(57)【要約】【課題】本発明は、既存の構成部品を利用してニップ幅を検出することで、装置の大型化を抑えることができる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】画像形成装置は、回転可能に構成され、熱源（ハロゲンヒータＨＨ）によって加熱される加熱部材と、加熱部材と接触しながら回転可能に構成される加圧部材と、加熱部材の温度を検出する温度検出器（サーミスタＴＨ）と、ユーザの操作により出力される印字指示を受けたときに、温度検出器の検出値に基づいて熱源を制御することで加熱部材の温度を定着温度まで上げて当該定着温度に維持するとともに、前記印字指示の受信から所定のタイミングで加熱部材および加圧部材を回転させる制御を行う制御部１００を備えている。そして、制御部１００は、加熱部材と加圧部材とが接触しながら回転するときの温度検出器の検出値に基づいて、加熱部材と加圧部材とのニップ幅を推定する。【選択図】図８
2009288480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に構成され、熱源によって加熱される加熱部材と、
加熱部材と接触しながら回転可能に構成される加圧部材と、
加熱部材の温度を検出する温度検出器と、
温度検出器の検出値に基づいて熱源を制御する制御部と、を備えた画像形成装置であって、
前記制御部は、
加熱部材が加圧部材と接触しながら回転するときの温度検出器の検出値に基づいて、加熱部材と加圧部材とのニップ幅を推定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記温度検出器の検出値が所定の回転開始温度以上になったことを条件として、前記加熱部材および前記加圧部材の回転を開始させて、前記ニップ幅の推定を行う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】
前記制御部は、
前記温度検出器の検出値より前記加熱部材の温度変化率を算出し、この温度変化率と所定の閾値との比較によって前記ニップ幅を推定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記加熱部材および前記加圧部材の回転の開始から、前記温度検出器の検出値が所定の基準温度に到達するまでの時間を取得し、この時間と所定の閾値との比較によって前記ニップ幅を推定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
ユーザに対して異常を知らせる報知手段をさらに備え、
前記制御部は、
前記ニップ幅と、印字指示が示す記録シートの種類とが対応しているか否かを判断し、対応していない場合には前記報知手段による報知を実行させることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記加熱部材は、表面に弾性層を有し、前記加圧部材との接触により変形可能なソフトヒートローラであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、
ユーザの操作により出力されるニップ幅推定開始指示に基づいて、前記熱源を制御して前記加熱部材の温度を上げていくとともに前記加熱部材および前記加圧部材の回転を開始させることで、前記ニップ幅の推定を行うことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、
今回受信した印字指示が示す記録シートの種類が、前回の印字指示が示す記録シートの種類と異なる場合に、前記ニップ幅の推定を行うことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記加熱部材および前記加圧部材を収容する装置本体と、
前記加熱部材および前記加圧部材の一方を他方に押圧する力を調整してニップ幅を切り換える切換機構と、
前記切換機構を操作するための操作部とを備え、
前記装置本体は、前記操作部を露出するための開口部と、前記開口部を開閉するカバーとを有し、
さらに、カバーの開閉状態を検知する開閉検出器を備え、
前記制御部は、
前記開閉検出器からの信号に基づいて前記カバーの開閉状態が切り換わったか否かを判断し、切り換わったと判断した場合に、前記ニップ幅の推定を行うことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
印字制御を完了した後所定時間印字制御を行わない場合に、前記熱源を制御して前記加熱部材の温度を定着温度よりも低い準備温度に維持する準備制御を実行するとともに、
加熱部材の温度を準備温度から定着温度へ変更しているときに前記加熱部材および前記加圧部材を回転させ、その回転している加熱部材の温度に基づいて、前記ニップ幅を推定し、
当該ニップ幅の推定制御において、前記準備制御である場合と前記準備制御でない場合とで、前記閾値を変更することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記印字指示が示す記録シートの種類に基づいて、前記加熱部材および前記加圧部材の回転速度と、前記閾値を変更することを特徴とする請求項１０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、用紙に転写した現像剤像を熱定着させる定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、レーザプリンタなどの画像形成装置には、感光体から用紙に転写した現像剤像を熱定着させるために、熱源により加熱される加熱ローラと、加熱ローラに向けて押圧される加圧ローラと、加熱ローラの温度を制御するために使用される温度センサを備えた定着装置が設けられている。