JP2016004249A - 定着装置およびこれを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触方式の温度検知部によって検知された温度を高精度に補正することが可能な定着装置およびこれを備える画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置１６は、ヒーターを内蔵する加熱ローラー７１と、これに圧接される加圧ローラー７２を備える。加熱ローラー７１の接触領域Ｒ１には、同円周上に位置する検知点９１，９２が設定されており、各検知点の温度が温度センサー７８Ａ，７８Ｂによって検知される。補正制御部６８は、第１温度センサー７８Ａによる第１温度Ｔ１を第２温度センサー７８Ｂによる第２温度Ｔ２に基づいて補正する。【選択図】図３

Description

本発明は、加熱装置によって加熱される第１回転体とこれに圧接される第２回転体とを備える定着装置及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、印刷用紙（被転写シート）に転写されたトナー像を印刷用紙に定着させる定着装置を備えている。前記定着装置は、加熱ローラー（第１回転体）と加圧ローラー（第２回転体）とを備えており、これらのローラーは互いに圧接された状態で回転可能に支持されている。前記加熱ローラーと前記加圧ローラーとの間に印刷用紙が通紙されると、その際に前記加熱ローラーから熱が伝達され、これにより、前記トナー像を構成するトナーが溶融して印刷用紙に画像が定着する。

トナーを溶融するためには、加熱装置による加熱を制御して、加熱ローラーを適切な温度（定着温度）に維持する必要がある。このため、定着装置には、加熱ローラーの温度を検知する非接触方式の温度センサー（以下、非接触センサーと略す。）が設けられており、前記非接触センサーの検知温度が前記定着温度となるように、加熱ローラーの温度が温度制御される。

前記非接触センサーとして、サーモパイルなどの放射温度センサーが知られている。前記放射温度センサーは、対象物から放射されるなどの電磁波の強度を測定して、対象物の温度を測定する。放射温度センサーは、電磁波が入力される入力窓が汚れたり、対象物からの放射率が変化したりすると、検知温度に狂いが生じる。そのため、従来、加熱ローラーの非通紙領域の温度を検知する接触方式の温度センサー（以下、接触センサーと略す。）を定着装置に別途設け、接触センサーの検知温度に基づいて非接触センサーの検知温度を補正するようにしている（特許文献１参照）。

特開２００７−３１６１６９号公報

しかしながら、従来の温度補正は、加熱ローラー上の非通紙領域の温度を接触センサーで検知し、加熱ローラー上の通紙領域の温度を非接触センサーで検知している。前記通紙領域は、印刷用紙の通紙によって温度が奪われて低下する領域であるが、前記非通紙領域は、印刷用紙の通紙によって温度が奪われる領域ではない。このように、温度低下を伴う領域と伴わない領域とでは、各領域における温度状況は異なる。このため、温度状況の異なる一方の領域の温度に基づいて他方の領域の温度を検知する非接触センサーが補正されても、十分な補正が行われないおそれがある。また、前記非通紙領域と前記通紙領域との間の温度勾配を考慮して非接触センサーの検知温度が補正されるとしても、前記温度勾配は通紙領域の汚れや劣化などによって変化するため、温度勾配そのものの変化によって補正が正確に行われなくなる。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、非接触方式の温度検知部によって検知された温度を高精度に補正することが可能な定着装置およびこれを備える画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る定着装置は、第１回転体と、第２回転体と、第１温度検知部と、第２温度検知部と、を備える。前記第１回転体は、加熱装置によって加熱されるものであり、被転写シートに接触可能に構成されている。前記第２回転体は、前記第１回転体に圧接されて前記被転写シートを通過可能なニップ部を形成可能に構成されている。前記第１温度検知部は、前記加熱装置による前記第１回転体の温度制御に用いられる。前記第１温度検知部は、前記被転写シートが接触される前記第１回転体の接触領域における第１検知点の温度を検知する非接触方式のものである。前記第２温度検知部は、前記第１温度検知部により検知される前記第１温度の補正に用いられる。前記第２温度検知部は、前記第１検知点を通る前記第１回転体の円周上に定められた第２検知点の温度を検知する接触方式のものである。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記定着装置を備える。

