JP4134642B2 - 定着器、及び、それを備える画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着媒体を加熱定着する定着部材を備えた定着器において、当該定着部材の温度測定の精度向上のための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、定着器の定着部材の温度制御をする際に、当該定着部材の温度を非接触の温度センサで測定しながら制御する技術は公知となっている。
例えば特開平１０−７８７２８号公報では、非接触の温度センサとして、サーモパイルを使ったものが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特開平１０−７８７２８号公報の構成では、サーモパイルの素子ごとのバラツキ（製品間のバラツキ）が大きく、出力電圧に素子間で±20％程度のバラツキが出ることもあった。
従って、このようなバラツキが測定の際の誤差の要因となって、精度の良い温度測定ができず、温度制御の精度を向上できない原因となっていたのである。
【０００４】
また、サーモパイルから出力される電圧は数十mVと微弱であり、増幅回路で増幅する必要があるが、温度ドリフトなどにより測定精度を向上させることが難しいという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、◆請求項１の発明においては、定着媒体を加熱定着する定着器において、前記定着媒体に接触し、加熱する定着部材と、前記定着部材に非接触に設置され、前記定着部材から放射される赤外線に基づいて前記定着部材の温度を検出する、第一温度検出手段と、前記定着部材の温度を検出する、前記第一温度検出手段とは別個に設けられた第二温度検出手段と、を備え、前記第一温度検出手段は、第一温度検出手段自体の温度を検出する内部温度検出手段及び、前記定着部材から放射される赤外線を受光し、その受光量に応じたレベルの電気信号を出力する赤外線検出手段を少なくとも有してなり、更に、予め用意されている、前記赤外線検出手段の理想出力値と、前記内部温度検出手段による検出温度と、定着部材の実際の温度との関係、及び、前記赤外線検出手段の実際の出力値と、前記理想出力値との関係に基づいて、前記定着部材の温度を決定する温度決定手段と、前記赤外線検出手段、前記第二温度検出手段、および前記内部温度検出手段のそれぞれの出力値の組を、少なくとも二組以上記憶するとともに、前記定着部材の温度、前記赤外線検出手段の理想出力値、及び、前記内部温度検出手段の出力値、の三者間の対応テーブル、及び、前記赤外線検出手段の実際の出力値と前記理想出力値とを互いに異なる対応関係で関連付けた複数の補正テーブルを記憶する記憶手段とを備え、前記温度決定手段は、前記記憶手段に記憶された各組の出力値のそれぞれについて、前記補正テーブル群から以下の（１）（２）の方法によって選択された補正テーブルに基づいて、実際の赤外線検出手段の出力値を前記理想出力値に変換することによって補正し、各組ごとに算出された理想出力値の平均値と前記内部温度検出手段の出力値とに基づいて、前記対応テーブルから得られた定着部材の温度を、当該定着部材の温度として決定するものである。
（１）前記第二温度検出手段の出力値として得られる前記定着部材の温度と、前記内部温度検出手段の出力値とから、それに対応する前記赤外線検出手段の理想出力値を前記対応テーブルに基づいて得る。
（２）そして、（１）により得られた理想出力値と赤外線検出手段の実際の出力値との対応関係を前記補正テーブル群から探索し、探索された当該対応関係が属する補正テーブルを選択する。
【０００７】
この構成により、第一温度検出手段の出力値を補正して温度算出を行うので、定着部材の正確な温度を得ることができる。
また、赤外線検出手段の実際の出力値と理想出力値との関係を用いることで、赤外線検出手段の素子ごとのバラツキを補正でき、精度の良い温度測定が行える。また、定着部材ごとの赤外線放射率のバラツキを補正でき、この点においても精度の良い温度測定を行うことができる。
さらに、対応テーブルと補正テーブルとを記憶手段に記憶させておくことで、補正の処理はテーブルに値を当てはめるのみでよい。従って、前記温度決定手段の処理負担が軽減される。
加えて、一回のみの測定結果のみならず複数回分の測定結果を考慮して赤外線検出手段の出力値の補正を行うことになるから、測定回ごとのバラツキの影響が抑制され、赤外線検出手段の出力値の補正を一層精度良く行うことができる。
【０００８】
◆請求項２の発明においては、定着媒体を加熱定着する定着器において、前記定着媒体に接触し、加熱する定着部材と、前記定着部材に非接触に設置され、前記定着部材から放射される赤外線に基づいて前記定着部材の温度を検出する、第一温度検出手段と、前記定着部材の温度を検出する、前記第一温度検出手段とは別個に設けられた第二温度検出手段と、を備え、前記第一温度検出手段は、第一温度検出手段自体の温度を検出する内部温度検出手段及び、前記定着部材から放射される赤外線を受光し、その受光量に応じたレベルの電気信号を出力する赤外線検出手段を少なくとも有してなり、更に、予め用意されている、前記赤外線検出手段の理想出力値と、前記内部温度検出手段による検出温度と、定着部材の実際の温度との関係、及び、前記赤外線検出手段の実際の出力値と、前記理想出力値との関係に基づいて、前記定着部材の温度を決定する温度決定手段と、前記赤外線検出手段、前記第二温度検出手段、および前記内部温度検出手段のそれぞれの出力値の組を、少なくとも二組以上記憶するとともに、前記定着部材の温度、前記赤外線検出手段の理想出力値、及び、前記内部温度検出手段の出力値、の三者間の対応関係式、及び、前記赤外線検出手段の実際の出力値と前記理想出力値との対応を表す複数の補正関係式を記憶する記憶手段とを備え、前記温度決定手段は、前記記憶手段に記憶された各組の出力値のそれぞれについて、前記補正関係式群から以下の（１）（２）の方法によって選択された補正関係式を用いて、実際の赤外線検出手段の出力値を前記理想出力値に変換することによって補正し、各組ごとに算出された理想出力値の平均値と前記内部温度検出手段の出力値とに基づいて、前記対応関係式から得られた定着部材の温度を、当該定着部材の温度として決定するものである。
（１）前記第二温度検出手段の出力値として得られる前記定着部材の温度と、前記内部温度検出手段の出力値とから、それに対応する前記赤外線検出手段の理想出力値を前記対応関係式に基づいて得る。
（２）そして、（１）により得られた理想出力値と赤外線検出手段の実際の出力値との対応関係に最も近い対応関係を表す補正関係式を、前記補正関係式群から選択する。
【０００９】
この構成により、第一温度検出手段の出力値を補正して温度算出を行うので、定着部材の正確な温度を得ることができる。
また、赤外線検出手段の実際の出力値と理想出力値との関係を用いることで、赤外線検出手段の素子ごとのバラツキを補正でき、精度の良い温度測定が行える。また、定着部材ごとの赤外線放射率のバラツキを補正でき、この点においても精度の良い温度測定を行うことができる。
さらに、対応関係と補正関係について、個々の値同士の関係をテーブル形式で予め記憶させておく必要がないので、記憶容量の小さい記憶手段を用いることができ、記憶手段のコストを節減できる。
加えて、一回のみの測定結果のみならず複数回分の測定結果を考慮して赤外線検出手段の出力値の補正を行うことになるから、測定回ごとのバラツキの影響が抑制され、赤外線検出手段の出力値の補正を一層精度良く行うことができる。
【００１０】
◆請求項３の発明においては、前記赤外線検出手段、前記内部温度検出手段、前記第二温度検出手段の検出が行われるごとに、前記記憶手段において、最も過去に記憶された検出値の組が消去されるとともに当該検出における新しい検出値の組が新しく記憶されるものである。
【００１１】
記憶手段において、測定回ごとに最も古い検出値が消去され、その度に新しい検出値が記憶される構成となるから、定着部材などの経年変化による検出値への影響にも対応した補正を行うことができる。従って、定着器を長期間使用した場合でも定着部材の温度測定の精度が低下することがない。
【００１２】
◆請求項４の発明においては、前記補正テーブルの選択、前記補正関係式の選択、または前記演算式の決定は、前記定着部材の温度が上昇された状態であって、かつ、前記定着媒体が該定着部材に接触する前の段階で行われるものである。
【００１３】
従って、定着部材が定着媒体に熱を奪われることによる温度低下が、前記補正テーブルの選択、前記補正関係式の選択、または前記演算式の決定に影響しない。従って、適切な選択あるいは決定を行うことができ、定着部材の温度測定の精度がより一層向上する。
【００１４】
◆請求項５の発明においては、前記温度決定手段で補正された温度に従い前記定着部材の温度制御を行う温度制御手段を備えたものである。
【００１５】
この構成により、第一温度検出手段の出力値を補正して温度測定を精度良く行いながら温度制御をすることで、定着部材の温度制御を正確かつ適切に行える。この結果、定着媒体を確実に定着させることができる。
【００１６】
◆請求項６の発明においては、前記第二温度検出手段は、前記定着部材の表面のうち、前記定着媒体が通過する領域外の部位の温度を検出するよう構成したものである。
【００１７】
従って、定着器の長期間の使用によって多数の定着媒体が定着部材に接触しても、第二温度検出手段の測定部位がそれによって損耗することはない。従って、そのような損耗による第二温度検出手段の測定誤差も防止されるので、第一温度検出手段の出力値の補正を適切に行うことができる。
【００１８】
◆請求項７の発明においては、前記第二温度検出手段は接触式のセンサであるものである。
【００１９】
この構成によると、第二温度検出手段の検出値が、定着部材の表面の経年変化の影響を受けにくい。従って、長期間使用しても、前記第一温度手段の出力値の補正を適切に行うことができる。
【００２０】
◆請求項８の発明においては、前記第一温度検出手段はサーモパイルであるものである。
【００２１】
従って、高感度で高速応答できるサーモパイルを用いることで、定着部材の温度制御を精度良く行うことができる。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
◆請求項９の発明においては、上記定着器を備えて画像形成装置としたものである。
【００３７】
従って、定着部材の温度制御を精度良く行えるので、使い勝手の良い画像形成装置を提供できる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの全体的な構成を示した側面図である。図２は定着器の構成を示す断面図、図３はサーモパイルの構成を示す分解斜視図である。
【００３９】
レーザプリンタ１は、図１に示すように、本体ケーシング２内に、用紙３（本発明の定着媒体に相当する）を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に所定の画像を形成するための画像形成部５を備えている。
フィーダ部４は、その本体ケーシング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と、給紙トレイ６の一端部の上方に設けられる給紙ローラ８及び給紙パッド９と、給紙ローラ８に対し用紙３の搬送方向の下流側（以下、用紙３の搬送方向上流側を「上流側」、搬送方向下流側を「下流側」と、それぞれ単に称する場合がある。）に設けられる搬送ローラ１０，１１と、搬送ローラ１０，１１に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ１２とを備えている。
【００４０】
用紙押圧板７は、用紙３を積層状にスタック可能とされ、給紙ローラ８に対して遠い方の端部において揺動可能に支持されることによって、近い方の端部を上下方向に移動可能とし、また、その裏側から図示しないバネによって上方向に付勢されている。
用紙押圧板７上の最上位にある用紙３は、用紙押圧板７の裏側から図示しないバネによって給紙ローラ８に向かって押圧され、その給紙ローラ８の回転によって給紙ローラ８と給紙パッド９とで挟まれた後、一枚ごとに給紙される。給紙された用紙３は、搬送ローラ１０，１１によってレジストローラ１２に送られ、用紙３を所定のレジスト後に、画像形成部５に送るようにしている。
【００４１】
なお、このフィーダ部４は、さらに、マルチパーパストレイ１４と、マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３を給紙するためのマルチパーパス給紙ローラ１５及びマルチパーパス給紙パッド１５ａとを備えている。マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３は、マルチパーパス給紙ローラ１５の回転によってマルチパーパス給紙ローラ１５とマルチパーパス給紙パッド１５ａとで挟まれた後、一枚ごとに給紙される。
【００４２】
画像形成部５は、スキャナユニット１６、プロセスカートリッジ１７、転写ローラ１８、および定着器１９等を備えている。
スキャナユニット１６は本体ケーシング２の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部や、回転駆動されるポリゴンミラー２０や、レンズ２１，２２や、反射鏡２３等を備え、この構成で、後述するプロセスカートリッジ１７の感光ドラム２４の表面上にレーザービームを高速走査にて照射させている。
【００４３】
プロセスカートリッジ１７は、スキャナユニット１６の下方に配設され、本体ケーシング２に対して着脱可能に装着されるように構成されている。このプロセスカートリッジ１７は感光ドラム２４を備えるとともに、スコロトロン型帯電器、現像ローラ、トナー収容部等（図略）を備えている。
【００４４】
トナー収容部には、現像材として、正帯電性の非磁性一成分の重合トナーが充填されており、そのトナーが、現像ローラに一定厚さの薄層として担持される。
一方、感光ドラム２４は、前記現像ローラと対向状に回転可能に配設されており、ドラム本体が接地されるとともに、その表面がポリカーボネート等から構成される正帯電性の感光層により形成されている。
【００４５】
そして、感光ドラム２４の表面は、感光ドラム２４の回転に伴って、スコロトロン型帯電器により一様に正帯電された後、スキャナユニット１６からのレーザビームの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。その後に感光ドラム２４が現像ローラと対向したときに、この現像ローラ上に担持されかつ正帯電されているトナーが、前記感光ドラム２４の表面に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２４の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている部分に供給され、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が達成される。
【００４６】
転写ローラ１８は、感光ドラム２４の下方において、本体ケーシング２側において回転可能に支持された状態で、感光ドラム２４と対向するように配置されており、感光ドラム２４上に担持されたトナーで形成されたトナー画像は、用紙３が感光ドラム２４と転写ローラ１８との間を通る間に用紙３に転写される。トナー画像が転写された用紙３は、搬送ベルト２５を介して、以下に述べる定着器１９に搬送される。
【００４７】
定着器１９は、プロセスカートリッジ１７の下流側に配設され、ヒートローラ２６、プレッシャローラ２７、搬送ローラ２８を備えている。プレッシャローラ２７は、用紙３の搬送経路を挟んでヒートローラ２６と対向配置され、ヒートローラ２６を押圧する。搬送ローラ２８は、プレッシャローラ２７および搬送ローラ２８の下流側に設けられている。
【００４８】
ヒートローラ２６は本発明における定着部材に相当するものであって、アルミニウム等の金属素管からなる円筒状のローラ本体３２と、ハロゲンランプ３３とを備えている。
ハロゲンランプ３３は、ローラ本体３２内に軸方向に沿って設けられており、図示しない電源から電力が供給されることにより発熱して、それによってローラ本体３２を加熱するように構成されている。
【００４９】
プレッシャローラ２７は、金属製のローラ軸に弾性体からなるローラが被覆された構成とされており、ヒートローラ２６を所定の圧力で押圧し、ヒートローラ２６との当接部分に、ハロゲンランプ３３から発せられた熱を用紙３に伝達するニップを形成する。
【００５０】
そして、この定着器１９では、プロセスカートリッジ１７において用紙３上に転写されたトナー画像を、用紙３がヒートローラ２６とプレッシャローラ２７との当接部に形成されたニップを通過する間に、加熱定着させるようにしている。また、この定着器１９は、定着時にヒートローラ２６の表面に付着した用紙３を剥がし取るための剥離爪３４を備えている。
【００５１】
定着器１９においてトナー画像が定着された用紙３は、その後、定着器１９の下流側に設けられる搬送ローラ２８、および、その搬送ローラ２８の下流側に配置される搬送ローラ２９及び排紙ローラ３０に搬送され、その排紙ローラ３０によって排紙トレイ３１上に排紙される。
【００５２】
前記定着器１９は図２に示すように、ヒートローラ２６の表面から放出された赤外線を受光して、ヒートローラ２６の表面温度を検出するサーモパイル３５（第一温度検出手段）を、ヒートローラ２６の表面に対して非接触となる位置に備えている。
