JP2006047411A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 定着時に飛散するトナーやオイル、更には紙粉などにより、非接触式温度センサの検知面が汚れても、常に加熱ローラの表面温度を適正な定着温度範囲内に制御し、定着不良の発生を防止し、高品質の画像が得られる画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 未定着トナー像を被記録用紙Ｐに定着する定着手段５を備えた画像形成装置において、加熱ローラ５１の定着通紙領域に対向して、加熱ローラの温度を検知する非接触式温度センサ１０設け、非接触式温度センサ１０で検知した検知温度が、第１の設定温度から第２の設定温度に到達するまでの検知昇温時間と、基準となる基準昇温時間とを比較して、補正温度を決め、非接触式温度センサ１０で検知した検知温度に補正温度を加えた更正温度を基準に、制御手段１１により加熱ローラ５１を加熱する熱源への通電を制御する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置、特に未定着トナー像を被記録用紙に定着する加熱ローラを有する定着手段を備えた画像形成装置に関する。

一般的に、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置においては、未定着トナー像を担持した被記録用紙を、定着手段の加熱ローラと加圧ローラとにより形成されるニップ間に挟持搬送し、加熱・加圧することにより未定着トナー像を被記録用紙に定着するようにしている。このような定着手段を用いた場合、加熱ローラの表面温度を、定着可能な一定範囲内に維持する必要がある。従来では、加熱ローラの定着通紙領域内の表面に当接して接触式温度センサを設け、加熱ローラの表面温度を検知し、検知温度に基づいて加熱ローラの熱源への通電を制御していた。

ところが、この構成では、回転する加熱ローラに、接触式温度センサが常に当接しているため、加熱ローラに接触傷が発生し、加熱ローラを損傷することがあった。また、加熱ローラと、接触式温度センサとの間に、トナーが溜まり、溜まったトナーが加熱ローラと、接触式温度センサとの間をすり抜け、被記録用紙に付着し、画像劣化を招来することがあった。

また、このような影響を避けるために接触式温度センサを、加熱ローラの定着通紙領域外、即ち、非通紙領域に設けることも行われているが、これでは、加熱ローラの定着通紙領域の表面温度を正確に把握することは困難であり、加熱ローラの表面温度を定着可能な一定範囲内に制御することができず、高品質の画像が得られないといった問題があった。

また、正確に加熱ローラの定着通紙領域の表面温度を検知するために、例えば、赤外線吸収フィルムに接してサーミスタ素子を配設してなる非接触式温度センサを、加熱ローラの定着通紙領域に対向して設け、加熱ローラと非接触の状態で、加熱ローラの表面温度を検知することも行われている。ところが、このような構成にあっても、定着時に飛散するトナーやオイル、更には紙粉などが非接触式温度センサの検知面である赤外線吸収フィルムに付着し、検知面が汚れ、加熱ローラの温度変化に対して、追従できなくなり、長期間に亘って正確に、加熱ローラの表面温度を検知することができないといった問題があった。

この対策として、赤外線吸収フィルムを用いた非接触式温度センサでは、例えば、赤外線吸収フィルムの加熱ローラ側に密着して着脱可能な薄膜保護シートを設け、赤外線吸収フィルムあるいは薄膜保護シートが、トナーやオイル、更には紙粉などによって汚れた場合には、赤外線吸収フィルムや薄膜保護シートを取り替えるようにしたものがある。
（例えば、特許文献１参照）。
特許２００３−６５８５３号公報