本発明によれば、非接触方式の温度検知部によって検知された温度を高精度に補正することが可能である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の構成を示す図である。 図２に示す定着装置の加熱ローラーの構成を示す図である。 図１に示す画像形成装置が備える制御部の構成を示すブロック図である。 図４に示す制御部によって実行される温度補正処理の手順を示すフローチャートである。

以下、適宜図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［画像形成装置１０］
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０（画像形成装置の一例）の概略構成を示す模式図である。図１に示されるように、画像形成装置１０は、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置であり、複数の画像形成部１〜４と、中間転写ベルト５と、レジスト検出センサー６と、駆動ローラー７Ａと、従動ローラー７Ｂと、露光装置１４と、二次転写装置１５と、定着装置１６（定着装置の一例）と、制御部８と、給紙トレイ１７と、排紙トレイ１８とを備えている。なお、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の具体例は、例えばプリンターや複写機、ファクシミリ、又は、これらの各機能を備えた複合機である。また、画像形成装置１０は、カラー画像を形成可能なものであるが、本発明の画像形成装置は、モノクロの画像を形成可能に構成されたものであってもよい。

画像形成部１〜４は、並設された複数の感光体ドラム２１それぞれに色の異なるトナー像を所謂電子写真方式によって形成し、そのトナー像を走行中（移動中）の中間転写ベルト５へ順次重ね合わせて転写する。図１に示される例では、中間転写ベルト５の移動方向（矢印１９方向）の下流側から順に、ブラック用の画像形成部１、イエロー用の画像形成部２、シアン用の画像形成部３、及びマゼンタ用の画像形成部４がその順番で一列に配置されている。

画像形成部１〜４それぞれは、トナー像を担持する感光体ドラム２１、帯電装置２２、現像装置２３、一次転写装置２４等を備えている。露光装置１４は、帯電された感光体ドラム２１の表面を露光して光を走査することにより静電潜像を形成する。現像装置２３は、前記静電潜像をトナーによって現像する。そして、一次転写装置２４によって、感光体ドラム２１上のトナー像が中間転写ベルト５に転写される。

中間転写ベルト５は、例えばポリイミド樹脂やウレタンゴムなどの弾性層及びフッ素樹脂などの離型層を積層した無端環状のベルトである。中間転写ベルト５は、駆動ローラー７Ａ及び従動ローラー７Ｂによって回転駆動可能に支持されている。駆動ローラー７Ａ及び従動ローラー７Ｂによって支持されることにより、中間転写ベルト５は、その表面が各感光体ドラム２１の表面に接しながら移動可能となる。そして、中間転写ベルト５は、その表面が各感光体ドラム２１と一次転写装置２４との間を通過する際に、感光体ドラム２１からトナー像が順に重ね合わせて転写される。

二次転写装置１５は、中間転写ベルト５に転写されたトナー像を給紙トレイ１７から搬送されてきた印刷用紙（被転写シートの一例）に転写する。トナー像が転写された印刷用紙は、図示しない搬送部によって定着装置１６に搬送される。

［定着装置１６］
以下、図１乃至図３を参照して定着装置１６について説明する。ここで、図３は、加熱ローラー７１と温度センサー７８Ａ，７８Ｂの配置位置を示す図である。

図２に示されるように、定着装置１６は、加熱ローラー７１（第１回転体の一例）と、加圧ローラー７２（第２回転体の一例）と、第１温度センサー７８Ａ（第１温度検知部の一例）と、第２温度センサー７８Ｂ（第２温度検知部の一例）と、を備えている。更に、定着装置１６は、第２温度センサー７８Ｂを変位させる変位部９５（変位部の一例）を備えている。以下、第１温度センサー７８Ａ及び第２温度センサー７８Ｂを総称して、温度センサー７８Ａ，７８Ｂをいうことがある。

