(57)【要約】【課題】  非接触式の温度検知においても温度検知の信頼性を向上させ、消費電力をも低減することができる定着ユニットを備えた画像形成装置、及び画像形成装置における発熱源の制御方法を提供する。【解決手段】  温度センサ５３，６３等を介する定着ベルト及び加圧ローラの温度を検知する制御部８１と、順次に測定した温度検知データを順次に記憶する温度メモリ８３とを備え、かつ、制御部８１は、温度メモリ８３から所定の複数毎の連続する温度検知データを順次に取得し、該複数毎の連続する温度検知データのうち最高温度、最低温度の温度検知データを除いて順次に平均化し、順次に平均化した温度検知データに基づいて定着ベルト及び加圧ローラ等の発熱源の実温度を制御する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱量が制御可能な発熱源で加熱され温度検知部を備える加熱手段を用いて未定着画像を転写紙上に定着する定着ユニットを備えた画像形成装置において、
前記温度検知部を介して前記加熱手段の温度を周期的に測定し、測定した温度検知データを順次記憶部に記憶するとともに、
周期的に前記記憶部から所定数の連続する温度検知データを順次に取得し、取得した温度検知データのうち温度の高い順に１つ以上の温度検知データと温度の低い順に１つ以上の温度検知データとを除いた残りの複数個の温度検知データを平均化し、
前記平均化した温度検知データに基づいて前記発熱源の発熱量を制御することにより前記加熱手段の実温度を制御する、制御部を備えた
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記温度検知データの測定周期を１回あたり０．１秒以上０．５秒以下とすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記記憶部から所定の複数毎の連続する温度検知データを順次に取得し、該複数毎の連続する温度検知データのうち最高温度側、最低温度側からそれぞれ複数の温度検知データを除いた残りの温度検知データに基づいて平均化し、
前記平均化した温度検知データに基づいて前記発熱源の発熱量を制御することにより前記加熱手段の実温度を制御する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記加熱手段の発熱源に通電し制御する時の１回あたりの通電周期を０．２秒以上０．５秒以下としたことを特徴とする請求項1乃至３の何れか一つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記温度検知部を非接触式の温度検知部としたことを特徴とする請求項1乃至４の何れか一つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、帯電部／転写部等の高圧系の非稼動時である装置立ち上がり時及び待機時には前記平均化処理に際しサンプリングする前記複数の連続する温度検知データの取込数及び前記除外する温度検知データの数をなくすか低減するかし、
前記高圧系の稼動時であるプロセス調整時や通紙時には前記平均化処理に際しサンプリングする前記複数の連続する温度検知データの取込数及び前記除外する温度検知データの数を規定数に再設定することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
発熱量が制御可能な発熱源で加熱され温度検知部を備える加熱手段を用いて未定着画像を転写紙上に定着する定着方法において、
前記発熱源における発熱量の制御が、
前記温度検知部を介して前記加熱手段の温度検知を行うとともに、周期的に測定した温度検知データを順次に記憶部に記憶する第１のステップと、
前記記憶部から周期的に所定数の連続する温度検知データを順次に取得し、取得した温度検知データのうち温度の高い順に１つ以上の温度検知データと温度の低い順に１つ以上の温度検知データとを除いた残りの複数個の温度検知データを平均化する第２のステップと、
前記平均化した温度検知データに基づいて前記発熱源の発熱量を制御することにより前記加熱手段の実温度を制御する第３のステップとを含むことを特徴とする定着方法。
【請求項８】
前記第１のステップでの、温度検知データの測定に際して、その測定周期を１回あたり０．１秒以上０．５秒以下とすることを特徴とする請求項７に記載の定着方法。
【請求項９】
前記第２のステップにおいて、記憶部から取得した温度検知データのうち最高温度側、最低温度側からそれぞれ複数の温度検知データを除いた残りの複数個の温度検知データに基づいて平均化が行われることを特徴とする請求項７または８に記載の定着方法。
【請求項１０】
前記第３のステップにおいて、前記発熱源に通電し制御する際に、１回あたりの通電周期を０．２秒以上０．５秒以下とすることを特徴とする請求項７乃至９の何れか一つに記載の定着方法。
