特開 2024-4834 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024004834

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20240110BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 555

G03G15/20 535

G03G21/00 370

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022104693

(22)【出願日】2022-06-29

(71)【出願人】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116034

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 啓輔

(74)【代理人】

【識別番号】100144624

【弁理士】

【氏名又は名称】稲垣 達也

(72)【発明者】

【氏名】加藤 泰禎

(72)【発明者】

【氏名】池野 雄一

【テーマコード（参考）】

2H033

2H270

【Ｆターム（参考）】

2H033AA03

2H033AA06

2H033AA24

2H033BA11

2H033BA31

2H033BA32

2H033BB03

2H033BB13

2H033BB18

2H033BB21

2H033BB22

2H033BB29

2H033BB30

2H033BB33

2H033BB34

2H033BB35

2H033BD00

2H033CA07

2H033CA12

2H033CA30

2H033CA39

2H033CA44

2H270KA35

2H270LA25

2H270LD01

2H270LD09

2H270LD14

2H270MA35

2H270MB27

2H270MC44

2H270MG07

2H270MH09

2H270ZC03

2H270ZC08

(57)【要約】

【課題】ニップ圧が小さい場合にヒータに通電することによって生じるヒータの過昇温を抑制することを目的とする。
【解決手段】画像形成装置は、ヒータと、無端状のベルトと、加圧回転体と、ニップ圧変更機構と、制御部と、を備える。ヒータは、基板と抵抗発熱体を有する。ベルトは、ヒータの周りを回転する。加圧回転体は、ヒータとの間でベルトを挟むことでニップ部を形成する。ニップ圧変更機構は、ニップ部におけるニップ圧を、第１ニップ圧と、第１ニップ圧よりも小さい第２ニップ圧とに変更する。制御部は、ニップ圧が第１ニップ圧および第２ニップ圧のいずれであるかを判定し（Ｓ２）、ニップ圧が第２ニップ圧であると判定した場合には（Ｓ２：Ｎｏ）、ヒータの出力を、ニップ圧が第１ニップ圧であると判定したときの上限値である第１上限値よりも小さな第２上限値以下となるように制御する（Ｓ４～Ｓ７）。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と抵抗発熱体を有するヒータと、
前記ヒータの周りを回転する無端状のベルトと、
前記ヒータとの間で前記ベルトを挟むことでニップ部を形成する加圧回転体と、
前記ニップ部におけるニップ圧を、第１ニップ圧と、前記第１ニップ圧よりも小さい第２ニップ圧とに変更するニップ圧変更機構と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
ニップ圧が前記第１ニップ圧および前記第２ニップ圧のいずれであるかを判定し、
ニップ圧が前記第２ニップ圧であると判定した場合には、前記ヒータの出力を、ニップ圧が前記第１ニップ圧であると判定したときの上限値である第１上限値よりも小さな第２上限値以下となるように制御することを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

ヒータの温度を検知する温度センサを備え、
前記制御部は、目標温度と前記温度センサの検知温度との偏差に基づいて前記ヒータの出力を制御し、前記偏差が大きいほど前記ヒータの出力を大きく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3】

前記制御部は、
前記ヒータへの通電のデューティ比を変更することで、前記ヒータの出力を変更し、
ニップ圧が前記第２ニップ圧であると判定した場合には、前記デューティ比を、ニップ圧が前記第１ニップ圧であると判定したときの上限値である第１デューティ上限値よりも小さな第２デューティ上限値以下となるように設定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4】

ヒータの温度を検知する温度センサを備え、
前記制御部は、
目標温度と前記温度センサの検知温度との偏差に比例する比例項と、前記偏差の微分値に比例する微分項との和を含む操作量を算出し、前記操作量の絶対値が大きいほど前記ヒータへの通電のデューティ比を大きくするように構成され、
ニップ圧が前記第２ニップ圧である場合には、前記微分項の係数を変更することによってニップ圧が前記第１ニップ圧である場合よりも前記操作量の絶対値を小さく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、印刷指令を受信した場合に、ニップ圧が前記第１ニップ圧および前記第２ニップ圧のいずれであるかを判定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】

前記抵抗発熱体は、シートの搬送方向に複数並んで前記基板に配置され、
ニップ圧が前記第２ニップ圧である場合における前記ニップ部の前記搬送方向の長さは、前記搬送方向の最も上流に位置する前記抵抗発熱体の上流端から、前記搬送方向の最も下流に位置する前記抵抗発熱体の下流端までの長さよりも小さい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】