加熱ローラー７１は、円筒形状に形成されたローラー本体７１Ａを有する。ローラー本体７１Ａの外周面（ローラー面）が定着時に印刷用紙の転写面（トナー像が付着している面）に接触される。ローラー本体７１Ａは、熱伝導率の高い材料で形成されており、例えば、アルミなどの金属で形成されている。ローラー本体７１Ａの両端部には回転時の回動軸となる支軸７１Ｂ（図３参照）が取り付けられている。支軸７１Ｂが定着装置１６のフレーム（不図示）に回転可能に支持されている。これにより、加熱ローラー７１が回転可能となる。図１に示されるように、加熱ローラー７１は、印刷用紙の搬送経路（図１において破線矢印で示される経路）よりも中間転写ベルト５側に配置されており、ローラー本体７１Ａの外周面が印刷用紙の転写面に接触可能な位置に配置されている。

図２に示されるように、加熱ローラー７１は、メインヒーター７５と、サブヒーター７６とを有する。メインヒーター７５及びサブヒーター７６は、加熱装置の一例である。メインヒーター７５及びサブヒーター７６は、加熱ローラー７１の内部に設けられている。加熱ローラー７１のローラー本体７１Ａは、メインヒーター７５及びサブヒーター７６によって内部から加熱される。メインヒーター７５は、ローラー本体７１Ａの中央部８０Ｃを加熱するためのものである。サブヒーター７６は、ローラー本体７１Ａの中央部８０Ｃ（図３参照）よりも軸方向の外側の端部８０Ｅ（図３参照）を加熱するためのものである。メインヒーター７５及びサブヒーター７６それぞれは、加熱対象となる領域に対応して配置されたハロゲンランプなどの発熱部を有する。なお、前記加熱装置は、メインヒーター７５及びサブヒーター７６からなるものに限られず、一つのヒーターのみからなるものであってもよい。

ローラー本体７１Ａは、定着装置１６で定着可能な最大幅の印刷用紙と接触可能な長さに形成されている。本実施形態では、Ａ３サイズ（４２０ｍｍ×２９７ｍｍ）の印刷用紙が定着装置１６で定着可能であり、ローラー本体７１Ａは、Ａ３サイズの短手寸法（２９７ｍｍ）よりも長く形成されている。このため、ローラー本体７１Ａの外周面（ローラー面）には、定着時に印刷用紙が接触される接触領域Ｒ１（図３参照）と、定着時に印刷用紙が接触されない非接触領域Ｒ２（図３参照）とが存在する。

加圧ローラー７２は、加熱ローラー７１に対向配置されている。加圧ローラー７２は、加熱ローラー７１に平行であって、加熱ローラー７１の表面に圧接された状態で回転可能に支持されている。加圧ローラー７２は、中心に支軸７２Ａを有しており、支軸７２Ａが定着装置１６のフレーム（不図示）に回転可能に支持されている。これにより、加圧ローラー７２が回転可能となる。加圧ローラー７２は、制御部８のモータードライバー６６（図４参照）によって駆動制御されるモーター６７（図４参照）に不図示の駆動伝達機構を介して連結されている。加圧ローラー７２は、モーター６７が回転駆動されることによって、その回転駆動力が伝達されて、所定方向へ回転する。本実施形態では、加圧ローラー７２は、図２において時計回転方向（矢印４７の方向）へ回転される。加圧ローラー７２の支軸７２Ａには弾性を有するシリコンや多孔質ゴムなどの筒形状の弾性部７２Ｂが設けられている。加圧ローラー７２は、加熱ローラー７１へ向けてバネ（不図示）などによって弾性付勢されており、加熱ローラー７１に圧接されている。これにより、弾性部７２Ｂがローラー本体７１Ａによって弾性変形されて湾曲状に凹まされたニップ部８２が形成される。このニップ部８２に印刷用紙が挟持されつつ搬送される。つまり、ニップ部８２は、印刷用紙が通過可能に構成されている。

