(57)【要約】【課題】  適切な温度制御を行う定着装置を提供する。【解決手段】  円周面に導電性部材を有する加熱ローラと、加熱ローラを加熱する加熱装置と、加熱ローラの表面と非接触に設けられ、加熱ローラから放射される赤外線を受けて、加熱ローラの表面温度の情報を検知する温度検出部と、加熱ローラから放射される赤外線の影響を受け難い所定の位置に設けられ、接続される温度検出部からの加熱ローラの表面温度の情報を、電気信号に変換する信号出力部を含む温度検出機構とを有する定着装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周面に導電性部材を有する加熱ローラと、
前記加熱ローラを加熱する加熱装置と、
前記加熱ローラの表面と非接触に設けられ、加熱ローラから放射される赤外線を受けて、加熱ローラの表面温度の情報を検知する温度検出部と、前記加熱ローラから放射される赤外線の影響を受け難い所定の位置に設けられ、接続される前記温度検出部からの加熱ローラの表面温度の情報を、電気信号に変換する信号出力部を含む温度検出機構とを有する定着装置。
【請求項２】
前記信号出力部は、赤外線や熱対流からの影響を軽減できるケースに保持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３】
移動機構，前記温度検出部を移動可能に保持し、前記加熱ローラが発熱するときは、前記温度検出部を加熱ローラの表面近くの所定の検出位置に移動し、定着動作以外のときは、前記非温度検出部を待避領域に移動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４】
前記加熱装置は、コイルを含み、このコイルに所定の電力を供給し、発生した磁束により前記加熱ローラを誘導加熱させる誘導加熱手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記温度検出部は、前記加熱ローラの回転軸方向に少なくとも１つ配置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６】
前記温度検出部は、前記加熱ローラの回転方向において異なる位相で少なくとも２つ配置されることを特徴とする請求項５の定着装置。
【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。
【０００３】
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。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。
【０００４】
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。
【０００５】
しかしながら、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。
【０００６】
例えば、加熱ローラの非通紙部領域と接触される温度検出素子と、通紙部領域の温度を検出する非接触温度検出素子を用いて加熱ローラの温度を検出するものが知られている（特許文献１，２参照）
しかしながら、接触温度検出素子と非接触温度検出素子の応答性は異なるため、タイムラグが生じ、正確な加熱ローラの温度を検出することが困難である。
【０００７】
また、放射線検知装置を用いて装着される加熱ローラの放射率を検知するものが知られている（例えば、特許文献３）。
【０００８】
しかしながら、トナーや紙粉が飛散する定着装置内に搭載される放射線検知装置は、汚れ等により誤検知する虞がある。このため、温度検知素子のクリーニング手段に加え、放射線検知装置にクリ−ニング手段を設けることは、コストアップにつながり、また、赤外線放射率は加熱ローラの表面の汚れ具合によっても変化する。
【０００９】
さらに、非接触の加熱ローラの温度検出素子として、赤外線の量を検出する赤外線検出部材と、この赤外線検出部材の温度補正を行なうためのサーミスタを含む表面温度検出手段から検出される温度の差に基づいて温度補正する技術が知られている（例えば、特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−２４２７４３号公報
【特許文献２】特開２０００−２５９０３３号公報
【特許文献３】特開２０００−２２７７３２号公報
【特許文献４】特開２００１−３４１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このように、非接触温度検出素子を用いる場合、赤外線放射率が変化すると、加熱ローラの温度を正確に検知できない。このため、加熱ローラを加熱する加熱手段は、誤検出された加熱ローラ表面温度に応じて加熱力を生成し、加熱ローラは適切な温度に制御されない問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