【請求項１１】
前記第２のステップにおいて、前記温度検知データの測定を非接触式の温度検知部を用いて行うことを特徴とする請求項７乃至１０の何れか一つに記載の定着方法。
【請求項１２】
帯電部／転写部等の高圧系の非稼動時である装置立ち上がり時及び待機時には、前記第１のステップにおける前記複数の連続する温度検知データの取込数をなくすか低減するかの何れかを行い、前記前記第２のステップにおける前記平均化処理に際し除外する温度検知データの数をなくすか低減するかの何れかを行うことを特徴とする請求項７乃至１１の何れか一つに記載の定着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着ユニット内の加熱手段としての加熱ローラ等の発熱源の温度検知を精度良く、かつ低消費電力で検知し、より正確な発熱源の発熱量の制御を可能にする画像形成装置、及び画像形成装置における発熱源の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真の定着ユニットにおいては、定着ローラや定着ベルトを使用した場合の加熱ローラ上の定着ベルトの温度を例えば加熱ローラ等に設けた各ヒータで制御するために温度検知を行っている。
従来は、接触式の温度検知用サーミスタを用いて温度検知を行っていたが、最近では各加熱ローラや定着ベルトにキズを付け画像品質の低下を起こし易いので非接触式の温度検知としてサーモパイルや赤外線サーミスタ等を使用するようになってきた。
非接触式の温度検知の場合は、測定物（定着ベルト等）の温度と検知器自身の温度を比較して測定物の実温度を決定する構成であり、その二つの温度検知の出力により実温度を判断するために制御回路が必要となる。
【０００３】
しかし、加熱ローラや定着ベルトは高温になるが、制御回路の素子の耐熱温度は低いため、一般に制御回路を定着ユニット外に配備する構成を採用しているが、この場合に制御回路の近傍は他の回路と同一基板であったり、ハーネスが他の回路近傍を経由したりする場合は温度検知にノイズの影響を受け易い。
この時、非接触温度検知では、定着ユニット内の加熱ローラの温度と非接触式の温度センサ自身の温度を測定し比較する関係上、０°Ｃ〜２００°Ｃ程度の測定範囲が必要になる。このため、接触式のサーミスタの場合のように狭い温度範囲を検知する場合と違って温度変化に対する抵抗変化量（電圧変化量）は大きくとれず、感度（温度差あたりの変換出力電圧）は極めて小さくなる。このことは、非接触式の温度センサにノイズによる電圧変動が重畳された場合には、検知温度出力として大きな温度変化に相当してしまい、正確な制御が行えないことを意味する。
【０００４】
この不都合への対応として、データを平均化して検知信号とする方法が考えられるが、帯電や転写等の高圧系からノイズの影響を受ける場合は、ノイズの影響を受けた一つのデータが大きく変化し突出値となってしまうため、平均化してもそのノイズの影響が結果の平均値にも大きく影響してしまい正確な温度検知の妨げになる。
この他、通常通りの平均化をした場合には、検知信号の出力周期が大きくなってしまうが、出力周期を短くするためには、データ測定の周期間隔を格段に短くする必要が生じ、ＣＰＵ等の速度能力上難しいとの問題点がある。
【０００５】
温度検知に係る制御の例には、第１に、定着ローラのヒータは、加圧ローラのサーミスタが１６７＋０．７°Ｃを検知し加圧ローラのヒータがＯＦＦになった後も一定時間だけ余分にＯＮさせ、温度一周期において定着ローラのヒータが定着ローラへ与えた熱量から定着ローラが奪われた熱量を引いた有効熱量を加圧ローラのヒータが加圧ローラへ与えた熱量に等しくなるようにするという定着ユニットが知られている（特許文献１参照。）。
【０００６】
他の例として、第２に、加圧ローラに、中央を加熱する中央ヒータと端部を加熱する端部ヒータを設け、加圧ローラの中央の温度と端部の温度を検知し、定着ローラ対が回転している間、制御手段が、その各々の温度を演算して各々の温度の中央値を求め中央ヒータ及び端部ヒータへの通電を制御するという定着ユニットが知られている（例えば特許文献２参照。）。
特許文献１にはプリント時に定着ローラと加圧ローラの温度差をなくすことが可能である旨記載されており、特許文献２には立上り時間を短縮しヒータの適切な温度制御を行うことが可能である旨記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−８０９７０号公報
【特許文献２】特開平９−１３４０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１においては、サーミスタ等を用いた温度検知に対する信頼性を向上させる点には着目されておらず、従ってノイズ等の影響を除いて正確な温度検知を行うという観点からは不充分な構成であり、制御上の信頼性が低いという問題がある。
