JP6468832B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着部材の温度検知処理に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、記録材上に転写されたトナー画像を定着器により定着する。定着器はヒータを有する定着部材と、この定着部材の表面温度を検知するセンサとを備える。定着部材の表面温度をトナーが溶融する温度（目標温度）に保つため、センサにより検知された定着部材の表面温度に基づいてヒータの通電を制御している。

ここで、定着部材の温度を検知するセンサとしては、定着部材の表面を傷つけないように非接触式の温度検知素子が用いられている。定着部材の表面温度に応じて発せられる赤外線を吸収し、赤外線の吸収量に応じて発熱する赤外線吸収フィルムを備えた非接触の温度検知デバイスが知られている（特許文献１）。この温度検知デバイスは、一方のサーミスタにより検知された赤外線吸収フィルムの温度から、他方のサーミスタにより検知された赤外線吸収フィルムを保持する保持部材の温度を差し引いた値に基づいて、定着部材の表面温度を検知する。より具体的には、赤外線吸収フィルムの検知温度と保持部材の検知温度との温度差と、赤外線吸収フィルムの検知温度とから、データテーブルを参照することによって、定着部材の表面温度が決定される。赤外線吸収フィルムの検知温度と保持部材の検知温度との温度差を求める理由は、Ａ／Ｄ変換器がサーミスタ素子の出力電圧をアナログ値からデジタル値に変換するので、表面温度を検知できる能力（分解能）が制約されてしまうからである。

特開２００３−５７１１６号公報

ここで、赤外線吸収フィルムの温度が保持部材の温度より高いという前提でアナログ回路が設計されており、さらには、データテーブルが決められている。そのため、赤外線吸収フィルムに設けたサーミスタの検知温度が保持部材に設けたサーミスタの検知温度よりも低くなった場合、いずれかのサーミスタが故障したと誤検知してしまう。つまり、赤外線吸収フィルムに設けたサーミスタの検知温度が保持部材に設けたサーミスタの検知温度よりも低くなった場合、定着部材の温度を検知することができない可能性があった。

例えば、定着部材が交換された場合、赤外線吸収フィルムの温度は急激に低下する。しかし、保持部材の温度は徐々に低下する。つまり、定着部材が交換された直後においては、赤外線吸収フィルムに設けたサーミスタにより検知された温度が保持部材に設けたサーミスタにより検知された温度よりも低くなる可能性がある。

そこで、本発明の目的は定着部材の温度を高精度に検知することにある。

上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記記録材上に形成された前記画像を加熱する加熱部を備え、前記加熱部が前記画像を加熱することによって、前記画像を前記記録材に定着する定着手段と、前記加熱部と非接触に設けられ、前記加熱部から発せられた赤外線を吸収することによって温度が上昇するフィルムと、前記フィルムの温度を測定する第１の測定手段と、前記加熱部と非接触に設けられ、前記フィルムを保持する保持部材と、前記保持部材の温度を測定する第２の測定手段と、前記第１の測定手段の測定結果に対応する第１の温度が前記第２の測定手段の測定結果に対応する第２の温度より高い場合、第１の温度決定条件に基づき前記第１の測定手段の測定結果と前記第２の測定手段の測定結果とから前記加熱部の温度を検知し、前記第１の温度が前記第２の温度より低い場合、前記第１の温度決定条件と異なる第２の温度決定条件に基づき前記第１の測定手段の測定結果と前記第２の測定手段の測定結果とから前記加熱部の温度を検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて前記加熱部の温度を制御する制御手段と、を有し、前記検知手段は、前記検知手段による前記加熱部の温度検知中に、前記第２の温度が前記第１の温度よりも高い第１期間から前記第１の温度が前記第２の温度より高い第２期間を経て、再び前記第２の温度が前記第１の温度より高い第３期間へ移行しても、前記第３期間においては前記第１の温度決定条件に基づいて前記加熱部の温度を検知することを特徴とする。

本発明によれば、定着部材の温度を高精度に検知できる。

画像形成装置の概略断面図 定着器の概略構成図 温度検知センサの概略構成図 従来の温度検知センサの検知回路を示した要部概略図 第１の実施形態の温度検知センサの検知回路を示した要部概略図 定着部材の温度を検知するための第１のデータテーブル 定着部材の温度を検知するための第２のデータテーブル 画像形成装置の温度検知処理に関するフローチャート図 検知温度と実際温度とを比較した結果を示した図 検知温度と実際温度とを比較した結果を示した図