このサーモパイル３５は図３に示すように、サーモパイル素子（赤外線検出手段）３５０と、このサーモパイル素子３５０自体の温度を検出するサーミスタ（内部温度検出手段。以下、このサーミスタを「内部サーミスタ」と称する）３５２とを備えており、これらは赤外線入射口３７が開口形成される筒状のキャンケース３８内に収納されている。
サーモパイル素子３５０はヒートローラ２６の表面に対し非接触に配置され、このヒートローラ２６の表面から放射される赤外線を受光して、その受光量に応じた電圧レベルの電気信号を出力する。
【００５３】
このサーモパイル３５は、用紙３の搬送方向におけるヒートローラ２６とプレッシャローラ２７との対向部分よりも上流側に配置される。また、このサーモパイル３５の配設位置は、図２に示すように、ヒートローラ２６の軸方向において剥離爪３４と重ならないように、ヒートローラ２６の軸方向（用紙３の搬送方向と直交する方向）の略中央位置となるように定められている。更にはサーモパイル３５の向きは、前記赤外線入射口３７がヒートローラ２６の表面と対向する向きとされている。
【００５４】
サーモパイル素子３５０は略矩形の板状とされ、キャンケース３８内において、赤外線入射口３７と対向するように配置されている。さらにこのサーモパイル３５は、サーモパイル素子３５０の温度を検出する前記内部サーミスタ３５２と、サーモパイル素子３５０が受光した赤外線の受光量に応じた電圧レベルの電気信号を出力する一対の出力ピン４１２と、内部サーミスタ３５２がサーモパイル素子３５０の温度を検出してその温度に応じた電気信号を出力する一対の出力ピン４１４とを備えている。
【００５５】
また、定着器１９には、前記サーモパイル３５の内部サーミスタ３５２とは別に、サーミスタ（第二温度検出手段。以下、このサーミスタを「直接測定サーミスタ」と称する）３６を備えている。この直接測定サーミスタ３６は、前記ヒートローラ２６の表面の軸方向端部であって、前記用紙３が通過する領域を外れた部位に取り付けられ、その部位に直接接触して温度を検出するように構成している。
なお、本実施形態のレーザプリンタ１は、Ｂ５サイズやＡ４サイズなど様々な大きさの用紙３に印刷可能とされているが、前記直接測定サーミスタ３６は、印刷可能な最大サイズの用紙の通過領域を外れた箇所に取り付けられている。
【００５６】
次に、本実施形態のレーザプリンタ１を制御する制御装置について説明する。
【００５７】
〔第一参考例〕
次に、第一参考例の制御装置を説明する。
【００５８】
第一参考例に係る制御装置は、ブロック図である図４に示すように、中央制御回路１１０と、ヒータ制御回路１２０と、センサ制御回路１３０と、その他の回路１４０と、を備える。各回路１１０〜１４０はバス１９０によってそれぞれ結ばれている。
【００５９】
中央制御回路１１０は本発明における温度決定手段に相当する。この中央制御回路１１０は、ＣＰＵ１１１、ＲＡＭ１１３、ＲＯＭ１１４及びＮＶ−ＲＡＭ１１５を備えて、各種の制御を実行する。
ＲＡＭ１１３には、サーモパイル素子３５０から出力される電気信号の電圧レベルに関する情報や、前記内部サーミスタ３５２から出力される電圧レベルの情報や、前記直接測定サーミスタ３６から出力される電圧レベルの情報などが記憶される。
ＲＯＭ１１４には、メイン制御プログラムや、ヒートローラ２６の表面温度を算出する算出プログラム等の各種のプログラムが格納されるほか、後述する対応テーブルや補正テーブル群の内容が記憶されている。
ＮＶ−ＲＡＭ１１５は、電源をオフにしてもその内容が失われない不揮発性のメモリであって、各種のパラメータが記憶される。
【００６０】
ヒータ制御回路１２０には前述のハロゲンランプ３３が接続されており、ハロゲンランプ３３は、ＲＯＭ１１４に記憶された前記メイン制御プログラムによって、そのオン・オフが制御される。
【００６１】
センサ制御回路１３０にはサーモパイル３５が接続されている。このサーモパイル３５に備えられたサーモパイル素子３５０は、赤外線を受光すると、その受光量に応じた電圧レベルの電気信号を出力する。ＣＰＵ１１１は制御信号をセンサ制御回路１３０に送ることで、サーモパイル素子３５０からの電気信号の電圧レベルをＡ／Ｄ変換して取得することができる。
また、サーモパイル３５に備えられた内部サーミスタ３５２はサーモパイル素子３５０の温度を検出すると、その温度に応じて抵抗が変化するので、この抵抗の変化に応じた電圧レベルの電気信号が出力される。ＣＰＵ１１１は制御信号をセンサ制御回路１３０に送ることで、内部サーミスタ３５２からの電気信号の電圧レベルをＡ／Ｄ変換して取得することができる。
更には、前記直接測定サーミスタ３６は、ヒートローラ２６の温度を検出するとその温度に応じて抵抗が変化するので、当該抵抗の変化に応じた電圧レベルの電気信号が出力される。これについても同様に、ＣＰＵ１１１は制御信号をセンサ制御回路１３０に送ることで、内部サーミスタ３５２からの電気信号の電圧レベルをＡ／Ｄ変換して取得することができる。
【００６２】
次に、本構成における制御フローを、図５を参照して説明する。
プリンタに電源が投入されると、ＣＰＵ１１１はＲＯＭ１１４からの制御プログラムの読込み等の初期化処理を行ったのち、直ちにヒータ制御回路１２０に信号を送ってハロゲンランプ３３を点灯し、ヒートローラ２６を加熱する（ステップ１０１）。即ち、このステップ１０１の時点で、定着器１９のウォームアップが開始される。
そして、ステップ１０２〜ステップ１０３のループに入る。このループでは、前記直接測定サーミスタ３６によって前記ヒートローラ２６の温度を測定するとともに（ステップ１０２）、測定された温度がトナーの定着に適した所定の温度（例えば、１５０℃）に到達したか否かを比較判定する（ステップ１０３）。ヒートローラ２６の温度上昇が不十分である場合には、ハロゲンランプ３３の点灯を継続したままステップ１０２に戻って、改めて直接測定サーミスタ３６による温度測定を行う。ヒートローラ２６が所定の温度に到達したことが判定されると、このループを抜ける。こうして定着器１９のウォームアップが完了し、ヒートローラ２６の温度は定着に適した温度まで上昇される。
【００６３】
次に、ＣＰＵ１１１は、センサ制御回路１３０に信号を送って、直接測定サーミスタ３６、サーモパイル素子３５０、内部サーミスタ３５２のそれぞれが出力する電圧レベル（検出値）を測定値として取得し、ＲＡＭ１１３に書き込んで記憶する（ステップ１０４）。
そして、これら三者の測定値から以下に説明する方法で、どの補正テーブルを選択するかを決定し、これをＲＡＭ１１３の適宜の領域に書き込んで記憶する（ステップ１０５）。
【００６４】
この補正テーブルの選択の方法について説明する。
前記ＲＯＭ１１４には図６に示すように、前記ヒートローラ２６の表面温度、サーモパイル素子３５０の理想出力電圧、内部サーミスタ３５２で検出されたサーモパイル素子３５０自体の温度、の三者の関係を定めるテーブル（対応テーブル）が、予め記憶されている。この表は、サーモパイル素子３５０の出力電圧が、測定対象物体であるヒートローラ２６の温度と、サーモパイル素子３５０自体の温度の関数になっていること（ステファン・ボルツマンの法則）を、個々の具体的な値の１対１対１の関係として、テーブル形式で表したものとなっている。
【００６５】
ＣＰＵ１１１はこのテーブルに、前記三者の測定値のうち、内部サーミスタ３５２の測定値と直接測定サーミスタ３６の測定値を当てはめることで、サーモパイル素子３５０の理想出力電圧を算出する。
例えば、内部サーミスタ３５２の測定値が38℃であって、直接測定サーミスタ３６の測定値（つまり、前記ヒートローラ２６の表面温度）が157.1℃であれば、サーモパイル素子３５０の理想出力電圧は図７のようにして2.72と算出することができる。
【００６６】
ここでいうサーモパイル素子３５０の「理想出力電圧」とは観念的な値であって、平均的なサーモパイル素子が出力することが期待される値として、予め定めた値である。これは、前記ステファン・ボルツマン法則の周知の式を用いて計算した理論的な値を採用しても良いし、複数のサーモパイル素子について出力電圧の測定実験を実際に行って、その測定値の平均を採用してもよい。
前述の例に照らして言えば、サーモパイル素子３５０自身の温度が38℃（内部サーミスタ３５２の測定値）であって、かつ、サーモパイル素子３５０の測定対象たるヒートローラ２６の温度が157.1℃（直接測定サーミスタ３６の測定値）であれば、当該サーモパイル素子３５０は理想的には2.72という電圧を出力することが期待されることになる。
【００６７】
そしてＣＰＵ１１１は、以上のようにして算出された2.72という値と、サーモパイル素子３５０の実際の出力電圧（前記ステップ１０４においてＲＡＭ１１３に保存されているものを読み出して用いる）を基に、ＲＯＭ１１４に予め記憶されている複数の補正テーブル群から一つの補正テーブルを選択する。
この補正テーブル群は、サーモパイル素子３５０の理想出力電圧と実際の出力電圧の関係を定めるものであり、図８のような表となっている。本実施形態では、理想出力電圧と実際の出力電圧のズレ（誤差）の度合いに応じて、１〜８の８つのテーブルが記憶されている。なお、各補正テーブルは理想出力電圧の値を共通にしたデータ構造で記憶されており、ＲＯＭ１１４の容量を節約する構成となっている。
「補正テーブル５」は、理想出力電圧と実際の出力電圧の数値が相互に一致しており、両電圧の間にズレがまったくない場合である。
【００６８】
ＣＰＵ１１１は、前述の算出処理で得られたサーモパイル素子３５０の理想出力値と、サーモパイル素子３５０の実際の出力電圧の対応関係が表れる補正テーブルを、８つの補正テーブルから探索する。
前述の例では、サーモパイル素子３５０の理想出力電圧は2.72である。そしてこのときに実際のサーモパイル素子３５０の出力電圧が2.75だった場合は、図９に示すように、８つの補正テーブルのうち、理想出力電圧2.72のときに実際の出力電圧が2.75になる「補正テーブル７」を選択すれば良いことが判る。ＣＰＵ１１１は、こうして選択された補正テーブルの番号「７」を、ＲＡＭ１１３に記憶する。こうしてステップ１０５の処理が終了する。
【００６９】
こうして補正テーブルの選択が終了すると、レーザプリンタ１は「スタンバイ」状態となり、パーソナルコンピュータ等の上位装置からの印刷動作指令が入力されれば直ちに各部の機構を駆動して印字が可能な状態となる。
【００７０】
以上のようにレーザプリンタ１が「スタンバイ」状態となった後も、定着器１９のヒートローラ２６の温度は、上述の定着に適した温度範囲に保たれていなければならない。従って、ＣＰＵ１１１はステップ１０６以降の処理において、定着器１９のハロゲンランプ３３を随時ＯＮ／ＯＦＦ制御することとしている。
そして、このステップ１０６以降の処理において、前述のステップ１０５で選択された補正テーブルが用いられることになる。これを以下説明する。
【００７１】
具体的には図５のステップ１０６において、ＣＰＵ１１１は、サーモパイル素子３５０の出力電圧と内部サーミスタ３５２の出力電圧を取得して、ＲＡＭ１１３に記憶する。
【００７２】
そして、得られたサーモパイル素子３５０の出力電圧を、前述の補正テーブルを使って補正する（ステップ１０７）。
この補正は、ステップ１０５でＲＡＭ１１３に記憶された補正テーブルの番号「７」を当該ＲＡＭ１１３から読み出すとともに、サーモパイル素子３５０の出力電圧（ステップ１０６においてＲＡＭ１１３に記憶されているものを読み出して用いる）を、ＲＯＭ１１４に記憶された「補正テーブル７」に当てはめ、サーモパイル素子３５０の実際の出力電圧に対応する理想出力電圧を得ることで行う。
例えば、サーモパイル素子３５０の実際の出力電圧（前記ステップ１０７で取得された測定値）が2.83であった場合、図１０に示すように、前記選択された「補正テーブル７」によれば、これに対応する理想出力電圧は2.80である。ＣＰＵ１１１は、サーモパイル素子３５０から得られた実際の測定値2.83を、補正テーブル７によって理想出力電圧2.80に変換することによって、補正する。この変換の処理は、サーモパイル素子毎の測定値のバラツキを補償するという意味合いを有する。
【００７３】
そして、この補正によって得られた理想出力電圧2.80と、前記内部サーミスタ３５２で測定した温度（前述のステップ１０７でＲＡＭ１１３に記憶されている）を用いて、前述の図６の対応テーブルから、ヒートローラ２６の表面温度を取得するのである（ステップ１０８）。この温度が、ヒートローラ２６の温度として決定される。
例えば、理想出力電圧は前述のとおり2.80で、内部サーミスタ３５２の測定温度が42℃であった場合は、図１１のようにして、ヒートローラ２６の表面温度を166.0℃と決定することができる。
【００７４】
以上のようにして決定されたヒートローラ２６の表面温度（166.0℃）が、ヒートローラ２６の温度制御に用いられる。即ち、定着に適した温度範囲を予め設定しておき、ヒートローラ２６の表面温度が当該温度範囲の上限を上回ったらハロゲンランプ３３を消灯させ、温度範囲の下限を下回ったらハロゲンランプ３３を点灯させればよい（ステップ１０９）。
以上のステップ１０６〜１０９の処理を反復することで、ヒートローラ２６の表面温度を、上記温度範囲の上限と下減の間に保持することができる。
【００７５】
以上に示すように、本実施形態の定着器１９は、定着媒体たる用紙３に接触して加熱する定着部材であるヒートローラ２６を備えるとともに、第一温度検出手段たるサーモパイル３５が前記ヒートローラ２６に非接触に設置されて、ヒートローラ２６から放射される赤外線に基づいて該ヒートローラ２６の温度を検出するように構成している。
また、このサーモパイル３５とは別個に、前記ヒートローラ２６の温度を検出するための、第二温度検出手段たる直接測定サーミスタ３６を備えている。
そして、温度決定手段たる前記中央制御回路１１０（ＣＰＵ１１１）は、直接測定サーミスタ３６で検出された温度に基づいて、前記サーモパイル３５で検出される温度を補正するように構成してある。
【００７６】
従って、サーモパイル３５の出力値を補正して温度算出を行うので、ヒートローラ２６の正確な温度を得ることができる。
【００７７】
また、本実施形態の定着器１９は、前記中央制御回路１１０で補正された温度に従って、前記ヒートローラ２６の温度制御を行う、温度制御手段としてのヒータ制御回路１２０を備えている。
【００７８】
従って、サーモパイル３５の出力値を補正して温度測定を精度良く行いながら温度制御をすることで、ヒートローラ２６の温度コントロールを正確かつ適切に行える。この結果、定着器１９の消費エネルギーを抑えながら、用紙３にトナーを確実に定着させることができる。
なお、特にこの効果は、適切に定着できる温度範囲が狭いカラートナーを定着させるカラープリンタに有効である。
更には、前記ウォームアップに掛かる時間を短縮することも可能で、電源投入から印刷可能になるまでの時間が短い使い勝手の良いプリンタを提供することができる。
【００７９】
更には、本実施形態において、前記直接測定サーミスタ３６は図２に示すように、前記ヒートローラ２６の表面のうち、前記用紙３が通過する領域外の部位の温度を検出するよう構成している。
【００８０】
従って、ヒートローラ２６の用紙通過領域を避けた部位の温度が検知されるので、長期間の使用によって多数の用紙３が定着器１９を通過しても、当該部位がそれによって損耗することはない。従って、そのような損耗に基づく直接測定サーミスタ３６の測定誤差も防止されるので、サーモパイル３５の出力値の補正を適切に行うことができる。
【００８１】
また、本実施形態の定着器１９は、前記直接測定サーミスタ３６を接触式のセンサに構成している。
【００８２】
従って、直接測定サーミスタ３６を非接触の赤外線センサなどとする構成に比して、測定値が、ヒートローラ２６の表面の経年変化（特に、放射率の経年変化）の影響を受けにくい。従って、長期間使用しても、前記サーモパイル３５の出力値の補正を適切に行うことができる。
【００８３】
また、本実施形態においては、ヒートローラ２６から放射される赤外線に基づいて当該ヒートローラ２６の温度を検出する第一温度検出手段として、サーモパイル３５を採用している。
【００８４】
従って、高感度で高速応答が可能なサーモパイル３５を第一温度検出手段として用いることによって、ヒートローラ２６の温度コントロールを精度良く行え、定着器１９の消費エネルギーを抑えながら確実に定着させることができる。
【００８５】
加えて、本実施形態においては、第一温度検出手段たる前記サーモパイル３５は、サーモパイル３５自体の温度を検出する内部温度検出手段としての内部サーミスタ３５２を備える。また更にサーモパイル３５は、前記ヒートローラ２６から放射される赤外線を受光して、その受光量に応じたレベルの電気信号を出力する、赤外線検出手段としてのサーモパイル素子３５０を備える。
また、温度決定手段たる前記中央制御回路１１０（ＣＰＵ１１１）は、
予め用意されている、前記サーモパイル素子３５０の理想出力値、前記内部サーミスタ３５２の検出温度、及び、前記ヒートローラ２６の実際の温度、の関係（前記対応テーブル）、並びに、
予め用意されている、前記サーモパイル素子３５０の実際の出力値と前記理想出力値との関係（前記補正テーブル）、
に基づいて、前記ヒートローラ２６の温度を決定するように構成している。
【００８６】
この構成によれば、サーモパイル素子３５０の実際の出力値と理想出力値との関係を用いることで、サーモパイル素子３５０の素子ごとのバラツキを補正でき、精度の良い温度測定が行える。
【００８７】
