定着制御装置、画像形成装置及びプログラム
【課題】フリッカを低減しつつ、ケミカルアタックの発生をより正確に判断して、無駄な電力の消費を抑制可能な定着制御技術を提供する。
【解決手段】中央部色温度検出部６１２は、ハロゲンヒータの中央部の色温度を検出する。端部色温度検出部６１３は、ハロゲンヒータの端部の色温度を検出する。ハロゲンガス濃度検出部６１４は、中央部の色温度及び端部の色温度の相関を用いて、端部のハロゲンガス濃度を検出する。ハロゲンサイクル点灯制御部６１５は、端部の色温度及び端部のハロゲンガス濃度を用いて、ケミカルアタックが発生しているか否かを判断し、当該判断結果が肯定的である場合、ハロゲンヒータにおけるハロゲンガス濃度を均一にすべくハロゲンランプを点灯させる。
【解決手段】中央部色温度検出部６１２は、ハロゲンヒータの中央部の色温度を検出する。端部色温度検出部６１３は、ハロゲンヒータの端部の色温度を検出する。ハロゲンガス濃度検出部６１４は、中央部の色温度及び端部の色温度の相関を用いて、端部のハロゲンガス濃度を検出する。ハロゲンサイクル点灯制御部６１５は、端部の色温度及び端部のハロゲンガス濃度を用いて、ケミカルアタックが発生しているか否かを判断し、当該判断結果が肯定的である場合、ハロゲンヒータにおけるハロゲンガス濃度を均一にすべくハロゲンランプを点灯させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着制御装置、画像形成装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、トナーにより静電潜像が可視化されたトナー像が印刷用紙に転写されて、当該トナー画像が定着ヒータにより印刷用紙に定着させられることにより、印刷が行われる。このような定着ヒータとしては、ハロゲンヒータが用いられることが多い。このような定着ヒータを制御するためには、ハロゲンヒータに用いられるハロゲンランプの点灯のちらつき（フリッカという）を低減するための制御が必要とされている。従来より、定着ヒータを制御する制御方式（定着制御方式という）としては、例えば、半波制御や半波位相制御などの制御方式が、既に知られている。近年では、ハロゲンヒータの寿命が低下することを抑制する技術が開発されている。例えば、ハロゲンランプに用いられるタングステンフィラメントの色温度を検出し、当該色温度に基づいてハロゲンランプの点灯を行うことにより、ハロゲンランプの温度制御を行う技術が開発されている。特に、特許文献１の技術では、ハロゲンランプに供給される電流とコイルの質量とに応じて、最短の点灯時間を設定可能である。このような技術によれば、フリッカを低減しつつ、ハロゲンサイクルに入らずにケミカルアタックが発生することによって定着ヒータの寿命が低下することを抑制することができる。
【０００３】
尚、ハロゲンサイクルとは以下のことである。ハロゲンランプに用いられるタングステンフィラメントは、電流が供給されて通電されると白熱し、高温になり、タングステン(W)が昇華する。昇華したWは、比較的に低温の部分である、ハロゲンランプの発光管の内壁面領域に移動し、ハロゲン(X)と化合し、ハロゲン化タングステン(WX2)を形成する。WX2の蒸気圧は比較的高いことから、ガスの状態で再びタングステンフィラメント部付近に戻る。タングステンフィラメント近傍で1,400℃以上に加熱されると、WX2はXとWに分離し、Wはタングステンフィラメントに戻り、自由になったXは再び同じ反応を繰り返す。このことがハロゲンサイクルである。
【０００４】
これに対しケミカルアタックとは以下のことである。タングステンフィラメントが高温（タングステンが昇華する温度）になる前に、活性化したハロゲンがタングステンフィラメント上のタングステンと直接反応し、ハロゲン化タングステン(WX2)を形成する。このことがケミカルアタックである。タングステンフィラメントは腐食により凹凸に細る。この現象は、ハロゲンガスの濃度（ハロゲンガス濃度）が低い、もしくは、ハロゲンが正常温度位置でのハロゲンサイクルに全て使われていれば、発生しない現象である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術では、タングステンフィラメントの色温度を検出し、ケミカルアタックが発生しているか否かを判断し、検出した色温度に応じてハロゲンヒータの点灯を制御している。しかし、実際には、ハロゲンヒータに封入されているハロゲンガスの濃度もケミカルアタックが発生する１因子であり、色温度がケミカルアタックの発生のレベルに達していてもハロゲンガス濃度が一定値以下であれば、ケミカルアタックは発生しない。即ち、従来の技術では、ケミカルアタックが発生していると誤判断することがあり、ケミカルアタックが発生していないにも関わらず、色温度を上昇させるために、定着ヒータへ電力を無駄に供給して、電力を無駄に消費してしまう恐れがあった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、フリッカを低減しつつ、ケミカルアタックの発生をより正確に判断して、無駄な電力の消費を抑制可能な定着制御装置、画像形成装置及びプログラム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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ハロゲンガスが封入されているハロゲンランプが用いられたハロゲンヒータの熱により印刷媒体への画像の定着を行う画像形成装置において、前記ハロゲンヒータの点灯を制御する定着制御装置であって、前記ハロゲンヒータの中央部と端部との色温度を各々検出する色温度検出手段と、前記中央部の色温度及び前記端部の色温度の相関を用いて、前記端部にあるハロゲンガスの濃度である第１のハロゲンガス濃度を検出する濃度検出手段と、前記端部の色温度及び前記第１のハロゲンガス濃度を用いて、ケミカルアタックが発生しているか否かを判断する判断手段と、ケミカルアタックが発生していると前記判断手段が判断した場合に、前記ハロゲンヒータにおけるハロゲンガスの濃度である第２のハロゲンガス濃度を均一にすべく前記ハロゲンランプを点灯させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、プログラムであって、ハロゲンガスが封入されているハロゲンランプが用いられたハロゲンヒータの熱により印刷媒体への画像の定着を行う画像形成装置において、前記ハロゲンヒータの点灯を制御する定着制御装置で用いられるコンピュータを、前記ハロゲンヒータの中央部と端部との色温度を各々検出する色温度検出手段と、前記中央部の色温度及び前記端部の色温度の相関を用いて、前記端部にあるハロゲンガスの濃度である第１のハロゲンガス濃度を検出する濃度検出手段と、前記端部の色温度及び前記端部のハロゲンガス濃度を用いて、ケミカルアタックが発生しているか否かを判断する判断手段と、ケミカルアタックが発生していると前記判断手段が判断した場合に、前記ハロゲンヒータにおけるハロゲンガスの濃度である第２のハロゲンガス濃度を均一にすべく前記ハロゲンランプを点灯させる制御手段として機能させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フリッカを低減しつつ、ケミカルアタックの発生をより正確に判断して、無駄な電力の消費を抑制可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、一実施の形態にかかる画像形成装置の構成の概要を例示する図である。
【図２】図２は、定着ユニット２０に関連する構成を例示する図である。
【図３】図３は、定着ヒータ制御部６１０の機能を例示する図である。
【図４】図４は、ハロゲンヒータ２０Ａのタングステンフィラメントの色温度及びハロゲンガス濃度を検出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、図４のステップＳ１でハロゲンヒータ２０Ａの中央部の色温度を検出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、図４のステップＳ３でハロゲンヒータ２０Ａの端部のハロゲンガス濃度を検出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、図４のステップＳ２で検出された色温度及びステップＳ３で検出されたハロゲンガス濃度を用いてケミカルアタック対策点灯制御を行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、図７のステップＳ４でケミカルアタックの発生の有無を判断する処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、図７のステップＳ７でケミカルアタック対策点灯制御の終了の当否を判断する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、一変形例にかかるケミカルアタック対策点灯制御の終了の当否を判断する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、一変形例にかかるケミカルアタック対策点灯制御の終了の当否を判断する処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる定着制御装置、画像形成装置及びプログラムの一実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本実施の形態にかかる画像形成装置の構成の概要を例示する図である。本実施の形態においては、電子写真方式の画像形成装置を例にして説明するが、このような画像形成装置の構成の大概は既知であるため、ここでは概要だけを説明する。画像形成装置は、読み取り光学系ユニット２１、書き込み光学系ユニット２７、定着ユニット２０、制御ユニット及び電源ユニット（不図示）の各ユニットを備え、コピー機能及びプリント機能を実現させる。制御ユニットは、画像形成装置全体を制御する。電源ユニットは、ＡＣ（Alternating Current）電源から供給される交流電流を直流電流に変換し、制御ユニットの制御の下、各ユニットへ直流電流力を供給したりその供給を停止したりする。読み取り光学系ユニット２１は、原稿に光を照射するための光源２２、反射光を集光レンズ２３に導くためのミラー群２４、集められた反射光を読み取るための画像読み取り素子２５及び光源２２から発生する熱を外部に逃がすファン２６から成り立っている。また、書き込み光学系ユニット２７は、図示していない発光光源からの光をタイミングが合わされたポリゴンミラー２８で反射させ、レンズ群２９で集光させ、ミラー３０で所定の方向に反射させて、帯電チャージャ３２により既に帯電されている感光体ドラム３１の表面に導き、読み取り像に合った静電潜像をつくる。この静電潜像は現像ローラ３３で運ばれるトナーにより可視像化される。定着ユニット２０は、ハロゲンガスが封入されているハロゲンランプ５を用いたハロゲンヒータの熱源を内蔵した定着ローラ６と圧接する加圧ローラ７とを含む。