（第１の実施形態）
図１は画像形成装置（プリンタ１）を示す概略断面図である。図１において、１はプリンタ本体、２ａ〜２ｄは４色の感光ドラム、３ａ〜３ｄは帯電器、４ａ〜４ｄは感光ドラムクリーナ、５ａ〜５ｄはレーザー走査ユニットである。また、６ａ〜６ｄは一次転写ブレード、７ａ〜７ｄは現像ユニット、８は中間転写ベルト、１０、１１、２１は中間転写ベルト８を支持しているローラ、１２は中間転写ベルトクリーナである。

給紙カセット１７は記録材Ｓを収納している。ピックアップローラ１８、及び１９は給紙カセット１７に収容された記録材Ｓを給紙するためのローラである。縦パスローラ２０は記録材Ｓを搬送するローラである。また、手差しトレイ１３は紙などの記録材Ｓを積載する。ピックアップローラ１４、及び１５は、手差しトレイ１３に積載された記録材Ｓを給紙するためのローラである。レジストレーションローラ１６は記録材Ｓの送り出しタイミングを調整するためのローラである。

プリンタ１は、その他に、二次転写ユニット２２、定着ユニット２６、排紙ローラ２４、及び、排紙トレイ２５を備える。

プリンタ１においては、感光ドラム２ａ〜２ｄ上に、レーザー走査ユニット５ａ〜５ｄにより静電潜像が形成され、この静電潜像が現像器７ａ〜７ｄにより現像される。これによって、感光ドラム２ａ〜２ｄの各々に色成分毎のトナー画像が形成される。そして、感光ドラム２ａ〜２ｄ上に現像された各色のトナー画像は、中間転写ベルト８に重ねて転写されることによって、フルカラーのトナー画像が形成される。

このとき、記録材Ｓは給紙カセット１７もしくは手差しトレイ１３から給紙され、レジストレーションローラ１６でレジタイミングが調整され、二次転写ユニット２２へ搬送される。なお、給紙カセット１７から給紙するためのピックアップローラ１８、及び１９、縦パスローラ２０、レジストレーションローラ１６、手差しトレイ１３から給紙するためのピックアップローラ１４、及び１５などの用紙搬送部は、ステッピングモーターにより駆動される。

中間転写ベルト８上のトナー画像と記録材Ｓとが二次転写ユニット２２を通過することによって、中間転写ベルト８上のトナー画像が記録材Ｓに転写される。トナー画像が転写された記録材Ｓは、定着ユニット２６へと搬送される。定着ユニット２６はトナー画像Ｔが担持された記録材Ｓを搬送すると共に、この記録材Ｓに熱と圧力を与え、トナー画像を記録材Ｓに定着する。そして、トナー画像が定着された記録材Ｓがプリンタ１から排出される。

図２は定着ユニット２６の概略構成図である。加熱ローラ３１は、アルミニウム、鉄等のパイプ材にシリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱弾性体の層を形成し表面にＰＦＡ、ＰＴＦＥといった離型層を被覆したローラである。

定着ユニット２６は、加熱ローラ３１を押圧するように、加圧ローラ３２を備える。加圧ローラ３２も加熱ローラ３１と同様に芯金の上にシリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱弾性体の層を形成したローラである。加圧ローラ（押圧部材）３２が加熱ローラ（定着部材）３１を押圧することによってニップ部が形成される。このニップ部に記録材Ｓが通紙されることによって、記録材Ｓ上のトナー画像Ｔは加熱および加圧されて記録材Ｓに定着される。

加熱ローラ３１の内部にはヒータ３３が配設されており、加熱ローラ３１を内部より加熱する。加熱ローラ３１の表面温度を検知する温度検知素子３４は、加熱ローラ３１に対向する位置に、非接触に配置されている。温度検知素子３４からの出力信号に基づいて、加熱ローラ３１の表面温度が定着温度、又は、非定着時の待機温度（スタンバイ温度）に維持されるようにヒータへの通電が制御される。加熱ローラ３１には、過昇温を検知するため、サーモスイッチ３５が非接触に配設されており、加熱ローラ３１の過昇温が検知された場合、ヒータへの通電が遮断される。

次に、温度検知素子３４の構成について図３に基づいて説明する。４１はアルミ等熱伝導性の高い材料でできたケースであり、ケースの一面に設けた開口部４２に加熱ローラ３１から放射される赤外光を吸収する赤外線吸収フィルム４３が開口部４２を閉塞するように設けられている。ケース４１は赤外線吸収フィルム４３を保持する保持部材である。