実施形態によれば
円周面に導電性部材を有する加熱ローラと、
前記加熱ローラを加熱する加熱装置と、
前記加熱ローラの表面と非接触に設けられ、加熱ローラから放射される赤外線を受けて、加熱ローラの表面温度の情報を検知する温度検出部と、前記加熱ローラから放射される赤外線の影響を受け難い所定の位置に設けられ、接続される前記温度検出部からの加熱ローラの表面温度の情報を、電気信号に変換する信号出力部を含む温度検出機構とを有する定着装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態が適用可能な定着装置を説明する概略図。
【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】本発明の定着装置に適用可能な温度補正方法について説明する参考図。
【図４】本発明の定着装置に適用可能な温度補正方法に利用可能な補正係数を説明する参考図。
【図５】図１に示した帯電装置に適用可能なウォーミングアップ時の時間と温度の関係について説明する参考図。
【図６】図１に示した定着装置の動作を説明するフローチャート。
【図７】図１に示した温度検出機構を移動可能な移動機構の一例を説明する概略図。
【図８】図７に示した移動機構の側面概略図。
【図９】図１に示した温度検出機構を移動可能な移動機構の他の例を説明する概略図。
【図１０】この発明の第２の実施の形態が適用可能な定着装置を説明する概略図。
【図１１】図１０に示した定着装置を説明する概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
（第１の実施の形態）
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。
【００１６】
図１に示すとおり、定着装置１は、加熱（ヒート）ローラ２、加圧（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。
【００１７】
加熱ローラ２は、円周面に形成される、鉄、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、あるいはステンレス鋼とアルミニウムとの合金等からなる導電性部材を有する。
【００１８】
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る。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
加熱ローラ２は、図２を用いて後段に説明する定着モータ３２あるいは同図に示される感光体ドラム３４を回転させるメインモータ３３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に接触されているので、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。加熱用コイルは、励磁回路２２から所定の電力が供給されるため、加熱ローラ２は、所定の温度に加熱される。
【００２５】
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の外周面の温度を検出する。より詳細に説明すると、温度検出機構８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。        
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。
【００２６】
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。
【００２７】
トナーＴ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Ｔが用紙Ｐに圧着され、画像が定着される。
【００２８】
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。また、図１に示した定着装置を矢印Ｒ側から見る概略図も併せて示されている。
【００２９】
図２に示すとおり、誘導加熱装置７は、誘導加熱用コイル７Ａ，７Ｂ，７Ｃを含む。コイル７Ａは、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し、コイル７Ｂ，７Ｃは、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。
【００３０】
