JP4462375B2 - 画像形成装置及び定着装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙にトナーを熱によって定着させるための被加熱体を備えた定着装置、及び、該定着装置を備えた、複写機、ファクシミリ、各種プリンター等、の画像形成装置に関する。

図２２は、電子写真方式を用いた従来の画像形成装置１の主要部の一例を示している。電子写真方式の画像形成装置は、像担持体としての感光体を備えている。感光体の一例が、ドラム状に形成された感光ドラム１０である。画像形成動作が開始されると、感光ドラム１０が、矢印方向に回転する。そして、感光ドラム１０の表面が、一次帯電手段１１、露光手段１５、現像器１２、転写ローラ（転写手段）１３及びクリーニング装置１４に、順に対向する。具体的には、まず、一次帯電手段１１が、感光ドラム１０の表面を一様に帯電させる。露光手段１５は、レーザー光である露光Ｌを発光する。露光Ｌにより、感光ドラム１０の表面は画像情報に応じて、除電される。この結果、感光ドラム１０表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器１２が有する現像剤（トナーを含む）によって可視化され、感光ドラム１０上にトナー像が形成される。

一方、給紙カセット１７に収容された記録紙Ｐが、感光ドラム１０上のトナー像の形成に同期するように、搬送される。記録紙Ｐが、感光ドラム１０と転写ローラ１３との間を通過するときに、感光ドラム１０上のトナー像が記録紙Ｐ上に転写される。その後、転写により未定着のトナー像を担持した記録紙Ｐは、ガイド板２３によって案内されて、定着装置２０内に搬送される。

定着装置２０は、加熱手段を内部に有する加熱回転体と、加熱回転体に当接回転するように設けられる加圧回転体と、を有している。加熱回転体は、例えば、ローラ状のヒータを内蔵する加熱ローラ２１である。加圧回転体は、例えば、ゴム等の弾性体で被覆された加圧ローラ２２である。ローラ２１、２２は、対向して圧接状態にある。ローラ２１、２２の圧接部位が、定着ニップ部Ｎである。記録紙Ｐが定着ニップ部Ｎを通過するときに、記録紙Ｐは、加熱及び加圧される。この結果、未定着トナー像は記録紙Ｐ上に定着し、永久画像となる。

画像形成がなされた記録紙Ｐは、その後、画像形成装置外に排出される。また、転写が終了した後に感光ドラム１０上に残留する転写残トナーなどは、クリーニング装置１４が除去する。このようにして、画像形成装置は繰り返し画像形成を行うことができる。

定着ニップ部Ｎの温度検出には、接触式と非接触式の様式がある。従来、接触式の温度検出では、加熱ローラ２１の表面温度を検出するために、接触型の温度検出手段を加熱ローラ２１に接触させる。そして、接触型の温度検出手段によって検出された温度に基づいて、加熱手段による加熱ローラ２１の温度制御が行われていた。接触型の温度検出手段としては、ここでは図示しないが、サーミスタが用いられていた。サーミスタは、加熱ローラ２１の表面に接触している。このため、断線あるいはショートなどの異常、及び加熱ローラ２１の表面への損傷により、定着画像異常がしばしば発生していた。加熱ローラ２１の表面が傷ついた場合、ローラ２１、２２又は定着装置の全体（ユニット）を、交換する必要がある。この結果、交換コストの上昇を招くことになる。更に、サーミスタは、通常、定着ユニットに取り付けられている。このため、定着ユニットを交換する際には、サーミスタも同時に廃棄される。したがって、交換は、コスト的な面でも資源節約の面でも好ましくない。

また、昨今では、加熱手段を誘導加熱型とし、温度制御動作を高速にできる装置も、実用化されている。しかし、従来のサーミスタを用いて加熱ローラ２１の表面温度を検出するシステムでは、温度検出応答が遅く、装置として成り立たないという不都合が、存在していた。特に、加熱手段の省エネを考慮した誘導加熱型の定着装置では、装置待機時は消費電力が低電力であり、使用時のみに高速で定着温度が立ち上がることが、求められている。つまり、応答性の良い検出手段が求められている。

そこで、サーモパイル等の赤外線温度センサを用いて、非接触式の温度検出を行うことが、提案されている。非接触式の温度検出を採用した技術として、例えば、特許文献１、２及び３の技術がある。
特開平１１−１５３９２３号公報 特開２００２−２３５５０号公報 特開昭６０−１４７７５号公報

図２３に模式的に示すように、特許文献１に記載の定着装置は、非接触型の温度検出手段５０を備えている。定着装置は、温度検出手段５０の検出信号に基づいて、加熱ローラ２１の表面温度を計測できる。温度検出手段５０は、サーモパイル５１と、サーミスタ５２と、レンズ５３と、ケーシング５４と、を備えている。サーモパイル５１は、ホットジャンクションと、コールドジャンクションと、を有している。加熱ローラ２１からの赤外線は、レンズ５３を経由して、ホットジャンクションに到達する。そして、ホットジャンクションとコールドジャンクションとの温度差に基づいて、加熱ローラ２１の表面温度が特定される。温度差の基準としてのコールドジャンクションには、赤外線は到達しない。ここで、サーミスタ５２は、コールドジャンクションの温度を検出するために、用いられている。

しかしながら、定着装置の室内のように低温から高温まで温度が変化する環境下で温度検出手段５０が使われる場合、レンズ５３に結露が生じる。結露が発生すると、レンズ５３を通過する赤外線の絶対量が減少する。このため、加熱ローラ２１の実態温度に対して検出出力が低下する。そして、定着装置の温度制御部がローラ温度を低いものと誤認すると、温度制御に異常を来たしてしまう。例えば、次のような場合に、結露が発生する。冬場のような寒い時期の朝早い時間帯では、室内の温度が冷えている。このような状況で加熱ローラ２１が加熱されると、急激に室内温度が上昇する。この結果、レンズ５３上に結露が生じる。また、急激な温度上昇がなくても、記録紙Ｐに含まれる水分が加熱ローラ２１の熱によって水蒸気に変化した場合も、レンズ５３上に結露が発生する。

結露の問題を解決する手段として、特許文献２に記載の定着装置が、提案されている。この定着装置は、非接触型のサーモパイルの他に、更に接触型のサーミスタを備えている。サーミスタは、加熱ローラ２１に定期的に接触するように、駆動される。そして、定着装置は、非接触型のサーモパイルと接触型のサーミスタとの検出温度差を比較し、サーモパイルの検出温度に、検出温度差に応じた補正を追加する。ここで、接触型のサーミスタの場合、加熱ローラ２１の温度変化に対する応答性が比較的良好である。このため、レンズ５３に汚れ等が発生することでサーモパイルの出力が低下しても、サーモパイルの出力が適正に補正される。しかしながら、特許文献２に記載の定着装置は、サーミスタを加熱ローラ２１に対して脱離させるための駆動機構を必要とする。したがって、装置構成が複雑である。又、サーミスタが移動するので、サーミスタの停止位置の変動により、サーミスタの浮き（加熱ローラ２１からの離間）が発生しうる。サーミスタの浮きは、誤検出を引き起こす要因であり、改善が求められている。

また、特許文献３の定着装置は、非接触型のサーミスタの下方位置に、赤外線温度センサの前面に向けて空気を吹き付ける空気噴出部材を、備えている。空気噴出部材が吹き出すエアーにより、レンズ５３の表面に生じる結露や、該表面を汚染するトナー粉等が、除去される。しかしながら、空気噴出部材が発生させた気流によっては、空気噴出部材のエアーが含水量の多い空気をレンズ５３に送って、レンズ５３に結露を発生させるおそれがある。

レンズ５３に発生した結露及び汚れは、共に、赤外線温度センサの誤検出を発生させる。しかし、レンズ５３の結露は、加熱ローラ２１の加熱が継続すれば、解消される。一方、レンズ５３の汚れは、恒久的に、赤外線温度センサの誤検出を発生させる。したがって、適切な温度制御を実行する上では、結露と汚れとが、定着装置の側で、区別して認識されることが望ましい。

そこで、本発明は、受光体（レンズ）に入射する赤外線の量によって温度を検出する構成において、一時的な誤検出を引き起こす結露の発生と、恒久的な誤検出を引き起こす汚れの発生と、を区別して認識できる、画像形成装置及び定着装置を、提供する。

第１発明は、画像情報を含むプリントジョブに基づいて用紙上にトナー像を形成する画像形成装置において、前記用紙にトナーを熱によって定着させるための被加熱体と、前記被加熱体を加熱する、加熱手段と、前記被加熱体に対して非接触に配置された、受光体と、前記被加熱体から前記受光体に入射された赤外線の量に基づいて、前記被加熱体の表面温度に相当する第１温度を検出する、第１温度検出手段と、前記被加熱体に対して非接触に配置された、受熱体と、前記被加熱体によって加熱された前記受熱体の温度に基づいて、前記被加熱体の表面温度に相当する第２温度を検出する、第２温度検出手段と、前記第１温度が所定の目標温度に追従するように前記加熱手段の出力を制御する第１温度制御、又は、前記第２温度が前記目標温度に追従するように前記加熱手段の出力を制御する第２温度制御を、択一的に実行する、温度制御手段と、前記第２温度制御が連続して実行された経過時間を計測する、タイマーと、前記第１温度検出手段の異常を知らせる警告手段と、を備えており、前記温度制御手段が、前記第１温度と前記第２温度との検出温度差が、前記第１温度検出手段に誤検出が発生したと疑われる最も小さい温度差として設定された所定温度差未満である場合に前記第１温度制御を行い、前記検出温度差が前記所定温度差以上である場合に前記第２温度制御を行い、前記経過時間が、前記第１温度検出手段に恒久的な誤検出が起こっているとみなせる時間として設定された所定時間以上となった場合に前記警告手段を作動させる。

第１発明は、次の構成（ａ）〜（ｃ）を採用することが好ましい。

（ａ）前記第１温度制御によって前記所定の目標温度に到達したことがない状態で前記第２温度制御が開始されたとき、及び／又は、プリントジョブの発生後に前記第２温度制御が開始されたとき、前記所定時間は、前記第１温度検出手段に一時的な誤検出が発生したと疑われる状態が解消される時間として設定された第１所定時間と、前記第１温度検出手段に恒久的な誤検出が発生したと疑われる状況下において前記第１温度検出手段に一時的な誤検出ではなく恒久的な誤検出が起こっているとみなせる最短の時間として設定された第２所定時間と、を合わせた時間であり、前記第１温度制御によって前記所定の目標温度に到達した後で且つプリントジョブの発生もない状態で、前記第２温度制御が開始されたとき、前記所定時間は、前記第２所定時間のみの時間である。

（ａ１）構成（ａ）において、前記第１所定時間は、前記受光体に結露が発生したことにより前記第１温度検出手段に一時的な誤検出が発生したと疑われる状態が解消される時間として設定され、前記第２所定時間は、前記第１温度検出手段に恒久的な誤検出が発生したと疑われる状況下において前記受光体に結露ではなく汚れが発生したことにより前記第１温度検出手段に一時的な誤検出ではなく恒久的な誤検出が起こっているとみなせる最短の時間として設定される。
（ａ２）構成（ａ）又は（ａ１）において、前記第１所定時間は、第１長所定時間、又は、前記第１長所定時間よりも短時間である第１短所定時間であり、前記第１長所定時間は、前記第１温度制御によって前記所定の目標温度に到達したことがない状態で前記第２温度制御が開始された状況において、一時的な誤検出が発生したと疑われる状態が解消される時間として設定されており、前記第１短所定時間は、プリントジョブの発生後に前記第２温度制御が開始された状況において、一時的な誤検出が発生したと疑われる状態が解消される時間として設定されている。