赤外線吸収フィルム４３は赤外線を吸収した量に応じて温度が上昇するフィルム部材である。赤外線吸収フィルム４３には、サーミスタ４４が接着剤で固定されている。サーミスタ４４の近傍には、ケース内の雰囲気温度を測定するためのサーミスタ４５が配設されている。サーミスタ４４とサーミスタ４５のリード線４６は、ケース４１に設けたソケット（不図示）にそれぞれ接続されている。

サーミスタ４５は温度検知素子３４の周囲温度に相当するケース４１の温度（ケース温度）に応じた抵抗値変化を示す。サーミスタ４４は測定対象物（加熱ローラ３１）から放射される赤外線を吸収する赤外線吸収フィルム４３の温度（フィルム温度）に応じた信号を出力する。サーミスタ４４は、吸収した赤外線によって昇温した分だけサーミスタ４５により検知されたケース温度に対して温度が高くなる。

図４は従来の温度検知素子３４の回路構成を示した図である。また、図４において、ＣＰＵ５７は、温度検知素子３４により検知された加熱ローラ３１の温度に基づいてヒータへの電力供給を制御する制御回路である。ＲＯＭ５８は各種データが記憶されている記録部であり、ＲＡＭ５９はシステムワークメモリである。なお、ＲＯＭ５８には、後述のＶ＿ｆｉｌｍとＶ＿ｄｅｆとの組み合わせと加熱ローラ３１の表面温度との対応関係を示すデータ（図６）が記憶されている。

サーミスタ４４は、基準電圧Ｖｒｅｆに接続された抵抗素子Ｒ１と直列に接続される。これにより、サーミスタ４４と抵抗素子Ｒ１との接続点の電圧がオペアンプによるボルテージフォロワ回路５１によって信号ａ（Ｖ＿ｆｉｌｍ）として出力される。

同様にサーミスタ４５は、基準電圧Ｖｒｅｆに接続された抵抗素子Ｒ２と直列に接続される。これにより、サーミスタ４５と抵抗素子Ｒ２との接続点の電圧がオペアンプによるボルテージフォロワ回路５２によって信号ｂ（Ｖ＿ｃａｓｅ）として出力される。

なお、サーミスタ４４、及び４５は、検知温度が高くなると抵抗値が小さくなるので、検知温度が上昇することによって出力電圧（Ｖ＿ｆｉｌｍ、Ｖ＿ｃａｓｅ）が減少する。

差動増幅回路５３は信号Ｖ＿ｆｉｌｍ、及び、Ｖ＿ｃａｓｅが入力され、Ｖ＿ｃａｓｅとＶ＿ｆｉｌｍの差分値を１０倍に増幅した信号ｃ（Ｖ＿ｄｅｆ）を出力する出力回路である。なお、差動増幅回路５３により各サーミスタ４４、及び４５の出力値の差を増幅させる理由は、フィルム温度とケース温度との差が非常に小さい値となっているためである。

Ｖ＿ｆｉｌｍはＡ／Ｄ変換器５４によって、Ｖ＿ｄｅｆはＡ／Ｄ変換器５５によってそれぞれＡ／Ｄ変換され、デジタル信号としてＣＰＵ５７に入力される。ＣＰＵ５７は、フィルム温度がケース温度よりも高い場合に、図６のデータを参照することによって、加熱ローラ３１の温度を検知する。一方、フィルム温度がケース温度よりも低い場合、ＣＰＵ５７は図７のデータを参照することによって、加熱ローラ３１の温度を検知する。そして、ＣＰＵ５７は、加熱ローラ３１の温度が目標温度になるようにヒータ３３への給電量を制御する。

次に、図５は本実施形態における温度検知素子３４の回路構成を示した図である。また、図５において、ＣＰＵ５７は、温度検知素子３４により検知された加熱ローラ３１の温度に基づいてヒータ３３への電力供給を制御する制御回路である。ＲＯＭ５８は各種データが記憶されている記録部であり、ＲＡＭ５９はシステムワークメモリである。なお、ＲＯＭ５８には、前述のＶ＿ｆｉｌｍとＶ＿ｄｅｆとの組み合わせと加熱ローラ３１の表面温度との対応関係を示すデータ（図６）と、Ｖ＿ｆｉｌｍとＶ＿ｃａｓｅとの組み合わせと加熱ローラ３１の表面温度との対応関係を示すデータ（図７）とが記憶されている。