【００１３】
給紙カセット３４には印刷用紙が収容されており、当該印刷用紙は、給紙ローラ３５により感光体ドラム３１の所定の位置迄給送され、感光体ドラム３１の回転（矢印方向）にタイミングを合わして移動され、転写チャージャ３６の働きで可視像化されたトナー像がその印刷用紙に転写される。その後、分離チャージャ３７により印刷用紙に与えられた電荷が除電され、印刷用紙が感光体ドラム３１から分離され、定着ユニット２０でトナー像が印刷用紙に熱定着され、排出ローラ３９により収納スタッカー４０に送り出される。また、印刷用紙にトナー像が転写された後の感光体ドラム３１はクリーニングユニット３８で表面に残ったトナーが除去される。
【００１４】
ここで、定着ユニット２０に関連する構成について図２を用いて詳細に説明する。定着ユニット２０は、上述したハロゲンヒータ２０Ａ、サーミスタ２０Ｂ及び２つの照度センサ２０Ｃ，２０Ｄを有する。電源ユニット５０は、フィルタ５１、電磁リレー（ＲＡ）５２、ゼロクロス検出回路５３、整流回路５４及びＤＤＣ回路５５を有する。電源ユニット５０の電磁リレー５２と、ハロゲンヒータ２０Ａとはトライアック（ＴＲＩ）７０を介して接続される。ハロゲンヒータ２０Ａは、上述のハロゲンランプ５が用いられた熱源であり、定着ローラ６に内蔵される。サーミスタ２０Ｂは、ハロゲンヒータ２０Ａにより温められる定着ローラ６の温度を検出する。照度センサ２０Ｃ，２０Ｄは、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部及び端部に各々設けられ、照度を測定する。
【００１５】
ゼロクロス検出回路５３は、電源スイッチ８０によるＡＣ電源のオン／オフの切り替えの際に交流電圧のゼロ地点（ゼロクロス点）の通過を検出する。フィルタ５１は、電源スイッチ８０がオンされると、ＡＣ電源から供給される電流からノイズを除去して整流回路５４及び電磁リレー５２に供給する。整流回路５４は、フィルタ５１から供給された交流電流を整流してＤＤＣ回路５５に供給する。ＤＤＣ回路５５は、整流回路５４から供給された交流電流を直流電流に変換して制御ユニット６０に供給する。電磁リレー５２は、後述の制御ユニット６０の有するＣＰＵ６１の制御の下、フィルタ５１から供給された交流電流をＴＲＩ７０に供給する。ＴＲＩ７０は、ＣＰＵ６１の制御の下、オン又はオフにされて、ハロゲンヒータ２０Ａへの交流電流の供給又は供給の停止を行う。
【００１６】
制御ユニット６０は、画像形成装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）６１と、各種データや各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶部と、各種データや各種プログラムを記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の補助記憶部とを有する。ＣＰＵ６１は、主記憶部や補助記憶部や記憶された各種プログラムを実行することにより、画像形成装置全体を制御し、画像形成装置において各種機能を実現させる。具体的には、ＣＰＵ６１は、定着ユニット２０における定着制御を行う定着ヒータ制御部６１０の機能を実現させる。
【００１７】
ここで、定着ヒータ制御部６１０の機能について図３を用いて説明する。定着ヒータ制御部６１０は、ハロゲンヒータ２０Ａを制御する定着制御の制御方式として、半波制御及び半波位相制御のうちいずれかを選択してハロゲンヒータ２０Ａを制御するものであり、ハロゲンサイクル制御部６１１を有する。ハロゲンサイクル制御部６１１は、定着制御において、ハロゲンヒータ２０Ａで用いられるハロゲンランプ５の点灯を制御する（点灯制御という）ものであり、中央色温度検出部６１２、端部色温度検出部６１３、ハロゲンガス濃度検出部６１４及びハロゲンサイクル点灯制御部６１５を有する。これらの各部の実体は、ＣＰＵ６１が各種プログラムを実行する際にＲＡＭなどの主記憶部上に生成されるものである。
【００１８】
中央色温度検出部６１２は、照度センサ検出部６１６、色温度変換部６１７及び記憶部６１８を有する。照度センサ検出部６１６は、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部に設けられた照度センサ２０Ｃが測定した照度を検出する。記憶部６１８は、例えばＨＤＤなどの補助記憶部上の記憶領域であり、照度及び色温度の相関を示す第１相関データを記憶する。色温度とは、ある色を放つ光源が発している光の色を定量的な数値で表現する尺度（単位）である。相関とは、一方の変化に応じて他方が変化する関係のことである。色温度変換部６１７は、記憶部６１８に記憶された第１相関データを用いて、照度センサ検出部６１６が検出した照度に対応する色温度を求める。尚、ハロゲンヒータ２０Ａに用いられるタングステンフィラメントの色温度は、追従性が遅く、10ms単位で変化する定着制御では直接検出することはできない。このため、照度センサ２０Ｃで測定された照度を用いて色温度を求めるのである。以上のようにして、中央色温度検出部６１２は、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部の色温度を検出する。
【００１９】
端部色温度検出部６１３は、照度センサ検出部６１９、色温度変換部６２０及び記憶部６２１を有する。照度センサ検出部６１９は、ハロゲンヒータ２０Ａの端部に設けられた照度センサ２０Ｄが測定した照度を検出する。記憶部６２１は記憶部６１８と同様である。色温度変換部６２０は、記憶部６２１に記憶された第１相関データを用いて、照度センサ検出部６１９が検出した照度に対応する色温度を求める。以上のようにして、端部色温度検出部６１３は、ハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度を検出する。
【００２０】
ハロゲンガス濃度検出部６１４は、色温度−ハロゲンガス濃度相関データ保持部６２２を有する。色温度−ハロゲンガス濃度相関データ保持部６２２は、例えばＨＤＤなどの補助記憶部上の記憶領域であり、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部と端部との色温度の差、ハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度及びハロゲンヒータ２０Ａに封入されているハロゲンガスの量及びハロゲンガス濃度の相関を示す第２相間データを記憶する。ハロゲンヒータ２０Ａに封入されているハロゲンガスの濃度（ハロゲンガス濃度）は、ハロゲンヒータ２０Ａの端部と中央部との色温度の差によって変化し、温度の低い部分にて濃度が高くなる性質がある。また、ケミカルアタックの発生の閾値となる色温度及びハロゲンガス濃度は、ハロゲンヒータ２０Ａ個体毎に異なるので、その値の取得が予め必要であり、定着制御の対象となるハロゲンヒータ２０Ａの中央部と端部との各色温度の変化を事前に実測することにより取得する。そして、ハロゲンガスの性質を利用し、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部と端部との色温度の差、ハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度、ハロゲンヒータ２０Ａに封入されているハロゲンガスの量及びハロゲンガス濃度の相関を予め把握してこの相関を示す第２相関データを色温度−ハロゲンガス濃度相関データ保持部６２２に記憶させておくのである。
【００２１】
ハロゲンガス濃度検出部６１４は、色温度変換部６１７が求めた色温度及び色温度変換部６２０が求めた色温度を用いて、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部と端部との色温度の差を算出し、色温度−ハロゲンガス濃度相関データ保持部６２２に記憶された第２相関データを参照して、ハロゲンガス濃度を求めることにより、ハロゲンヒータ２０Ａの端部にあるハロゲンガスの濃度を検出する。
【００２２】
ハロゲンサイクル点灯制御部６１５は、ハロゲンガス濃度検出部６１４が検出したハロゲンガス濃度と、端部色温度検出部６１３が検出した色温度とを用いて、ケミカルアタックが発生しているか否かを判断すると共に、ハロゲンサイクルに入ったか否かを判断し、当該判断結果に応じて、ハロゲンヒータ２０Ａの点灯制御を行う。この点灯制御とは、上述した電磁リレー５２及びＴＲＩ７０を制御して、ハロゲンヒータ２０Ａへの交流電流の供給及びその供給の停止を制御することであり、サーミスタ２０Ｂで検出された定着ローラ６の温度が、予め設定された目標温度で安定するように、ハロゲンランプ５の点灯させたり又は消灯させたりしてその点灯を制御して、ハロゲンヒータ２０Ａの色温度を制御することである。
【００２３】
ケミカルアタックの判断基準は以下のとおりである。上述したように、ケミカルアタックの発生の閾値となる色温度及びハロゲンガス濃度は、ハロゲンヒータ２０Ａ個体毎に異なる。例えば、ハロゲンガス濃度の閾値（濃度閾値という）を10-4atmと設定し、端部の色温度（色温度閾値という）を2000Kと設定した場合、ハロゲンサイクル点灯制御部６１５は、ハロゲンガス濃度検出部６１４が検出したハロゲンガス濃度が10-4atm以上である場合且つ端部色温度検出部６１３が検出した色温度が2000K以下である場合に、ケミカルアタックが発生していると判断する。そして、この場合、ハロゲンサイクル点灯制御部６１５は、ハロゲンサイクルに入るべく、即ち、ハロゲンヒータ２０Ａにおけるハロゲンガスの濃度を均一にすべく、ハロゲンランプ５を点灯させて、ハロゲンヒータ２０Ａの色温度を上昇させる点灯制御（ケミカルアタック対策点灯制御という）を行う。
【００２４】
また、ハロゲンサイクル点灯制御部６１５は、ケミカルアタック対策点灯制御を行っている際、ハロゲンガス濃度検出部６１４が検出したハロゲンガス濃度が10-4atmより小さくなった場合、ハロゲンサイクルに入ったと判断し、ケミカルアタック対策点灯制御を終了すべく、ハロゲンランプ５を消灯させて、ケミカルアタックが発生していない場合と同様の点灯制御を行う。
【００２５】