（ｂ）前記温度制御手段が、前記経過時間が所定時間以上となった場合に、前記加熱手段の作動を停止させる。

（ｂ１）特に構成（ｂ）において、前記温度制御手段が、プリントジョブの発生中には、前記加熱手段の作動を停止させない。

（ｃ）前記受光体と前記受熱体とが、前記記録紙の最小通過幅領域内に配置される。

第２発明は、用紙にトナーを熱によって定着させるための被加熱体を備えた定着装置において、前記被加熱体を加熱する、加熱手段と、前記被加熱体に対して非接触に配置された、受光体と、前記被加熱体から前記受光体に入射された赤外線の量に基づいて、前記被加熱体の表面温度に相当する第１温度を検出する、第１温度検出手段と、前記被加熱体に対して非接触に配置された、受熱体と、前記被加熱体によって加熱された前記受熱体の温度に基づいて、前記被加熱体の表面温度に相当する第２温度を検出する、第２温度検出手段と、前記第１温度が所定の目標温度に追従するように前記加熱手段の出力を制御する第１温度制御、又は、前記第２温度が前記目標温度に追従するように前記加熱手段の出力を制御する第２温度制御を、択一的に実行する、温度制御手段と、前記第２温度制御が連続して実行された経過時間を計測する、タイマーと、前記第１温度検出手段の異常を知らせる警告手段と、を備えており、前記温度制御手段が、前記第１温度と前記第２温度との検出温度差が、前記第１温度検出手段に誤検出が発生したと疑われる最も小さい温度差として設定された所定温度差未満である場合に前記第１温度制御を行い、前記検出温度差が前記所定温度差以上である場合に前記第２温度制御を行い、前記経過時間が、前記第１温度検出手段に恒久的な誤検出が起こっているとみなせる時間として設定された所定時間以上となった場合に前記警告手段を作動させる。

本発明の画像形成装置によれば、温度制御手段は、経過時間及び所定時間の大きさを比較することによって、ユーザーへの警告が必要か否かを判定できる。つまり、温度制御手段は、一時的な誤検出を引き起こす結露の発生と、恒久的な誤検出を引き起こす汚れの発生と、を区別して認識できる。

構成（ａ）によれば、温度制御手段が、結露が発生したと疑われる状況では、汚れが発生したと疑われる状況よりも、所定時間を長く設定するので、温度制御手段は、加熱の継続によって解消する結露と、加熱の継続によって解消しない汚れとを、正確に区別できる。

構成（ａ２）によれば、温度制御手段が、起動時における結露の発生の場合、プリントジョブにおける結露の発生の場合よりも、第１所定時間を長く設定するので、温度制御手段は、結露の解消のために時間を浪費しない。

構成（ｂ）によれば、汚れが発生した場合に、加熱手段の作動が停止されるので、温度制御異常の発生が確実に防止できる。

構成（ｂ１）によれば、プリントジョブの発生中は、加熱手段の作動が停止されないので、印字効率の低下が防止される。

構成（ｃ）によれば、常に、第１温度検出手段及び第２温度検出手段が、同一温度の部位を検出対象とできる。したがって、第１温度検出手段及び第２温度検出手段の正確な検出温度差が得られる。また、加熱手段の長手方向で異なる位置に、受光体と受熱体とを配置するので、レイアウトの自由度が確保される。

本発明の定着装置によれば、温度制御手段は、経過時間及び所定時間の大きさを比較することによって、ユーザーへの警告が必要か否かを判定できる。つまり、温度制御手段は、一時的な誤検出を引き起こす結露の発生と、恒久的な誤検出を引き起こす汚れの発生と、を区別して認識できる。

図１に、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す。本画像形成装置は、図１に示す定着装置２０の温度制御システムを除いて、上記図２２と同様の構成を有する。但し、本画像形成装置は、装置各部の動作を制御すると共に、画像情報を含むプリントジョブを取得する、制御装置１８を有している。ここで、プリントジョブは、制御装置１８が不図示の通信回線を介して取得するか、あるいは、不図示のスキャナにより読み取った画像データに基づいて生成することにより発生する。

図２、図３を用いて、本実施形態の定着装置の構成を説明する。図２は、定着装置２０の温度制御システムを示す概略図である。図３は、加熱ローラ、サーモパイル及びサーミスタの位置関係を示す平面図である。

図２において、定着装置２０は、加熱ローラ２１、加圧ローラ２２、ガイド板２３、温度制御システム及び警報器２９を、備えている。温度制御システムは、赤外線温度センサ３０、サーミスタ４０、及びＡ／Ｄ変換部７０、システムコントローラ９０及びヒータ制御部６０を、備えている。赤外線温度センサ３０及びサーミスタ４０は、共に、非接触型のセンサである。

加熱ローラ２１は、未定着トナー像を記録紙Ｐ上に加熱溶融定着する機能を有している。加熱ローラ２１は、円筒体と、該円筒体の内部に配置されたヒータ８０と、で構成されている。円筒体は、例えばアルミニウムによって形成される。ヒータ８０は、加熱ローラ２１の外表面を加熱するための熱源である。ヒータ８０としては、例えばハロゲンランプやコルツランプが用いられる。加熱ローラ２１は、図示しないモータ等の回転駆動手段によって回転される。

加圧ローラ２２は、加熱ローラ２１に圧接して従動回転する。加圧ローラ２２の軸の両端部には、図示しない軸受部材を介して加圧バネ（図示せず）が設けられている。この加圧バネにより、加圧ローラ１６は、加熱ローラ２１に圧接する向きに付勢されている。図中の定着ニップ部Ｎは、加熱ローラ２１と加圧ローラ２２との圧接部位である。記録紙Ｐは、加熱ローラ２１と加圧ローラ２２とにより搬送されて、定着ニップ部Ｎを通過する。加圧ローラ２２は、芯金軸と、芯金軸の外周上に配置された耐熱弾性部材層と、から構成される。耐熱弾性部材層は、例えばシリコーンゴム等からなる。

ガイド板２３は、記録紙Ｐの搬送方向で定着ニップ部Ｎの上流側に、設けられている。ガイド板２３は、定着ニップ部Ｎへの記録紙Ｐの搬送を案内する。

赤外線温度センサ３０及びサーミスタ４０は、加熱ローラ２１の表面温度に応じた電気信号を出力する。赤外線温度センサ３０からの出力信号Ｄ３０と、サーミスタ４０からの出力信号４０とが、Ａ／Ｄ変換部７０を経由して、システムコントローラ９０に送信される。出力信号Ｄ３０、Ｄ４０は、Ａ／Ｄ変換部７０で、Ａ／Ｄ変換を受ける。システムコントローラ９０は、Ａ／Ｄ変換後の出力信号Ｄ３０、Ｄ４０に基づいて、加熱ローラ２１の表面温度を検出する。なお、システムコントローラ９０は、出力信号Ｄ３０又は出力信号Ｄ４０の一方のみに基づいて、加熱ローラ２１の表面温度を検出する。

システムコントローラ９０は、ヒータ制御部６０からヒータ８０に供給される電力を変化させて、ヒータ８０の出力を制御する。また、システムコントローラ９０は、第１タイマー９１及び第２タイマー９２を、備えている。

警報器２９は、システムコントローラ９０からの指令を受けて、警告音を発生させる。なお、警告手段は、警告音を発生させる警報器２９に限定されない。警告手段は、画像形成装置１の本体に設けられた表示装置に警告内容を表示する手段であっても良い。

図３を用いて、赤外線温度センサ３０及びサーミスタ４０の配置を説明する。記録紙Ｐが定着装置２０を通過すると、記録紙Ｐが接触した部分で、加熱ローラ２１から熱が奪われる。この結果、加熱ローラ２１の長手方向における温度分布が不均一になる。よって、複数の異なるサイズの記録紙Ｐが定着装置２０を通過しても、加熱ローラ２１の温度が均一となる位置にセンサを配置する。

本実施例では、使用される記録紙Ｐの最小通過幅Ｗの領域内に、赤外線温度センサ３０及びサーミスタ４０が、配置されている。使用される記録紙Ｐは、本実施例の画像形成装置で用いられる、サイズの異なる記録紙Ｐの全体を、指している。記録紙Ｐの通過幅領域は、定着装置２０に搬送される記録紙Ｐが通過する領域を指しており、記録紙Ｐの搬送方向に沿う帯状領域である。特に、最小通過幅領域は、搬送される記録紙Ｐの幅が最小となるときの通過幅Ｗの領域を指している。なお、記録紙Ｐのサイズに関わりなく、記録紙Ｐの中央が定着装置２０の中心線Ｍ上に位置するように、記録紙Ｐは揃えられている。

赤外線温度センサ３０及びサーミスタ４０は、加熱ローラ２１に対して非接触で配設されている。

［赤外線温度センサの構造］
図４、図５、図６を用いて、本実施例の赤外線温度センサ３０の構造を説明する。

赤外線温度センサ３０は、サーモパイル３１と、サーミスタ３２と、キャンケース３６と、レンズ３８と、を備えている。サーモパイル３１及びサーミスタ３２は、キャンケース３６内に収納されている。キャンケース３６には開口窓３５が形成されており、開口窓３５を塞ぐようにレンズ３８が設けられている。

キャンケース３６は、ケーシング座面３６ａと、カバー３６ｂと、を備えている。ケーシング座面３６ａの表面に、サーモパイル３１及びサーミスタ３２が固定されている。ケーシング座面３６ａの裏面からは、サーモパイル３１端子３１ａ、サーミスタ３２出力端子３２ａ及びＧＮＤ出力端子３７ａが、延出している。

赤外線温度センサ３０は、レンズ３８に入射する赤外線の線量に基づいて、加熱ローラ２１の表面温度に関わる情報を得る。以下で、詳しく説明する。

レンズ３８は、加熱ローラ２１から放射された赤外線の一部を、受光する。加熱ローラ２１の表面の所定領域のみから放射された赤外線が、レンズ３８に入射するように、レンズ３８の大きさ及び配置位置が設定されている。レンズ３８に入射される赤外線の量は、加熱ローラ２１の表面温度が高くなるにつれて、増大する。レンズ３８に入射された赤外線の全体は、サーモパイル３１に送られる。

レンズ３８からサーモパイル３１への光通路上には、赤外通過フィルタが設けられている。赤外通過フィルタは、少なくとも赤外線を透過できる材料、例えばシリコンウエハ等で構成されている。赤外通過フィルタによって、レンズ３８からサーモパイル３１には、赤外線に相当する波長領域の光のみが到達する。

サーモパイル３１は、複数の熱電対によって構成されている。各熱電対は、赤外線の照射を受けて加熱されるホットジャンクションと、基準点としてのコールドジャンクションと、を有している。ここで、レンズ３８に入射される赤外線の量が多くなるほど、ホットジャンクションの温度が高くなる。そして、ホットジャンクションとコールドジャンクションとの温度差に応じた電圧が、出力端子３１ａから出力される。コールドジャンクションは、温度変動をさけるため、赤外線温度センサ３０自身（ケーシング座面３６ａ）に接続されている。しかし、コールドジャンクションの温度変動も避けられない。そこで、コールドジャンクションの温度を検出するために、サーミスタ３２が設けられている。サーミスタ３２の温度に応じた電圧が、出力端子３２ａから出力される。