しかも、温度の検知信号を短周期で取り込み消費電力を低減したり、ヒータに与える実行電力の突入電力を抑えて消費電力を低減したりすることができず、温度検知の信頼性が低いことに加え、消費電力が大きくなるという問題がある。
【０００９】
また、従来において、非接触式の温度センサで温度検知を行う場合は、定着ユニット内の自分自身の温度を測定する関係上、０°Ｃ〜２００°Ｃ程度の測定範囲が必要になることは既述した通りであるが、接触式のサーミスタと同じように狭い温度範囲を精度良く検知するために、温度検知の電圧（抵抗）の変化を大きくすることはできず、結果としてノイズによる電圧変動で大きな温度変化を含む温度検知となってしまうという問題がある。
【００１０】
従って、本発明は上記従来の技術の問題点を改善し、非接触式の温度検知においても発熱源の温度検知及び発熱量制御の信頼性を向上させ、消費電力をも低減することができる定着ユニットを備えた画像形成装置、及び画像形成装置における発熱源の制御方法を提供することを目的とする。
具体的には、ノイズに強い温度検知信号を短周期で検出し、かつ発熱源に与える最大実行電力を制御する際にも電力値の突入電力を低減し、これらにより消費電力を低減し、しかもこれらの制御が効率的であり発熱源の制御の信頼性の高い定着ユニットを備えた画像形成装置、及び画像形成装置における発熱源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】
【００１１】
上記目的を達成すべく、本発明は、発熱量が制御可能な発熱源で加熱され温度検知部を備える加熱手段を用いて未定着画像を転写紙上に定着する定着ユニットを備えた画像形成装置において、前記温度検知部を介して前記加熱手段の温度を周期的に測定し、測定した温度検知データを順次記憶部に記憶するとともに、周期的に前記記憶部から所定数の連続する温度検知データを順次に取得し、取得した温度検知データのうち温度の高い順に１つ以上の温度検知データと温度の低い順に１つ以上の温度検知データとを除いた残りの複数個の温度検知データを平均化し、前記平均化した温度検知データに基づいて前記発熱源の発熱量を制御することにより前記加熱手段の実温度を制御する、制御部を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記制御部は、前記温度検知データの測定周期を１回あたり０．１秒以上０．５秒以下とすることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記制御部は、前記記憶部から所定の複数毎の連続する温度検知データを順次に取得し、該複数毎の連続する温度検知データのうち最高温度側、最低温度側からそれぞれ複数の温度検知データを除いた残りの温度検知データに基づいて平均化し、前記平均化した温度検知データに基づいて前記発熱源の発熱量を制御することにより前記加熱手段の実温度を制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記制御部は、前記加熱手段の発熱源に通電する時の１回あたりの通電周期を０．２秒以上０．５秒以下としたことを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、前記温度検知部を非接触式の温度検知部としたことを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、前記制御部は、帯電部／転写部等の高圧系の非稼動時である装置立ち上がり時及び待機時には前記平均化処理に際しサンプリングする前記複数の連続する温度検知データの取込数及び前記除外する温度検知データの数をなくすか低減するかし、前記高圧系の稼動時であるプロセス調整時や通紙時には前記平均化処理に際しサンプリングする前記複数の連続する温度検知データの取込数及び前記除外する温度検知データの数を規定数に再設定することを特徴とすることを特徴とする。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、発熱量が制御可能な発熱源で加熱され温度検知部を備える加熱手段を用いて未定着画像を転写紙上に定着する定着方法において、前記発熱源における発熱量の制御が、前記温度検知部を介して前記加熱手段の温度検知を行うとともに、周期的に測定した温度検知データを順次に記憶部に記憶する第１のステップと、前記記憶部から周期的に所定数の連続する温度検知データを順次に取得し、取得した温度検知データのうち温度の高い順に１つ以上の温度検知データと温度の低い順に１つ以上の温度検知データとを除いた残りの複数個の温度検知データを平均化する第２のステップと、前記平均化した温度検知データに基づいて前記発熱源の発熱量を制御することにより前記加熱手段の実温度を制御する第３のステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、前記第１のステップでの、温度検知データの測定に際して、その測定周期を１回あたり０．