なお、従来の温度検知素子３４（図４）と同様の構成については同じ付番を付け、その説明を省略する。

本実施形態における温度検知素子３４（図５）と従来の温度検知素子３４（図４）との違いは、ケース温度を示す出力値Ｖ＿ｃａｓｅがＣＰＵ５７に入力される点である。Ｖ＿ｃａｓｅはＡ／Ｄ変換器５６によってＡ／Ｄ変換され、デジタル信号としてＣＰＵ５７に入力される。

本実施形態においては、ＣＰＵ５７はケース温度がフィルム温度よりも高い場合、即ち、Ｖ＿ｆｉｌｍがＶ＿ｃａｓｅよりも大きい場合であっても、フィルム温度とケース温度とに基づいて加熱ローラ３１の表面温度を検知する。

以下に、Ｖ＿ｆｉｌｍがＶ＿ｃａｓｅよりも大きい場合に加熱ローラ３１の表面温度を検知する方法について説明する。

図７は、Ｖ＿ｆｉｌｍがＶ＿ｃａｓｅよりも大きい場合、ＣＰＵ５７が加熱ローラ３１の表面温度を検知するために参照するデータ（逆転時データ）の概略図である。図７に示すように、逆転時データにおいては、Ｖ＿ｄｅｆを用いず、Ｖ＿ｆｉｌｍとＶ＿ｃａｓｅとに基づいて加熱ローラ３１の表面温度が検知される。これは、Ｖ＿ｄｅｆが負の値となっており、且つ、その絶対値が増大しているので、Ａ／Ｄ変換器５５によって変換された値が正しい値となっていない可能性があるからである。

ただし、本実施形態においては、フィルム温度がケース温度よりも高い場合、即ち、Ｖ＿ｆｉｌｍがＶ＿ｃａｓｅよりも小さい場合、Ｖ＿ｄｅｆとＶ＿ｆｉｌｍとに基づいて加熱ローラ３１の表面温度を検知する。

つまり、Ｖ＿ｃａｓｅ≧Ｖ＿ｆｉｌｍ、即ち、Ｖ＿ｄｅｆ＜０の状態ではローラ温度を検出することができない。一方、逆転時テーブル（図７）においてはＶ＿ｆｉｌｍとＶ＿ｃａｓｅの微小な差を検知するにはＡ／Ｄ変換器の分解能の制約で、十分な分解能の検知温度を得られない。

そこで、本実施形態においては、ＣＰＵ５７が、Ｖ＿ｆｉｌｍとＶ＿ｃａｓｅの差（Ｖ＿ｄｅｆ）に応じて参照するデータテーブルを選択的に切り替えている。

本実施形態における温度検知処理を図８に基づいて説明する。ＣＰＵ５７は、ヒータ３３への通電を開始すると、図８に示す温度検知処理のフローチャートを実行する。なお、ＣＰＵ５７は、加熱ローラ３１の温度を制御するためにヒータ３３への給電を開始した後、加熱ローラ３１の表面温度を常時検知する。

ＣＰＵ５７は、Ｓ１０１にて温度検知を開始すると、Ｖ＿ｄｅｆが閾値Ｖｔｈよりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０２）。なお、Ｖ＿ｄｅｆは以下の式（１）によって演算される。

Ｖ＿ｄｅｆ＝（Ｖ＿ｃａｓｅ−Ｖ＿ｆｉｌｍ）×１０…（１）
ステップＳ１０２において、Ｖ＿ｄｅｆ＞Ｖｔｈならば、ＣＰＵ５７は、Ｖ＿ｃａｓｅよりＶ＿ｆｉｌｍの方が十分低いと判定する。即ち、フィルム温度がケース温度より高い状態であると判定する。

そして、ＣＰＵ５７は、図６に示すデータを選択し（Ｓ１０３−１）、このデータ（図６）を参照することによって加熱ローラ３１の表面温度を検知する（Ｓ１０４）。ＣＰＵ５７は加熱ローラ３１の表面温度を検知した後、ステップＳ１０２へ移行する。なお、図８には記載していないが、ＣＰＵ５７は、ステップＳ１０４にて検知された加熱ローラ３１の温度と目標温度とに基づいて、ヒータ３３への通電量を制御する。

一方、ステップＳ１０２において、Ｖ＿ｄｅｆ≦Ｖｔｈならば、ＣＰＵ５７は、Ｖ＿ｃａｓｅとＶ＿ｆｉｌｍとの差が略０、即ち、ケース温度とフィルム温度との差がないか、或いは、Ｖ＿ｃａｓｅがＶ＿ｆｉｌｍより低い、即ち、ケース温度がフィルムよりも高いと判定する。

