JP4705126B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタなどの画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置には、用紙に転写されたトナー像をその用紙に定着させる定着装置が設けられている。定着装置は、ヒートローラと、ヒートローラに押圧状態で配置されるプレスローラとを備えている。トナー像が転写された用紙は、ヒートローラとプレスローラとの間を搬送される。そして、用紙がヒートローラとプレスローラとの間を通過する間に、加熱および加圧によりトナー像が用紙に定着し、これにより記録シートへの画像の形成が達成される。

このような定着装置には、たとえば、ヒートローラの表面温度を検出するための２つのサーミスタが備えられている。第１のサーミスタは、ヒートローラの表面における幅方向の中央部に接触して配置される。そして、第１のサーミスタにより検出される温度が予め定める目標温度となるように、ヒートローラに内蔵されたヒータが制御される。一方、第２のサーミスタは、ヒートローラの表面における幅方向の端部、つまりヒートローラの表面における用紙との接触領域外に接触して配置される。たとえば、比較的小さい幅の用紙への画像の形成が連続して繰り返し行われた場合、ヒートローラの幅方向の中央部の表面温度が目標温度であるのに対し、ヒートローラの幅方向の端部では、記録シートに熱を奪われないために、熱が蓄積することによる異常加熱状態となるおそれがある。第２のサーミスタは、その異常加熱状態を検出し、ヒータによるヒートローラの加熱を中断（画像の形成を中断）するために備えられている。

また、ヒートローラの表面に付着した紙粉やトナーなどの付着物（異物）が第１のサーミスタに転移し、その転移した付着物が第１のサーミスタに蓄積されることにより、第１のサーミスタの感度が鈍ることがある。第１のサーミスタの感度が鈍ると、第１のサーミスタによる検出温度がヒートローラの実際の表面温度よりも低くなるため、ヒートローラの実際の表面温度が目標温度に達しているにもかかわらず、ヒータによるヒートローラの加熱が続けられる。その結果、ヒートローラの異常加熱状態となる。

これを防止するため、画像形成装置に電源が入れられたことに応答して、ヒータによるヒートローラのウォームアップを開始し、そのウォームアップ中に、第１のサーミスタによる検出温度と第２のサーミスタによる検出温度との差を求め、この温度差（第１のサーミスタにおける付着物の付着状態）に応じて、第１のサーミスタによる検出温度を補正することが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００５−１７３１００号公報

ところが、ヒートローラの種類などにより、第１のサーミスタに与える熱量が大きく変わるので、ウォームアップ中の第１のサーミスタによる検出温度は、第１のサーミスタへの付着物の付着状態に加えて、ヒートローラの種類に依存する。そのため、第１のサーミスタによる検出温度と第２のサーミスタによる検出温度との差に応じて、第１のサーミスタによる検出温度を精度よく補正するためには、ヒートローラの種類を考慮して、その温度差に応じた補正量を決定しなければならない。そのため、ヒートローラの種類ごとに、温度差に応じた補正量を定めるテーブルまたは計算式（パラメータ）を大幅に修正しなければならない。

そこで、本発明の目的は、被温度検出部材の種類にあまり配慮しなくても、被温度検出部材の温度を検出するための温度センサにおける被温度検出部材との接触部分の状態を判別することができる、画像形成装置を提供することにある。

前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、画像形成装置において、定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱部材と、前記定着部材に接触して設けられ、前記定着部材の温度を検出するために用いられる温度センサと、前記加熱部材による前記定着部材の非加熱状態が予め定める時間以上続いていることを条件として、前記温度センサに供給される電力を制御することにより前記温度センサを予め定める発熱期間にわたって自己発熱させ、前記非加熱状態を継続したままの状態における前記発熱期間の終了からの予め定める放熱時間に前記温度センサにより検出される温度の低下量に基づいて、前記温度センサにおける前記定着部材との接触部分における、異物の付着や離間による異常を判別する状態判別部とを備えていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記定着部材は、画像が記録される記録シートと接触するものであることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１〜２のいずれか一項に記載の発明において、前記状態判別部は、予め定める比較値を記憶しており、当該比較値と前記温度センサにより検出される温度との比較の結果に基づいて、前記接触部分の状態を判別することを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項２〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記状態判別部は、前記接触部分の状態を判別することなく、前記記録シートに画像を形成する
ための動作が予め定める回数以上行われたことを条件として、前記接触部分の状態を判別するための一連の処理を実行することを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記状態判別部は、前記温度センサにより検出される温度が予め定める温度以下であることを条件として、前記接触部分の状態を判別するための一連の処理を実行することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、被温度検出部材の温度を検出するための温度センサは、被温度検出部材に接触して設けられている。温度センサにおける被温度検出部材との接触部分の状態を判別するために、温度センサを自己発熱させるべく、温度センサに供給される電力が制御される。そして、自己発熱の開始後の温度センサによる検出温度に基づいて、温度センサの接触部分の状態が判別される。