温度検出機構８は、加熱ローラ２の長手方向に配置される複数の非接触温度検出素子、例えば非接触温度検出素子８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅを含む。非接触温度検出素子８ａは、コイル７Ａと対向して配置される。非接触温度検出素子８ｂは、コイル７Ｂと対向して配置される。非接触温度検出素子８ｃは、コイル７Ｃと対向して配置される。非接触温度検出素子８ｄは、コイル７Ａとコイル７Ｂとの継ぎ目と対向して配置される。非接触温度検出素子８ｅは、コイル７Ａとコイル７Ｃとの継ぎ目と対向して配置される。
【００３１】
このように、温度検出機構８は、誘導加熱装置７が有する各コイルの中央と、それぞれのコイルの継ぎ目と対向する位置に配置されることが好ましく、誘導加熱装置７が有するコイルの個数をＣＸ、温度検出機構８の有する非接触温度検出素子の個数をＳＹとすると、ＳＹ＝２ＣＸ−１であることが好ましい。
【００３２】
この非接触温度検出素子８ａ〜８ｅは、例えば、加熱ローラ２からの赤外線放射エネルギーを電力に変換する赤外線検知部と、この赤外線検知部からの電力を電気信号に変換する温度信号回路基板とをそれぞれ有する構成であってもよい。なお、赤外線検知部は、例えばゼーベック効果により起電力が発生するサーモパイルや、焦電効果により温度変化を検知する赤外光センサ等が利用できる。
【００３３】
また、図２に示すとおり、メインＣＰＵ２０は、ＩＨコントローラ２１、励磁回路２２、温度検知回路２３、温度補正回路２４、モータ駆動回路２５、カウンタ２６、表示部２７、タイマ２８、ＲＡＭ２９、ＲＯＭ３０、ＮＶＲＡＭ３１と接続されている。
【００３４】
メインＣＰＵ２０は、定着装置１の定着動作を統括する。
【００３５】
ＩＨコントローラ２１は、励磁回路２２に駆動信号を出力し、誘導加熱装置７に所定の電力を供給させる。すなわち、ＩＨコントローラ２１は、温度検知回路２３から、あるいは温度補正回路２４を介して出力される加熱ローラ２の温度情報に基づき加熱ローラ２の温度が定着に必要な定着温度となるように制御できる。なお、本実施の形態のように、複数の温度検出部を含み加熱ローラの複数箇所を検出可能な温度検出機構を利用する場合、この温度検出部がニップに対して上流および下流に配置されることにより、ニップの上流部の温度と下流部の温度の差（リップル）が予め設定される規定値の範囲内となるように制御されることが好ましい。
【００３６】
励磁回路２２は、ＩＨコントローラ２１から出力される励磁信号に応じて、所定の電力をコイル７Ａ〜７Ｃに供給する。これにより各コイル７Ａ〜７Ｃ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７Ａ〜７Ｃ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７Ａ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７Ａ〜７Ｃを励磁させる所定の電力、例えば１３００Ｗ、を出力する。
【００３７】
温度検知回路２３は、非接触温度検出素子８ａ〜８ｅと接続され、検出された加熱ローラ２の温度情報である温度検出信号を温度補正回路２４あるいはＩＨコントローラ２１に出力する。本実施の形態においては、非接触温度検出素子８ａにおいて検出された加熱ローラ２の温度情報を、温度検出信号ＳＧ１として以下説明する。なお、温度検知回路２３は、他の非接触温度検出素子８ｂ〜８ｅに基づく温度情報である温度検出信号ＳＧ２,ＳＧ３,ＳＧ４,ＳＧ５をそれぞれの検出素子毎に出力できる。
【００３８】
温度補正回路２４は、後に説明する所定の補正係数を格納するＲＡＭ２４ａと、温度検出信号ＳＧ１に基づく補正処理を実行する作業領域としてのＲＯＭ２４ｂと接続されている。温度補正回路２４は、温度補正を実行し、補正係数と温度検出信号ＳＧ１により算出される補正値ＣＶ１を出力する。
【００３９】
モータ駆動回路２５は、加熱ローラ２を回転させる定着モータ３２と接続される。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。
【００４０】
カウンタ２６は、定着モータ３２により回転される加熱ローラ２の回転数や、メインモータ３３により回転される感光体ドラム３４の回転数、あるいは定着される用紙カウント枚数ＣＮ、すなわち加熱ローラ２と加圧ローラ３との間を通過する用紙の通過枚数等をカウントする。また、カウンタ２６は、両ローラ２,３の間を通過する用紙のうち、加熱ローラ２の軸方向に中央部分と接触して通過する用紙Ｐ１と、加熱ローラ２の軸方向に中央部および両端部を含む通紙領域全面と接触して通過する用紙Ｐ２とを区別してカウントできるものであってもよい。
【００４１】
表示部２７は、サービスマン点検モードを表示し、加熱ローラ２のクリーニング・交換や、温度検出機構８のクリーニングを知らせる。
【００４２】
タイマ２８は、電源がＯＮされてからの経過時間を検出する。例えば、ウォーミングアップに要する時間Ｗ／ＵＴ１，Ｗ／ＵＴ２，Ｗ／ＵＴ３を検出できる。