［赤外線の量と加熱ローラの表面温度との関係］
ここで、サーモパイル３１の出力電圧に対する、被測定体温度（加熱ローラ２１表面温度）及び赤外線温度センサ３０自身の温度の関係は次式にて表わされる。
Ｅ＝Ａ（Ｔｘ^４−Ｔｙ^４）・・・（１）
Ｅ：サーモパイル出力電圧
Ｔｘ：被測定体の温度（Ｋ）
Ｔｙ：非接触型の温度検出手段（赤外線温度センサ）自身の温度（Ｋ）
Ａ：定数
上式を用い、Ｅ及びＴｙを測定することによって、Ｔｘ（被測定体である加熱ローラ２１の温度）を算出することができる。

更に、赤外線温度センサ３０は、図６に示すアンプ回路３３も有している。即ち、サーモパイル３１からの出力電圧は極めて低いので（８ｍＶ／２００℃）、これをＡ／Ｄ変換レベルまで増幅する必要がある。サーモパイル３１の１次出力Ｐｉに対して、回路３１ｂによって約１０００倍のゲインをかけた２次出力Ｐｏが得られる。２次出力Ｐｏは出力端子３１ａより出力される。サーモパイル３１のＧＮＤ出力は、回路３７ｂでアースに接続されて、出力端子３７ａより出力される。

又、赤外線温度センサ３０自体の温度を測定するサーミスタ３２では、温度に従って、その抵抗値が変化するのみである。この抵抗値変化は、電圧変化に変換される。サーミスタ４０の１次出力Ｍｉは、回路３２ｂにおいて直流５Ｖ電源に接続された抵抗によって、電圧としての２次出力Ｍｏが得られる。２次出力Ｍｏは、出力端子３１ａより出力される。

これらサーモパイル３１、サーミスタ３２からの出力電圧Ｐｏ及びＭｏは、加熱ローラ２１の表面温度に応じた表面温度信号である。出力電圧Ｐｏ及びＭｏは、図１に示すＡ／Ｄ変換器９０によってＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換後の出力電圧Ｐｏ及びＭｏは、システムコントローラ９０に入力される。システムコントローラ９０は、Ａ／Ｄ変換後の出力電圧Ｐｏ及びＭｏを用いて、上述の式（１）に基づく演算を行い、加熱ローラ３２の表面温度を算出する。

［受熱体（サーミスタ）の構造］
サーミスタ４０は、温度変化に対して電気抵抗の変化の大きい抵抗体である。サーミスタ４０ｂの温度に応じて、サーミスタ４０の抵抗値が変化する。サーミスタ４０の抵抗値変化に基づいて、加熱ローラ２１の表面温度に関わる情報が得られる。

［受熱体（サーミスタ）の温度と加熱ローラの表面温度との関係］
サーミスタ４０は、加熱ローラ２１からの輻射熱及び加熱ローラ２１によって加熱された空気の対流伝熱によって、加熱される。これらの作用によって、サーミスタ４０の温度が、加熱ローラ２１の表面温度に近づけられる。つまり、加熱ローラ２１の表面温度と、サーミスタ４０の温度とが、等しいと仮定できる。このため、サーミスタ４０の出力電圧と、被測定体温度（加熱ローラ２１表面温度）との間にも、特定の比例関係がある。

したがって、サーミスタ４０からの出力電圧も、加熱ローラ２１の表面温度に応じた表面温度信号である。サーミスタ４０の出力電圧は、図１に示すＡ／Ｄ変換器９０によってＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換後の出力電圧は、システムコントローラ９０に入力される。システムコントローラ９０は、Ａ／Ｄ変換後の出力電圧を用いて、前記比例関係に基づく演算を行い、加熱ローラ３２の表面温度を算出する。

［第１温度検出手段及び第２温度検出手段］
以上で説明したように、システムコントローラ９０は、赤外線温度センサ３０又はサーミスタ４０を利用することによって、二通りの方法で、加熱ローラ２１の表面温度を検出することができる。

１つの方法では、受光体と、第１温度検出手段と、が用いられている。受光体は、レンズ３８である。第１温度検出手段は、サーモパイル３１、サーミスタ３２、Ａ／Ｄ変換部７０及びシステムコントローラ９０である。なお、Ａ／Ｄ変換部７０は、第１温度検出手段の必須要素ではない。システムコントローラ９０は、加熱ローラ２１からレンズ３８に入射された赤外線の量に基づいて、加熱ローラ２１の表面温度を検出する。以下において、第１温度検出手段で得られた加熱ローラ２１の表面温度は、第１温度Ｔ１である。

もう１つの方法では、受熱体と、第２温度検出手段と、が用いられている。受熱体は、サーミスタ４０である。ここで、１次被加熱体は、加熱ローラ２１を意味する。第２温度検出手段は、Ａ／Ｄ変換部７０及びシステムコントローラ９０である。なお、Ａ／Ｄ変換部７０は、第２温度検出手段の必須要素ではない。システムコントローラ９０は、加熱ローラ２１によって加熱されたサーミスタ４０の温度に基づいて、加熱ローラ２１の表面温度を検出する。以下において、第２温度検出手段で得られた加熱ローラ２１の表面温度は、第２温度Ｔ２である。

［第１温度及び第２温度の検出精度］
赤外線温度センサ３０による第１温度Ｔ１と、サーミスタ４０による第２温度Ｔ２とについて、代表的な温度検出精度とその条件について説明する。

第１温度Ｔ１の温度検出精度は、おおよそ以下の２つの条件で決まり、その代表値は以下の通りである。
（１）サーモパイル３１、サーミスタ３２及びアンプ回路３３の精度による寄与：製造時の調整により±０．５℃
（２）Ａ／Ｄ変換部７０の精度による寄与：±０．５℃
第１温度Ｔ１の温度検出精度は、全体として±１．０℃のばらつきを持つ。

赤外線温度センサ３０は、加熱ローラ２１の表面から放出される赤外線をレンズ３８により集光している。このため、通常の取り付け公差内における、加熱ローラ２１及びセンサ３０間の距離のばらつきは、検出温度のズレを発生させない。しかし、レンズ３８上に結露が生じたり、付着物が付くと、レンズ３８を透過する赤外線量が減り、検出温度が低い側にズレる。結露は、画像形成装置における使用環境変動によって発生する。付着物は、稼動に伴う耐久後（経年変化後）に発生しうる。検出温度のズレ量の大きさは、結露の程度や付着物の量に依存する。したがって、使用条件における環境変動が大きい場合や、適切なメンテナンスが行われなかった最悪状態では、非常に大きな検出温度のズレも、発生しうる。

一方、第２温度Ｔ２の温度検出精度は、以下の３つの条件で決まり、その代表値は以下の通りである。
（１）サーミスタ４０の精度による寄与：±２．０℃
（２）Ａ／Ｄ変換部７０の精度による寄与：±０．５℃
（３）加熱ローラ２１とサーミスタ４０との間の距離：±１℃（距離のばらつき２.０mm±０.２mmに対して）
第２温度Ｔ２の温度検出精度は、全体として±３．５℃のばらつきを持つ。ここで、加熱ローラ２１とサーミスタ４０との間の距離が、例えば２ｍｍ以内になるように、加熱ローラ２１とサーミスタ４０とが非接触に配置されている。

［第１温度検出手段及び第２温度検出手段の長所及び短所］
赤外線温度センサ３０は、加熱ローラ２１から輻射される赤外線の量に基づいて、温度に係る情報を得る。このため、加熱ローラ２１の温度変化に対する赤外線温度センサ３０の応答性は、比較的高い。一方、サーミスタ４０は、温度に係る情報を得るために、サーミスタ４０の温度が加熱ローラ２１の温度に等しくなるまで加熱される時間を必要とする。このため、加熱ローラ２１の温度変化に対するサーミスタ４０の応答性は、比較的低い。また、上述したように、温度検出の精度の点で、赤外線温度センサ３０は、サーミスタ４０よりも優れている。ところが、赤外線温度センサ３０は、次の点では、サーミスタ４０よりも劣っている。赤外線温度センサ３０のレンズ３８上に付着物（結露や汚れ）が発生すると、加熱ローラ２１からの赤外線が、レンズ３８の付着物に吸収される。このとき、赤外線温度センサ３０によって、実際の温度よりも低めの温度が検出される。一方、サーミスタ４０の出力は、結露や付着物の影響をあまり受けない。

したがって、付着物が存在しない限り、赤外線温度センサ３０を利用した第１温度検出手段が、加熱ローラ２１の表面温度の検出に適している。一方、レンズ３８に付着物が発生した場合、サーミスタ４０を利用した第２温度検出手段が、加熱ローラ２１の表面温度の検出に適している。

［温度制御手段］
システムコントローラ９０は、第１温度Ｔ１又は第２温度Ｔ２を用いて、加熱ローラ２１の温度制御を実行する。第１温度Ｔ１を用いて行われる温度制御は第１温度制御であり、第２温度Ｔ２を用いて行われる温度制御は第２温度制御である。

システムコントローラ９０は、検出温度差ΔＴと所定温度差ＰＴとの比較に基づいて、第１温度制御又は第２温度制御を、択一的に実行する。ここで、検出温度差ΔＴは、第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２との差（Ｔ１−Ｔ２）を指している。

本実施形態では、所定温度差ＰＴ＝−３０℃である。

温度制御において、システムコントローラ９０は、第１温度Ｔ１又は第２温度Ｔ２が、所定の目標温度に追従するように、加熱ローラ２１の出力を制御する。第１温度制御では、第１温度Ｔ１を用いて、加熱ローラ２１の出力が制御される。より詳しくは、まず、システムコントローラ９０が、ヒータ制御部６０に対する制御指令を作成する。次いで、ヒータ制御部６０が、前記制御指令に基づいて、ハロゲンヒータ８０への給電をＯＮ／ＯＦＦする。ここで、ハロゲンヒータ８０がＡＣ駆動であるので、ヒータ制御部６０は内部にＳＳＲ（半導体リレー）を内蔵している。

本実施例では、制御装置１８（図１）が画像形成装置１の各部の動作を統轄的に制御する制御手段であり、システムコントローラ９０が、加熱ローラ２１の表面温度を制御する温度制御手段である。ヒータ８０も、画像形成装置１の一部を構成している。したがって、制御装置１８は、システムコントローラ９０を介して、ヒータ８０を制御する。しかし、本発明は、このような構成に限定されるものではない。

［温度制御］
図７を用いて、システムコントローラ９０により行われる加熱ローラ２１の温度制御について説明する。

加熱ローラ２１の表面温度における前記所定の目標温度には、スタンバイ温度ＴＳ、定着レディ温度ＴＲ及びプリント温度ＴＰがある。ここで、プリント温度ＴＰは、プリントジョブの実行に適した温度である。本実施例ではプリント温度ＴＰは１８５℃に設定されている。スタンバイ温度ＴＳは、プリント温度ＴＰより低い温度である。プリントジョブのないときに、加熱ローラ２１の表面温度が即座にプリント温度ＴＰに到達するように、加熱ローラ２１の表面温度がスタンバイ温度ＴＳに保たれている。本実施例ではスタンバイ温度ＴＳは１６０℃に設定されている。定着レディ温度ＴＲは、スタンバイ温度ＴＳとプリント温度ＴＰとの間の温度である。本実施例では定着レディ温度ＴＲは１７５℃に設定されている。また、画像形成装置が電源ＯＦＦの状態にあるとき、加熱ローラ２１の表面温度は室温ＴＩに一致している。画像形成装置が電源ＯＮされると、加熱ローラ２１の温度制御が開始される。

加熱ローラ２１の温度制御は、目標温度の相違によって、大きく３つに分類されている。立ち上げ温度制御（領域ＲＦ）と、スタンバイ温度制御（領域ＲＳ）と、プリント温度制御（領域ＲＰ）と、がある。