温度センサが自己発熱されるように構成されているので、定着部材の種類よらず、ほぼ一定の熱量が温度センサに供給される。したがって、定着部材の種類にあまり依存せず、温度センサの接触部分の状態を判別することができる。よって、定着部材の種類にあまり依存せずに、温度センサの接触部分の状態に応じた補正量を決定し、この補正量に基づいて温度センサによる検出温度を精度よく補正することができる。
また、温度センサの自己発熱の終了からの予め定める放熱時間における温度センサによる検出温度の低下量に基づいて、温度センサの接触部分の状態が判別される。
温度センサの接触部分の状態が正常な状態であるとき、たとえば、温度センサの自己発熱の終了からの予め定める放熱時間において、温度センサの温度は、ほぼ一定量低下する。そのため、その放熱時間における温度センサによる検出温度の低下量が一定量から大きく異なる場合、温度センサの接触部分の状態が通常の状態ではない（つまり異常である）と判別することができる。
さらに、画像形成装置には、定着部材を加熱する加熱部材が備えられている。そして、温度センサの接触部分の状態を判別するための一連の処理は、加熱部材による定着部材の非加熱状態が予め定める時間以上続いていることを条件として実行される。
一連の処理の開始の直前に、加熱部材による定着部材の加熱が行われていると、その加熱が温度センサの自己発熱開始後の温度変化に影響を与え、温度センサの接触部分の状態を正確に判別することができないおそれがある。そのため、加熱部材による定着部材の非加熱状態が予め定める時間以上続いていることを条件として、一連の処理が実行されることにより、温度センサの接触部分の状態を良好に判別することができる。
また、温度センサにおける定着部材との接触部分への異物の付着状態を判別することができる。
また、温度センサにおける定着部材との接触部分が定着部材に接触している状態と、当該接触部分が定着部材から離間している状態とを判別することができる。

請求項２に記載の発明によれば、被温度検出部材は、画像が記録される記録シートと接触する。そのため、被温度検出部材には、記録シートに付着した付着物（異物）が転移する。被温度検出部材に転移した付着物は、被温度検出部材から温度センサにさらに転移する。温度センサに付着物が付着すると、温度センサの感度が鈍るので、その付着状態（たとえば、温度センサの感度を鈍らせる程度の量の付着物が付着しているか否か）を判別し、付着状態に基づいて温度センサによる検出温度を補正すれば、被温度検出部材の温度を精度よく検出することができる。

請求項３に記載の発明によれば、予め定める比較値と温度センサにより検出される温度との比較の結果に基づいて、温度センサの接触部分の状態が判別される。
温度センサの接触部分の状態が正常な状態であるとき、たとえば、温度センサの自己発熱の開始から所定時間が経過したタイミングで、温度センサの温度は、ほぼ一定温度となる。そのため、その一定温度に応じた値を比較値として定めておくことにより、温度センサによる検出温度と比較値とが大きく異なる場合に、温度センサの接触部分の状態が通常の状態ではない（つまり異常である）と判別することができる。

請求項４に記載の発明によれば、温度センサの接触部分の状態を判別するための一連の処理は、接触部分の状態が判別されることなく、予め定める回数以上の画像形成動作が行われたことを条件として実行される。これにより、温度センサの接触部分の状態を判別するための一連の処理が頻繁に実行されることを防止できる。
請求項５に記載の発明によれば、温度センサの接触部分の状態を判別するための一連の処理は、温度センサにより検出される温度が予め定める温度以下であることを条件として実行される。

一連の処理の開始前に、温度センサによる検出温度が予め定める温度よりも高ければ、そのときの温度が温度センサの自己発熱開始後の温度変化に影響を与え、温度センサの接触部分の状態を正確に判別することができないおそれがある。そのため、温度センサにより検出される温度が予め定める温度以下であることを条件として、一連の処理が実行されることにより、温度センサの接触部分の状態を良好に判別することができる。

１．プリンタの全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例としてのプリンタの側断面図である。
プリンタ１の本体ケーシング２内には、その中央部に、プロセス部３が配置されている。プロセス部３の上方には、レーザなどを備える露光器４が配置されている。

プロセス部３は、感光ドラム５、スコロトロン型帯電器６、現像ローラ７および転写ローラ８などを備えている。感光ドラム５の回転に伴って、感光ドラム５の表面は、スコロトロン型帯電器６によって一様に帯電された後、露光器４からのレーザビームにより選択的に露光される。この露光によって、感光ドラム５の表面から電荷が選択的に除去され、感光ドラム５の表面に静電潜像が形成される。現像ローラ７には、現像バイアスが印加されている。静電潜像が現像ローラ７に対向すると、静電潜像と現像ローラ７との間の電位差により、現像ローラ７から静電潜像にトナーが供給される。これによって、感光ドラム５の表面にトナー像が形成される。

