(57)【要約】【課題】非接触温度検出素子による検出誤差を低減し、加熱ローラを適切な設定温度に加熱することができる定着装置、加熱装置制御方法および非接触温度検出装置を提供する。【解決手段】用紙に対して、熱を供給する加熱ローラと、前記加熱ローラを加熱する加熱部材と、前記加熱ローラを目標温度に加熱するため前記加熱部材に供給される電力を制御する第１の制御とを含む加熱装置と、前記加熱部材の表面と非接触に設けられる少なくとも１つの非接触温度検出装置とを備え、前記非接触温度検出装置は、前記加熱ローラの対象温度を検出する対象温度検知部と、前記対象温度検知部の周辺の雰囲気温度を推測し、推測雰囲気温度を算出する第２の制御部と、前記対象温度検知部の周辺の雰囲気温度を検出し、前記推測雰囲気温度に対応する全出力電圧値に対する所定の割合の出力電圧で、前記雰囲気温度を出力する自己温度検出部とを備える。【選択図】図１０
2006259744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に対して、熱を供給する加熱ローラと、
前記加熱ローラを加熱する加熱部材と、前記加熱ローラを目標温度に加熱するため前記加熱部材に供給される電力を制御する第１の制御とを含む加熱装置と、
前記加熱部材の表面と非接触に設けられる少なくとも１つの非接触温度検出装置とを備え、
前記非接触温度検出装置は、前記加熱ローラの対象温度を検出する対象温度検知部と、前記対象温度検知部の周辺の雰囲気温度を推測し、推測雰囲気温度を算出する第２の制御部と、前記対象温度検知部の周辺の雰囲気温度を検出し、前記推測雰囲気温度に対応する全出力電圧値に対する所定の割合の出力電圧で、前記雰囲気温度を出力する自己温度検出部とを備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記自己温度検出部は、前記対象温度検知部が前記目標温度を検出するとき、少なくとも全出力電圧値の５０％以上の出力電圧で、前記雰囲気温度を出力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】
前記自己温度検出部は、前記定着装置のウォーミングアップが完了するとき、少なくとも全出力電圧値の３０％以上の出力電圧で、前記雰囲気温度を出力することを特徴とする請求項１あるいは２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記非接触温度検出部は、それぞれ所定温度での温度検出出力が異なる複数の自己温度検出部を備えたことを特徴とする請求項１なしい３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記自己温度検出部は、前記推測雰囲気温度が第１の温度範囲のとき、全出力電圧の２０％以上の出力電圧を出力する第１の自己温度検出部と、前記推測雰囲気温度が前記第１の温度範囲と異なる第２の温度範囲のとき、全出力電圧の２０％以上の出力電圧を出力する第２の自己温度検出部を含み、
前記推測雰囲気温度が前記第１の温度範囲の時、前記第１の温度検出部を選択し、前記推測雰囲気温度が前記第２の温度範囲の時、前記第２の温度検出部を選択する自己温度検出部選択部をさらに含み、
前記第２の制御は、前記自己温度検出部選択部により選択された前記第１の温度検出部あるいは前記第２の温度検出部の出力電圧、および前記対象温度検知部により検出された対象温度に基づき、前記加熱ローラの温度を算出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６】
前記自己温度検出部は、前記推測雰囲気温度が第１の温度範囲のとき、全出力電圧の２０％以上の出力電圧を出力する第１の自己温度検出部と、前記推測雰囲気温度が前記第１の温度範囲と異なる第２の温度範囲のとき、全出力電圧の２０％以上の出力電圧を出力する第２の自己温度検出部と、前記推測雰囲気温度が前記第１の温度範囲および第２の温度範囲と異なる第３の温度範囲のとき、全出力電圧の２０％以上の出力電圧を出力する第３の自己温度検出部を含み、
前記推測雰囲気温度が前記第１の温度範囲の時、前記第１の温度検出部を選択し、前記推測雰囲気温度が前記第２の温度範囲の時、前記第２の温度検出部を選択し、前記推測雰囲気温度が前記第３の温度範囲の時、前記第３の温度検出部を選択する自己温度検出部選択部をさらに含み、
前記第２の制御は、前記自己温度検出部選択部により選択された前記第１の温度検出部，前記第２の温度検出部、あるいは前記第３の温度検出部の出力電圧、および前記対象温度検知部により検出された対象温度に基づき、前記加熱ローラの温度を算出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７】
加熱ローラの外側に配置される複数の誘導加熱コイルを利用して、加熱ローラの外周面を加熱し、
前記加熱ローラと非接触に設けられる対象温度検出部から対象温度を検出し、
前記対象温度検知部の周辺の雰囲気温度として推測される推測雰囲気温度を算出し、
前記推測雰囲気温度に対応する全出力電圧値に対する所定の割合の出力電圧で出力される前記対象温度検知部の周辺の雰囲気温度を検出し、
前記対象温度と前記雰囲気温度に基づき、加熱ローラ温度を算出し、
前記加熱ローラ温度に基づき、前記誘導加熱コイルに供給される電力を制御することを特徴とする加熱装置制御方法。
【請求項８】
対象の温度を検出するサーモパイル素子と、
前記サーモパイルの周辺の雰囲気温度を推測し、推測雰囲気温度を算出する制御部と、
前記サーモパイルの周辺の雰囲気温度を検出し、前記推測雰囲気温度に対応する全出力電圧値に対する割合の出力電圧で、前記雰囲気温度を出力する自己温度検出部とを備えたことを特徴とする非接触温度検出装置。
【請求項９】
前記自己温度検出部を複数備え、
前記推測雰囲気温度に応じて、前記自己温度検出部を切り換える自己温度検出部選択部をさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載の非接触温度検出装置。
【請求項１０】
対象の温度を検出するサーモパイル素子と、
前記サーモパイルの周辺の雰囲気温度を検出し、それぞれ所定温度での温度検出出力が異なる複数の自己温度検出部とを備えたことを特徴とする非接触温度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真プロセスを用いて転写材上に画像を形成する画像形成装置や複写機、プリンタ等に搭載され、転写材上の現像剤を転写材に定着させる定着装置、加熱装置制御方法および非接触温度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子プロセスを用いた複写機やプリンタでは、感光体ドラムに形成されたトナー画像を転写材に転写し、その後加熱ローラと加圧ローラを含む定着装置で溶融されたトナー像を転写材に定着させることが知られている。このとき、加熱ローラの表面に接触される検出素子を用いて表面温度を検出し、加熱ローラの温度を制御する方法が知られている。
【０００３】
また、加熱ローラから放射される赤外線を検知し、非接触で加熱ローラの温度を検出する温度検出素子を用いるものが知られている。
【０００４】