なお、本構成によれば、個々のサーモパイル素子３５０間の上述のバラツキとともに、ヒートローラ２６ごとの赤外線放射率のバラツキをも、補正することができる。従って、ヒートローラ２６の放射率を測定する特別の機構を装置（定着器１９本体またはレーザプリンタ１）に設ける必要もなくなり、また、定着器１９を製造する際に、ヒートローラ２６の放射率を正確に測定して、それを基に出荷時に調整する必要もなくなることになる。
【００８８】
また、本実施形態では、前記ヒートローラ２６の温度、前記サーモパイル素子３５０の理想出力値、及び、前記内部サーミスタ３５２の出力値、の三者間の対応テーブルを記憶する、記憶手段としてのＲＯＭ１１４を備える。
そして、このＲＯＭ１１４には、前記サーモパイル素子３５０の実際の出力値と前記理想出力値とを、互いに異なるズレの度合い（対応関係）で関連付けた、複数の補正テーブルを記憶させている。
更には、前記中央制御回路１１０（ＣＰＵ１１１）は、
（１） 前記直接測定サーミスタ３６の出力値として得られるヒートローラ２６の温度と、前記内部サーミスタ３５２の出力値とから、それに対応するサーモパイル素子３５０の理想出力値を、前記対応テーブルに基づいて得て、
（２） （１）により得られた理想出力値とサーモパイル素子３５０の実際の出力値との対応関係を前記補正テーブル群から探索し、探索された当該対応関係が属する補正テーブルを選択することにより、補正テーブルを選択し、
前記サーモパイル素子３５０の実際の出力値を、この選択された補正テーブルを用いて、前記理想出力値に変換することによって補正し、
この理想出力値と前記内部サーミスタ３５２の出力値とに基づいて前記対応テーブルから得られたヒートローラ２６の温度を、当該ヒートローラ２６の温度として決定するように構成している。
【００８９】
従って、サーモパイル３５の素子ごと（製品間）のバラツキ、および、ヒートローラ２６ごとの赤外線放射率のバラツキ、の双方を考慮して、サーモパイル３５の出力値を補正できる。従って、ヒートローラ２６の正確な温度を得ることができ、ヒートローラ２６の温度コントロールを精度良く行え、定着器１９の消費エネルギーを抑えながら用紙３にトナーを確実に定着させることができる。また、対応テーブルと補正テーブルをＲＯＭ１１４に記憶させておくことで、補正の処理はテーブルに値を当てはめるのみで済むこととなるから、ＣＰＵ１１１の負担も少なくて済む。
【００９０】
更には、前記補正テーブルの選択は、ヒートローラ２６の温度が上昇された状態であって、かつ、前記用紙３がヒートローラ２６に接触する前の段階で行われるよう構成している。
即ち、レーザプリンタ１における電源投入直後はプリンタは「ウォームアップ状態」になり、ヒートローラ２６の温度が適温になり、かつ、補正テーブルが選択された後に、印刷可能な「スタンバイ状態」になる。そして、「ウォームアップ状態」では上位装置から印刷動作指令が送られたとしても、レーザプリンタ１は印刷動作を開始せず、印刷可能な「スタンバイ状態」になるまで待機する。そして、ヒートローラ２６の温度が十分に上昇された状態であって、かつ、補正テーブルが選択された後、レーザプリンタ１は「スタンバイ状態」となって印字動作が開始され、初めて用紙３が用紙搬送経路を通過してヒートローラ２６に接触することになる。
【００９１】
従って、定着器１９を用紙３が通過する前の段階で補正テーブルの選択が行われることが確保されるから、ヒートローラ２６が用紙３に接触して熱を奪われることによる該ヒートローラ２６の用紙３の通過範囲の温度の低下が、補正テーブルの選択の段階では影響しないことになる。従って、適切な補正テーブルを選択でき、サーモパイル３５の出力値を適切に補正することが可能で、ヒートローラ２６の温度制御を精度良く行うことができる。
【００９２】
また、定着器１９のヒートローラ２６の温度が上昇する前に前記補正をする構成に比しても、ヒートローラ２６の実際に使用する（定着を行う）高温の状態での測定値を基にして補正ができるために、補正をより適切に行え、誤差を少なくでき、測定精度をより一層向上できる点で有利である。
【００９３】
〔第一実施形態〕
次に、第一実施形態を説明する。
この第一実施形態は、直接測定サーミスタ３６、サーモパイル素子３５０、内部サーミスタ３５２の測定値を、ＮＶ−ＲＡＭ１１５に複数組記憶しておくことを特徴とする。
図１２は第一実施形態のブロック図、図１３は第一実施形態のフロー図である。
図１４は第一実施形態の変形例のブロック図である。
【００９４】
この第一実施形態においては図１２に示すように、ＮＶ−ＲＡＭ１１５には、前記三者（直接測定サーミスタ３６、サーモパイル素子３５０、内部サーミスタ３５２）で測定した測定値を、＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞の計三組記憶できるように構成している。＜現在＞には、今回の測定回において測定された前記三者の値が記憶され、＜過去１＞には、前回の測定回において測定された前記三者の値が記憶され、＜過去２＞には、前々回の測定回において測定された前記三者の値が記憶される。
【００９５】
この第一実施形態の処理を説明する。
図１３のフロー図において、レーザプリンタ１の電源投入後、ヒートローラ２６を所定の温度まで加熱する処理（ステップ２０１〜２０３）は、上述の第一参考例のステップ１０１〜１０３と同様である。
【００９６】
次にＣＰＵ１１１はステップ２０４で、ＮＶ−ＲＡＭ１１５の記憶内容の更新を行う。
この更新においては、＜過去１＞に記憶されている前記三者の測定値が、それぞれ＜過去２＞に書き込まれる。この結果、＜過去２＞に記憶されていた前記三者の測定値（最も過去に記憶された測定値）は、破棄され消去される。次に、＜現在＞に記憶されている前記三者の測定値が、それぞれ＜過去１＞に書き込まれる。
【００９７】
次にＣＰＵ１１１はステップ２０５で、直接測定サーミスタ３６、サーモパイル素子３５０、内部サーミスタ３５２の三者の測定値を取得し、この値をＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞に書き込む。こうして一回の測定回が完了する。
【００９８】
この後、レーザプリンタ１は「スタンバイ」状態となって、印刷動作指令を待機する。なお、この第一実施形態では第一参考例と異なり、「スタンバイ」状態になった後に補正テーブルの選択処理を行うこととしている。
【００９９】
「スタンバイ」状態となった後のステップ２０６では、サーモパイル素子３５０の測定値、および、内部サーミスタ３５２の測定値が取得され、ＲＡＭ１１３に保存される。これは第一参考例のステップ１０６と全く同様である。
【０１００】
そしてステップ２０７において、この測定値を、前記ＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞に書き込まれている前記三者の値に基づいて補正する。
即ち、ＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞に保存されている前記直接測定サーミスタ３６の出力値（ヒートローラ２６の温度）と、同じく＜現在＞に保存されている前記内部サーミスタ３５２の出力値とから、それに対応するサーモパイル素子３５０の理想出力値を、前記対応テーブルに基づいて得る。これは、直接測定サーミスタ３６の出力値と内部サーミスタ３５２の出力値としてＲＡＭ１１３ではなくＮＶ−ＲＡＭ１１５に保存されている記憶内容を用いること以外は、前述の第一参考例のステップ１０５と同様である。
そして、得られた理想出力値と、ＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞に保存されているサーモパイル素子３５０の実際の出力値との対応関係を、前記補正テーブル群から探索し、探索された当該対応関係が属する補正テーブルを選択する。これも、サーモパイル素子３５０の実際の出力値としてＲＡＭ１１３ではなくＮＶ−ＲＡＭ１１５に保存されている記憶内容を用いること以外は、前述の第一参考例のステップ１０５と同様である。
次に、こうして選択された補正テーブルを用いて、前記ステップ２０６でＲＡＭ１１３に保存されたサーモパイル素子３５０の実際の測定値を、理想出力値に変換する。この処理は、前述の第一参考例のステップ１０７の処理と全く同様である。こうして得られた補正値（理想出力値）は、ＲＡＭ１１３に適宜確保された記憶領域に保存しておく。
【０１０１】
この補正（補正テーブルの選択と、その選択された補正テーブルを用いた理想出力値への変換）は、前記ＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜過去１＞に書き込まれている前記三者の値を基にしても行われ（ステップ２０８）、ＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜過去２＞に書き込まれている前記三者の値を基にしても行われる（ステップ２０９）。それぞれの補正の結果（理想出力値）は、ＲＡＭ１１３の適宜の記憶領域に保存される。
【０１０２】
以上の結果、ステップ２０６でＲＡＭ１１３に保存されたサーモパイル素子３５０の測定値は、ステップ２０７〜２０９において、ＮＶ−ＲＡＭ１１５に＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞として保存されている三つの測定値（即ち、直近三回の測定回の測定値）を基に、それぞれ異なる補正が行われ、それぞれ異なる三つの補正値（理想出力値）がＲＡＭ１１３に保存される。
次にステップ２１０において、三つの補正値（理想出力値）の平均を求め、この平均値と内部サーミスタ３５２の測定温度（ステップ２０６でＲＡＭ１１３に保存されている）から、ヒートローラ２６の表面温度を図６の対応テーブルに従って得るのである。この温度がヒートローラ２６の表面温度として決定され、次のステップ２１１におけるハロゲンランプ３３のＯＮ／ＯＦＦ制御に用いられることになる。
【０１０３】
以上に示すように、この第一実施形態では、記憶手段としてのＮＶ−ＲＡＭ１１５が、前記サーモパイル素子３５０、前記直接測定サーミスタ３６、および前記内部サーミスタ３５２の出力値の組を、＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞の三組記憶するように構成し、
前記ＮＶ−ＲＡＭ１１５に記憶された各組の出力値のそれぞれについて補正テーブルを選択し、当該選択された補正テーブルに基づいて現在のサーモパイル素子３５０の出力値を変換した後の理想出力値を算出し、
各組ごとに算出された理想出力値の平均値と前記内部サーミスタ３５２の出力値とに基づいて、前記対応テーブルから得られたヒートローラ２６の温度を、当該ヒートローラ２６の温度として決定するように構成している。
【０１０４】
従って、測定回一回だけでなく三回分の測定値を考慮してサーモパイル素子３５０の測定値の補正を行うことになるから、測定回ごとの誤差（バラツキ）の影響が抑制され、サーモパイル素子３５０の出力値の補正を一層精度良く適切に行うことができる。
【０１０５】
また、第一実施形態の定着器は、前記サーモパイル素子３５０、前記内部サーミスタ３５２、前記直接測定サーミスタ３６の検出が行われるごとに、記憶手段である前記ＮＶ−ＲＡＭ１１５において最も過去に記憶された＜過去２＞の出力値の組が消去され、当該検出における新しい検出値の組が、当該ＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞に記憶される構成となっている。
【０１０６】
従って、測定回ごとに最も古い測定値が消去され、その度に新しい測定値が記憶される構成となるから、ヒートローラ２６の経年変化（放射率の変化）による出力値への影響にも対応した補正を行うことができる。従って、長期間使用した場合でもヒートローラ２６の温度測定の精度が低下しにくく、適切な温度コントロールを行うことができる。
【０１０７】
なお、前述の第一実施形態は、直近の三回の測定回の測定値をＮＶ−ＲＡＭ１１５に＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞として記憶させる構成となっているが、これに限るものではなく、例えば、＜現在＞＜過去＞の二回の測定回の測定値のみを記憶させる構成でも良く、逆に、＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞＜過去３＞・・・と、過去のより多くの測定回の測定値をＮＶ−ＲＡＭ１１５に記憶させるようにしても構わない。
一般に、多数の測定回の測定値を用いて補正値を求め、その平均を用いるようにすることで、測定回ごとの誤差（バラツキ）の影響は一層抑えられることになる。
【０１０８】
また、過去の測定回の測定値そのものをＮＶ−ＲＡＭ１１５に記憶させる代わりに、図１４に（第一実施形態の変形例）として示されるように、選択された補正テーブルの番号をＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞に記憶させるようにしても良い。
即ちこの変形例では、第一実施形態のステップ２０５の部分で、直接測定サーミスタ３６、サーモパイル素子３５０、内部サーミスタ３５２の三者の測定値をそれぞれ取得して、これら三者の測定値をＲＡＭ１１３に保存するとともに、この三者の測定値を用いて前記第一参考例と全く同様に補正テーブルを選択し、この選択された当該補正テーブルの番号をＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞に記憶させるようにする。
そして、第一実施形態のステップ２０７〜２０９の部分では、予め選択されてＮＶ−ＲＡＭ１１３の＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞に記憶されている補正テーブルの番号をそれぞれ読み出し、この番号の補正テーブルを用いて、ステップ２０６で得られたサーモパイル素子３５０の測定値を補正するのである。このように構成しても、前記第一実施形態と全く同様の効果が得られる。
【０１０９】
〔第二実施形態〕
次に、第二実施形態を説明する。
この第二実施形態は、前述の対応テーブル・補正テーブルを使う代わりに、予め用意されている対応関係式・補正関係式を用いることを特徴とする。
図１５は第二実施形態において、対応関係式を説明するグラフ図、図１６は第二実施形態において、補正関係式を説明するグラフ図である。
図１７は第二実施形態のフロー図である。
【０１１０】
即ち、この第二実施形態においては、前述の対応テーブルの代わりに、図１５に示すような対応関係式を用いることとしている。この対応関係式は、前記対応テーブル（図６）で示された、ヒートローラ２６の表面温度、サーモパイル素子の理想出力電圧、内部サーミスタの検出温度、の三者の関係を、二次曲線の近似式で表したものである。図１５には、サーモパイル素子３５０の温度（内部サーミスタ３５２の検出温度）が３０℃，４０℃，５０℃の場合の、ヒートローラ２６の表面温度ｙとサーモパイル素子３５０の理想出力電圧ｘとの関係が示されている。
【０１１１】
この対応関係式はＲＯＭ１１４に記憶される。具体的には、図１５でｙ＝ａｘ2＋ｂｘ＋ｃの形で表示されている式のそれぞれの係数（ａ，ｂ，ｃ）を、内部サーミスタ３５２の検出温度（３０℃，４０℃，５０℃）のそれぞれの場合に対応させて、テーブル形式で記憶させてある。
図１５にはサーモパイル素子３５０の温度（内部サーミスタ３５２の検出温度）が３０℃，４０℃，５０℃の場合について図示しているが、これに限らない。例えば、前記対応テーブル（図６）は、サーモパイル素子３５０の理想出力電圧とヒートローラ２６の表面温度の関係を、内部サーミスタ３５２の検出温度の４℃刻み毎で定めている。これと同様に、内部サーミスタ３５２の検出温度の４℃刻み毎に対応関係式を用意してＲＯＭ１１４に記憶させておけば、精度のより高い測定が可能になる。
【０１１２】
また、この第二実施形態においては、前述の補正テーブルの代わりとして、図１６に示すような補正関係式を用いることとしている。
この補正関係式は、前記補正テーブル群（図６）で示された、サーモパイル素子３５０の理想出力電圧と実際の出力電圧の関係を、二次曲線の近似式で表したものである。
一本の線（一つの補正関係式）が、一つの補正テーブルに対応している。本実施形態では三つの補正関係式（補正関係式１〜３）が用意されているが、より多くの補正関係式を用意する構成でも勿論構わない。
この補正関係式も、ＲＯＭ１１４に記憶される。この図１６では具体的な補正関係式の内容は示していないが、補正関係式１〜３を前記対応関係式と同様にｙ＝ａｘ2＋ｂｘ＋ｃの形で表現し、それぞれの係数（ａ，ｂ，ｃ）の内容を、補正関係式の番号に対応させて、テーブル形式で記憶させることとすればよい。
【０１１３】
この第二実施形態における処理は、対応テーブルの代わりに対応関係式を、補正テーブルの代わりに補正関係式を、それぞれ用いるほかは、前述の第一参考例と同様である。
【０１１４】
第二実施形態のフローを、図１７に従って説明する。
このフローのステップ３０１〜３０４の処理は、前記第一参考例のステップ１０１〜１０４と、全く同様である。このステップ３０１〜３０４の処理によって、ヒートローラ２６は定着に適した温度まで加熱されるとともに、サーモパイル素子３５０、内部サーミスタ３５２、直接測定サーミスタ３６の測定値が、ＲＡＭ１１３に記憶される。
【０１１５】
そしてステップ３０５では、サーモパイル素子３５０の理想出力値を、直接測定サーミスタ３６の測定値と、前記内部サーミスタ３５２の測定値から、前記対応関係式に基づいて算出して得る。