また、本体ケーシング２の底部には、記録シートの一例としての用紙Ｐを収容する給紙カセット９が配置されている。給紙カセット９に収容されている用紙Ｐは、１枚ずつ、感光ドラム５と転写ローラ８との間に供給される。そして、感光ドラム５の表面上のトナー像は、用紙Ｐと対向したときに、転写ローラ８に印加された転写バイアスによって、用紙Ｐに転写される。

プロセス部３に対して用紙Ｐの搬送方向における下流側には、定着部１０が設けられている。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着部１０に搬送される。定着部１０には、被温度検出部材の一例としての加熱ローラ１１と、加熱ローラ１１に下方から圧接される加圧ローラ１２とを備えている。加熱ローラ１１は、表面がフッ素樹脂によってコーティングされている金属管と、その金属管内に挿入されている加熱のための加熱部材の一例としてのヒータ１３とを備えている。加圧ローラ１２は、金属製のローラ軸をゴム材料で被覆した構成を有している。用紙Ｐが加熱ローラ１１と加圧ローラ１２との間を通過する間に、用紙Ｐ上のトナー像は、加熱ローラ１１により加熱されるとともに、加圧ローラと加熱ローラとの間で加圧されることによって、用紙Ｐに定着する。

トナー像が定着した用紙Ｐは、本体ケーシング２の上面の排紙トレイ１４に排出される。
２．プリンタの制御系
図２は、プリンタの制御系の構成を示すブロック図である。
プリンタ１は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどを含むマイクロコンピュータで構成される制御部２１を備えている。また、プリンタ１は、加熱ローラ１１の表面温度を検出するために用いられる温度センサの一例としてのセンタサーミスタ２２と、センタサーミスタ２２への給電のためサーミスタ給電回路２３と、ヒータ１３への給電のためのヒータ給電回路２４とを備えている。センタサーミスタ２２は、加熱ローラ１１の表面における用紙Ｐとの接触領域Ａに接触して配置されている。より具体的には、センタサーミスタ２２は、加熱ローラ１１の表面における幅方向（加熱ローラ１１の軸方向）の中央部に接触して配置されている。センタサーミスタ２２は、温度検出用の抵抗素子２２ａを有している。抵抗素子２２ａは、自身の温度変化に従って、抵抗値が変化するように構成されている。そして、この抵抗素子２２ａの抵抗値の変化を利用して、温度が検出される。

制御部２１は、ＲＯＭに格納されているプログラムをＣＰＵが実行することによりソフトウエア的に実現される機能処理部として、サーミスタ制御部２５、状態判別部２６およびヒータ制御部２７を実質的に備えている。
サーミスタ制御部２５は、サーミスタ給電回路２３を制御することにより、サーミスタ給電回路２３からセンタサーミスタ２２に供給される電力を制御する。具体的には、サーミスタ給電回路２３には、出力電圧を第１電圧と第２電圧とに切り換えるための電圧切換回路２８が備えられている。サーミスタ制御部２５は、電圧切換回路２８に含まれるスイッチング素子（図示せず）のオン／オフを切り換えることにより、センタサーミスタ２２に印加される電圧を第１電圧と第２電圧とに切り換える。第１電圧は、センタサーミスタ２２による良好な温度検出が可能な電圧である。センタサーミスタ２２への第１電圧の印加時におけるセンタサーミスタ２２の抵抗素子２２ａの自己発熱量は、それを無視できる程度に小さい。一方、第２電圧は、第１電圧よりもはるかに大きく、センタサーミスタ２２の抵抗素子２２ａを積極的に自己発熱させることができる電圧である。センタサーミスタ２２への第２電圧の印加時には、センタサーミスタ２２（抵抗素子２２ａ）は、その発熱量を無視することができない程度に自己発熱する。

状態判別部２６は、後述する状態判別処理を実行し、センタサーミスタ２２からの出力信号に基づいて、センタサーミスタ２２における加熱ローラ１１との接触部分（以下、この項において、単に「センタサーミスタ２２の接触部分」という。）の状態を判別する。
ヒータ制御部２７は、センタサーミスタ２２の接触部分の状態およびセンタサーミスタ２２からの出力信号に基づいて、ヒータ給電回路２４を制御することにより、ヒータ給電回路２４からヒータ１３に供給される電力を制御する。具体的には、ヒータ制御部２７は、センタサーミスタ２２の接触部分の状態に基づいて、加熱ローラ１１の表面温度の目標温度を設定（補正）し、センタサーミスタ２２により検出される温度が目標温度と一致するように、ヒータ給電回路２４をフィードバック制御する。

