(57)【要約】【課題】定着ローラの温度検出エラーを判定することが可能な定着装置を提供する。【解決手段】サーミスタによる温度検出が正常に行われているときには、ローラの温度上昇に伴って検出温度Ｂ(t)も上昇するので、Ｃ(t)が速やかに減少して行く。このため、一定周期Δt毎に求められるＤ(t)＝Ｄ(t-Δt)＋Ｃ(t)の増大程度が小さく、異常指標値Ｄ(t)の値が小さく抑えられる。ところが、例えばサーミスタとローラ間が非接触となって、サーミスタによる温度検出に異常が発生したときには、ローラの温度が上昇しても、検出温度Ｂ(t)が上昇せず、Ｃ(t)の値が増大する。このため、一定周期Δt毎に求められるＤ(t)＝Ｄ(t-Δt)＋Ｃ(t)の増大程度が大きくなる。従って、ローラの温度制御に際し、一定周期Δt毎に求められる異常指標値Ｄ(t)の値が閾値を超えると、サーミスタの検出エラーが発生したと判定することができる。【選択図】図５
2010085706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと、定着ローラを加熱する加熱手段と、定着ローラの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段による検出温度が目標温度となるように前記加熱手段を制御する制御手段とを備えた定着装置において、
前記目標温度をＡとし、時間tの経過とともに変化する前記温度検出手段の検出温度をＢ(t)とし、（Ａ−Ｂ(t)）をＣ(t)とすると、一定周期Δt毎に、Ｄ(t)＝Ｄ(t-Δt)＋Ｃ(t)を算出し、Ｄ(t)が閾値を超えたときに、前記温度検出手段の検出エラーの発生を判定する判定手段を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記判定手段により前記温度検出手段の検出エラーの発生と判定されたときに、前記加熱手段による定着ローラの加熱を停止することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記目標温度Ａは、前記定着装置の動作モードに応じて変更されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記定着装置の動作モードは、該定着装置のウォームアップモード、及び該定着装置の定着処理モードを含むことを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記ウォームアップモードにおける目標温度Ａは、該ウォームアップモード開示時点からの経過時間に応じて更新されることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
定着ローラの温度を検出し、この検出温度が目標温度となるように定着ローラを加熱制御する定着装置の制御方法において、
前記目標温度をＡとし、時間tの経過とともに変化する前記定着ローラの検出温度をＢ(t)とし、（Ａ−Ｂ(t)）をＣ(t)とすると、一定周期Δt毎に、Ｄ(t)＝Ｄ(t-Δt)＋Ｃ(t)を算出し、Ｄ(t)が閾値を超えたときに、前記定着ローラの温度検出エラーの発生を判定することを特徴とする定着装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着ローラを加熱制御しつつ、定着ローラにより記録用紙の定着処理を行う定着装置、それを備える画像形成装置、及び定着装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置においては、静電潜像を感光体ドラム表面に形成し、トナーにより感光体ドラム表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム表面にトナー像を形成し、トナー像を感光体ドラムから記録用紙に転写し、記録用紙を加熱及び加圧して、トナー像を記録用紙上に定着させている。
【０００３】
記録用紙上のトナー像の定着は、定着装置により行われる。定着装置では、一対の定着ローラ間のニップ域に記録用紙を挟み込んで搬送しつつ、各ローラにより記録用紙を加熱及び加圧して、記録用紙上のトナーを加熱溶融して定着させる。
【０００４】
このような定着装置においては、定着ローラを適宜に加熱する必要があるため、例えばヒータを定着ローラに内蔵し、サーミスタにより定着ローラの温度を検出しつつ、この検出温度が規定温度となるように定着ローラのヒータへの通電制御を行っている。
【０００５】
また、特許文献１では、サーミスタにより定着ローラの温度を安定的に検出することが可能なより短い時間をｔ1、ヒータドライブ回路の故障等を決定するのに要する時間をｔ0、定着装置にダメージを与えるような故障等の継続時間をｔ2とすると、ｔ1＜ｔ0＜ｔ2となるように時間ｔ0を設定し、サーミスタによる検出温度が限界温度を超えている時間が時間ｔ0を経過すると、ヒータドライブ回路の故障等を決定して判定するようにしている。