更に、得られたサーモパイル素子３５０の理想出力値と、サーモパイル素子３５０の実際の測定値との関係を表すものとして、最も近い補正関係式を、補正関係式１〜３から選択する。
【０１１６】
ステップ３０６では、サーモパイル素子３５０の測定値および内部サーミスタの測定値を取得する。
次に、ステップ３０７においては、前記ステップ３０６で得られたサーモパイル素子３５０の実際の出力値を、前記ステップ３０５で選択された補正関係式を用いて、前記理想出力値に変換する。
ステップ３０８においては、この補正後の値（理想出力値）と内部サーミスタ３５２の測定値とから、前記対応関係式を用いて、ヒートローラ２６の温度を算出する。この算出された温度が、ヒートローラ２６の温度として決定され、ステップ３０９におけるハロゲンランプ３３のＯＮ／ＯＦＦ制御の判定材料として用いられる。
【０１１７】
以上に示すように、第二実施形態の定着器は、前記ヒートローラ２６の温度、前記サーモパイル素子３５０の理想出力値、及び、前記内部サーミスタ３５２の出力値、の三者間を対応づける対応関係式が予め設定されている。
更に、前記サーモパイル素子３５０の実際の出力値と前記理想出力値との対応を表す複数の補正関係式が設定されている。
また、温度決定手段たる前記中央制御回路１１０（ＣＰＵ１１１）は、
（１）前記直接測定サーミスタ３６の出力値として得られる前記ヒートローラ２６の温度と、前記内部サーミスタ３５２の出力値とから、それに対応する前記サーモパイル素子３５０の理想出力値を前記対応関係式に基づいて算出し、
（２）そして、（１）により得られた理想出力値と前記サーモパイル素子３５０の実際の出力値との対応関係に最も近い対応関係を表す補正関係式を、前記補正関係式群から選択する
ことによって、補正関係式を選択し、
この補正関係式を用いて、前記サーモパイル素子３５０の実際の出力値を前記理想出力値に変換することによって補正し、当該理想出力値と前記内部サーミスタ３５２の出力値とに基づいて前記対応関係式から得られたヒートローラ２６の温度を、当該ヒートローラ２６の温度として決定するように構成している。
【０１１８】
従って、サーモパイル３５の素子ごと（製品間）のバラツキ、および、ヒートローラ２６ごとの赤外線放射率のバラツキ、の双方を考慮して、サーモパイル３５の出力値を補正できる。従って、ヒートローラ２６の正確な温度を得ることができ、ヒートローラ２６の温度コントロールを精度良く行え、定着器１９の消費エネルギーを抑えながら用紙３にトナーを確実に定着させることができる。また、対応関係と補正関係について、個々の値同士の１対１の関係をテーブル形式で予め記憶させておく必要がないので、記憶容量の小さいＲＯＭ１１４を用いることができ、ＲＯＭ１１４のコストが小さくて済む。
【０１１９】
〔第二参考例〕
次に、第二参考例を説明する。
この第二参考例は、前記第一実施形態と同様に、直接測定サーミスタ３６、サーモパイル素子３５０、内部サーミスタ３５２の測定値を、ＮＶ−ＲＡＭ１１５に複数組記憶しておくことを特徴とする。そして更に、このＮＶ−ＲＡＭ１１５に記憶された複数組の測定値から適宜の演算式を作成し、サーモパイル素子３５０の測定値から、この演算式を用いてヒートローラ２６の表面温度を算出することを特徴とする。
【０１２０】
第二参考例のブロック図が図１８に、フロー図が図１９に、それぞれ示される。
フロー図の図１９に沿って説明すると、ステップ４０１〜４０５までにおいては、前述の第一実施形態と全く同様の処理を行っている。この結果、ヒートローラ２６は定着に適した温度まで加熱されるとともに、サーモパイル素子３５０、内部サーミスタ３５２、直接測定サーミスタ３６の、それぞれの直近三回の測定回の測定値が、ＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞に記憶されることとなる。
【０１２１】
そしてステップ４０６において、ＮＶ−ＲＡＭ１１５に保存された前記三回の測定値から、演算式を作成する。
この演算式の作成方法は様々であるが、一例を挙げると、サーモパイル素子３５０の測定値をｘ1，内部サーミスタ３５２の測定値をｘ2，直接測定サーミスタ３６の測定値（即ち、ヒートローラ２６の温度）をｙ，としたときに、ｙ＝ａｘ1＋ｂｘ2＋ｃ（ａ，ｂ，ｃは未知数）の関係式を設定し、この関係式に前記ＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞の記憶内容であるサーモパイル素子３５０の測定値，内部サーミスタ３５２の測定値，直接測定サーミスタの測定値を、それぞれｘ1，ｘ2，ｙに代入する。こうすることで、ａ，ｂ，ｃの関係を表す三つの方程式を得ることができるので、この方程式を連立させて解いて、（ａ，ｂ，ｃ）の解を求めれば良い。
こうして求められた演算式の内容（具体的には、前記（ａ，ｂ，ｃ）の解の内容）は、ＲＡＭ１１３に保存される。
【０１２２】
この後にプリンタは「スタンバイ」状態になり、ステップ４０７でサーモパイル素子３５０及び内部サーミスタ３５２の測定値を取得した後、ステップ４０８で、前記演算式のｘ1にサーモパイル素子３５０の測定値を、ｘ2に内部サーミスタ３５２の測定値を、それぞれ代入することで、ヒートローラ２６の温度ｙを求めることができる。ステップ４０９では、こうして算出されたヒートローラ２６の温度ｙを用いて、ハロゲンランプ３３のＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【０１２３】
以上に示すように、この第二参考例においては、前記サーモパイル３５は、サーモパイル３５自体（サーモパイル素子３５０自体）の温度を検出する内部サーミスタ３５２を有し、更に、前記ヒートローラ２６から放射される赤外線を受光し、その受光量に応じたレベルの電気信号を出力するサーモパイル素子３５０と、を有する。
そして、前記記憶手段であるＮＶ−ＲＡＭ１１５は、前記サーモパイル素子３５０の出力値、前記内部サーミスタ３５２による検出温度、及び、前記直接測定サーミスタ３６による検出温度の組を、＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞の三組以上記憶するように構成されている。
そして中央制御回路１１０（ＣＰＵ１１１）は、前記のヒートローラ２６の温度を決定するための演算式を、前記ＮＶ−ＲＡＭ１１５に記憶されている三組以上の前記検出結果に基づいて決定し、
前記サーモパイル素子３５０の現在の出力値、前記内部サーミスタ３５２による現在の検出温度、及び、前記直接測定サーミスタ３６による現在の検出温度から、当該演算式に基づいてヒートローラ２６の温度を決定するように構成している。
【０１２４】
このような構成であるから、サーモパイル３５の素子ごとのバラツキ、および、ヒートローラ２６ごとの赤外線放射率のバラツキ、の双方を考慮して、サーモパイル３５の出力値を補正できる。従って、ヒートローラ２６の正確な温度を得ることができ、ヒートローラ２６の温度コントロールを精度良く行え、定着器１９の消費エネルギーを抑えながら用紙３にトナーを確実に定着させることができる。また、サーモパイル素子３５０の実際の出力値を理想出力値に補正するステップを省略でき、サーモパイル素子３５０の出力値と内部サーミスタ３５２の検出温度から演算式を用いてヒートローラ２６の温度を直接算出するように構成されるから、ＣＰＵ１１１の処理負担・処理時間を小さくでき、ヒートローラ２６の精度の良い温度制御を行える。また、対応関係や補正関係を表や式の形で予め記憶させておく必要もないので、記憶容量の小さいＲＯＭ１１４を用いることができ、記憶手段に要するコストが小さくて済む。
【０１２５】
なお、前記ＮＶ−ＲＡＭ１１５は、測定値を＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞の三組記憶するように構成しているが、四組以上記憶できるように構成しても構わない。この場合は、前記演算式の決定は、例えば最小二乗法を用いて行えばよい。
【０１２６】
以上に説明してきたように、前記第一〜第二実施形態及び前記第一〜第二参考例のレーザプリンタ（画像形成装置）は、上述のような定着器を用いて構成されている。
【０１２７】
この構成によって、定着部材（ヒートローラ２６）の温度制御が精度良く行えるから、例えば消費エネルギーを節減でき、あるいはプリンタの電源投入から印字可能な状態になるまでのウォームアップ時間を短縮でき、かつ、定着媒体を確実かつ容易に定着させることができる。
【０１２８】
〔増幅回路〕
次に、前述の第一〜第二実施形態及び第一〜第二参考例において共通して用いられる増幅回路を説明する。図２０はサーモパイルの出力電圧の増幅のための回路図である。
【０１２９】
この増幅回路は、通常数十mVと微弱であるサーモパイル素子３５０の出力電圧を増幅するためのものである。仮にこの増幅回路をＯＰアンプ単独での構成とすると、温度変化により生ずるオフセットドリフト（あるいは、経年変化で生じるオフセットドリフト）が、測定精度に大きな悪影響を及ぼすことになる。この点に鑑み、本実施形態では、図２０の回路を使用することとしている。
【０１３０】
この回路は、サーモパイル素子３５０の出力する直流をアナログスイッチＳｗによって交流に変換し、それを二つのＯＰアンプＡ１，Ａ２で交流増幅した後、再びアナログスイッチＳｗで直流に変換するものであり、チョッパアンプの一種を構成している。
二つのＯＰアンプＡ１，Ａ２は、その一方Ａ１が動作している間、他方Ａ２はコンデンサＣ２を使ってゼロ調整を行う。アナログスイッチＳｗが切り替わると役割が逆転し、動作していたＯＰアンプＡ１はコンデンサＣ１を使ってそのオフセットをキャンセルし、ゼロ調整を行っていたＯＰアンプＡ１は電圧の増幅を行うことになる。
【０１３１】
以上のように、前述の第一〜第二実施形態及び第一〜第二参考例のヒートローラ２６の温度を制御する定着器は、ヒートローラ２６に対し非接触に設置され、このヒートローラ２６から放射される赤外線に基づいて該定着部材の温度を検出する、サーモパイル３５を有する。
そして更に、該サーモパイル３５から出力される微弱電力を増幅する増幅回路と、この増幅回路の温度ドリフトをキャンセルするための温度補償回路を、図２０のように備える。
【０１３２】
この結果、ヒートローラ２６の温度上昇による増幅回路の温度ドリフトが補正されるので、サーモパイル３５の出力を適切に増幅でき、ヒートローラ２６の精度の良い温度制御が可能になる。
【０１３３】
また、この定着器は、前記二つのＯＰアンプとアナログスイッチを含んだ、一体的な半導体（ＩＣ）として構成されている。
【０１３４】
この結果、装置のコンパクト化を図ることができる。
【０１３５】
更には、この定着器は、前記増幅回路と温度補償回路を、チョッパアンプで構成している。
【０１３６】
この結果、温度ドリフトの補償を適切に行うことができる。
【０１３７】
〔バリエーション〕
以上に四つの実施形態を説明してきたが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の構成に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能である。
【０１３８】
例えば、本実施形態の定着器は、レーザプリンタ１に用いられるものであって、用紙３にトナー（現像剤）を定着させる役割を果たすよう構成している。しかしながらこれに限るものでもなく、例えば、ラミネータの定着器についても本願発明の構成の適用は妨げられない。
また、本実施形態の定着部材はローラ形状としているが、ベルトタイプの定着部材とすることも差し支えない。
また、本実施形態ではヒートローラ２６の温度を測定しているが、ヒートローラ２６から熱が与えられるプレッシャローラ２７の温度はヒートローラ２６の温度と相関があるため、プレッシャローラ２７の温度を測定するようにしても良い。
【０１３９】
更には、前記補正テーブルの選択、前記補正関係式の選択、あるいは前記演算式の作成は、前述の四つの実施形態ではプリンタの電源投入時に行われるものとしているが、これに限るものでもない。
例えば、レーザプリンタ１においては、長時間にわたって印刷動作指令が送られて来ない等の特定の条件で、定着器１９のハロゲンランプ３３を消灯して電力節減を図る「スリープ」状態となる構成をとることがある。この「スリープ」状態で印刷動作指令を受け取った場合は、ハロゲンランプ３３を直ちに点灯して「スタンバイ」状態とすることになるが、この際に前記補正テーブルの選択を行うようにしても勿論構わない。
【０１４０】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、定着部材の温度制御を精度良く行うことができ、定着媒体を確実かつ容易に定着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの全体的な構成を示した断面図。
【図２】 定着器の構成を示す断面図。
【図３】 サーモパイルの構成を示す分解斜視図。
【図４】 第一参考例のブロック図。
【図５】 第一参考例のフロー図。
【図６】 対応テーブルの一例を示す図。
【図７】 対応テーブルを用いてサーモパイル素子の理想出力電圧を導出する様子を示す図。
【図８】 補正テーブル群を示す図。
【図９】 サーモパイル素子の理想出力電圧と実際の出力電圧を基に補正テーブルを選択する様子を示す図。
【図１０】 選択された補正テーブルを用いて、サーモパイル素子の実際の出力値を理想出力値に変換する様子を示す図。
【図１１】 サーモパイルの理想出力値と内部サーミスタの出力値からヒートローラの温度を算出する様子を示す図。
【図１２】 第一実施形態のブロック図。
【図１３】 第一実施形態のフロー図。
【図１４】 第一実施形態の変形例のブロック図。
【図１５】 第二実施形態において、対応関係式を説明するグラフ図。
【図１６】 第二実施形態において、補正関係式を説明するグラフ図。
【図１７】 第二実施形態のフロー図。
【図１８】 第二参考例のブロック図。
【図１９】 第二参考例のフロー図。
【図２０】 サーモパイルの出力電圧の増幅のための回路図。
【符号の説明】
１９ 定着器
２６ ヒートローラ（定着部材）
３３ ハロゲンランプ
３５ サーモパイル（第一温度検出手段、温度検出手段）
３５０ サーモパイル素子（赤外線検出手段）
３５２ 内部サーミスタ（内部温度検出手段）
３６ 直接測定サーミスタ（第二温度検出手段）
１１０ 中央制御回路（温度決定手段）
１２０ ヒータ制御回路（温度制御手段）
１１３ ＲＡＭ（記憶手段）
１１４ ＲＯＭ（記憶手段）
１１５ ＮＶ−ＲＡＭ（記憶手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着媒体を加熱定着する定着部材を備えた定着器において、当該定着部材の温度測定の精度向上のための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、定着器の定着部材の温度制御をする際に、当該定着部材の温度を非接触の温度センサで測定しながら制御する技術は公知となっている。
例えば特開平１０−７８７２８号公報では、非接触の温度センサとして、サーモパイルを使ったものが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特開平１０−７８７２８号公報の構成では、サーモパイルの素子ごとのバラツキ（製品間のバラツキ）が大きく、出力電圧に素子間で±20％程度のバラツキが出ることもあった。
従って、このようなバラツキが測定の際の誤差の要因となって、精度の良い温度測定ができず、温度制御の精度を向上できない原因となっていたのである。
【０００４】
また、サーモパイルから出力される電圧は数十mVと微弱であり、増幅回路で増幅する必要があるが、温度ドリフトなどにより測定精度を向上させることが難しいという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、◆請求項１の発明においては、定着媒体を加熱定着する定着器において、前記定着媒体に接触し、加熱する定着部材と、前記定着部材に非接触に設置され、前記定着部材から放射される赤外線に基づいて前記定着部材の温度を検出する、第一温度検出手段と、前記定着部材の温度を検出する、前記第一温度検出手段とは別個に設けられた第二温度検出手段と、を備え、前記第一温度検出手段は、第一温度検出手段自体の温度を検出する内部温度検出手段及び、前記定着部材から放射される赤外線を受光し、その受光量に応じたレベルの電気信号を出力する赤外線検出手段を少なくとも有してなり、更に、予め用意されている、前記赤外線検出手段の理想出力値と、前記内部温度検出手段による検出温度と、定着部材の実際の温度との関係、及び、前記赤外線検出手段の実際の出力値と、前記理想出力値との関係に基づいて、前記定着部材の温度を決定する温度決定手段と、前記赤外線検出手段、前記第二温度検出手段、および前記内部温度検出手段のそれぞれの出力値の組を、少なくとも二組以上記憶するとともに、前記定着部材の温度、前記赤外線検出手段の理想出力値、及び、前記内部温度検出手段の出力値、の三者間の対応テーブル、及び、前記赤外線検出手段の実際の出力値と前記理想出力値とを互いに異なる対応関係で関連付けた複数の補正テーブルを記憶する記憶手段とを備え、前記温度決定手段は、前記記憶手段に記憶された各組の出力値のそれぞれについて、前記補正テーブル群から以下の（１）（２）の方法によって選択された補正テーブルに基づいて、実際の赤外線検出手段の出力値を前記理想出力値に変換することによって補正し、各組ごとに算出された理想出力値の平均値と前記内部温度検出手段の出力値とに基づいて、前記対応テーブルから得られた定着部材の温度を、当該定着部材の温度として決定するものである。