【００４３】
ＲＡＭ２９は、カウンタ２６や、タイマ２８等で検出された所定の情報を一時的に保持する。
【００４４】
ＲＯＭ３０は、例えばイニシャルプログラムや、固定データを予め記憶する。
【００４５】
ＮＶＲＡＭ３１は、カウンタ２６によりカウントされた定着用紙の枚数ＣＮ，加熱ローラ２の回転数，あるいは感光体ドラム３４の回転数を更新しながら格納し、装置の電源がＯＦＦされてもカウント枚数を記憶する。なお、定着用紙の枚数ＣＮは、用紙Ｐ１,Ｐ２に応じたそれぞれのカウント枚数ＣＮＰ１,ＣＮＰ１を含む。
【００４６】
次に、温度補正回路２４により実行される温度補正について説明する。
【００４７】
図３は、本発明の定着装置に適用可能な温度補正方法について説明する参考図である。
【００４８】
図３に示されるように、横軸はカウンタ２６によりカウントされる定着用紙のカウント枚数ＣＮ、縦軸は検出温度信号ＳＧ１としての非接触温度検出素子８ａの検出温度である。
【００４９】
曲線αは、例えば加熱ローラ２を設定温度Ｔ１に加熱するため、加熱力として誘導加熱装置７のコイル７Ａ〜７Ｃに電力Ｅ１が供給された場合、定着用紙の通過枚数（カウント枚数ＣＮ）の増加に伴う検出温度信号ＳＧ１の変化を示す。曲線αに示すとおり、非接触温度検出素子８ａ（温度検出機構８）は、例えばカウント枚数ＣＮ１まで、電力Ｅ１が誘導加熱装置７に供給されて設定温度Ｔ１に加熱される加熱ローラ２から放射された赤外線により温度情報Ｔ２を検出し、温度情報Ｔ２の情報を含む検出温度信号ＳＧ１をＩＨコントリーラ２１に出力する。
【００５０】
しかしながら、加熱ローラ２の交換・クリーニングを示すライフエンドが近づくに従って、表面の劣化に起因して加熱ローラ２の赤外線放射率が低下し、または温度検出機構８（非接触温度検出素子８ａ）が汚れることにより、曲線αに示される通り、検出温度信号ＳＧ１の検出温度は次第に低下する。すなわち、一定の電力Ｅ１が誘導加熱装置７に供給されて加熱ローラ２に同じ加熱力が提供されているにも拘らず、温度検出機構８（非接触温度検出素子８ａ）が検出する初期の検出温度と、ライフエンドの検出温度にずれが生じる。
【００５１】
本発明の温度補正方法は、このずれの範囲（大きさ）が、検出温度信号ＳＧ１が温度情報Ｔ２−Ｔ３の範囲（温度補正範囲）に収まっている間は、温度補正を施し、検出温度情報Ｔ３以下（クリーニング・交換範囲）に達した時点で、温度検出機構８のクリーニング、あるいは加熱ローラ２のクリーニング・交換等を指示することを特徴とする。
【００５２】
補正係数は、例えば図３に示されるように、一定の電力Ｅ１が誘導加熱装置７に供給される環境において、定着用紙のカウント枚数に応じた温度検出信号ＳＧ１のずれに基づく所定のテーブルにおいて定義されるものであってもよい。なお、本実施の形態においては、図４に示すようテーブルが利用できる。
【００５３】
図４に示すとおり、温度補正回路２４は、カウント枚数ＣＮに応じて、温度検知回路２３から出力される検出温度信号ＳＧ１に、補正係数である補正温度が加算されて得られた補正値ＣＶ１を、加熱ローラ２の検出温度としてＩＨコントローラ２１に出力する。なお、図４に示す補正係数に基づき温度補正することにより、補正された加熱ローラ２の温度は、設定上の図３に示した加熱ローラ２の温度より低くなることが回避されるため、加熱ローラ２の温度が実際の温度より低い温度として検出されて、より大きい電力が誘導加熱機構７に出力されることを防止できる。
【００５４】
次に、本発明の定着装置に適用されるウォーミングアップの一例について説明する。
【００５５】
図５は、ウォーミングアップ時の時間と温度の関係について説明する参考図である。
【００５６】
図５に示されるように、横軸はタイマ２８により計測されるウォーミングアップ時間Ｗ／ＵＴ、縦軸の左側は加熱ローラ２の表面温度の設定値、縦軸の右側は検出温度信号ＳＧ１としての温度検出機構８の検出温度である。なお、温度検出機構８は、放射される赤外線により加熱ローラ２の温度を検出して、検出温度（例えばＴ２，Ｔ３）を得るものであって、縦軸の左側に示す加熱ローラ２の温度とは一致するものではなく、予め設定される所定の演算処理が施されることにより加熱ローラ２の温度が算出される情報であることは言うまでもない。
【００５７】
曲線γは、例えば加熱ローラ２を設定温度１８０度に加熱するウォーミングアップにおける時間の経過に伴う温度変化を示す。本実施の形態の定着装置は、曲線γに示すとおり、第１，第２，第３のウォーミングアップ時間が設定されている。第１のウォーミングアップ時間Ｗ／ＵＴ１は、設定温度１８０度より所定温度だけ低い温度、例えば１６０度に加熱ローラ２を発熱させるときに要する時間である。第２のウォーミングアップ時間Ｗ／ＵＴ２は、加熱ローラ２が設定温度１８０度に達したとみなされる時間であって、加熱ローラ２が設定温度１８０度に達した時から所定の余裕分が加算された時間である。第３のウォーミングアップ時間Ｗ／ＵＴ３は、第２のウォーミングアップ時間Ｗ／ＵＴ２から補正時間経過後であって、ウォーミングアップの終了時間である。