このような定着装置としては、従来、前述した既存の構成部品の他に、加熱ローラと加圧ローラとのニップ幅（接触部分の幅）を検出するニップ幅検出装置を備えたものが知られている（特許文献１参照）。具体的に、このニップ幅検出装置は、加圧ローラを加熱ローラに押し付ける押圧梃子の角度を検出する角度センサを備えており、この角度センサで検出した角度や加圧ローラや加熱ローラの直径等に基づいてニップ幅を算出している。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２７８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、既存の構成部品とは別に、ニップ幅検出装置（角度センサ）を設ける必要があるので、画像形成装置内のスペースが必要となり、画像形成装置が大型化するといった問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、既存の構成部品を利用してニップ幅を検出することで、装置の大型化を抑えることができる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】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、回転可能に構成され、熱源によって加熱される加熱部材と、加熱部材と接触しながら回転可能に構成される加圧部材と、加熱部材の温度を検出する温度検出器と、温度検出器の検出値に基づいて熱源を制御する制御部と、を備えた画像形成装置であって、前記制御部は、加熱部材が加圧部材と接触しながら回転するときの温度検出器の検出値に基づいて、加熱部材と加圧部材とのニップ幅を推定することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、制御部は、加熱部材が加圧部材と接触しながら回転するときの温度検出器の検出値に基づいて、加熱部材と加圧部材とのニップ幅を推定する。ここで、加熱部材と加圧部材とが接触しながら回転するときには、加熱部材と加圧部材とのニップ幅に応じた熱が加熱部材から加圧部材に奪われていくので、そのときの加熱部材の温度の上昇率等がニップ幅に応じて変わり、良好にニップ幅を推定することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、既存の温度検出器を用いてニップ幅を推定するので、装置の大型化を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
＜レーザプリンタの全体構成＞
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、本発明の一実施形態に係るレーザプリンタを示す側断面図である。
【００１０】
図１に示すように、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１は、装置本体２内に記録シートの一例としての用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。
【００１１】
＜フィーダ部の構成＞
フィーダ部４は、装置本体２内の底部に着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレイ６内に設けられた用紙押圧板７を備えている。また、フィーダ部４は、給紙トレイ６の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ８および給紙パット９と、給紙ローラ８に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられる紙粉取りローラ１０，１１を備えている。さらに、フィーダ部４は、紙粉取りローラ１０，１１に対して下流側に設けられるレジストローラ１２を備えている。
【００１２】
そして、このように構成されるフィーダ部４では、給紙トレイ６内の用紙３が、用紙押圧板７によって給紙ローラ８側に寄せられ、この給紙ローラ８および給紙パット９で送り出されて各種ローラ１０〜１２を通った後一枚ずつ画像形成部５に搬送されるようになっている。
【００１３】
＜画像形成部の構成＞
画像形成部５は、スキャナ部１６、プロセスカートリッジ１７、定着装置１８などを備えている。
【００１４】
＜スキャナ部の構成＞
スキャナ部１６は、装置本体２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず。）、回転駆動されるポリゴンミラー１９、レンズ２０，２１、反射鏡２２，２３，２４などを備えている。そして、スキャナ部１６では、レーザビームが図の鎖線で示す経路を通って、プロセスカートリッジ１７の感光ドラム２７の表面上に高速走査にて照射される。
【００１５】
＜プロセスカートリッジの構成＞
プロセスカートリッジ１７は、スキャナ部１６の下方に配設され、装置本体２に対して着脱自在に装着される構造となっている。そして、このプロセスカートリッジ１７は、現像カートリッジ２８とドラムユニット５１とで主に構成されている。
【００１６】
現像カートリッジ２８は、現像ローラ３１、層厚規制ブレード３２、供給ローラ３３およびトナーホッパ３４を備えている。そして、トナーホッパ３４内のトナーは、アジテータ（符号略）で攪拌された後、供給ローラ３３により現像ローラ３１に供給され、このとき、供給ローラ３３と現像ローラ３１との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ３１上に供給されたトナーは、現像ローラ３１の回転に伴って、層厚規制ブレード３２と現像ローラ３１との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ３１上に担持される。