ニップ圧が前記第１ニップ圧および前記第２ニップ圧のいずれであるかを判定するための情報を検出するセンサを備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項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、ヒータと加圧回転体との間でベルトを挟む定着装置を備えた画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、画像形成装置として、ヒータと、ベルトと、ヒータとの間でベルトを挟む加圧ローラと、ベルトと加圧ローラが加圧されていることを検知する加圧検知スイッチとを備えたものが知られている（特許文献１参照）。この技術では、ベルトと加圧ローラが加圧されているときには、加圧検知スイッチがＯＮとなり、ヒータへの電力供給が可能となる。また、加圧が解除されると、加圧検知スイッチがＯＦＦとなり、ヒータへの電力供給が遮断される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－３２１５１１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、従来技術ではニップ圧が小さい場合にはヒータへの電力供給が遮断されるので、ニップ圧が小さい状態でシートへの画像の定着を行うことができない。一方で、仮にニップ圧が小さい状態で通電を行う構成とした場合には、ヒータからベルトおよび加圧ローラへの熱伝達が上手く行われずにヒータに熱が籠って、ヒータが過昇温するおそれがある。

【0005】

そこで、本発明は、ニップ圧が小さい場合にヒータに通電することによって生じるヒータの過昇温を抑制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、ヒータと、無端状のベルトと、加圧回転体と、ニップ圧変更機構と、制御部と、を備える。
ヒータは、基板と抵抗発熱体を有する。
ベルトは、ヒータの周りを回転する。
加圧回転体は、ヒータとの間でベルトを挟むことでニップ部を形成する。
ニップ圧変更機構は、ニップ部におけるニップ圧を、第１ニップ圧と、第１ニップ圧よりも小さい第２ニップ圧とに変更する。
制御部は、ニップ圧が第１ニップ圧および第２ニップ圧のいずれであるかを判定し、ニップ圧が第２ニップ圧であると判定した場合には、ヒータの出力を、ニップ圧が第１ニップ圧であると判定したときの上限値である第１上限値よりも小さな第２上限値以下となるように制御する。

【0007】

この構成によれば、ニップ圧が小さい場合にはヒータの出力を第２上限値以下に制限するので、ニップ圧が小さい場合にヒータに通電することによって生じるヒータの過昇温を抑制することができる。

【0008】

また、画像形成装置は、ヒータの温度を検知する温度センサを備え、制御部は、目標温度と温度センサの検知温度との偏差に基づいてヒータの出力を制御し、偏差が大きいほどヒータの出力を大きくしてもよい。

【0009】

また、制御部は、ヒータへの通電のデューティ比を変更することで、ヒータの出力を変更し、ニップ圧が第２ニップ圧であると判定した場合には、デューティ比を、ニップ圧が第１ニップ圧であると判定したときの上限値である第１デューティ上限値よりも小さな第２デューティ上限値以下となるように設定してもよい。

【0010】

この構成によれば、ニップ圧が小さいときに、大きなデューティ比で通電されないので、ニップ圧が小さい場合にヒータの出力を第２上限値以下に制限することができる。

【0011】

また、画像形成装置は、ヒータの温度を検知する温度センサを備え、制御部は、目標温度と温度センサの検知温度との偏差に比例する比例項と、偏差の微分値に比例する微分項との和を含む操作量を算出し、操作量の絶対値が大きいほどヒータへの通電のデューティ比を大きくするように構成され、ニップ圧が第２ニップ圧である場合には、微分項の係数を変更することによってニップ圧が第１ニップ圧である場合よりも操作量の絶対値を小さくしてもよい。

【0012】

また、制御部は、印刷指令を受信した場合に、ニップ圧が第１ニップ圧および第２ニップ圧のいずれであるかを判定してもよい。

【0013】

また、抵抗発熱体は、シートの搬送方向に複数並んで基板に配置され、ニップ圧が第２ニップ圧である場合におけるニップ部の搬送方向の長さは、搬送方向の最も上流に位置する抵抗発熱体の上流端から、搬送方向の最も下流に位置する抵抗発熱体の下流端までの長さよりも小さくてもよい。

【0014】

この構成では、ニップ圧が小さい場合にヒータに熱が籠りやすいが、ヒータの出力を第２上限値以下に制限することで、ヒータの過昇温を抑制することができる。

【0015】

また、画像形成装置は、ニップ圧が第１ニップ圧および第２ニップ圧のいずれであるかを判定するための情報を検出するセンサを備えていてもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、ニップ圧が小さい場合にヒータに通電することによって生じるヒータの過昇温を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態に係るレーザプリンタの構成を示す図である。