【特許文献１】特開平１１−１９１４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、サーミスタによる検出温度を故障判定の基準にしているため、サーミスタそのものに異常が発生して、サーミスタによる検出温度が低いまま維持されたならば、この異常が判定されず、定着ローラの加熱が継続されて、定着ローラの過熱破壊を招くことがあった。
【０００７】
すなわち、特許文献１では、サーミスタに異常が発生しないことを前提としており、サーミスタに異常が発生したならば、ヒータドライブ回路の故障等の判定が不可能となり、定着ローラの過熱破壊が生じた。
【０００８】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、定着ローラの温度検出エラーを判定することが可能な定着装置、それを備える画像形成装置、及び定着装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の定着装置は、定着ローラと、定着ローラを加熱する加熱手段と、定着ローラの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段による検出温度が目標温度となるように前記加熱手段を制御する制御手段とを備えた定着装置において、前記目標温度をＡとし、時間tの経過とともに変化する前記温度検出手段の検出温度をＢ(t)とし、（Ａ−Ｂ(t)）をＣ(t)とすると、一定周期Δt毎に、Ｄ(t)＝Ｄ(t-Δt)＋Ｃ(t)を算出し、Ｄ(t)が閾値を超えたときに、前記温度検出手段の検出エラーの発生を判定する判定手段を備えている。
【００１０】
また、前記判定手段により前記温度検出手段の検出エラーの発生と判定されたときに、前記加熱手段による定着ローラの加熱を停止している。
【００１１】
更に、前記目標温度Ａは、前記定着装置の動作モードに応じて変更される。
【００１２】
また、前記定着装置の動作モードは、該定着装置のウォームアップモード、及び該定着装置の定着処理モードを含んでいる。
【００１３】
更に、前記ウォームアップモードにおける目標温度Ａは、該ウォームアップモード開示時点からの経過時間に応じて更新される。
【００１４】
一方、本発明の画像形成装置は、上記本発明の定着装置を備えている。
【００１５】
また、本発明の定着装置の制御方法は、定着ローラの温度を検出し、この検出温度が目標温度となるように定着ローラを加熱制御する定着装置の制御方法において、前記目標温度をＡとし、時間tの経過とともに変化する前記定着ローラの検出温度をＢ(t)とし、（Ａ−Ｂ(t)）をＣ(t)とすると、一定周期Δt毎に、Ｄ(t)＝Ｄ(t-Δt)＋Ｃ(t)を算出し、Ｄ(t)が閾値を超えたときに、前記定着ローラの温度検出エラーの発生を判定している。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の定着装置では、目標温度をＡとし、時間tの経過とともに変化する温度検出手段の検出温度（定着ローラの温度）をＢ(t)とし、（Ａ−Ｂ(t)）をＣ(t)とすると、一定周期Δt毎に、Ｄ(t)＝Ｄ(t-Δt)＋Ｃ(t)を算出し、Ｄ(t)が閾値を超えたときに、温度検出手段の検出エラーの発生を判定している。
【００１７】
ここで、温度検出手段による温度検出が正常に行われているときには、定着ローラの温度上昇に伴って検出温度Ｂ(t)も上昇するので、Ｃ(t)が速やかに減少して行く。このため、一定周期Δt毎に求められるＤ(t)＝Ｄ(t-Δt)＋Ｃ(t)の増大程度が小さく、Ｄ(t)の値が小さく抑えられる。
【００１８】
ところが、例えば温度検出手段と定着ローラ間が非接触となって、温度検出手段による温度検出に異常が発生したときには、定着ローラの温度が上昇しても、検出温度Ｂ(t)が上昇せず、Ｃ(t)の値が増大する。このため、一定周期Δt毎に求められるＤ(t)＝Ｄ(t-Δt)＋Ｃ(t)の増大程度が大きくなる。
【００１９】
従って、定着ローラの温度制御に際し、一定周期Δt毎に求められるＤ(t)の値が閾値を超えたならば、温度検出手段の検出エラーが発生したと判定することができる。
【００２０】
また、温度検出手段の検出エラーが発生したと判定されたときに、加熱手段による定着ローラの加熱を停止しているので、定着ローラの過熱破壊を未然に防止することができる。
【００２１】
更に、目標温度Ａは、定着装置の動作モードに応じて変更される。例えば、定着装置のウォームアップモードと定着処理モードで目標温度Ａを変更する。これにより、如何なる動作モードであっても、温度検出手段の検出エラーの発生を的確に判定することができる。
【００２２】