【００１７】
ドラムユニット５１は、感光ドラム２７、スコロトロン型帯電器２９および転写ローラ３０を主に備えている。そして、このドラムユニット５１内において、感光ドラム２７の表面は、スコロトロン型帯電器２９により一様に正帯電された後、スキャナ部１６からのレーザビームの高速走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、画像データに基づく静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ３１の回転により、現像ローラ３１上に担持されているトナーが、感光ドラム２７に対向して接触するときに、感光ドラム２７の表面上に形成される静電潜像に供給される。そして、トナーは、感光ドラム２７の表面上で選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像によりトナー像が形成される。
【００１８】
その後、感光ドラム２７と転写ローラ３０とは、用紙３を両者間で挟持して搬送するように回転駆動され、感光ドラム２７と転写ローラ３０との間を用紙３が搬送されることにより、感光ドラム２７の表面に担持されているトナー像が用紙３上に転写される。
【００１９】
＜定着装置の構成＞
定着装置１８は、熱源の一例としてのハロゲンヒータＨＨと、加熱部材の一例としての加熱ローラ４１と、加圧部材の一例としての加圧ローラ４２と、加熱ローラ４１の温度を検出する温度検出器の一例としてのサーミスタＴＨと、切換機構ＣＭとを備えている。
【００２０】
ハロゲンヒータＨＨは、円筒状の加熱ローラ４１内に配設されており、加熱ローラ４１を内側から加熱している。そして、このハロゲンヒータＨＨは、後で詳述する制御部１００によって適宜制御されている。
【００２１】
加熱ローラ４１は、略円筒状に形成される金属製の部材であり、装置本体２に回転可能に支持されている。そして、この加熱ローラ４１は、制御部１００からの制御信号で駆動する図示せぬ駆動装置から駆動力を受けることで回転するようになっている。なお、この加熱ローラ４１としては、例えば、アルミの円筒部材の表面をテフロン（ＰＴＦＥ：登録商標）コーティングしたものを採用することができる。
【００２２】
加圧ローラ４２は、図示せぬバネによって加熱ローラ４１に押圧されており、回転する加熱ローラ４１と接触して従動回転するようになっている。なお、この加圧ローラ４２としては、例えば、芯金の周囲にウレタンゴムを設け、このウレタンゴムの表面をテフロン（ＰＴＦＥ：登録商標）チューブで覆ったものを採用することができる。
【００２３】
サーミスタＴＨは、加熱ローラ４１の温度を検出するものであり、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２とのニップ部分（接触部分）の下流側近傍に設けられている。そして、このサーミスタＴＨで検出した温度は、制御部１００に出力されるようになっている。
【００２４】
切換機構ＣＭは、加圧ローラ４２を加熱ローラ４１に押圧する力を調整してニップ幅を用紙３の種類に応じて切り換える公知の機構であり、その操作部Ｃ１が適宜ユーザによって操作されることでニップ幅が切り換えられるようになっている。ここで、本実施形態においては、便宜上、用紙３の種類を、普通紙と、普通紙よりも厚い封筒との２種類に絞って説明することとする。また、本実施形態においては、普通紙に対応したニップ幅を５ｍｍとし、封筒に対応したニップ幅を２ｍｍとする。
【００２５】
そして、このように構成される定着装置１８では、ハロゲンヒータＨＨによって加熱ローラ４１が加熱されることで、用紙３が加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間を通過する間に用紙３上に転写されたトナー像が熱定着される。その後、用紙３は、搬送ローラ４３によって、排紙パス４４に搬送される。なお、排紙パス４４に送られた用紙３は、排紙ローラ４５によって排紙トレイ４６上に排紙される。
【００２６】
また、レジストローラ１２の用紙搬送方向上流側には、用紙３の通過を検出する通紙センサＰＳが配設されている。さらに、定着装置１８の後方（図示左側）に位置する装置本体２の後面には、切換機構ＣＭの操作部Ｃ１を外部に露出させるための開口部２Ａが形成されるとともに、この開口部２Ａを開閉するリアカバー２Ｂが設けられている。また、装置本体２の後部には、リアカバー２Ｂの開閉状態を検知する開閉検出器ＯＳが配設されている。そして、前述した通紙センサＰＳや開閉検出器ＯＳで検出した信号は、制御部１００に出力されるようになっている。
【００２７】
＜制御部の詳細構造＞
次に、制御部１００の詳細構造について説明する。参照する図面において、図２は制御部の構成を示すブロック図であり、図３は用紙の種類が普通紙で初期の制御モードがスリープモードである場合の加熱ローラの温度変化等を示すグラフであり、図４は用紙の種類が封筒で初期の制御モードがスリープモードである場合の加熱ローラの温度変化等を示すグラフである。図５は用紙の種類が普通紙で初期の制御モードがレディモードである場合の加熱ローラの温度変化等を示すグラフであり、図６は用紙の種類が封筒で初期の制御モードがレディモードである場合の加熱ローラの温度変化等を示すグラフである。
【００２８】
図２に示す制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信機器などの公知のハードウェア（図示せず）を有している。なお、図２に示す各ブロックは、前述したハードウェアや、ＲＯＭからプログラムを読み込んだＣＰＵなどを、それぞれ機能的に示したものである。
【００２９】
制御部１００は、ヒータ制御手段１０１、印字制御手段１０２、ニップ幅判定開始手段１０３、温度勾配算出手段１０４、閾値選択手段１０５、比較手段１０６および記憶手段１０７を備えて構成されている。