なお、センタサーミスタ２２の故障などに起因する加熱ローラ１１の異常加熱を防止するため、ヒータ給電回路２４からヒータ１３への給電経路上には、加熱ローラ１１の表面温度が一定温度を超えると給電経路を遮断するバイメタルスイッチ２９が設けられている。
３．状態判別処理
図３は、状態判別処理のフローチャートである。図４は、状態判別処理中におけるセンタサーミスタによる検出温度の変化を示すグラフである。

状態判別処理は、画像形成動作（用紙Ｐに画像を形成する動作）が行われていない期間に実行される。状態判別処理では、まず、センタサーミスタ２２の接触部分の状態が以前に判別されてから、新たに判別されることなく、印字回数（画像形成動作の回数）が１００００回以上に達しているか否かが判別される（Ｓ１）。印字回数が１００００回未満であれば、これ以降のステップは実行されない。

印字回数が１００００回以上であれば、スリープモードの継続時間であるスリープ時間がその時点で２時間以上に達しているか否かが判別される（Ｓ２）。プリンタ１では、画像形成動作の終了から新たな画像形成動作が行われずに一定時間（たとえば、５分間）が経過すると、スリープモードに入り、ヒータ１３の発熱が中断される。スリープ時間が２時間未満であれば、これ以降のステップは実行されない。

スリープ時間が２時間以上であれば、センタサーミスタ２２による検出温度が３０℃以下であるか否かが判別される（Ｓ３）。センタサーミスタ２２による検出温度が３０℃よりも高ければ、これ以降のステップは実行されない。
センタサーミスタ２２による検出温度が３０℃以下であれば、サーミスタ自己発熱制御が実行される（Ｓ４）。このサーミスタ自己発熱制御では、センタサーミスタ２２に印加される電圧が第１電圧から第２電圧に切り換えられる。これにより、センタサーミスタ２２が自己発熱し、センタサーミスタ２２の温度が急激に上昇する。図４に示すように、センタサーミスタ２２に印加される電圧が第１電圧から第２電圧に切り換えられてから予め定める発熱期間ｔ１−ｔ２が経過すると、センタサーミスタ２２に印加される電圧が第２電圧から第１電圧に戻される。これにより、センタサーミスタ２２の積極的な自己発熱がなくなるので、その後、センタサーミスタ２２の温度（検出温度）は、センタサーミスタ２２からの放熱により低下していく。発熱期間ｔ１−ｔ２は、たとえば、３０秒間である。

たとえば、センタサーミスタ２２の接触部分に紙粉やトナーなどの付着物（異物）が多く付着していると、その付着物により放熱が妨げられるので、付着物が多く付着していないときに比べて、センタサーミスタ２２の温度の低下が遅れる。また、センタサーミスタ２２の取付状態が変化し、センタサーミスタ２２の接触部分が加熱ローラ１１の表面から離間していると、センタサーミスタ２２から加熱ローラ１１への伝熱が妨げられるので、センタサーミスタ２２の接触部分が加熱ローラ１１の表面に接触しているときに比べて、センタサーミスタ２２の温度の低下が遅れる。

そこで、センタサーミスタ２２に印加される電圧が第２電圧から第１電圧に戻されてから予め定める放熱時間ｔ２−ｔ３が経過した時点で、その放熱時間におけるセンタサーミスタ２２の温度低下量ΔＴが取得される（Ｓ５）。放熱時間は、たとえば、２分間である。
そして、温度低下量ΔＴが比較値の一例としての閾値Ｔth１（たとえば、Ｔth１＝２０℃）よりも大きいか否かにより、センタサーミスタ２２の接触部分の状態が正常であるか異常であるかが判別される。閾値Ｔth１は、実験に基づいて予め設定され、制御部２１のＲＯＭに記憶されている。具体的には、センタサーミスタ２２の接触部分が正常な状態（付着物の付着がなく、かつ、加熱ローラ１１に接触している状態）で、実験により、放熱時間ｔ２−ｔ３におけるセンタサーミスタ２２の温度低下量が取得される。そして、その取得された温度低下量に基づいて、閾値Ｔth１が設定される。