定着装置１６においては、印刷用紙はニップ部８２を下から上へ抜けるように搬送される。回転駆動される加圧ローラー７２の圧接により、ニップ部８２に摩擦力が生じる。この摩擦力によって、加熱ローラー７１が、図２において反時計回転方向（矢印４６の方向）へ従動回転される。このため、ニップ部８２に進入した印刷用紙は、加熱ローラー７１及び加圧ローラー７２によって挟持されつつ、加熱ローラー７１から熱の供給を受けながら、上方へ搬送される。このときに、加熱ローラー７１から供給された熱によって、印刷用紙のトナー像が溶融して、印刷用紙に定着する。

温度センサー７８Ａ，７８Ｂは、加熱ローラー７１の表面温度を検知するためのものである。詳細には、温度センサー７８Ａ，７８Ｂは、ローラー本体７１Ａの外周面における接触領域Ｒ１（図３参照）の温度の検知に用いられる。温度センサー７８Ａ，７８Ｂは、加熱ローラー７１の周辺に設けられている。第１温度センサー７８Ａは、加熱ローラー７１の下方に設けられたブラケット７９に取り付けられている。第２温度センサー７８Ｂは、変位部９５を介してブラケット７９に取り付けられている。温度センサー７８Ａ，７８Ｂは、加熱ローラー７１と加圧ローラー７２との接触部分であるニップ部８２よりも矢印４６で示される回転方向の上流側に配置されている。これにより、温度センサー７８Ａ，７８Ｂは、ニップ部８２で印刷用紙に熱が奪われる前の加熱ローラー７１の表面温度を検知可能である。

第１温度センサー７８Ａは、非接触方式の温度センサーである。図３に示されるように、第１温度センサー７８Ａは、加熱ローラー７１の軸方向の中央に配置されている。非接触方式の温度センサーは、物体（検知対象物）から発せられる赤外線などの電磁波を計測することでその物体の表面温度を検知するものであり、例えば、サーモパイルである。第１温度センサー７８Ａは、前記赤外線を検出するセンサーヘッド８７がローラー本体７１Ａの外周面に対向するように配置されている。センサーヘッド８７には、前記赤外線を集光するための集光レンズが設けられており、前記集光レンズを介して前記赤外線を検出する。第１温度センサー７８Ａから出力されるセンサー信号は、制御部８のセンサー処理部６９に送出されて、制御部８が前記センサー信号に基づいてローラー本体７１Ａの表面温度を算出する。このように算出された温度は、メインヒーター７５及びサブヒーター７６による加熱ローラー７１の温度制御（図５のＳ２０）に用いられる。なお、第１温度センサー７８Ａは、加熱ローラー７１の表面温度を検知するために用いられる非接触方式のものであれば、如何なるタイプのものでも適用可能である。

第２温度センサー７８Ｂは、接触方式の温度センサーである。図３に示されるように、第２温度センサー７８Ｂは、加熱ローラー７１の軸方向の中央に配置されている。接触方式の温度センサーは、物体（検知対象物）に接触させる感熱素子を含む接触部８８を有しており、熱を受けて感熱素子の抵抗が変化したことに基づいてその物体の接触部分の温度を検知するものであり、例えば、サーミスター、測温抵抗体、熱電対などである。第２温度センサー７８Ｂは、接触部８８がローラー本体７１Ａの外周面に接触した状態でブラケット７９に取り付けられている。第２温度センサー７８Ｂから出力されるセンサー信号は、制御部８のセンサー処理部６９に送出されて、制御部８が前記センサー信号に基づいてローラー本体７１Ａの表面温度を算出する。このように算出された温度は、第１温度センサー７８Ａを用いて算出された温度の補正（図５のＳ１９）に用いられる。なお、第２温度センサー７８Ｂは、加熱ローラー７１の表面温度を検知するために用いられる接触方式のものであれば、如何なるタイプのものでも適用可能である。

第１温度センサー７８Ａは、加熱ローラー７１のローラー本体７１Ａの外周面上に定められた第１検知点９１の温度を検知可能なように配置されている。本実施形態では、図２に示されるように、第１検知点９１は、ローラー本体７１Ａの外周面上において、ローラー本体７１Ａの中心から鉛直下方の位置（中心線と外周面とが公差する位置）に設定されている。更に詳細には、図３に示されるように、第１検知点９１は、ローラー本体７１Ａの外周面上の接触領域Ｒ１内であって、且つ、ローラー本体７１Ａの軸方向の中央に位置している。