【図2】定着装置を示す断面図（ａ）と、ヒータ周りを拡大して示す断面図（ｂ）である。

【図3】ヒータの抵抗発熱体が配置された面を示す図（ａ）と、ヒータおよび熱伝導部材を、ヒータの裏側から見た図（ｂ）と、ヒータ等を長手方向に切った断面図（ｃ）である。

【図4】ニップ圧が第１ニップ圧である場合における、ニップ圧変更機構を示す断面図（ａ）と、ヒータ周りを拡大して示す断面図（ｂ）である。

【図5】ニップ圧が第２ニップ圧である場合における、ニップ圧変更機構を示す断面図（ａ）と、ヒータ周りを拡大して示す断面図（ｂ）である。

【図6】制御部の動作を示すフローチャートである。

【図7】第１テーブルを示す図（ａ）と、第２テーブルを示す図（ｂ）である。

【図8】変形例に係る制御部の動作を示すフローチャートである。

【図9】第３テーブルを示す図（ａ）と、第４テーブルを示す図（ｂ）である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
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１００は、本体筐体１２０と、供給部１３０と、露光装置１４０と、プロセスカートリッジ１５０と、定着装置１と、制御部５００とを備えている。

【0019】

本体筐体１２０は、第１開口Ｈ１を開閉するフロントカバー１２１と、手差しトレイ１２２と、第２開口Ｈ２を開閉するリアカバー１２３と、排出トレイ１２４とを有する。第１開口Ｈ１は、プロセスカートリッジ１５０が通過可能な開口である。手差しトレイ１２２は、シートＳ、例えば葉書などの厚紙を、直線状の搬送経路で搬送して印字を行うときに使用するトレイである。以下の説明では、直線状の搬送経路において行う印字を、「ストレート印字」ともいう。

【0020】

第２開口Ｈ２は、ストレート印字を行う場合において定着装置１から排出されたシートＳが通過する開口である。リアカバー１２３は、ストレート印字を行う場合に開いた状態とされ、第２開口Ｈ２から排出されたシートＳを支持する。排出トレイ１２４は、リアカバー１２３を閉じた状態において、本体筐体１２０内から排出されるシートＳを支持するためのトレイである。

【0021】

レーザプリンタ１００は、リアカバー１２３が閉じられたことを検知するカバーセンサＳＥ１をさらに備えている。カバーセンサＳＥ１で検知した情報は、制御部５００に出力される。

【0022】

供給部１３０は、後述する感光ドラム１５１に向けてシートＳを供給する機構である。供給部１３０は、シートＳを収容する供給トレイ１３１と、押圧板１３２と、供給機構１３３とを備えている。供給トレイ１３１内のシートＳは、押圧板１３２によって上方に寄せられ、供給機構１３３によって１枚ずつ分離されてプロセスカートリッジ１５０に供給される。

【0023】

露光装置１４０は、図示しないレーザ光源やポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。露光装置１４０では、レーザ光源から出射される画像データに基づくレーザ光によって、感光ドラム１５１の表面を露光する。

【0024】

プロセスカートリッジ１５０は、第１開口Ｈ１を通して本体筐体１２０に着脱可能となっている。プロセスカートリッジ１５０は、感光ドラム１５１と、帯電器１５２と、現像ローラ１５３と、転写ローラ１５４とを備えている。

【0025】

帯電器１５２は、感光ドラム１５１の表面を帯電させる。露光装置１４０は、帯電した感光ドラム１５１の表面を露光することで、感光ドラム１５１の表面に静電潜像を形成する。

【0026】

現像ローラ１５３は、プロセスカートリッジ１５０内のトナーを感光ドラム１５１の静電潜像に供給する。これにより、感光ドラム１５１には、トナー像が形成される。その後、供給部１３０から供給されたシートＳが、感光ドラム１５１と転写ローラ１５４の間を通過することで、感光ドラム１５１上のトナー像がシートＳに転写される。

【0027】

定着装置１は、シートＳにトナー像を定着させる装置である。トナー像が定着されたシートＳは、排出ローラ１２５によって排出トレイ１２４上に排出される。

【0028】

図２（ａ）に示すように、定着装置１は、加熱ユニット２と、加圧回転体の一例としての加圧ローラ３と、フレーム４とを備える。

【0029】

加圧ローラ３は、回転可能なローラである。加圧ローラ３は、円柱状のシャフト３Ａと、円筒状のローラ部３Ｂとを有する。シャフト３Ａは、例えば金属からなる。ローラ部３Ｂは、例えばゴムからなる。ローラ部３Ｂは、シャフト３Ａの一部を被覆する。