本実施形態においては、サーミスタ４４、及び４５の各々の個体差や検出回路の個体差による検知誤差を考慮して、閾値Ｖｔｈを例えば０．５［Ｖ］とした。しかし、閾値Ｖｔｈは０であってもよい。

ステップＳ１０２においてＶ＿ｄｅｆ≦Ｖｔｈならば、ＣＰＵ５７は、図７に示すデータ（逆転時データ）を選択し（Ｓ１０３−２）、このデータ（図７）を参照することによって加熱ローラ３１の表面温度を検知する（Ｓ１０４）。ＣＰＵ５７は加熱ローラ３１の表面温度を検知した後、ステップＳ１０２へ移行する。なお、図８には記載していないが、ＣＰＵ５７は、ステップＳ１０４にて検知された加熱ローラ３１の温度と目標温度とに基づいて、ヒータ３３への通電量を制御する。

図９は、加熱ローラ３１の温度、フィルム温度、及び、ケース温度と、Ｖ＿ｆｉｌｍ、Ｖ＿ｃａｓｅ、及び、Ｖ＿ｄｅｆとを、従来例と本実施形態とで比較した結果を示した図である。図９Ａが従来の構成を用いた場合の温度検知結果であり、図９Ｂが本実施形態を用いた場合の温度検知結果である。

区間Ａにおいて、加熱ローラ３１は定着温度（１８０℃）に保たれている。この区間Ａにおいて、温度検知素子３４のフィルム温度は１４０℃程度、ケース温度は１００℃程度であり、差動増幅検出地Ｖ＿ｄｅｆは
（Ｖ＿ｃａｓｅ−Ｖ＿ｆｉｌｍ）×１０＝Ｖ＿ｄｅｆ＞Ｖｔｈ
となっている。この場合、ＣＰＵ５７は通常時データ（図６）を選択し、Ｖ＿ｄｅｆとＶ＿ｆｉｌｍとに基づいて加熱ローラ３１の表面温度を検知する。

次に、ヒータ３３の交換作業を開始し、極短時間で作業を終えた場合について説明する。加熱ローラ３１の交換作業が時点Ｔ１から時点Ｔ２の期間Ｂにおいて完了した場合、新品の加熱ローラ３１の温度が室温程度である。しかし、ケース温度は８０［℃］程度までしか下がっていない。このときの差動増幅検出値Ｖ＿ｄｅｆは
（Ｖ＿ｃａｓｅ−Ｖ＿ｆｉｌｍ）×１０＝Ｖ＿ｄｅｆ≦Ｖｔｈ
となっている。この場合、ＣＰＵ５７は逆転時データ（図７）を選択し、Ｖ＿ｆｉｌｍとＶ＿ｃａｓｅとに基づいて加熱ローラ３１の表面温度を検知する。

なお、温度差逆転時データテーブル（図５−２）は分解能が荒いため、区間Ｃの検出ローラ温度は階段状の検出値となる。しかし、実際の加熱ローラ３１の表面温度と検知温度との差があっても、加熱ローラ３１の温度が過剰に上昇する前にフィルム温度がケース温度を上回るので、加熱ローラ３１の表面温度が異常温度となるまで上昇することはない。

区間Ｃにて徐々にローラ温度が上がるにつれ、フィルム温度も上がっていき、Ｔ３の時点で
（Ｖ＿ｃａｓｅ−Ｖ＿ｆｉｌｍ）×１０＝Ｖ＿ｄｅｆ＞Ｖｔｈ
となる。これによって、ＣＰＵ５７は通常時データ（図６）を選択し、加熱ローラ３１の表面温度を検知する（区間Ｄ）。通常時データでは検知温度の分解能は十分に高いため、正確にローラ温度を検知できる。つまり、加熱ローラ３１の表面温度が上昇することによってフィルム温度がケース温度よりも高い温度となれば、通常時データ（図６）に基づいて加熱ローラ３１の表面温度が高精度に検知される。

また、本実施形態においては加熱ローラ３１を交換可能な構成として説明したが、ヒータ３３が交換可能な構成においても同様の課題が生じる。つまり、ヒータ３３が交換されることによって、ケース温度がフィルム温度よりも高い温度として検知された場合であっても、本実施形態によれば高精度に加熱ローラ３１の表面温度を検知できる。