また、第２温度センサー７８Ｂは、加熱ローラー７１のローラー本体７１Ａの外周面上に定められた第２検知点９２の温度を検知可能なように配置されている。本実施形態では、図２に示されるように、第２検知点９２は、ローラー本体７１Ａの外周面上において、第１検知点９１を通るローラー本体７１Ａの同一円周上に設定されている。更に詳細には、図３に示されるように、第２検知点９２は、第１検知点９１を通る同一円周上であって、第１検知点９１から加熱ローラー７１の回転方向（矢印４６の方向）の上流側へ所定の間隔Ｄを隔てた位置に設定されている。

ここで、前記間隔Ｄは、第２温度センサー７８Ｂが第１温度センサー７８Ａによる温度検知に干渉しない程度の距離である。前記間隔Ｄが小さければ小さい程、間隔Ｄに起因する温度測定後差が小さくなるため、後述の温度補正が高精度に行われる。そのため、第１検知点９１と第２検知点９２とは、前記同一円周上において近接していることが望ましい。ただし、第１検知点９１及び第２検知点９２の前記間隔Ｄは、第１温度センサー７８Ａの視野角や第１検知点９１における放射率などの影響を受ける。そのため、前記間隔Ｄは、前記視野角や放射率に基づいて、最も干渉しない最小間隔に設定することが好ましい。

上述したように、定着装置１６には、変位部９５が設けられている。図２に示されるように、変位部９５は、ブラケット７９に固定されている。変位部９５は、例えば、駆動信号の入力を条件にプランジャー９６が軸方向へ変位するソレノイドである。プランジャー９６の先端に第２温度センサー７８Ｂが固定されている。このため、プランジャー９６が変位すると、第２温度センサー７８Ｂもプランジャー９６の位置に応じた位置に変位する。具体的には、変位部９５は、第２温度センサー７８Ｂを図２において破線で示す離間位置と、図２において実線で示す接触位置とに変位させる。前記離間位置は、接触部８８が第２検知点９２から離間して接触領域Ｒ１から離れた位置である。前記接触位置は、接触部８８が第２検知点９２に接触する位置である。変位部９５は、後述するように、制御部８によって駆動制御される。本実施形態では、制御部８による駆動制御によって、加熱ローラー７１が回転されている状態（回転状態）のときに、変位部９５は第２温度センサー７８Ｂを前記離間位置にする。また、加熱ローラーが回転しておらず停止している状態（非回転状態）のときに、変位部９５は第２温度センサー７８Ｂを前記接触位置にする。

［制御部８］
制御部８は、画像形成装置１０を統括的に制御するものであり、図４に示されるように、ＣＰＵ６１とＲＯＭ６２とＲＡＭ６３とからなる演算部６４、モータードライバー６６、ＰＩＤ制御部６５、補正制御部６８、及びセンサー処理部６９などを有している。演算部６４は、ＣＰＵ６１によってＲＯＭ６２に格納された所定のプログラムにしたがった各種処理を実行する。また、ＰＩＤ制御部６５は、演算部６４からの制御信号を受けることによって、メインヒーター７５及びサブヒーター７６を駆動させて加熱ローラー７１の表面温度を制御する後述の温度制御を実行する。制御部８の演算部６４やＰＩＤ制御部６５によって、本発明の温度制御部が実現される。補正制御部６８は、演算部６４からの制御信号を受けることによって、センサー処理部６９における第１温度センサー７８Ａの出力に基づき算出された温度（算出結果）を補正する。演算部６４及び補正制御部６８によって、本発明の補正制御部が実現される。

本実施形態では、後述の温度補正処理（図５参照）に用いられるデータがＲＯＭ６２に格納されている。例えば、図５のフローチャートにおけるステップＳ２０の温度制御（ＰＩＤ制御）で用いられる駆動電流のデューティ比や、ステップＳ１２に用いられる設定温度などの閾値がＲＯＭ６２に格納されている。