また、温度制御は、前述したように、センサの相違によって、第１温度制御及び第２温度制御の２つに分類されている。そこで以下では、温度制御について目標温度の相違とセンサの相違とを区別する必要があるときは、第１立ち上げ温度制御等の表現が用いられている。第１立ち上げ温度制御は、赤外線温度センサ３０を利用した立ち上げ温度制御を意味している。

立ち上げ温度制御は、立ち上げ温度制御は、加熱ローラ２１の表面温度を、室温ＴＩ又はスタンバイ温度ＴＳから、定着レディ温度ＴＲまで上昇させる制御である。立ち上げ温度制御は、電源ＯＮによる起動後、又は、スタンバイ温度制御の終了後に、実行される。なお、プリントジョブが発生したときに、スタンバイ温度制御は終了する。

スタンバイ温度制御は、加熱ローラ２１の表面温度を、定着レディ温度ＴＲ又はプリント温度ＴＰから、スタンバイ温度ＴＳに下降させた後、スタンバイ温度ＴＳに保つ制御である。スタンバイ温度制御は、プリントジョブがないときの立ち上げ温度制御の終了後、又は、プリント温度制御の終了後に、実行される。なお、プリントジョブが終了したときに、プリント温度制御は終了する。

プリント温度制御は、加熱ローラ２１の表面温度を、定着レディ温度ＴＲからプリント温度ＴＰまで上昇させた後、プリント温度ＴＰに保つ制御である。プリント温度制御は、プリントジョブが発生したときに、立ち上げ温度制御の終了後に、実行される。

［赤外線温度センサの状態に応じた制御内容］
システムコントローラ９０は、検出温度差ΔＴ≧所定温度差ＰＴの継続時間に基づいて、赤外線温度センサ３０の状態を、判断する。赤外線温度センサ３０の状態には、「正常状態」、「疑結露状態」、「疑汚れ状態」及び「汚れ確定状態」がある。

継続時間のカウントは、第１タイマー９１及び第２タイマー９２によって実行される。
第１タイマー９１及び第２タイマー９２は、共に、検出温度差ΔＴ≧所定温度差ＰＴの継続時間をカウントする。しかし、第１タイマー９１及び第２タイマー９２の作動条件は異なっている。

第１タイマー９１は、レンズ３８に結露が発生しうる状況下で、検出温度差ΔＴ≧所定温度差ＰＴとなった時点より、カウントを開始する。結露の発生が疑われる状況には、次の状況がある。
（第１状況）：第２温度制御が継続しているが、第１温度Ｔ１が、未だ、いずれかの目標温度（ＴＲ、ＴＰ、ＴＳ）に到達したことがない。これは、画像形成装置の起動後に結露が発生し、その結露が加熱ローラ２１の熱によって未だ解消していない状況を指している。
（第２状況）：プリントジョブの発生後に第２温度制御が開始された。これは、プリント処理によって、記録紙から発生した水蒸気によって結露が発生した状況を指している。

結露は、急激な環境変動が発生した場合、特に冬場の室内環境で室内暖房等により急激に室温が上昇した場合に、起こりやすい。赤外線温度センサ３０のレンズ３８に結露が発生すると、加熱ローラ２１が発する赤外線がレンズ３８に対して遮断されてしまう。この結果、結露の影響を受ける赤外線温度センサ３０による第１温度Ｔ１が、サーミスタ４０による第２温度よりも、低くなってしまう。この結果、第１温度Ｔ１が、どの目標温度（ＴＲ、ＴＰ、ＴＳ）にも到達しない状況（第１状況）が発生する。

第１タイマー９１がカウントした時間は、第１経過時間Ｃ１である。第１経過時間Ｃ１が、状況毎に設定されたカウント継続時間に到達すると、第１タイマー９１は、カウントを停止し、第１経過時間Ｃ１が０に変更される。第１タイマー９１のカウント継続時間は、第１所定時間である。第１所定時間として、状況に応じて、第１長所定時間Ｐ１Ｌ又は第１短所定時間Ｐ１Ｓが用いられる。
（第１状況）：第１長所定時間Ｐ１Ｌ
（第２状況）：第１短所定時間Ｐ１Ｓ

本実施形態では、第１長所定時間Ｐ１Ｌは、３００秒に設定されている。なお、第１長所定時間Ｐ１Ｌの３００秒は、画像形成装置をＬＬ（室温１０℃／湿度１５％）環境からＨＨ（室温３０℃／湿度８５％）の環境に変動させた場合に、結露が解除される時間に基づいて、設定されている。また、第１短所定時間Ｐ１Ｓは、３０秒に設定されている。プリント直後の結露は赤外線温度センサ３０自身の温度も高いため、結露の解除に要する時間は短い。このため、第１短所定時間Ｐ１Ｓは、第１長所定時間Ｐ１Ｌよりも短く設定されている。

第２タイマー９２は、レンズ３８に汚れの発生が疑われる状況下で、検出温度差ΔＴ≧所定温度差ＰＴとなった時点より、カウントを開始する。汚れの発生が疑われる状況には、次の状況がある。
（第３状況）：第１温度がいずれかの目標温度（ＴＲ、ＴＰ、ＴＳ）に到達した後で且つプリントジョブの発生もない状態で、第２温度制御が開始された。
（第４状況）：（第１状況）で第１経過時間Ｃ１が第１長所定時間Ｐ１Ｌに到達した。
（第５状況）：（第２状況）で第１経過時間Ｃ１が第１短所定時間Ｐ１Ｓに到達した。

ここで、汚れは、次のような状況で発生すると考えられている。例えば、長期使用によって、紙粉等の付着物がレンズ３８上に蓄積するとき、レンズ３８に汚れが発生する。このため、第３〜第５状況は、結露が発生した状況と区別できるように、結露が解消する程度に加熱ローラ２１の加熱が十分行われた状態を、示している。

第２タイマー９２がカウントした時間は、第２経過時間Ｃ２である。第２経過時間Ｃ２が、第３状況に設定されたカウント継続時間に到達すると、第２タイマー９２はカウントを停止し、第２経過時間Ｃ２が０に変更される。カウント継続時間が、次に示されている。
（第３状況）：第２所定時間Ｐ２

本実施形態では、第２所定時間Ｐ２は、１２０秒に設定されている。

（正常状態）
「正常状態」は、レンズ３８に結露及び汚れのどちらも発生していない状態を指している。次の条件が満たされるとき、赤外線温度センサ３０の状態が「正常状態」である、と判断される。
（条件１）：ΔＴ＜ＰＴ
（条件２）：Ｃ１＝Ｃ２＝０

（疑結露状態）
「疑結露状態」は、レンズ３８に結露が発生していると疑われる状態を指している。次の条件が満たされるとき、赤外線温度センサ３０の状態が「疑結露状態」である、と判断される。
（条件１）：ΔＴ≧ＰＴ
（条件２）：Ｃ１≠０ ＆ Ｃ２＝０

（疑汚れ状態）
「疑汚れ状態」は、レンズ３８に汚れが発生していると疑われる状態を指している。次の条件が満たされるとき、赤外線温度センサ３０の状態が「疑汚れ状態」である、と判断される。
（条件１）：ΔＴ≧ＰＴ
（条件２）：Ｃ１＝０ ＆ Ｃ２≠０

（汚れ確定状態）
「汚れ確定状態」は、レンズ３８に汚れが発生したとシステムコントローラ９０が判定した状態を指している。次の条件が満たされるとき、赤外線温度センサ３０の状態が「汚れ確定状態」である、と判断される。
（条件１）：ΔＴ≧ＰＴ
（条件２）：Ｃ１＝０ ＆ Ｃ２＝Ｐ２

「疑汚れ状態」において、第２経過時間Ｃ２が第２所定時間Ｐ２に到達すると、「疑汚れ状態」が「汚れ確定状態」に移行する。「汚れ確定状態」では、システムコントローラ９０は、警報器２９を作動させる。警報器２９を用いて、不具合の発生をユーザーに知らせるのは、次の理由による。レンズ３８に結露ではなく汚れが付着している場合、汚れをレンズ３８の清掃以外によって除去することは、困難である。また、応答性の低いサーミスタ４０を用いて温度制御を継続することは、望ましくない。更に、システムコントローラ９０が、警報器２９の作動に加えて、ヒータ制御部６０にヒータ８０に対する電力の供給を遮断してもよい。

［立ち上げ温度制御］
図８〜図１２と図１３とを用いて、立ち上げ温度制御を説明する。

図８〜図１２は、電源ＯＮによる起動後からスタンバイ温度調整制御の開始時に至るまでの立ち上げ温度制御を示している。なお、図８〜図１２に示す例は、画像形成装置の起動と共に立ち上げ温度制御が実行された場合を、示している。なお、立ち上げ温度制御は、スタンバイ温度制御の後にも、プリント温度制御に先立って実行される。

（赤外線温度センサに異常がない場合）
図８を用いて、赤外線温度センサ３０に異常がない場合における立ち上げ温度制御を説明する。図８では、赤外線温度センサ３０の状態は、常に「正常状態」である。このため、赤外線温度センサ３０を利用した第１立ち上げ温度制御が実行される。第１立ち上げ温度制御によって、時刻ｔ１に、第１温度Ｔ１が定着レディ温度ＴＲに到達し、第１立ち上げ温度制御が終了する。時刻ｔ１以後に、第１スタンバイ温度制御が実行される。

（赤外線温度センサに異常が発生した場合）
図９、図１０を用いて、赤外線温度センサに異常が発生した場合における立ち上げ温度制御を説明する。

図９に示される場合は、立ち上げ温度制御において赤外線温度センサ３０に発生した異常が解消しなかった場合を示している。赤外線温度センサ３０の状態は、時刻０から時刻ｔ１まで「正常状態」であり、時刻ｔ１以降は「疑結露状態」である。時刻ｔ１まで、赤外線温度センサ３０を利用した第１立ち上げ温度制御が実行される。時刻ｔ１以後に、サーミスタ４０を利用した第２立ち上げ温度制御が実行される。時刻ｔ１より後の時刻ｔ２に、第２温度が定着レディ温度ＴＲに到達する。時刻ｔ２以後に、第２スタンバイ温度制御が実行される。

図１０に示される場合は、立ち上げ温度制御において赤外線温度センサ３０に発生した異常が途中で解消した場合を示している。赤外線温度センサ３０の状態は、時刻０から時刻ｔ１まで「正常状態」であり、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで「疑結露状態」であり、時刻ｔ３以降は「正常状態」である。時刻ｔ１まで、赤外線温度センサ３０を利用した第１立ち上げ温度制御が実行される。時刻ｔ１から時刻ｔ２まで、サーミスタ４０を利用した第２立ち上げ温度制御が実行される。時刻ｔ２以後に、再び、第１立ち上げ温度制御が実行される。時刻ｔ２より後の時刻ｔ３に、第２温度が定着レディ温度ＴＲに到達する。時刻ｔ３以後に、第１スタンバイ温度制御が実行される。

（低温環境下において赤外線温度センサに異常が発生した場合）
図１１、図１２を用いて、低温環境下において赤外線温度センサに異常が発生した場合における立ち上げ温度制御を説明する。図１１、図１２は、図８〜図９の場合と比べて、画像形成装置が低温環境下に置かれている場合を示している。このため、第１及び第２温度Ｔ１、Ｔ２の温度上昇速度が、図８〜図９の場合と比べて、遅れている。

上述したように、結露は、第１長所定時間Ｐ１Ｌが経過すると、解除されると予測されている。結露によって検出温度差ΔＴが所定温度差ＰＴを越えている場合、結露が解除されると、検出温度差ΔＴは所定温度差ＰＴ未満になる。しかし、レンズ３８に発生した汚れは、結露とは異なり、加熱ローラ２１の加熱の継続によって解消することはない。