例えば、非接触温度検出手段は自己温度検出手段を有し、加熱ローラの温度Ｔを、自己温度出力Ｔ１と、この自己温度と非検体である加熱ローラ温度に応じて検知出力される非接触温度センサの検知出力Ｔ０との多次式として認識し、加熱ローラの温度を制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、非接触で加熱ローラの温度を検知する非接触センサを有し、その非接触温度センサの検知出力により加熱ローラの温度を制御する電子写真装置において、像担持対側より定着装置に向かって気流を流す手段（ファン）を有し、非接触センサを定着装置と像担持体の間の気流中に少なくともその一部がかかるように配置したものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、自己発熱型加熱ローラと加熱ローラの放射する赤外線により非接触で温度を検知する温度センサとを有し、温度センサの出力に基づいて加熱ローラの温度制御が行なわれる定着装置において、加熱ローラの室温から定着可能温度までの立ち上がり時間をＴｈ、加熱ローラの直径をＤｃｍ、加熱ローラの最大通紙幅をＷｃｍ、定着温度センサの応答時間をＴｓとしたとき、５（秒）≦Ｔｈ≦０．２３×ＤＷ（秒）かつ０．０１Ｔｈ≦Ｔｓ≦０．０８Ｔｈである定着装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１０−３１３９０号公報
【特許文献２】特開平９−２８１８４３号公報
【特許文献３】特開平９−２１２０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この接触温度検出素子は、摺動により加熱ローラの表面を劣化させる虞があり、加熱ローラのライフを短縮させる問題がある。また、表面の劣化により、検出素子の応答性が劣化し、温度を誤って検出する虞がある。
【０００８】
また、非接触温度検出素子により検出する加熱ローラからの赤外線の放射率は、トナーを保持する転写材と接触することにより加熱ローラの表面が次第に劣化されることに起因して、加熱ローラ使用初期と使用後期（ライフエンド）では、ずれが生じる。また、この加熱ローラの表面の劣化は、通紙する転写材の種類や、転写材のサイズに応じて異なるため、赤外線放射率はローラの長手方向においてもずれが生じる。すなわち、赤外線放射の変化により、非接触温度検出素子により検出される温度が設定温度に達する時間が遅延する。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためのものであって、その目的は、非接触温度検出素子による検出誤差を低減し、加熱ローラを適切な設定温度に加熱することができる定着装置、加熱装置制御方法および非接触温度検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によると、定着装置は、用紙に対して、熱を供給する加熱ローラと、前記加熱ローラを加熱する加熱部材と、前記加熱ローラを目標温度に加熱するため前記加熱部材に供給される電力を制御する第１の制御とを含む加熱装置と、前記加熱部材の表面と非接触に設けられる少なくとも１つの非接触温度検出装置とを備え、前記非接触温度検出装置は、前記加熱ローラの対象温度を検出する対象温度検知部と、前記対象温度検知部の周辺の雰囲気温度を推測し、推測雰囲気温度を算出する第２の制御部と、前記対象温度検知部の周辺の雰囲気温度を検出し、前記推測雰囲気温度に対応する全出力電圧値に対する所定の割合の出力電圧で、前記雰囲気温度を出力する自己温度検出部とを備えることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の一態様によると、加熱装置制御方法は、加熱ローラの外側に配置される複数の誘導加熱コイルを利用して、加熱ローラの外周面を加熱し、前記加熱ローラと非接触に設けられる対象温度検出部から対象温度を検出し、前記対象温度検知部の周辺の雰囲気温度として推測される推測雰囲気温度を算出し、前記推測雰囲気温度に対応する全出力電圧値に対する所定の割合の出力電圧で出力される前記対象温度検知部の周辺の雰囲気温度を検出し、前記対象温度と前記雰囲気温度に基づき、加熱ローラ温度を算出し、前記加熱ローラ温度に基づき、前記誘導加熱コイルに供給される電力を制御することを特徴としている。
【００１２】
さらに、本発明の一態様によると、非接触温度検出装置は、対象の温度を検出するサーモパイル素子と、前記サーモパイルの周辺の雰囲気温度を推測し、推測雰囲気温度を算出する制御部と、前記サーモパイルの周辺の雰囲気温度を検出し、前記推測雰囲気温度に対応する全出力電圧値に対する割合の出力電圧で、前記雰囲気温度を出力する自己温度検出部とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の一態様によると、非接触温度検出装置は、対象の温度を検出するサーモパイル素子と、前記サーモパイルの周辺の雰囲気温度を検出し、それぞれ所定温度での温度検出出力が異なる複数の自己温度検出部とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、非接触温度検出素子による検出誤差を低減し、加熱ローラを適切な設定温度に加熱することができる定着装置、加熱装置制御方法および非接触温度検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を用いて、この発明の実施の形態が適用される定着装置の一例を説明する。
【００１６】
図１は、この発明の実施の形態が適用される定着装置の一例を示す。図２は、図１に示した定着装置の制御系を説明するブロック図を示す。
【００１７】
図１に示すとおり、定着装置１は、加熱部材（ヒートローラ）２、加圧部材（プレスローラ）３、加圧スプリング４、剥離爪５、クリーニングローラ６、誘導加熱装置７、温度検出機構８、サーモスタット９を有する。
【００１８】
加熱ローラ２は、所定の圧力で変形しない剛性（硬さ）を有する材質から構成されるシャフト２ａと、このシャフト２ａのまわりに順に配置される弾性層（シリコンゴムを発泡させた発泡ゴム層，スポンジ層，シリコンゴム層）２ｂと、導電層（金属導電層）２ｃを有する。なお、図示しないが、金属導電層２ｃの外側には、さらに例えば耐熱シリコンゴム等の薄膜層からなるソリッドゴム層および離型層が形成されている。
【００１９】
金属導電層２ｃは、導電性材料（たとえばニッケル、ステンレス鋼、アルミニウム、銅およびステンレス鋼とアルミニウムの複合材等）等により形成される。加熱ローラ２の長手方向の長さは、３３０ｍｍであることが好ましい。
【００２０】
なお、発泡ゴム層２ｂは５〜１０ｍｍ、金属導電層２ｃは１０〜１００μｍ、ソリッドゴム層は１００〜２００μｍの厚みにそれぞれ形成されることが好ましい。本実施の形態では、発泡ゴム層２ｂは５ｍｍ、金属導電層２ｃは４０μｍ、ソリッドゴム層は２００μｍおよび離型層は３０μｍの厚みにそれぞれ形成され、加熱ローラ２は直径４０ｍｍである。
【００２１】
加圧ローラ３は、所定の直径の回転軸の周囲に、所定の厚さのシリコンゴム、もしくはフッ素ゴム等が被覆されている弾性ローラであってもよく、また、加熱ローラ２と同様に金属導電層と弾性層を有する構成であってもよい。
【００２２】
加圧スプリング４は、加熱ローラ２の軸線に対して所定の圧力で圧接し、加圧ローラ３は、加熱ローラ２の軸線と概ね平行に維持される。なお、加圧スプリング４は、加圧ローラ３の軸を支持する加圧支持ブラケット４ａを介して、加圧ローラ３の両端から所定の圧力が供給されているため、加熱ローラ２と平行となり得る。
【００２３】
これにより、加熱ローラ２と加圧ローラ３の間には、所定の幅を有するニップが形成される。
【００２４】
加熱ローラ２は、図２に示す定着モータ２５により、概ね一定の速度で、矢印ＣＷの方向に回転される。加圧ローラ３は、加圧スプリング４により所定圧力で加熱ローラ２に接触されている。このため、加圧ローラ３は、加熱ローラ２が回転されることで、加熱ローラ２と接する位置で、加熱ローラ２が回転される方向と逆の方向に回転される。
【００２５】
剥離爪５は、加熱ローラ２の周上であって、加熱ローラ２と加圧ローラ３とが相互に接するニップにより加熱ローラ２が回転される方向の下流側で、かつニップの近傍の所定位置に位置され、ニップを通過される用紙Ｐを加熱ローラ２から剥離する。なお、本発明は、本実施の形態に限定されることなく、例えばカラー画像形成のように用紙に定着させる現像剤が多量である場合は、用紙が加熱ローラから剥がれ難いため、複数の剥離爪５が設けられてもよく、また、用紙が加熱ローラから剥がれ易い場合はなくてもよい。