モータードライバー６６、センサー処理部６９、及び補正制御部６８は、例えば、集積回路（ＡＳＩＣ）などの電子回路や内部メモリなどで構成されている。なお、モータードライバー６６及びセンサー処理部６９は、集積回路（ＡＳＩＣ）などの電子回路で構成されたものに限られず、例えば、ＣＰＵ６１によって所定のプログラムが実行されることで実現されてもよい。

モータードライバー６６はモーター６７に電気的に接続されている。モータードライバー６６は、演算部６４からの指示信号に基づいて、モーター６７を駆動制御する。これにより、加圧ローラー７２の回転駆動が制御される。

センサー処理部６９は、温度センサー７８Ａ，７８Ｂから入力されたセンサー信号をデジタル信号に変換するとともに、変換された信号に基づいて各信号に応じた温度値を算出する。具体的には、温度センサー７８Ａ，７８Ｂを用いて検知された加熱ローラー７１の第１検知点９１及び第２検知点９２の表面温度の温度値を算出する。以下、第１検知点９１の表面温度として算出された温度値を第１温度Ｔ１と称する。また、第２検知点９２の表面温度として算出された温度値を第２温度Ｔ２と称する。算出された温度情報は演算部６４に送出される。

補正制御部６８は、センサー処理部６９で算出された第２温度Ｔ２に基づいて、第１温度Ｔ１を補正する。具体的には、第２温度Ｔ２から第１温度Ｔ１を減算して得られる正の温度差ΔＴがある場合に、その温度差ΔＴを第１温度Ｔ１に加算する補正を行う。

ＰＩＤ制御部６５は、演算部６４に電気的に接続されている。演算部６４からの制御信号によって、ＰＩＤ制御部６５によるメインヒーター７５及びサブヒーター７６を用いた加熱ローラー７１の温度制御が行われる。演算部６４は、前記制御信号として、ＰＩＤ制御部６５によるＰＩＤ制御に用いる目標温度や、ＰＩＤ制御に用いるデューティ比などをＰＩＤ制御部６５に送出する。ここで、前記目標温度は、定着装置１６において定着可能な温度（所謂定着温度）である。ＰＩＤ制御部６５は、補正制御部６８によって補正された第１温度Ｔ１に基づいて前記温度制御を行う。具体的には、ＰＩＤ制御部６５は、第１温度Ｔ１が前記目標温度となるように、メインヒーター７５及びサブヒーター７６を制御して、加熱ローラー７１の温度制御を行う。

また、制御部８は、変位部９５に電気的に接続されている。制御部８は、変位部９５に対して駆動信号を送出することにより、変位部９５を駆動制御する。例えば、変位部９５がソレノイドの場合は、駆動信号の出力又は停止に応じてプランジャー９５を変位させる。

［温度補正処理］
次に、図５のフローチャートを参照して、制御部８によって実行される温度補正処理の手順の一例について説明する。図中のＳ１１、Ｓ１２、・・・は処理手順（ステップ）の番号を表している。各ステップにおける処理は、制御部８によって、より詳細には演算部６４のＣＰＵ６１がＲＯＭ６２内のプログラムを実行することにより、或いは、ＰＩＤ制御部６５により、或いは、補正制御部６８によって行われる。

制御部８は、外部から印刷ジョブが入力されると、通常動作モードに移行して、加熱ローラー７１の各ヒーター７５，７６の駆動を制御して、温度制御を開始する。一方、前記印刷ジョブが所定時間入力されなかった場合は、各ヒーター７５，７６の駆動を停止して、省電力モードに移行する。本実施形態では、ステップＳ１１において、いずれの動作モードであっても、制御部８は、予め定められた温度補正タイミングであるかどうかを判定する。前記温度補正タイミングは、例えば、所定枚数の印刷が行われたとき、予め定められた時間が経過したとき、省電力モードから通常動作モードに移行したとき、閾値を越える濃度の画像形成が所定枚数連続して行われたとき、などが考えられる。これらのタイミングは、いずれも、第１温度センサー７８Ａのセンサーヘッド８７が、温度検知精度の低下を招く程度に汚された可能性のあるタイミングであり、或いは、ローラー本体７１Ａの接触領域Ｒ１の劣化が生じた可能性のあるタイミングである。つまり、このタイミングは、後述のステップＳ１９における第１温度Ｔ１の補正の必要可否を判定するタイミングである。