また、ウォームアップモードにおける目標温度Ａを該ウォームアップモード開示時点からの経過時間に応じて更新するので、ウォームアップモード中の目標温度Ａと検出温度Ｂ(t)との差Ｃ(t)を抑えることができ、Ｄ(t)の急激な増大を抑えて、温度検出手段の検出エラーの判定を誤ることがない。
【００２３】
一方、本発明の画像形成装置は、上記本発明の定着装置を備えているので、同様の作用効果を果たすことができる。
【００２４】
また、本発明の定着装置の制御方法によっても、上記本発明の定着装置と同様の作用効果を果たすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の定着装置の一実施形態を適用した画像形成装置を示す側面図である。この画像形成装置１００は、原稿読取装置１０１により読取られた原稿の画像又は外部から受信した画像をカラーもしくは単色で記録用紙に記録形成するものである。
【００２７】
原稿読取り装置１０１では、原稿が原稿セットトレイ４１にセットされると、原稿ピックアップローラ４４が原稿表面に押し付けられて回転され、原稿がトレイ４１から引き出され、原稿がサバキローラ４５と分離パッド４６間を通過して１枚ずつに分離されてから搬送経路４７へと搬送される。
【００２８】
この搬送経路４７では、原稿の先端が原稿レジストローラ４９に当接して、原稿の先端が原稿レジストローラ４９と平行に揃えられ、この後に原稿が原稿レジストローラ４９により搬送されて読取りガイド５１と読取りガラス５２間を通過する。このとき、第１走査部５３の光源の光が読取りガラス５２を介して原稿表面に照射され、その反射光が読取りガラス５２を介して第１走査部５３に入射し、この反射光が第１及び第２走査部５３、５４のミラーで反射されて結像レンズ５５へと導かれ、結像レンズ５５によって原稿の画像がＣＣＤ（Charge Coupled Device）５６上に結像される。ＣＣＤ５６は、原稿の画像を読取り、原稿の画像を示す画像データを出力する。更に、原稿は、搬送ローラ５７により搬送され、排紙ローラ５８を介して排紙トレイ５９に排出される。
【００２９】
また、原稿台ガラス６１上に載置された原稿を読取ることができる。原稿レジストローラ４９、読取りガイド５１、排紙トレイ５９等とそれらよりも上側の部材とは、一体化されて、原稿読取り装置１０１の背面側で開閉可能に枢支されたカバー体となっており、この上側のカバー体が開かれると、原稿台ガラス６１が解放されて、原稿台ガラス６１上に原稿を載置することができる。原稿が載置されて、カバー体が閉じられると、第１及び第２走査部５３、５４が副走査方向に移動されつつ、第１走査部５３によって原稿台ガラス６１上の原稿表面が露光され、第１及び第２走査部５３、５４によって原稿表面からの反射光が結像レンズ５５へと導かれ、結像レンズ５５によって原稿の画像がＣＣＤ５６上に結像される。このとき、第１及び第２走査部５３、５４が相互に所定の速度関係を維持しつつ移動されて、原稿表面→第１及び第２走査部５３、５４→結像レンズ５５→ＣＣＤ５６という反射光の光路の長さが変化しないように第１及び第２走査部５３、５４の位置関係が常に維持され、これによりＣＣＤ５６上での原稿の画像のピントが常に正確に維持される。
【００３０】
こうして読取られた原稿の画像全体は、画像データとして画像形成装置１００のレーザ露光装置１へと送受され、画像形成装置１００において画像が記録用紙に記録される。
【００３１】
一方、画像形成装置１００は、レーザ露光装置１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナ装置４、中間転写ベルト装置８、定着装置１２、用紙搬送経路Ｓ、給紙トレイ１０、及び用紙排出トレイ１５等により構成されている。
【００３２】
画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたもの、又は単色（例えばブラック）を用いたモノクロ画像に応じたものである。従って、現像装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、帯電器５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）、クリーナ装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）は各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれａがブラックに、ｂがシアンに、ｃがマゼンタに、ｄがイエローに対応付けられて、４つの画像ステーションが構成されている。
【００３３】
感光体ドラム３は、本画像形成装置１００のほぼ中央に配置されている。
【００３４】
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、接触型であるローラ型やブラシ型の帯電器のほか、チャージャー型の帯電器が用いられる。