【００２６】
クリーニングローラ６は、加熱ローラ１の表面上にオフセットされたトナーや紙屑等のゴミを除去する。
【００２７】
誘導加熱装置７は、加熱ローラ２の外側に配置され、所定の電力が供給されて所定の磁界を加熱ローラ２に供給する加熱用コイル（励磁コイル）を、少なくとも１つ有する。本実施の形態においては、図２に示す通り、加熱ローラ２の軸方向のうち中央部分に対向して配置され、加熱ローラ２の中央部分に磁界を提供するコイル７１と、加熱ローラ２の軸方向のうち端部分に対向して配置され、加熱ローラ２の端部分に磁界を提供するコイル７２，７３とを含む。後で詳細に説明するが、コイル７１〜７３は、励磁回路２２から所定の電力が供給されることでこの電力に応じた磁界を発して、加熱ローラ２の金属導電層２ｃを誘導加熱できる。
【００２８】
温度検出機構８は、加熱ローラ２の表面と非接触に設けられ、加熱ローラ２の外周面の温度を非接触に検出する非接触検出素子を少なくとも１つ含む。非接触検出素子は、誘導加熱装置７の配置位置より、加熱ローラ２の回転方向下流側であって、かつ、ニップ部より上流側に配置され、誘導加熱装置７により加熱された加熱ローラ２の表面温度を検出する。
【００２９】
本実施の形態おいて、温度検出機構８は、図２に示すとおり、加熱ローラ２の長手方向に並んで配置されている非接触温度検出素子８１，８２，８３，８４，８５を含む。非接触温度検出素子８１，８２，８３は、それぞれ、コイル７１，７２，７３と対向している加熱ローラ２の表面温度を検出する。非接触温度検出素子８４は、コイル７１とコイル７２の継ぎ目と対向している加熱ローラ２の表面温度を検出する。非接触温度検出素子８５は、コイル７１とコイル７３の継ぎ目と対向している加熱ローラ２の表面温度を検出する。
【００３０】
非接触温度検出素子８１，８２，８３，８４，８５は、１つの素子で１ヶ所以上の温度を検出できる非温度検出素であって、加熱ローラ２の表面温度を検出するサーモパイル（対象温度検知部）Ｐと、このサーモパイル付近の雰囲気温度を検出するサーミスタ（自己温度検出部）Ｑと、サーモパルとサーミスタと接続された制御ＩＣ１００を含む。
【００３１】
サーモパイルＰは、対向して配置されている加熱ローラ２の表面温度である対象温度Ｐｔを検出し、サーミスタＱは、サーモパイルＰ付近の雰囲気温度Ｑｔを検出する。なお、対象温度Ｐｔおよび雰囲気温度Ｑｔは、それぞれ検知温度に対応した電圧値で検出される。
【００３２】
制御ＩＣ１００は、接続されているサーモパルおよびサーミスタの出力電圧値に基づきローラ温度を算出する。
【００３３】
例えば、非接触温度検出素子８１の制御ＩＣ１００は、サーモパイルＰから検出された対象温度Ｐｔや加熱ローラ２の過去の加熱の状況を参照して、予め決められている対応表等に基づき、この時、雰囲気温度Ｑｔにより検出されるであろう温度を推測する。ここで推測される雰囲気温度を以下推測雰囲気温度ＳＱｔと記す。なお、推測雰囲気温度ＳＱｔは、加熱ローラの過去の加熱状況、すなわち、低温環境下で電源がＯＮされた場合であるとか、長期の連続通紙中にリセットされた場合であるとかに応じて、推測される。また、上記予め決められている対応表とは、本実施の形態のように、短時間で加熱ローラ２の表面を加熱する誘導加熱制御方法に対応している。すなわち、誘導加熱のように、短時間で加熱ローラ２の表面を加熱する場合、対象温度Ｐｔは急激に上昇するが、雰囲気温度は対象温度の上昇に応じて上昇するわけではなく、その時の環境温度や、加熱ローラの過去の加熱状況に応じて異なる。よって、上記予め決められている対応表は、これら対象温度Ｐｔや加熱ローラの過去の加熱状況等に応じて、装置構造や、非接触温度検出素子の性能等によりそれぞれ異なる。
【００３４】
制御ＩＣ１００は、この推測雰囲気温度ＳＱｔに基づき、雰囲気温度Ｑｔの出力電圧値の全出力電圧に対する割合を選択し、雰囲気温度Ｑｔを検出する。そして、制御ＩＣ１００は、このようにして検出された雰囲気温度Ｑｔおよび対象温度Ｐｔに基づき加熱ローラ２の表面温度を算出し、ローラ表面温度Ｒｔ１を出力する。なお、本実施の形態において、推測雰囲気温度ＳＱｔは、±３℃前後の誤差は許容される。
【００３５】
また、他の非接触温度検出素子８２〜８５の同様の構成、動作、機能を有し、ローラ温度Ｒｔ２，Ｒｔ３，Ｒｔ４，Ｒｔ５を検出できる。
【００３６】
サーモスタット９は、加熱ローラ２の表面温度が異常に上昇する発熱異常を検知し、発熱異常が生じた場合は、誘導加熱装置７の加熱用コイルに対して供給される電力を遮断するために利用される。なお、サーモスタット９は、加熱ローラ２の表面付近に、少なくとも１つ以上備えられることが好ましい。
【００３７】
また、加圧ローラ３の周上には、用紙Ｐを加圧ローラ３から剥離するための剥離爪や、加圧ローラ３の周面に付着したトナーを除去するクリーニングローラが設けられてもよい。
【００３８】
このため、トナーを保持する用紙Ｐは、加熱ローラ２と加圧ローラ３との間に形成されるニップ部を通過されることで、溶融されたトナーが用紙Ｐに圧着され、画像が定着される。
【００３９】
図２に示す通り、メインＣＰＵ２０は、ＩＨコントローラ２１、励磁回路２２、モータ駆動回路２４、定着モータ２５、表示部２６、ＲＡＭ２７、ＲＯＭ２８、タイマ２９、インターフェース３０と接続されている。
【００４０】
メインＣＰＵ２０は、定着装置１の定着動作を統括的に制御する。
【００４１】
ＩＨコントローラ２１は、非接触温度検出素子８１〜８５により検出される加熱ローラ２のローラ温度情報が入力され、この温度情報等に基づく所定の電力が誘導加熱装置７のコイル７１〜７３に供給されるよう励磁回路２２を制御する。より詳細に説明すると、ＩＨコントローラ２１は、非接触温度検出素子８１〜８５から出力される加熱ローラ２のローラ温度情報に基づき加熱ローラ２の温度が、軸方向に均一に、定着に必要な定着温度に昇温され、維持されるように制御する。
【００４２】
励磁回路２２は、ＩＨコントローラ２１から出力される制御信号に応じて、所定の電力をコイル７１〜７３に供給する。これにより各コイル７１〜７３は所定の加熱力である磁束を発生する。この加熱力は、加熱ローラ２に渦電流を発生させる基になる磁束の大きさであって、各コイル７１〜７３に供給される電力の大きさにより決定される。例えば用紙が加熱ローラ２の中央部を通過する場合、コイル７１を励磁させる所定の電力を出力し、用紙が加熱ローラ２の中央部および端部を通過する場合は、コイル７１〜７３を励磁させる所定の電力（例えば１３００Ｗ）を出力する。
【００４３】
モータ駆動回路２４は、加熱ローラ２を回転させる定着モータ２５と接続されている。また、感光体ドラム３３を回転させるメインモータ３２と接続されていてもよい。
【００４４】
表示部２６は、装置内の状態メッセージや、ユーザへのメッセージを表示する。
【００４５】
インターフェース３０は、外部のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）や周辺機器等と通信可能に接続され、交信することができる。インターフェース３０を介して、例えば、表示部２６に表示されるようなメッセージをＰＣや周辺機器等に配信し、ユーザやサービスエンジニアに知らせることができる。
【００４６】
（第１の実施の形態）
次に、図３，４を参照して、ＩＨコントローラ２１の温度制御の一例について説明する。図３は、非接触温度検出素子８１を用いた温度制御方法の一例を示すフローチャートである。図４は、本実施の形態に係る非接触温度検出素子により検出される推測雰囲気温度の出力電圧値と全出力電圧値との関係を示す図である。
【００４７】