次に、本実施の形態にかかる画像形成装置の行う処理の手順について説明する。まず、ハロゲンヒータ２０Ａのタングステンフィラメントの色温度及びハロゲンガス濃度を検出する処理の手順について図４を用いて説明する。画像形成装置は、中央色温度検出部６１２の機能により、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部の色温度を検出する（ステップＳ１）。また、画像形成装置は、端部色温度検出部６１３の機能により、ハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度を検出する（ステップＳ２）。次いで、画像形成装置は、ハロゲンガス濃度検出部６１４の機能により、ステップＳ１で検出されたハロゲンヒータ２０Ａの中央部の色温度及びステップＳ２で検出されたハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度を用いて、ハロゲンヒータ２０Ａの端部のハロゲンガス濃度を検出する（ステップＳ３）。尚、画像形成装置は、ステップＳ１〜Ｓ３の処理を定期的又は任意のタイミングで行う。
【００２６】
ここで、ステップＳ１でハロゲンヒータ２０Ａの中央部の色温度を検出する処理の手順について図５を用いて説明する。画像形成装置は、照度センサ２０Ｃで照度が測定されると（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、中央色温度検出部６１２の機能により、記憶部６１８に記憶された第１相関データを参照して、当該照度に対応する色温度を求める（ステップＳ１１）。ステップＳ１０の判断結果が否定的である場合、ステップＳ１０に戻る。尚、ステップＳ２でハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度を検出する処理の手順も図５と同様である。ステップＳ１０では、画像形成装置は、照度センサ２０Ｄで照度が測定されると（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１１では、端部色温度検出部６１３の機能により、記憶部６２１に記憶された第１相関データを参照して、当該照度に対応する色温度を求める。
【００２７】
次に、ステップＳ３でハロゲンヒータ２０Ａの端部のハロゲンガス濃度を検出する処理の手順について図６を用いて説明する。画像形成装置は、ハロゲンガス濃度検出部６１４の機能により、ステップＳ１で検出されたハロゲンヒータ２０Ａの中央部の色温度及びステップＳ２で検出されたハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度を用いて、中央部と端部との色温度の差を算出し(ステップＳ２０)、色温度−ハロゲンガス濃度相関データ保持部６２２に記憶された第２相関データを参照して、色温度の差（Kdif）、端部の色温度（Kend）及びハロゲンヒータ２０Ａに封入されているハロゲンガスの量に対応するハロゲンガス濃度（Dend）を求めることにより、ハロゲンヒータ２０Ａの端部のハロゲンガス濃度（Dend）を検出する（ステップＳ２１）。
【００２８】
次に、ステップＳ２で検出された色温度及びステップＳ３で検出されたハロゲンガス濃度を用いてケミカルアタック対策点灯制御を行う処理の手順について図７を用いて説明する。画像形成装置は、ハロゲンサイクル点灯制御部６１５の機能により、ケミカルアタックが発生しているか否かを判断し（ステップＳ４）、ケミカルアタックが発生していると判断した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ハロゲンサイクルに入るべく、ケミカルアタック対策点灯制御を行う（ステップＳ６）。その後、画像形成装置は、ケミカルアタック対策点灯制御を終了するか否かを判断し（ステップＳ７）、終了すると判断した場合（ステップＳ８）、ケミカルアタック対策点灯制御を終了して（ステップＳ９）、ケミカルアタックが発生していない場合と同様の点灯制御を行う。ステップＳ５の判断結果が否定的である場合、ステップＳ４に戻り、ステップＳ８の判断結果が否定的である場合、ステップＳ７に戻る。
【００２９】
ここで、ステップＳ４でケミカルアタックの発生の有無を判断する処理の手順について図８を用いて説明する。画像形成装置は、ハロゲンサイクル点灯制御部６１５の機能により、ステップＳ２で検出された色温度（Kend）が色温度閾値(Kthre)より小さいか否かを判断する（ステップＳ３０）。当該判断結果が否定的である場合（ステップＳ３０：ＮＯ）、画像形成装置は、ケミカルアタックが発生していないと判断して、ステップＳ３０に戻り、当該判断結果が肯定的である場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、ステップＳ３で検出されたハロゲンガス濃度（Dend）が濃度閾値(Dthre)より大きいか否かを判断する（ステップＳ３１）。当該判断結果が否定的である場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、画像形成装置は、ケミカルアタックが発生していないと判断して、ステップＳ３１に戻り、当該判断結果が肯定的である場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、ケミカルアタックが発生していると判断する（ステップＳ３２）。この場合、図７のステップＳ５の判断結果が肯定的となり、ステップＳ６に進む。
【００３０】
ステップＳ６では、画像形成装置は、ハロゲンサイクルに入るべく、ハロゲンランプ５を点灯させて、ハロゲンヒータ２０Ａの色温度を上昇させるケミカルアタック対策点灯制御を行う。その後、画像形成装置は、ケミカルアタック対策点灯制御を終了するか否かを判断する（ステップＳ７）。
【００３１】
ここで、ステップＳ７でケミカルアタック対策点灯制御の終了の当否を判断する処理の手順について図９を用いて説明する。尚、上述したように、画像形成装置は、ステップＳ１〜Ｓ３の処理を定期的又は任意のタイミングで行っている。このため、画像形成装置は、ケミカルアタック対策点灯制御を行っている間、新たにステップＳ３でハロゲンガス濃度を検出すると、当該ハロゲンガス濃度（Dend）が濃度閾値(Dthre)より小さいか否かを判断する（ステップＳ４０）。当該判断結果が否定的である場合（ステップＳ４０：ＮＯ）、画像形成装置は、ハロゲンサイクルに入っていないため、ケミカルアタック対策点灯制御を終了しないと判断して、ステップＳ４０に戻り、当該判断結果が肯定的である場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、ハロゲンサイクルに入ったと判断して、ケミカルアタック対策点灯制御を終了すると判断する（ステップＳ４１）。この場合、図７のステップＳ７の判断結果が肯定的となり、ステップＳ８に進む。
【００３２】
ステップＳ８では、画像形成装置は、ハロゲンランプ５を消灯させて、ケミカルアタック対策点灯制御を終了し、ケミカルアタックが発生していない場合と同様の点灯制御を行う。
【００３３】
以上のように、ケミカルアタックの発生が著しい、ハロゲンヒータ２０Ａの端部のみならず、中央部にも照度センサを設け、ハロゲンヒータ２０Ａの端部及び中央部のそれぞれで測定された照度を用いて、端部及び中央部のそれぞれの色温度を検出する。これらの色温度の差により、ハロゲンヒータ２０Ａに封入されたハロゲンガスの濃度に偏りが発生するので、中央と端部の色温度と色温度差を検出することで、端部のハロゲンガス濃度を検出し、そのハロゲンガス濃度と端部の色温度とにより、ケミカルアタックの発生をより正確に判断することができる。従来では、色温度のみを用いてケミカルアタックの発生を判断していたので、誤判断により、ハロゲンヒータに用いられるハロゲンランプを無駄に点灯させて、電力を無駄に消費する恐れがあった。一方、本実施の形態においては、ケミカルアタックの発生をより正確に判断して、ハロゲンサイクルに入るべく、ハロゲンランプ５を点灯させる点灯制御を行うことにより、発生してもいないケミカルアタックに対する対策としてのハロゲンランプ５の無駄な点灯を避けることができる。このため、フリッカを低減しつつ、無駄な電力の消費を抑制することができる。
【００３４】
[変形例]
なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。また、以下に例示するような種々の変形が可能である。
【００３５】
上述した実施の形態において、画像形成装置で実行される各種プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また当該各種プログラムを、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録してコンピュータプログラムプロダクトとして提供するように構成しても良い。
【００３６】
上述した実施の形態において、画像形成装置は、コピー機能及びプリント機能を実現させるものであるとしたが、この他、スキャナ機能やファクシミリ機能を更に実現させる複合機であっても良いし、コピー機能を実現させる複写機であっても良いし、プリント機能を実現させるプリンタであっても良い。
【００３７】
上述した実施の形態において、記憶部６１８は、照度及び色温度の相関を示す第１相関データではなく、照度及び色温度の相関を用いて、照度から色温度を求めるための算出式を記憶し、色温度変換部６１７は、記憶部６１８に記憶された当該算出式を用いて、照度センサ検出部６１６が検出した照度に対応する色温度を算出するようにしても良い。記憶部６２１及び色温度変換部６２０についても同様である。
【００３８】
また、色温度−ハロゲンガス濃度相関データ保持部６２２は、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部と端部との色温度の差、ハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度、ハロゲンヒータ２０Ａに封入されているハロゲンガスの量及びハロゲンガス濃度の相関を示す第２相関データではなく、この相関を用いて、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部と端部との色温度の差又は中央部の色温度と、端部の色温度とを変数として端部のハロゲンガス濃度を算出するための算出式を記憶し、ハロゲンサイクル点灯制御部６１５は、色温度−ハロゲンガス濃度相関データ保持部６２２に記憶された当該算出式を用いて、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部と端部との色温度の差又は中央部の色温度と、端部の色温度とから、端部のハロゲンガス濃度を算出するようにしても良い。