１秒以上０．５秒以下とすることを特徴とする。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、前記第２のステップにおいて、記憶部から取得した温度検知データのうち最高温度側、最低温度側からそれぞれ複数の温度検知データを除いた残りの複数個の温度検知データに基づいて平均化が行われることを特徴とする。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、前記第３のステップにおいて、前記発熱源に通電し制御する際に、１回あたりの通電周期を０．２秒以上０．５秒以下とすることを特徴とする。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、前記第２のステップにおいて、前記温度検知データの測定を非接触式の温度検知部を用いて行うことを特徴とする。
【００２２】
請求項１２に記載の発明は、帯電部／転写部等の高圧系の非稼動時である装置立ち上がり時及び待機時には、前記第１のステップにおける前記複数の連続する温度検知データの取込数をなくすか低減するかの何れかを行い、前記前記第２のステップにおける前記平均化処理に際し除外する温度検知データの数をなくすか低減するかの何れかを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、非接触式の温度検知においても温度検知の信頼性を向上させ、消費電力をも低減することができる。具体的には、ノイズの影響のない温度検知を可能とし、かつヒータに与える最大実行電力を制御する際にも電力値の突入電力を低減し、これらにより消費電力を低減し、しかもこれらの制御が効率的であり信頼性を高めることができる。
【００２４】
即ち、請求項１，７に記載の発明は、温度検知データを平均化する時に、温度の高い順に１つ以上の温度検知データと温度の低い順に１つ以上の温度検知データとを除外することにより高圧系からのノイズの影響を受けていても、ノイズに起因して平均化しても影響する大きな温度変化を防止し、複数の温度検知データ毎にずらして平均化するため、ノイズに強い温度検知信号を短周期で得ることができ、これにより温度制御の信頼性をも向上させることができる。
【００２５】
請求項２，８に記載の発明は、温度検知信号の検出周期を０．１秒以上とするため、制御部（ＣＰＵ等）の負荷を上げることなく、コスト的にも有利である。
【００２６】
請求項３，９に記載の発明は、温度検知データを集計する数が多くなると時間的に処理が長くなるため、高圧系のノイズの影響を受けることが複数になる場合があるが、そのため平均化する時に最高温度側、最低温度側からそれぞれ複数の温度検知データを除外するため、より一層ノイズに強い温度検知信号を短周期で得ることができ、これにより温度制御の信頼性をも更に向上させることができる。
【００２７】
請求項４，１０に記載の発明は、請求項１，２の発明により短い周期で温度検知信号を集計することが可能であるため、発熱手段の発熱に際する点灯周期を通常１秒程度で行っているのを０．５秒以下にすることにより最大実行電力制御の電力値の突入電力を押さえることができ、最大消費電力を低減することができる。
【００２８】
請求項５，１１に記載の発明は、温度検知部が非接触であるため、測定物の温度と自分自身の温度を比較して測定物の実温度を決定することになるが、請求項１または２の制御を行うことで実温度を検知することが可能であり、加熱手段にキズを付けない利点を十分に生かすことができる。
【００２９】
請求項６、１２に記載の発明は、制御部が、高圧系の非稼動時である立ち上がり時及び待機時には前記平均化処理に際しサンプリングする複数の連続する温度検知データの取込数及び除外する温度検知データの数をなくすか低減するかし、高圧系の稼動時であるプロセス調整時や通紙時には前記平均化処理に際しサンプリングする複数の連続する温度検知データの取込数及び除外する温度検知データの数を前記所定数の設定通りにするため、消費電力を低減する効果が大きく、かつ本装置の状況により制御方法の効率化を図る上でも有益である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図１乃至図６を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。尚、本実施の形態においては画像形成装置として複写機に適用した場合を例示する。図１は本実施の形態に係る画像形成装置としての複写機の全体的構成を説明する説明図である。
【００３１】