次のステップＳ１２では、制御部８は、第１温度Ｔ１を算出し、第１温度Ｔ１が予め定められた設定温度以上であるかどうかを判定する。前記設定温度は、例えば、定着装置１６において定着可能な温度（所謂定着温度）であり、前記目標温度である。第１温度センサー７８Ａは、加熱ローラー７１の温度を前記定着温度となるようにする温度制御に用いられるものであり、前記定着温度付近における分解能が高いものが採用されている。このため、前記定着温度付近にて後述の温度補正を行うべく、ステップＳ１２における判定処理が行われる。なお、前記設定温度は、前記定着温度に限られず、精度よく後述の温度補正が可能な温度であればよい。

ステップＳ１２において第１温度Ｔ１が前記設定温度未満であると判定されると、ステップＳ１３に進み、加熱ローラー７１を前記設定温度まで昇温させる昇温制御が行われる。具体的には、制御部８は、第１温度Ｔ１が前記設定温度となるまでＰＩＤ制御部６５にヒーター７５，７６を加熱制御させる。

ステップＳ１２において第１温度Ｔ１が前記設定温度以上であると判定されると、ステップＳ１４に進む。制御部８は、ステップＳ１４において、加熱ローラー７１が停止しているかどうかを判定し、停止していない場合（回転している場合）は、加熱ローラー７１の駆動を停止して（Ｓ１５）、次のステップＳ１６に進む。一方、加熱ローラー７１が停止している場合は、ステップＳ１６に進む。なお、加熱ローラーの回転又は停止の判定は、回転駆動制御中であるかどうか、或いは、加熱ローラー７１に設けられたロータリエンコーダーなどの回転センサー（不図示）などに基づいて判定可能である。

ステップＳ１６では、制御部８は、第２温度センサー７８Ｂの接触部８８を第２検知点９２に接触させる。具体的には、制御部８は、変位部９５を駆動させて、第２温度センサー７８Ｂを前記離間位置から前記接触位置に変位させる。これにより、接触部８８が第２検知点９２に接触して、第２温度センサー７８Ｂは第２検知点９２の温度を検知可能となる。つまり、制御部８は、第２温度センサー７８Ｂに基づいて第２検知点９２の温度を算出可能となる。

次のステップＳ１７では、制御部８は、温度センサー７８Ａ，７８Ｂそれぞれからの検知信号に基づいて、前記第１温度Ｔ１及び前記第２温度Ｔ２を算出する。

その後、ステップＳ１８において、第２温度Ｔ２から第１温度Ｔ１を減算してそれらの温度差ΔＴを算出する。そして、制御部８は、その温度差ΔＴが予め定められた閾値以上であるかどうかを判定する。ここで、前記閾値は、温度差ΔＴが、第１温度Ｔ１の補正が必要な程度のものであるかどうかを判定するためのものである。温度差ΔＴが前記閾値未満である場合は、温度差ΔＴは、第１温度Ｔ１の補正が必要無いほどの微差であるとして、制御部８は、温度補正を行わずにステップＳ２０に進む。一方、温度差ΔＴが前記閾値以上である場合は、ステップＳ１９に進み、温度補正を行う。

ステップＳ１９では、制御部８は、ステップＳ１７で算出された第２温度Ｔ２に基づいて、ステップＳ１７で算出された第１温度Ｔ１を補正する。具体的には、制御部８は、温度差ΔＴが正である場合に、その温度差ΔＴを第１温度Ｔ１に加算して、新たな第１温度Ｔ１とする補正を行う。ここで、補正後の新たな第１温度Ｔ１が、本発明の補正後温度に相当する。