【００３９】
上述の実施の形態においては、図７のステップＳ７では、画像形成装置は、図９に示される処理を行うようにしたが、これに限らない。画像形成装置がケミカルアタック対策点灯制御を行うことで、ハロゲンヒータ２０Ａの端部のハロゲンガス濃度が低くなってくる。このため、画像形成装置は、その低くなる傾斜から、ハロゲンガス濃度が濃度閾値以下となるタイミングを予測し、ケミカルアタック対策点灯制御を終了するタイミングを予測し、予測したタイミングでケミカルアタック対策点灯制御を終了し、ケミカルアタックが発生していない場合と同様の点灯制御を行うようにしても良い。図１０は、本変形例にかかるケミカルアタック対策点灯制御の終了の当否を判断する処理の手順を示すフローチャートである。画像形成装置は、新たにステップＳ３でハロゲンガス濃度を検出すると（ステップＳ５０）、ハロゲンサイクル点灯制御部６１５の機能により、当該ハロゲンガス濃度（Dend）が濃度閾値(Dthre)以下となる時間から、ハロゲンランプ５を消灯させる時間Ｔを予測する（ステップＳ５１）。そして、画像形成装置は、時間の経過を計測して、ステップＳ５１で予測した時間Ｔに到達したか否かを判断する（ステップＳ５２）。当該判断結果が否定的である場合（ステップＳ５２：ＮＯ）、画像形成装置は、ケミカルアタック対策点灯制御を終了しないと判断して、ステップＳ５２に戻り、当該判断結果が肯定的である場合（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、ケミカルアタック対策点灯制御を終了すると判断する（ステップＳ５３）。この場合、図７のステップＳ７の判断結果が肯定的となり、ステップＳ８に進む。
【００４０】
以上のように、画像形成装置は、ケミカルアタック対策点灯制御を行なっている際に、ハロゲンガス濃度の変化の傾向から、ハロゲンランプ５の消灯のタイミングを予測して、予測したタイミングでハロゲンランプ５を消灯させることで、実際にハロゲンガス濃度が濃度閾値より小さくなる前に早めに、ハロゲンランプ５を消灯させることができ、オーバーシュートを起こさないようにすることができる。このため、無駄な電力の消費をより効果的に抑制することができる。
【００４１】
この他、図７のステップＳ７では、図１１に示されるような処理を行うようにしても良い。画像形成装置は、ハロゲンサイクル点灯制御部６１５の機能により、新たにステップＳ２で検出されたハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度が色温度閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ６０）。当該判断結果が否定的である場合（ステップＳ６０：ＮＯ）、画像形成装置は、ケミカルアタック対策点灯制御を終了しないと判断して、ステップＳ６０に戻り、当該判断結果が肯定的である場合（ステップＳ６０：ＹＥＳ）、定着制御方式として半波制御の制御方式に変更して、ケミカルアタック対策点灯制御を行う（ステップＳ６１）。そして、画像形成装置は、新たにステップＳ３で検出されたハロゲンヒータ２０Ａの端部のハロゲンガス濃度が濃度閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ６２）。当該判断結果が否定的である場合（ステップＳ６２：ＮＯ）、画像形成装置は、ケミカルアタック対策点灯制御を終了しないと判断して、ステップＳ６２に戻り、当該判断結果が肯定的である場合（ステップＳ６２：ＹＥＳ）、ケミカルアタック対策点灯制御を終了すると判断する（ステップＳ６３）。この場合、図７のステップＳ７の判断結果が肯定的となり、ステップＳ８に進む。
【００４２】
以上のように、ケミカルアタック対策点灯制御を行なっている際に、ハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度が色閾値以上となった後、ハロゲンガス濃度が濃度閾値に達するまでの間の定着制御を半波制御の制御方式で行うことで、色温度閾値以上の色温度を維持しながら、無駄な電力の消費を抑制して、温度リップルを抑制した制御が可能となり、フリッカを低減することができる。
【００４３】
上述した実施の形態においては、ハロゲンヒータ２０Ａの端部に照度センサ２０Ｄを設けるようにしたが、ハロゲンヒータ２０Ａの両端にそれぞれ照度センサ２０Ｄを設けるようにしても良いし、一端のいずれに照度センサ２０Ｄを設けても良い。
【符号の説明】
【００４４】
５ ハロゲンランプ
６ 定着ローラ
７ 加圧ローラ
２０ 定着ユニット
２０Ａ ハロゲンヒータ
２０Ｂ サーミスタ
２０Ｃ，２０Ｄ 照度センサ
５０ 電源ユニット
５１ フィルタ
５２ 電磁リレー
５３ ゼロクロス検出回路
５４ 整流回路
５５ ＤＤＣ回路
６０ 制御ユニット
６１ ＣＰＵ
６１０ 定着ヒータ制御部
６１１ ハロゲンサイクル制御部
６１２ 中央色温度検出部
６１３ 端部色温度検出部
６１４ ハロゲンガス濃度検出部
６１５ ハロゲンサイクル点灯制御部
６１６ 照度センサ検出部
６１７ 色温度変換部
６１８ 記憶部
６１９ 照度センサ検出部
６２０ 色温度変換部
６２１ 記憶部
６２２ ハロゲンガス濃度相関データ保持部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４５】
【特許文献１】特開平８−２０２２００号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着制御装置、画像形成装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、トナーにより静電潜像が可視化されたトナー像が印刷用紙に転写されて、当該トナー画像が定着ヒータにより印刷用紙に定着させられることにより、印刷が行われる。このような定着ヒータとしては、ハロゲンヒータが用いられることが多い。このような定着ヒータを制御するためには、ハロゲンヒータに用いられるハロゲンランプの点灯のちらつき（フリッカという）を低減するための制御が必要とされている。従来より、定着ヒータを制御する制御方式（定着制御方式という）としては、例えば、半波制御や半波位相制御などの制御方式が、既に知られている。近年では、ハロゲンヒータの寿命が低下することを抑制する技術が開発されている。例えば、ハロゲンランプに用いられるタングステンフィラメントの色温度を検出し、当該色温度に基づいてハロゲンランプの点灯を行うことにより、ハロゲンランプの温度制御を行う技術が開発されている。特に、特許文献１の技術では、ハロゲンランプに供給される電流とコイルの質量とに応じて、最短の点灯時間を設定可能である。このような技術によれば、フリッカを低減しつつ、ハロゲンサイクルに入らずにケミカルアタックが発生することによって定着ヒータの寿命が低下することを抑制することができる。
【０００３】
尚、ハロゲンサイクルとは以下のことである。ハロゲンランプに用いられるタングステンフィラメントは、電流が供給されて通電されると白熱し、高温になり、タングステン(W)が昇華する。昇華したWは、比較的に低温の部分である、ハロゲンランプの発光管の内壁面領域に移動し、ハロゲン(X)と化合し、ハロゲン化タングステン(WX2)を形成する。WX2の蒸気圧は比較的高いことから、ガスの状態で再びタングステンフィラメント部付近に戻る。タングステンフィラメント近傍で1,400℃以上に加熱されると、WX2はXとWに分離し、Wはタングステンフィラメントに戻り、自由になったXは再び同じ反応を繰り返す。このことがハロゲンサイクルである。
【０００４】
これに対しケミカルアタックとは以下のことである。タングステンフィラメントが高温（タングステンが昇華する温度）になる前に、活性化したハロゲンがタングステンフィラメント上のタングステンと直接反応し、ハロゲン化タングステン(WX2)を形成する。このことがケミカルアタックである。タングステンフィラメントは腐食により凹凸に細る。この現象は、ハロゲンガスの濃度（ハロゲンガス濃度）が低い、もしくは、ハロゲンが正常温度位置でのハロゲンサイクルに全て使われていれば、発生しない現象である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術では、タングステンフィラメントの色温度を検出し、ケミカルアタックが発生しているか否かを判断し、検出した色温度に応じてハロゲンヒータの点灯を制御している。しかし、実際には、ハロゲンヒータに封入されているハロゲンガスの濃度もケミカルアタックが発生する１因子であり、色温度がケミカルアタックの発生のレベルに達していてもハロゲンガス濃度が一定値以下であれば、ケミカルアタックは発生しない。即ち、従来の技術では、ケミカルアタックが発生していると誤判断することがあり、ケミカルアタックが発生していないにも関わらず、色温度を上昇させるために、定着ヒータへ電力を無駄に供給して、電力を無駄に消費してしまう恐れがあった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、フリッカを低減しつつ、ケミカルアタックの発生をより正確に判断して、無駄な電力の消費を抑制可能な定着制御装置、画像形成装置及びプログラム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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ハロゲンガスが封入されているハロゲンランプが用いられたハロゲンヒータの熱により印刷媒体への画像の定着を行う画像形成装置において、前記ハロゲンヒータの点灯を制御する定着制御装置であって、前記ハロゲンヒータの中央部と端部との色温度を各々検出する色温度検出手段と、前記中央部の色温度及び前記端部の色温度の相関を用いて、前記端部にあるハロゲンガスの濃度である第１のハロゲンガス濃度を検出する濃度検出手段と、前記端部の色温度及び前記第１のハロゲンガス濃度を用いて、ケミカルアタックが発生しているか否かを判断する判断手段と、ケミカルアタックが発生していると前記判断手段が判断した場合に、前記ハロゲンヒータにおけるハロゲンガスの濃度である第２のハロゲンガス濃度を均一にすべく前記ハロゲンランプを点灯させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、プログラムであって、ハロゲンガスが封入されているハロゲンランプが用いられたハロゲンヒータの熱により印刷媒体への画像の定着を行う画像形成装置において、前記ハロゲンヒータの点灯を制御する定着制御装置で用いられるコンピュータを、前記ハロゲンヒータの中央部と端部との色温度を各々検出する色温度検出手段と、前記中央部の色温度及び前記端部の色温度の相関を用いて、前記端部にあるハロゲンガスの濃度である第１のハロゲンガス濃度を検出する濃度検出手段と、前記端部の色温度及び前記端部のハロゲンガス濃度を用いて、ケミカルアタックが発生しているか否かを判断する判断手段と、ケミカルアタックが発生していると前記判断手段が判断した場合に、前記ハロゲンヒータにおけるハロゲンガスの濃度である第２のハロゲンガス濃度を均一にすべく前記ハロゲンランプを点灯させる制御手段として機能させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フリッカを低減しつつ、ケミカルアタックの発生をより正確に判断して、無駄な電力の消費を抑制可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、一実施の形態にかかる画像形成装置の構成の概要を例示する図である。