【００５８】
なお、温度検知回路２３は、加熱ローラ２が１８０度であるとき、温度検出信号ＳＧ１として温度情報Ｔ２を出力する。なお、温度情報Ｔ３は、縦軸の右側に示すとおり、温度情報Ｔ２より低く、第１のウォーミングアップ時間Ｗ／ＵＴ１時の温度（１６０度）より低いことが好ましい。本実施の形態において温度情報Ｔ３は、装置の交換・クリニングサイクル（ＰＭサイクル）として、第１のウォーミングアップ時間Ｗ／ＵＴ１が経過した際達していない場合、装置の交換あるいはクリーニングが指示される温度として定義される。また、本実施の形態の温度補正は、ウォーミングアップ時に実行されることが好ましく、温度情報Ｔ３は、１６０度付近でないことが好ましい。これは、定着動作により加熱ローラの温度が低下することにより温度補正が実行されると、定着制御が混乱する虞があるためである。
【００５９】
図６に示すフローチャートを用いて、本発明の定着装置の動作について説明する。
【００６０】
図６に示される通り、定着装置の電源がＯＮされ（Ｓ１）、温度検出機構８に電力が供給されると、ウォーミングアップが開始される（Ｓ２）。ＩＨコントローラ２１は、励磁回路２２に励磁信号を供給し、誘導加熱装置７に所定の電力が供給されると、加熱ローラ２の温度は上昇する。
【００６１】
タイマ２８により、第１のウォーミングアップ時間Ｗ／ＵＴ１が計測されると（Ｓ３−ＹＥＳ）、温度検知回路２３から出力される温度検出信号ＳＧ１が温度情報Ｔ３以上であるか否かが判断される（Ｓ４）。
【００６２】
温度検出信号ＳＧ１が温度情報Ｔ３以上である場合（Ｓ４−ＹＥＳ）、さらに第２のウォーミングアップ時間Ｗ／ＵＴ２がタイマ２８により計測され（Ｓ５−ＹＥＳ）、その後さらに、温度検出信号ＳＧ１が温度情報Ｔ２以上であるか否かが判断される（Ｓ６）。
【００６３】
温度検出信号ＳＧ１が温度情報Ｔ２より低い場合（Ｓ６−ＮＯ）、上に説明した温度補正が実行される。すなわち、カウンタ２６によりカウントされた定着用紙のカウント枚数ＣＮに応じて所定の補正が実行される。よって、カウント枚数ＣＮが枚数ＣＮ４より少ない場合（Ｓ８−ＹＥＳ）、図４に示したように、カウント枚数ＣＮに応じた補正係数が、温度検出信号ＳＧ１に加算されて得られた補正値ＣＶ１が、温度補正回路２４から出力される（Ｓ９）。
【００６４】
出力された補正値ＣＶ１は、温度情報Ｔ２以上であるか否かが判断され（Ｓ１０）、補正値ＣＶ１が温度情報Ｔ２以上であれば（Ｓ１０−ＹＥＳ）、ウォーミングアップを終了する（Ｓ１１）。なお、プリント指示（定着指示）があれば（Ｓ１２−ＹＥＳ）、定着動作をスタートし（Ｓ１３）、カウンタ２６によりカウントされた定着枚数は更新される（Ｓ１４）。なお、更新された定着枚数は、例えば、電源がＯＦＦされても情報を記録できるＮＶＲＡＭ３１に格納される。プリント指示がなければ（Ｓ１２−ＮＯ）、待機状態として、加熱ローラ２の温度が設定温度に保たれる（Ｓ１５）。
【００６５】
一方、ステップＳ１０において、補正値ＣＶ１が温度情報Ｔ２より低い場合（Ｓ１０−ＮＯ）、所定の補正時間が経過するまで、ウォーミングアップを実行する。すなわち、第３のウォーミングアップ時間Ｗ／ＵＴ３に達していなければ（Ｓ１６−ＮＯ）、ステップＳ６に戻って、温度検出信号ＳＧ１が温度情報Ｔ２以上であるか否かが判断される（Ｓ６）。
【００６６】
また、第３のウォーミングアップ時間Ｗ／ＵＴ２に達した場合（Ｓ１６−ＹＥＳ）、あるいは、ステップＳ４で温度検出信号ＳＧ１が温度情報Ｔ３より低かった場合（Ｓ４−ＮＯ）、またはステップＳ８でカウント枚数ＣＮが枚数ＣＮ４以上であった場合（Ｓ８−ＮＯ）、ウォーミングアップが終了され、誘導加熱装置７に供給される電力をストップし（Ｓ１７）、表示部２７に、サービスマン点検モードを表示し、加熱ローラ２の交換や、温度検出機構８のクリーニングの時期に達したことを知らせる（Ｓ１８）。
【００６７】
なお、補正係数は、図４に示した例に限られず、例えば、定着装置の通紙画像記録媒体の材質や厚さまたはサイズ、あるいは通紙画像記録媒体の通過速度、カウンタ２６によりカウントされる加熱ローラ２の回転数や感光体ドラム３３の回転数等に起因して決定される所定の係数であってもよい。
【００６８】
また、温度検出機構８は、５つの非接触温度検出素子８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅを含む例を説明したが、本発明はこれに限られず、少なくとも1つ、例えば非接触温度検出素子８ａ，８ｂだけであってもよい。
【００６９】
さらに、加熱ローラ２を発熱させる手段として誘導加熱機構７を用いて説明したが、本発明はこれに限られず、加熱ローラ２の内側に配置されるランプ等であってもよい。