（１）前記第二温度検出手段の出力値として得られる前記定着部材の温度と、前記内部温度検出手段の出力値とから、それに対応する前記赤外線検出手段の理想出力値を前記対応テーブルに基づいて得る。
（２）そして、（１）により得られた理想出力値と赤外線検出手段の実際の出力値との対応関係を前記補正テーブル群から探索し、探索された当該対応関係が属する補正テーブルを選択する。
【０００７】
この構成により、第一温度検出手段の出力値を補正して温度算出を行うので、定着部材の正確な温度を得ることができる。
また、赤外線検出手段の実際の出力値と理想出力値との関係を用いることで、赤外線検出手段の素子ごとのバラツキを補正でき、精度の良い温度測定が行える。また、定着部材ごとの赤外線放射率のバラツキを補正でき、この点においても精度の良い温度測定を行うことができる。
さらに、対応テーブルと補正テーブルとを記憶手段に記憶させておくことで、補正の処理はテーブルに値を当てはめるのみでよい。従って、前記温度決定手段の処理負担が軽減される。
加えて、一回のみの測定結果のみならず複数回分の測定結果を考慮して赤外線検出手段の出力値の補正を行うことになるから、測定回ごとのバラツキの影響が抑制され、赤外線検出手段の出力値の補正を一層精度良く行うことができる。
【０００８】
◆請求項２の発明においては、定着媒体を加熱定着する定着器において、前記定着媒体に接触し、加熱する定着部材と、前記定着部材に非接触に設置され、前記定着部材から放射される赤外線に基づいて前記定着部材の温度を検出する、第一温度検出手段と、前記定着部材の温度を検出する、前記第一温度検出手段とは別個に設けられた第二温度検出手段と、を備え、前記第一温度検出手段は、第一温度検出手段自体の温度を検出する内部温度検出手段及び、前記定着部材から放射される赤外線を受光し、その受光量に応じたレベルの電気信号を出力する赤外線検出手段を少なくとも有してなり、更に、予め用意されている、前記赤外線検出手段の理想出力値と、前記内部温度検出手段による検出温度と、定着部材の実際の温度との関係、及び、前記赤外線検出手段の実際の出力値と、前記理想出力値との関係に基づいて、前記定着部材の温度を決定する温度決定手段と、前記赤外線検出手段、前記第二温度検出手段、および前記内部温度検出手段のそれぞれの出力値の組を、少なくとも二組以上記憶するとともに、前記定着部材の温度、前記赤外線検出手段の理想出力値、及び、前記内部温度検出手段の出力値、の三者間の対応関係式、及び、前記赤外線検出手段の実際の出力値と前記理想出力値との対応を表す複数の補正関係式を記憶する記憶手段とを備え、前記温度決定手段は、前記記憶手段に記憶された各組の出力値のそれぞれについて、前記補正関係式群から以下の（１）（２）の方法によって選択された補正関係式を用いて、実際の赤外線検出手段の出力値を前記理想出力値に変換することによって補正し、各組ごとに算出された理想出力値の平均値と前記内部温度検出手段の出力値とに基づいて、前記対応関係式から得られた定着部材の温度を、当該定着部材の温度として決定するものである。
（１）前記第二温度検出手段の出力値として得られる前記定着部材の温度と、前記内部温度検出手段の出力値とから、それに対応する前記赤外線検出手段の理想出力値を前記対応関係式に基づいて得る。
（２）そして、（１）により得られた理想出力値と赤外線検出手段の実際の出力値との対応関係に最も近い対応関係を表す補正関係式を、前記補正関係式群から選択する。
【０００９】
この構成により、第一温度検出手段の出力値を補正して温度算出を行うので、定着部材の正確な温度を得ることができる。
また、赤外線検出手段の実際の出力値と理想出力値との関係を用いることで、赤外線検出手段の素子ごとのバラツキを補正でき、精度の良い温度測定が行える。また、定着部材ごとの赤外線放射率のバラツキを補正でき、この点においても精度の良い温度測定を行うことができる。
さらに、対応関係と補正関係について、個々の値同士の関係をテーブル形式で予め記憶させておく必要がないので、記憶容量の小さい記憶手段を用いることができ、記憶手段のコストを節減できる。
加えて、一回のみの測定結果のみならず複数回分の測定結果を考慮して赤外線検出手段の出力値の補正を行うことになるから、測定回ごとのバラツキの影響が抑制され、赤外線検出手段の出力値の補正を一層精度良く行うことができる。
【００１０】
◆請求項３の発明においては、前記赤外線検出手段、前記内部温度検出手段、前記第二温度検出手段の検出が行われるごとに、前記記憶手段において、最も過去に記憶された検出値の組が消去されるとともに当該検出における新しい検出値の組が新しく記憶されるものである。
【００１１】
記憶手段において、測定回ごとに最も古い検出値が消去され、その度に新しい検出値が記憶される構成となるから、定着部材などの経年変化による検出値への影響にも対応した補正を行うことができる。従って、定着器を長期間使用した場合でも定着部材の温度測定の精度が低下することがない。
【００１２】
◆請求項４の発明においては、前記補正テーブルの選択、前記補正関係式の選択、または前記演算式の決定は、前記定着部材の温度が上昇された状態であって、かつ、前記定着媒体が該定着部材に接触する前の段階で行われるものである。
【００１３】
従って、定着部材が定着媒体に熱を奪われることによる温度低下が、前記補正テーブルの選択、前記補正関係式の選択、または前記演算式の決定に影響しない。従って、適切な選択あるいは決定を行うことができ、定着部材の温度測定の精度がより一層向上する。
【００１４】
◆請求項５の発明においては、前記温度決定手段で補正された温度に従い前記定着部材の温度制御を行う温度制御手段を備えたものである。
【００１５】
この構成により、第一温度検出手段の出力値を補正して温度測定を精度良く行いながら温度制御をすることで、定着部材の温度制御を正確かつ適切に行える。この結果、定着媒体を確実に定着させることができる。
【００１６】
◆請求項６の発明においては、前記第二温度検出手段は、前記定着部材の表面のうち、前記定着媒体が通過する領域外の部位の温度を検出するよう構成したものである。
【００１７】
従って、定着器の長期間の使用によって多数の定着媒体が定着部材に接触しても、第二温度検出手段の測定部位がそれによって損耗することはない。従って、そのような損耗による第二温度検出手段の測定誤差も防止されるので、第一温度検出手段の出力値の補正を適切に行うことができる。
【００１８】
◆請求項７の発明においては、前記第二温度検出手段は接触式のセンサであるものである。
【００１９】
この構成によると、第二温度検出手段の検出値が、定着部材の表面の経年変化の影響を受けにくい。従って、長期間使用しても、前記第一温度手段の出力値の補正を適切に行うことができる。
【００２０】
◆請求項８の発明においては、前記第一温度検出手段はサーモパイルであるものである。
【００２１】
従って、高感度で高速応答できるサーモパイルを用いることで、定着部材の温度制御を精度良く行うことができる。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
◆請求項９の発明においては、上記定着器を備えて画像形成装置としたものである。
【００３７】
従って、定着部材の温度制御を精度良く行えるので、使い勝手の良い画像形成装置を提供できる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの全体的な構成を示した側面図である。図２は定着器の構成を示す断面図、図３はサーモパイルの構成を示す分解斜視図である。
【００３９】
レーザプリンタ１は、図１に示すように、本体ケーシング２内に、用紙３（本発明の定着媒体に相当する）を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に所定の画像を形成するための画像形成部５を備えている。
フィーダ部４は、その本体ケーシング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と、給紙トレイ６の一端部の上方に設けられる給紙ローラ８及び給紙パッド９と、給紙ローラ８に対し用紙３の搬送方向の下流側（以下、用紙３の搬送方向上流側を「上流側」、搬送方向下流側を「下流側」と、それぞれ単に称する場合がある。）に設けられる搬送ローラ１０，１１と、搬送ローラ１０，１１に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ１２とを備えている。
【００４０】
用紙押圧板７は、用紙３を積層状にスタック可能とされ、給紙ローラ８に対して遠い方の端部において揺動可能に支持されることによって、近い方の端部を上下方向に移動可能とし、また、その裏側から図示しないバネによって上方向に付勢されている。
用紙押圧板７上の最上位にある用紙３は、用紙押圧板７の裏側から図示しないバネによって給紙ローラ８に向かって押圧され、その給紙ローラ８の回転によって給紙ローラ８と給紙パッド９とで挟まれた後、一枚ごとに給紙される。給紙された用紙３は、搬送ローラ１０，１１によってレジストローラ１２に送られ、用紙３を所定のレジスト後に、画像形成部５に送るようにしている。
【００４１】
なお、このフィーダ部４は、さらに、マルチパーパストレイ１４と、マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３を給紙するためのマルチパーパス給紙ローラ１５及びマルチパーパス給紙パッド１５ａとを備えている。マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３は、マルチパーパス給紙ローラ１５の回転によってマルチパーパス給紙ローラ１５とマルチパーパス給紙パッド１５ａとで挟まれた後、一枚ごとに給紙される。
【００４２】
画像形成部５は、スキャナユニット１６、プロセスカートリッジ１７、転写ローラ１８、および定着器１９等を備えている。
スキャナユニット１６は本体ケーシング２の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部や、回転駆動されるポリゴンミラー２０や、レンズ２１，２２や、反射鏡２３等を備え、この構成で、後述するプロセスカートリッジ１７の感光ドラム２４の表面上にレーザービームを高速走査にて照射させている。
【００４３】
プロセスカートリッジ１７は、スキャナユニット１６の下方に配設され、本体ケーシング２に対して着脱可能に装着されるように構成されている。このプロセスカートリッジ１７は感光ドラム２４を備えるとともに、スコロトロン型帯電器、現像ローラ、トナー収容部等（図略）を備えている。
【００４４】
トナー収容部には、現像材として、正帯電性の非磁性一成分の重合トナーが充填されており、そのトナーが、現像ローラに一定厚さの薄層として担持される。
一方、感光ドラム２４は、前記現像ローラと対向状に回転可能に配設されており、ドラム本体が接地されるとともに、その表面がポリカーボネート等から構成される正帯電性の感光層により形成されている。
【００４５】
そして、感光ドラム２４の表面は、感光ドラム２４の回転に伴って、スコロトロン型帯電器により一様に正帯電された後、スキャナユニット１６からのレーザビームの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。その後に感光ドラム２４が現像ローラと対向したときに、この現像ローラ上に担持されかつ正帯電されているトナーが、前記感光ドラム２４の表面に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２４の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている部分に供給され、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が達成される。
【００４６】
転写ローラ１８は、感光ドラム２４の下方において、本体ケーシング２側において回転可能に支持された状態で、感光ドラム２４と対向するように配置されており、感光ドラム２４上に担持されたトナーで形成されたトナー画像は、用紙３が感光ドラム２４と転写ローラ１８との間を通る間に用紙３に転写される。トナー画像が転写された用紙３は、搬送ベルト２５を介して、以下に述べる定着器１９に搬送される。
【００４７】
定着器１９は、プロセスカートリッジ１７の下流側に配設され、ヒートローラ２６、プレッシャローラ２７、搬送ローラ２８を備えている。プレッシャローラ２７は、用紙３の搬送経路を挟んでヒートローラ２６と対向配置され、ヒートローラ２６を押圧する。搬送ローラ２８は、プレッシャローラ２７および搬送ローラ２８の下流側に設けられている。
【００４８】
ヒートローラ２６は本発明における定着部材に相当するものであって、アルミニウム等の金属素管からなる円筒状のローラ本体３２と、ハロゲンランプ３３とを備えている。
ハロゲンランプ３３は、ローラ本体３２内に軸方向に沿って設けられており、図示しない電源から電力が供給されることにより発熱して、それによってローラ本体３２を加熱するように構成されている。
【００４９】
プレッシャローラ２７は、金属製のローラ軸に弾性体からなるローラが被覆された構成とされており、ヒートローラ２６を所定の圧力で押圧し、ヒートローラ２６との当接部分に、ハロゲンランプ３３から発せられた熱を用紙３に伝達するニップを形成する。
【００５０】
そして、この定着器１９では、プロセスカートリッジ１７において用紙３上に転写されたトナー画像を、用紙３がヒートローラ２６とプレッシャローラ２７との当接部に形成されたニップを通過する間に、加熱定着させるようにしている。また、この定着器１９は、定着時にヒートローラ２６の表面に付着した用紙３を剥がし取るための剥離爪３４を備えている。
【００５１】
定着器１９においてトナー画像が定着された用紙３は、その後、定着器１９の下流側に設けられる搬送ローラ２８、および、その搬送ローラ２８の下流側に配置される搬送ローラ２９及び排紙ローラ３０に搬送され、その排紙ローラ３０によって排紙トレイ３１上に排紙される。
【００５２】
前記定着器１９は図２に示すように、ヒートローラ２６の表面から放出された赤外線を受光して、ヒートローラ２６の表面温度を検出するサーモパイル３５（第一温度検出手段）を、ヒートローラ２６の表面に対して非接触となる位置に備えている。
このサーモパイル３５は図３に示すように、サーモパイル素子（赤外線検出手段）３５０と、このサーモパイル素子３５０自体の温度を検出するサーミスタ（内部温度検出手段。以下、このサーミスタを「内部サーミスタ」と称する）３５２とを備えており、これらは赤外線入射口３７が開口形成される筒状のキャンケース３８内に収納されている。
サーモパイル素子３５０はヒートローラ２６の表面に対し非接触に配置され、このヒートローラ２６の表面から放射される赤外線を受光して、その受光量に応じた電圧レベルの電気信号を出力する。
【００５３】
このサーモパイル３５は、用紙３の搬送方向におけるヒートローラ２６とプレッシャローラ２７との対向部分よりも上流側に配置される。また、このサーモパイル３５の配設位置は、図２に示すように、ヒートローラ２６の軸方向において剥離爪３４と重ならないように、ヒートローラ２６の軸方向（用紙３の搬送方向と直交する方向）の略中央位置となるように定められている。更にはサーモパイル３５の向きは、前記赤外線入射口３７がヒートローラ２６の表面と対向する向きとされている。
【００５４】
サーモパイル素子３５０は略矩形の板状とされ、キャンケース３８内において、赤外線入射口３７と対向するように配置されている。さらにこのサーモパイル３５は、サーモパイル素子３５０の温度を検出する前記内部サーミスタ３５２と、サーモパイル素子３５０が受光した赤外線の受光量に応じた電圧レベルの電気信号を出力する一対の出力ピン４１２と、内部サーミスタ３５２がサーモパイル素子３５０の温度を検出してその温度に応じた電気信号を出力する一対の出力ピン４１４とを備えている。
【００５５】
また、定着器１９には、前記サーモパイル３５の内部サーミスタ３５２とは別に、サーミスタ（第二温度検出手段。以下、このサーミスタを「直接測定サーミスタ」と称する）３６を備えている。この直接測定サーミスタ３６は、前記ヒートローラ２６の表面の軸方向端部であって、前記用紙３が通過する領域を外れた部位に取り付けられ、その部位に直接接触して温度を検出するように構成している。
なお、本実施形態のレーザプリンタ１は、Ｂ５サイズやＡ４サイズなど様々な大きさの用紙３に印刷可能とされているが、前記直接測定サーミスタ３６は、印刷可能な最大サイズの用紙の通過領域を外れた箇所に取り付けられている。
【００５６】
次に、本実施形態のレーザプリンタ１を制御する制御装置について説明する。
【００５７】
〔第一参考例〕
次に、第一参考例の制御装置を説明する。
【００５８】
第一参考例に係る制御装置は、ブロック図である図４に示すように、中央制御回路１１０と、ヒータ制御回路１２０と、センサ制御回路１３０と、その他の回路１４０と、を備える。各回路１１０〜１４０はバス１９０によってそれぞれ結ばれている。
【００５９】
中央制御回路１１０は本発明における温度決定手段に相当する。この中央制御回路１１０は、ＣＰＵ１１１、ＲＡＭ１１３、ＲＯＭ１１４及びＮＶ−ＲＡＭ１１５を備えて、各種の制御を実行する。
ＲＡＭ１１３には、サーモパイル素子３５０から出力される電気信号の電圧レベルに関する情報や、前記内部サーミスタ３５２から出力される電圧レベルの情報や、前記直接測定サーミスタ３６から出力される電圧レベルの情報などが記憶される。