【図２】図２は、定着ユニット２０に関連する構成を例示する図である。
【図３】図３は、定着ヒータ制御部６１０の機能を例示する図である。
【図４】図４は、ハロゲンヒータ２０Ａのタングステンフィラメントの色温度及びハロゲンガス濃度を検出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、図４のステップＳ１でハロゲンヒータ２０Ａの中央部の色温度を検出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、図４のステップＳ３でハロゲンヒータ２０Ａの端部のハロゲンガス濃度を検出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、図４のステップＳ２で検出された色温度及びステップＳ３で検出されたハロゲンガス濃度を用いてケミカルアタック対策点灯制御を行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、図７のステップＳ４でケミカルアタックの発生の有無を判断する処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、図７のステップＳ７でケミカルアタック対策点灯制御の終了の当否を判断する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、一変形例にかかるケミカルアタック対策点灯制御の終了の当否を判断する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、一変形例にかかるケミカルアタック対策点灯制御の終了の当否を判断する処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる定着制御装置、画像形成装置及びプログラムの一実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本実施の形態にかかる画像形成装置の構成の概要を例示する図である。本実施の形態においては、電子写真方式の画像形成装置を例にして説明するが、このような画像形成装置の構成の大概は既知であるため、ここでは概要だけを説明する。画像形成装置は、読み取り光学系ユニット２１、書き込み光学系ユニット２７、定着ユニット２０、制御ユニット及び電源ユニット（不図示）の各ユニットを備え、コピー機能及びプリント機能を実現させる。制御ユニットは、画像形成装置全体を制御する。電源ユニットは、ＡＣ（Alternating Current）電源から供給される交流電流を直流電流に変換し、制御ユニットの制御の下、各ユニットへ直流電流力を供給したりその供給を停止したりする。読み取り光学系ユニット２１は、原稿に光を照射するための光源２２、反射光を集光レンズ２３に導くためのミラー群２４、集められた反射光を読み取るための画像読み取り素子２５及び光源２２から発生する熱を外部に逃がすファン２６から成り立っている。また、書き込み光学系ユニット２７は、図示していない発光光源からの光をタイミングが合わされたポリゴンミラー２８で反射させ、レンズ群２９で集光させ、ミラー３０で所定の方向に反射させて、帯電チャージャ３２により既に帯電されている感光体ドラム３１の表面に導き、読み取り像に合った静電潜像をつくる。この静電潜像は現像ローラ３３で運ばれるトナーにより可視像化される。定着ユニット２０は、ハロゲンガスが封入されているハロゲンランプ５を用いたハロゲンヒータの熱源を内蔵した定着ローラ６と圧接する加圧ローラ７とを含む。
【００１３】
給紙カセット３４には印刷用紙が収容されており、当該印刷用紙は、給紙ローラ３５により感光体ドラム３１の所定の位置迄給送され、感光体ドラム３１の回転（矢印方向）にタイミングを合わして移動され、転写チャージャ３６の働きで可視像化されたトナー像がその印刷用紙に転写される。その後、分離チャージャ３７により印刷用紙に与えられた電荷が除電され、印刷用紙が感光体ドラム３１から分離され、定着ユニット２０でトナー像が印刷用紙に熱定着され、排出ローラ３９により収納スタッカー４０に送り出される。また、印刷用紙にトナー像が転写された後の感光体ドラム３１はクリーニングユニット３８で表面に残ったトナーが除去される。
【００１４】
ここで、定着ユニット２０に関連する構成について図２を用いて詳細に説明する。定着ユニット２０は、上述したハロゲンヒータ２０Ａ、サーミスタ２０Ｂ及び２つの照度センサ２０Ｃ，２０Ｄを有する。電源ユニット５０は、フィルタ５１、電磁リレー（ＲＡ）５２、ゼロクロス検出回路５３、整流回路５４及びＤＤＣ回路５５を有する。電源ユニット５０の電磁リレー５２と、ハロゲンヒータ２０Ａとはトライアック（ＴＲＩ）７０を介して接続される。ハロゲンヒータ２０Ａは、上述のハロゲンランプ５が用いられた熱源であり、定着ローラ６に内蔵される。サーミスタ２０Ｂは、ハロゲンヒータ２０Ａにより温められる定着ローラ６の温度を検出する。照度センサ２０Ｃ，２０Ｄは、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部及び端部に各々設けられ、照度を測定する。
【００１５】
ゼロクロス検出回路５３は、電源スイッチ８０によるＡＣ電源のオン／オフの切り替えの際に交流電圧のゼロ地点（ゼロクロス点）の通過を検出する。フィルタ５１は、電源スイッチ８０がオンされると、ＡＣ電源から供給される電流からノイズを除去して整流回路５４及び電磁リレー５２に供給する。整流回路５４は、フィルタ５１から供給された交流電流を整流してＤＤＣ回路５５に供給する。ＤＤＣ回路５５は、整流回路５４から供給された交流電流を直流電流に変換して制御ユニット６０に供給する。電磁リレー５２は、後述の制御ユニット６０の有するＣＰＵ６１の制御の下、フィルタ５１から供給された交流電流をＴＲＩ７０に供給する。ＴＲＩ７０は、ＣＰＵ６１の制御の下、オン又はオフにされて、ハロゲンヒータ２０Ａへの交流電流の供給又は供給の停止を行う。
【００１６】
制御ユニット６０は、画像形成装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）６１と、各種データや各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶部と、各種データや各種プログラムを記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の補助記憶部とを有する。ＣＰＵ６１は、主記憶部や補助記憶部や記憶された各種プログラムを実行することにより、画像形成装置全体を制御し、画像形成装置において各種機能を実現させる。具体的には、ＣＰＵ６１は、定着ユニット２０における定着制御を行う定着ヒータ制御部６１０の機能を実現させる。
【００１７】
ここで、定着ヒータ制御部６１０の機能について図３を用いて説明する。定着ヒータ制御部６１０は、ハロゲンヒータ２０Ａを制御する定着制御の制御方式として、半波制御及び半波位相制御のうちいずれかを選択してハロゲンヒータ２０Ａを制御するものであり、ハロゲンサイクル制御部６１１を有する。ハロゲンサイクル制御部６１１は、定着制御において、ハロゲンヒータ２０Ａで用いられるハロゲンランプ５の点灯を制御する（点灯制御という）ものであり、中央色温度検出部６１２、端部色温度検出部６１３、ハロゲンガス濃度検出部６１４及びハロゲンサイクル点灯制御部６１５を有する。これらの各部の実体は、ＣＰＵ６１が各種プログラムを実行する際にＲＡＭなどの主記憶部上に生成されるものである。
【００１８】
中央色温度検出部６１２は、照度センサ検出部６１６、色温度変換部６１７及び記憶部６１８を有する。照度センサ検出部６１６は、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部に設けられた照度センサ２０Ｃが測定した照度を検出する。記憶部６１８は、例えばＨＤＤなどの補助記憶部上の記憶領域であり、照度及び色温度の相関を示す第１相関データを記憶する。色温度とは、ある色を放つ光源が発している光の色を定量的な数値で表現する尺度（単位）である。相関とは、一方の変化に応じて他方が変化する関係のことである。色温度変換部６１７は、記憶部６１８に記憶された第１相関データを用いて、照度センサ検出部６１６が検出した照度に対応する色温度を求める。尚、ハロゲンヒータ２０Ａに用いられるタングステンフィラメントの色温度は、追従性が遅く、10ms単位で変化する定着制御では直接検出することはできない。このため、照度センサ２０Ｃで測定された照度を用いて色温度を求めるのである。以上のようにして、中央色温度検出部６１２は、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部の色温度を検出する。
【００１９】
端部色温度検出部６１３は、照度センサ検出部６１９、色温度変換部６２０及び記憶部６２１を有する。照度センサ検出部６１９は、ハロゲンヒータ２０Ａの端部に設けられた照度センサ２０Ｄが測定した照度を検出する。記憶部６２１は記憶部６１８と同様である。色温度変換部６２０は、記憶部６２１に記憶された第１相関データを用いて、照度センサ検出部６１９が検出した照度に対応する色温度を求める。以上のようにして、端部色温度検出部６１３は、ハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度を検出する。
【００２０】