図４に示す通り、例えば非接触温度検出素子８１は、推測雰囲気温度５０℃（第１の温度）以上において、全出力電圧の４５％以上の出力電圧を出力し、推測雰囲気温度８０℃（第２の温度）において、全出力電圧の７０％以上の出力電圧を出力する。すなわち、非接触温度検出素子８１は、対象温度Ｐｔが目標温度（１６０℃）である時、サーミスタＱから出力される出力電圧値が最大出力値以下で、全出力電圧の５０％以上の電圧を出力できる。
【００４８】
このように、加熱ローラ２の表面温度が第２の温度８０℃である場合に、非接触温度検出素子８１のサーミスタＰは、多くとも全出力電圧の８０％以下の出力電圧を出力することが好ましい。すなわち、サーミスタＰの全出力電圧が１Ｖである場合、０．８Ｖである。
【００４９】
図３に示す通り、定着装置の電源がＯＮされると（Ｓ１）、ＩＨコントローラ２１は、励磁回路２２を介してコイル７１〜７３に所定の電力が供給されるよう制御する。また、定着装置の電源がＯＮされると、非接触温度検出素子８１，８２，８３，８４，８５にも電力が供給され、対象温度および雰囲気温度を検出する。
【００５０】
例えば、非接触温度検出素子８１は、対象温度Ｐｔを検出し（Ｓ２）、検出された対象温度Ｐｔから雰囲気温度Ｑｔにより検出されるであろう温度を推測する。すなわち、制御ＩＣ１００は、予め決められている対応表を参照して、推測雰囲気温度ＳＱｔを算出する（Ｓ３）。
【００５１】
制御ＩＣ１００は、算出された推測雰囲気温度ＳＱｔが第１の温度５０℃より小さいか否かを判断する（Ｓ４）。推測雰囲気温度ＳＱｔが第１の温度５０℃より小さい場合（Ｓ４−ＹＥＳ）、制御ＩＣ１００は、全出力電圧値（出力限界）の４５％より小さい出力電圧の雰囲気温度Ｑｔを検出し（Ｓ５）、ステップＳ２において検出された対象温度ＰｔとステップＳ５において検出された雰囲気温度Ｑｔに基づき、ローラ温度Ｒｔ１を算出する（Ｓ６）。
【００５２】
一方、ステップＳ４において、推測雰囲気温度ＳＱｔが第１の温度５０℃以上の場合（Ｓ４−ＮＯ）、制御ＩＣ１００は、さらに、推測雰囲気温度ＳＱｔが第１の温度よりも高い第２の温度８０℃以下であるか否かを判断する（Ｓ７）。推測雰囲気温度ＳＱｔが第２の温度８０℃以下である場合（Ｓ７−ＹＳＥ）、制御ＩＣ１００は、全出力電圧値（出力限界）の４５％以上の出力電圧の雰囲気温度Ｑｔを検出し（Ｓ８）、ステップＳ２において検出された対象温度Ｐｔと雰囲気温度Ｑｔに基づき、ローラ温度Ｒｔを算出する（Ｓ６）。
【００５３】
一方、推測雰囲気温度ＳＱｔが第２の温度８０℃より大きい場合（Ｓ７−ＮＯ）、制御ＩＣ１００は、全出力電圧値（出力限界）の７０％以上の出力電圧の雰囲気温度Ｑｔを検出し（Ｓ９）、ステップＳ２において検出された対象温度Ｐｔと雰囲気温度Ｑｔに基づき、ローラ温度Ｒｔ１を算出する（Ｓ６）。
【００５４】
このようにして算出されたローラ温度Ｒｔ１は、所定の設定値（例えば１６０℃）と比較され（Ｓ１０）、ローラ温度Ｒｔ１が設定値に達していない場合（Ｓ１０−ＮＯ）、コイル７１を設定温度に加熱するためのＩＨコントローラ２１による温度制御が実行される（Ｓ１１）。一方、ローラ温度Ｒｔ１が所定の設定値に到達していれば（Ｓ１０−ＹＥＳ）、ＩＨコントローラ２１は、ローラ温度Ｒｔ１と同様にして得られる他の非接触温度検出素子８２のローラ温度Ｒｔ２と、ローラ温度Ｒｔ１との差が、所定の規定値以内であるか否かを判断する（Ｓ１２）。
【００５５】
ローラ温度Ｒｔ１とローラ温度Ｒｔ２との差が、規定値以内であれば（Ｓ１２−ＹＥＳ）、加熱ローラ２が長手方向に均一に、設定値の温度まで加熱されたと判断され、ウォーミングアップが完了する。ウォーミングアップが終了し、プリント予約あるいは指示がある場合（Ｓ１３−ＹＥＳ）、定着装置の定着動作が開始され（Ｓ１４）、ＩＨコントローラ２１により温度制御が実行される（Ｓ１１）。また、プリント予約がない場合（Ｓ１３−ＮＯ）、電源がＯＦＦされたか否かが判断され（Ｓ１５）、電源がＯＦＦされた場合（Ｓ１５−ＹＥＳ）、これらの温度制御が終了される。
【００５６】
電源がＯＮのままであれば（Ｓ１５−ＮＯ）、待機状態となり（Ｓ１６）、ＩＨコントローラ２１は、加熱ローラ２の表面温度を維持するよう制御する（Ｓ１１）。なお、この待機状態が一定時間以上続く場合は、省エネモードにおける温度制御を実行できる。
【００５７】
一方、ステップＳ１２に戻って、ローラ温度Ｒｔ１とローラ温度Ｒｔ２との差が、規定値より大きければ（Ｓ１２−ＮＯ）、加熱ローラ２の温度が、長手方向に均一ではないと判断される。ローラ温度Ｒｔ１とローラ温度Ｒｔ２との差が、規定時間を経過しても、規定値以下にならない場合（Ｓ１７−ＹＥＳ）、メインＣＰＵは、加熱ローラ２の故障や、非接触温度検出素子が汚れているため、正確な温度検出できない等の問題が発生していると判断し、表示部２６に、図５に示すような、「サービスマン点検」を表示し、ローラの交換や、非接触温度検出素子のクリーニング要求する（Ｓ１８）。また、ステップＳ１７において、規定時間が経過してない場合は（Ｓ１７−ＮＯ）、加熱ローラ２の軸方向の温度を均一にするためのＩＨコントローラ２１による温度制御が実行される（Ｓ１１）。
【００５８】
このようにして、非接触温度検出素子８１の用いた温度制御が実行される。なお、その他の非接触温度検出素子８２〜８５も同様にして、ローラ温度Ｒｔ２〜Ｒｔ５が算出され、これらローラ温度Ｒｔ２〜Ｒｔ５に基づき、ＩＨコントローラ２１は加熱ローラ２の温度制御をする。
【００５９】
なお、このＩＨコントローラ２１による温度制御は、加熱ローラ２の表面温度を、軸方向に均一に、設定値の温度に昇温させ、この設定値温度を維持する制御であって、ステップＳ１１におけるＩＨコントローラによる温度制御は、前工程の判断に応じてそれぞれ異なるモードで制御できる。例えば、ステップＳ１０においてローラ温度Ｒｔ１が設定値に達していないと判断された場合、ＩＨコントローラ２１は、ウォーミングアップ時のように、ローラ温度Ｒｔ１の温度を設定値に近付けるための制御を実行する。また、ステップＳ１２においてローラ温度Ｒｔ１とローラ温度Ｒｔ２との差が規定値より大きい場合は、加熱ローラ２の軸方向の温度を均一にするため、温度が低い方の領域を加熱するよう制御する。さらに、ステップＳ１６において待機状態と判断された場合は、ユーザからのプリント指示がされない場合は、省エネモードになり、加熱ローラ２の表面温度の設定値は、定着温度より低い、短時間で復帰可能な温度に設定され、コイル７１〜７３に供給される電力が制限される。
【００６０】
また、本実施の形態では、ＩＨコントローラ２１は、検出されたローラ温度の低い方のコイルに電力を供給し、ローラ温度の高い方のコイルには、低い方のコイルに供給される電力よりも低い電力を供給するか、あるいは電力の供給を停止する制御をしている。例えば、コイル７１およびコイル７２の制御は、ローラ温度Ｒｔ１とローラ温度Ｒｔ２を比較し、ローラ温度Ｒｔ１が低い場合は、コイル７１に電力を供給し、コイル７２への電力供給を停止する。
【００６１】
また、ＩＨコントローラ２１は、ローラ温度Ｒｔ４を参照して、コイル７１とコイル７２との間の温度が低下しないように、コイル７１，７２に供給される電力を制御することができる。
【００６２】
このため、加熱ローラ２は、ＩＨコントローラ２１により、軸方向に均一の温度に昇温され、維持されることができる。
【００６３】
上述の通り、制御ＩＣ１００は、サーモパイルＰにより検出された対象温度Ｐｔに基づき、雰囲気温度Ｑｔにより検出されるであろう温度を推測し、この推測雰囲気温度ＳＱｔに応じて、雰囲気温度Ｑｔの出力電圧の割合を選択することができる。これにより、サーミスタＱは、十分な出力電力を出力することができる。よって、サーミスタＱは、温度変化に応じた出力電圧の差が広がるため、非接触温度検出素子８１〜８５は、より正確な温度を検出できる。
【００６４】