【００３５】
レーザ露光装置１は、レーザダイオード及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）であり、帯電された感光体ドラム３表面を画像データに応じて露光して、その表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。
【００３６】
現像装置２は、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）のトナーにより現像する。クリーナ装置４は、現像及び画像転写後に感光体ドラム３表面に残留したトナーを除去及び回収する。
【００３７】
感光体ドラム３の上方に配置されている中間転写ベルト装置８は、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ２１、従動ローラ２２、中間転写ローラ６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）、及び中間転写ベルトクリーニング装置９を備えている。
【００３８】
中間転写ベルト駆動ローラ２１、中間転写ローラ６、従動ローラ２２等は、中間転写ベルト７を張架して支持し、中間転写ベルト７を矢印Ｃ方向に周回移動させる。
【００３９】
中間転写ローラ６は、中間転写ベルト７近傍に回転可能に支持され、中間転写ベルト７を介して感光体ドラム３に圧接され、感光体ドラム３のトナー像を中間転写ベルト７に転写するための転写バイアスを印加されている。
【００４０】
中間転写ベルト７は、各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに接触するように設けられており、各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ表面のトナー像を中間転写ベルト７に順次重ねて転写することによって、カラーのトナー像（各色のトナー像）を形成する。この転写ベルトは、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端ベルト状に形成されている。
【００４１】
感光体ドラム３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７裏面に圧接されている中間転写ローラ６によって行われる。中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ６は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面は、導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、記録用紙に対して均一に高電圧を印加することができる。
【００４２】
上述の様に各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ表面のトナー像は、中間転写ベルト７で積層され、画像データによって示されるカラーのトナー像となる。このように積層された各色のトナー像は、中間転写ベルト７と共に搬送され、中間転写ベルト７と接触する２次転写装置１１の転写ローラ１１ａによって記録用紙上に転写される。
【００４３】
中間転写ベルト７と２次転写装置１１の転写ローラ１１ａとは相互に圧接されて、ニップ域を形成する。また、２次転写装置１１の転写ローラ１１ａには、中間転写ベルト７上の各色のトナー像を記録用紙に転写させるための電圧（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加される。さらに、そのニップ域を定常的に得るために、２次転写装置１１の転写ローラ１１ａもしくは中間転写ベルト駆動ローラ２１の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等々）としている。
【００４４】
また、２次転写装置１１によって中間転写ベルト７上のトナー像が記録用紙上に完全に転写されず、中間転写ベルト７上にトナーが残留することがあり、この残留トナーが次工程でトナーの混色を発生させる原因となる。このため、中間転写ベルトクリーニング装置９によって残留トナーを除去及び回収する。中間転写ベルトクリーニング装置９には、例えばクリーニング部材として、中間転写ベルト７に接触して残留トナーを除去するクリーニングブレードが設けられており、クリーニングブレードが接触する部位で、従動ローラ２２により中間転写ベルト７裏側が支持されている。
【００４５】
給紙トレイ１０は、記録用紙を格納しておくためのトレイであり、画像形成装置１００の画像形成部の下側に設けられている。また、画像形成部の上側に設けられている用紙排出トレイ１５は、印刷済みの記録用紙をフェイスダウンで載置するためのトレイである。