ところが、上述の特許文献記載の構成では、赤外線吸収フィルムや薄膜保護シートの取替えは、かなりの高温部分での作業となり、ユーザが行うには危険であるとともに、面倒である。従って、このような取替え作業は、サービスマンに依存することとなり、定期点検時などに行われることとなる。しかし、取替え後、印刷枚数の増加に伴って、熱吸収フィルムや薄膜保護シートは、汚れが増しいく。このため、常に、正確に加熱ローラの表面温度を検知することはできず、加熱ローラの表面温度を適正な定着温度範囲内に制御することは困難となり、定着不良が発生し、高品質の画像が得られないといった問題があった。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、定着時に飛散するトナーやオイル、更には紙粉などにより、非接触式温度センサの検知面が汚れても、常に加熱ローラの表面温度を適正な定着温度範囲内に制御し、定着不良の発生を防止し、高品質の画像が得られる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、 回転する加熱ローラと、加熱ローラと共同して押圧・回転する加圧ローラとの間に、未定着トナー像を担持した被記録用紙を挟持搬送し、未定着トナー像を被記録用紙に定着する定着手段と、加熱ローラを加熱する熱源と、熱源への通電を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、加熱ローラの定着通紙領域に対向して、加熱ローラの温度を検知する非接触式温度センサを設け、非接触式温度センサで検知した検知温度が第１の設定温度から第２の設定温度に到達するまでの検知昇温時間と、加熱ローラの表面温度が第１の設定温度から第２の設定温度に到達するまでの基準となる基準昇温時間を比較して、非接触式温度センサで検知する検知温度を補正するための補正温度を決め、非接触式温度センサで検知した検知温度に補正温度を加えた更正温度を基準に、制御手段により熱源への通電を制御する。

請求項２記載の発明では、基準昇温時間は、制御手段の記憶部に予め設定されている。
請求項３記載の発明では、基準昇温時間は、初期設定のセットアップ時に、非接触式温度センサにより検知された検知温度が第１の設定温度から第２の設定温度に到達するまでの時間である。

請求項４記載の発明では、補正温度は、非接触式温度センサで検知した検知温度が第１の設定温度から第２の設定温度に到達するまでの検知昇温時間と、基準昇温時間とを比較し、検知昇温時間が基準昇温時間から遅延する遅延時間を基に、制御手段の記憶部に記憶した補正温度テーブルから求める。

請求項５記載の発明では、検知昇温時間の計測は、画像形成装置の電源投入時に非接触式温度センサで検知した検知温度が、第１の設定温度から第２の設定温度に到達するまでの昇温時間の間に行われる。

請求項６記載の発明では、検知昇温時間の計測は、画像形成待ちのスリープ状態から画像形成を行う際に、非接触式温度センサで検知した検知温度が第１の設定温度から第２の設定温度に到達するまでの昇温時間の間に行われる。

請求項７記載の発明では、第１の設定温度は、加熱ローラを加熱するためのウォーミング・アップ中において、室温を超える温度である。
請求項８記載の発明では、第２の設定温度は、加熱ローラを加熱するためのウォーミング・アップ中において、定着手段の定着温度近傍である。

請求項９記載の発明では、補正温度の決定は、非接触式温度センサで検知し、計測した直近の検知昇温時間に基づいて行われる。

請求項１記載の発明の構成によれば、非接触式温度センサで検知した検知温度が、第１の設定温度から第２の設定温度に到達するまでの検知昇温時間と、基準となる基準昇温時間とを比較して、補正温度を決め、常時、非接触式温度センサで検知した検知温度に補正温度を加えた更正温度を基準に、加熱ローラを加熱する熱源への通電を制御手段により制御している。従って、加熱ローラの表面温度を適正な定着温度範囲内に制御できる。この結果、加熱ローラの検知温度の不正確に伴う定着不良の発生は防止でき、常に、高品質な画像を出力することができる、といった効果を奏する。また、加熱ローラの検知は、非接触式温度センサによって行われているので、加熱ローラに接触式温度センサが接触することによって発生する接触傷は発生しない。

請求項２記載の発明の構成によれば、基準となる基準昇温時間は、制御手段に予め設定した時間であるので、基準となる基準昇温時間を求めるための制御プロセスの簡略化が図れ、都合がよい。

請求項３記載の発明の構成によれば、基準となる基準昇温時間は、初期設定のセットアップ時に、非接触式温度センサにより第１の設定温度から第２の設定温度に到達するまでの時間を計測したものであるので、当該装置に適した個別の設定ができるので、都合が良い。