本実施の形態の複写機Ｄｐは、図１に示すように、少なくとも、原稿の画像を光学的に読み取る光学系Ｏｐｓと、光学系Ｏｐｓで読み取った画像、あるいは通信手段や転送手段から入力したジョブ（原画像：画像形成命令）、もしくは記憶媒体（例えばメモリカードやＣＤ−ＲＯＭ等）から入力したジョブ（原画像：画像形成命令）を格納するメモリ（図示せず：任意のメモリ）と、光学系Ｏｐｓで読み取った画像、あるいは該メモリ（図示せず）に格納されたジョブ（原画像）を静電潜像化し、かつカラートナーにより現像して可視像化し画像を作像する画像作像部２５と、各サイズの転写用紙を収容する給紙トレイ１、及び手差しトレイ２と、給紙トレイ１もしくは手差しトレイ２から供給された転写用紙Ｐに対し画像作像部２５で作像した可視像を転写する紙転写部３と、紙転写部３で未定着画像の転写された転写用紙Ｐを搬送する搬送用ベルト（用紙移送系）４と、搬送用ベルト４から搬送された転写用紙Ｐ上の未定着画像を定着する定着ユニット１０とを備える。
【００３２】
定着ユニット１０は、第１に、図２に示すように、筒状の芯金５０ｂの内部もしくは外部にハロゲンヒータやＩＨ加熱源等の発熱源（以下、第１ヒータと称する）５５を備え、芯金５０ｂの表層に例えばフッ素樹脂等のゴム層を被覆する定着ローラ（加熱手段）５０と、金属パイプ６０ｂの内部もしくは外部にハロゲンヒータやＩＨ加熱源等の二つの発熱源（以下、第２、第３ヒータと称する）６５，６６を備える加熱ローラ（加熱手段）６０と、定着ローラ５０と加熱ローラ６０の周囲に張架され、例えばＮｉ、ＳＵＳ等の金属フィルムや、例えばＰＩ、ＰＡＩ等の基材上にシリコンゴムを介し例えばフッ素樹脂の表層を設けた耐熱性無端状の定着ベルト（加熱手段）４０と、筒状の芯金７０ｂの内部もしくは外部にハロゲンヒータやＩＨ加熱源等の発熱源（以下、第４ヒータと称する）７５を備え、かつ芯金７０ｂの表層に例えばフッ素樹脂等のゴム層を被覆してなり図示しない加圧手段の押力とともに定着ベルト４０を挟んで定着ローラ５０に押圧力を加え、定着ベルト４０との間に所定のニップ幅を構成する加圧ローラ（加圧手段：加熱手段）７０とを備える。
尚、前記各発熱源には、ハロゲンランプやＩＨ加熱の他にも、例えば抵抗発熱方式等、随時任意の構成のものを採用しても良い。
【００３３】
定着ユニット１０は、第２に、定着ベルト４０の外表面の付近であって、定着ローラ５０の近くに位置する非接触式の温度センサ５３、及び、加熱ローラ６０の近くに位置する非接触式の温度センサ６３と、加圧ローラ７０の外表面の一部に位置する接触式の温度センサ７３とを備える。
非接触式の温度センサ５３，６３には、例えばサーモパイルや赤外線サーミスタ等が好適であり、接触式の温度センサ７３には、例えば通常のサーミスタを用いて良い。
非接触式の温度センサ５３，６３の温度検知の出力、及び、接触式の温度センサ７３の温度検知の出力は、各々、図３に示す制御系の制御部８１に入力される。制御系については後述する。
【００３４】
尚、定着ローラ５０、及び加圧ローラ７０には発熱源を備えない構成でも良く、定着ユニット１０の構成としても、定着ベルト４０を用いず、発熱源を有する加熱ローラと、この加熱ローラに加圧手段により押圧力を加える加圧ローラとの一対の構成に、適宜温度センサを備えるという構成であっても良い。
【００３５】
一方、複写機Ｄｐは、定着ユニット１０の下流側において画像定着後の転写用紙Ｐを排出する本体排紙部（用紙移送系）５と、本体排紙部５から排紙された転写用紙Ｐを収容する排紙トレイ６とを備える。
複写機Ｄｐは、概ね以上の構成を備えるが、その他にも例えば操作系としての各種タッチキーや、操作案内用等のディスプレイ（タッチパネル）や、その他、複写機Ｄｐとして種々必要な構成を備える。詳しい説明は省略する。
【００３６】
複写機Ｄｐの一般的な動作としては、光学系Ｏｐｓからの画像、もしくはメモリ（図示せず）内に記憶した画像（原画像）を取得すると、画像作像部２５を起動し例えば像担持体に該画像に対応する静電潜像を形成し、かつ現像して可視像を形成した後、紙転写ローラ３を以って給紙トレイ１あるいは手差しトレイ２から給紙された転写用紙Ｐの表面に可視像に基づく未定着画像を転写する。
続いて搬送ベルト４は、未定着画像の形成された転写用紙Ｐを定着ユニット１０のニップ内に送り、定着ユニット１０は、転写用紙Ｐに対し定着ベルト４０及び加圧ローラ７０からの熱と、加圧ローラ７０からの押圧力とを与え、これにより定着用紙Ｐ上の未定着画像を定着させる。
そして、半永久画像が定着された転写用紙Ｐは、本体排紙部５を通過し排紙トレイ６に排出され１コピーサイクルが終了する。尚、この時点では像担持体は、クリーニング手段によりクリーニング処理を受け次の動作に移る。
【００３７】
複写機Ｄｐの制御系は、定着ユニット１０外にあり、図３に示すように、例えばＣＰＵを用い第１〜第４ヒータ５５，６５，６６，７５を含め複写機Ｄｐ全体を制御する制御部８１と、制御部８１を動作させる制御プログラムを格納したプログラムメモリ８２と、制御部８１の制御の下に温度センサ５３，６３，７３が例えば０．１秒毎の周期で連続的に検出した複数の温度検知信号を記憶する温度メモリ（記憶部）８３とを備える。