また、図８の温度検知処理においては、ステップＳ１０２において差動増幅検出値Ｖ＿ｄｅｆが閾値Ｖｔｈよりも大きいか否かを判定する構成としたが、例えば、Ｖ＿ｃａｓｅがＶ＿ｆｉｌｍよりも大きいか否かを判定する構成としてもよい。この構成とした場合、Ｖ＿ｃａｓｅがＶ＿ｆｉｌｍよりも大きければ、ＣＰＵ５７はフィルム温度がケース温度よりも高いと判定し、Ｖ＿ｄｅｆとＶ＿ｆｉｌｍとに基づいて加熱ローラ３１の温度を検知する。一方、Ｖ＿ｃａｓｅがＶ＿ｆｉｌｍよりも大きくなければ、ＣＰＵ５７はフィルム温度がケース温度よりも低いと判定し、Ｖ＿ｆｉｌｍとＶ＿ｃａｓｅとに基づいて加熱ローラ３１の温度を検知する。

また、例えば、Ｖ＿ｃａｓｅがＶ＿ｆｉｌｍよりも所定値以上大きいか否かを判定する構成としてもよい。この構成とした場合、Ｖ＿ｃａｓｅがＶ＿ｆｉｌｍよりも所定値以上大きければ、ＣＰＵ５７は、Ｖ＿ｄｅｆとＶ＿ｆｉｌｍとに基づいて加熱ローラ３１の温度を検知する。一方、Ｖ＿ｃａｓｅがＶ＿ｆｉｌｍよりも所定値以上大きくなければ、ＣＰＵ５７は、Ｖ＿ｆｉｌｍとＶ＿ｃａｓｅとに基づいて加熱ローラ３１の温度を検知する。

本実施形態によれば、赤外線フィルムの温度がセンサ自体の温度よりも低い場合であっても、定着部材の温度を高精度に検知できる。例えば、定着部材が交換された場合であっても、定着部材の温度を高精度に検知できる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態は、ケース温度とフィルム温度との差（Ｖｄｅｆ）が閾値よりも大きくなった後、再び温度差（Ｖｄｅｆ）が閾値よりも小さくなった場合、ＣＰＵ５７は第２のテーブルを用いて加熱ローラ３１の温度を決定する。本実施形態では、ケース温度とフィルム温度との差（Ｖｄｅｆ）が閾値よりも大きくなった後に前記差（Ｖｄｅｆ）が閾値よりも小さくなった場合であっても、ＣＰＵ５７は、第１のデータテーブルを用いて加熱ローラ３１の温度を決定する。そのため、第１のデータテーブルには、Ｖ＿ｄｅｆがＶｔｈ以下の値までデータを有する。なお、加熱ローラ３１が交換された場合には、ＣＰＵ５７は、フィルム温度とケース温度との差（Ｖｄｅｆ）が閾値よりも大きいか否かを判定する。そして、フィルム温度とケース温度との差（Ｖｄｅｆ）が閾値よりも大きい場合に、ＣＰＵ５７は、再び第２のデータテーブルを用いて加熱ローラ３１の温度を決定する。

図１０は坪量が、例えば２８０ｇ／ｍ^３よりも大きい厚紙に画像が定着された後の加熱ローラ３１の温度推移を示した図である。坪量と熱容量には比例関係がある。つまり、厚紙は、坪量が、例えば２８０ｇ／ｍ^３よりも小さい普通紙よりも熱容量が大きい。図１０Ａが、第１の実施形態においてＣＰＵ５７が決定した加熱ローラ３１の温度であり、図１０Ｂが本実施形態においてＣＰＵ５７が決定した加熱ローラ３１の温度である。

区間Ｅにおいて、加熱ローラ３１の温度が定着温度（１８０℃）に保たれている。区間Ｅにおいて、温度検知素子３４のフィルム温度は１４０℃程度、ケース温度は１００℃程度であり、差動増幅検出値Ｖ＿ｄｅｆは閾値Ｖｔｈよりも大きい。

（Ｖ＿ｃａｓｅ−Ｖ＿ｆｉｌｍ）×１０＝Ｖ＿ｄｅｆ＞Ｖｔｈ
この場合、第１の実施形態、及び、本実施形態においては、ＣＰＵ５７は第１のデータテーブル（図６）を選択し、Ｖ＿ｄｅｆとＶ＿ｆｉｌｍとに基づいて加熱ローラ３１の表面温度を検知する。なお、サーミスタ４４、及び４５は、検知温度が高くなると抵抗値が小さくなるので、検知温度が上昇することによって出力電圧（Ｖ＿ｆｉｌｍ、Ｖ＿ｃａｓｅ）が減少する。

次に、Ｔ４のタイミングでプリント動作が開始される。これによって、加圧ローラ３２が加熱ローラ３１に押しつけられる。ここで、加圧ローラ３２の温度は加熱ローラ３１の温度より低い。さらに、区間Ｆにおいて厚紙が定着器２６を通過することによって、加熱ローラ３１の温度が低下する。