ステップＳ２０では、制御部８は、補正後の新たな第１温度Ｔ１で加熱ローラー７１の表面温度を温度制御する。具体的には、制御部８は、新たな第１温度Ｔ１が前記定着温度となるように、ＰＩＤ制御部６５に各ヒーター７５，７６の駆動を制御させて、温度制御を行う。なお、ステップＳ２０の温度制御は、印刷ジョブが入力されている場合に限り行うようにしてもよい。

このように制御部８による温度補正処理が行われるため、第１検知点９１に近接する同円周上の第２検知点９２の第２温度Ｔ２に基づいて第１温度Ｔ１が補正される。このため、第１検知点９１が汚れたり劣化したりして第１温度センサー７８Ａによる検知精度が低下しても、或いは、センサーヘッド８７の前記集光レンズが汚れて第１温度センサー７８Ａによる検知精度が低下した場合でも、第１温度Ｔ１が高精度に補正される。

なお、上述の実施形態では、第１検知点９１及び第２検知点９２が、ローラー本体７１Ａの軸方向中央に設定された例を説明したが、本発明は、これに限られない。第１検知点９１及び第２検知点９２は、接触領域Ｒ１において同一円周上にあればよい。

また、上述の実施形態では、メインヒーター７５及びサブヒーター７６が加熱ローラー７１に内蔵された構成について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、外部から加熱ローラー７１の表面を加熱する構成であってもよい。また、メインヒーター７５及びサブヒーター７６は加熱装置の一例であり、これに代えて、種々の加熱装置を適用可能である。例えば、メインヒーター７５及びサブヒーター７６として、電磁誘導を利用する誘導加熱方式によって加熱する構成のものを適用することができる。

また、上述の実施形態では、変位部９５としてソレノイドを例示したが、変位部９５は、ソレノイド以外のモーターなどの駆動部から駆動力を得て第２温度センサー７８Ｂを変位させる構成であってもよい。また、加圧ローラー７２を回転駆動させる駆動力が伝達機構を経て伝達されて、その駆動力によって第２温度センサー７８Ｂを変位させる構成であってもよい。

８：制御部
１０：画像形成装置
１６：定着装置
６４：演算部
６５：ＰＩＤ制御部
６８：補正制御部
７１：加熱ローラー
７２：加圧ローラー
７５：メインヒーター
７６：サブヒーター
７８Ａ：第１温度センサー
７８Ｂ：第２温度センサー

Claims (6)

1. 加熱装置によって加熱され、被転写シートに接触可能な第１回転体と、
   前記第１回転体に圧接されて前記被転写シートを通過可能なニップ部を形成する第２回転体と、
   前記加熱装置による前記第１回転体の温度制御に用いられ、前記被転写シートが接触される前記第１回転体の接触領域における第１検知点の温度を検知する非接触方式の第１温度検知部と、
   前記第１温度検知部により検知される前記第１温度の補正に用いられ、前記第１検知点を通る前記第１回転体の円周上に定められた第２検知点の温度を検知する接触方式の第２温度検知部と、を備える定着装置。
2. 前記第１回転体が回転状態のときに前記第２温度検知部を前記第２検知点から離間させ、前記第１回転体が非回転状態のときに前記第２温度検知部を前記第２検知点に接触させるように前記第２温度検知部を変位させる変位部をさらに備える請求項１に記載の定着装置。
3. 前記第２検知点は、前記円周上において前記第１検知点に近接した位置に設定されている請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記第２温度検知部によって検知された第２温度に基づいて前記第１温度検知部により検知される第１温度を補正する補正制御部と、
   前記補正制御部によって前記第１温度が補正された後の補正後温度が予め定められた目標温度になるように前記加熱装置による加熱を制御する温度制御部と、を更に備える請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記補正制御部は、前記第１回転体が非回転状態にあるときの予め定められたタイミングで前記第１温度を補正するものであり、
   前記変位部は、前記補正制御部によって補正が行われるときに前記第２温度検知部を前記第２検知点に接触させる請求項４に記載の定着装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の定着装置を備える画像形成装置。

Images