図１１に示される場合は、低温環境下において赤外線温度センサ３０に発生した異常が解消しなかった場合を示している。赤外線温度センサ３０の状態は、時刻０から時刻ｔ１まで「正常状態」であり、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで「疑結露状態」であり、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで「疑汚れ状態」であり、時刻ｔ３以後は「汚れ確定状態」である。時刻ｔ１まで、赤外線温度センサ３０を利用した第１立ち上げ温度制御が実行される。時刻ｔ１以後に、サーミスタ４０を利用した第２立ち上げ温度制御が実行される。ここで、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間幅が、第１タイマー９１の第１長所定時間Ｐ１Ｌであり、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間幅が、第２タイマー９２の第２所定時間Ｐ２である。時刻ｔ３に、警報器２９の作動が開始される。また、時刻ｔ３から、ヒータ８０への電力供給が停止される。図１１に示される場合では、第１及び第２温度Ｔ１、Ｔ２が定着レディ温度ＴＲに到達することなく、立ち上げ温度制御が終了される。

図１２に示される場合は、低温環境下において赤外線温度センサ３０に発生した異常が途中で解消した場合を示している。赤外線温度センサ３０の状態は、時刻０から時刻ｔ１まで「正常状態」であり、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで「疑結露状態」であり、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで「疑汚れ状態」であり、時刻ｔ３以後「正常状態」である。時刻ｔ１まで、赤外線温度センサ３０を利用した第１立ち上げ温度制御が実行される。時刻ｔ１から時刻ｔ３まで、サーミスタ４０を利用した第２立ち上げ温度制御が実行される。ここで、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間幅が第１長所定時間Ｐ１Ｌである。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間幅は、第２所定時間Ｐ２よりも小さい。時刻ｔ３以後に、再び、赤外線温度センサ３０を利用した第１立ち上げ温度制御が実行される。時刻ｔ３より後の時刻ｔ４に、第１温度Ｔ１が定着レディ温度ＴＲに到達し、第１立ち上げ温度制御が終了する。時刻ｔ４以後に、第１スタンバイ温度制御が実行される。

図１３を用いて、立ち上げ温度制御における処理の流れを説明する。

電源ＯＮと同時に、システムコントローラ９０は、立ち上げ温度制御を開始する（ステップＳ１）。次いで、システムコントローラ９０は、第２経過時間Ｃ２が０であるか否かを確認する（ステップＳ２）と共に、第１経過時間Ｃ１＝０であるか否かを確認する（ステップＳ３）。

「正常状態」（Ｃ１＝Ｃ２＝０）の場合、処理が、ステップＳ１０からステップＳ１２のループに移行する。ステップＳ１０からステップＳ１２のループは、第１温度制御に対応している。「疑結露状態」（Ｃ１≠０ ＆ Ｃ２＝０）の場合、処理が、ステップＳ５を経て、ステップＳ２２からステップＳ２５のループに移行する。ステップＳ２２からステップＳ２５のループは、第２温度制御に対応している。ステップＳ５では、システムコントローラ９０は、第１タイマー９１のカウントを継続させる。「疑汚れ状態」（Ｃ１＝０ ＆ Ｃ２≠０）の場合、処理が、ステップＳ４を経て、ステップＳ４２からステップＳ４５のループに移行する。ステップＳ４２からステップＳ４５のループは、第２温度制御に対応している。ステップＳ４では、システムコントローラ９０は、第２タイマー９２のカウントを継続させる。

図８〜図１２に示す例は、画像形成装置の起動と共に立ち上げ温度制御が実行された場合を、示している。この立ち上げ温度制御は、起動後始めての温度制御であるので、第１タイマー９１及び第２タイマー９２が共にカウントしていない。このため、第１経過時間Ｃ１及び第２経過時間Ｃ２は、共に０である。なお、２回目以降の立ち上げ温度制御では、第１経過時間Ｃ１及び第２経過時間Ｃ２は、必ずしも０ではない。

処理が、ステップＳ１０からステップＳ１２のループに進んだ場合を説明する。ステップＳ１０からステップＳ１２のループでは、第１温度制御が実行される。ステップＳ１０では、第１温度Ｔ１が定着レディ温度ＴＲになるように、ヒータ制御部６０によって、ヒータ８０に電力が供給される。また、ステップＳ１０の実行中に、一定時間毎に、ステップＳ１１及びステップＳ１２のＹｅｓ・Ｎｏ判定が実行される。ステップＳ１１でＹｅｓ又はステップＳ１２でＮｏの場合、ステップＳ１０からステップＳ１２のループが終了する。ステップＳ１１でＮｏかつステップＳ１２でＹｅｓの場合、ステップＳ１０が再度実行される。そして、ステップＳ１０からステップＳ１２のループが継続される。

ステップＳ１１では、第１温度Ｔ１が定着レディ温度ＴＲ以上であるか否かの判定が、実行される。ステップＳ１１でＹｅｓの場合、処理が、ステップＳ１１からステップＳ１３０に移行する。ステップＳ１３０では、プリントジョブが発生しているか否かの判定が実行される。Ｓ１３０でＹｅｓの場合、立ち上げ温度制御が終了され、スタンバイ温度制御（図１７）が新たに開始される（ステップＳ７０）。Ｓ１３０でＮｏの場合、立ち上げ温度制御が終了され、プリント温度制御（図２１）が新たに開始される（ステップＳ２００）。

ステップＳ１２では、検出温度差ΔＴが所定温度差ＰＴ内にあるか否かが、判定される。つまり、ステップＳ１２では、赤外線温度センサ３０における異常の有無が判定される。ステップＳ１２でＮｏの場合、処理が、ステップＳ１２からステップＳ２０に移行する。

処理がステップＳ２０に進んだ場合、システムコントローラ９０は、一旦、レンズ３８に付着物として結露が発生したと判断する。

ステップＳ２０の次のステップＳ２１では、第１タイマー９１が起動される。また、第１タイマー９１のカウント継続時間が、第１長所定時間Ｐ１Ｌ（３００ｓｅｃ）に設定される。第１タイマー９１が起動されると、処理が、ステップＳ２２からステップＳ２５のループに移行する。

処理が、ステップＳ２２からステップＳ２５のループに進んだ場合を説明する。ステップＳ２２からステップＳ２５のループでは、サーミスタ４０を利用した第２温度制御が実行される。ステップＳ２２では、第２温度Ｔ２が定着レディ温度ＴＲになるように、ヒータ制御部６０よりヒータ８０に電力が供給される。また、ステップＳ２２の実行中に、一定時間毎に、ステップＳ２３、ステップＳ２４及びステップＳ２５のＹｅｓ・Ｎｏ判定が実行される。ステップＳ２３でＹｅｓ、ステップＳ２４でＮｏ又はステップＳ２５でＹｅｓの場合、第２温度制御のループが終了する。ステップＳ２３でＮｏかつステップＳ２４でＹｅｓかつステップＳ２５でＮｏの場合、ステップＳ２２が再度実行される。

ステップＳ２３では、ステップＳ１１と同様に、第２温度Ｔ２が定着レディ温度ＴＲ以上であるか否かの判定が、実行される。ステップＳ２３でＹｅｓの場合、処理が、ステップＳ２３からステップＳ１３０に移行する。

ステップＳ２４では、第１経過時間Ｃ１が第１長所定時間Ｐ１Ｌ内にあるか否かが判定される。ステップＳ２３でＮｏの場合、処理が、ステップＳ２３からステップＳ４０に移行する。

レンズ３８の結露は、赤外線温度センサ３０自体が加熱ローラ２１の放射熱により温まってくると消える。そこで、ステップＳ２５では、検出温度差ΔＴが所定温度差ＰＴ未満であるか否かが、判定される。ステップＳ２５でＹｅｓの場合、処理が、ステップＳ２５からステップＳ３０に移行する。ステップＳ３０では、第１経過時間Ｃ１がリセットされて０になる。次いで、処理が、ステップＳ３０からステップＳ１０に移行する。このようにして、検出温度差ΔＴが所定温度差ＰＴ内に復帰すると、第２温度制御が第１温度制御に切替えられる。

処理がステップＳ４０に進んだ場合、システムコントローラ９０は、レンズ３８に付着物として汚れが発生したと判断する。

ステップＳ４０の次のステップＳ４１では、第１タイマー９１が停止し、リセットされる。また、第２タイマー９２が起動される。第２タイマー９２のカウント継続時間が、第２所定時間Ｐ２（１２０ｓｅｃ）に設定される。そして、処理が、ステップＳ４２からステップＳ４５のループに移行する。

処理が、ステップＳ４２からステップＳ４５のループに進んだ場合を説明する。ステップＳ４２からステップＳ４５のループでは、サーミスタ４０を利用した第２温度制御が継続して実行される。ステップＳ４２からステップＳ４５のループは、基本的に、ステップＳ２２からステップＳ２５のループと同様である。ステップＳ４２では、第２温度Ｔ２が定着レディ温度ＴＲになるように、ヒータ制御部６０よりヒータ８０に電力が供給される。また、ステップＳ４２の実行中に、一定時間毎に、ステップＳ４３、ステップＳ４４及びステップＳ４５のＹｅｓ・Ｎｏ判定が実行される。ステップＳ４３でＹｅｓ、ステップＳ４４でＮｏ又はステップＳ４５でＹｅｓの場合、第２温度制御のループが終了する。ステップＳ４３でＮｏかつステップＳ４４でＹｅｓかつステップＳ４５でＮｏの場合、ステップＳ４２が再度実行される。

ステップＳ４３では、ステップＳ１１、Ｓ２４と同様に、第２温度Ｔ２が定着レディ温度ＴＲ以上であるか否かの判定が、実行される。ステップＳ２３でＹｅｓの場合、処理が、ステップＳ４３からステップＳ１３０に移行する。

ステップＳ４４では、第２経過時間Ｃ２が第２所定時間Ｐ２内にあるか否かが判定される。ステップＳ４３でＮｏの場合、処理が、ステップＳ４３からステップＳ６０に移行する。

処理がステップＳ６０に移行すると、システムコントローラ９０は、警報器２９を作動させる。

処理が、ステップＳ４２からステップＳ４５のループに移行した場合でも、レンズ３８の結露が解消する場合がある。そこで、ステップＳ４５では、検出温度差ΔＴが所定温度差ＰＴ未満であるか否かが、判定される。ステップＳ４５でＹｅｓの場合、処理が、ステップＳ４５からステップＳ５０に移行する。ステップＳ５０では、第２経過時間Ｃ２がリセットされて０になる。次いで、処理が、ステップＳ５０からステップＳ１０に移行する。

［スタンバイ温度制御］
次に、図１４〜図１６と図１７とを用いて、スタンバイ温度制御を説明する。

（赤外線温度センサに異常がない場合）
図１４を用いて、赤外線温度センサ３０に異常がない場合におけるスタンバイ温度制御を説明する。図１４では、赤外線温度センサ３０の状態は、常に「正常状態」である。このため、赤外線温度センサ３０を利用した第１スタンバイ温度制御が実行される。

（スタンバイ温度制御開始後に赤外線温度センサに異常が発生した場合）
図１５を用いて、スタンバイ温度制御開始後に赤外線温度センサ３０に異常が発生した場合を説明する。