温度低下量ΔＴが閾値Ｔth１よりも大きければ（Ｓ６：ＹＥＳ）、センタサーミスタ２２の接触部分の状態が正常であると判別され（Ｓ７）、状態判別処理が終了する。一方、温度低下量ΔＴが閾値Ｔth１以下であれば（Ｓ６：ＮＯ）、センタサーミスタ２２の接触部分に多量（たとえば、センタサーミスタ２２の感度を鈍らせる程度の量）の付着物が付着し、または、センタサーミスタ２２の接触部分が加熱ローラ１１の表面から離間しているなど、センタサーミスタ２２の接触部分の状態が異常であると判別され（Ｓ８）、状態判別処理が終了する。そして、センタサーミスタ２２の接触部分の状態が異常であると判別されると、制御部２１は、プリンタ１の表示ディスプレイ（図示しない）に、警告を表示する。
４．効果
以上のように、加熱ローラ１１の温度を検出するためのセンタサーミスタ２２は、加熱ローラ１１に接触して設けられている。センタサーミスタ２２における加熱ローラ１１との接触部分の状態を判別するために、センタサーミスタ２２を自己発熱させるべく、センタサーミスタ２２に供給される電力が制御される。そして、自己発熱の開始後のセンタサーミスタ２２による検出温度に基づいて、センタサーミスタ２２の接触部分の状態が判別される。

センタサーミスタ２２は、加熱ローラ１１における用紙Ｐと接触する接触領域に接触して設けられている。そして、センタサーミスタ２２の自己発熱の終了からの予め定める放熱時間におけるセンタサーミスタ２２による検出温度の低下量に基づいて、センタサーミスタ２２の接触部分の状態が判別される。
センタサーミスタ２２が自己発熱されるように構成されているので、加熱ローラ１１の種類によらず、ほぼ一定の熱量が温度センサに供給される。したがって、加熱ローラ１１の種類にあまり依存せずに、センタサーミスタ２２の接触部分の状態を判別することができる。具体的には、加熱ローラ１１の種類にあまり依存せずに、センタサーミスタ２２の接触部分における付着物の付着状態を判別することができる。また、加熱ローラ１１の種類にあまり依存せずに、センタサーミスタ２２の接触部分が加熱ローラ１１の表面に接触している状態と、センタサーミスタ２２の接触部分が加熱ローラ１１から離間している状態とを判別することができる。

加熱ローラ１１は、画像が記録される用紙Ｐと接触する。そのため、加熱ローラ１１には、用紙Ｐに付着した付着物が転移する。加熱ローラ１１に転移した付着物は、加熱ローラ１１からセンタサーミスタ２２にさらに転移する。センタサーミスタ２２に付着物が付着すると、センタサーミスタ２２の感度が鈍るので、その付着状態（たとえば、センタサーミスタ２２の感度を鈍らせる程度の量の付着物が付着しているか否か）を判別し、付着状態に基づいてセンタサーミスタ２２による検出温度を補正することにより、加熱ローラ１１の温度を精度よく検出することができる。

また、センタサーミスタ２２の接触部分の状態を判別するための一連の処理（図３に示すＳ４以降のステップ）は、接触部分の状態が判別されることなく、１００００回以上の画像形成動作が行われたことを条件として実行される。これにより、図３に示すＳ４以降のステップが頻繁に実行されることを防止できる。なお、１００００回以上という基準は、単なる一例であり、図３に示すＳ４以降のステップが頻繁に実行されることによる弊害を生じない回数に設定されていればよい。

さらに、図３に示すＳ４以降のステップは、センタサーミスタ２２により検出される温度が３０℃以下であることを条件として実行される。サーミスタ自己発熱制御の開始時点で、センタサーミスタ２２による検出温度が３０℃よりも高ければ、そのときの温度がセンタサーミスタ２２の自己発熱開始後の温度変化に影響を与え、センタサーミスタ２２の接触部分の状態を正確に判別することができないおそれがある。そのため、センタサーミスタ２２により検出される温度が３０℃以下であることを条件として、図３に示すＳ４以降のステップが実行されることにより、センタサーミスタ２２の接触部分の状態を良好に判別することができる。なお、３０℃という基準は、単なる一例であり、室温に基づいて適当に設定されるとよい。

プリンタ１には、加熱ローラ１１を加熱するヒータ１３が備えられている。そして、図３に示すＳ４以降のステップは、ヒータ１３による加熱ローラ１１の非加熱状態が２時間以上続いていることを条件として実行される。サーミスタ自己発熱制御の開始の直前に、ヒータ１３による加熱ローラ１１の加熱が行われていると、その加熱（加熱ローラ１１や加圧ローラ１２の蓄熱）がセンタサーミスタ２２の自己発熱開始後の温度変化に影響を与え、センタサーミスタ２２の接触部分の状態を正確に判別することができないおそれがある。そのため、ヒータ１３による加熱ローラ１１の非加熱状態が２時間以上続いていることを条件として、一連の処理が実行されることにより、センタサーミスタ２２の接触部分の状態を良好に判別することができる。なお、２時間という基準は、単なる一例であり、加熱された加熱ローラ１１、加圧ローラ１２およびセンタサーミスタ２２が室温に低下するのに十分な時間に設定されていればよい。