【００７０】
また、本実施の形態では、温度検知回路２３から出力される温度検出信号ＳＧ１について説明したが、他の非接触温度検出素子８ｂ〜８ｅに基づく温度情報である温度検出信号ＳＧ２，ＳＧ３，ＳＧ４，ＳＧ５についても同様に温度補正が実行できる。
【００７１】
次に、温度検出機構８を移動する移動機構について説明する。
【００７２】
図７に示すとおり、温度検出機構８を構成する非接触温度検出素子８ａ，８ｂは、移動機構８００により加熱ローラ２の軸方向Ｐに移動可能に設けられてもよい。
【００７３】
移動機構８００は、例えば図示しないモータ等により軸方向Ｐに移動されるロープ形状の搬送手段８００Ａを有する。この搬送手段８００Ａは、図８に示すとおり、非接触温度検出素子８ａ，８ｂを加熱ローラ２の回転方向に異なる位相で保持する。なお、非接触温度検出素子８ａ，８ｂは、加熱ローラ２の表面から等しい距離で配置されることが好ましい。また、搬送手段８００Ａは、ロープ状に限られず、例えばベルト状もしくはラックとピニオンからなる機構であってもよい。
【００７４】
移動機構８００は、定着動作により加熱ローラ２が発熱する際、加熱ローラ２の表面近くの所定の検出位置に非接触温度検出素子８ａ，８ｂを移動し、定着動作以外のときは、軸方向の一方の端に形成される待避領域８１０に移動する。なお、待避領域８１０は、定着動作により飛散するトナーや、埃等が飛び回る加熱ローラ２の付近との間に設けられる防塵壁８１０ａにより仕切られてもよい。また、待避領域８１０の所定の位置には、待避領域８１０に移動された非接触温度検出素子８ａ，８ｂをクリーニングする温度検出素子クリーニング機構８１０ｂが設けられてもよい。
【００７５】
また、図９に示すとおり、温度検出機構８は、移動機構８５０により矢印Ｑ方向に移動可能に設けられてもよい。この矢印Ｑ方向は、加熱ローラ２の軸方向Ｐに垂直な方向である。
【００７６】
移動機構８５０は、例えば螺旋状に切り込みが形成されるドライブシャフトと、これと噛みあい、ドライブシャフトの軸方向に移動可能に設けられる温度検出機構保持部材とからなる搬送手段を有する。温度検出機構８の非接触温度検出素子８ａ〜８ｅは、定着動作により加熱ローラ２が発熱する際、それぞれ所定の位置である温度検出位置に位置されるように温度検出機構保持部材に配置され、定着動作以外のときは、矢印Ｑ方向に移動されて待避領域８６０に配置される。なお、待避領域８６０には、待避領域８１０と同様に、防塵壁８６０ａや、温度検出素子クリーニング機構８６０ｂが設けられてもよい。
【００７７】
このように、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。
【００７８】
また、予め設定される補正係数により補正されるため、加熱ローラの温度を迅速に上昇できるため、ウォーミングアップ時間を短縮できる。また、本実施の形態の補正係数ように、補正された加熱ローラ２の温度が設定上の加熱ローラ２の温度より低くなることが回避されるため、発熱効率を向上できる。
【００７９】
さらに、温度検出機構８は、汚れによる応答性の劣化が生じた際には、サービスマン点検モードあるいは、温度検出素子クリーニング機構８１０ｂ，８６０ｂによりクリーニングされるため、ライフが延長され、温度検出の応答性の劣化も防止できる。また、汚れにより、温度検出機構８が誤った温度を検出し、この検出温度に基づいて実行される加熱ローラの温度制御の混乱を防止できる。
【００８０】
（第２の実施の形態）
次に、図１０，１１を用いて第２の実施の形態について説明する。なお、図１０，１１に示す構成部材において、第１の実施の形態において示した部材と同一または類似した部材は本実施の形態においても同じ機能あるいは構成を有するため、説明は省略する。
【００８１】
図１０は、この発明の第２の実施の形態が適用される定着装置の一例を示す。
【００８２】
図１０に示されるとおり、定着装置１０１は、温度検出機構４０を有する。
【００８３】
温度検出機構４０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からの赤外線放射エネルギーを電力に変換する赤外線検知部４１と、この赤外線検知部４１からの電力を電気信号に変換する温度信号回路基板４２とをそれぞれ有する。
【００８４】
赤外線検知部４１は、加熱ローラ２の表面に近接して備えられ、加熱ローラ２から放射される赤外線により加熱ローラ２の温度を検出する構成を有する。赤外線検知部４１は、例えばゼーベック効果により起電力が発生するサーモパイルや、焦電効果により温度変化を検知する赤外光センサ等が利用できる。
【００８５】