【0030】

加熱ユニット２は、ヒータ１０と、ホルダ２０と、図２（ｂ）に示す熱伝導部材３０と、ステイＳＴと、ベルトＢＬと、図２（ｂ）に示す温度センサＳＥ２とを有する。ヒータ１０は、ベルトＢＬを加熱し、ベルトＢＬを介してシートＳを加熱する。温度センサＳＥ２は、ヒータ１０の温度を検知する。温度センサＳＥ２は、検知した温度を、制御部５００に出力する。温度センサＳＥ２は、熱伝導部材３０に接触している。

【0031】

図２（ｂ）に示すように、ヒータ１０は、加圧ローラ３との間でベルトＢＬを挟むことでニップ部ＮＰを形成する。ヒータ１０は、基板１１と、基板１１に配置された抵抗発熱体１２と、カバー１３とを有する。基板１１は、酸化アルミニウムを材料とするセラミックの細長い長方形の板からなる。ヒータ１０は、いわゆるセラミックヒータである。抵抗発熱体１２は、基板１１の一方の面に、印刷により形成されている。図３（ａ）に示すように、本実施形態では、抵抗発熱体１２は、２本設けられている。２本の抵抗発熱体１２は、それぞれ、ヒータ１０の長手方向に長く、長手方向に直交する短手方向に互いに離れて平行に配置されている。言い換えると、２本の抵抗発熱体１２は、シートＳの搬送方向に並んで基板１１に配置されている。以下の説明では、ニップ部ＮＰでのシートＳの搬送方向を、単に「搬送方向」ともいう。各抵抗発熱体１２の一端１２Ａには、それぞれ導線１９Ａが接続され、導線１９Ａの各端部には、抵抗発熱体１２に電力を供給するための給電端子１８が設けられている。

【0032】

給電端子１８は、導線１９Ａを介して抵抗発熱体１２と導通している。給電端子１８は、基板１１の長手方向の一端部１１Ｅに位置する。図３（ｃ）に示すように、給電端子１８には、ヒータ１０に電気を供給するコネクタＣが接続されている。コネクタＣは、ヒータ１０の長手方向の一端部に対して着脱可能となっている。給電端子１８には、コネクタＣから電気が供給される。なお、図３（ｃ）においては、便宜上、抵抗発熱体１２、カバー１３およびベルトＢＬの図示は省略する。

【0033】

また、各抵抗発熱体１２の他端１２Ｂは、導線１９Ｂにより互いに接続されている。なお、抵抗発熱体１２の本数は、特に限定されない。また、長手方向の中央部の発熱量を長手方向の端部の発熱量より大きくした抵抗発熱体と、長手方向の端部の発熱量を長手方向の中央部の発熱量より大きくした抵抗発熱体とを設けて、各抵抗発熱体を個別に制御することで、長手方向の発熱分布を調整できるようにしてもよい。

【0034】

図２（ｂ）に示すように、カバー１３は、抵抗発熱体１２を覆っている。カバー１３は、例えば、ガラスからなる。

【0035】

図２（ａ）に示すように、ホルダ２０は、ヒータ１０を支持するとともに、ベルトＢＬを案内する機能を有する。ホルダ２０は、例えば、樹脂からなる。

【0036】

ステイＳＴは、ホルダ２０を支持する。ステイＳＴは、例えば金属からなる。

【0037】

ベルトＢＬは、無端状であり、金属または樹脂などからなる。ベルトＢＬは、ホルダ２０に案内されながら、ヒータ１０の周りを回転する。ベルトＢＬは、外周面と内周面を有する。外周面は、加圧ローラ３または加熱対象となるシートＳと接触する。内周面は、ヒータ１０と接触する。

【0038】

熱伝導部材３０は、ヒータ１０の長手方向に熱を伝導して、ヒータ１０の温度を、長手方向に均一化するための部材である。熱伝導部材３０は、板状部材であり、ヒータ１０とホルダ２０との間に位置し、基板１１の他方の面に接触する。加熱ユニット２が加圧ローラ３との間でシートＳを挟むときには、熱伝導部材３０は、ヒータ１０とホルダ２０により挟まれる。熱伝導部材３０は、例えばアルミニウムからなる。

【0039】

図３（ａ），（ｂ）に示すように、抵抗発熱体１２の一端１２Ａおよび他端１２Ｂは、長手方向において、加熱ユニット２で使用可能なシートの最大幅Ｗ１の外側、かつ、熱伝導部材３０の一端３０Ａおよび他端３０Ｂの内側に位置する。つまり、長手方向において、熱伝導部材３０の長さは、抵抗発熱体１２の長さより長い。