【００４６】
また、画像形成装置１００には、給紙トレイ１０の記録用紙を２次転写装置１１や定着装置１２を経由させて用紙排出トレイ１５に送るための、Ｓの字形状の用紙搬送経路Ｓが設けられている。この用紙搬送経路Ｓに沿って、用紙ピックアップローラ１６、用紙レジストローラ１４、定着装置１２、及び記録用紙を搬送する搬送ローラ等が配置されている。
【００４７】
搬送ローラは、記録用紙の搬送を促進補助するための小型のローラであり、用紙搬送経路Ｓに沿って複数個設けられている。用紙ピックアップローラ１６は、給紙トレイ１０の端部に設けられ、給紙トレイ１０から記録用紙を１枚ずつ用紙搬送経路Ｓに供給する呼び込みローラである。
【００４８】
用紙レジストローラ１４は、搬送されて来た記録用紙を一旦停止させて、記録用紙の先端を揃え、中間転写ベルト７と２次転写装置１１間のニップ域で中間転写ベルト７上のカラーのトナー像が記録用紙に転写されるように、感光体ドラム３及び中間転写ベルト７の回転にあわせて、記録用紙をタイミングよく搬送する。
【００４９】
例えば、用紙レジストローラ１４は、図示しないレジスト前検知スイッチの検出出力に基づき、中間転写ベルト７と２次転写装置１１間のニップ域で中間転写ベルト７上のカラーのトナー像の先端が記録用紙における画像形成範囲の先端に合うように、記録用紙を搬送する。
【００５０】
定着装置１２は、加熱ローラ３１及び加圧ローラ３２等を備えている。加熱ローラ３１及び加圧ローラ３２は、記録用紙を挟み込んで搬送する。
【００５１】
また、加熱ローラ３１は、図示しない温度検出器の検出出力に基づき、制御部によって所定の定着温度となるように制御されており、加圧ローラ３２とともに記録用紙を熱圧着することにより、記録用紙に転写されたトナー像を溶融、混合、圧接し、記録用紙に対して熱定着させる機能を有している。
【００５２】
各色のトナー像の定着後の記録用紙は、搬送ローラによって用紙排出トレイ１５上に排出される。
【００５３】
次に、定着装置１２について詳しく説明する。定着装置１２では、図２に示す様に加熱ローラ３１及び加圧ローラ３２を相互に圧接させた状態でそれぞれ軸支して、加熱ローラ３１と加圧ローラ３２間に記録用紙を挟み込む定着ニップ域を形成しており、加熱ローラ３１を矢印方向に回転駆動し、加圧ローラ３２を従動回転させつつ、記録用紙を定着ニップ域に通して加熱及び加圧し、記録用紙上のトナー像を溶融、混合、圧接し、記録用紙に対して熱定着させる。
【００５４】
加熱ローラ３１は、芯金の外表面に弾性層を設け、この弾性層の外表面に離型層を形成してなる３層構造のローラである。芯金には、例えば鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属或いはそれらの合金等が用いられる。また、弾性層にはシリコンゴムが用いられ、離型層にはＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂が用いられる。
【００５５】
加熱ローラ３１内部（芯金の内部）には、該ローラ３１を加熱する熱源のヒータランプ（ハロゲンランプ）７２が設けられている。
【００５６】
加圧ローラ３２も、加熱ローラ３１と同様に、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属或いはそれらの合金等よりなる芯金、この芯金表面のシリコンゴム等の弾性層、更にその上のＰＦＡやＰＴＦＥ等の離型層からなる３層構造のローラである。
【００５７】
加圧ローラ３２内部（芯金の内部）にも、該ローラ３２を加熱する熱源のヒータランプ（ハロゲンランプ）７３が設けられている。
【００５８】
各ローラ３１、３２のヒータランプ７２、７３は、オンオフ制御され、オンのときに赤外線を放射して、それぞれのローラ３１、３２を加熱する。各ローラ３１、３２は、それらの内部から加熱され、それらの表面を均一に加熱される。
【００５９】
加熱ローラ３１の周面には、サーミスタ７４が摺接配置されており、このサーミスタ７４により加熱ローラ３１の表面温度が検出される。同様に、加圧ローラ３２の周面には、サーミスタ７５が摺接配置されており、このサーミスタ７５により加圧ローラ３２の表面温度が検出される。
【００６０】
これらのサーミスタ７４、７５により検出された各ローラ３１、３２の表面温度に基づいて、各ローラ３１、３２のヒータランプ７２、７３をオンオフ制御し、各ローラ３１、３２の表面温度を調節する。これにより、各ローラ３１、３２の表面温度が適確に制御されて、記録用紙のトナー像を確実に定着することが可能になる。
【００６１】