図１５には、赤外線温度センサ３０によって得られる第１温度Ｔ１について、２通りの温度変化の様子が示されている。第１温度Ｔ１のグラフは、時刻ｔ２で、第１温度Ｔ１（ａ）のグラフと第１温度Ｔ１（ｂ）のグラフとに分岐している。第１温度Ｔ１（ａ）のグラフは、赤外線温度センサ３０の異常が解消しなかった場合を示している。第１温度Ｔ１（ｂ）のグラフは、赤外線温度センサ３０の異常が途中で解消した場合を示している。例えば、レンズ３８上の汚れ（紙粉）が、エアーフローや画像装置の振動等によって取り除かれた場合、赤外線温度センサ３０の異常が途中で解消される。また、第２温度Ｔ２も、第１温度Ｔ１の分岐に対応して、Ｔ２（ａ）のグラフとＴ２（ｂ）のグラフとに分岐している。なお、Ｔ２がＴ１に対応して変化するのは、検出温度差ΔＴの大きさによって、温度制御に利用される検出温度がＴ１とＴ２との間で切替えられることが、原因である。

Ｔ１及びＴ２がＴ１（ａ）及びＴ２（ａ）に変化する場合を説明する。赤外線温度センサ３０の状態は、時刻０から時刻ｔ１まで「正常状態」であり、時刻ｔ１から時刻ｔ４は「疑汚れ状態」であり、時刻ｔ４以後は「汚れ確定状態」である。時刻ｔ１まで、赤外線温度センサ３０を利用した第１スタンバイ温度制御が実行される。時刻ｔ１から時刻ｔ４まで、サーミスタ４０を利用した第２スタンバイ温度制御が実行される。ここで、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間幅が第２タイマー９２の第２所定時間Ｐ２である。時刻ｔ４に、警報器２９の作動と、ヒータ８０への電力供給の停止とが、実行される。

図１５では、赤外線温度センサ３０の状態は、「正常状態」から、「疑結露状態」を経由することなく、直接「疑汚れ状態」に移行する。これは、次の理由による。スタンバイ温度制御の開始時に「正常状態」である場合、立ち上がり温度制御が「正常状態」で終了したことを意味する。したがって、仮に立ち上がり温度制御で結露が発生していたとしても、スタンバイ温度制御の開始時には解消している。このため、スタンバイ温度制御開始後に、結露が発生することは考えられない。

Ｔ１及びＴ２がＴ１（ｂ）及びＴ２（ｂ）に変化する場合を説明する。時刻０から時刻ｔ１まで「正常状態」であり、時刻ｔ１から時刻ｔ３まで「疑汚れ状態」であり、時刻ｔ３以後は「正常状態」である。時刻ｔ１まで、赤外線温度センサ３０を利用した第１スタンバイ温度制御が実行される。時刻ｔ１から時刻ｔ３まで、サーミスタ４０を利用した第２スタンバイ温度制御が実行される。時刻ｔ３以後は、再び、赤外線温度センサ３０を利用した第１スタンバイ温度制御が実行される。

（スタンバイ温度制御開始時から赤外線温度センサに異常が発生している場合）
図１６を用いて、スタンバイ温度制御開始時から赤外線温度センサに異常が発生している場合を説明する。

図１６には、赤外線温度センサ３０によって得られる第１温度Ｔ１について、２通りの温度変化の様子が示されている。第１温度Ｔ１のグラフは、時刻ｔ２で、第１温度Ｔ１（ａ）のグラフと第１温度Ｔ１（ｂ）のグラフとに分岐している。第１温度Ｔ１（ａ）のグラフは、赤外線温度センサ３０の異常が途中で解消した場合を示している。第１温度Ｔ１（ｂ）のグラフは、赤外線温度センサ３０の異常が解消しなかった場合を示している。また、第２温度Ｔ２も、第１温度Ｔ１の分岐に対応して、Ｔ２（ａ）のグラフとＴ２（ｂ）のグラフとに分岐している。

Ｔ１及びＴ２がＴ１（ａ）及びＴ２（ａ）に変化する場合を説明する。赤外線温度センサ３０の状態は、時刻０から時刻ｔ２まで「疑結露状態」であり、時刻ｔ２以後は「正常状態」である。時刻ｔ２まで、サーミスタ４０を利用した第２スタンバイ温度制御が実行される。時刻ｔ１以後に、赤外線温度センサ３０を利用した第１スタンバイ温度制御が実行される。

Ｔ１及びＴ２がＴ１（ｂ）及びＴ２（ｂ）に変化する場合を説明する。赤外線温度センサ３０の状態は、時刻０から時刻ｔ３まで「疑結露状態」であり、時刻ｔ３以後は「疑汚れ状態」である。サーミスタ４０を利用した第２スタンバイ温度制御が実行される。なお、検出温度差ΔＴが開いた状態が、時刻ｔ３以後、第２所定時間Ｐ２を越えて継続すれば、「疑汚れ状態」が「汚れ確定状態」に移行する。

図１７を用いて、スタンバイ温度制御における処理の流れを説明する。

システムコントローラ９０は、スタンバイ温度制御が開始されると（ステップＳ７０）、赤外線温度センサ３０の状態に係る情報を取得する。すなわち、システムコントローラ９０は、第２経過時間Ｃ２が０であるか否かを確認する（ステップＳ８０）と共に、第１経過時間Ｃ１＝０であるか否かを確認する（ステップＳ１１０）。

「正常状態」（Ｃ１＝Ｃ２＝０）の場合、処理が、ステップＳ１００からステップＳ１０２のループに移行する。ステップＳ１００からステップＳ１０２のループは、第１温度制御に対応している。「疑結露状態」（Ｃ１≠０ ＆ Ｃ２＝０）の場合、処理が、ステップＳ１１１を経て、ステップＳ１１２からステップＳ１１５のループに移行する。ステップＳ１１２からステップＳ１１５のループは、第２温度制御に対応している。ステップＳ１１１では、システムコントローラ９０は、第１タイマー９１のカウントを継続させる。「疑汚れ状態」（Ｃ１＝０ ＆ Ｃ２≠０）の場合、処理が、ステップＳ８１を経て、ステップＳ８２からステップＳ８５のループに移行する。ステップＳ８２からステップＳ８５のループは、第２温度制御に対応している。ステップＳ８１では、システムコントローラ９０は、第２タイマー９２のカウントを継続させる。

処理が、ステップＳ１００からステップＳ１０２のループに進んだ場合を説明する。ステップＳ１００からステップＳ１０２のループでは、赤外線温度センサ３０を利用した第１温度制御が実行される。ステップＳ１００では、第１温度Ｔ１がスタンバイ温度ＴＳに保たれるように、ヒータ制御部６０によって、ヒータ８０に電力が供給される。また、ステップＳ１００の実行中に、一定時間毎に、ステップＳ１０１及びステップＳ１０２のＹｅｓ・Ｎｏ判定が実行される。ステップＳ１０１でＹｅｓ又はステップＳ１２でＮｏの場合、ステップＳ１００からステップＳ１０２のループが終了する。ステップＳ１０１でＮｏかつステップＳ１０２でＹｅｓの場合、ステップＳ１００が再度実行される。そして、ステップＳ１００からステップＳ１０２のループが継続される。

ステップＳ１０１では、プリントジョブが発生しているか否かの判定が実行される。Ｓ１０１でＹｅｓの場合、スタンバイ温度制御が終了され、立ち上げ温度制御（図１３）が新たに開始される（ステップＳ１）。なお、プリント温度制御に先立って、立ち上げ温度制御が必ず実行される。

ステップＳ１０２では、検出温度差ΔＴが所定温度差ＰＴ内にあるか否かが、判定される。ステップＳ１０２でＮｏの場合、処理が、ステップＳ１０３に移行する。

処理がステップ１０３に進んだ場合、システムコントローラ９０は、レンズ３８に付着物として汚れが発生した、と判断する。前述したように、Ｃ１＝Ｃ２＝０かつスタンバイ温度制御が実行されている状態では、レンズ３８に結露が発生することはない。したがって、直ちに、汚れが発生した、と判断される。

ステップＳ１０３の次のステップＳ１２０では、第１タイマー９１が停止し、リセットされる。また、第２タイマー９２が起動される。そして、処理が、ステップＳ８２からステップＳ８５のループに移行する。

処理が、ステップＳ８２からステップＳ８５のループに進んだ場合を説明する。ステップＳ８２からステップＳ８５のループでは、サーミスタ４０を利用した第２温度制御が実行される。ステップＳ８２では、第２温度Ｔ２がスタンバイ温度ＴＳになるように、ヒータ制御部６０によって、ヒータ８０に電力が供給される。また、ステップＳ８２の実行中に、一定時間毎に、ステップＳ８３、ステップＳ８４及びステップＳ８５のＹｅｓ・Ｎｏ判定が実行される。ステップＳ８３でＹｅｓ、ステップＳ８４でＮｏ又はステップＳ８５でＹｅｓの場合、ステップＳ８２からステップＳ８５のループが終了する。ステップＳ８３でＮｏかつステップＳ８４でＹｅｓかつステップＳ８５でＮｏの場合、ステップＳ８２が再度実行される。そして、ステップＳ８２からステップＳ８５のループが継続される。

ステップＳ８３では、プリントジョブが発生したか否かの判定が、実行される。ステップＳ８３でＹｅｓの場合、スタンバイ温度制御が終了され、立ち上げ温度制御（図１３）が新たに開始される（ステップＳ１）。

ステップＳ８４では、第２経過時間Ｃ２が第２所定時間Ｐ２内にあるか否かが判定される。ステップＳ８４でＮｏの場合、処理が、ステップＳ８４からステップＳ１４０に移行する。処理がステップＳ１４０に移行すると、ステップＳ６０と同様に、システムコントローラ９０は、警報器２９を作動させる。また、ヒータ８０への電源供給も停止される。

ステップＳ８５では、検出温度差ΔＴが所定温度差ＰＴ内にあるか否かが、判定される。ステップＳ８５でＹｅｓの場合、処理が、ステップＳ９０に移行する。ステップＳ９０では、第２経過時間Ｃ２がリセットされて０になる。次いで、処理が、ステップＳ９０からステップＳ１００に移行する。このようにして、検出温度差ΔＴが所定温度差ＰＴ内に復帰すると、第２温度制御が第１温度制御に切替えられる。

処理が、ステップＳ１１２からステップＳ１１５のループに進んだ場合を説明する。ステップＳ１１２からステップＳ１１５のループでは、サーミスタ４０を利用した第２温度制御が実行される。ステップＳ１１２では、第２温度Ｔ２がスタンバイ温度ＴＳになるように、ヒータ制御部６０によって、ヒータ８０に電力が供給される。また、ステップＳ１１２の実行中に、一定時間毎に、ステップＳ１１３、ステップＳ１１４及びステップＳ１１５のＹｅｓ・Ｎｏ判定が実行される。ステップＳ１１３でＹｅｓ、ステップＳ１１４でＮｏ又はステップＳ１１５でＹｅｓの場合、ステップＳ１１２からステップＳ１１５のループが終了する。ステップＳ１１３でＮｏかつステップＳ１１４でＹｅｓかつステップＳ１１５でＮｏの場合、ステップＳ１１２が再度実行される。そして、ステップＳ１１２からステップＳ１１５のループが継続される。

ステップＳ１１３では、プリントジョブが発生したか否かの判定が、実行される。ステップＳ１１３でＹｅｓの場合、スタンバイ温度制御が終了され、立ち上げ温度制御（図１３）が新たに開始される（ステップＳ１）。

ステップＳ１１４では、第１経過時間Ｃ１が第１長所定時間Ｐ１Ｌ内にあるか否かが判定される。ステップＳ１１４でＮｏの場合、処理が、ステップＳ１１４からステップＳ１１６に移行する。処理がステップＳ１１６に移行すると、ステップＳ４０と同様に、システムコントローラ９０は、レンズ３８に付着物として汚れが発生したと判断する。そして、処理が、ステップＳ１２０に進む。