ＲＯＭ１１４には、メイン制御プログラムや、ヒートローラ２６の表面温度を算出する算出プログラム等の各種のプログラムが格納されるほか、後述する対応テーブルや補正テーブル群の内容が記憶されている。
ＮＶ−ＲＡＭ１１５は、電源をオフにしてもその内容が失われない不揮発性のメモリであって、各種のパラメータが記憶される。
【００６０】
ヒータ制御回路１２０には前述のハロゲンランプ３３が接続されており、ハロゲンランプ３３は、ＲＯＭ１１４に記憶された前記メイン制御プログラムによって、そのオン・オフが制御される。
【００６１】
センサ制御回路１３０にはサーモパイル３５が接続されている。このサーモパイル３５に備えられたサーモパイル素子３５０は、赤外線を受光すると、その受光量に応じた電圧レベルの電気信号を出力する。ＣＰＵ１１１は制御信号をセンサ制御回路１３０に送ることで、サーモパイル素子３５０からの電気信号の電圧レベルをＡ／Ｄ変換して取得することができる。
また、サーモパイル３５に備えられた内部サーミスタ３５２はサーモパイル素子３５０の温度を検出すると、その温度に応じて抵抗が変化するので、この抵抗の変化に応じた電圧レベルの電気信号が出力される。ＣＰＵ１１１は制御信号をセンサ制御回路１３０に送ることで、内部サーミスタ３５２からの電気信号の電圧レベルをＡ／Ｄ変換して取得することができる。
更には、前記直接測定サーミスタ３６は、ヒートローラ２６の温度を検出するとその温度に応じて抵抗が変化するので、当該抵抗の変化に応じた電圧レベルの電気信号が出力される。これについても同様に、ＣＰＵ１１１は制御信号をセンサ制御回路１３０に送ることで、内部サーミスタ３５２からの電気信号の電圧レベルをＡ／Ｄ変換して取得することができる。
【００６２】
次に、本構成における制御フローを、図５を参照して説明する。
プリンタに電源が投入されると、ＣＰＵ１１１はＲＯＭ１１４からの制御プログラムの読込み等の初期化処理を行ったのち、直ちにヒータ制御回路１２０に信号を送ってハロゲンランプ３３を点灯し、ヒートローラ２６を加熱する（ステップ１０１）。即ち、このステップ１０１の時点で、定着器１９のウォームアップが開始される。
そして、ステップ１０２〜ステップ１０３のループに入る。このループでは、前記直接測定サーミスタ３６によって前記ヒートローラ２６の温度を測定するとともに（ステップ１０２）、測定された温度がトナーの定着に適した所定の温度（例えば、１５０℃）に到達したか否かを比較判定する（ステップ１０３）。ヒートローラ２６の温度上昇が不十分である場合には、ハロゲンランプ３３の点灯を継続したままステップ１０２に戻って、改めて直接測定サーミスタ３６による温度測定を行う。ヒートローラ２６が所定の温度に到達したことが判定されると、このループを抜ける。こうして定着器１９のウォームアップが完了し、ヒートローラ２６の温度は定着に適した温度まで上昇される。
【００６３】
次に、ＣＰＵ１１１は、センサ制御回路１３０に信号を送って、直接測定サーミスタ３６、サーモパイル素子３５０、内部サーミスタ３５２のそれぞれが出力する電圧レベル（検出値）を測定値として取得し、ＲＡＭ１１３に書き込んで記憶する（ステップ１０４）。
そして、これら三者の測定値から以下に説明する方法で、どの補正テーブルを選択するかを決定し、これをＲＡＭ１１３の適宜の領域に書き込んで記憶する（ステップ１０５）。
【００６４】
この補正テーブルの選択の方法について説明する。
前記ＲＯＭ１１４には図６に示すように、前記ヒートローラ２６の表面温度、サーモパイル素子３５０の理想出力電圧、内部サーミスタ３５２で検出されたサーモパイル素子３５０自体の温度、の三者の関係を定めるテーブル（対応テーブル）が、予め記憶されている。この表は、サーモパイル素子３５０の出力電圧が、測定対象物体であるヒートローラ２６の温度と、サーモパイル素子３５０自体の温度の関数になっていること（ステファン・ボルツマンの法則）を、個々の具体的な値の１対１対１の関係として、テーブル形式で表したものとなっている。
【００６５】
ＣＰＵ１１１はこのテーブルに、前記三者の測定値のうち、内部サーミスタ３５２の測定値と直接測定サーミスタ３６の測定値を当てはめることで、サーモパイル素子３５０の理想出力電圧を算出する。
例えば、内部サーミスタ３５２の測定値が38℃であって、直接測定サーミスタ３６の測定値（つまり、前記ヒートローラ２６の表面温度）が157.1℃であれば、サーモパイル素子３５０の理想出力電圧は図７のようにして2.72と算出することができる。
【００６６】
ここでいうサーモパイル素子３５０の「理想出力電圧」とは観念的な値であって、平均的なサーモパイル素子が出力することが期待される値として、予め定めた値である。これは、前記ステファン・ボルツマン法則の周知の式を用いて計算した理論的な値を採用しても良いし、複数のサーモパイル素子について出力電圧の測定実験を実際に行って、その測定値の平均を採用してもよい。
前述の例に照らして言えば、サーモパイル素子３５０自身の温度が38℃（内部サーミスタ３５２の測定値）であって、かつ、サーモパイル素子３５０の測定対象たるヒートローラ２６の温度が157.1℃（直接測定サーミスタ３６の測定値）であれば、当該サーモパイル素子３５０は理想的には2.72という電圧を出力することが期待されることになる。
【００６７】
そしてＣＰＵ１１１は、以上のようにして算出された2.72という値と、サーモパイル素子３５０の実際の出力電圧（前記ステップ１０４においてＲＡＭ１１３に保存されているものを読み出して用いる）を基に、ＲＯＭ１１４に予め記憶されている複数の補正テーブル群から一つの補正テーブルを選択する。
この補正テーブル群は、サーモパイル素子３５０の理想出力電圧と実際の出力電圧の関係を定めるものであり、図８のような表となっている。本実施形態では、理想出力電圧と実際の出力電圧のズレ（誤差）の度合いに応じて、１〜８の８つのテーブルが記憶されている。なお、各補正テーブルは理想出力電圧の値を共通にしたデータ構造で記憶されており、ＲＯＭ１１４の容量を節約する構成となっている。
「補正テーブル５」は、理想出力電圧と実際の出力電圧の数値が相互に一致しており、両電圧の間にズレがまったくない場合である。
【００６８】
ＣＰＵ１１１は、前述の算出処理で得られたサーモパイル素子３５０の理想出力値と、サーモパイル素子３５０の実際の出力電圧の対応関係が表れる補正テーブルを、８つの補正テーブルから探索する。
前述の例では、サーモパイル素子３５０の理想出力電圧は2.72である。そしてこのときに実際のサーモパイル素子３５０の出力電圧が2.75だった場合は、図９に示すように、８つの補正テーブルのうち、理想出力電圧2.72のときに実際の出力電圧が2.75になる「補正テーブル７」を選択すれば良いことが判る。ＣＰＵ１１１は、こうして選択された補正テーブルの番号「７」を、ＲＡＭ１１３に記憶する。こうしてステップ１０５の処理が終了する。
【００６９】
こうして補正テーブルの選択が終了すると、レーザプリンタ１は「スタンバイ」状態となり、パーソナルコンピュータ等の上位装置からの印刷動作指令が入力されれば直ちに各部の機構を駆動して印字が可能な状態となる。
【００７０】
以上のようにレーザプリンタ１が「スタンバイ」状態となった後も、定着器１９のヒートローラ２６の温度は、上述の定着に適した温度範囲に保たれていなければならない。従って、ＣＰＵ１１１はステップ１０６以降の処理において、定着器１９のハロゲンランプ３３を随時ＯＮ／ＯＦＦ制御することとしている。
そして、このステップ１０６以降の処理において、前述のステップ１０５で選択された補正テーブルが用いられることになる。これを以下説明する。
【００７１】
具体的には図５のステップ１０６において、ＣＰＵ１１１は、サーモパイル素子３５０の出力電圧と内部サーミスタ３５２の出力電圧を取得して、ＲＡＭ１１３に記憶する。
【００７２】
そして、得られたサーモパイル素子３５０の出力電圧を、前述の補正テーブルを使って補正する（ステップ１０７）。
この補正は、ステップ１０５でＲＡＭ１１３に記憶された補正テーブルの番号「７」を当該ＲＡＭ１１３から読み出すとともに、サーモパイル素子３５０の出力電圧（ステップ１０６においてＲＡＭ１１３に記憶されているものを読み出して用いる）を、ＲＯＭ１１４に記憶された「補正テーブル７」に当てはめ、サーモパイル素子３５０の実際の出力電圧に対応する理想出力電圧を得ることで行う。
例えば、サーモパイル素子３５０の実際の出力電圧（前記ステップ１０７で取得された測定値）が2.83であった場合、図１０に示すように、前記選択された「補正テーブル７」によれば、これに対応する理想出力電圧は2.80である。ＣＰＵ１１１は、サーモパイル素子３５０から得られた実際の測定値2.83を、補正テーブル７によって理想出力電圧2.80に変換することによって、補正する。この変換の処理は、サーモパイル素子毎の測定値のバラツキを補償するという意味合いを有する。
【００７３】
そして、この補正によって得られた理想出力電圧2.80と、前記内部サーミスタ３５２で測定した温度（前述のステップ１０７でＲＡＭ１１３に記憶されている）を用いて、前述の図６の対応テーブルから、ヒートローラ２６の表面温度を取得するのである（ステップ１０８）。この温度が、ヒートローラ２６の温度として決定される。
例えば、理想出力電圧は前述のとおり2.80で、内部サーミスタ３５２の測定温度が42℃であった場合は、図１１のようにして、ヒートローラ２６の表面温度を166.0℃と決定することができる。
【００７４】
以上のようにして決定されたヒートローラ２６の表面温度（166.0℃）が、ヒートローラ２６の温度制御に用いられる。即ち、定着に適した温度範囲を予め設定しておき、ヒートローラ２６の表面温度が当該温度範囲の上限を上回ったらハロゲンランプ３３を消灯させ、温度範囲の下限を下回ったらハロゲンランプ３３を点灯させればよい（ステップ１０９）。
以上のステップ１０６〜１０９の処理を反復することで、ヒートローラ２６の表面温度を、上記温度範囲の上限と下減の間に保持することができる。
【００７５】
以上に示すように、本実施形態の定着器１９は、定着媒体たる用紙３に接触して加熱する定着部材であるヒートローラ２６を備えるとともに、第一温度検出手段たるサーモパイル３５が前記ヒートローラ２６に非接触に設置されて、ヒートローラ２６から放射される赤外線に基づいて該ヒートローラ２６の温度を検出するように構成している。
また、このサーモパイル３５とは別個に、前記ヒートローラ２６の温度を検出するための、第二温度検出手段たる直接測定サーミスタ３６を備えている。
そして、温度決定手段たる前記中央制御回路１１０（ＣＰＵ１１１）は、直接測定サーミスタ３６で検出された温度に基づいて、前記サーモパイル３５で検出される温度を補正するように構成してある。
【００７６】
従って、サーモパイル３５の出力値を補正して温度算出を行うので、ヒートローラ２６の正確な温度を得ることができる。
【００７７】
また、本実施形態の定着器１９は、前記中央制御回路１１０で補正された温度に従って、前記ヒートローラ２６の温度制御を行う、温度制御手段としてのヒータ制御回路１２０を備えている。
【００７８】
従って、サーモパイル３５の出力値を補正して温度測定を精度良く行いながら温度制御をすることで、ヒートローラ２６の温度コントロールを正確かつ適切に行える。この結果、定着器１９の消費エネルギーを抑えながら、用紙３にトナーを確実に定着させることができる。
なお、特にこの効果は、適切に定着できる温度範囲が狭いカラートナーを定着させるカラープリンタに有効である。
更には、前記ウォームアップに掛かる時間を短縮することも可能で、電源投入から印刷可能になるまでの時間が短い使い勝手の良いプリンタを提供することができる。
【００７９】
更には、本実施形態において、前記直接測定サーミスタ３６は図２に示すように、前記ヒートローラ２６の表面のうち、前記用紙３が通過する領域外の部位の温度を検出するよう構成している。
【００８０】
従って、ヒートローラ２６の用紙通過領域を避けた部位の温度が検知されるので、長期間の使用によって多数の用紙３が定着器１９を通過しても、当該部位がそれによって損耗することはない。従って、そのような損耗に基づく直接測定サーミスタ３６の測定誤差も防止されるので、サーモパイル３５の出力値の補正を適切に行うことができる。
【００８１】
また、本実施形態の定着器１９は、前記直接測定サーミスタ３６を接触式のセンサに構成している。
【００８２】
従って、直接測定サーミスタ３６を非接触の赤外線センサなどとする構成に比して、測定値が、ヒートローラ２６の表面の経年変化（特に、放射率の経年変化）の影響を受けにくい。従って、長期間使用しても、前記サーモパイル３５の出力値の補正を適切に行うことができる。
【００８３】
また、本実施形態においては、ヒートローラ２６から放射される赤外線に基づいて当該ヒートローラ２６の温度を検出する第一温度検出手段として、サーモパイル３５を採用している。
【００８４】
従って、高感度で高速応答が可能なサーモパイル３５を第一温度検出手段として用いることによって、ヒートローラ２６の温度コントロールを精度良く行え、定着器１９の消費エネルギーを抑えながら確実に定着させることができる。
【００８５】
加えて、本実施形態においては、第一温度検出手段たる前記サーモパイル３５は、サーモパイル３５自体の温度を検出する内部温度検出手段としての内部サーミスタ３５２を備える。また更にサーモパイル３５は、前記ヒートローラ２６から放射される赤外線を受光して、その受光量に応じたレベルの電気信号を出力する、赤外線検出手段としてのサーモパイル素子３５０を備える。
また、温度決定手段たる前記中央制御回路１１０（ＣＰＵ１１１）は、
予め用意されている、前記サーモパイル素子３５０の理想出力値、前記内部サーミスタ３５２の検出温度、及び、前記ヒートローラ２６の実際の温度、の関係（前記対応テーブル）、並びに、
予め用意されている、前記サーモパイル素子３５０の実際の出力値と前記理想出力値との関係（前記補正テーブル）、
に基づいて、前記ヒートローラ２６の温度を決定するように構成している。
【００８６】
この構成によれば、サーモパイル素子３５０の実際の出力値と理想出力値との関係を用いることで、サーモパイル素子３５０の素子ごとのバラツキを補正でき、精度の良い温度測定が行える。
【００８７】
なお、本構成によれば、個々のサーモパイル素子３５０間の上述のバラツキとともに、ヒートローラ２６ごとの赤外線放射率のバラツキをも、補正することができる。従って、ヒートローラ２６の放射率を測定する特別の機構を装置（定着器１９本体またはレーザプリンタ１）に設ける必要もなくなり、また、定着器１９を製造する際に、ヒートローラ２６の放射率を正確に測定して、それを基に出荷時に調整する必要もなくなることになる。
【００８８】
また、本実施形態では、前記ヒートローラ２６の温度、前記サーモパイル素子３５０の理想出力値、及び、前記内部サーミスタ３５２の出力値、の三者間の対応テーブルを記憶する、記憶手段としてのＲＯＭ１１４を備える。
そして、このＲＯＭ１１４には、前記サーモパイル素子３５０の実際の出力値と前記理想出力値とを、互いに異なるズレの度合い（対応関係）で関連付けた、複数の補正テーブルを記憶させている。
更には、前記中央制御回路１１０（ＣＰＵ１１１）は、
（１） 前記直接測定サーミスタ３６の出力値として得られるヒートローラ２６の温度と、前記内部サーミスタ３５２の出力値とから、それに対応するサーモパイル素子３５０の理想出力値を、前記対応テーブルに基づいて得て、
（２） （１）により得られた理想出力値とサーモパイル素子３５０の実際の出力値との対応関係を前記補正テーブル群から探索し、探索された当該対応関係が属する補正テーブルを選択することにより、補正テーブルを選択し、
前記サーモパイル素子３５０の実際の出力値を、この選択された補正テーブルを用いて、前記理想出力値に変換することによって補正し、
この理想出力値と前記内部サーミスタ３５２の出力値とに基づいて前記対応テーブルから得られたヒートローラ２６の温度を、当該ヒートローラ２６の温度として決定するように構成している。
【００８９】
従って、サーモパイル３５の素子ごと（製品間）のバラツキ、および、ヒートローラ２６ごとの赤外線放射率のバラツキ、の双方を考慮して、サーモパイル３５の出力値を補正できる。従って、ヒートローラ２６の正確な温度を得ることができ、ヒートローラ２６の温度コントロールを精度良く行え、定着器１９の消費エネルギーを抑えながら用紙３にトナーを確実に定着させることができる。また、対応テーブルと補正テーブルをＲＯＭ１１４に記憶させておくことで、補正の処理はテーブルに値を当てはめるのみで済むこととなるから、ＣＰＵ１１１の負担も少なくて済む。
【００９０】
更には、前記補正テーブルの選択は、ヒートローラ２６の温度が上昇された状態であって、かつ、前記用紙３がヒートローラ２６に接触する前の段階で行われるよう構成している。
即ち、レーザプリンタ１における電源投入直後はプリンタは「ウォームアップ状態」になり、ヒートローラ２６の温度が適温になり、かつ、補正テーブルが選択された後に、印刷可能な「スタンバイ状態」になる。そして、「ウォームアップ状態」では上位装置から印刷動作指令が送られたとしても、レーザプリンタ１は印刷動作を開始せず、印刷可能な「スタンバイ状態」になるまで待機する。そして、ヒートローラ２６の温度が十分に上昇された状態であって、かつ、補正テーブルが選択された後、レーザプリンタ１は「スタンバイ状態」となって印字動作が開始され、初めて用紙３が用紙搬送経路を通過してヒートローラ２６に接触することになる。