図３は、定着装置１２における各ローラ３１、３２の表面温度を制御するための制御系を示すブロック図である。図３において、各サーミスタ７４、７５は、各ローラ３１、３２の表面温度を検出するためのものであり、これらのサーミスタ７４、７５の検出出力がインターフェイス回路８１及びＡ／Ｄ変換回路８２を通じてＣＰＵ８３に加えられる。ＣＰＵ８３は、各サーミスタ７４、７５の検出出力を入力し、これらの検出出力によって示される各ローラ３１、３２の表面温度を取り込む。
【００６２】
記憶メモリ８４には、画像形成装置１００及び定着装置１２の動作モードに応じた各ローラ３１、３２の目標温度が記憶されている、例えば、画像形成装置１００の印刷処理モード（定着装置１２での定着処理モードに相当する）のときの各ローラ３１、３２の目標温度が記憶されている。ＣＰＵ８３は、画像形成装置１００及び定着装置１２を統括的に制御するものであって、画像形成装置１００及び定着装置１２の動作モードを認識することができ、この動作モードに応じた各ローラ３１、３２の目標温度を記憶メモリ８４から読み出す。
【００６３】
ヒータ制御部８５は、各ローラ３１、３２のヒータランプ７２、７３への通電を行って、各ヒータランプ７２、７３を発熱させ、各ローラ３１、３２を加熱するものである。ＣＰＵ８３は、ヒータ制御部８５を制御して、各ローラ３１、３２のヒータランプ７２、７３への通電をオンオフ制御し、各ローラ３１、３２を加熱することができる。
【００６４】
ＣＰＵ８３は、各ローラ３１、３２の目標温度を記憶メモリ８４から読み出したり初期設定し、各サーミスタ７４、７５により検出された各ローラ３１、３２の表面温度を監視しつつ、ヒータ制御部８５を制御して、各ローラ３１、３２のヒータランプ７２、７３への通電をオンオフ制御し、各ローラ３１、３２の表面温度をそれぞれの目標温度となるように調節する。
【００６５】
ところで、各サーミスタ７４、７５そのものに異常が発生して、各サーミスタ７４、７５による検出温度が低いまま維持されたならば、各ローラ３１、３２の加熱が継続されて、各ローラ３１、３２が過熱破壊されることになる。
【００６６】
そこで、本実施形態では、各サーミスタ７４、７５により検出された各ローラ３１、３２の表面温度及び各ローラ３１、３２の目標温度に基づいて各サーミスタ７４、７５の異常発生を判定するようにしている。
【００６７】
図４及び図５は、各ローラ３１、３２の目標温度を設定したり、サーミスタの異常発生を判定するための処理を示すフローチャートである。これらの処理は、各サーミスタ７４、７５別に行われ、目標温度の設定やサーミスタの異常発生の判定が個別になされる。
【００６８】
また、図４及び図５の処理は並行して行われる。更に、先に述べたようにサーミスタにより検出されたローラの表面温度を目標温度にするためのヒータランプへの通電制御も並行して行われる。
【００６９】
以降、簡略化のため１組のサーミスタとローラについて説明する。
【００７０】
さて、図４のフローチャートに示すようにＣＰＵ８３は、画像形成装置１００のウォームアップモードの開始時であるか否かを判定し（ステップＳ１）、ウォームアップモードの開始時であるならば（ステップＳ１で「Yes」）、ウォームアップモード開始時のサーミスタによるローラ表面の検出温度Ｂ(0)を目標温度Ａとして設定し（ステップＳ２）、異常指標値Ｄ(t)を「０」に初期設定し（ステップＳ３）、ステップＳ４へと移行する。
【００７１】
また、ＣＰＵ８３は、ウォームアップモードの開始時でなければ（ステップＳ１で「No」）、ステップＳ２、Ｓ３を経由せずにステップＳ４へと移行する。
【００７２】
引き続いて、ＣＰＵ８３は、ウォームアップモードが終了しているか否かを判定し（ステップＳ４）、ウォームアップモードが終了していなければ（ステップＳ４で「No」）、サーミスタによる検出温度Ｂ(0)が規定温度１７０℃を超えているか否かを判定する（ステップＳ５）。このとき、サーミスタによる検出温度Ｂ(0)が規定温度１７０℃未満であるならば（ステップＳ５「No」）、ウォームアップモード開始時点からの経過時間をｔとすると、次式（１）に基づいて目標温度Ａを更新する（ステップＳ６）。
【００７３】
目標温度Ａ＝ウォームアップモード開始時点のサーミスタによる検出温度Ｂ(0)         
＋（経過時間ｔ×９℃／５sec）        …（１）
この後、ウォームアップモード中は、ステップＳ１、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６が繰り返されて、上記式（１）に基づき目標温度Ａが逐次更新されて行く。
【００７４】
従って、ウォームアップモードでは、ウォームアップモード開始時点のサーミスタによる検出温度Ｂ(0)が目標温度Ａとして設定され、ウォームアップモード中に上記式（１）に基づき目標温度Ａが更新されて、経過時間ｔとともに目標温度Ａが徐々に増大されて行く。同時に、サーミスタにより検出されたローラの表面温度が目標温度Ａとなるように、ローラのヒータランプへの通電がオンオフ制御され、ローラの表面温度が徐々に上昇して行く。