請求項４記載の発明の構成によれば、補正温度は、非接触式温度センサで検知した検知温度が、第１の設定温度から第２の設定温度に到達するまでの検知昇温時間と、基準となる基準昇温時間とを比較し、その遅延時間を基に、制御手段に記憶した補正温度テーブルから求めている。従って、補正温度を決めるために、特別複雑な制御プロセスは、必要でなく、都合が良い。

請求項５記載の発明の構成によれば、非接触式温度センサで検知した検知温度が、第１の設定温度から第２の設定温度に到達するまでの検知昇温時間の計測を行うのは、画像形成装置の電源投入時に行われるので、電源を投入の度に計測が行われ、更新される。従って、非接触式温度センサの直近の状態を基に補正温度が決まり、より正確な制御ができ、都合がよい。

請求項６記載の発明の構成によれば、非接触式温度センサで検知した検知温度が、第１の設定温度から第２の設定温度に到達するまでの検知昇温時間の計測を行うのは、画像形成待ちのスリープ状態から画像形成を行う際であるので、スリープ状態から画像形成を行う度に計測が行われ、更新される。従って、非接触式温度センサの直近の状態を基に補正温度が決まり、より正確な制御ができ、都合がよい。

請求項７記載の発明の構成によれば、第１の設定温度は、加熱ローラを加熱するためのウォーミング・アップ中で、室温を超える温度であるので、室温の変化に伴う影響を受け難く、より正確な制御ができ、都合がよい。

請求項８記載の発明の構成によれば、第２の設定温度は、加熱ローラを加熱するためのウォーミング・アップ中で、定着温度近傍であるので、より正確な制御ができ、都合がよい。

請求項９記載の発明の構成によれば、補正温度の決定は、非接触式温度センサで検知し、計測した直近の検知昇温時間に基づいて行われているので、直前の非接触式温度センサの状態に応じた補正温度となり、より正確な温度補正ができ、都合がよい。

以下に、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのカラー複写機（以下「複写機」という）に適用した場合の概略構成を示す概略構成図である。

図１に示すように、この複写機１は、装置本体の下方に配設された給紙部２と、この給紙部２の下流側に配設された画像形成部３と、給紙部２から給紙された被記録用紙Ｐを画像形成部３に搬送する前段搬送系４と、画像形成部３の更に下流側に配設され定着手段５と、この定着手段５に被記録用紙Ｐを搬送する後段搬送系６と、排紙部７および画像形成部３および定着手段５の上方に配設された図示しない画像読取部とが備えられている。

図示しない画像読取部は、コンタクトガラス上に載置された原稿に、露光ランプから光を照射し、反射鏡を介してその反射光をＣＣＤラインセンサなどからなる光電変換部に導くことにより、原稿の画像情報を読み取る。

給紙部２は、給紙カセット２１に積層載置された被記録用紙Ｐの束を、給紙ローラ２２の回転動作によって最上位の被記録用紙Ｐから１枚ずつ前段搬送系４に給紙する。
前段搬送系４は、給紙部２から給紙された被記録用紙Ｐを、上下一対のレジストローラ４１、４２および必要に応じて設けられる図示しない各種ローラ対によって画像形成部３に搬送する。上下一対のレジストローラ４１、４２は、画像形成部３の感光体３０に形成されたトナー像と同期を取りながら搬送するように制御されている。更に、画像形成部３において画像形成がなされ、未定着トナー像を担持した被記録用紙Ｐは、後段搬送系６により定着手段５に搬送され、定着後、排紙ローラ７１によって装置本体の側部に設けられた、例えば、用紙排出トレイなどからなる排紙部７に排出される。通常、前段搬送系４の下部側のレジストローラ４１は、駆動用で例えば、ゴム製であり、上部側のレジストローラ４２は、従動用で例えば、合成樹脂製である。

画像形成部３は、画像読取部の下方に配設され、電子写真プロセスによって、被記録用紙Ｐ上に所定のトナー像を形成するもので、回転可能に軸支された光導電性を有する、例えば、ドラム状の感光体３０と、この感光体３０の周囲にその回転方向に沿って作像プロセス順に、帯電装置３１、光走査ユニット３２、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用の現像装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂ、中間転写系３４と、クリーニング装置３５と、図示しない除電ユニットと、中間転写体ローラ３４１に対向して配設された２次転写系３６とから構成されている。