ハロゲンガス濃度検出部６１４は、色温度−ハロゲンガス濃度相関データ保持部６２２を有する。色温度−ハロゲンガス濃度相関データ保持部６２２は、例えばＨＤＤなどの補助記憶部上の記憶領域であり、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部と端部との色温度の差、ハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度及びハロゲンヒータ２０Ａに封入されているハロゲンガスの量及びハロゲンガス濃度の相関を示す第２相間データを記憶する。ハロゲンヒータ２０Ａに封入されているハロゲンガスの濃度（ハロゲンガス濃度）は、ハロゲンヒータ２０Ａの端部と中央部との色温度の差によって変化し、温度の低い部分にて濃度が高くなる性質がある。また、ケミカルアタックの発生の閾値となる色温度及びハロゲンガス濃度は、ハロゲンヒータ２０Ａ個体毎に異なるので、その値の取得が予め必要であり、定着制御の対象となるハロゲンヒータ２０Ａの中央部と端部との各色温度の変化を事前に実測することにより取得する。そして、ハロゲンガスの性質を利用し、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部と端部との色温度の差、ハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度、ハロゲンヒータ２０Ａに封入されているハロゲンガスの量及びハロゲンガス濃度の相関を予め把握してこの相関を示す第２相関データを色温度−ハロゲンガス濃度相関データ保持部６２２に記憶させておくのである。
【００２１】
ハロゲンガス濃度検出部６１４は、色温度変換部６１７が求めた色温度及び色温度変換部６２０が求めた色温度を用いて、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部と端部との色温度の差を算出し、色温度−ハロゲンガス濃度相関データ保持部６２２に記憶された第２相関データを参照して、ハロゲンガス濃度を求めることにより、ハロゲンヒータ２０Ａの端部にあるハロゲンガスの濃度を検出する。
【００２２】
ハロゲンサイクル点灯制御部６１５は、ハロゲンガス濃度検出部６１４が検出したハロゲンガス濃度と、端部色温度検出部６１３が検出した色温度とを用いて、ケミカルアタックが発生しているか否かを判断すると共に、ハロゲンサイクルに入ったか否かを判断し、当該判断結果に応じて、ハロゲンヒータ２０Ａの点灯制御を行う。この点灯制御とは、上述した電磁リレー５２及びＴＲＩ７０を制御して、ハロゲンヒータ２０Ａへの交流電流の供給及びその供給の停止を制御することであり、サーミスタ２０Ｂで検出された定着ローラ６の温度が、予め設定された目標温度で安定するように、ハロゲンランプ５の点灯させたり又は消灯させたりしてその点灯を制御して、ハロゲンヒータ２０Ａの色温度を制御することである。
【００２３】
ケミカルアタックの判断基準は以下のとおりである。上述したように、ケミカルアタックの発生の閾値となる色温度及びハロゲンガス濃度は、ハロゲンヒータ２０Ａ個体毎に異なる。例えば、ハロゲンガス濃度の閾値（濃度閾値という）を10-4atmと設定し、端部の色温度（色温度閾値という）を2000Kと設定した場合、ハロゲンサイクル点灯制御部６１５は、ハロゲンガス濃度検出部６１４が検出したハロゲンガス濃度が10-4atm以上である場合且つ端部色温度検出部６１３が検出した色温度が2000K以下である場合に、ケミカルアタックが発生していると判断する。そして、この場合、ハロゲンサイクル点灯制御部６１５は、ハロゲンサイクルに入るべく、即ち、ハロゲンヒータ２０Ａにおけるハロゲンガスの濃度を均一にすべく、ハロゲンランプ５を点灯させて、ハロゲンヒータ２０Ａの色温度を上昇させる点灯制御（ケミカルアタック対策点灯制御という）を行う。
【００２４】
また、ハロゲンサイクル点灯制御部６１５は、ケミカルアタック対策点灯制御を行っている際、ハロゲンガス濃度検出部６１４が検出したハロゲンガス濃度が10-4atmより小さくなった場合、ハロゲンサイクルに入ったと判断し、ケミカルアタック対策点灯制御を終了すべく、ハロゲンランプ５を消灯させて、ケミカルアタックが発生していない場合と同様の点灯制御を行う。
【００２５】
次に、本実施の形態にかかる画像形成装置の行う処理の手順について説明する。まず、ハロゲンヒータ２０Ａのタングステンフィラメントの色温度及びハロゲンガス濃度を検出する処理の手順について図４を用いて説明する。画像形成装置は、中央色温度検出部６１２の機能により、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部の色温度を検出する（ステップＳ１）。また、画像形成装置は、端部色温度検出部６１３の機能により、ハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度を検出する（ステップＳ２）。次いで、画像形成装置は、ハロゲンガス濃度検出部６１４の機能により、ステップＳ１で検出されたハロゲンヒータ２０Ａの中央部の色温度及びステップＳ２で検出されたハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度を用いて、ハロゲンヒータ２０Ａの端部のハロゲンガス濃度を検出する（ステップＳ３）。尚、画像形成装置は、ステップＳ１〜Ｓ３の処理を定期的又は任意のタイミングで行う。
【００２６】
ここで、ステップＳ１でハロゲンヒータ２０Ａの中央部の色温度を検出する処理の手順について図５を用いて説明する。画像形成装置は、照度センサ２０Ｃで照度が測定されると（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、中央色温度検出部６１２の機能により、記憶部６１８に記憶された第１相関データを参照して、当該照度に対応する色温度を求める（ステップＳ１１）。ステップＳ１０の判断結果が否定的である場合、ステップＳ１０に戻る。尚、ステップＳ２でハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度を検出する処理の手順も図５と同様である。ステップＳ１０では、画像形成装置は、照度センサ２０Ｄで照度が測定されると（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１１では、端部色温度検出部６１３の機能により、記憶部６２１に記憶された第１相関データを参照して、当該照度に対応する色温度を求める。
【００２７】
次に、ステップＳ３でハロゲンヒータ２０Ａの端部のハロゲンガス濃度を検出する処理の手順について図６を用いて説明する。画像形成装置は、ハロゲンガス濃度検出部６１４の機能により、ステップＳ１で検出されたハロゲンヒータ２０Ａの中央部の色温度及びステップＳ２で検出されたハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度を用いて、中央部と端部との色温度の差を算出し(ステップＳ２０)、色温度−ハロゲンガス濃度相関データ保持部６２２に記憶された第２相関データを参照して、色温度の差（Kdif）、端部の色温度（Kend）及びハロゲンヒータ２０Ａに封入されているハロゲンガスの量に対応するハロゲンガス濃度（Dend）を求めることにより、ハロゲンヒータ２０Ａの端部のハロゲンガス濃度（Dend）を検出する（ステップＳ２１）。
【００２８】
次に、ステップＳ２で検出された色温度及びステップＳ３で検出されたハロゲンガス濃度を用いてケミカルアタック対策点灯制御を行う処理の手順について図７を用いて説明する。画像形成装置は、ハロゲンサイクル点灯制御部６１５の機能により、ケミカルアタックが発生しているか否かを判断し（ステップＳ４）、ケミカルアタックが発生していると判断した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ハロゲンサイクルに入るべく、ケミカルアタック対策点灯制御を行う（ステップＳ６）。その後、画像形成装置は、ケミカルアタック対策点灯制御を終了するか否かを判断し（ステップＳ７）、終了すると判断した場合（ステップＳ８）、ケミカルアタック対策点灯制御を終了して（ステップＳ９）、ケミカルアタックが発生していない場合と同様の点灯制御を行う。ステップＳ５の判断結果が否定的である場合、ステップＳ４に戻り、ステップＳ８の判断結果が否定的である場合、ステップＳ７に戻る。
【００２９】
ここで、ステップＳ４でケミカルアタックの発生の有無を判断する処理の手順について図８を用いて説明する。画像形成装置は、ハロゲンサイクル点灯制御部６１５の機能により、ステップＳ２で検出された色温度（Kend）が色温度閾値(Kthre)より小さいか否かを判断する（ステップＳ３０）。当該判断結果が否定的である場合（ステップＳ３０：ＮＯ）、画像形成装置は、ケミカルアタックが発生していないと判断して、ステップＳ３０に戻り、当該判断結果が肯定的である場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、ステップＳ３で検出されたハロゲンガス濃度（Dend）が濃度閾値(Dthre)より大きいか否かを判断する（ステップＳ３１）。当該判断結果が否定的である場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、画像形成装置は、ケミカルアタックが発生していないと判断して、ステップＳ３１に戻り、当該判断結果が肯定的である場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、ケミカルアタックが発生していると判断する（ステップＳ３２）。この場合、図７のステップＳ５の判断結果が肯定的となり、ステップＳ６に進む。
【００３０】
ステップＳ６では、画像形成装置は、ハロゲンサイクルに入るべく、ハロゲンランプ５を点灯させて、ハロゲンヒータ２０Ａの色温度を上昇させるケミカルアタック対策点灯制御を行う。その後、画像形成装置は、ケミカルアタック対策点灯制御を終了するか否かを判断する（ステップＳ７）。
【００３１】
ここで、ステップＳ７でケミカルアタック対策点灯制御の終了の当否を判断する処理の手順について図９を用いて説明する。尚、上述したように、画像形成装置は、ステップＳ１〜Ｓ３の処理を定期的又は任意のタイミングで行っている。このため、画像形成装置は、ケミカルアタック対策点灯制御を行っている間、新たにステップＳ３でハロゲンガス濃度を検出すると、当該ハロゲンガス濃度（Dend）が濃度閾値(Dthre)より小さいか否かを判断する（ステップＳ４０）。当該判断結果が否定的である場合（ステップＳ４０：ＮＯ）、画像形成装置は、ハロゲンサイクルに入っていないため、ケミカルアタック対策点灯制御を終了しないと判断して、ステップＳ４０に戻り、当該判断結果が肯定的である場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、ハロゲンサイクルに入ったと判断して、ケミカルアタック対策点灯制御を終了すると判断する（ステップＳ４１）。この場合、図７のステップＳ７の判断結果が肯定的となり、ステップＳ８に進む。