【００７５】
そして、ＣＰＵ８３は、サーミスタによるローラの検出温度Ｂ(t)が規定温度１７０℃を超えて（ステップＳ５「Yes」）、ウォームアップモードが完了すると、ステップＳ１に戻る。
【００７６】
次に、ウォームアップモードが完了したとすると、ウォームアップモードの開始時でなく（ステップＳ１で「No」）、かつウォームアップモードが終了しているので（ステップＳ４で「Yes」）、ＣＰＵ８３は、画像形成装置１００が待機モード、印刷処理モード、省電力モード、及び定着オフモードのいずれにあるかを判定する（ステップＳ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１）。
【００７７】
そして、ＣＰＵ８３は、画像形成装置１００が待機モードであれば（ステップＳ８で「Yes」）、目標温度Ａを１７０℃に設定し（ステップＳ１２）、また印刷処理モードであれば（ステップＳ９で「Yes」）、目標温度Ａを１８０℃に設定し（ステップＳ１３）、更に省電力モードであれば（ステップＳ１０で「Yes」）、目標温度Ａを１５０℃に設定し（ステップＳ１４）、また定着オフモードであれば（ステップＳ１１）、目標温度Ａを０℃に設定する（ステップＳ１５）。ＣＰＵ８３は、動作モードに応じた目標温度Ａを設定した後、ステップＳ１に戻る。
【００７８】
こうしてウォームアップモードが完了した後では、種々の動作モードに応じて目標温度Ａが適宜に変更される。そして、サーミスタにより検出されたローラの表面温度が目標温度Ａとなるようにローラのヒータランプへの通電がオンオフ制御され、ローラの表面温度が目標温度Ａに調整されて維持される。
【００７９】
一方、図５のフローチャートに示すようにＣＰＵ８３は、タイマーを起動して、このタイマーによる計時時間が一定時間（例えば５sec）に達したか否かを判定しており（ステップＳ２１）、計時時間が一定時間に達したならば（ステップＳ２１で「Yes」）、このタイマーをクリアして（ステップＳ２２）、計時時間を初期値に戻し、次のステップＳ２３〜Ｓ３０に移行する。つまり、一定周期Δｔ（５sec）毎に、ステップＳ２３〜Ｓ３０を実行する。
【００８０】
ＣＰＵ８３は、タイマーをクリアすると（ステップＳ２２）、図４において設定した目標温度Ａを取り込み（ステップＳ２３）、このときのサーミスタによる検出温度Ｂ(t)を求める（ステップＳ２４）。そして、ＣＰＵ８３は、次式（２）からＣ(t)を導出する（ステップＳ２５）。
【００８１】
Ｃ(t)＝（Ａ−Ｂ(t)）      …（２）
更に、ＣＰＵ８３は、次式（３）から異常指標値Ｄ(t)を導出する（ステップＳ２６）。ただし、ｔは経過時間であり、ΔtはステップＳ２３〜Ｓ３０が繰り返し実行される一定周期である。
【００８２】
Ｄ(t)＝Ｄ(t-Δt)＋Ｃ(t)       …（３）
このとき、ＣＰＵ８３は、Ｃ(t)が負であるか否かを判定し（ステップＳ２７）、負であるならば（ステップＳ２７で「Yes」）、異常指標値Ｄ(t)を初期値の「０」に戻す（ステップＳ２８）。また、負でなければ（ステップＳ２７で「No」）、ステップＳ２６で求めた異常指標値Ｄ(t)をそのまま維持する。
【００８３】
引き続いて、ＣＰＵ８３は、異常指標値Ｄ(t)が予め設定された閾値４００を超えるか否かを判定し（ステップＳ２９）、異常指標値Ｄ(t)が閾値４００未満であれば（ステップＳ２９で「No」）、サーミスタに異常が発生していないことから、ステップＳ２１に戻る。
【００８４】
また、ＣＰＵ８３は、異常指標値Ｄ(t)が閾値４００を超えていれば（ステップＳ２９で「Yes」）、サーミスタに異常が発生していると判定して、この旨を報知する（ステップＳ３０）。例えば、ブザーの鳴動やランプの点滅によりサーミスタの異常を報知する。更に、ＣＰＵ８３は、ヒータ制御部８５を停止して、ヒータランプへの通電を停止する。これにより、ローラの過熱が未然に防止される。
【００８５】
ここで、サーミスタによる温度検出が正常に行われているときには、ローラの温度上昇に伴って検出温度Ｂ(t)も上昇するので、Ｃ(t)が速やかに減少して行く。このため、一定周期Δt毎に求められるＤ(t)＝Ｄ(t-Δt)＋Ｃ(t)の増大程度が小さく、異常指標値Ｄ(t)の値が小さく抑えられる。
【００８６】
ところが、例えばサーミスタとローラ間が非接触となって、サーミスタによる温度検出に異常が発生したときには、ローラの温度が上昇しても、検出温度Ｂ(t)が上昇せず、Ｃ(t)の値が増大する。このため、一定周期Δt毎に求められるＤ(t)＝Ｄ(t-Δt)＋Ｃ(t)の増大程度が大きくなる。
【００８７】
従って、ローラの温度制御に際し、一定周期Δt毎に求められる異常指標値Ｄ(t)の値が閾値を超えると、サーミスタの検出エラーが発生したと判定することができる。
【００８８】