温度信号回路基板４２は、加熱ローラ２から放射される赤外線による影響、または熱対流による影響を受けにくい場所、例えば、定着装置１０１のケースの外側に設けられる。または、赤外線や熱対流からの影響を軽減できるケース等に保持され、定着装置１０１の内部あるいは外部に設けられてもよい。
【００８６】
図１１は、図１０に示した定着装置を矢印Ｒ側から見る概略図と温度検出機構４０を示す。
【００８７】
図１１に示すとおり、温度検出機構４０は、加熱ローラ２の長手方向に配置される複数の赤外線検知部４１は、例えばコイル７Ａと対向して配置される赤外線検知部４０ａと、コイル７Ｂと対向して配置される赤外線検知部４０ｂと、コイル７Ｃと対向して配置される赤外線検知部４０ｃを含む。
【００８８】
温度信号回路基板４２は、赤外線検知部４０ａと接続される温度信号回路基板４２ａと、赤外線検知部４０ｂと接続される温度信号回路基板４２ｂと、赤外線検知部４０ｃと接続される温度信号回路基板４２ｃを含む。この温度信号回路基板４２ａ〜４２ｃは、温度検知回路２３と接続され、それぞれデータ温度信号を出力する。温度検知回路２３は、このデータ温度信号に基づき温度検出信号を出力する。例えば、温度信号回路基板４２ａは、赤外線検知部４１ａにより検出された温度情報に基づくデータ温度信号ＤＧ１を出力し、温度検知回路２３は、データ温度信号ＤＧ１にもとづく温度検出信号ＳＧ１を出力する。なお、温度信号回路基板４２ｂ,４２ｃも同様に、データ温度信号ＤＧ２,ＤＧ３を出力し、温度検知回路２３は、データ温度信号ＤＧ２,ＤＧ３にもとづく温度検出信号ＳＧ２,ＤＧ３を出力できる。この温度検出信号ＳＧ１〜ＳＧ３は、第１の実施の形態と同様な温度補正の対象となり得る。
【００８９】
このように、赤外線により温度を検出する非接触タイプの赤外線検知部４１が加熱ローラ２に近接して配置されることにより、より精度の高い温度情報を検出でき、さらに温度検出の応答性が向上される。また、温度信号回路基板４２が赤外線の影響を受けにくい場所に配置されることにより、温度信号回路基板４２の破損を防止し、ライフを伸ばすことができる。
【００９０】
また、赤外線検知部４１は、赤外線を吸収して温度上昇が起こる温接部４１１と、例えばヒートシンク等により覆われて温度上昇が起こらない冷接部４１２とを含み、この温接部４１１と冷接部４１２との間に温度差が生じて、ゼーベック効果により起電力が発生する構成であってもよい。この場合、冷接部４１２は、加熱ローラ２からの赤外線や熱対流の影響を受けないことが好ましいため、温度信号回路基板４２と一体的に形成されて、赤外線や熱対流の影響を受けない場所に配置されてもよい。
【００９１】
なお、温度検出機構４０は、温度検出部と温度信号回路基板をそれぞれ３つずつ有する例として説明されたが、本発明はこれに限られず、少なくとも1つの温度検出部と温度信号回路基板を含むものであればよい。
【００９２】
また、本実施の形態においても、図７〜９を用いて説明した移動機構８００，８５０が適用できる。すなわち、移動機構８００は、温度検出部４０ａ〜４０ｃを矢印Ｐ方向に移動し、待避領域８１０に配置することができる。また、移動機構８５０は、温度検出部４０ａ〜４０ｃを矢印Ｑ方向に移動し、待避領域８６０に配置することができる。
【００９３】
さらに、温度信号変換回路基板が配置される赤外線の影響を受けにくい場所には、定着装置の雰囲気の温度を検出する雰囲気温度検出機構が設けられてもよい。
【００９４】
また、温度検知回路２３から出力される温度検出信号ＳＧ１に基づき第１の実施の形態で説明した温度補正が実施されてもよい。
【００９５】
なお、次のような実施形態によって発明が実施されてもよい。
【００９６】
［請求項１］
円周面に導電性部材を有する加熱ローラと、
前記加熱ローラを加熱する加熱装置と、
前記加熱ローラの表面と非接触に設けられ、加熱ローラから放射される赤外線を受けて、加熱ローラの表面温度の情報を検出する非接触温度検出部を少なくとも１つ有する温度検出機構と、
所定の補正係数に基づき、前記非接触温度検出部から出力される加熱ローラの表面温度情報を補正する補正回路とを有する定着装置。
【００９７】
［請求項２］
前記補正係数は、通紙画像記録媒体の枚数に応じて決定されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【００９８】
［請求項３］
前記加熱装置は、コイルと、このコイルに所定の電力を供給し、発生した磁束により前記加熱ローラを誘導加熱させる誘導加熱手段を含むことを特徴とした請求項１に記載の定着装置。
【００９９】
［請求項４］
前記コイルは、加熱ローラの外側に配置されることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【０１００】
［請求項５］
前記非接触温度検出部は、前記加熱ローラの回転軸方向に少なくとも１つ配置されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【０１０１】