また、本実施の形態においては、加熱ローラ２が目標温度（１６０℃）に昇温されたとき、すなわち推測雰囲気温度が８０℃のとき、サーミスタＱの出力電圧は全出力電圧の７０％（すなわち５０％以上）である。このため、ウォーミングアップ時のように雰囲気温度が急激に変化する場合において特に有効である。
【００６５】
さらに、この非接触温度検出素子８１〜８５により検出された温度に応じて、コイル７１〜７３に供給される電力も選択されるため、コイル７１〜７３に過剰な電力に供給されることなく、無駄なく電力を利用することができき、省エネにも貢献できる。
【００６６】
ちなみに、ウォーミングアップ時のように、雰囲気温度が急激に変化する場合、これに伴いサーミスタにより検出される出力電圧値も大きく変化する。この場合、サーミスタの雰囲気温度の出力電圧値と、サーモパイルの対象温度の出力電圧値の差が小さいと、加熱ローラ２のローラ温度を正確に測ることができない問題があった。
【００６７】
しかし、上述したような非接触温度検出素子８１〜８５は、特に、加熱ローラ２の定着温度とされている１６０℃付近に到達するまで、サーミスタＱから出力される雰囲気温度Ｑｔとして十分な出力電力を出力することができる。このため、サーミスタＱから出力される雰囲気温度の出力電圧の差が広がり、非接触温度検出素子８１〜８５は、ウォーミングアップ時のように雰囲気温度Ｑｔが急激に変化した場合であっても、正確な加熱ローラ２の表面温度を検出することができる。
【００６８】
なお、図６は、このような温度制御により加熱ローラ２を加熱した際の時間（横軸）と温度（縦軸）の関係を示す。この温度は、所定の温度（１６０℃）に加熱ローラを加熱するような温度制御をした際、非接触温度素子から検出された温度である。なお、本発明に係る温度制御を利用した結果をＬ１で示し、従来の方法による温度制御の結果をＬ２で示す。この従来の温度制御方法とは、サーミスタおよびサーモパイルから検出された出力電圧をそのまま利用して、加熱ローラ２の表面温度を算出する温度制御方法である。
【００６９】
図６に示す通り、本発明に係る温度制御の結果Ｌ１は、設定温度１６０℃に昇温されると、制御されている通り、温度１６０℃付近でＯＮ／ＯＦＦ制御されている加熱ローラ２の表面温度を検出する。一方、従来の温度制御の結果Ｌ２は、加熱ローラ２が設定温度１６０℃に昇温さているにも拘らず、それよりも２０℃くらい低い１４０℃付近でのＯＮ／ＯＦＦ制御されている加熱ローラ２の表面温度を検出している。このように、従来の方法では、大きな検出誤差が出てしまう。
【００７０】
本発明は、このような従来の問題を解決できるものであって、温度情報に基づくフォードバック制御を実行している定着装置において有効である。また、本実施の形態のように、ＩＨ制御を利用する定着装置においては、短時間の温度上昇が可能であるため、本発明のように、正確に温度を検出することにより、加熱ローラ２の異常温度の上昇が防止できる。よって、加熱ローラに与えられるダメージが軽減され、ライフが延びる。
【００７１】
（第２の実施の形態）
次に、図７，８を参照して、ＩＨコントローラ２１の温度制御の他の例について説明する。図７は、非接触温度検出素子８１を用いた温度制御方法の一例を示すフローチャートである。図８は、本実施の形態に係る非接触温度検出素子により検出される推測雰囲気温度の出力電圧値と全出力電圧値との関係を示す図である。
【００７２】
図８に示す通り、例えば非接触温度検出素子８１は、推測雰囲気温度が、ウォーミングアップ完了時の最低限温度である２０℃（第３の温度）以上において、全出力電圧の３０％以上の出力電圧を出力し、推測雰囲気温度８０℃（第２の温度）において、全出力電圧の９０％以上の出力電圧を出力する。
【００７３】
すなわち、非接触温度検出素子８１は、対象温度Ｐｔが目標温度（１６０℃）である時、サーミスタＱから出力される出力電圧値が最大出力値以下で、全出力電圧の３０％以上の電圧を出力できる。
【００７４】
図７に示す通り、定着装置の電源がＯＮされると（Ｓ２１）、ＩＨコントローラ２１は、励磁回路２２を介してコイル７１〜７３に所定の電力が供給されるよう制御する。また、定着装置の電源がＯＮされると、非接触温度検出素子８１，８２，８３，８４，８５にも電力が供給され、対象温度および雰囲気温度を検出する。
【００７５】
例えば、非接触温度検出素子８１は、対象温度Ｐｔを検出し（Ｓ２２）、検出された対象温度Ｐｔから雰囲気温度Ｑｔにより検出されるであろう温度を推測する。すなわち、制御ＩＣ１００は、予め決められている対応表を参照して、推測雰囲気温度ＳＱｔを算出する（Ｓ２３）。
【００７６】
制御ＩＣ１００は、算出された推測雰囲気温度ＳＱｔが第３の温度２０℃より小さいか否かを判断する（Ｓ２４）。推測雰囲気温度ＳＱｔが第３の温度２０℃より小さい場合（Ｓ２４−ＹＥＳ）、制御ＩＣ１００は、全出力電圧値（出力限界）の３０％より小さい出力電圧の雰囲気温度Ｑｔを検出し（Ｓ２５）、ステップＳ２２において検出された対象温度ＰｔとステップＳ２５において検出された雰囲気温度Ｑｔに基づき、ローラ温度Ｒｔ１を算出する（Ｓ２６）。
【００７７】
一方、ステップＳ２４において、推測雰囲気温度ＳＱｔが第３の温度２０℃以上の場合（Ｓ２４−ＮＯ）、制御ＩＣ１００は、さらに、推測雰囲気温度ＳＱｔが第３の温度よりも高い第２の温度８０℃以下であるか否かを判断する（Ｓ２７）。推測雰囲気温度ＳＱｔが第２の温度８０℃以下である場合（Ｓ２７−ＹＳＥ）、制御ＩＣ１００は、全出力電圧値（出力限界）の３０％以上の出力電圧の雰囲気温度Ｑｔを検出し（Ｓ２８）、ステップＳ２２において検出された対象温度ＰｔとステップＳ２８において検出された雰囲気温度Ｑｔに基づき、ローラ温度Ｒｔを算出する（Ｓ２６）。
【００７８】
一方、推測雰囲気温度ＳＱｔが第２の温度８０℃より大きい場合（Ｓ２７−ＮＯ）、制御ＩＣ１００は、全出力電圧値（出力限界）の９０％以上の出力電圧の雰囲気温度Ｑｔを検出し（Ｓ２９）、ステップＳ２２において検出された対象温度ＰｔとステップＳ２９において検出された雰囲気温度Ｑｔに基づき、ローラ温度Ｒｔ１を算出する（Ｓ２６）。
【００７９】
このようにして算出されたローラ温度Ｒｔ１は、所定の設定値（例えば１６０℃）と比較され（Ｓ３０）、ローラ温度Ｒｔ１が設定値に達していない場合（Ｓ３０−ＮＯ）、コイル７１を設定温度に加熱するためのＩＨコントローラ２１による温度制御が実行される（Ｓ３１）。一方、ローラ温度Ｒｔ１が所定の設定値に到達していれば（Ｓ３０−ＹＥＳ）、ＩＨコントローラ２１は、ローラ温度Ｒｔ１と同様にして得られる他の非接触温度検出素子８２のローラ温度Ｒｔ２と、ローラ温度Ｒｔ１との差が、所定の規定値以内であるか否かを判断する（Ｓ３２）。
【００８０】
ローラ温度Ｒｔ１とローラ温度Ｒｔ２との差が、規定値以内であれば（Ｓ３２−ＹＥＳ）、加熱ローラ２が長手方向に均一に、設定値の温度まで加熱されたと判断され、ウォーミングアップが完了する。ウォーミングアップが終了し、プリント予約あるいは指示がある場合（Ｓ３３−ＹＥＳ）、定着装置の定着動作が開始され（Ｓ３４）、ＩＨコントローラ２１により温度制御が実行される（Ｓ３１）。また、プリント予約がない場合（Ｓ３３−ＮＯ）、電源がＯＦＦされたか否かが判断され（Ｓ３５）、電源がＯＦＦされた場合（Ｓ３５−ＹＥＳ）、これらの温度制御が終了される。
【００８１】
電源がＯＮのままであれば（Ｓ３５−ＮＯ）、待機状態となり（Ｓ３６）、ＩＨコントローラ２１は、加熱ローラ２の表面温度を維持するよう制御する（Ｓ３１）。なお、この待機状態が一定時間以上続く場合は、省エネモードにおける温度制御を実行できる。
【００８２】