区間Ｆにおいて、フィルム温度は９０［℃］程度まで低下する。一方、ケース温度は９５［℃］までしか下がっていない。このとき、ケース温度がフィルム温度よりも高い。そのため、差動増幅検出値Ｖ＿ｄｅｆは
（Ｖ＿ｆｉｌｍ−Ｖ＿ｃａｓｅ）×１０＝Ｖ＿ｄｅｆ≦Ｖｔｈ
となっている。第１の実施形態においては、ＣＰＵ５７は、第２データテーブル（図７）を選択し、Ｖ＿ｆｉｌｍとＶ＿ｃａｓｅとに基づいて加熱ローラ３１の表面温度を決定する。さらに、区間Ｇにおいて、フィルム温度とケース温度とがほとんど同じであるので、サーミスタ４４により出力された電圧とサーミスタ４５により出力された電圧との差Ｖ＿ｄｅｆが閾値Ｖｔｈよりも大きくなったり、小さくなる。そのため、第１の実施形態においては、区間Ｇにおいては、第１データテーブルを用いて加熱ローラ３１の温度が決定されたり、第２テーブルを用いて加熱ローラ３１の温度が決定されてしまう。

第２データテーブル（図７）は第１データテーブル（図６）よりも分解能が低いので、区間Ｇの加熱ローラの温度は図１０Ａの実線のように、階段状に変化する。ＣＰＵ５７は、加熱ローラ３１の温度が増減を繰り返すので、ヒータ３３が故障していると誤検知して、画像形成動作の実行を禁止してしまう可能性がある。

次に、区間Ｈにおいて加熱ローラ３１の温度が増加し、フィルム温度がケース温度よりも高くなった時点Ｔ６では、
（Ｖ＿ｃａｓｅ−Ｖ＿ｆｉｌｍ）×１０＝Ｖ＿ｄｅｆ＞Ｖｔｈ
となる。第１の実施形態では、ＣＰＵ５７が第１データテーブル（図６）を選択し、加熱ローラ３１の表面温度を決定する。つまり、加熱ローラ３１の表面温度が上昇することによってフィルム温度がケース温度よりも高くなった場合に、第１データテーブル（図６）に基づいて加熱ローラ３１の表面温度が高精度に検知される。

そこで、本実施形態においては、差動増幅検出値Ｖ＿ｄｅｆが閾値Ｖｔｈよりも低くなった後に一度でも差動増幅検出値Ｖ＿ｄｅｆが閾値Ｖｔｈより高くなった後は、第１データテーブル（図６）に基づいて加熱ローラ３１の表面温度を決定する。

これによって、図１０Ｂのように、フィルム温度とケース温度が変化した場合、
（Ｖ＿ｃａｓｅ−Ｖ＿ｆｉｌｍ）×１０＝Ｖ＿ｄｅｆ≦Ｖｔｈ
の状態である区間Ｇにおいても、第１データテーブル（図６）が選択されるので、加熱ローラ３１の温度が階段状に変化することがない。そのため、ＣＰＵ５７は、ヒータ３３が故障していると誤検知することがなく、画像形成動作の実行が禁止されることがなくなる。

また、本実施形態においては加熱ローラ３１が交換可能な画像形成装置を説明したが、ヒータ３３が交換可能な構成においても同様の課題が生じる。つまり、ヒータ３３が交換されることによって、ケース温度がフィルム温度よりも高い温度として検知された場合であっても、本実施形態によれば高精度に加熱ローラ３１の表面温度を検知できる。

また、第２の実施形態においては、差動増幅検出値Ｖ＿ｄｅｆが閾値Ｖｔｈよりも大きいか否かを判定する構成としたが、例えば、Ｖ＿ｃａｓｅがＶ＿ｆｉｌｍよりも大きいか否かを判定する構成としてもよい。この構成とした場合、Ｖ＿ｃａｓｅがＶ＿ｆｉｌｍよりも大きければ、ＣＰＵ５７はフィルム温度がケース温度よりも高いと判定し、Ｖ＿ｄｅｆとＶ＿ｆｉｌｍとに基づいて加熱ローラ３１の温度を決定する。一方、Ｖ＿ｃａｓｅがＶ＿ｆｉｌｍよりも大きくなければ、ＣＰＵ５７はフィルム温度がケース温度よりも低いと判定し、Ｖ＿ｆｉｌｍとＶ＿ｃａｓｅとに基づいて加熱ローラ３１の温度を決定する。