なお、センタサーミスタ２２の接触部分の状態が正常な状態であるとき、センタサーミスタ２２の自己発熱の開始から所定時間が経過したタイミング（たとえば、図４に示す時刻ｔ３）で、センタサーミスタ２２の温度は、ほぼ所定の温度となる。そのため、その所定の温度に応じた値を比較値として制御部２１のＲＯＭに記憶させておき、センタサーミスタ２２の自己発熱の開始から所定時間が経過したタイミングでのセンタサーミスタ２２による検出温度を取得して、その検出温度と比較値とが大きく異なる場合（たとえば、それらの偏差が１０℃よりも大きい場合）に、センタサーミスタ２２の接触部分の状態が異常であると判別することができる。
５．制御系の他の構成
図５は、プリンタの制御系の他の構成を示すブロック図である。

プリンタ１は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどを含むマイクロコンピュータで構成される制御部５１を備えている。また、プリンタ１は、加熱ローラ１１の表面温度を検出するための第１の温度センサの一例としてのセンタサーミスタ５２と、加熱ローラ１１の表面温度を検出するための第２の温度センサの一例としてのサイドサーミスタ５３と、センタサーミスタ５２およびサイドサーミスタ５３への給電のためのサーミスタ給電回路５４と、ヒータ１３への給電のためのヒータ給電回路５５とを備えている。

センタサーミスタ５２は、加熱ローラ１１の表面における用紙Ｐとの接触領域Ａに接触して配置されている。より具体的には、センタサーミスタ５２は、加熱ローラ１１の表面における幅方向（軸方向）の中央部に接触して配置されている。センタサーミスタ５２は、温度検出用の抵抗素子５２ａを有している。
サイドサーミスタ５３は、加熱ローラ１１の表面における接触領域Ａ以外の領域に接触して配置されている。サイドサーミスタ５３としては、センタサーミスタ５２と同じタイプのもの（同じ特性を有するもの）が採用されている。サイドサーミスタ５３は、温度検出用の抵抗素子５３ａを有している。

制御部５１は、ＲＯＭに格納されているプログラムをＣＰＵが実行することによりソフトウエア的に実現される機能処理部として、サーミスタ制御部５６、状態判別部５７およびヒータ制御部５８を実質的に備えている。
サーミスタ制御部５６は、サーミスタ給電回路５４を制御することにより、サーミスタ給電回路５４からセンタサーミスタ５２およびサイドサーミスタ５３に供給される電力を制御する。具体的には、サーミスタ給電回路５４には、出力電圧を第１電圧と第２電圧とに切り換えるための電圧切換回路５９が備えられている。サーミスタ制御部５６は、電圧切換回路５９に含まれるスイッチング素子（図示せず）のオン／オフを切り換えることにより、出力電圧を第１電圧と第２電圧とに切り換える。サーミスタ給電回路５４の出力電圧は、センタサーミスタ５２およびサイドサーミスタ５３に並列に印加される。

状態判別部５７は、後述する第２の状態判別処理を実行し、センタサーミスタ５２およびサイドサーミスタ５３からの出力信号に基づいて、センタサーミスタ５２の接触部分の状態を判別する。
ヒータ制御部５８は、センタサーミスタ５２の接触部分の状態およびセンタサーミスタ５２からの出力信号に基づいて、ヒータ給電回路５５を制御することにより、ヒータ給電回路５５からヒータ１３に供給される電力を制御する。具体的には、ヒータ制御部５８は、センタサーミスタ５２の接触部分の状態に基づいて、加熱ローラ１１の表面温度の目標温度を設定（補正）し、センタサーミスタ５２により検出される温度が目標温度と一致するように、ヒータ給電回路５５をフィードバック制御する。

なお、センタサーミスタ５２の故障などに起因する加熱ローラ１１の異常加熱を防止するため、ヒータ給電回路５５からヒータ１３への給電経路上には、加熱ローラ１１の表面温度が一定温度を超えると給電経路を遮断するバイメタルスイッチ６０が設けられている。
６．第２の状態判別処理
図６は、第２の状態判別処理のフローチャートである。

第２の状態判別処理は、画像形成動作が行われていない期間に実行される。状態判別処理では、まず、センタサーミスタ５２の接触部分の状態が以前に判別されてから、新たに判別されることなく、印字回数（画像形成動作の回数）が１００００回以上に達しているか否かが判別される（Ｓ１１）。印字回数が１００００回未満であれば、これ以降のステップは実行されない。

印字回数が１００００回以上であれば、スリープモードの継続時間であるスリープ時間がその時点で２時間以上に達しているか否かが判別される（Ｓ１２）。スリープ時間が２時間未満であれば、これ以降のステップは実行されない。
スリープ時間が２時間以上であれば、センタサーミスタ５２による検出温度が３０℃以下であるか否かが判別される（Ｓ１３）。センタサーミスタ５２による検出温度が３０℃よりも高ければ、これ以降のステップは実行されない。