［請求項６］
前記非接触温度検出部は、前記加熱ローラの回転方向において異なる位相で配置されることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【０１０２】
［請求項７］
前記補正回路は、ウォーミングアップ時に加熱ローラの温度補正を実行し、非加熱ローラあるいは前記非接触温度検出部のクリーニングあるいは交換が報告される場合は温度補正を実行しないことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【０１０３】
［請求項８］
前記温度検出部は、前記非温度検出部から出力される温度情報を電気信号に変換する回路基板を有し、
前記回路基板は、加熱ローラからの赤外線の影響を受けにくい場所に位置されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【０１０４】
［請求項９］
移動機構，前記非温度検出部を移動可能に保持し、前記加熱ローラが発熱するときは、前記非温度検出部を加熱ローラの表面近くの所定の検出位置に移動し、定着動作以外のときは、前記非温度検出部を待避領域に移動することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【０１０５】
［請求項１０］
非接触温度検出部を用いて加熱ローラの温度を検出し、
非接触温度検出部の検出温度が温度補正範囲である場合、所定の補正係数に基づき、検出温度を補正することを特徴とする温度補正方法。
【０１０６】
［請求項１１］
前記非接触温度検出部からの検出温度は、ウォーミングアップ時に補正し、
この検出温度が、クリーニング・交換範囲である場合、検出温度は補正しないことを特徴とする請求項１０に記載の温度補正方法。
【０１０７】
［請求項１２］
所定の加熱時間を計測し、検出温度がクリーニング・交換範囲である場合、前記非接触温度検出部のクリーニングあるいは前記加熱ローラのクリーニング・交換の少なくとも一方を通知することを特徴とする請求項１１に記載の温度補正方法。
【０１０８】
［請求項１３］
前記補正係数は、前記加熱ローラの外周面に形成されるニップ部を通過した記録媒体の枚数に応じて設定することを特徴とする請求項１０に記載の温度補正方法。
【０１０９】
本発明の一様態に係る定着装置によると、円周面に導電性部材を有する加熱ローラと、前記加熱ローラを加熱する加熱装置と、前記加熱ローラの表面と非接触に設けられ、加熱ローラから放射される赤外線を受けて、加熱ローラの表面温度の情報を検出する非接触温度検出部を少なくとも１つ有する温度検出機構と、所定の補正係数に基づき、前記非接触温度検出部から出力される加熱ローラの表面温度情報を補正する補正回路とを有することを特徴としている。
【０１１０】
本発明の一様態に係る温度補正方法によると、非接触温度検出部を用いて加熱ローラの温度を検出し、非接触温度検出部の検出温度が温度補正範囲である場合、所定の補正係数に基づき、検出温度を補正することを特徴としている。
【０１１１】
本発明の一様態に係る定着装置によると、円周面に導電性部材を有する加熱ローラと、前記加熱ローラを加熱する加熱装置と、前記加熱ローラの表面と非接触に設けられ、加熱ローラから放射される赤外線を受けて、加熱ローラの表面温度の情報を検知する温度検出部と、前記加熱ローラから放射される赤外線の影響を受け難い所定の位置に設けられ、接続される前記温度検出部からの加熱ローラの表面温度の情報を、電気信号に変換する信号出力部を含む温度検出機構とを有することを特徴としている。
【符号の説明】
【０１１２】
１・・・定着装置、２・・・加熱（ヒート）ローラ、３・・・加圧（プレス）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・・・サーモスタット、３２・・・定着モータ、３３・・・メインモータ、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ・・・誘導加熱用コイル、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ・・・非接触温度検出素子８ａ。
【図１】
2011118436.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】
2011118436.tif 000008
【図７】
2011118436.tif 000009
【図８】
2011118436.tif 000010
【図９】
2011118436.tif 000011
【図１０】
2011118436.tif 000012
【図１１】
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