【００９１】
従って、定着器１９を用紙３が通過する前の段階で補正テーブルの選択が行われることが確保されるから、ヒートローラ２６が用紙３に接触して熱を奪われることによる該ヒートローラ２６の用紙３の通過範囲の温度の低下が、補正テーブルの選択の段階では影響しないことになる。従って、適切な補正テーブルを選択でき、サーモパイル３５の出力値を適切に補正することが可能で、ヒートローラ２６の温度制御を精度良く行うことができる。
【００９２】
また、定着器１９のヒートローラ２６の温度が上昇する前に前記補正をする構成に比しても、ヒートローラ２６の実際に使用する（定着を行う）高温の状態での測定値を基にして補正ができるために、補正をより適切に行え、誤差を少なくでき、測定精度をより一層向上できる点で有利である。
【００９３】
〔第一実施形態〕
次に、第一実施形態を説明する。
この第一実施形態は、直接測定サーミスタ３６、サーモパイル素子３５０、内部サーミスタ３５２の測定値を、ＮＶ−ＲＡＭ１１５に複数組記憶しておくことを特徴とする。
図１２は第一実施形態のブロック図、図１３は第一実施形態のフロー図である。
図１４は第一実施形態の変形例のブロック図である。
【００９４】
この第一実施形態においては図１２に示すように、ＮＶ−ＲＡＭ１１５には、前記三者（直接測定サーミスタ３６、サーモパイル素子３５０、内部サーミスタ３５２）で測定した測定値を、＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞の計三組記憶できるように構成している。＜現在＞には、今回の測定回において測定された前記三者の値が記憶され、＜過去１＞には、前回の測定回において測定された前記三者の値が記憶され、＜過去２＞には、前々回の測定回において測定された前記三者の値が記憶される。
【００９５】
この第一実施形態の処理を説明する。
図１３のフロー図において、レーザプリンタ１の電源投入後、ヒートローラ２６を所定の温度まで加熱する処理（ステップ２０１〜２０３）は、上述の第一参考例のステップ１０１〜１０３と同様である。
【００９６】
次にＣＰＵ１１１はステップ２０４で、ＮＶ−ＲＡＭ１１５の記憶内容の更新を行う。
この更新においては、＜過去１＞に記憶されている前記三者の測定値が、それぞれ＜過去２＞に書き込まれる。この結果、＜過去２＞に記憶されていた前記三者の測定値（最も過去に記憶された測定値）は、破棄され消去される。次に、＜現在＞に記憶されている前記三者の測定値が、それぞれ＜過去１＞に書き込まれる。
【００９７】
次にＣＰＵ１１１はステップ２０５で、直接測定サーミスタ３６、サーモパイル素子３５０、内部サーミスタ３５２の三者の測定値を取得し、この値をＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞に書き込む。こうして一回の測定回が完了する。
【００９８】
この後、レーザプリンタ１は「スタンバイ」状態となって、印刷動作指令を待機する。なお、この第一実施形態では第一参考例と異なり、「スタンバイ」状態になった後に補正テーブルの選択処理を行うこととしている。
【００９９】
「スタンバイ」状態となった後のステップ２０６では、サーモパイル素子３５０の測定値、および、内部サーミスタ３５２の測定値が取得され、ＲＡＭ１１３に保存される。これは第一参考例のステップ１０６と全く同様である。
【０１００】
そしてステップ２０７において、この測定値を、前記ＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞に書き込まれている前記三者の値に基づいて補正する。
即ち、ＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞に保存されている前記直接測定サーミスタ３６の出力値（ヒートローラ２６の温度）と、同じく＜現在＞に保存されている前記内部サーミスタ３５２の出力値とから、それに対応するサーモパイル素子３５０の理想出力値を、前記対応テーブルに基づいて得る。これは、直接測定サーミスタ３６の出力値と内部サーミスタ３５２の出力値としてＲＡＭ１１３ではなくＮＶ−ＲＡＭ１１５に保存されている記憶内容を用いること以外は、前述の第一参考例のステップ１０５と同様である。
そして、得られた理想出力値と、ＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞に保存されているサーモパイル素子３５０の実際の出力値との対応関係を、前記補正テーブル群から探索し、探索された当該対応関係が属する補正テーブルを選択する。これも、サーモパイル素子３５０の実際の出力値としてＲＡＭ１１３ではなくＮＶ−ＲＡＭ１１５に保存されている記憶内容を用いること以外は、前述の第一参考例のステップ１０５と同様である。
次に、こうして選択された補正テーブルを用いて、前記ステップ２０６でＲＡＭ１１３に保存されたサーモパイル素子３５０の実際の測定値を、理想出力値に変換する。この処理は、前述の第一参考例のステップ１０７の処理と全く同様である。こうして得られた補正値（理想出力値）は、ＲＡＭ１１３に適宜確保された記憶領域に保存しておく。
【０１０１】
この補正（補正テーブルの選択と、その選択された補正テーブルを用いた理想出力値への変換）は、前記ＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜過去１＞に書き込まれている前記三者の値を基にしても行われ（ステップ２０８）、ＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜過去２＞に書き込まれている前記三者の値を基にしても行われる（ステップ２０９）。それぞれの補正の結果（理想出力値）は、ＲＡＭ１１３の適宜の記憶領域に保存される。
【０１０２】
以上の結果、ステップ２０６でＲＡＭ１１３に保存されたサーモパイル素子３５０の測定値は、ステップ２０７〜２０９において、ＮＶ−ＲＡＭ１１５に＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞として保存されている三つの測定値（即ち、直近三回の測定回の測定値）を基に、それぞれ異なる補正が行われ、それぞれ異なる三つの補正値（理想出力値）がＲＡＭ１１３に保存される。
次にステップ２１０において、三つの補正値（理想出力値）の平均を求め、この平均値と内部サーミスタ３５２の測定温度（ステップ２０６でＲＡＭ１１３に保存されている）から、ヒートローラ２６の表面温度を図６の対応テーブルに従って得るのである。この温度がヒートローラ２６の表面温度として決定され、次のステップ２１１におけるハロゲンランプ３３のＯＮ／ＯＦＦ制御に用いられることになる。
【０１０３】
以上に示すように、この第一実施形態では、記憶手段としてのＮＶ−ＲＡＭ１１５が、前記サーモパイル素子３５０、前記直接測定サーミスタ３６、および前記内部サーミスタ３５２の出力値の組を、＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞の三組記憶するように構成し、
前記ＮＶ−ＲＡＭ１１５に記憶された各組の出力値のそれぞれについて補正テーブルを選択し、当該選択された補正テーブルに基づいて現在のサーモパイル素子３５０の出力値を変換した後の理想出力値を算出し、
各組ごとに算出された理想出力値の平均値と前記内部サーミスタ３５２の出力値とに基づいて、前記対応テーブルから得られたヒートローラ２６の温度を、当該ヒートローラ２６の温度として決定するように構成している。
【０１０４】
従って、測定回一回だけでなく三回分の測定値を考慮してサーモパイル素子３５０の測定値の補正を行うことになるから、測定回ごとの誤差（バラツキ）の影響が抑制され、サーモパイル素子３５０の出力値の補正を一層精度良く適切に行うことができる。
【０１０５】
また、第一実施形態の定着器は、前記サーモパイル素子３５０、前記内部サーミスタ３５２、前記直接測定サーミスタ３６の検出が行われるごとに、記憶手段である前記ＮＶ−ＲＡＭ１１５において最も過去に記憶された＜過去２＞の出力値の組が消去され、当該検出における新しい検出値の組が、当該ＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞に記憶される構成となっている。
【０１０６】
従って、測定回ごとに最も古い測定値が消去され、その度に新しい測定値が記憶される構成となるから、ヒートローラ２６の経年変化（放射率の変化）による出力値への影響にも対応した補正を行うことができる。従って、長期間使用した場合でもヒートローラ２６の温度測定の精度が低下しにくく、適切な温度コントロールを行うことができる。
【０１０７】
なお、前述の第一実施形態は、直近の三回の測定回の測定値をＮＶ−ＲＡＭ１１５に＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞として記憶させる構成となっているが、これに限るものではなく、例えば、＜現在＞＜過去＞の二回の測定回の測定値のみを記憶させる構成でも良く、逆に、＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞＜過去３＞・・・と、過去のより多くの測定回の測定値をＮＶ−ＲＡＭ１１５に記憶させるようにしても構わない。
一般に、多数の測定回の測定値を用いて補正値を求め、その平均を用いるようにすることで、測定回ごとの誤差（バラツキ）の影響は一層抑えられることになる。
【０１０８】
また、過去の測定回の測定値そのものをＮＶ−ＲＡＭ１１５に記憶させる代わりに、図１４に（第一実施形態の変形例）として示されるように、選択された補正テーブルの番号をＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞に記憶させるようにしても良い。
即ちこの変形例では、第一実施形態のステップ２０５の部分で、直接測定サーミスタ３６、サーモパイル素子３５０、内部サーミスタ３５２の三者の測定値をそれぞれ取得して、これら三者の測定値をＲＡＭ１１３に保存するとともに、この三者の測定値を用いて前記第一参考例と全く同様に補正テーブルを選択し、この選択された当該補正テーブルの番号をＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞に記憶させるようにする。
そして、第一実施形態のステップ２０７〜２０９の部分では、予め選択されてＮＶ−ＲＡＭ１１３の＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞に記憶されている補正テーブルの番号をそれぞれ読み出し、この番号の補正テーブルを用いて、ステップ２０６で得られたサーモパイル素子３５０の測定値を補正するのである。このように構成しても、前記第一実施形態と全く同様の効果が得られる。
【０１０９】
〔第二実施形態〕
次に、第二実施形態を説明する。
この第二実施形態は、前述の対応テーブル・補正テーブルを使う代わりに、予め用意されている対応関係式・補正関係式を用いることを特徴とする。
図１５は第二実施形態において、対応関係式を説明するグラフ図、図１６は第二実施形態において、補正関係式を説明するグラフ図である。
図１７は第二実施形態のフロー図である。
【０１１０】
即ち、この第二実施形態においては、前述の対応テーブルの代わりに、図１５に示すような対応関係式を用いることとしている。この対応関係式は、前記対応テーブル（図６）で示された、ヒートローラ２６の表面温度、サーモパイル素子の理想出力電圧、内部サーミスタの検出温度、の三者の関係を、二次曲線の近似式で表したものである。図１５には、サーモパイル素子３５０の温度（内部サーミスタ３５２の検出温度）が３０℃，４０℃，５０℃の場合の、ヒートローラ２６の表面温度ｙとサーモパイル素子３５０の理想出力電圧ｘとの関係が示されている。
【０１１１】
この対応関係式はＲＯＭ１１４に記憶される。具体的には、図１５でｙ＝ａｘ2＋ｂｘ＋ｃの形で表示されている式のそれぞれの係数（ａ，ｂ，ｃ）を、内部サーミスタ３５２の検出温度（３０℃，４０℃，５０℃）のそれぞれの場合に対応させて、テーブル形式で記憶させてある。
図１５にはサーモパイル素子３５０の温度（内部サーミスタ３５２の検出温度）が３０℃，４０℃，５０℃の場合について図示しているが、これに限らない。例えば、前記対応テーブル（図６）は、サーモパイル素子３５０の理想出力電圧とヒートローラ２６の表面温度の関係を、内部サーミスタ３５２の検出温度の４℃刻み毎で定めている。これと同様に、内部サーミスタ３５２の検出温度の４℃刻み毎に対応関係式を用意してＲＯＭ１１４に記憶させておけば、精度のより高い測定が可能になる。
【０１１２】
また、この第二実施形態においては、前述の補正テーブルの代わりとして、図１６に示すような補正関係式を用いることとしている。
この補正関係式は、前記補正テーブル群（図６）で示された、サーモパイル素子３５０の理想出力電圧と実際の出力電圧の関係を、二次曲線の近似式で表したものである。
一本の線（一つの補正関係式）が、一つの補正テーブルに対応している。本実施形態では三つの補正関係式（補正関係式１〜３）が用意されているが、より多くの補正関係式を用意する構成でも勿論構わない。
この補正関係式も、ＲＯＭ１１４に記憶される。この図１６では具体的な補正関係式の内容は示していないが、補正関係式１〜３を前記対応関係式と同様にｙ＝ａｘ2＋ｂｘ＋ｃの形で表現し、それぞれの係数（ａ，ｂ，ｃ）の内容を、補正関係式の番号に対応させて、テーブル形式で記憶させることとすればよい。
【０１１３】
この第二実施形態における処理は、対応テーブルの代わりに対応関係式を、補正テーブルの代わりに補正関係式を、それぞれ用いるほかは、前述の第一参考例と同様である。
【０１１４】
第二実施形態のフローを、図１７に従って説明する。
このフローのステップ３０１〜３０４の処理は、前記第一参考例のステップ１０１〜１０４と、全く同様である。このステップ３０１〜３０４の処理によって、ヒートローラ２６は定着に適した温度まで加熱されるとともに、サーモパイル素子３５０、内部サーミスタ３５２、直接測定サーミスタ３６の測定値が、ＲＡＭ１１３に記憶される。
【０１１５】
そしてステップ３０５では、サーモパイル素子３５０の理想出力値を、直接測定サーミスタ３６の測定値と、前記内部サーミスタ３５２の測定値から、前記対応関係式に基づいて算出して得る。
更に、得られたサーモパイル素子３５０の理想出力値と、サーモパイル素子３５０の実際の測定値との関係を表すものとして、最も近い補正関係式を、補正関係式１〜３から選択する。
【０１１６】
ステップ３０６では、サーモパイル素子３５０の測定値および内部サーミスタの測定値を取得する。
次に、ステップ３０７においては、前記ステップ３０６で得られたサーモパイル素子３５０の実際の出力値を、前記ステップ３０５で選択された補正関係式を用いて、前記理想出力値に変換する。
ステップ３０８においては、この補正後の値（理想出力値）と内部サーミスタ３５２の測定値とから、前記対応関係式を用いて、ヒートローラ２６の温度を算出する。この算出された温度が、ヒートローラ２６の温度として決定され、ステップ３０９におけるハロゲンランプ３３のＯＮ／ＯＦＦ制御の判定材料として用いられる。
【０１１７】
以上に示すように、第二実施形態の定着器は、前記ヒートローラ２６の温度、前記サーモパイル素子３５０の理想出力値、及び、前記内部サーミスタ３５２の出力値、の三者間を対応づける対応関係式が予め設定されている。
更に、前記サーモパイル素子３５０の実際の出力値と前記理想出力値との対応を表す複数の補正関係式が設定されている。
また、温度決定手段たる前記中央制御回路１１０（ＣＰＵ１１１）は、
（１）前記直接測定サーミスタ３６の出力値として得られる前記ヒートローラ２６の温度と、前記内部サーミスタ３５２の出力値とから、それに対応する前記サーモパイル素子３５０の理想出力値を前記対応関係式に基づいて算出し、
（２）そして、（１）により得られた理想出力値と前記サーモパイル素子３５０の実際の出力値との対応関係に最も近い対応関係を表す補正関係式を、前記補正関係式群から選択する
ことによって、補正関係式を選択し、
この補正関係式を用いて、前記サーモパイル素子３５０の実際の出力値を前記理想出力値に変換することによって補正し、当該理想出力値と前記内部サーミスタ３５２の出力値とに基づいて前記対応関係式から得られたヒートローラ２６の温度を、当該ヒートローラ２６の温度として決定するように構成している。
【０１１８】
従って、サーモパイル３５の素子ごと（製品間）のバラツキ、および、ヒートローラ２６ごとの赤外線放射率のバラツキ、の双方を考慮して、サーモパイル３５の出力値を補正できる。従って、ヒートローラ２６の正確な温度を得ることができ、ヒートローラ２６の温度コントロールを精度良く行え、定着器１９の消費エネルギーを抑えながら用紙３にトナーを確実に定着させることができる。また、対応関係と補正関係について、個々の値同士の１対１の関係をテーブル形式で予め記憶させておく必要がないので、記憶容量の小さいＲＯＭ１１４を用いることができ、ＲＯＭ１１４のコストが小さくて済む。
【０１１９】
〔第二参考例〕
次に、第二参考例を説明する。
この第二参考例は、前記第一実施形態と同様に、直接測定サーミスタ３６、サーモパイル素子３５０、内部サーミスタ３５２の測定値を、ＮＶ−ＲＡＭ１１５に複数組記憶しておくことを特徴とする。そして更に、このＮＶ−ＲＡＭ１１５に記憶された複数組の測定値から適宜の演算式を作成し、サーモパイル素子３５０の測定値から、この演算式を用いてヒートローラ２６の表面温度を算出することを特徴とする。