一方、ステップＳ３２に戻って、ローラ温度Ｒｔ１とローラ温度Ｒｔ２との差が、規定値より大きければ（Ｓ３２−ＮＯ）、加熱ローラ２の温度が、長手方向に均一ではないと判断される。ローラ温度Ｒｔ１とローラ温度Ｒｔ２との差が、規定時間を経過しても、規定値以下にならない場合（Ｓ３７−ＹＥＳ）、メインＣＰＵは、加熱ローラ２の故障や、非接触温度検出素子が汚れているため、正確な温度検出できない等の問題が発生していると判断し、表示部２６に、図５に示したような、「サービスマン点検」を表示し、ローラの交換や、非接触温度検出素子のクリーニング要求する（Ｓ３８）。また、ステップＳ３７において、規定時間が経過してない場合は（Ｓ３７−ＮＯ）、加熱ローラ２の軸方向の温度を均一にするためのＩＨコントローラ２１による温度制御が実行される（Ｓ３１）。
【００８３】
なお、上述の第３の温度とは、ウォーミングアップ完了時の最低限の温度であって、本実施の形態においては、２０℃と設定した。これは、図９に示す通り、低温低湿環境におけるウォーミングアップ時の雰囲気温度を測定した結果、ウォーミングアップ完了時において２０℃であったためである。従って、通常の温度の環境下や、高温の環境下においても、ウォーミングアップ完了時の雰囲気温度は、少なくとも２０℃以上に達している。
【００８４】
上述の通り、非接触温度検出素子８１〜８５は、雰囲気温度がウォーミングアップ完了時の最低限の温度に達した状態の雰囲気温度から、加熱ローラ２の表面温度が定着温度に昇温・維持されているであろう雰囲気温度において、充分な出力電圧値の雰囲気温度を出力することができる。よって、非接触温度検出素子８１〜８５は、より正確な温度を検出できる。このため、この非接触温度検出素子８１〜８５により検出された温度に応じて、コイル７１〜７３に供給される電力も選択されるため、コイル７１〜７３に過剰な電力に供給されることなく、無駄なく電力を利用することができき、省エネにも貢献できる。
【００８５】
（第３の実施の形態）
次に、図１０〜１６を参照して、本発明に係る加熱装置制御方法のさらに異なる例を説明する。
【００８６】
図１０は、非接触温度検出素子の制御系を説明するブロック図を示す。図１１は、雰囲気温度検出部の温度検出とプログラム変更の関係を示す図である。図１２は、本実施の形態に係る第１のサーミスタにおける推測雰囲気温度の出力電圧値と全出力電圧値との関係を示す図である。図１３は、本実施の形態に係る第２のサーミスタにおける推測雰囲気温度の出力電圧値と全出力電圧値との関係を示す図である。図１４は、本実施の形態に係る第３のサーミスタにおける推測雰囲気温度の出力電圧値と全出力電圧値との関係を示す図である。図１５，１６は、非接触温度検出素子８１を用いた温度制御方法の一例を示すフローチャートである。
【００８７】
図１０に示される通り、非接触温度検出素子８１は、サーモパイル素子であるサーモパイルＰと、少なくとも２つの第１のサーミスタＱＡ、第２のサーミスタＱＢ、および第３のサーミスタＱＣと、制御ＩＣ１００と、サーミスタ選択回路２００を備える。第１〜３のサーミスタＱＡ，ＱＢ，ＱＣは、それぞれ所定の温度での温度検出出力が異なっている。
【００８８】
制御ＩＣ１００は、サーモパイルＰとサーミスタ選択回路２００とＩＨコントローラ２１と接続され、サーモパイルＰにより検出された対象温度Ｐｔ、およびサーミスタ選択回路２００を介して選択された第１〜３のサーミスタＱＡ，ＱＢ，ＱＣにより検出された雰囲気温度ＱｔＡ，ＱｔＢ，ＱｔＣが入力される。制御ＩＣ１００は、これらの入力情報に基づき、ローラ温度Ｒｔ１を算出し、ＩＨコントローラ２１に出力する。
【００８９】
具体的には、サーミスタ選択回路２００により第１のサーミスタＱＡが選択されると、後で説明するプログラムＡを使用して、第１，２の実施の形態で説明したような、雰囲気温度に応じた全出力電圧に対して設定された割合の電圧値である雰囲気温度ＱｔＡを出力する。同様に、第２のサーミスタＱＢが選択されると、プログラムＢを使用して、雰囲気温度に応じた全出力電圧に対して設定された割合の電圧値である雰囲気温度ＱｔＢを出力し、第３のサーミスタＱＣが選択されると、プログラムＣを使用して、雰囲気温度に応じた全出力電圧に対して設定された割合の電圧値である雰囲気温度ＱｔＣを出力する。
【００９０】
また、上述の通り、制御ＩＣ１００は、サーモパイルＰにより検出された対象温度Ｐｔを参照し、予め決められている対応表に基づき、推測雰囲気温度ＳＱｔを算出できる。
【００９１】
サーミスタ選択回路２００は、上記推測雰囲気温度ＳＱｔに応じて、雰囲気温度を検出するための自己温度検出部を選択する。本実施の形態において、サーミスタ選択回路２００は、（Ａ）−５℃≦推測雰囲気温度ＳＱｔ＜２８℃（第１の温度範囲）の場合に、第１のサーミスタＱＡを選択し、（Ｂ）２８℃≦推測雰囲気温度ＳＱｔ＜５７℃（第２の温度範囲）の場合に、第２のサーミスタＱＢを選択し、（Ｃ）５７℃≦推測雰囲気温度ＳＱｔ＜８０℃（第３の温度範囲）の場合に、第３のサーミスタＱＣを選択する。
【００９２】
第１のサーミスタＱＡは、プログラムＡが使用され、制御ＩＣ１００により、図１２に示すような、推測雰囲気温度ＳＱｔが−５℃以上で、全出力電圧の２０％以上の出力電圧を出力し、推測雰囲気温度ＳＱｔが２８℃で、全出力電圧の９０％以上の出力電圧を出力するように制御される。
【００９３】
第２のサーミスタＱＢは、プログラムＢが使用され、制御ＩＣ１００により、図１３に示すような、推測雰囲気温度ＳＱｔが２８℃以上で、全出力電圧の２０％以上の出力電圧を出力し、推測雰囲気温度ＳＱｔが５７℃で、全出力電圧の９０％以上の出力電圧を出力するように制御される。
【００９４】
第３のサーミスタＱＣは、プログラムＣが使用され、制御ＩＣ１００により、図１４に示すような、推測雰囲気温度ＳＱｔが５７℃以上で、全出力電圧の２０％以上の出力電圧を出力し、推測雰囲気温度ＳＱｔが８０℃で、全出力電圧の９０％以上の出力電圧を出力するように制御される。
【００９５】
このように、第１〜３のサーミスタＱＡ，ＱＢ，ＱＣは、それぞれ所定の温度での温度検出出力が異なっている。そして、第１〜３のサーミスタＱＡ，ＱＢ，ＱＣは、第１，２の実施の形態で説明した通り、それぞれの推測雰囲気温度ＳＱｔの閾値に応じて、出力電圧の全出力電圧に対する割合が選択されるようなプログラムＡ〜Ｃに基づき制御されている。
【００９６】
よって、本発明に係る非接触温度検出素子のように、任意の閾値で区切られた雰囲気温度の範囲に対応して、十分な出力電圧を出力できるサーミスタを複数用意することにより、温度変化に応じた出力電圧の差が広がるため、より正確な温度検出をすることができる。
【００９７】
図１５に示す通り、定着装置の電源がＯＮされると（Ｓ６１）、ＩＨコントローラ２１は、励磁回路２２を介してコイル７１〜７３に所定の電力が供給されるよう制御する。また、定着装置の電源がＯＮされると、非接触温度検出素子８１，８２，８３，８４，８５にも電力が供給され、対象温度および雰囲気温度を検出する。
【００９８】
例えば、非接触温度検出素子８１のサーモパイルＰが、対象温度Ｐｔを検出すると（Ｓ６２）、制御ＩＣ１００は、予め決められている対応表を参照して、推測雰囲気温度ＳＱｔを算出する（Ｓ６３）。
【００９９】
制御ＩＣ１００は、算出された推測雰囲気温度ＳＱｔが−５℃以上かつ２８℃未満の範囲内であるか否かを判断する（Ｓ６４）。推測雰囲気温度ＳＱｔが、−５℃≦推測雰囲気温度ＳＱｔ＜２８℃の範囲であった場合（Ｓ６４−ＹＥＳ）、サーミスタ選択回路２００は、サーミスタＱＡを選択する。制御ＩＣ１００は、プログラムＡを使用して、全出力電圧の２０％以上９０％未満の出力電圧で、サーミスタＱＡから雰囲気温度ＱｔＡを検出する（Ｓ６５）。
【０１００】
一方、ステップＳ６４において、推測雰囲気温度ＳＱｔが、−５℃≦推測雰囲気温度ＳＱｔ＜２８℃の範囲でなかった場合（Ｓ６４−ＮＯ）、制御ＩＣ１００は、入力された推測雰囲気温度ＳＱｔが２８℃以上かつ５７℃未満の範囲内であるか否かを判断する（Ｓ６６）。推測雰囲気温度ＳＱｔが、２８℃≦推測雰囲気温度ＳＱｔ＜５７℃の範囲であった場合（Ｓ６６−ＹＥＳ）、サーミスタ選択回路２００は、サーミスタＱＢを選択する。制御ＩＣ１００は、プログラムＢを使用して、全出力電圧の２０％以上９０％未満の出力電圧で、サーミスタＱＢから雰囲気温度ＱｔＢを検出する（Ｓ６７）。