帯電装置３１は、コロナ放電によって感光体３０の表面に所定電位を与えるものである。光走査ユニット３２は、図示しない高速回転するポリゴンミラーおよびポリゴンモータなどを備え、画像読取部によって読み取られた原稿の画像情報に応じて変調された光ビームＢ例えば、レーザービームを感光体３０に照射する。これにより、感光体３０の表面の電位を選択的に減衰させて、この感光体３０の表面である被走査面上に静電潜像を形成する。

現像装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂは、上記静電潜像をトナーにより現像して、感光体３０の表面にトナー像を形成するものである。現像装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂには、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤が収容されている。

中間転写系３４は、感光体３０に当接する中間転写体ローラ３４１と、この中間転写体ローラ３４１に対向して配設されたクリーニング装置３４２とを備え、感光体３０の表面に形成されたトナー像が、中間転写体ローラ３４１上に一旦転写される。中間転写体ローラ３４１上では各色の画像を重ね合わされてカラー画像が形成される。

２次転写系３６は、図示する例では転写ベルト３６１を備え、中間転写体ローラ３４１の下部に対向して配設されており、被記録用紙Ｐが中間転写体ローラ３４１および転写ベルト３６１のニップ部に搬送されてきたときに、中間転写体ローラ３４１上のカラー画像が被記録用紙Ｐに転写される。

クリーニング装置３５は、転写後の感光体３０の表面に残留しているトナーを除去するものであり、また、図示しない除電ユニットは、感光体３０の表面の残留電荷を除去するものである。

定着手段５は、画像形成部３の被記録用紙Ｐの搬送方向の下流側に配置され、画像形成部３においてトナー像が転写された被記録用紙Ｐを、回転する加熱ローラ５１と、この加熱ローラ５１と共同して押圧・回転する加圧ローラ５２とを備えている。これら一対の加熱ローラ５１と、加圧ローラとの間に、未定着トナー像を担持した被記録用紙Ｐを挟持搬送し、加熱、加圧し、未定着トナー像を被記録用紙Ｐ上に定着させる。この加熱ローラ５１の表面温度は、非接触式温度センサ１０によって検知される。加熱ローラ５１および加圧ローラ５２は、例えば、パイプ状のアルミニウム、鉄などからなり、その表面にシリコンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱弾性体層を形成し、更に、その表面にＰＦＡ、ＰＴＦＥなどからなる離型層を形成して構成されている。また、加熱ローラ５１の内部には、ハロゲンヒータなどからなる熱源５３（図３参照）が設けられ、加熱ローラ５１を加熱するように構成されている。

なお、感光体３０および中間転写系３４の中間転写体ローラ３４１は、例えば直流モータなどからなる駆動手段（不図示）により駆動されている。また、前段搬送系４の下部側のレジストローラ４１および２次転写系３６の転写ベルト３６１は、例えば直流モータなどからなる駆動手段（不図示）により駆動されている。また、定着手段５の加圧ローラ５２および後段搬送系６は、例えばステッピングモータなどからなる駆動手段（不図示）により駆動されている。さらに、給紙ローラ２２、排紙ローラ７１なども直流モータやステッピングモータなどからなる駆動手段（不図示）により駆動されている。

この複写機１の基本的な作動状態を簡単に説明すると、帯電装置３１により図１で反時計方向に回転する感光体３０が一様に帯電され、画像読取部で読み取られた画像情報に基づいて、例えば、レーザー走査装置などからなる光走査ユニット３２からのレーザービームＬＢにより感光体３０上に静電潜像が形成され、現像装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂにより静電潜像に現像剤が付着されて各色別にトナー像順次が形成される。

上記のようにしてトナー像が形成された感光体３０に向けて、給紙部２から被記録用紙Ｐが画像形成部３に搬送される。このとき、被記録用紙Ｐは、レジストローラ４１、４２により、感光体３０に形成されたトナー像と同期を取りながら前段搬送系４により搬送される。その後、画像形成部３において中間転写体ローラ３４１などからなる中間転写系３４および２次転写系３６により感光体３０の表面におけるトナー像が被記録用紙Ｐに転写される。そして、未定着トナー像を担持した被記録用紙Ｐは、定着手段５に搬送されてトナー像が定着される。定着手段５を通過した被記録用紙Ｐは、排紙ローラ７１を経て用紙排出トレイなどからなる排紙部７に排出される。