図６は、ウォームアップモード開始時点からの目標温度Ａ、サーミスタによる検出温度Ｂ(t)、及び異常指標値Ｄ(t)の変化を例示するグラフである。尚、図６において、左の縦軸には目標温度Ａ及び検出温度Ｂ(t)の目盛りが表示され、また右の縦軸には異常指標値Ｄ(t)の目盛りが表示されている。また、目標温度Ａを実線で示し、検出温度Ｂ(t)を点線で示し、異常指標値Ｄ(t)を一点鎖線で示す。
【００８９】
図６のグラフに示すようにウォームアップモード開始時点Ｔ0の直後では、目標温度Ａが上記式（１）に基づいて更新されるので、つまり目標温度Ａが経過時間ｔとともに徐々に上昇するので、ヒータランプによりローラが加熱されて、検出温度Ｂ(t)が目標温度Ａに追従するように変化して行く。このため、目標温度Ａと検出温度Ｂ(t)との差Ｃ(t)が小さくなり、異常指標値Ｄ(t)の急激な増大が抑えられ、サーミスタの検出エラーの判定を誤ることがない。
【００９０】
引き続いて、待機モード、印刷処理モード、省電力モード、及び定着オフモード等が選択的に設定されて、その度に目標温度Ａが変更され、ヒータランプの通電制御によりローラの表面温度が調節され、検出温度Ｂ(t)が目標温度Ａに追従する。また、検出温度Ｂ(t)が目標温度Ａを超えると、Ｃ(t)が負となって、異常指標値Ｄ(t)が初期値に戻される。
【００９１】
次に、時点Ｔ1〜Ｔ2において、サーミスタに何等かの異常が発生すると、ローラの温度が低下していないにもかかわらず、検出温度Ｂ(t)が急激に低下するので、Ｃ(t)の値が増大する。このため、一定周期Δt毎に求められるＤ(t)＝Ｄ(t-Δt)＋Ｃ(t)の増大程度が大きく、異常指標値Ｄ(t)が閾値４００を超えて、サーミスタの異常発生が判定され、ヒータランプへの通電が停止されて、ローラの過熱が未然に防止される。
【００９２】
このように本実施形態では、ローラの目標温度Ａと検出温度Ｂ(t)の差（Ａ−Ｂ(t)）をＣ(t)とすると、一定周期Δt毎に、Ｄ(t)＝Ｄ(t-Δt)＋Ｃ(t)を算出し、異常指標値Ｄ(t)が閾値を超えたときに、サーミスタの検出エラーの発生を判定している。このため、ローラの過熱を未然に防止することができる。
【００９３】
尚、図４及び図５の処理、及びヒータランプへの通電制御と並行して、サーミスタによる検出温度に基づいてヒータ制御部等の故障を判定してもよい。
【００９４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の定着装置の一実施形態を適用した画像形成装置を示す断面図である。
【図２】図１の画像形成装置における定着装置を拡大して示す断面図である。
【図３】図２の定着装置における各ローラの表面温度を制御するための制御系を示すブロック図である。
【図４】各ローラの目標温度を設定するための処理を示すフローチャートである。
【図５】サーミスタの異常発生を判定するための処理を示すフローチャートである。
【図６】ローラの目標温度Ａ、サーミスタによる検出温度Ｂ(t)、及び異常指標値Ｄ(t)の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９６】
１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）  レーザ露光装置
２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）  現像装置
３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）  感光体ドラム
４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）  クリーナ装置
５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）  帯電器
７  中間転写ベルト
８  中間転写ベルト装置
１０  給紙トレイ
１１  ２次転写装置
１２  定着装置
１４  用紙レジストローラ
１５  用紙排出トレイ
１８、１８Ａ  用紙搬送装置
３１  加熱ローラ
３２  加圧ローラ
４１  原稿セットトレイ
４４  原稿ピックアップローラ
５３  第１走査部
５４  第２走査部
５５  結像レンズ
５６  ＣＣＤ
７２、７３  ヒータランプ
７４、７５  サーミスタ
８１  インターフェイス回路
８２  Ａ／Ｄ変換回路
８３  ＣＰＵ
８４  記憶メモリ
８５  ヒータ制御部
１００  画像形成装置
１０１  原稿読取り装置
Ｓ  用紙搬送経路
【図１】
2010085706.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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