【００３８】
制御部８１は、第１に、クロック信号に同期して例えば設定に従って０．１秒毎の周期で温度センサ５３，６３，７３が連続的に検出した複数の温度検知信号（Ａ，Ｂ，Ｃ，…Ｑ，…：図４参照）の温度値データを温度メモリ８３の所定の領域に順次記憶させる。
制御部８１は、第２に、例えば図４に示すように、０．１秒周期で例えば温度センサ５３が順次に検知した各温度検知信号に基づく各温度値データとして、例えばＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐ，Ｑ，…という各々正確には図５に示す如くノイズ等で温度値（実温度Ｘ）が異なる温度値データを温度メモリ８３に格納した場合、例えばＡ〜Ｊまでの十個の温度値データのうち、最高温度例えばＢの温度値データと、最低温度例えばＦの温度値データを除外し、Ｂ，Ｆ以外のＡ〜Ｊまでの八つ（演算対象数）の温度値の平均値を演算し求め、その平均値に基づいて定着ローラ５０の第１ヒータ５５の温度を所定の目標温度に制御する。
制御部８１は、続いて、例えば０．４秒後のＥ〜Ｎまでの最新の十個の温度値データのうち、最高温度例えばＧの温度値データと、最低温度例えばＭの温度値データを除外し、Ｇ，Ｍ以外のＥ〜Ｎまでの八つ（演算対象数）の温度値の平均値を演算し求め、その平均値に基づいて定着ローラ５０の第１ヒータ５５の温度を所定の目標温度に制御する。以下、同じく０．４秒毎に同様の処理を繰り返す。
【００３９】
また、制御部８１は、温度センサ６３、７３から０．１秒周期で順次に検知した各温度検知データについても上述と同様の最高温度、最低温度を除く平均化処理を行い、第２、第３、第４ヒータ６５，６６，７５の制御をも行うものである。
【００４０】
但し、温度検知の周期は０．１秒に限定されるものではなく、例えば０．２秒、０．３秒、０．４秒、あるいは０．５秒等の周期であっても良い。また、平均化処理のタイミング周期についても０．４秒の周期に限定されるものではなく、適宜任意のタイミングの周期を用いても良い。
【００４１】
次に、本実施の形態の制御プログラムの実行に伴う制御部８１の動作の一態様について説明する。
（ステップ１０１）主電源のＯＮ操作を検知して、定着ユニット１０を含む複写機Ｄｐの要所に電力を供給し立ち上げ、即ちウォームアップモードを実行する。
（ステップ１０２）例えば第１〜第４ヒータ５５，６５，６６，７５に電力供給を行うとともに、例えば０．１周期毎に温度センサ５３，６３，７３からの温度検知信号を取得する。
（ステップ１０３）ステップ１０２で取得した各温度検知信号を数値化（データ化）して温度メモリ８３に記憶する。
（ステップ１０４）最初の温度検知信号の取得時から０．４秒が経過したか否か、あるいは前回の０．４秒の経過時から０．４秒が経過したか否かを判定する。
（ステップ１０５）ステップ１０３において０．４秒が経過したことが判定された場合、今時点が前記高圧系の稼動時であるプロセス調整時もしくは通紙時にあるか否かを判定する。Ｙｅｓである場合は、平均化処理に際しサンプリングする複数の連続する温度検知データの取込数及び前記除外する温度検知データの数を所定の複数毎の数（演算対象数）に設定する。Ｎｏである場合は、次のステップ１０６に移る。
（ステップ１０６）今現在が帯電部／転写部等の高圧系の非稼動時である立ち上がり時もしくは待機時にあるか否かを判定する。Ｙｅｓである場合は、平均化処理に際しサンプリングする複数の連続する温度検知データの取込数及び前記除外する温度検知データの数をなくすか低減するかの何れかを行う。Ｎｏである場合は、ステップ１０４に戻る。
（ステップ１０７）かくて、ステップ１０５でＹｅｓである場合は、続いて、温度メモリ８３に記憶した各温度センサ５３、６３、７３毎に対応する複数の温度検知データのうち、所定数の温度検知データを取得するとともに各々の最高温度、最低温度（もしくは最高温度側の最上位から複数、最低温度側の最下位から複数）の温度検知データを除外し、各々残りの所定の複数（演算対象数）の温度検知データの平均値を計算し求める。計算式は図４参照。
（ステップ１０８）前記平均値を所定のメモリに随時記憶する。メモリの平均値の内容は少なくとも０．４秒毎に書き換えられる。
（ステップ１０９）上記メモリに記憶した各温度検知データの平均値を用いて第１〜第４ヒータ５５，６５，６６，７５の各発熱量（通電）を制御（例えばリロード温度への制御）する。第１〜第４ヒータ５５，６５，６６，７５の通電の制御に際しては、１回あたりの通電周期（点灯周期）を０．２秒以上０．５秒以下とする。