【００３０】
ヒータ制御手段１０１は、ユーザの操作により出力される印字指示を受けたときに、サーミスタＴＨの検出値に基づいてハロゲンヒータＨＨを制御することで加熱ローラ４１の温度を所定の定着温度まで上げて当該定着温度に維持する機能を有している。具体的には、図３に示すように、ヒータ制御手段１０１は、印字指示を受けたときに、ハロゲンヒータＨＨへの通電状態をＯＮにし、加熱ローラ４１の温度が定着温度になった後は、ハロゲンヒータＨＨへの通電状態を適宜ＯＮ・ＯＦＦすることで、加熱ローラ４１の温度を定着温度に維持させる。
【００３１】
ここで、「印字指示」とは、レーザプリンタ１の外表面に設けられる操作盤やレーザプリンタ１に接続されるコンピュータの操作によって、制御部１００に入力される信号であって、印字する用紙３の枚数や種類（普通紙・封筒）を含んだ信号をいう。
【００３２】
また、ヒータ制御手段１０１は、後述する印字制御手段１０２による印字制御が完了した後所定時間の間印字制御を行わない場合に、加熱ローラ４１の温度を所定の準備温度（図５参照）まで下げて維持するレディ制御（準備制御）を実行するようになっている。なお、レディ制御を開始してから所定の制限時間が経過した場合には、ヒータ制御手段１０１は、レディ制御を終了させて、ハロゲンヒータＨＨへの通電状態をＯＦＦにする（制御モードをスリープ状態にする）。
【００３３】
なお、以下の説明においては、制御モードがスリープ状態の場合を「スリープモード」と称し、制御モードがレディ制御の場合を「レディモード」と称することとする。また、準備温度は、定着温度よりも低い温度であればどのように設定してもよい。
【００３４】
印字制御手段１０２は、ユーザからの印字指示を受けたことを条件として、サーミスタＴＨの検出値が所定の回転開始温度以上になったか否かを判断し、回転開始温度以上になったと判断した場合に、搬送機構等を制御して印字制御を実行する機能を有している。具体的には、印字制御手段１０２は、サーミスタＴＨの検出値が回転開始温度以上になったと判断すると、図１に示す給紙ローラ８、レジストローラ１２、感光ドラム２７および加熱ローラ４１等の回転を開始させる。このとき、加熱ローラ４１には、用紙３が到達していないので、加熱ローラ４１は、用紙３とは接触せずに加圧ローラ４２に直接接触して回転するガラ回し状態となっている。そして、印字制御手段１０２は、このようなガラ回しを開始したときには、そのことを示すガラ回し開始信号を温度勾配算出手段１０４に出力するようになっている。なお、ガラ回しを開始した後、印字制御手段１０２は、通紙センサＰＳがＯＮになったことを条件としてスキャナ部１６を作動させることで、用紙３への印字を行う。
【００３５】
また、印字制御手段１０２は、用紙３の種類に応じて加熱ローラ４１等の回転速度を変更する機能を有している。具体的に本実施形態においては、印字制御手段１０２は、用紙３の種類が普通紙である場合には、用紙３の搬送速度が２０ｐｐｍ（頁／分）になるような回転速度で加熱ローラ４１等を回転させ、用紙３の種類が封筒である場合には、用紙３の搬送速度が１０ｐｐｍになるような回転速度で加熱ローラ４１等を回転させる。
【００３６】
図２に示すように、ニップ幅判定開始手段１０３は、開閉検出器ＯＳからの信号が開状態から閉状態（または閉状態から開状態）に切り換わったか否かを判断しており、切り換わった場合には、ニップ幅が変更された可能性があると判断してニップ幅の判定制御を開始させる機能を有している。具体的に、ニップ幅判定開始手段１０３は、開閉検出器ＯＳから信号を受信すると、そのことを示す開始信号を温度勾配算出手段１０４に出力する。
【００３７】
温度勾配算出手段１０４は、ニップ幅判定開始手段１０３から開始信号を受けると、図３に示すように、ガラ回しを開始してから通紙センサＰＳがＯＮになるまでの時間の間、サーミスタＴＨの検出値を取得し、加熱ローラ４１の温度勾配（温度変化率；単位時間当たりの温度上昇量）を算出する機能を有している。具体的に、温度勾配算出手段１０４は、ニップ幅判定開始手段１０３から開始信号を受けると、印字制御手段１０２からのガラ回し開始信号を受けてから、通紙センサＰＳからの最初のＯＮ信号を受けるまでの時間の間、サーミスタＴＨの検出値を取得する。その後、温度勾配算出手段１０４は、ガラ回しの初期に取得される一定の傾きで上昇する検出値から温度勾配を算出する。そして、温度勾配算出手段１０４は、算出した温度勾配を比較手段１０６に出力する。
【００３８】
ここで、ガラ回しを開始してから通紙センサＰＳがＯＮになるまでの加熱ローラ４１の温度勾配は、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間に用紙３が挟まれていないことから、加熱ローラ４１から加圧ローラ４２へ伝わる熱量に応じて変化する。そして、加熱ローラ４１から加圧ローラ４２へ伝わる熱量は、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２とのニップ幅に対応して変化する。したがって、温度勾配算出手段１０４で算出した温度勾配は、ニップ幅に密接に関連した値となっており、ニップ幅が大きい程、温度勾配が緩やかな傾きとなり、ニップ幅が小さい程、温度勾配が急激な傾きとなるようになっている（図３参照）。
【００３９】
閾値選択手段１０５は、印字指示を受けると、印字指示が示す用紙３の種類が普通紙であるか封筒であるかを判断するとともに、印字指令を受けた時点での制御モードがスリープモードであるかレディモードであるかを判断し、用紙３の種類と印字指令を受けた時点での制御モードとに基づいて閾値を選択する機能を有している。具体的に、閾値選択手段１０５は、用紙３の種類が「普通紙」であり、印字指令を受けた時点での制御モードが「スリープモード」である場合には、記憶手段１０７から普通紙・スリープモードに対応した第１閾値Ｔ１（図３参照）を取得する。また、閾値選択手段１０５は、用紙３の種類が「封筒」であり、印字指令を受けた時点での制御モードが「スリープモード」である場合には、記憶手段１０７から封筒・スリープモードに対応した第２閾値Ｔ２（図４参照）を取得する。