そして、中間転写系３４による転写後に感光体３０は、クリーニング装置３５および除電装置で残留トナー、残留電荷を除去して、必要に応じて再び帯電装置３１で帯電される。

図２は、上述の一実施形態の複写機１の概略構成を示すブロック図である。複写機１には、給紙部２、画像読取部８、画像形成部３、前段搬送系４、定着手段５、後段搬送系６、排紙部７、各種入力キースイッチなどとして機能する操作表示部９、加熱ローラ５１の表面温度を検知する非接触式温度センサ１０および複写機１全体の制御を司る制御手段１１が備えられている。この制御手段１１によって、後述する定着手段５の加熱ローラ５１を加熱する熱源への通電が制御される。操作表示部９は、印刷指示入力用のプリントキー、印刷枚数などの入力用のテンキーなどからなる操作部と、複写機１で操作可能な各機能、用紙詰まりなどのトラブル状況などを表示する液晶パネルなどの表示装置とを備えている。

制御手段１１は、主演算機能を行う他、複写機１の動作制御用のプログラムや、後述する補正温度テーブルなどが記憶されたＲＯＭや、各プログラムの作業領域などとして一時的にデータを保管および画像読取部８で得られた原稿の画像データを記憶するＲＡＭなどからなる記憶部が内蔵されたマイクロコンピュータなどにより構成されている。操作表示部９の図示しないスタートキーが押圧されると、複写動作を行わせる制御信号を給紙部２、画像読取部８、画像形成部３、前段搬送系４、定着手段５、後段搬送系６、排紙部７の各ブロックに出力してその動作を制御する。また、制御手段１１は、後述する加熱ローラ５１の熱源５３への通電を制御するための各種プログラムや情報、更には収集したデータを記憶部に記憶し、制御する。

而して、本発明に従い、定着手段５の加熱ローラ５１の表面温度を検知し、加熱制御する構成について、図３乃至図６および上述した図１、図２を参照しながら説明する。図３は、本実施形態に係る複写機１の定着手段５の要部を示す概略構成図、図４は、図３における加熱ローラ５１と、非接触式温度センサ１０との関係を示す概略平面図、図５は、本実施形態に係る複写機１の加熱ローラ５１の表面温度と時間との関係を示すタイムチャート、図６は、本実施形態に係る複写機１の非接触式温度センサ１０により検知した検知温度を補正する補正温度テーブルを示す図である。なお、図５に点線で示す曲線は、加熱ローラ５１の表面温度を、実線で示す曲線は、非接触式温度センサ１０の検知温度を示す。

図３および図４に示すように、加熱ローラ５１の温度を検知するために、加熱ローラ５１の定着通紙領域Ｌに対向して、例えば、非接触式サーミスタ、赤外線センサなどからなる非接触式温度センサ１０が配設されている。非接触式温度センサ１０は、図示しない枠体に取付けられている。非接触式温度センサ１０で検知した、加熱ローラ５１の検知温度信号は、制御手段１１に入力され、記憶部に記憶され、以下に述べるような演算処理などが行われる。

制御手段１１は、非接触式温度センサ１０で検知した検知温度が、第１の設定温度Ｔ１、例えば、４０℃から第２の設定温度Ｔ２、例えば、１６０℃に到達するまでの検知昇温時間Ｂ（ｔ３〜ｔ５、図５参照）と、基準となる基準昇温時間Ａ（ｔ２〜ｔ４：図５参照）とを比較して、補正温度Ｔを決め、制御時に非接触式温度センサ１０で検知した検知温度Ｔｘに補正温度Ｔを加える補正が行われる。この補正が加えられた更正温度Ｔｙ（Ｔｘ＋Ｔ、以下、この補正が加えられた温度を「更正温度」と言う）を基準に、加熱ローラ５１の内部に設けられた、例えば、ヒータからなる熱源５３への通電、即ち、オン・オフを制御し、加熱ローラ５１の表面温度を、適正な定着温度、例えば、１８０℃±５℃〜１０℃に制御する。