【００３２】
ステップＳ８では、画像形成装置は、ハロゲンランプ５を消灯させて、ケミカルアタック対策点灯制御を終了し、ケミカルアタックが発生していない場合と同様の点灯制御を行う。
【００３３】
以上のように、ケミカルアタックの発生が著しい、ハロゲンヒータ２０Ａの端部のみならず、中央部にも照度センサを設け、ハロゲンヒータ２０Ａの端部及び中央部のそれぞれで測定された照度を用いて、端部及び中央部のそれぞれの色温度を検出する。これらの色温度の差により、ハロゲンヒータ２０Ａに封入されたハロゲンガスの濃度に偏りが発生するので、中央と端部の色温度と色温度差を検出することで、端部のハロゲンガス濃度を検出し、そのハロゲンガス濃度と端部の色温度とにより、ケミカルアタックの発生をより正確に判断することができる。従来では、色温度のみを用いてケミカルアタックの発生を判断していたので、誤判断により、ハロゲンヒータに用いられるハロゲンランプを無駄に点灯させて、電力を無駄に消費する恐れがあった。一方、本実施の形態においては、ケミカルアタックの発生をより正確に判断して、ハロゲンサイクルに入るべく、ハロゲンランプ５を点灯させる点灯制御を行うことにより、発生してもいないケミカルアタックに対する対策としてのハロゲンランプ５の無駄な点灯を避けることができる。このため、フリッカを低減しつつ、無駄な電力の消費を抑制することができる。
【００３４】
[変形例]
なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。また、以下に例示するような種々の変形が可能である。
【００３５】
上述した実施の形態において、画像形成装置で実行される各種プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また当該各種プログラムを、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録してコンピュータプログラムプロダクトとして提供するように構成しても良い。
【００３６】
上述した実施の形態において、画像形成装置は、コピー機能及びプリント機能を実現させるものであるとしたが、この他、スキャナ機能やファクシミリ機能を更に実現させる複合機であっても良いし、コピー機能を実現させる複写機であっても良いし、プリント機能を実現させるプリンタであっても良い。
【００３７】
上述した実施の形態において、記憶部６１８は、照度及び色温度の相関を示す第１相関データではなく、照度及び色温度の相関を用いて、照度から色温度を求めるための算出式を記憶し、色温度変換部６１７は、記憶部６１８に記憶された当該算出式を用いて、照度センサ検出部６１６が検出した照度に対応する色温度を算出するようにしても良い。記憶部６２１及び色温度変換部６２０についても同様である。
【００３８】
また、色温度−ハロゲンガス濃度相関データ保持部６２２は、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部と端部との色温度の差、ハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度、ハロゲンヒータ２０Ａに封入されているハロゲンガスの量及びハロゲンガス濃度の相関を示す第２相関データではなく、この相関を用いて、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部と端部との色温度の差又は中央部の色温度と、端部の色温度とを変数として端部のハロゲンガス濃度を算出するための算出式を記憶し、ハロゲンサイクル点灯制御部６１５は、色温度−ハロゲンガス濃度相関データ保持部６２２に記憶された当該算出式を用いて、ハロゲンヒータ２０Ａの中央部と端部との色温度の差又は中央部の色温度と、端部の色温度とから、端部のハロゲンガス濃度を算出するようにしても良い。
【００３９】
上述の実施の形態においては、図７のステップＳ７では、画像形成装置は、図９に示される処理を行うようにしたが、これに限らない。画像形成装置がケミカルアタック対策点灯制御を行うことで、ハロゲンヒータ２０Ａの端部のハロゲンガス濃度が低くなってくる。このため、画像形成装置は、その低くなる傾斜から、ハロゲンガス濃度が濃度閾値以下となるタイミングを予測し、ケミカルアタック対策点灯制御を終了するタイミングを予測し、予測したタイミングでケミカルアタック対策点灯制御を終了し、ケミカルアタックが発生していない場合と同様の点灯制御を行うようにしても良い。図１０は、本変形例にかかるケミカルアタック対策点灯制御の終了の当否を判断する処理の手順を示すフローチャートである。画像形成装置は、新たにステップＳ３でハロゲンガス濃度を検出すると（ステップＳ５０）、ハロゲンサイクル点灯制御部６１５の機能により、当該ハロゲンガス濃度（Dend）が濃度閾値(Dthre)以下となる時間から、ハロゲンランプ５を消灯させる時間Ｔを予測する（ステップＳ５１）。そして、画像形成装置は、時間の経過を計測して、ステップＳ５１で予測した時間Ｔに到達したか否かを判断する（ステップＳ５２）。当該判断結果が否定的である場合（ステップＳ５２：ＮＯ）、画像形成装置は、ケミカルアタック対策点灯制御を終了しないと判断して、ステップＳ５２に戻り、当該判断結果が肯定的である場合（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、ケミカルアタック対策点灯制御を終了すると判断する（ステップＳ５３）。この場合、図７のステップＳ７の判断結果が肯定的となり、ステップＳ８に進む。
【００４０】
以上のように、画像形成装置は、ケミカルアタック対策点灯制御を行なっている際に、ハロゲンガス濃度の変化の傾向から、ハロゲンランプ５の消灯のタイミングを予測して、予測したタイミングでハロゲンランプ５を消灯させることで、実際にハロゲンガス濃度が濃度閾値より小さくなる前に早めに、ハロゲンランプ５を消灯させることができ、オーバーシュートを起こさないようにすることができる。このため、無駄な電力の消費をより効果的に抑制することができる。
【００４１】
この他、図７のステップＳ７では、図１１に示されるような処理を行うようにしても良い。画像形成装置は、ハロゲンサイクル点灯制御部６１５の機能により、新たにステップＳ２で検出されたハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度が色温度閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ６０）。当該判断結果が否定的である場合（ステップＳ６０：ＮＯ）、画像形成装置は、ケミカルアタック対策点灯制御を終了しないと判断して、ステップＳ６０に戻り、当該判断結果が肯定的である場合（ステップＳ６０：ＹＥＳ）、定着制御方式として半波制御の制御方式に変更して、ケミカルアタック対策点灯制御を行う（ステップＳ６１）。そして、画像形成装置は、新たにステップＳ３で検出されたハロゲンヒータ２０Ａの端部のハロゲンガス濃度が濃度閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ６２）。当該判断結果が否定的である場合（ステップＳ６２：ＮＯ）、画像形成装置は、ケミカルアタック対策点灯制御を終了しないと判断して、ステップＳ６２に戻り、当該判断結果が肯定的である場合（ステップＳ６２：ＹＥＳ）、ケミカルアタック対策点灯制御を終了すると判断する（ステップＳ６３）。この場合、図７のステップＳ７の判断結果が肯定的となり、ステップＳ８に進む。
【００４２】
以上のように、ケミカルアタック対策点灯制御を行なっている際に、ハロゲンヒータ２０Ａの端部の色温度が色閾値以上となった後、ハロゲンガス濃度が濃度閾値に達するまでの間の定着制御を半波制御の制御方式で行うことで、色温度閾値以上の色温度を維持しながら、無駄な電力の消費を抑制して、温度リップルを抑制した制御が可能となり、フリッカを低減することができる。
【００４３】
上述した実施の形態においては、ハロゲンヒータ２０Ａの端部に照度センサ２０Ｄを設けるようにしたが、ハロゲンヒータ２０Ａの両端にそれぞれ照度センサ２０Ｄを設けるようにしても良いし、一端のいずれに照度センサ２０Ｄを設けても良い。
【符号の説明】
【００４４】
５ ハロゲンランプ
６ 定着ローラ
７ 加圧ローラ
２０ 定着ユニット
２０Ａ ハロゲンヒータ
２０Ｂ サーミスタ
２０Ｃ，２０Ｄ 照度センサ
５０ 電源ユニット
５１ フィルタ
５２ 電磁リレー
５３ ゼロクロス検出回路
５４ 整流回路
５５ ＤＤＣ回路
６０ 制御ユニット
６１ ＣＰＵ
６１０ 定着ヒータ制御部
６１１ ハロゲンサイクル制御部
６１２ 中央色温度検出部
６１３ 端部色温度検出部
６１４ ハロゲンガス濃度検出部
６１５ ハロゲンサイクル点灯制御部
６１６ 照度センサ検出部
６１７ 色温度変換部
６１８ 記憶部
６１９ 照度センサ検出部
６２０ 色温度変換部
６２１ 記憶部
６２２ ハロゲンガス濃度相関データ保持部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４５】
【特許文献１】特開平８−２０２２００号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロゲンガスが封入されているハロゲンランプが用いられたハロゲンヒータの熱により印刷媒体への画像の定着を行う画像形成装置において、前記ハロゲンヒータの点灯を制御する定着制御装置であって、
前記ハロゲンヒータの中央部と端部との色温度を各々検出する色温度検出手段と、
前記中央部の色温度及び前記端部の色温度の相関を用いて、前記端部にあるハロゲンガスの濃度である第１のハロゲンガス濃度を検出する濃度検出手段と、
前記端部の色温度及び前記第１のハロゲンガス濃度を用いて、ケミカルアタックが発生しているか否かを判断する判断手段と、
ケミカルアタックが発生していると前記判断手段が判断した場合に、前記ハロゲンヒータにおけるハロゲンガスの濃度である第２のハロゲンガス濃度を均一にすべく前記ハロゲンランプを点灯させる制御手段とを備える
ことを特徴とする定着制御装置。
【請求項２】