【0040】

長手方向において、基板１１の長さは、熱伝導部材３０の長さより長い。熱伝導部材３０の一端３０Ａは、長手方向において、基板１１の一端１１Ａよりも内側に位置する。熱伝導部材３０の他端３０Ｂは、長手方向において、基板１１の他端１１Ｂよりも外側に位置する。

【0041】

図４（ａ）に示すように、定着装置１は、ニップ圧変更機構ＮＭをさらに備えている。ニップ圧変更機構ＮＭは、ニップ部ＮＰにおけるニップ圧を、第１ニップ圧と、第１ニップ圧よりも小さい第２ニップ圧とに変更する機構である。ニップ圧変更機構ＮＭは、シャフトＳＦと、加圧アーム６０と、加圧バネ７０と、カム８０と、を備えている。フレーム４は、加圧バネ７０を支持するとともに、加圧アーム６０およびカム８０を回動可能に支持する。

【0042】

加圧アーム６０、加圧バネ７０およびカム８０は、加圧ローラ３の軸方向におけるフレーム４の一端部と他端部のそれぞれに配置されている。以下の説明では、「加圧ローラ３の軸方向」を単に「軸方向」ともいう。ニップ圧変更機構ＮＭの軸方向の一方側の構造と、他方側の構造は、略同一であるため、以下、主に軸方向の一方側の構造を代表して説明する。

【0043】

シャフトＳＦは、軸方向に延びている。シャフトＳＦは、例えば金属からなる。シャフトＳＦの軸方向の各端部には、カム８０が固定されている。カム８０は、シャフトＳＦの回動に伴って回動する。フレーム４は、シャフトＳＦを回動可能に支持する。

【0044】

加圧アーム６０は、加熱ユニット２を加圧ローラ３に向けて押圧するアームである。フレーム４は、加圧アーム６０を回動可能に支持する。

【0045】

加圧バネ７０は、加圧アーム６０を加圧ローラ３に向けて付勢する引張コイルバネである。加圧バネ７０の一端は、加圧アーム６０に取り付けられ、他端は、フレーム４に取り付けられている。

【0046】

カム８０は、加圧バネ７０の付勢力に抗して加圧アーム６０を押圧可能となっている。具体的に、カム８０は、図４（ａ）に示す第１位置と、図５（ａ）に示す第２位置との間で回動可能となっている。カム８０は、図示せぬモータから駆動力が供給されることで、回動する。

【0047】

カム８０が第１位置に位置するとき、ニップ圧は第１ニップ圧となる。カム８０が第２位置に位置するとき、ニップ圧は、第１ニップ圧よりも小さい第２ニップ圧となる。

【0048】

図４（ｂ）に示すように、ニップ部ＮＰの搬送方向の長さであるニップ幅Ｌｎは、ニップ圧が第１ニップ圧である場合、搬送方向の最も上流に位置する抵抗発熱体１２の上流端Ｅ１から、搬送方向の最も下流に位置する抵抗発熱体１２の下流端Ｅ２までの長さＬｒよりも大きい。２つの抵抗発熱体１２は、搬送方向において、ニップ部ＮＰの範囲内に位置する。

【0049】

図５（ｂ）に示すように、ニップ圧が第２ニップ圧である場合には、ニップ幅Ｌｎは、搬送方向の最も上流に位置する抵抗発熱体１２の上流端Ｅ１から、搬送方向の最も下流に位置する抵抗発熱体１２の下流端Ｅ２までの長さＬｒよりも小さい。ニップ部ＮＰは、搬送方向において、上流端Ｅ１から下流端Ｅ２までの範囲内に位置する。

【0050】

加熱ユニット２は、軸方向の各端部に、サイドガイドＳＧを有している。サイドガイドＳＧは、ステイＳＴの軸方向の端部を支持する。サイドガイドＳＧは、フレーム４に移動可能に支持されている。加圧アーム６０は、サイドガイドＳＧを加圧ローラ３に向けて押圧する。

【0051】

制御部５００は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、不揮発性メモリなどを有し、予め用意されたプログラムに基づいて各種制御を行うように構成される。制御部５００は、カバーセンサＳＥ１からの情報に基づいて、リアカバー１２３が閉じているか否かを判定する機能を有する。制御部５００は、リアカバー１２３が閉じていると判定した場合には、カム８０を回動するためのモータを制御することで、ニップ圧変更機構ＮＭによってニップ圧を第１ニップ圧にする。また、制御部５００は、リアカバー１２３が閉じていないと判定した場合には、ニップ圧変更機構ＮＭによってニップ圧を第２ニップ圧にする。

