(57)【要約】【課題】温度変換テーブルの情報量を抑制しつつ高速かつ高精度に温度を検出することができる温度検出装置及び温度検出方法を提供する。【解決手段】温度センサ２０により、加熱源７０１によって加熱される加熱ロール７０２からの赤外線を吸収する感熱フィルムの温度を第１の電圧レベルとして検知し、かつ当該フィルムを保持するケーシングの温度を第２の電圧レベルとして検知し、Ａ／Ｄ変換器１４により、第１の電圧レベル及び第２の電圧レベルを各々第１のデジタル値Ｘ及び第２のデジタル値Ｙに変換し、ＣＰＵ１０により、第１のデジタル値Ｘ及び第２のデジタル値Ｙに応じてＲＯＭ１２に予め記憶しておいた温度変換テーブルに基づき加熱ロール７０２の温度を特定すると共に、温度変換テーブルを、少なくとも一方が２の倍数にあたる第１のデジタル値Ｘ及び第２のデジタル値Ｙをパラメータとし、これらの値に対応する加熱ロール７０２の温度を関連付けて構成する。【選択図】  図１
2004361166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱源により加熱される加熱要素からの赤外線を吸収する吸収体の温度を第１の電圧レベルとして検知する第１の温度検知手段と、
前記吸収体を保持する保持体の温度を第２の電圧レベルとして検知する第２の温度検知手段と、
前記第１の温度検知手段及び前記第２の温度検知手段により得られた前記第１の電圧レベル及び前記第２の電圧レベルをそれぞれ第１のデジタル値及び第２のデジタル値に変換する変換手段と、
少なくとも一方が２の倍数にあたる前記第１のデジタル値及び前記第２のデジタル値がパラメータとされ、これらの値に対応する前記加熱要素の温度が関連付けされて構成された温度変換テーブルを予め記憶した記憶手段と、
前記第１のデジタル値及び前記第２のデジタル値に応じて前記温度変換テーブルに基づき前記加熱要素の温度を特定する特定手段と、
を備えた温度検出装置。
【請求項２】
加熱源により加熱される加熱要素からの赤外線を吸収する吸収体の温度を第１の電圧レベルとして検知する第１の温度検知手段と、
前記吸収体を保持する保持体の温度を第２の電圧レベルとして検知する第２の温度検知手段と、
前記第１の温度検知手段と前記第２の温度検知手段により得られた前記第１の電圧レベルと前記第２の電圧レベルとの差分を増幅して第３の電圧レベルとして出力する増幅手段と、
前記第２の電圧レベル及び前記第３の電圧レベルをそれぞれ第２のデジタル値及び第３のデジタル値に変換する変換手段と、
少なくとも一方が２の倍数にあたる前記第２のデジタル値及び前記第３のデジタル値がパラメータとされ、これらの値に対応する前記加熱要素の温度が関連付けされて構成された温度変換テーブルを予め記憶した記憶手段と、
前記第２のデジタル値及び前記第３のデジタル値に応じて前記温度変換テーブルに基づき前記加熱要素の温度を特定する特定手段と、
を備えた温度検出装置。
【請求項３】
前記特定手段は、前記変換手段により得られたデジタル値に隣接するパラメータに関連付けされた前記加熱要素の温度を用いて複数回一次補間を行なうことにより前記加熱要素の温度を特定する
請求項１又は請求項２に記載の温度検出装置。
【請求項４】
前記温度変換テーブルの２の倍数としたパラメータとなるデジタル値を各々等間隔となる値とした
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の温度検出装置。
【請求項５】
加熱源により加熱される加熱要素からの赤外線を吸収する吸収体の温度を第１の電圧レベルとして検知すると共に、前記吸収体を保持する保持体の温度を第２の電圧レベルとして検知し、
前記第１の電圧レベル及び前記第２の電圧レベルをそれぞれ第１のデジタル値及び第２のデジタル値に変換し、
前記第１のデジタル値及び前記第２のデジタル値に応じて、予め記憶された温度変換テーブルに基づき前記加熱要素の温度を特定する温度検出方法であって、
前記温度変換テーブルを、少なくとも一方が２の倍数にあたる前記第１のデジタル値及び前記第２のデジタル値をパラメータとし、これらの値に対応する前記加熱要素の温度を関連付けして構成した
温度検出方法。
【請求項６】
加熱源により加熱される加熱要素からの赤外線を吸収する吸収体の温度を第１の電圧レベルとして検知すると共に、前記吸収体を保持する保持体の温度を第２の電圧レベルとして検知し、
前記第１の電圧レベルと前記第２の電圧レベルとの差分を増幅して第３の電圧レベルとして出力し、
前記第２の電圧レベル及び前記第３の電圧レベルをそれぞれ第２のデジタル値及び第３のデジタル値に変換し、
前記第２のデジタル値及び前記第３のデジタル値に応じて、予め記憶された温度変換テーブルに基づき前記加熱要素の温度を特定する温度検出方法であって、
前記温度変換テーブルを、少なくとも一方が２の倍数にあたる前記第２のデジタル値及び前記第３のデジタル値をパラメータとし、これらの値に対応する前記加熱要素の温度を関連付けして構成した