【０１０１】
一方、ステップＳ６６において、推測雰囲気温度ＳＱｔが、２８℃≦推測雰囲気温度ＳＱｔ＜５７℃の範囲でなかった場合（Ｓ６６−ＮＯ）、制御ＩＣ１００は、入力された推測雰囲気温度ＳＱｔが５７℃以上かつ８０℃未満の範囲内であるか否かを判断する（Ｓ６８）。推測雰囲気温度ＳＱｔが、５７℃≦推測雰囲気温度ＳＱｔ＜８０℃の範囲であった場合（Ｓ６８−ＹＥＳ）、サーミスタ選択回路２００は、サーミスタＱＣを選択する。制御ＩＣ１００は、プログラムＣを使用して、全出力電圧の２０％以上９０％未満の出力電圧で、サーミスタＱＣから雰囲気温度ＱｔＣを検出する（Ｓ６９）。
【０１０２】
一方、ステップＳ６８において、推測雰囲気温度ＳＱｔが、５７℃≦推測雰囲気温度ＳＱｔ＜８０℃の範囲でなかった場合（Ｓ６８−ＮＯ）、サーミスタ選択回路２００は、所定のサーミスタを選択する。本実施の形態においては、サーミスタＱＣが選択される。しかし、本発明はこれに限られず、サーミスタＱＡ〜ＱＣの何れか１つのサーミスタが選択されてもよい。制御ＩＣ１００は、プログラムＣを使用して、全出力電圧の９０％以上の出力電圧で、サーミスタＱＣから雰囲気温度ＱｔＣを検出する（Ｓ７０）。
【０１０３】
制御ＩＣ１００は、上述のように検出された雰囲気温度ＱｔＡ〜ＱｔＣのいずれか１つと、ステップＳ６２において検出された対象温度Ｐｔとに基づき、ローラ温度Ｒｔ１を算出する（Ｓ７１）。
【０１０４】
算出されたローラ温度Ｒｔ１は、所定の設定値（例えば１６０℃）と比較され（Ｓ７２）、ローラ温度Ｒｔ１が設定値に達していない場合（Ｓ７２−ＮＯ）、コイル７１を設定温度に加熱するためのＩＨコントローラ２１による温度制御が実行される（Ｓ７３）。一方、ローラ温度Ｒｔ１が所定の設定値に到達していれば（Ｓ７２−ＹＥＳ）、ＩＨコントローラ２１は、ローラ温度Ｒｔ１と同様にして得られる他の非接触温度検出素子８２のローラ温度Ｒｔ２と、ローラ温度Ｒｔ１との差が、所定の規定値以内であるか否かを判断する（Ｓ７４）。
【０１０５】
ローラ温度Ｒｔ１とローラ温度Ｒｔ２との差が、規定値以内であれば（Ｓ７４−ＹＥＳ）、加熱ローラ２が長手方向に均一に、設定値の温度まで加熱されたと判断され、ウォーミングアップが完了する。ウォーミングアップが終了し、プリント予約あるいは指示がある場合（Ｓ７５−ＹＥＳ）、定着装置の定着動作が開始され（Ｓ７６）、ＩＨコントローラ２１により温度制御が実行される（Ｓ７３）。また、プリント予約がない場合（Ｓ７５−ＮＯ）、電源がＯＦＦされたか否かが判断され（Ｓ７７）、電源がＯＦＦされた場合（Ｓ７７−ＹＥＳ）、これらの温度制御が終了される。
【０１０６】
電源がＯＮのままであれば（Ｓ７７−ＮＯ）、待機状態となり（Ｓ７８）、ＩＨコントローラ２１は、加熱ローラ２の表面温度を維持するよう制御する（Ｓ７３）。なお、この待機状態が一定時間以上続く場合は、省エネモードにおける温度制御を実行できる。
【０１０７】
一方、ステップＳ７４に戻って、ローラ温度Ｒｔ１とローラ温度Ｒｔ２との差が、規定値より大きければ（Ｓ７４−ＮＯ）、加熱ローラ２の温度が、長手方向に均一ではないと判断される。ローラ温度Ｒｔ１とローラ温度Ｒｔ２との差が、規定時間を経過しても、規定値以下にならない場合（Ｓ７９−ＹＥＳ）、メインＣＰＵは、加熱ローラ２の故障や、非接触温度検出素子が汚れているため、正確な温度検出できない等の問題が発生していると判断し、表示部２６に、図５に示すような、「サービスマン点検」を表示し、ローラの交換や、非接触温度検出素子のクリーニングを要求する（Ｓ８０）。また、ステップＳ７９において、規定時間が経過してない場合は（Ｓ７９−ＮＯ）、加熱ローラ２の軸方向の温度を均一にするためのＩＨコントローラ２１による温度制御が実行される（Ｓ７３）。
【０１０８】
このようにして、非接触温度検出素子８１の用いた温度制御が実行される。なお、その他の非接触温度検出素子８２〜８５も同様にして、ローラ温度Ｒｔ２〜Ｒｔ５が算出され、これらローラ温度Ｒｔ２〜Ｒｔ５に基づき、ＩＨコントローラ２１は加熱ローラ２の温度制御をする。
【０１０９】
上述の通り、本実施の形態に係る非接触温度検出素子８１〜８５は、所定の推測雰囲気温度の範囲（第１〜第３の温度範囲）に応じて、この温度範囲において、全出力電圧の２０％以上９０％未満の出力電圧の雰囲気温度を検出できる第１〜第３のサーミスタを有する。また、この第１〜第３の温度範囲は、連続する温度範囲であって、算出された推測雰囲気温度に応じて、サーミスタ選択回路２００により選択されるサーミスタを切り換えることにより、第１〜第３の温度範囲において、全出力電圧の２０％以上９０％未満の出力電圧の雰囲気温度を検出できる。このため、サーミスタＱから出力される雰囲気温度の出力電圧の差が広がり、サーミスタは正確な温度検出をすることができる。
【０１１０】
なお、図１５に示したステップＳ７０では、サーミスタＱＣを利用したが、本発明はこれに限られず、例えば、推測雰囲気温度が８０℃以上で、全出力電圧の２０％以上の出力電圧を出力する第４のサーミスタをさらに用意し、この第４のサーミスタにより雰囲気温度が検出されてもよい。
【０１１１】
また、非接触温度検出機構を利用する本発明は、接触タイプの温度検出機構により加熱ローラ２の表面に形成される虞のある摺接跡の発生を防止できるため、加熱ローラ２のライフを延長できる。
【０１１２】
次に、上述の第３の実施の形態の変形例について説明する。ここで利用される非接触温度検出素子８１〜８５は、図１０に示されるようなサーモパイルＰと、第１のサーミスタＱＡと、第２のサーミスタＱＢと、第３のサーミスタＱＣと、制御ＩＣ１００とを備える。すなわち、図１０に示される非接触温度検出素子と異なり、サーミスタ選択回路２００を備えていない構成を有する。
【０１１３】
詳細に説明すると、図１７に示す通り、定着装置の電源がＯＮされると（Ｓ８１）、ＩＨコントローラ２１は、励磁回路２２を介してコイル７１〜７３に所定の電力が供給されるよう制御する。また、定着装置の電源がＯＮされると、非接触温度検出素子８１，８２，８３，８４，８５にも電力が供給され、対象温度および雰囲気温度を検出する。
【０１１４】
例えば、非接触温度検出素子８１のサーモパイルＰが、対象温度Ｐｔを検出すると（Ｓ８２）、サーミスタＱＡからの雰囲気温度ＱｔＡの出力電圧値が０．８Ｖ以下であるか否かが判断される（Ｓ８３）。雰囲気温度ＱｔＡの出力電圧値が、０．８Ｖ以下であった場合（Ｓ８３−ＹＥＳ）、サーミスタＱＡから雰囲気温度ＱｔＡを検出する（Ｓ８４）。
【０１１５】
一方、ステップＳ８３において、雰囲気温度ＱｔＡの出力電圧値が０．８Ｖより大きかった場合（Ｓ８３−ＮＯ）、サーミスタＱＢからの雰囲気温度ＱｔＢの出力電圧値が０．８Ｖ以下であるか否かが判断される（Ｓ８５）。雰囲気温度ＱｔＢの出力電圧値が、０．８Ｖ以下であった場合（Ｓ８５−ＹＥＳ）、サーミスタＱＢから雰囲気温度ＱｔＢを検出する（Ｓ８６）。
【０１１６】
一方、ステップＳ８５において、雰囲気温度ＱｔＢの出力電圧値が０．８Ｖより大きかった場合（Ｓ８５−ＮＯ）、サーミスタＱＣからの雰囲気温度ＱｔＣの出力電圧値が０．８Ｖ以下であるか否かが判断される（Ｓ８７）。雰囲気温度ＱｔＣの出力電圧値が、０．８Ｖ以下であった場合（Ｓ８７−ＹＥＳ）、サーミスタＱＣから雰囲気温度ＱｔＣを検出する（Ｓ８８）。
【０１１７】
一方、ステップＳ８７において、雰囲気温度ＱｔＣの出力電圧値が０．８Ｖより大きかった場合（Ｓ８７−ＮＯ）、装置に異常が発生したと判断し、異常時処理に移行する（Ｓ８９）。この異常の発生としては、加熱ローラ２の表面温度が異常に上昇する発熱異常を検知したときなどがある。
【０１１８】