【００４０】
同様にして、閾値選択手段１０５は、用紙３の種類が「普通紙」、印字指令を受けた時点での制御モードが「レディモード」である場合には、記憶手段１０７から第３閾値Ｔ３（図５参照）を取得し、用紙３の種類が「封筒」、印字指令を受けた時点での制御モードが「レディモード」である場合には、記憶手段１０７から第４閾値Ｔ４（図６参照）を取得する。そして、閾値選択手段１０５は、前述したようにして閾値を選択すると、その閾値を比較手段１０６に出力する。
【００４１】
比較手段１０６は、閾値選択手段１０５から出力されてくる閾値と、温度勾配算出手段１０４から出力されてくる温度勾配とを比較することで、ニップ幅を推定し、このニップ幅が印字指示の示す用紙３の種類に対応しているか否かを判断する機能を有している。具体的に、比較手段１０６は、温度勾配が第１閾値Ｔ１（または第３閾値Ｔ３）よりも小さいか否かを判断し、小さい場合には現状のニップ幅が印字指示の示す用紙３の種類（普通紙）に対応した正常な状態であると判断する。また、比較手段１０６は、温度勾配が第１閾値Ｔ１（または第３閾値Ｔ３）以上の場合には、現状のニップ幅が印字指示の示す用紙３の種類（普通紙）に対応していない異常な状態であると判断する。
【００４２】
同様にして、比較手段１０６は、温度勾配が第２閾値Ｔ２（または第４閾値Ｔ４）よりも大きいか否かを判断し、大きい場合には現状のニップ幅が印字指示の示す用紙３の種類（封筒）に対応した正常な状態であると判断する。また、比較手段１０６は、温度勾配が第２閾値Ｔ２（または第４閾値Ｔ４）以下の場合には、現状のニップ幅が印字指示の示す用紙３の種類（封筒）に対応していない異常な状態であると判断する。そして、比較手段１０６は、ニップ幅が異常であると判断すると、そのことを示すエラー信号を報知手段２００に出力し、報知手段２００を介してユーザに異常を知らせる。
【００４３】
ここで、報知手段２００は、ユーザに対して異常を知らせる装置であり、例えば、エラー音を発するブザーや、発光するランプや、エラーメッセージを表示可能な画面などを採用することができる。
【００４４】
記憶手段１０７は、前述した各閾値Ｔ１〜Ｔ４を記憶している。ここで、各閾値Ｔ１〜Ｔ４は、実験やシミュレーション等を予め行うことで、レーザプリンタ１の種類に応じて適宜設定することができる。具体的には、例えば、図３に示すように、印字指示が普通紙で制御モードがスリープモードである場合に、ニップ幅を普通紙に対応した５ｍｍに設定した場合（ニップ幅が正常の場合）には、加熱ローラ４１の温度が図の実線のように変化する。また、このような印字指示が普通紙で制御モードがスリープモードである場合に、ニップ幅を封筒に対応した２ｍｍに設定した場合（ニップ幅が異常の場合）には、加熱ローラ４１から加圧ローラ４２への伝熱量が少なくなるので、加熱ローラ４１の温度が、図の実線よりも急激に上昇するように傾く破線のように変化する。そのため、各温度勾配の間の傾きを第１閾値Ｔ１として設定することで、この第１閾値Ｔ１を基準にしてニップ幅の正常・異常を判定することが可能となる。
【００４５】
また、図４に示すように、印字指示が封筒で制御モードがスリープモードである場合に、ニップ幅を封筒に対応した２ｍｍに設定した場合（ニップ幅が正常の場合）には、加熱ローラ４１の温度が、図の実線のように変化する。この際、前述した印字指示が普通紙の場合（図３）に比べ、印字指示が封筒の場合には加熱ローラ４１および加圧ローラ４２の回転速度が遅いため、加圧ローラ４２の冷えた面（ニップ部以外の面）がニップ部に到達する時間が遅くなり、加熱ローラ４１から加圧ローラ４２への伝熱量が少なくなる。そのため、印字指示が普通紙（搬送速度２０ｐｐｍ）であってニップ幅２ｍｍで印字したときの温度勾配（図３の破線）に比べ、印字指示が封筒（搬送速度１０ｐｐｍ）であってニップ幅２ｍｍで印字したときの温度勾配（図４の実線）が急激に上昇するようになっている。
【００４６】
また、図４に示すように、印字指示が封筒で制御モードがスリープモードである場合に、ニップ幅を普通紙に対応した５ｍｍに設定した場合（ニップ幅が異常の場合）には、加熱ローラ４１から加圧ローラ４２への伝熱量が多くなるので、加熱ローラ４１の温度が、図の実線よりも緩やかに上昇するように傾く破線のように変化する。この図４の破線で示す温度勾配は、前述したような加熱ローラ４１等の回転速度の違いにより、図３の実線で示す温度勾配（ニップ幅５ｍｍ）よりも急激に上昇するようになっている。そして、以上のように、印字指示が封筒である場合には、印字指示が普通紙の場合とは異なる２つの温度勾配の間の傾きを第２閾値Ｔ２として設定することで、加熱ローラ４１等の回転速度の違いによる伝熱量の違いが考慮され、より正確にニップ幅の正常・異常を判定することが可能となる。
【００４７】
また、スリープモードとレディモードとでは、加熱ローラ４１や加圧ローラ４２の温度が異なるため、ニップ幅正常時の温度勾配と、ニップ幅異常時の温度勾配とが、各モードで異なる可能性がある。そのため、図５，６に示すように、印字指令を受けたときの制御モードがレディモードである場合においても前述したような実験を予め行うことで、第３閾値Ｔ３や第４閾値Ｔ４を設定することができ、より正確にニップ幅の正常・異常を判定することが可能となる。なお、この場合も、加熱ローラ４１等の回転速度を考慮して、印字指示が示す用紙３の種類ごとに閾値（第３閾値Ｔ３、第４閾値Ｔ４）を設定している。
【００４８】