ステップＳ１１５では、検出温度差ΔＴが所定温度差ＰＴ内にあるか否かが、判定される。ステップＳ１１５でＹｅｓの場合、処理が、ステップＳ１３０に移行する。ステップＳ１３０では、第１経過時間Ｃ１がリセットされて０になる。次いで、処理が、ステップＳ１００に移行する。このようにして、検出温度差ΔＴが所定温度差ＰＴ内に復帰すると、第２温度制御が第１温度制御に切替えられる。

［プリント温度制御］
次に、図１８〜図２０と図２１とを用いて、プリント温度制御を説明する。

プリント温度制御では、プリントジョブが発生しているとき（図２１：ステップＳ４０３、Ｓ５０１でＮｏ）、赤外線温度センサ３０の状態の判定は行われない。プリントジョブの処理が優先して実行される。

（赤外線温度センサに異常がない場合）
図１８を用いて、赤外線温度センサ３０に異常がない場合におけるプリント温度制御を説明する。図１８では、常に検出温度差ΔＴ＜所定温度差ＰＴである状態が、保たれている。このため、赤外線温度センサ３０を利用した第１プリント温度制御が実行される。なお、時刻ｔ１までは立ち上げ温度制御が実行されており、時刻ｔ１以後にプリント温度制御が実行されている。

（プリント温度制御開始後に赤外線温度センサに異常が発生した場合）
図１９を用いて、プリント温度制御開始後に赤外線温度センサ３０に異常が発生した場合を説明する。時刻ｔ１までは第１立ち上げ温度制御が実行されており、時刻ｔ１以後にプリント温度制御が実行されている。

図１９には、赤外線温度センサ３０によって得られる第１温度Ｔ１について、２通りの温度変化の様子が示されている。第１温度Ｔ１のグラフは、時刻ｔ４で、第１温度Ｔ１（ａ）のグラフと第１温度Ｔ１（ｂ）のグラフとに分岐している。第１温度Ｔ１（ａ）のグラフは、赤外線温度センサ３０の異常が途中で解消した場合を示している。第１温度Ｔ１（ｂ）のグラフは、赤外線温度センサ３０の異常が解消しなかった場合を示している。また、第２温度Ｔ２も、第１温度Ｔ１の分岐に対応して、Ｔ２（ａ）のグラフとＴ２（ｂ）のグラフとに分岐している。

図１９は、例えば、次のような状況を示している。時刻ｔ２に、レンズ３８に汚れ（紙粉の付着）が発生し、時刻ｔ２以後にΔＴが広がっている。この結果、時刻ｔ３に、ΔＴがＰＴを越えている。

Ｔ１及びＴ２がＴ１（ａ）及びＴ２（ａ）に変化する場合を説明する。この場合は、例えば、レンズ３８に紙粉ではなく紙片が張り付いたり、記録紙Ｐに含まれる水分によって結露が発生した場合である。結露は、加熱時間が増加すると、解消する。また、レンズ３８に張り付いた紙片は、エアーフローによって、除去されることがある。つまり、赤外線温度センサ３０の異常が途中で改善される。時刻ｔ１から時刻ｔ３までΔＴ＜ＰＴであり、時刻ｔ３から時刻ｔ５までΔＴ≧ＰＴである。ここまでは、Ｔ１及びＴ２の場合と同じである。しかし、Ｔ１（ａ）及びＴ２（ａ）の場合、時刻ｔ５以後はΔＴ＜ＰＴである。このため、時刻ｔ５以後に、第２プリント温度制御に代えて、第１プリント温度制御が実行される。

Ｔ１（ａ）及びＴ２（ａ）の場合は、例えば、次のような状況を示している。時刻ｔ４に、レンズ３８に汚れ（紙粉の付着）が解除され、時刻ｔ４以後にΔＴが狭まっている。この結果、時刻ｔ５に、ΔＴがＰＴ未満になっている。

Ｔ１及びＴ２がＴ１（ｂ）及びＴ２（ｂ）に変化する場合を説明する。この場合は、例えば、レンズ３８に紙粉等が堆積して、汚れが発生した場合である。時刻ｔ１から時刻ｔ３までΔＴ＜ＰＴであり、時刻ｔ３以後はΔＴ≧ＰＴである。時刻ｔ１から時刻ｔ３まで、赤外線温度センサ３０を利用した第１プリント温度制御が実行される。時刻ｔ３以後に、サーミスタ４０を利用した第２プリント温度制御が実行される。

（プリント温度制御開始時から赤外線温度センサに異常が発生している場合）
図２０を用いて、プリント温度制御開始時から赤外線温度センサ３０に異常が発生している場合を説明する。時刻ｔ１までは第２立ち上げ温度制御が実行されており、時刻ｔ１以後にプリント温度制御が実行されている。

図２０には、赤外線温度センサ３０によって得られる第１温度Ｔ１について、２通りの温度変化の様子が示されている。第１温度Ｔ１のグラフは、時刻ｔ２で、第１温度Ｔ１（ａ）のグラフと第１温度Ｔ１（ｂ）のグラフとに分岐している。第１温度Ｔ１（ａ）のグラフは、赤外線温度センサ３０の異常が途中で解消した場合を示している。第１温度Ｔ１（ｂ）のグラフは、赤外線温度センサ３０の異常が解消しなかった場合を示している。また、第２温度Ｔ２も、第１温度Ｔ１の分岐に対応して、Ｔ２（ａ）のグラフとＴ２（ｂ）のグラフとに分岐している。

Ｔ１及びＴ２がＴ１（ａ）及びＴ２（ａ）に変化する場合を説明する。時刻ｔ１から時刻ｔ３までΔＴ≧ＰＴであり、時刻ｔ３以後はΔＴ＜ＰＴである。時刻ｔ１から時刻ｔ３まで第２プリント温度制御が実行される。時刻ｔ３以後は第１プリント温度制御が実行される。

Ｔ１及びＴ２がＴ１（ａ）及びＴ２（ａ）に変化する場合は、例えば、次のような状況を示している。時刻ｔ２に、レンズ３８の汚れ（紙粉の付着）が解除され、時刻ｔ２以後にΔＴが狭まっている。この結果、時刻ｔ３に、ΔＴがＰＴ未満になっている。

Ｔ１及びＴ２がＴ１（ｂ）及びＴ２（ｂ）に変化する場合を説明する。時刻ｔ２以後も、ΔＴ≧ＰＴである。このため、時刻ｔ２以後も、サーミスタ４０を利用した第２プリント温度制御が実行される。

図２１を用いて、プリント温度制御における処理の流れを説明する。

システムコントローラ９０は、プリント温度制御が開始されると（ステップＳ２００）、赤外線温度センサ３０の状態に係る情報を取得する。すなわち、システムコントローラ９０は、第２経過時間Ｃ２が０であるか否かを確認する（ステップＳ３００）と共に、第１経過時間Ｃ１＝０であるか否かを確認する（ステップＳ４００）。

ステップＳ３００、Ｓ４００での判定結果は、先の温度制御（立ち上げ温度制御）の終了時における赤外線温度センサ３０の状態を示している。「正常状態」（Ｃ１＝Ｃ２＝０）の場合、処理が、ステップＳ５００からステップＳ５０２のループに移行する。ステップＳ５００からステップＳ５０２のループは、第１温度制御に対応している。「疑結露状態」（Ｃ１≠０ ＆ Ｃ２＝０）の場合、処理が、ステップＳ４０１を経て、ステップＳ４０２からステップＳ４０４のループに移行する。ステップＳ４０２からステップＳ４０４のループは、第２温度制御に対応している。ステップＳ４０１では、システムコントローラ９０は、第１タイマー９１のカウントをリセットする。「疑汚れ状態」（Ｃ１＝０ ＆ Ｃ２≠０）の場合、処理が、ステップＳ３０１、Ｓ３０２を経て、ステップＳ４０１からステップＳ４０２のループに移行する。システムコントローラ９０は、ステップＳ３０１で第２タイマー９２のカウントを停止し、ステップＳ３０２で第２経過時間を保持する。

処理が、ステップＳ５００からステップＳ５０２のループに進んだ場合を説明する。ステップＳ５００からステップＳ５０２のループでは、赤外線温度センサ３０を利用した第１温度制御が実行される。ステップＳ５００では、第１温度Ｔ１がプリント温度ＴＰに保たれるように、ヒータ制御部６０によって、ヒータ８０に電力が供給される。また、ステップＳ５００の実行中に、一定時間毎に、ステップＳ５０１及びステップＳ５０２のＹｅｓ・Ｎｏ判定が実行される。ステップＳ５０１でＹｅｓ又はステップＳ５０２でＮｏの場合、ステップＳ５００からステップＳ５０２のループが終了する。ステップＳ５０１でＮｏかつステップＳ５０２でＹｅｓの場合、ステップＳ５００が再度実行される。そして、ステップＳ５００からステップＳ５０２のループが継続される。

ステップＳ５０１では、プリントジョブが発生しているか否かの判定が実行される。Ｓ５０１でＹｅｓの場合、プリント温度制御が終了され、スタンバイ温度制御（図１７）が新たに開始される（ステップＳ７０）。

ステップＳ５０２では、検出温度差ΔＴが所定温度差ＰＴ内にあるか否かが、判定される。ステップＳ５０２でＮｏの場合、処理が、ステップＳ６００に移行する。

処理がステップ６００に進んだ場合、システムコントローラ９０は、レンズ３８に付着物として結露が発生した、と判断する。前述したように、記録紙に含まれている水分が蒸発することで、レンズ３８に結露が発生する場合がある。次いで、処理が、ステップＳ４０２からステップＳ４０４のループに移行する。

処理が、ステップＳ４０２からステップＳ４０４のループに進んだ場合を説明する。ステップＳ４０２からステップＳ４０４のループでは、サーミスタ４０を利用した第２温度制御が実行される。ステップＳ４０２では、第２温度Ｔ２がプリント温度ＴＰになるように、ヒータ制御部６０によって、ヒータ８０に電力が供給される。また、ステップＳ４０２の実行中に、一定時間毎に、ステップＳ４０３及びステップＳ４０４のＹｅｓ・Ｎｏ判定が実行される。ステップＳ４０３でＹｅｓ又はステップＳ４０４でＹｅｓの場合、ステップＳ４０２からステップＳ４０４のループが終了する。ステップＳ４０３でＮｏかつステップＳ４０４でＮｏの場合、ステップＳ４０２が再度実行される。そして、ステップＳ４０２からステップＳ４０４のループが継続される。

ステップＳ４０３では、プリントジョブが発生したか否かの判定が、実行される。ステップＳ４０３でＹｅｓの場合、処理がステップＳ７００に移行する。

ステップＳ４０４では、検出温度差ΔＴが所定温度差ＰＴ内にあるか否かが、判定される。ステップＳ４０４でＹｅｓの場合、処理が、ステップＳ５００からステップＳ５０２のループに移行する。このようにして、検出温度差ΔＴが所定温度差ＰＴ内に復帰すると、第２温度制御が第１温度制御に切替えられる。

ステップＳ７００では、第２経過時間Ｃ２が０か否かが判定する。ここで、Ｃ２≠０である場合、処理が、ステップＳ３００、Ｓ４００から、ステップＳ３０１に進んだ場合を意味する。Ｃ２＝０である場合、処理が、ステップＳ３００、Ｓ４００から、ステップＳ４０１に進んだ場合を意味する。つまり、ステップＳ７００でＹｅｓの場合、先の温度制御の終了時における赤外線温度センサ３０の状態は「疑結露状態」である。ステップＳ７００でＮｏの場合、先の温度制御の終了時における赤外線温度センサ３０の状態は「疑汚れ状態」である。