センタサーミスタ５２による検出温度が３０℃以下であれば、センタサーミスタ５２による検出温度Ｔcとサイドサーミスタ５３による検出温度Ｔsとの偏差│Ｔc−Ｔs│が１℃よりも小さいか否かが判別される（Ｓ１４）。偏差│Ｔc−Ｔs│が１℃以上であれば、これ以降のステップは実行されない。
偏差│Ｔc−Ｔs│が１℃よりも小さければ、サーミスタ自己発熱制御が実行される（Ｓ１５）。このサーミスタ自己発熱制御では、センタサーミスタ５２およびサイドサーミスタ５３に印加される電圧が第１電圧から第２電圧に切り換えられる。これにより、センタサーミスタ５２（抵抗素子５２ａ）およびサイドサーミスタ５３（抵抗素子５３ａ）が自己発熱し、センタサーミスタ５２およびサイドサーミスタ５３の温度が急激に上昇する。センタサーミスタ５２およびサイドサーミスタ５３に印加される電圧が第１電圧から第２電圧に切り換えられてから予め定める発熱期間（図４に示す期間ｔ１−ｔ２）が経過すると、センタサーミスタ５２およびサイドサーミスタ５３に印加される電圧が第２電圧から第１電圧に戻される。これにより、センタサーミスタ５２およびサイドサーミスタ５３の積極的な自己発熱がなくなるので、その後、センタサーミスタ５２およびサイドサーミスタ５３の温度（検出温度）は、センタサーミスタ５２からの放熱により低下していく。

センタサーミスタ５２は、加熱ローラ１１における接触領域Ａに接触しているので、センタサーミスタ５２には、加熱ローラ１１から付着物が転移しやすい。これに対し、サイドサーミスタ５３は、接触領域Ａに接触していないので、加熱ローラ１１からサイドサーミスタ５３への付着物の転移は、ほとんどない。そのため、センタサーミスタ５２の接触部分に付着物が多く付着していると、サイドサーミスタ５３の温度低下に比べて、センタサーミスタ５２の温度の低下が遅れる。

そこで、センタサーミスタ５２およびサイドサーミスタ５３に印加される電圧が第２電圧から第１電圧に戻されてから予め定める放熱時間（図４に示す時間ｔ２−ｔ３）が経過した時点で、センタサーミスタ５２による検出温度Ｔcとサイドサーミスタ５３による検出温度Ｔsとの温度差（Ｔc−Ｔs）が取得される（Ｓ１６）。
そして、温度差（Ｔc−Ｔs）が比較値の一例としての閾値Ｔth２（たとえば、Ｔth２＝１０℃）よりも小さいか否かにより、センタサーミスタ５２の接触部分の状態が正常であるか異常であるかが判別される。閾値Ｔth２は、実験に基づいて予め設定され、制御部５１のＲＯＭに記憶されている。

温度低下量ΔＴが閾値Ｔth２よりも小さければ（Ｓ１７：ＹＥＳ）、センタサーミスタ５２の接触部分の状態が正常であると判別され（Ｓ１８）、状態判別処理が終了する。一方、温度低下量ΔＴが閾値Ｔth２以上であれば（Ｓ１７：ＮＯ）、センタサーミスタ５２の接触部分に多量（たとえば、センタサーミスタ５２の感度を鈍らせる程度の量）の付着物が付着している状態（異常）であると判別され（Ｓ１９）、状態判別処理が終了する。
７．効果
センタサーミスタ５２は、加熱ローラ１１の表面における用紙Ｐと接触する接触領域Ａに接触して設けられる。一方、サイドサーミスタ５３は、加熱ローラ１１の表面における接触領域Ａ以外の領域に接触して設けられる。そして、センタサーミスタ５２およびサイドサーミスタ５３の自己発熱の開始から所定時間が経過したタイミングでセンタサーミスタ５２により検出される温度と、当該タイミングでサイドサーミスタ５３により検出される温度との比較の結果に基づいて、センタサーミスタ５２の接触部分の状態が判別される。

具体的には、センタサーミスタ５２およびサイドサーミスタ５３の自己発熱の終了からの予め定める放熱時間が経過した時点でセンタサーミスタ５２により検出される温度と、その時点でサイドサーミスタ５３により検出される温度とが比較される。そして、その比較の結果に基づいて、センタサーミスタ５２における加熱ローラ１１との接触部分の状態が判別される。より具体的には、その放熱時間が経過した時点で、センタサーミスタ５２による検出温度Ｔcとサイドサーミスタ５３による検出温度Ｔsとの温度差（Ｔc−Ｔs）が予め定める閾値Ｔth２以上であれば、センタサーミスタ５２にある程度の付着物が付着している状態であると判別することができる。