【0052】

制御部５００は、印刷指令を受信した場合に、ニップ圧が第１ニップ圧および第２ニップ圧のいずれであるかを判定する機能を有している。詳しくは、制御部５００は、印刷指令を受信すると、カバーセンサＳＥ１からの情報に基づいてリアカバー１２３が閉じているか否かを判定する。制御部５００は、リアカバー１２３が閉じていると判定した場合には、ニップ圧が第１ニップ圧であると判定する。制御部５００は、リアカバー１２３が閉じていないと判定した場合には、ニップ圧が第２ニップ圧であると判定する。本実施形態で、カバーセンサＳＥ１は、ニップ圧が第１ニップ圧および第２ニップ圧のいずれであるかを判定するための情報を検出するセンサに相当する。

【0053】

制御部５００は、目標温度Ｔｔと温度センサＳＥ２の検知温度Ｔとの偏差ΔＴに基づいてヒータ１０の出力を制御する機能を有する。偏差ΔＴは、例えば、目標温度Ｔｔから検知温度Ｔを引くことで算出される。制御部５００は、偏差ΔＴが大きいほどヒータ１０の出力を大きくする。

【0054】

制御部５００は、ヒータ１０への通電のデューティ比を変更することで、ヒータ１０の出力を変更する機能を有する。制御部５００は、ニップ圧が第１ニップ圧であると判定した場合、図７（ａ）に示す第１テーブルと、偏差ΔＴとに基づいて、デューティ比を決定する。第１テーブルにおけるデューティ比の上限値である第１デューティ上限値は、１００％になっている。

【0055】

制御部５００は、ニップ圧が第２ニップ圧であると判定した場合、図７（ｂ）に示す第２テーブルと、偏差ΔＴとに基づいて、デューティ比を決定する。第２テーブルにおけるデューティ比の上限値である第２デューティ上限値は、５７％になっている。

【0056】

つまり、制御部５００は、ニップ圧が第２ニップ圧であると判定した場合には、第１デューティ上限値（１００％）よりも小さな第２デューティ上限値（５７％）以下となるように、デューティ比を設定する。このようにデューティ比を設定することで、制御部５００は、ニップ圧が第２ニップ圧であると判定した場合には、ヒータ１０の出力を、ニップ圧が第１ニップ圧であると判定したときの上限値である第１上限値よりも小さな第２上限値以下となるように制御する。

【0057】

次に、制御部５００の動作について詳細に説明する。
図６に示すように、制御部５００は、印刷指令があるか否かを判定する（Ｓ１）。ステップＳ１において印刷指令がないと判定した場合には（Ｎｏ）、制御部５００は、本処理を終了する。

【0058】

ステップＳ１において印刷指令があると判定した場合には（Ｙｅｓ）、制御部５００は、カバーセンサＳＥ１からの情報に基づいて、ニップ圧が第１ニップ圧であるか否かを判定する（Ｓ２）。ステップＳ２においてニップ圧が第１ニップ圧であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、制御部５００は、図７（ａ）に示す第１テーブルを選択する（Ｓ３）。

【0059】

ステップＳ２においてニップ圧が第１ニップ圧でないと判定した場合には（Ｎｏ）、ニップ圧が第２ニップ圧であるため、制御部５００は、図７（ｂ）に示す第２テーブルを選択する（Ｓ４）。ステップＳ３またはステップＳ４の後、制御部５００は、温度センサＳＥ２からヒータ１０の温度を取得する（Ｓ５）。

【0060】

ステップＳ５の後、制御部５００は、目標温度Ｔｔと温度センサＳＥ２の検知温度Ｔとの偏差ΔＴを算出する（Ｓ６）。ステップＳ６の後、制御部５００は、ステップＳ３またはステップＳ４で選択したテーブルと、偏差ΔＴとに基づいてデューティ比を設定し、設定したデューティ比でヒータ１０の通電制御を行う（Ｓ７）。

【0061】

ステップＳ７の後、制御部５００は、印刷が終了したか否かを判定する（Ｓ８）。ステップＳ８において印刷が終了していないと判定した場合には（Ｎｏ）、制御部５００は、ステップＳ５の処理に戻る。