（ステップ１１０）定着ベルト４０の温度が未定着画像の定着に必要なリロード温度に達しているか否かを判定する。Ｙｅｓである場合は、ウォームアップモードを終了するとともにコピースタートボタンの押下を検知しコピー動作を開始する。Ｎｏである場合は、ステップ１０８においてメモリに随時記憶された新たな平均値を読取り、この新たな平均値を用いて第１〜第４ヒータ５５，６５，６６，７５の稼動（通電）を制御する。この場合も、第１〜第４ヒータ５５，６５，６６，７５の通電の制御に際しては、１回あたりの通電周期を０．２秒以上０．５秒以下とする。
（ステップ１１１）コピー動作終了であるか否かを判定し、終了である場合は本フローを終了するとともに待機モードに移る。
（ステップ１１２）例えばコピー動作の設定やコピースタートボタンの押下を検出した場合、ステップ１０２へ移行する。
（ステップ１１３）一方、ステップ１０６でＹｅｓである場合は、続いて、複数の連続する温度検知データの取込数及び前記除外する温度検知データの数をなくすか低減するかの何れかの設定とともに立ち上がり状態もしくは待機状態を継続する。そして、ステップ１０３へ戻る。
【００４２】
本実施の形態においては、連続的な複数の温度検知データが帯電器や転写器等の高圧系からのノイズの影響、あるいはハーネスが高圧系の近傍を経由することによるノイズの影響を受けたとしても、最もノイズの影響を受けて変化する最高温度、最低温度の温度検知データを除外した残りの複数（演算対象数）の温度検知データに基づいて平均化処理を行い、その平均値を用いて各ヒータ５５，６５，６６，７５の発熱量の制御を行うため、結果として温度検知信号の無用な変動を防止して温度検知の信頼性を向上させるとともに、各ヒータ５５，６５等の制御の信頼性をも向上させることができる。
また、本実施の形態においては、温度検知の周期を０．１秒に設定したため、ＣＰＵの負荷を大きくすることなく、即ち極めて高速なＣＰＵでなくとも、上述の平均化処理を行うことが可能であり、コスト面においても有利である。
また、本実施の形態においては、非接触式の温度センサ５３，６３を用いるが、図６に示すように、非接触式の温度センサは、温度対抵抗の特性が高温域から低温域にかけて緩やかなカーブを描き変化の割合が少なく、従って、自分自身の温度計測と被測定物（定着ベルト４０等）の温度計測との比較に基づく温度検知に伴う上述の平均化処理に際し信頼性を高める上で好ましい。
【００４３】
尚、非接触式の温度センサを用いる場合は、自分自身の温度計測と被測定物（定着ベルト４０等）の温度計測とを比較し実温度を検知する制御回路が定着ユニット１０外に必要となるが、制御回路の詳しい説明は省略する。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置としての複写機について説明する。本実施の形態の複写機も、構成的には、図１乃至図４に示す構成と同様の構成を備えるものであり、詳しい説明は省略する。
【００４５】
本実施の形態の場合、図３に示す制御部８１の処理内容が若干相違するものである。即ち、温度検知データの集計数が多くなると時間的に平均化処理に要する負担も長くなるため、帯電器や転写器等の高圧系からのノイズの影響もその集計数分多く受けることになる場合がある。
そのため、本実施の形態の制御部８１は、温度センサ５３，６３，７３から例えば０．１秒毎に取得する各々の複数の温度検知データを平均化する時に、各々最高温度から第３位高温度までの温度データを除外し、かつ最低温度から第３位低温度までの温度データを除外し、しかる上で各々残る所定の複数（演算対象数）の温度データの平均値を計算し求め、その平均値に基づいて第１〜第４ヒータ５５，６５，６６，７５の稼動を所定の目標温度に制御するものである。
【００４６】
本実施の形態においては、ノイズの影響を大きく反映する最高温度から第３位高温度までの温度データ、及び、最低温度から第３位低温度までの温度データを除外し、これによりノイズに強い温度検知信号を短周期で集計し平均化するため、温度検知の無用な変化を防止して温度検知の信頼性をより一層向上させるとともに、各ヒータ５５，６５等の制御の信頼性をも更に向上させることができる。
【００４７】
尚、平均化に際し除外する温度データの数は、最高温度から第３位高温度まで、及び、最低温度から第３位低温度までの合計六つに限定されるものではなく、随時任意の数に設定しても良い。
【００４８】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置としての複写機について説明する。本実施の形態の複写機も、構成的には、図１乃至図４に示す構成と同様の構成を備えるものであり、詳しい説明は省略する。
【００４９】
本実施の形態の場合も、図３に示す制御部８１の処理内容が若干相違するものである。即ち、第１〜第４ヒータ５５，６５，６６，７５を稼動する実行電力を制御する時に、各ヒータ５５，６５，６６，７５への通電周期が大きくなると、図７及び図８に示すように、各実行電力に大きなヒータ突入電力が発生する。
例えば図８に示すように、例えば１秒毎の通電周期２の場合はヒータ突入電力がＺ２であるが、例えば０．５秒以下の通電周期１の場合はヒータ突入電力がＺ２よりも小さいＺ１となり、通電周期を短くした方がヒータ突入電力分、最大消費電力を低減することが可能となる。