また、センタサーミスタ５２の接触部分の状態を判別するための一連の処理（図６に示すＳ１５以降のステップ）は、センタサーミスタ５２による検出温度Ｔcとサイドサーミスタ５３による検出温度Ｔsとの偏差が１℃以下であることを条件として実行される。サーミスタ自己発熱制御の開始時点で、センタサーミスタ５２による検出温度Ｔcとサイドサーミスタ５３による検出温度Ｔsとが大きく異なれば、その温度差に起因して、センタサーミスタ５２およびサイドサーミスタ５３の自己発熱開始後の温度に差が生じる。この場合に、センタサーミスタ５２およびサイドサーミスタ５３の自己発熱の開始から所定時間が経過したタイミングで、センタサーミスタ５２による検出温度Ｔcとサイドサーミスタ５３による検出温度Ｔsとに差が生じていても、その差は、サーミスタ自己発熱制御の開始前からの温度差に起因するものであるか、センタサーミスタ５２の接触部分の接触状態に起因するものであるかが不明である。そのため、センタサーミスタ５２による検出温度Ｔcとサイドサーミスタ５３による検出温度Ｔsとの差が１℃以下であることを条件として、図６に示すＳ１５以降のステップが実行されることにより、センタサーミスタ５２の接触部分の状態を良好に判別することができる。なお、１℃という基準は、単なる一例であり、適当に設定されるとよい。

また、センタサーミスタ５２およびサイドサーミスタ５３として、同じタイプのものが採用されている。これにより、センタサーミスタ５２およびサイドサーミスタ５３は、同じ特性を有するので、センタサーミスタ５２による検出温度Ｔcとサイドサーミスタ５３による検出温度Ｔsとの比較の結果に基づいて、センタサーミスタ５２の接触部分の状態を良好に判別することができる。
８．変形例
プリンタ１として、モノクロレーザプリンタを例にとったが、本発明は、モノクロＬＥＤプリンタ、カラーレーザプリンタおよびカラーＬＥＤプリンタなどの各種のプリンタに適用することができる。また、プリンタに限らず、複写機やファクシミリ装置に適用することもできる。

また、用紙Ｐ上のトナー像を加熱する定着部材として、加熱ローラ１１を例にとったが、本発明は、フィルム定着方式に用いられるフィルム状の定着部材などの各種の定着部材を備える画像形成装置に適用することができる。
また、加熱ローラ１１へ圧接される加圧部材として、加圧ローラ１２を例にとったが、本発明は、ベルト状の加圧部材などの各種の加圧部材を備える画像形成装置に適用することができる。

また、「温度」として、［℃］を単位とする温度を例にとったが、本発明は、「温度」として、センタサーミスタ２２内の温度検出用の抵抗素子の抵抗値、電圧値などの値を採用することができる。また、「温度」として、[℃]を単位とする温度を適当に加工したデータを採用することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例としてのプリンタの側断面図である。 図２は、プリンタの制御系の構成を示すブロック図である。 図３は、状態判別処理のフローチャートである。 図４は、状態判別処理中におけるセンタサーミスタによる検出温度の変化を示すグラフである。 図５は、プリンタの制御系の他の構成を示すブロック図である。 図６は、第２の状態判別処理のフローチャートである。

符号の説明

１ プリンタ
１１ 加熱ローラ
１３ ヒータ
２２ センタサーミスタ
２６ 状態判別部
５２ センタサーミスタ
５３ サイドサーミスタ
５７ 状態判別部
Ａ 接触領域
Ｐ 用紙

Claims (5)

1. 定着部材と、
   前記定着部材を加熱する加熱部材と、
   前記定着部材に接触して設けられ、前記定着部材の温度を検出するために用いられる温度センサと、
   前記加熱部材による前記定着部材の非加熱状態が予め定める時間以上続いていることを条件として、前記温度センサに供給される電力を制御することにより前記温度センサを予め定める発熱期間にわたって自己発熱させ、前記非加熱状態を継続したままの状態における前記発熱期間の終了からの予め定める放熱時間に前記温度センサにより検出される温度の低下量に基づいて、前記温度センサにおける前記定着部材との接触部分における、異物の付着や離間による異常を判別する状態判別部とを備えている、画像形成装置。
2. 前記定着部材は、画像が記録される記録シートと接触するものである、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記状態判別部は、予め定める比較値を記憶しており、当該比較値と前記温度センサにより検出される温度との比較の結果に基づいて、前記接触部分の状態を判別する、請求項１〜２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
4. 前記状態判別部は、前記接触部分の状態を判別することなく、前記記録シートに画像を形成するための動作が予め定める回数以上行われたことを条件として、前記接触部分の状態を判別するための一連の処理を実行する、請求項２〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記状態判別部は、前記温度センサにより検出される温度が予め定める温度以下であることを条件として、前記接触部分の状態を判別するための一連の処理を実行する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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