制御ＩＣ１００は、上述のように検出された雰囲気温度ＱｔＡ〜ＱｔＣのいずれか１つと、ステップＳ８２において検出された対象温度Ｐｔとに基づき、ローラ温度Ｒｔ１を算出する。なお、この処理は、図１６に示すステップＳ７１に対応しており、その後の処理は、図１６を用いて説明したとおりである。
【０１１９】
このように、サーミスタＱＡ〜ＱＣからの出力電圧値を、多くとも全出力電圧１Ｖの８０％以下の出力電圧０．８Ｖ以下とすることで、サーミスタＱＡ〜ＱＣから十分な出力電力を出力することができる。よって、サーミスタＱＡ〜ＱＣは、温度変化に応じた出力電圧の差が広がるため、非接触温度検出素子８１〜８５は、より正確な温度を検出できる。
【０１２０】
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【０１２１】
例えば、非接触素子８１〜８５は、誘導加熱装置７の配置位置より、加熱ローラ２の回転方向下流側であって、かつ、ニップ部より上流側のある加熱ローラ２の表面温度を検知すればよく、例えば、コイルと加熱ローラ２の間や、コイルの直後や、ニップの直前の加熱ローラ２の表面温度を検知する構成であってもよい。
【０１２２】
また、上述の通り、非接触温度検出素子８１〜８５は、１つの素子で１ヶ所の温度を検出できる構成と説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、１つの素子で２ヶ所以上の温度を検出する非接触温度検出素子を用いてもよい。
【０１２３】
さらに、上述の通り、非接触温度検出素子８１〜８５は、コイルの継ぎ目や、コイル７１〜７３の中央と対向する領域に配置されていると説明したが、本発明はこれに限られず、例えば加熱ローラ２の長手方向の両端部、すなわちコイル７２，７３の端部と対向する領域に配置されてもよく、継ぎ目に配置されず、少なくとも中央のコイル７１と対向する領域と、端部のコイル７２と対向する領域に配置される構成であってもよい。
【０１２４】
また、図３に示したような温度制御において、加熱ローラ２は、電源がＯＮされると同時に回転される構成であってもよく、一定時間経過した後、回転される構成であってもよい。
【０１２５】
さらに、本実施の形態において、加熱ローラ２の定着温度とされている設定値は１６０℃として説明したが、本発明はこれに限られず、装置の構造や、利用される現像剤の融点等により設定を変更可能である。また、この設定値は、記録媒体のサイズや種類、あるいは厚さ等に応じて異なる。例えば、記録媒体の厚さが厚い場合は、通常の設定値よりも高い温度とする。
【０１２６】
また、本実施の形態において、ＩＨコントローラ２１は、電力量を設定することで、任意の加熱力である磁束をコイル７１〜７３から発生させる方法を説明したが、本発明はこれに限られず、コイル７１〜７３に流れ電流の周波数を選択することにより加熱力を変更する方法であってもよい。
【０１２７】
なお、本実施の形態のおいては、加圧ローラから加熱ローラに対して圧力を与える構成であるが、本発明はこれに限らず、加熱ローラから加圧ローラに圧力を与える構成であってもよい。
【０１２８】
また、接触式のセンサを併用し、加熱ローラ２の温度を検出する構成であってもよい。さらに、非接触温度検出素子８１は、少なくともサーモパイルＰとサーミスタＱが定着装置内に配置されていればよく、制御ＩＣ１００等は、定着装置の外部に配置されていてもよい。
【０１２９】
また、図５に示した表示部２６には、図示した以外にも、例えば非接触温度検出素子８１〜８５により検出される温度に応じて、ユーザが安全に操作を扱えるように、またユーザの利便性が向上するように、以下のような表示が可能である。
【０１３０】
例えば、非接触温度検出素子８１〜８５により検出された温度が高温であった場合、その旨を表示部２６に表示するとともに、ユーザによるジャム処理を禁止あるいは抑止するメッセージや、ローラ付近に触れないように危険を知らせるメッセージ等を表示する構成が適用可能である。
【０１３１】
また、この危険状態が解除されるまでの時間を図１８，１９に示すようなインジケーターを利用して、ユーザに知らせる構成であってもよい。例えば、インジケーターに、非接触温度検出素子８１〜８５により検出された対象温度や雰囲気温度あるいはローラ温度に対応した所定の解除待ち時間やその割合（％）を表示し、加熱ローラの温度状態をユーザに知らせるものが適用可能である。本実施の形態においては、非接触温度検出素子８１〜８５により検出された雰囲気温度の温度レベルに応じて、低温範囲（例えば５℃未満）であれば６０秒の解除待ち時間を設け、中温範囲（例えば５〜８０℃未満）であれば４５秒の解除待ち時間を設け、高温範囲（例えば４０℃以上）であれば４０秒の解除待ち時間を設けている。さらに、非接触温度検出素子８１〜８５により検出されるローラ温度と装置の状態に応じて、上述の解除待ち時間を補正する構成であってもよい。例えば、装置の電源がオンされた状態で、ローラ温度が４０℃未満であった場合、補正値はゼロで、規定の解除待ち時間の通り制御される。装置が待機状態で、ローラ温度が４０〜８０℃未満であった場合、補正値は−５秒で、規定解除待ち時間から５秒が減算され制御される。装置に紙がつまりジャム処理中である場合は、カバーが開閉される為、ローラ温度が８０℃以上であれば補正値−１５秒で、規定待ち時間から１５秒が減算され制御される。
【０１３２】
そして、このような解除待ち時間が経過したら、安全に操作可能な状態になったことを表示部２６に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の実施の形態が適用可能な定着装置の一例を説明する概略図。
【図２】図１に示した定着装置の制御系を説明するブロック図。
【図３】図１に示した定着装置に適用可能な加熱装置制御方法の一例を示すフローチャート。
【図４】第１の実施の形態に係る推測雰囲気温度と雰囲気温度の出力電圧値の関係を示す図。
【図５】サービスマン点検を表示する表示部を示す図。
【図６】図３に示した制御方法により加熱された加熱ローラのローラ温度と時間の関係を示す図。
【図７】図１に示した定着装置に適用可能な加熱装置制御方法の異なる例を示すフローチャート。
【図８】第２の実施の形態に係る推測雰囲気温度と雰囲気温度の出力電圧値の関係を示す図。
【図９】低音低湿環境におけるウォーミングアップ時の雰囲気温度を測定した結果を示す図。
【図１０】非接触温度検出素子の制御系を説明するブロック図。
【図１１】雰囲気温度検出部の温度検出とプログラム変更の関係を示す図。
【図１２】第１のサーミスタにおける推測雰囲気温度と雰囲気温度の出力電圧値の関係を示す図。
【図１３】第２のサーミスタにおける推測雰囲気温度と雰囲気温度の出力電圧値の関係を示す図。
【図１４】第３のサーミスタにおける推測雰囲気温度と雰囲気温度の出力電圧値の関係を示す図。
【図１５】図１に示した定着装置に適用可能な加熱装置制御方法のさらに異なる例を示すフローチャート。
【図１６】図１５加熱装置制御方法に引き続く制御方法を示すフローチャート。
【図１７】図１５に示した加熱装置制御方法の変形例を説明するフローチャート。
【図１８】図５に示した表示部に記載可能な一例を示す図。
【図１９】図１８に示した表示部に記載可能な例と異なる例を示す図。
【符号の説明】
【０１３４】
１・・・定着装置、２・・・加熱ローラ、２ａ・・・軸部材、２ｂ・・・弾性部材、２ｃ・・・金属導電層、３・・・加圧ローラ、４・・・加圧スプリング、５・・・剥離爪、６・・・クリーニングローラ、７・・・誘導加熱装置、８・・・温度検出機構、９・・・サーモスタッド。
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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