【０１２０】
第二参考例のブロック図が図１８に、フロー図が図１９に、それぞれ示される。
フロー図の図１９に沿って説明すると、ステップ４０１〜４０５までにおいては、前述の第一実施形態と全く同様の処理を行っている。この結果、ヒートローラ２６は定着に適した温度まで加熱されるとともに、サーモパイル素子３５０、内部サーミスタ３５２、直接測定サーミスタ３６の、それぞれの直近三回の測定回の測定値が、ＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞に記憶されることとなる。
【０１２１】
そしてステップ４０６において、ＮＶ−ＲＡＭ１１５に保存された前記三回の測定値から、演算式を作成する。
この演算式の作成方法は様々であるが、一例を挙げると、サーモパイル素子３５０の測定値をｘ1，内部サーミスタ３５２の測定値をｘ2，直接測定サーミスタ３６の測定値（即ち、ヒートローラ２６の温度）をｙ，としたときに、ｙ＝ａｘ1＋ｂｘ2＋ｃ（ａ，ｂ，ｃは未知数）の関係式を設定し、この関係式に前記ＮＶ−ＲＡＭ１１５の＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞の記憶内容であるサーモパイル素子３５０の測定値，内部サーミスタ３５２の測定値，直接測定サーミスタの測定値を、それぞれｘ1，ｘ2，ｙに代入する。こうすることで、ａ，ｂ，ｃの関係を表す三つの方程式を得ることができるので、この方程式を連立させて解いて、（ａ，ｂ，ｃ）の解を求めれば良い。
こうして求められた演算式の内容（具体的には、前記（ａ，ｂ，ｃ）の解の内容）は、ＲＡＭ１１３に保存される。
【０１２２】
この後にプリンタは「スタンバイ」状態になり、ステップ４０７でサーモパイル素子３５０及び内部サーミスタ３５２の測定値を取得した後、ステップ４０８で、前記演算式のｘ1にサーモパイル素子３５０の測定値を、ｘ2に内部サーミスタ３５２の測定値を、それぞれ代入することで、ヒートローラ２６の温度ｙを求めることができる。ステップ４０９では、こうして算出されたヒートローラ２６の温度ｙを用いて、ハロゲンランプ３３のＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【０１２３】
以上に示すように、この第二参考例においては、前記サーモパイル３５は、サーモパイル３５自体（サーモパイル素子３５０自体）の温度を検出する内部サーミスタ３５２を有し、更に、前記ヒートローラ２６から放射される赤外線を受光し、その受光量に応じたレベルの電気信号を出力するサーモパイル素子３５０と、を有する。
そして、前記記憶手段であるＮＶ−ＲＡＭ１１５は、前記サーモパイル素子３５０の出力値、前記内部サーミスタ３５２による検出温度、及び、前記直接測定サーミスタ３６による検出温度の組を、＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞の三組以上記憶するように構成されている。
そして中央制御回路１１０（ＣＰＵ１１１）は、前記のヒートローラ２６の温度を決定するための演算式を、前記ＮＶ−ＲＡＭ１１５に記憶されている三組以上の前記検出結果に基づいて決定し、
前記サーモパイル素子３５０の現在の出力値、前記内部サーミスタ３５２による現在の検出温度、及び、前記直接測定サーミスタ３６による現在の検出温度から、当該演算式に基づいてヒートローラ２６の温度を決定するように構成している。
【０１２４】
このような構成であるから、サーモパイル３５の素子ごとのバラツキ、および、ヒートローラ２６ごとの赤外線放射率のバラツキ、の双方を考慮して、サーモパイル３５の出力値を補正できる。従って、ヒートローラ２６の正確な温度を得ることができ、ヒートローラ２６の温度コントロールを精度良く行え、定着器１９の消費エネルギーを抑えながら用紙３にトナーを確実に定着させることができる。また、サーモパイル素子３５０の実際の出力値を理想出力値に補正するステップを省略でき、サーモパイル素子３５０の出力値と内部サーミスタ３５２の検出温度から演算式を用いてヒートローラ２６の温度を直接算出するように構成されるから、ＣＰＵ１１１の処理負担・処理時間を小さくでき、ヒートローラ２６の精度の良い温度制御を行える。また、対応関係や補正関係を表や式の形で予め記憶させておく必要もないので、記憶容量の小さいＲＯＭ１１４を用いることができ、記憶手段に要するコストが小さくて済む。
【０１２５】
なお、前記ＮＶ−ＲＡＭ１１５は、測定値を＜現在＞＜過去１＞＜過去２＞の三組記憶するように構成しているが、四組以上記憶できるように構成しても構わない。この場合は、前記演算式の決定は、例えば最小二乗法を用いて行えばよい。
【０１２６】
以上に説明してきたように、前記第一〜第二実施形態及び前記第一〜第二参考例のレーザプリンタ（画像形成装置）は、上述のような定着器を用いて構成されている。
【０１２７】
この構成によって、定着部材（ヒートローラ２６）の温度制御が精度良く行えるから、例えば消費エネルギーを節減でき、あるいはプリンタの電源投入から印字可能な状態になるまでのウォームアップ時間を短縮でき、かつ、定着媒体を確実かつ容易に定着させることができる。
【０１２８】
〔増幅回路〕
次に、前述の第一〜第二実施形態及び第一〜第二参考例において共通して用いられる増幅回路を説明する。図２０はサーモパイルの出力電圧の増幅のための回路図である。
【０１２９】
この増幅回路は、通常数十mVと微弱であるサーモパイル素子３５０の出力電圧を増幅するためのものである。仮にこの増幅回路をＯＰアンプ単独での構成とすると、温度変化により生ずるオフセットドリフト（あるいは、経年変化で生じるオフセットドリフト）が、測定精度に大きな悪影響を及ぼすことになる。この点に鑑み、本実施形態では、図２０の回路を使用することとしている。
【０１３０】
この回路は、サーモパイル素子３５０の出力する直流をアナログスイッチＳｗによって交流に変換し、それを二つのＯＰアンプＡ１，Ａ２で交流増幅した後、再びアナログスイッチＳｗで直流に変換するものであり、チョッパアンプの一種を構成している。
二つのＯＰアンプＡ１，Ａ２は、その一方Ａ１が動作している間、他方Ａ２はコンデンサＣ２を使ってゼロ調整を行う。アナログスイッチＳｗが切り替わると役割が逆転し、動作していたＯＰアンプＡ１はコンデンサＣ１を使ってそのオフセットをキャンセルし、ゼロ調整を行っていたＯＰアンプＡ１は電圧の増幅を行うことになる。
【０１３１】
以上のように、前述の第一〜第二実施形態及び第一〜第二参考例のヒートローラ２６の温度を制御する定着器は、ヒートローラ２６に対し非接触に設置され、このヒートローラ２６から放射される赤外線に基づいて該定着部材の温度を検出する、サーモパイル３５を有する。
そして更に、該サーモパイル３５から出力される微弱電力を増幅する増幅回路と、この増幅回路の温度ドリフトをキャンセルするための温度補償回路を、図２０のように備える。
【０１３２】
この結果、ヒートローラ２６の温度上昇による増幅回路の温度ドリフトが補正されるので、サーモパイル３５の出力を適切に増幅でき、ヒートローラ２６の精度の良い温度制御が可能になる。
【０１３３】
また、この定着器は、前記二つのＯＰアンプとアナログスイッチを含んだ、一体的な半導体（ＩＣ）として構成されている。
【０１３４】
この結果、装置のコンパクト化を図ることができる。
【０１３５】
更には、この定着器は、前記増幅回路と温度補償回路を、チョッパアンプで構成している。
【０１３６】
この結果、温度ドリフトの補償を適切に行うことができる。
【０１３７】
〔バリエーション〕
以上に四つの実施形態を説明してきたが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の構成に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能である。
【０１３８】
例えば、本実施形態の定着器は、レーザプリンタ１に用いられるものであって、用紙３にトナー（現像剤）を定着させる役割を果たすよう構成している。しかしながらこれに限るものでもなく、例えば、ラミネータの定着器についても本願発明の構成の適用は妨げられない。
また、本実施形態の定着部材はローラ形状としているが、ベルトタイプの定着部材とすることも差し支えない。
また、本実施形態ではヒートローラ２６の温度を測定しているが、ヒートローラ２６から熱が与えられるプレッシャローラ２７の温度はヒートローラ２６の温度と相関があるため、プレッシャローラ２７の温度を測定するようにしても良い。
【０１３９】
更には、前記補正テーブルの選択、前記補正関係式の選択、あるいは前記演算式の作成は、前述の四つの実施形態ではプリンタの電源投入時に行われるものとしているが、これに限るものでもない。
例えば、レーザプリンタ１においては、長時間にわたって印刷動作指令が送られて来ない等の特定の条件で、定着器１９のハロゲンランプ３３を消灯して電力節減を図る「スリープ」状態となる構成をとることがある。この「スリープ」状態で印刷動作指令を受け取った場合は、ハロゲンランプ３３を直ちに点灯して「スタンバイ」状態とすることになるが、この際に前記補正テーブルの選択を行うようにしても勿論構わない。
【０１４０】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、定着部材の温度制御を精度良く行うことができ、定着媒体を確実かつ容易に定着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの全体的な構成を示した断面図。
【図２】 定着器の構成を示す断面図。
【図３】 サーモパイルの構成を示す分解斜視図。
【図４】 第一参考例のブロック図。
【図５】 第一参考例のフロー図。
【図６】 対応テーブルの一例を示す図。
【図７】 対応テーブルを用いてサーモパイル素子の理想出力電圧を導出する様子を示す図。
【図８】 補正テーブル群を示す図。
【図９】 サーモパイル素子の理想出力電圧と実際の出力電圧を基に補正テーブルを選択する様子を示す図。
【図１０】 選択された補正テーブルを用いて、サーモパイル素子の実際の出力値を理想出力値に変換する様子を示す図。
【図１１】 サーモパイルの理想出力値と内部サーミスタの出力値からヒートローラの温度を算出する様子を示す図。
【図１２】 第一実施形態のブロック図。
【図１３】 第一実施形態のフロー図。
【図１４】 第一実施形態の変形例のブロック図。
【図１５】 第二実施形態において、対応関係式を説明するグラフ図。
【図１６】 第二実施形態において、補正関係式を説明するグラフ図。
【図１７】 第二実施形態のフロー図。
【図１８】 第二参考例のブロック図。
【図１９】 第二参考例のフロー図。
【図２０】 サーモパイルの出力電圧の増幅のための回路図。
【符号の説明】
１９ 定着器
２６ ヒートローラ（定着部材）
３３ ハロゲンランプ
３５ サーモパイル（第一温度検出手段、温度検出手段）
３５０ サーモパイル素子（赤外線検出手段）
３５２ 内部サーミスタ（内部温度検出手段）
３６ 直接測定サーミスタ（第二温度検出手段）
１１０ 中央制御回路（温度決定手段）
１２０ ヒータ制御回路（温度制御手段）
１１３ ＲＡＭ（記憶手段）
１１４ ＲＯＭ（記憶手段）
１１５ ＮＶ−ＲＡＭ（記憶手段）
Claims (9)
- 定着媒体を加熱定着する定着器において、
前記定着媒体に接触し、加熱する定着部材と、
前記定着部材に非接触に設置され、前記定着部材から放射される赤外線に基づいて前記定着部材の温度を検出する、第一温度検出手段と、
前記定着部材の温度を検出する、前記第一温度検出手段とは別個に設けられた第二温度検出手段と、
を備え、
前記第一温度検出手段は、第一温度検出手段自体の温度を検出する内部温度検出手段及び、前記定着部材から放射される赤外線を受光し、その受光量に応じたレベルの電気信号を出力する赤外線検出手段を少なくとも有してなり、
更に、予め用意されている、前記赤外線検出手段の理想出力値と、前記内部温度検出手段による検出温度と、定着部材の実際の温度との関係、及び、前記赤外線検出手段の実際の出力値と、前記理想出力値との関係に基づいて、前記定着部材の温度を決定する温度決定手段と、
前記赤外線検出手段、前記第二温度検出手段、および前記内部温度検出手段のそれぞれの出力値の組を、少なくとも二組以上記憶するとともに、前記定着部材の温度、前記赤外線検出手段の理想出力値、及び、前記内部温度検出手段の出力値、の三者間の対応テーブル、及び、前記赤外線検出手段の実際の出力値と前記理想出力値とを互いに異なる対応関係で関連付けた複数の補正テーブルを記憶する記憶手段とを備え、
前記温度決定手段は、
前記記憶手段に記憶された各組の出力値のそれぞれについて、前記補正テーブル群から以下の（１）（２）の方法によって選択された補正テーブルに基づいて、実際の赤外線検出手段の出力値を前記理想出力値に変換することによって補正し、各組ごとに算出された理想出力値の平均値と前記内部温度検出手段の出力値とに基づいて、前記対応テーブルから得られた定着部材の温度を、当該定着部材の温度として決定することを特徴とする、定着器。
（１）前記第二温度検出手段の出力値として得られる前記定着部材の温度と、前記内部温度検出手段の出力値とから、それに対応する前記赤外線検出手段の理想出力値を前記対応テーブルに基づいて得る。
（２）そして、（１）により得られた理想出力値と赤外線検出手段の実際の出力値との対応関係を前記補正テーブル群から探索し、探索された当該対応関係が属する補正テーブルを選択する。 - 定着媒体を加熱定着する定着器において、
前記定着媒体に接触し、加熱する定着部材と、
前記定着部材に非接触に設置され、前記定着部材から放射される赤外線に基づいて前記定着部材の温度を検出する、第一温度検出手段と、
前記定着部材の温度を検出する、前記第一温度検出手段とは別個に設けられた第二温度検出手段と、
を備え、
前記第一温度検出手段は、第一温度検出手段自体の温度を検出する内部温度検出手段及び、前記定着部材から放射される赤外線を受光し、その受光量に応じたレベルの電気信号を出力する赤外線検出手段を少なくとも有してなり、
更に、予め用意されている、前記赤外線検出手段の理想出力値と、前記内部温度検出手段による検出温度と、定着部材の実際の温度との関係、及び、前記赤外線検出手段の実際の出力値と、前記理想出力値との関係に基づいて、前記定着部材の温度を決定する温度決定手段と、
前記赤外線検出手段、前記第二温度検出手段、および前記内部温度検出手段のそれぞれの出力値の組を、少なくとも二組以上記憶するとともに、前記定着部材の温度、前記赤外線検出手段の理想出力値、及び、前記内部温度検出手段の出力値、の三者間の対応関係式、及び、前記赤外線検出手段の実際の出力値と前記理想出力値との対応を表す複数の補正関係式を記憶する記憶手段とを備え、
前記温度決定手段は、
前記記憶手段に記憶された各組の出力値のそれぞれについて、前記補正関係式群から以下の（１）（２）の方法によって選択された補正関係式を用いて、実際の赤外線検出手段の出力値を前記理想出力値に変換することによって補正し、各組ごとに算出された理想出力値の平均値と前記内部温度検出手段の出力値とに基づいて、前記対応関係式から得られた定着部材の温度を、当該定着部材の温度として決定することを特徴とする、定着器。
（１）前記第二温度検出手段の出力値として得られる前記定着部材の温度と、前記内部温度検出手段の出力値とから、それに対応する前記赤外線検出手段の理想出力値を前記対応関係式に基づいて得る。
（２）そして、（１）により得られた理想出力値と赤外線検出手段の実際の出力値との対応関係に最も近い対応関係を表す補正関係式を、前記補正関係式群から選択する。 - 請求項１または請求項２に記載の定着器であって、
前記赤外線検出手段、前記内部温度検出手段、前記第二温度検出手段の検出が行われるごとに、前記記憶手段において、最も過去に記憶された検出値の組が消去されるとともに当該検出における新しい検出値の組が新しく記憶されることを特徴とする、定着器。 - 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の定着器であって、
前記補正テーブルの選択、または前記補正関係式の選択の決定は、前記定着部材の温度が上昇された状態であって、かつ、前記定着媒体が該定着部材に接触する前の段階で行われることを特徴とする、定着器。 - 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の定着器であって、
前記温度決定手段で補正された温度に従い前記定着部材の温度制御を行う温度制御手段を備えたことを特徴とする定着器。 - 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の定着器であって、
前記第二温度検出手段は、前記定着部材の表面のうち、前記定着媒体が通過する領域外の部位の温度を検出するよう構成したことを特徴とする定着器。 - 請求項１から請求項６までの何れか一項に記載の定着器であって、前記第二温度検出手段は接触式のセンサであることを特徴とする定着器。
- 請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の定着器であって、前記第一温度検出手段はサーモパイルであることを特徴とする定着器。
- 請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の定着器を備える、画像形成装置。
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