次に、制御部１００の動作について説明する。参照する図面において、図７はニップ幅判定制御を実行するか否かを決める制御を示すフローチャートであり、図８はニップ幅判定制御を示すフローチャートである。
【００４９】
図７に示すように、制御部１００は、印字指示を受信すると（ＳＴＡＲＴ）、まず、リアカバー２Ｂが開閉されたか否かを判断する（Ｓ１）。そして、制御部１００は、ステップＳ１においてリアカバー２Ｂが開閉されたと判断すると（Ｙｅｓ）、ニップ幅判定制御を実行し（Ｓ２）、リアカバー２Ｂが開閉されていないと判断すると（Ｎｏ）、通常の印字制御のみを実行する（Ｓ３）。ここで、通常の印字制御については、公知の方法を採用すればよいので、説明は省略する。
【００５０】
図８に示すように、ニップ幅判定制御において、制御部１００は、まず、通常の印字制御を開始して加熱ローラ４１の加熱やガラ回しなどを実行する（Ｓ２１）。その後、加熱ローラ４１の温度が回転開始温度以上になると、制御部１００は、温度勾配の算出を開始する（Ｓ２２）。
【００５１】
温度勾配を算出した後、制御部１００は、今回の印字指示を受信した時点での制御モードがスリープモードであるか否かを判断する（Ｓ２３）。ステップＳ２３においてスリープモードであると判断した場合（Ｙｅｓ）、制御部１００は、印字指示が普通紙であり、かつ、温度勾配が第１閾値Ｔ１より小さいか否かを判断する（Ｓ２４）。
【００５２】
ステップＳ２４において印字指示が普通紙であり、かつ、温度勾配が第１閾値Ｔ１より小さいと判断した場合（Ｙｅｓ）、制御部１００は、ニップ幅が正常であると判断して（Ｓ２５）、そのまま制御を終了させる（ＥＮＤ）。また、ステップＳ２４において、印字指示が普通紙でない場合、または、温度勾配が第１閾値Ｔ１以上である場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、印字指示が封筒であり、かつ、温度勾配が第２閾値Ｔ２よりも大きいか否かを判断する（Ｓ２６）。
【００５３】
ステップＳ２６において印字指示が封筒であり、かつ、温度勾配が第２閾値Ｔ２よりも大きいと判断した場合（Ｙｅｓ）、制御部１００は、ニップ幅が正常であると判断して（Ｓ２５）、そのまま制御を終了させる（ＥＮＤ）。また、ステップＳ２６において、印字指示が封筒でない場合、または、温度勾配が第２閾値Ｔ２以下である場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、ニップ幅が異常であると判断して、報知手段２００を介してユーザに異常を知らせた後（Ｓ２７）、制御を終了させる（ＥＮＤ）。
【００５４】
言い換えると、制御部１００は、ステップＳ２４〜Ｓ２７において、現状のニップ幅と、印字指示が示す用紙３の種類（以下、単に「用紙タイプ指示」ともいう）とが対応しているか否かを判断している。すなわち、例えば、用紙タイプ指示が普通紙の場合において、ステップＳ２４で温度勾配が第１閾値Ｔ１よりも小さい場合には、図３に示すように現状のニップ幅が普通紙に対応したニップ幅５ｍｍになっているため、制御部１００は現状のニップ幅と用紙タイプ指示とが対応している正常な状態であると判断する（Ｓ２４；Ｙｅｓ→Ｓ２５）。また、用紙タイプ指示が普通紙の場合において、ステップＳ２４で温度勾配が第１閾値Ｔ１以上の場合には、図３に示すように現状のニップ幅が封筒に対応したニップ幅２ｍｍになっているため、制御部１００は現状のニップ幅と用紙タイプ指示とが対応していない異常な状態であると判断する（Ｓ２４；Ｎｏ→Ｓ２６；Ｎｏ→Ｓ２７）。ここで、ステップＳ２６では、用紙タイプ指示が普通紙であるため、最初の条件「封筒か否か」で弾かれて、ステップＳ２７に移行する。
【００５５】
一方、用紙タイプ指示が封筒の場合において、ステップＳ２６で温度勾配が第２閾値Ｔ２よりも大きい場合には、図４に示すように現状のニップ幅が封筒に対応したニップ幅２ｍｍになっているため、制御部１００は現状のニップ幅と用紙タイプ指示とが対応している正常な状態であると判断する（Ｓ２６；Ｙｅｓ→Ｓ２５）。また、用紙タイプ指示が封筒の場合において、ステップＳ２６で温度勾配が第２閾値Ｔ２以下の場合には、図４に示すように現状のニップ幅が普通紙に対応したニップ幅５ｍｍになっているため、制御部１００は現状のニップ幅と用紙タイプ指示とが対応していない異常な状態であると判断する（Ｓ２６；Ｎｏ→Ｓ２７）。
【００５６】
また、ステップＳ２３においてスリープモードでない、すなわちレディモードであると判断した場合（Ｎｏ）、制御部１００は、前述と同様に、ステップＳ２８〜Ｓ３１において、現状のニップ幅と用紙タイプ指示とが対応しているか否かを判断する。すなわち、ステップＳ２３においてレディモードであると判断した場合（Ｎｏ）、制御部１００は、印字指示が普通紙であり、かつ、温度勾配が第３閾値Ｔ３より小さいか否かを判断する（Ｓ２８）。ステップＳ２８において印字指示が普通紙であり、かつ、温度勾配が第３閾値Ｔ３より小さいと判断した場合（Ｙｅｓ）、制御部１００は、ニップ幅が正常であると判断して（Ｓ２９）、そのまま制御を終了させる（ＥＮＤ）。また、ステップＳ２８において、印字指示が普通紙でない場合、または、温度勾配が第３閾値Ｔ３以上である場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、印字指示が封筒であり、かつ、温度勾配が第４閾値Ｔ４よりも大きいか否かを判断する（Ｓ３０）。
【００５７】
ステップＳ３０において印字指示が封筒であり、かつ、温度勾配が第４閾値Ｔ４よりも大きいと判断した場合（Ｙｅｓ）、制御部１００は、ニップ幅が正常であると判断して（Ｓ２９）、そのまま制御を終了させる（ＥＮＤ）。また、ステップＳ３０において、印字指示が封筒でない場合、または、温度勾配が第４閾値Ｔ４以下である場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、ニップ幅が異常であると判断して、報知手段２００を介してユーザに異常を知らせた後（Ｓ３１）、制御を終了させる（ＥＮＤ）。