また、例えば、Ｖ＿ｃａｓｅがＶ＿ｆｉｌｍよりも所定値以上大きいか否かを判定する構成としてもよい。この構成とした場合、Ｖ＿ｃａｓｅがＶ＿ｆｉｌｍよりも所定値以上大きければ、ＣＰＵ５７は、Ｖ＿ｄｅｆとＶ＿ｆｉｌｍとに基づいて加熱ローラ３１の温度を検知する。一方、Ｖ＿ｃａｓｅがＶ＿ｆｉｌｍよりも所定値以上大きくなければ、ＣＰＵ５７は、Ｖ＿ｆｉｌｍとＶ＿ｃａｓｅとに基づいて加熱ローラ３１の温度を検知する。

本実施形態によれば、加熱ローラ３１の表面温度が低下した後にケース温度とフィルム温度との差（Ｖｄｅｆ）が閾値よりも大きくなったり、小さくなる過渡期間であっても、加熱ローラ３１の表面温度が階段状に変化してしまうことを抑制できる。

３３ ヒータ
２６ 定着器
４１ ケース
４３ 赤外線吸収フィルタ
４４ サーミスタ
４５ サーミスタ
５７ ＣＰＵ
５８ ＲＯＭ

Claims (6)

1. 記録材に画像を形成する画像形成手段と、
   前記記録材上に形成された前記画像を加熱する加熱部を備え、前記加熱部が前記画像を加熱することによって、前記画像を前記記録材に定着する定着手段と、
   前記加熱部と非接触に設けられ、前記加熱部から発せられた赤外線を吸収することによって温度が上昇するフィルムと、
   前記フィルムの温度を測定する第１の測定手段と、
   前記加熱部と非接触に設けられ、前記フィルムを保持する保持部材と、
   前記保持部材の温度を測定する第２の測定手段と、
   前記第１の測定手段の測定結果に対応する第１の温度が前記第２の測定手段の測定結果に対応する第２の温度より高い場合、第１の温度決定条件に基づき前記第１の測定手段の測定結果と前記第２の測定手段の測定結果とから前記加熱部の温度を検知し、前記第１の温度が前記第２の温度より低い場合、前記第１の温度決定条件と異なる第２の温度決定条件に基づき前記第１の測定手段の測定結果と前記第２の測定手段の測定結果とから前記加熱部の温度を検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知結果に基づいて前記加熱部の温度を制御する制御手段と、を有し、
   前記検知手段は、前記検知手段による前記加熱部の温度検知中に、前記第２の温度が前記第１の温度よりも高い第１期間から前記第１の温度が前記第２の温度より高い第２期間を経て、再び前記第２の温度が前記第１の温度より高い第３期間へ移行しても、前記第３期間においては前記第１の温度決定条件に基づいて前記加熱部の温度を検知することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１の温度と前記第２の温度との温度差に対応する出力値を出力する回路をさらに有し、
   前記検知手段は、前記第１の温度が前記第２の温度より高い場合、前記第１の温度決定条件に基づき前記出力値と前記第１の測定手段の測定結果とから前記加熱部の温度を検知し、
   前記検知手段は、前記第１の温度が前記第２の温度より低い場合、前記第２の温度決定条件に基づいて前記第１の測定手段の測定結果と前記第２の測定手段の測定結果とから前記加熱部の温度を検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記加熱部は交換可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記加熱部が交換された後であり、且つ、前記検知手段による前記加熱部の温度検知中に、前記第２の温度が前記第１の温度よりも高い第１期間から前記第１の温度が前記第２の温度より高い第２期間を経て、再び前記第２の温度が前記第１の温度より高い第３期間へ移行した場合、
   前記検知手段は、前記第１期間において、前記第２の温度決定条件に基づいて前記加熱部の温度を検知し、
   前記検知手段は、前記第２期間において、前記第１の温度決定条件に基づいて前記加熱部の温度を検知し、
   前記検知手段は、前記第３期間において、前記第１の温度決定条件に基づいて前記加熱部の温度を検知することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記加熱部は、
   ヒータと、
   前記ヒータにより加熱され、前記画像形成手段により形成された前記画像を前記記録材に定着するために前記記録材を挟持しながら搬送する定着部材とを備え、
   前記加熱部は、前記ヒータが交換可能であることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
6. 前記加熱部は、
   ヒータと、
   前記ヒータにより加熱され、前記画像形成手段により形成された前記画像を前記記録材に定着するために前記記録材を挟持しながら搬送する定着部材とを備え、
   前記加熱部は、前記定着部材が交換可能であることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。

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