ステップＳ７００でＹｅｓの場合、処理がステップＳ８００に移行する。ステップＳ８００では、第１タイマー９１のカウント継続時間が、第１短所定時間Ｐ１Ｓ（３０ｓｅｃ）に設定される。ステップＳ８００の次のステップＳ８０１では、第１タイマー９１のカウントが開始される。そして、プリント温度制御が終了され、スタンバイ温度制御（図１７）が新たに開始される（ステップＳ７０）。

ステップＳ７００でのＮｏの場合、処理がステップＳ９００に移行する。ステップＳ９００では、ステップＳ３０２で保持されていた第２経過時間Ｃ２に、所定の追加時間ＣＡが加算される。

本実施形態では、追加時間ＣＡは、３０ｓｅｃである。

ステップＳ９００の次のステップＳ９０１では、第２タイマー９２のカウントが再び開始される。そして、プリント温度制御が終了され、スタンバイ温度制御（図１７）が新たに開始される（ステップＳ７０）。

［本実施形態の効果］
本実施形態の画像形成装置１は、次のような効果を発揮する。

画像形成装置１では、検出温度差ΔＴが所定温度差ＰＴ未満のときは第１温度検出手段を利用して加熱手段（ヒータ８０）の温度制御が実行される。このため、適正な印字画質が得られる。また、検出温度差ΔＴが所定温度差ＰＴ以上のときは第２温度検出手段による第２温度制御が実行される。このため、第１温度検出手段の誤検出による温度制御異常の発生が防止される。また、検出温度差ΔＴが所定温度差ＰＴ以上となった経過時間が所定時間を越えると警告手段（警報器２９）が作動する。

このため、温度制御手段（システムコントローラ９０）は、経過時間及び所定時間の大きさを比較することによって、ユーザーへの警告が必要か否かを判定できる。つまり、温度制御手段は、一時的な誤検出を引き起こす結露の発生と、恒久的な誤検出を引き起こす汚れの発生と、を区別して認識できる。

画像形成装置１では、結露が発生したと疑われる状況では、所定時間が、第１所定時間（第１長所定時間Ｐ１Ｌ、第２短所定時間Ｐ１Ｓ）と第２所定時間Ｐ２とを合わせた時間であり、汚れが発生したと疑われる状況では、所定時間が、第２所定時間Ｐ２のみの時間である。

このため、温度制御手段が、結露が発生したと疑われる状況では、汚れが発生したと疑われる状況よりも、所定時間を長く設定するので、温度制御手段は、加熱の継続によって解消する結露と、加熱の継続によって解消しない汚れとを、正確に区別できる。

画像形成装置１では、結露が発生したと疑われる状況について、起動時における結露の発生と、プリントジョブにおける結露の発生と、が区別される。

このため、温度制御手段が、起動時における結露の発生の場合、プリントジョブにおける結露の発生の場合よりも、第１所定時間を長く設定するので、温度制御手段は、結露の解消のために時間を浪費しない。

画像形成装置１では、汚れが発生した場合に、加熱手段の作動が停止されるので、温度制御異常の発生が確実に防止できる。

画像形成装置１では、プリントジョブの発生中は、加熱手段の作動が停止されないので、印字効率の低下が防止される。

画像形成装置１では、第１温度検出手段及び第２温度検出手段が、共に、被加熱体（加熱ローラ２１）において最小通過幅Ｗ領域内にある部分の温度を計測する。ここで、記録紙Ｐによって加熱手段から熱が奪われるので、記録紙Ｐの幅の変動によって加熱手段の長手方向における温度分布に偏りが生じる。しかし、最小通過幅Ｗ領域内の加熱手段の温度は一定である。

このため、常に、第１温度検出手段及び第２温度検出手段が、同一温度の部位を検出対象とできる。したがって、第１温度検出手段及び第２温度検出手段の正確な検出温度差が得られる。また、加熱手段の長手方向で異なる位置に、受光体と受熱体とを配置するので、レイアウトの自由度が確保される。

電子写真方式を用いた画像形成装置の主要部の一例である。 定着装置を示す概略図である。 加熱ローラ、サーモパイル及びサーミスタの位置関係を示す平面図である。 赤外線温度センサの外観図である。 赤外線温度センサの内部構造図である。 赤外線温度センサのアンプ回路図である。 一例の温度制御における加熱ローラの表面温度の推移図である。 赤外線温度センサに異常がない場合における立ち上げ温度制御の検出温度の変化を示す図である。 立ち上げ温度制御において赤外線温度センサに発生した異常が解消しなかった場合における検出温度の変化を示す図である。 立ち上げ温度制御において赤外線温度センサに発生した異常が途中で解消した場合における検出温度の変化を示す図である。 低温環境下の立ち上げ温度制御において赤外線温度センサに発生した異常が解消しなかった場合における検出温度の変化を示す図である。 低温環境下の立ち上げ温度制御において赤外線温度センサに発生した異常が途中で解消した場合における検出温度の変化を示す図である。 立ち上げ温度制御のフローチャートである。 赤外線温度センサに異常がない場合におけるスタンバイ温度制御の検出温度の変化を示す図である。 スタンバイ温度制御開始後に赤外線温度センサに異常が発生した場合における検出温度の変化を示す図である。 スタンバイ温度制御開始時から赤外線温度センサに異常が発生している場合における検出温度の変化を示す図である。 スタンバイ温度制御のフローチャートである。 赤外線温度センサに異常がない場合におけるプリント温度制御における検出温度の変化を示す図である。 プリント温度制御開始後に赤外線温度センサに異常が発生した場合における検出温度の変化を示す図である。 プリント温度制御開始時から赤外線温度センサに異常が発生している場合における検出温度の変化を示す図である。 プリント温度制御のフローチャートである。 電子写真方式を用いた従来の画像形成装置の主要部の一例である。 従来の温度検出手段の構成を示す図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２０ 定着装置
２１ 加熱ローラ（被加熱体）
２９ 警報器（警告手段）
３０ 赤外線温度センサ
３８ レンズ（受光体）
４０ サーミスタ（受熱体）
６０ ヒータ制御部
７０ Ａ／Ｄ変換部（第１、第２温度検出手段の一部）
８０ ヒータ（加熱手段）
９０ 温度制御手段（第１、第２温度検出手段の一部）
９１ 第１タイマー
９２ 第２タイマー
Ｐ１Ｌ 第１長所定時間
Ｐ１Ｓ 第１短所定時間
Ｐ２ 第２所定時間
Ｗ 最小通過幅

Claims (8)

1. 画像情報を含むプリントジョブに基づいて用紙上にトナー像を形成する画像形成装置において、
   前記用紙にトナーを熱によって定着させるための被加熱体と、
   前記被加熱体を加熱する、加熱手段と、
   前記被加熱体に対して非接触に配置された、受光体と、
   前記被加熱体から前記受光体に入射された赤外線の量に基づいて、前記被加熱体の表面温度に相当する第１温度を検出する、第１温度検出手段と、
   前記被加熱体に対して非接触に配置された、受熱体と、
   前記被加熱体によって加熱された前記受熱体の温度に基づいて、前記被加熱体の表面温度に相当する第２温度を検出する、第２温度検出手段と、
   前記第１温度が所定の目標温度に追従するように前記加熱手段の出力を制御する第１温度制御、又は、前記第２温度が前記目標温度に追従するように前記加熱手段の出力を制御する第２温度制御を、択一的に実行する、温度制御手段と、
   前記第２温度制御が連続して実行された経過時間を計測する、タイマーと、
   前記第１温度検出手段の異常を知らせる警告手段と、
   を備えており、
   前記温度制御手段が、前記第１温度と前記第２温度との検出温度差が、前記第１温度検出手段に誤検出が発生したと疑われる最も小さい温度差として設定された所定温度差未満である場合に前記第１温度制御を行い、前記検出温度差が前記所定温度差以上である場合に前記第２温度制御を行い、前記経過時間が、前記第１温度検出手段に恒久的な誤検出が起こっているとみなせる時間として設定された所定時間以上となった場合に前記警告手段を作動させる、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１温度制御によって前記所定の目標温度に到達したことがない状態で前記第２温度制御が開始されたとき、及び／又は、プリントジョブの発生後に前記第２温度制御が開始されたとき、前記所定時間は、前記第１温度検出手段に一時的な誤検出が発生したと疑われる状態が解消される時間として設定された第１所定時間と、前記第１温度検出手段に恒久的な誤検出が発生したと疑われる状況下において前記第１温度検出手段に一時的な誤検出ではなく恒久的な誤検出が起こっているとみなせる最短の時間として設定された第２所定時間と、を合わせた時間であり、
   前記第１温度制御によって前記所定の目標温度に到達した後で且つプリントジョブの発生もない状態で、前記第２温度制御が開始されたとき、前記所定時間は、前記第２所定時間のみの時間である、
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記第１所定時間は、前記受光体に結露が発生したことにより前記第１温度検出手段に一時的な誤検出が発生したと疑われる状態が解消される時間として設定され、
   前記第２所定時間は、前記第１温度検出手段に恒久的な誤検出が発生したと疑われる状況下において前記受光体に結露ではなく汚れが発生したことにより前記第１温度検出手段に一時的な誤検出ではなく恒久的な誤検出が起こっているとみなせる最短の時間として設定される、
   請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記第１所定時間は、第１長所定時間、又は、前記第１長所定時間よりも短時間である第１短所定時間であり、
   前記第１長所定時間は、前記第１温度制御によって前記所定の目標温度に到達したことがない状態で前記第２温度制御が開始された状況において、一時的な誤検出が発生したと疑われる状態が解消される時間として設定されており、
   前記第１短所定時間は、プリントジョブの発生後に前記第２温度制御が開始された状況において、一時的な誤検出が発生したと疑われる状態が解消される時間として設定されている、
   請求項２又は３記載の画像形成装置。
5. 前記温度制御手段が、前記経過時間が前記所定時間以上となった場合に、前記加熱手段の作動を停止させる、
   請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
6. 前記温度制御手段が、プリントジョブの発生中には、前記加熱手段の作動を停止させない、
   請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記受光体と前記受熱体とが、前記記録紙の最小通過幅領域内に配置される、
   請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
8. 用紙にトナーを熱によって定着させるための被加熱体を備えた定着装置において、
   前記被加熱体を加熱する、加熱手段と、
   前記被加熱体に対して非接触に配置された、受光体と、
   前記被加熱体から前記受光体に入射された赤外線の量に基づいて、前記被加熱体の表面温度に相当する第１温度を検出する、第１温度検出手段と、
   前記被加熱体に対して非接触に配置された、受熱体と、
   前記被加熱体によって加熱された前記受熱体の温度に基づいて、前記被加熱体の表面温度に相当する第２温度を検出する、第２温度検出手段と、
   前記第１温度が所定の目標温度に追従するように前記加熱手段の出力を制御する第１温度制御、又は、前記第２温度が前記目標温度に追従するように前記加熱手段の出力を制御する第２温度制御を、択一的に実行する、温度制御手段と、
   前記第２温度制御が連続して実行された経過時間を計測する、タイマーと、
   前記第１温度検出手段の異常を知らせる警告手段と、
   を備えており、
   前記温度制御手段が、前記第１温度と前記第２温度との検出温度差が、前記第１温度検出手段に誤検出が発生したと疑われる最も小さい温度差として設定された所定温度差未満である場合に前記第１温度制御を行い、前記検出温度差が前記所定温度差以上である場合に前記第２温度制御を行い、前記経過時間が、前記第１温度検出手段に恒久的な誤検出が起こっているとみなせる時間として設定された所定時間以上となった場合に前記警告手段を作動させる、
   ことを特徴とする定着装置。

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