【００５８】
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
制御部１００が既存のサーミスタＴＨで検出した加熱ローラ４１の温度に基づいてニップ幅を推定するので、従来のように別途ニップ幅検出装置を設ける必要がなく、装置の大型化を抑えることができる。
【００５９】
サーミスタＴＨの検出値が所定の回転開始温度以上になったことを条件として加熱ローラ４１と加圧ローラ４２を回転させるので、回転開始温度になる前においては加熱ローラ４１と加圧ローラ４２が回転しないことにより加圧ローラ４２の外周面のうちニップ部分よりも温度の低い部分（ニップ部分以外の部分）が加熱ローラ４１と接触しないので、加熱ローラ４１の温度を迅速に回転開始温度まで上げることができる。
【００６０】
ニップ幅が印字指示の示す用紙３の種類に対応していない場合には、報知手段２００による報知が実行されるので、ユーザに対してニップ幅を正常なニップ幅に切り換えることを促すことができる。
【００６１】
リアカバー２Ｂの開閉状態が切り換わった場合にのみニップ幅の推定制御を実行するので、リアカバー２Ｂが開閉されていない場合（すなわち切換機構ＣＭが操作されていない場合）には無駄なニップ幅の推定制御を行うことが抑えられ、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００６２】
印字指令を受けた時点での制御モードがレディ制御である場合とレディ制御でない場合（スリープモード）とで閾値を変更したので、加熱ローラ４１や加圧ローラ４２の温度状態を考慮して、正確なニップ幅の推定を行うことができる。
【００６３】
印字指示が示す用紙３の種類に基づいて、加熱ローラ４１等の回転速度と、閾値とを変更したので、回転速度の違いにより生じる加熱ローラ４１の温度勾配の変化を考慮して、正確なニップ幅の推定を行うことができる。
【００６４】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、制御部１００が印字指示を受信してからサーミスタＴＨの検出値が所定の回転開始温度以上になったときに加熱ローラ４１等の回転（ガラ回し）を開始させたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、印字指示の受信から一定の時間が経過したときにガラ回しを開始させてもよい。
【００６５】
前記実施形態では、加熱ローラ４１の温度勾配と所定の閾値との比較によってニップ幅を推定したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ガラ回しの開始から、サーミスタＴＨの検出値が所定の基準温度（例えば定着温度）に到達するまでの時間を取得し、この時間と所定の閾値との比較によってニップ幅を推定してもよい。ここで、「時間の取得」とは、タイマで計測（カウントアップ）した時間を制御部が取得することを意味する他、ガラ回し開始の時刻と基準温度に到達した時刻との差を算出することで時間を制御部が取得することをも含む。
【００６６】
前記実施形態では、加熱部材として、加圧ローラ４２との接触によっては変形しない金属製の加熱ローラ４１を採用したが、本発明はこれに限定されず、表面に弾性層を有して加圧ローラとの接触により変形可能なソフトヒートローラを採用してもよい。これによれば、ソフトヒートローラが弾性層を有することによって温度上昇に多くの時間を要するので、ヒートローラの温度データを長時間にわたって取得することができ、より確実にニップ幅を検知することができる。
【００６７】
前記実施形態では、印字指示と開閉検出器ＯＳからの信号を受けたときに、加熱ローラ４１の温度を回転開始温度まで上げていき、回転開始温度になったときにガラ回しを開始して、ニップ幅の推定制御を実行させたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ユーザの操作により出力されるニップ幅推定開始指示に基づいて、制御部が、ハロゲンヒータを制御して加熱ローラの温度を上げていくとともにガラ回しを開始させることで、ニップ幅の推定制御を行ってもよい。ここで、「ニップ幅推定開始指示」とは、レーザプリンタの外表面に設けられる操作盤やレーザプリンタに接続されるコンピュータの操作によって、制御部に入力される信号であって、ニップ幅の推定制御を開始させるための信号をいう。これによれば、印字する前に、ニップ幅推定開始指示を制御部に出力するだけで、ニップ幅を確認することができるため、用紙の種類に対応していないニップ幅で用紙に印字を行うことをより抑えることができる。また、この制御では用紙に印字する必要がないので、印字時のように加熱ローラの温度が回転開始温度（定着温度付近）になるまでニップ幅の推定制御（ガラ回しの開始）を待つ必要がなく、ニップ幅推定開始指示の受信と同時にガラ回しを行ってニップ幅の推定制御を行うことができる。そのため、迅速にニップ幅を知ることができる。
【００６８】
前記実施形態では、リアカバー２Ｂの開閉状態が切り換わったか否かに基づいて、ニップ幅の推定制御を行うか否かを決めたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、今回受信した印字指示が示す用紙の種類が、前回の印字指示が示す用紙の種類と異なるか否かを判断し、異なる場合に、ニップ幅の推定制御を行うようにしてもよい。これによれば、リアカバー２Ｂの開閉状態を検出する開閉検出器ＯＳが不要となるので、コストを削減できるとともに、装置の小型化を図ることができる。
【００６９】