【0062】

ステップＳ８において印刷が終了したと判定した場合には（Ｙｅｓ）、制御部５００は、ヒータ１０への通電を停止して（Ｓ９）、本処理を終了する。

【0063】

次に、制御部５００の動作の具体例について説明する。
ユーザがストレート印字を行うべく、図１に示すリアカバー１２３を開けると、制御部５００は、カバーセンサＳＥ１からの情報に基づいて、図４（ａ）に示すニップ圧変更機構ＮＭを制御することで、ニップ圧を第１ニップ圧から第２ニップ圧に変更する。

【0064】

制御部５００は、ニップ圧が第２ニップ圧であるときに印刷指令を受けると、ステップＳ１：Ｙｅｓ→Ｓ２：Ｎｏ→Ｓ４～Ｓ７の順で処理を進める。これにより、ヒータ１０の出力が、第２上限値（５７％）以下に制限される。

【0065】

ここで、図５（ｂ）に示すように、ニップ圧が第２ニップ圧である場合には、ニップ幅Ｌｎが小さいので、ヒータ１０からベルトＢＬを介して加圧ローラ３に伝達される熱量が小さくなり、ヒータ１０に熱が籠りやすい。特に、本実施形態のように、抵抗発熱体１２の一部がニップ部ＮＰの範囲外にはみ出す場合には、ヒータ１０に熱が籠りやすい。しかしながら、前述したようにニップ圧が第２ニップ圧であるときにはヒータ１０の出力が、第２上限値以下に制限されるので、ヒータ１０に熱が籠ることが抑制される。

【0066】

以上、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
ニップ圧が小さい場合にはヒータ１０の出力を第２上限値以下に制限するので、ニップ圧が小さい場合にヒータ１０に通電することによって生じるヒータ１０の過昇温を抑制することができる。

【0067】

ニップ圧が小さいときに、大きなデューティ比で通電されないので、ニップ圧が小さい場合にヒータ１０の出力を第２上限値以下に制限することができる。

【0068】

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。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

【0069】

前記実施形態では、偏差ΔＴに基づいてデューティ比を設定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、偏差ΔＴに比例する比例項と、偏差の微分値に比例する微分項との和を含む操作量Ｕに基づいてデューティ比を設定してもよい。具体的に、制御部５００は、以下の式（１）によって、操作量Ｕを算出する。
Ｕ_ｎ＝Ｋ_ｐΔＴ_ｎ＋Ｋ_ｄＤ_ｎ ・・・（１）
Ｄ_ｎ＝（Ｔ_ｎ－Ｔ_ｎ－１）／ｔｓ
ｔｓ：制御サイクル（時間）

【0070】

ここで、Ｋ_ｐは、予め設定した固定値としての比例ゲインである。Ｋ_ｄは、微分ゲインであり、後述するようにニップ圧に応じてＫ１，Ｋ２から選択される値である。Ｄは、偏差ΔＴの微分値である。各変数に付したｎは、変数が今回値であることを示し、ｎ－１は、前回値であることを示している。

【0071】

Ｋ_ｐΔＴ_ｎは、比例項であり、Ｋ_ｄＤ_ｎは、微分項である。比例項と微分項の正負の関係は、検知温度Ｔが目標温度Ｔｔに向けて上昇していく過程において互いに打ち消し合う関係となるように設定されている。以下の具体例では、Ｋ_ｐが正、Ｋ_ｄが負、ΔＴ_ｎおよびＤ_ｎが、検知温度Ｔが目標温度Ｔｔに向けて上昇していく過程において正となるように設定されていることとする。

【0072】

なお、以下の具体例とは逆に、Ｋ_ｐを負、Ｋ_ｄを正としてもよい。また、ΔＴ_ｎおよびＤ_ｎが、検知温度Ｔが目標温度Ｔｔに向けて上昇していく過程において負となるように設定される場合、例えばΔＴ＝Ｔ_ｎ－１－Ｔ_ｎの場合も、Ｋ_ｐとＫ_ｄの正負の関係を逆にすればよい。

【0073】

制御部５００は、操作量Ｕの絶対値が大きいほどヒータ１０への通電のデューティ比を大きくするように構成されている。制御部５００は、ニップ圧が第２ニップ圧である場合には、微分項の係数Ｋ_ｄを変更することによってニップ圧が第１ニップ圧である場合よりも操作量Ｕの絶対値を小さくするように構成されている。

【0074】

具体的に、制御部５００は、ニップ圧が第１ニップ圧であると判定した場合、係数Ｋ_ｄを－Ｋ１に設定する。また、制御部５００は、ニップ圧が第２ニップ圧であると判定した場合、係数Ｋ_ｄを－Ｋ２に設定する。Ｋ１，Ｋ２は、正の値であり、Ｋ１＜Ｋ２の関係となっている。