基準となる基準昇温時間Ａは、例えば、複写機１を工場集荷する際、あるいは現地に据付の際などに行う初期設定のセットアップ時に、非接触式温度センサ１０により、第１の設定温度Ｔ１、例えば、４０℃から第２の設定温度Ｔ２、例えば、１６０℃に到達するまでの基準昇温時間Ａ（ｔ２〜ｔ４、図５参照）を計測し、制御手段１１の記憶部に記憶するようにすればよい。更には、工場において、予め実機で第１の設定温度Ｔ１から第２の設定温度Ｔ２に到達するまでの基準昇温時間Ａを計測しておき、この計測した時間を、制御手段１１に予め基準昇温時間Ａとして設定するようにしてもよい。なお、定期点検・保守時に、非接触式温度センサ１０を取り替えるなどして、初期の状態が変更された場合は、再度行う初期設定のセットアップ時に、第１の設定温度Ｔ１から第２の設定温度Ｔ２に到達するまでの基準昇温時間Ａ（ｔ２〜ｔ４、図５参照）を計測し、制御手段１１の記憶部に記憶されている以前の基準昇温時間Ａを更新すればよい。

次に、非接触式温度センサ１０で検知した検知温度が、第１の設定温度から第２の設定温度に到達するまでの検知昇温時間Ｂ（ｔ３〜ｔ５、図５参照）の計測を行うのは、一般的に朝の始業時などの画像形成装置１の電源投入時に１回／日行えばよい。以降、一日の仕事が終わり、電源が停止され、翌日電源が再投入されたときに、再度計測し、その検知昇温時間Ｂを更新するようにすればよい。

補正温度Ｔは、例えば、電源投入時に、予め計測した検知昇温時間Ｂ（非接触式温度センサ１０で検知した検知温度Ｔｘが、第１の設定温度Ｔ１から第２の設定温度Ｔ２に到達するまでの時間）と、例えば、初期設定のセットアップ時に計測し、設定されてある基準となる基準昇温時間Ａとを比較し、その遅延時間Ｙ（Ｂ−Ａ）を求める。この遅延時間Ｙを基に、図６に示すような補正温度テーブルから、補正温度Ｔを、決める。例えば、遅延時間Ｙが、５秒であったときには、補正温度Ｔを１２．５℃に決定し、非接触式温度センサ１０で、検知した検知温度Ｔｘが１６５℃のときには、更正温度Ｔｙを１６５℃＋１２．５℃＝１７７．５℃として、加熱ローラ５１の熱源５３への通電を制御手段１１により制御する。図６に示すような遅延時間Ｙと、補正温度Ｔとの関係を示す補正温度テーブルは、予め実験などにより求めることができる。このような補正温度テーブルを、制御手段１１の記憶部に記憶しておき、遅延時間Ｙに応じて補正温度Ｔを決めると都合がよい。

また、補正温度Ｔを決定するために検知昇温時間Ｂの計測は、画像形成装置１の電源投入時または／および画像形成待ちのスリープ状態から画像形成を行う際に行い、このときに非接触式温度センサ１０で検知し、計測した直近の検知昇温時間Ｂに基づいて行う。このように、画像形成装置１の電源投入時または／および画像形成待ちのスリープ状態から画像形成を行う際に更新すると、直前の非接触式温度センサ１０の状態に応じた補正温度Ｔとなり、より正確な温度補正ができ、都合がよい。

また、第１の設定温度は、加熱ローラ５１を加熱するためのウォーミング・アップ中で、室温を超える温度、例えば、４０℃に設定すると、四季や、使用環境の相違による室温の変化に伴う影響を受け難く、より正確な制御ができ、都合がよい。

また、第２の設定温度は、加熱ローラ５１を加熱するためのウォーミング・アップ中で、定着手段５の定着温度、例えば、１８０℃±５℃〜１０℃近傍である、例えば、１６０℃に設定すると、定着手段５の定着温度に近いので、より正確な制御ができ、都合がよい。