前記判断手段は、前記端部の色温度が第１閾値より小さい場合且つ前記第１のハロゲンガス濃度が第２閾値より大きい場合、ケミカルアタックが発生していると判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の定着制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、ケミカルアタックが発生していると前記判断手段が判断した場合に、前記第２のハロゲンガス濃度を均一にすべく前記ハロゲンランプを点灯させた後、前記第１のハロゲンガス濃度が前記第２閾値以下となった場合には、前記ハロゲンランプを消灯させる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、ケミカルアタックが発生していると前記判断手段が判断した場合に、前記第２のハロゲンガス濃度を均一にすべく前記ハロゲンランプを点灯させた後、前記ハロゲンガスの濃度の変化の傾向に基づいて、前記第１のハロゲンガス濃度が前記第２閾値以下となるタイミングを予測し、当該タイミングで前記ハロゲンランプを消灯させる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、ケミカルアタックが発生していると前記判断手段が判断した場合に、前記第２のハロゲンガス濃度を均一にすべく前記ハロゲンランプを点灯させた後、前記端部の色温度が前記第１閾値以上となった場合、前記端部のハロゲンガス濃度が前記第２閾値以下となるまで、半波制御により、前記ハロゲンランプの点灯を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着制御装置。
【請求項６】
前記中央部の色温度と前記端部の色温度との差、前記端部の色温度、前記ハロゲンヒータに封入されているハロゲンガスの量及び当該ハロゲンガスの濃度である前記第２のハロゲンガス濃度の相関を示す相関データを記憶する記憶手段を更に備え、
前記濃度検出手段は、前記中央部の色温度、前記端部の色温度及び前記相関データを用いて、前記第１のハロゲンガス濃度を求めることにより、前記第１のハロゲンガス濃度を検出する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の定着制御装置。
【請求項７】
前記中央部の色温度と前記端部の色温度との差又は前記中央部の色温度、前記端部の色温度、前記ハロゲンヒータに封入されているハロゲンガスの量及び当該ハロゲンガスの濃度である前記第２のハロゲンガス濃度の相関に基づいて、前記色温度の差又は前記中央部の色温度と、前記端部の色温度とを変数として前記第１のハロゲンガス濃度を算出するための算出式を記憶する記憶手段を更に備え、
前記濃度検出手段は、前記中央部の色温度、前記端部の色温度及び前記算出式を用いて、前記第１のハロゲンガス濃度を算出することにより、前記第１のハロゲンガス濃度を検出する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の定着制御装置。
【請求項８】
前記色温度検出手段は、前記ハロゲンヒータの中央部に設けられた第１照度センサが測定した照度及び色温度の相関を用いて、前記中央部の色温度を求めることにより、前記中央部の色温度を検出し、前記ハロゲンヒータの端部に設けられた第２照度センサが測定した照度及び色温度の相関を用いて、前記中央部の色温度を求めることにより、前記端部の色温度を検出する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の定着制御装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の定着制御装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
ハロゲンガスが封入されているハロゲンランプが用いられたハロゲンヒータの熱により印刷媒体への画像の定着を行う画像形成装置において、前記ハロゲンヒータの点灯を制御する定着制御装置で用いられるコンピュータを、
前記ハロゲンヒータの中央部と端部との色温度を各々検出する色温度検出手段と、
前記中央部の色温度及び前記端部の色温度の相関を用いて、前記端部にあるハロゲンガスの濃度である第１のハロゲンガス濃度を検出する濃度検出手段と、
前記端部の色温度及び前記端部のハロゲンガス濃度を用いて、ケミカルアタックが発生しているか否かを判断する判断手段と、
ケミカルアタックが発生していると前記判断手段が判断した場合に、前記ハロゲンヒータにおけるハロゲンガスの濃度である第２のハロゲンガス濃度を均一にすべく前記ハロゲンランプを点灯させる制御手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１】
ハロゲンガスが封入されているハロゲンランプが用いられたハロゲンヒータの熱により印刷媒体への画像の定着を行う画像形成装置において、前記ハロゲンヒータの点灯を制御する定着制御装置であって、
前記ハロゲンヒータの中央部と端部との色温度を各々検出する色温度検出手段と、
前記中央部の色温度及び前記端部の色温度の相関を用いて、前記端部にあるハロゲンガスの濃度である第１のハロゲンガス濃度を検出する濃度検出手段と、
前記端部の色温度及び前記第１のハロゲンガス濃度を用いて、ケミカルアタックが発生しているか否かを判断する判断手段と、
ケミカルアタックが発生していると前記判断手段が判断した場合に、前記ハロゲンヒータにおけるハロゲンガスの濃度である第２のハロゲンガス濃度を均一にすべく前記ハロゲンランプを点灯させる制御手段とを備える
ことを特徴とする定着制御装置。
【請求項２】
前記判断手段は、前記端部の色温度が第１閾値より小さい場合且つ前記第１のハロゲンガス濃度が第２閾値より大きい場合、ケミカルアタックが発生していると判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の定着制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、ケミカルアタックが発生していると前記判断手段が判断した場合に、前記第２のハロゲンガス濃度を均一にすべく前記ハロゲンランプを点灯させた後、前記第１のハロゲンガス濃度が前記第２閾値以下となった場合には、前記ハロゲンランプを消灯させる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、ケミカルアタックが発生していると前記判断手段が判断した場合に、前記第２のハロゲンガス濃度を均一にすべく前記ハロゲンランプを点灯させた後、前記ハロゲンガスの濃度の変化の傾向に基づいて、前記第１のハロゲンガス濃度が前記第２閾値以下となるタイミングを予測し、当該タイミングで前記ハロゲンランプを消灯させる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、ケミカルアタックが発生していると前記判断手段が判断した場合に、前記第２のハロゲンガス濃度を均一にすべく前記ハロゲンランプを点灯させた後、前記端部の色温度が前記第１閾値以上となった場合、前記端部のハロゲンガス濃度が前記第２閾値以下となるまで、半波制御により、前記ハロゲンランプの点灯を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着制御装置。
【請求項６】
前記中央部の色温度と前記端部の色温度との差、前記端部の色温度、前記ハロゲンヒータに封入されているハロゲンガスの量及び当該ハロゲンガスの濃度である前記第２のハロゲンガス濃度の相関を示す相関データを記憶する記憶手段を更に備え、
前記濃度検出手段は、前記中央部の色温度、前記端部の色温度及び前記相関データを用いて、前記第１のハロゲンガス濃度を求めることにより、前記第１のハロゲンガス濃度を検出する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の定着制御装置。
【請求項７】
前記中央部の色温度と前記端部の色温度との差又は前記中央部の色温度、前記端部の色温度、前記ハロゲンヒータに封入されているハロゲンガスの量及び当該ハロゲンガスの濃度である前記第２のハロゲンガス濃度の相関に基づいて、前記色温度の差又は前記中央部の色温度と、前記端部の色温度とを変数として前記第１のハロゲンガス濃度を算出するための算出式を記憶する記憶手段を更に備え、
前記濃度検出手段は、前記中央部の色温度、前記端部の色温度及び前記算出式を用いて、前記第１のハロゲンガス濃度を算出することにより、前記第１のハロゲンガス濃度を検出する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の定着制御装置。
【請求項８】
前記色温度検出手段は、前記ハロゲンヒータの中央部に設けられた第１照度センサが測定した照度及び色温度の相関を用いて、前記中央部の色温度を求めることにより、前記中央部の色温度を検出し、前記ハロゲンヒータの端部に設けられた第２照度センサが測定した照度及び色温度の相関を用いて、前記中央部の色温度を求めることにより、前記端部の色温度を検出する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の定着制御装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の定着制御装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
ハロゲンガスが封入されているハロゲンランプが用いられたハロゲンヒータの熱により印刷媒体への画像の定着を行う画像形成装置において、前記ハロゲンヒータの点灯を制御する定着制御装置で用いられるコンピュータを、
前記ハロゲンヒータの中央部と端部との色温度を各々検出する色温度検出手段と、
前記中央部の色温度及び前記端部の色温度の相関を用いて、前記端部にあるハロゲンガスの濃度である第１のハロゲンガス濃度を検出する濃度検出手段と、
前記端部の色温度及び前記端部のハロゲンガス濃度を用いて、ケミカルアタックが発生しているか否かを判断する判断手段と、
ケミカルアタックが発生していると前記判断手段が判断した場合に、前記ハロゲンヒータにおけるハロゲンガスの濃度である第２のハロゲンガス濃度を均一にすべく前記ハロゲンランプを点灯させる制御手段として機能させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−６３６４４（Ｐ２０１２−６３６４４Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０８６３６（Ｐ２０１０−２０８６３６）
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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