そのため、本実施の形態の制御部８１は、第１〜第４ヒータ５５，６５，６６，７５を稼動する実行電力を制御する場合、各ヒータ５５，６５，６６，７５の通電周期を０．２秒以上０．５秒以下に設定する。
【００５０】
本実施の形態においては、第１〜第４ヒータ５５，６５，６６，７５の通電周期を通常１秒程度で行っているのを０．２秒以上０．５秒以下に設定するため、最大実行電力制御の電力値の突入電力を低減することができ、最大消費電力を低減することができる。
【００５１】
次に、本発明の第４の実施の形態に係る画像形成装置としての複写機について説明する。本実施の形態の複写機も、構成的には、図１乃至図４に示す構成と同様の構成を備えるものであり、詳しい説明は省略する。
【００５２】
本実施の形態の場合も、図３に示す制御部８１の処理内容が一部相違するものである。即ち、立ちあがり時や待機時はノイズを発生する高圧系がＯＦＦしており、逆にプロセス調整時や通紙時は高圧系がＯＮしている。そのため、図９に示すように、高圧系がＯＦＦする立ち上り時や待機時は平均化処理する温度検知データの数や除外する温度検知データの数を無くすか又は減らすかすることが可能である。
【００５３】
本実施の形態の制御部８１は、帯電部／転写部等の高圧系の非稼動時である立ち上がり（ウォームアップモード）時及び待機時には、上述の平均化処理に際して各温度センサ５３，６３，７３からサンプリングする複数の連続する温度検知データの温度メモリ８３への取込数、及び、最高温度側、最低温度側の除外する温度検知データの数をなくすか低減するかの何れかに設定する。
そして、制御部８１は、高圧系の稼動時であるプロセス調整時や通紙時には、上述の平均化処理に際して各温度センサ５３，６３，７３からサンプリングする複数の連続する温度検知データの取込数、及び、除外する温度検知データの数を上述の第１または第２の実施の形態の如く所定の複数（演算対象数）の設定通りにする。
【００５４】
本実施の形態においては、高圧系の非稼動時である立ち上がり時及び待機時には、上述の平均化処理に際して各温度センサ５３，６３，７３からの温度検知データの温度メモリ８３への取込数、及び、最高温度側、最低温度側の除外する温度検知データの数をなくすか低減するかの何れかに設定するため、温度検知信号を取り込む周期等も更に短くすることが可能であり、第１〜第４ヒータ５５，６５，６６，７５の制御の効率を更に向上させることが可能である。
これにより複写機Ｄｐ乃至は定着ユニット１０の状況により第１〜第４ヒータ５５等の制御方法の効率化を図ることも可能となる利点がある。
【００５５】
尚、画像作像部で形成した可視像（即ち未定着画像）を転写用紙に転写するとともに定着する転写同時定着技術に、本発明の技術的思想を適用することは可能である。
【００５６】
本発明は、画像形成装置として複写機の他に、ファクスやプリンタ等にも利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の各実施の形態に係る画像形成装置としての複写機の全体構成を説明する説明図である。
【図２】前記複写機の定着ユニットの構成を説明する説明図である。
【図３】前記複写機の制御系の構成例を示すブロック図である。
【図４】０．１秒の周期毎に検知した複数の連続的な温度検知データの記憶と平均化処理の関係を説明する説明図である。
【図５】温度検知信号に影響するノイズの一例を説明するグラフである。
【図６】非接触式の温度センサの温度対抵抗の特性を示すグラフである。
【図７】ヒータを稼動させる実行電力の点灯周期と突入電圧との関係を示すグラフである。
【図８】点灯周期の二つの具体例を示すグラフである。
【図９】温度検知信号の取込みの一態様として、立ち上がり時、プロセス調整時、待機時、及び、通紙時で相違する例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５８】
Ｄｐ…複写機
Ｏｐｓ…光学系
Ｐ…転写用紙
１…給紙トレイ
２…手差しトレイ
３…紙転写部
４…搬送用ベルト
５…本体排紙部
６…排紙トレイ
１０…定着ユニット
２５…画像作像部
４０…定着ベルト（加熱手段）
５０…定着ローラ（加熱手段）
５３…温度センサ（温度検知部）
５５…第１ヒータ
６０…加熱ローラ（加熱手段）
６３…温度センサ（温度検知部）
６５…第２ヒータ
６６…第３ヒータ
７０…加圧ローラ（加圧手段：加熱手段）
７３…温度センサ（温度検知部）
８１…制御部
８２…プログラムメモリ
８３…温度メモリ（記憶部）
【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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