以上の構成による本実施形態によれば、非接触式温度センサ１０で検知した検知温度が、第１の設定温度Ｔ１から第２の設定温度Ｔ２に到達するまでの検知昇温時間Ｂと、基準となる基準昇温時間Ａとを比較して、補正温度Ｔを決め、常時、非接触式温度センサ１０で検知した検知温度Ｔｘに補正温度Ｔを加えた更正温度Ｔｙを基準に、加熱ローラ５１を加熱する熱源５３への通電を制御手段１１により制御している。従って、加熱ローラ５１の表面温度を適正な定着温度範囲内に制御できる。この結果、加熱ローラ５１の検知温度の不正確に伴う定着不良の発生は防止でき、常に、高品質な画像を出力することができる、といった効果を奏する。また、加熱ローラ５１の検知は、非接触式温度センサ１０によって行われているので、加熱ローラ５１に接触式温度センサが接触することによって発生する接触傷は発生しない。

また、基準となる基準昇温時間Ａは、制御手段１１の記憶部に予め設定した時間であるので、基準となる基準昇温時間Ａを求めるための制御プロセスの簡略化が図れ、都合がよい。

また、基準となる基準昇温時間Ａは、初期設定のセットアップ時に、非接触式温度センサ１０により第１の設定温度Ｔ１から第２の設定温度Ｔ２に到達するまでの時間を計測したものであるので、当該装置に適した個別の設定ができるので、都合が良い。

また、補正温度Ｔの決定に際しては、制御手段の記憶部に記憶した補正温度テーブルを用いると、非接触式温度センサ１０で検知した検知温度Ｔｘが、第１の設定温度Ｔ１から第２の設定温度Ｔ２に到達するまでの検知昇温時間Ｂと、基準となる基準昇温時間Ａとを比較し、その遅延時間Ｙが決まれば、補正温度テーブルから、簡単に補正温度Ｔが決まる。従って、補正温度Ｔ決めるために、特別複雑な制御プロセスは、必要でなく、都合が良い。

また、補正温度Ｔの決定は、非接触式温度センサ１０で検知し、計測した直近の検知昇温時間Ｂに基づいて行われているので、直前の非接触式温度センサ１０の状態に応じた補正温度Ｔとなり、より正確な温度補正ができ、都合がよい。

なお、上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実施可能である。

例えば、上述した実施形態では、カラー複写機を例に挙げて説明したが、本発明は、例えば、モノクロの複写機、プリンタ装置、ファクシミリ装置、スキャナ装置、そしてコピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能などの各種機能を兼ね備えた複合機などに対しても適用可能である。

また、上述した実施形態では、被記録用紙Ｐに中間転写体ローラ３４１上のカラー画像を被記録用紙Ｐに転写するニップ部を形成するのに、転写ベルト３６１を用いたが、この転写ベルト３６１に換えて転送ローラを用いても良いのは、勿論である。

また、非接触式温度センサは、定着時に飛散するトナーやオイル、更には紙粉などによって汚れるので、定期点検時などに、サービスマンにより、清掃などするようにしても良い。

また、上述した実施形態では、検知昇温時間Ｂの計測は、画像形成装置１が１回／日電源投入され、停止されるような使用方法がなされる複写機を対象として本発明を適用した場合について述べたが、その使用頻度が少ない場合には、１回／週あるいは１回／月程度の間隔で計測するように設定し、制御しても良いのは勿論である。

また、上述の各実施形態では、検知昇温時間の計測は、画像形成装置の電源投入時や画像形成待ちのスリープ状態から画像形成を行う際に行うようにしているが、同様のウオームアップが行われる、例えば、ジャム（紙詰まり）処理後においても、同様に動作するように構成してもよいのは勿論である。

また、セットアップ後、電源を停止することなく長期間に亘って使用される、例えば、ファクシミリや、ファクシミリ機能を備えた複合機の場合には、通常、コピー信号がないときには、画像形成待ちのスリープ状態を持続しているので、スリープ状態から画像形成を行う際に、検知昇温時間Ｂを計測するように、設定すれば良いのは勿論である。