【0075】

制御部５００は、ニップ圧が第１ニップ圧であると判定した場合、図９（ａ）に示す第３テーブルと、操作量Ｕとに基づいて、デューティ比を決定する。第３テーブルにおけるデューティ比の上限値である第１デューティ上限値は、１００％になっている。

【0076】

制御部５００は、ニップ圧が第２ニップ圧であると判定した場合、図９（ｂ）に示す第４テーブルと、操作量Ｕとに基づいて、デューティ比を決定する。第４テーブルにおけるデューティ比の上限値である第２デューティ上限値は、５７％になっている。

【0077】

この形態に係る制御部５００は、図８に示す処理を実行する。図８に示す処理は、図６に示す処理の一部を変更したものであるため、図６の処理と同じ処理については同じ符号を付し、説明を省略する。

【0078】

図８に示すように、制御部５００は、ステップＳ２においてニップ圧が第１ニップ圧であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、図９（ａ）に示す第３テーブルを選択する（Ｓ２１）。ステップＳ２１の後、制御部５００は、微分項の係数Ｋ_ｄを－Ｋ１に設定する（Ｓ２２）。

【0079】

ステップＳ２においてニップ圧が第１ニップ圧でないと判定した場合には（Ｎｏ）、制御部５００は、図９（ｂ）に示す第４テーブルを選択する（Ｓ２３）。ステップＳ２３の後、制御部５００は、微分項の係数Ｋ_ｄを－Ｋ２に設定する（Ｓ２４）。つまり、制御部５００は、ニップ圧が第２ニップ圧である場合には、微分項の係数Ｋ_ｄの絶対値を、ニップ圧が第１ニップ圧である場合よりも大きくする。

【0080】

ステップＳ２２またはステップＳ２４の後、制御部５００は、ステップＳ５の処理を実行する。ステップＳ６の後、制御部５００は、式（１）によって操作量Ｕを算出する（Ｓ２５）。ステップＳ２５の後、制御部５００は、ステップＳ２２またはステップＳ２４で選択したテーブルと、操作量Ｕとに基づいてデューティ比を設定し、設定したデューティ比でヒータ１０の通電制御を行う（Ｓ２６）。ステップＳ２６の後、制御部５００は、ステップＳ８の処理を実行する。

【0081】

この形態でも、ニップ圧が小さい場合にはヒータ１０の出力が第２上限値以下に制限されるので、ニップ圧が小さい場合にヒータ１０に通電することによって生じるヒータ１０の過昇温を抑制することができる。

【0082】

前記実施形態では、加圧回転体として加圧ローラ３を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。加圧側の構造が、無端状の加圧ベルトと、加熱ユニットとの間で加圧ベルトを挟むパッドを含む場合、加圧回転体は、加圧ベルトであってもよい。

【0083】

ニップ圧変更機構は、前記実施形態の構造に限らない。ニップ圧変更機構は、例えば、ニップ圧を３段階以上で切替可能となっていてもよい。ニップ圧変更機構は、第２開口Ｈ２を開閉するリアカバー１２３の開閉動作に連動してカム８０を第１位置と第２位置との間で回動させるリンク機構を有していてもよい。この場合、リアカバー１２３が閉じた状態の時、カム８０をリンク機構を介して第１位置に回動させ、リアカバー１２３が開いた状態の時、カム８０をリンク機構を介して第２位置に回動させればよい。

【0084】

ニップ圧が第１ニップ圧および第２ニップ圧のいずれであるかを判定するための情報を検出するセンサは、カバーセンサＳＥ１に限らず、例えば、加熱ユニットの位置を検出するセンサ、またはプロセスカートリッジ１５０の本体筐体１２０への着脱を検出するセンサなどであってもよい。センサがプロセスカートリッジ１５０の本体筐体１２０への着脱を検出するセンサの場合、ニップ圧変更機構は、プロセスカートリッジ１５０の本体筐体１２０への着脱に連動してカム８０を第１位置と第２位置との間で回動させればよい。

【0085】

前記実施形態では、レーザプリンタ１００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。

【0086】

前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。

【符号の説明】

【0087】

３ 加圧ローラ
１０ ヒータ
１１ 基板
１２ 抵抗発熱体
１００ レーザプリンタ
５００ 制御部
ＢＬ ベルト
ＮＭ ニップ圧変更機構
ＮＰ ニップ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】