前記実施形態では、レディモードにおける準備温度を回転開始温度よりも低い値に設定したが、本発明はこれに限定されず、回転開始温度以上の温度に設定してもよい。この場合には、ニップ幅の推定は、印字指示を受けたときから開始すればよい。なお、この場合には、回転開始温度以上の高い準備温度から温度を立ち上げることにより、直ぐに定着温度に到達してしまうので、ニップ幅を推定することが難しくなる。しかし、前記実施形態のように印字指示が示す用紙の種類によって回転速度を変更することで、温度勾配に差を付けることができるので、回転開始温度以上の高い準備温度からの温度の立ち上がりによってもより確実にニップ幅を推定することができる。
【００７０】
前記実施形態では、温度勾配を１つの閾値と比較することでニップ幅を推定したが、本発明はこれに限定されず、温度勾配を２つの閾値と比較して温度勾配が２つの閾値の範囲内であるか否かでニップ幅を推定してもよい。特に、３種類以上の用紙に対してそれぞれ異なるニップ幅を設定する場合には、このように２つの閾値と比較すると良好にニップ幅を推定することができる。
【００７１】
前記実施形態では、加熱部材として加熱ローラ４１を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば複数のガイドローラの間で張設されて回転可能となる円筒状の定着フィルムを採用してもよい。
前記実施形態では、加圧ローラ４２を加熱ローラ４１に向けて押圧する構造を採用したが、本発明はこれに限定されず、加熱ローラ４１を加圧ローラ４２に向けて押圧する構造を採用してもよい。
【００７２】
前記実施形態では、加熱ローラ４１を駆動し、これに加圧ローラ４２を従動させたが、本発明はこれに限定されず、加圧ローラ４２を駆動し、これに加熱ローラ４１を従動させてもよい。
前記実施形態では、ニップ幅が用紙３の種類に対応しているか否かを判定し、対応していない場合にはユーザに異常を知らせるように構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、推定したニップ幅から加圧ローラ４２の劣化状態をユーザに知らせるようにしてもよい。また、ニップ幅を自動的に切り換える装置がある場合には、推定したニップ幅が印字指示の示す用紙の種類に対応するように、装置によって自動的にニップ幅を切り換えるようにしてもよい。
【００７３】
前記実施形態では、制御部は印字指令を受けた時点での制御モードからスリープモードかレディモードであるかを判断したが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御部は、印字指令を受けた時点での加熱ローラの温度からスリープモードかレディモードであるかを判断してもよい。
前記実施形態では、温度検出器としてサーミスタＴＨを採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば熱電対や白金測温抵抗体などを採用してもよい。
【００７４】
前記実施形態では、レーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
前記実施形態では、熱源の一例としてハロゲンヒータＨＨを採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば誘導加熱方式のＩＨ（Induction Heating)ヒータや発熱抵抗体などを採用してもよい。
前記実施形態では、記録シートの一例として、普通紙や封筒などの用紙３を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばＯＨＰシートであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザプリンタを示す側断面図である。
【図２】制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】用紙の種類が普通紙で初期の制御モードがスリープモードである場合の加熱ローラの温度変化等を示すグラフである。
【図４】用紙の種類が封筒で初期の制御モードがスリープモードである場合の加熱ローラの温度変化等を示すグラフである。
【図５】用紙の種類が普通紙で初期の制御モードがレディモードである場合の加熱ローラの温度変化等を示すグラフである。
【図６】用紙の種類が封筒で初期の制御モードがレディモードである場合の加熱ローラの温度変化等を示すグラフである。
【図７】ニップ幅判定制御を実行するか否かを決める制御を示すフローチャートである。
【図８】ニップ幅判定制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
１      レーザプリンタ
２      装置本体
２Ａ    開口部
２Ｂ    リアカバー
３      用紙
１８    定着装置
４１    加熱ローラ
４２    加圧ローラ
１００  制御部
１０１  ヒータ制御手段
１０２  印字制御手段
１０３  ニップ幅判定開始手段
１０４  温度勾配算出手段
１０５  閾値選択手段
１０６  比較手段
１０７  記憶手段
２００  報知手段
ＣＭ    切換機構
ＨＨ    ハロゲンヒータ
ＯＳ    開閉検出器
ＰＳ    通紙センサ
ＴＨ    サーミスタ
Ｔ１    第１閾値
Ｔ２    第２閾値
Ｔ３    第３閾値
Ｔ４    第４閾値
【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】
2009288480.tif 000007
【図６】
2009288480.tif 000008
【図７】
2009288480.tif 000009
【図８】
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