また、基準となる基準昇温時間Ａと、検知昇温時間Ｂとを比較し、その遅延時間Ｙ（Ｂ−Ａ）が一定範囲、例えば、１５秒以上を超えた場合には、非接触式温度センサ１０が過度に汚れていると判断し、アラム信号、例えば、サービスマンコールを表示し、サービスマンにより非接触式温度センサ１０を清掃などするようにしても良いのは、勿論である。

本発明の活用例としては、被記録用紙に担持した未定着トナー像を定着する定着手段を備えた画像形成装置が挙げられる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複写機に適用した場合の概略構成を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態のカラー複写機１の概略構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る複写機の定着手段の要部を示す概略構成図である。 図３における加熱ローラと、非接触式温度センサとの関係を示す概略平面図である。 本発明の一実施形態に係る複写機の加熱ローラ５１の表面温度と時間との関係を示すタイムチャートである。 本発明の一実施形態に係る複写機１の非接触式温度センサ１０により検知した検知温度を補正する補正温度テーブルを示す図である。

符号の説明

１ 画像形成装置（複写機）
５ 定着手段
５１ 加熱ローラ
５２ 加圧ローラ
５３ 熱源
１０ 非接触式温度センサ
１１ 制御手段
Ａ 基準昇温時間
Ｂ 検知昇温時間
Ｔ 補正温度
Ｔ１ 第１の設定温度
Ｔ２ 第２の設定温度
Ｔｘ 検知温度
Ｔｙ 更正温度
Ｐ 被記録用紙
Ｌ 定着通紙領域
Ｙ 遅延時間

Claims (9)

1. 回転する加熱ローラと、前記加熱ローラと共同して押圧・回転する加圧ローラとの間に、未定着トナー像を担持した被記録用紙を挟持搬送し、前記未定着トナー像を前記被記録用紙に定着する定着手段と、前記加熱ローラを加熱する熱源と、前記熱源への通電を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、
   前記加熱ローラの定着通紙領域に対向して、前記加熱ローラの温度を検知する非接触式温度センサを設け、前記非接触式温度センサで検知した検知温度が第１の設定温度から第２の設定温度に到達するまでの検知昇温時間と、前記加熱ローラの表面温度が前記第１の設定温度から前記第２の設定温度に到達するまでの基準となる基準昇温時間を比較して、前記非接触式温度センサで検知する検知温度を補正するための補正温度を決め、前記非接触式温度センサで検知した検知温度に前記補正温度を加えた更正温度を基準に、前記制御手段により前記熱源への通電を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記基準昇温時間は、前記制御手段の記憶部に予め設定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記基準昇温時間は、初期設定のセットアップ時に、前記非接触式温度センサにより検知された検知温度が前記第１の設定温度から前記第２の設定温度に到達するまでの時間であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記補正温度は、前記非接触式温度センサで検知した検知温度が前記第１の設定温度から前記第２の設定温度に到達するまでの検知昇温時間と、前記基準昇温時間とを比較し、前記検知昇温時間が前記基準昇温時間から遅延する遅延時間を基に、前記制御手段の記憶部に記憶した補正温度テーブルから求めることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記検知昇温時間の計測は、画像形成装置の電源投入時に前記非接触式温度センサで検知した検知温度が、前記第１の設定温度から前記第２の設定温度に到達するまでの昇温時間の間に行われることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記検知昇温時間の計測は、画像形成待ちのスリープ状態から画像形成を行う際に、前記非接触式温度センサで検知した検知温度が前記第１の設定温度から前記第２の設定温度に到達するまでの昇温時間の間に行われることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記第１の設定温度は、前記加熱ローラを加熱するためのウォーミング・アップ中において、室温を超える温度であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記第２の設定温度は、前記加熱ローラを加熱するためのウォーミング・アップ中において、前記定着手段の定着温度近傍であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記補正温度の決定は、前記非接触式温度センサで検知し、計測した直近の検知昇温時間に基づいて行われることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の画像形成装置。

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