温度検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱源により加熱される加熱要素からの赤外線を吸収する吸収体の温度と吸収体を保持する保持体の温度とに基づいて、非接触方式で加熱要素の温度を検出する温度検出装置及び温度検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
温度検出方式には、被検出物に直接接触して温度を検出する接触方式によるものと、被検出物に接触することなく温度を検出する非接触方式によるものとがあり、被検出物が高温である場合や、接触により被検出物の動作を妨げる恐れがある場合等、被検出物に接触することなく温度を検出したい場合には、非接触方式が用いられる。
【０００３】
当該非接触方式により被検出物の温度を検出する温度検出装置の一例として、被検出物から放射される赤外線を検知する赤外線センサと、被検出物から放射される赤外線の影響を受けない位置に設置された温度補償用の赤外線センサとを備えたものがある。
【０００４】
このような構成の温度検出装置では、一般に、上記２つの赤外線センサを含んで構成された出力回路により、各赤外線センサによる検知量に対応する電圧レベルが出力され、当該電圧レベルが、予め記憶された変換テーブルにより被検出物の温度に変換される。
【０００５】
この種の温度検出装置の技術として、従来、被検出物の温度変化状態に拘らず温度を検出するために、ケーシングに内装した赤外線吸収部材の温度検出用サーミスタを含む回路からの出力電圧と、前記ケーシングの温度を検出する温度補償用サーミスタを含む回路からの出力電圧とを処理し、予め記憶された複数のデータテーブル（上記変換テーブルに相当）のうち温度補償用サーミスタを含む回路からの出力電圧の単位時間当たりの変化量に応じたデータテーブルにより、前記処理値を温度に変換して被検出物の温度を検出する技術があった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
一方、このような温度検出装置においては、変換テーブル等を記憶する記憶素子のコスト抑制の観点から、変換テーブルの情報量を極力少なくしたいという要求がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００３−２８７２２公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、変換テーブルの情報量を少なくすると、そのままでは温度の検出精度が落ちることになるため、これを補うための補間演算が必要となり、処理負荷が増大し、被検出物の急激な温度変化に対応できず、高速かつ高精度に温度変化を検出することができない、という問題点があった。
【０００９】
特に、この補間演算に除算が含まれる場合、演算処理における負荷が劇的に大きくなる。
【００１０】
なお、上記特許文献１の技術は、被検出物の急激な温度変化に対しても高精度に温度を検出することはできるが、変換テーブルの情報量を少なくすることに関しては無力である。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、温度変換テーブルの情報量を抑制しつつ高速かつ高精度に温度を検出することができる温度検出装置及び温度検出方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の温度検出装置は、加熱源により加熱される加熱要素からの赤外線を吸収する吸収体の温度を第１の電圧レベルとして検知する第１の温度検知手段と、前記吸収体を保持する保持体の温度を第２の電圧レベルとして検知する第２の温度検知手段と、前記第１の温度検知手段及び前記第２の温度検知手段により得られた前記第１の電圧レベル及び前記第２の電圧レベルをそれぞれ第１のデジタル値及び第２のデジタル値に変換する変換手段と、少なくとも一方が２の倍数にあたる前記第１のデジタル値及び前記第２のデジタル値がパラメータとされ、これらの値に対応する前記加熱要素の温度が関連付けされて構成された温度変換テーブルを予め記憶した記憶手段と、前記第１のデジタル値及び前記第２のデジタル値に応じて前記温度変換テーブルに基づき前記加熱要素の温度を特定する特定手段と、を備えている。
【００１３】
請求項１に記載の温度検出装置によれば、加熱源により加熱される加熱要素からの赤外線を吸収する吸収体の温度が第１の温度検知手段により第１の電圧レベルとして検知されると共に、前記吸収体を保持する保持体の温度が第２の温度検知手段により第２の電圧レベルとして検知され、前記第１の温度検知手段及び前記第２の温度検知手段により得られた前記第１の電圧レベル及び前記第２の電圧レベルが変換手段によりそれぞれ第１のデジタル値及び第２のデジタル値に変換される。
【００１４】
なお、上記吸収体としては、加熱要素からの赤外線を吸収することができるフィルムの他、色付きガラス薄膜等、赤外線を吸収することができる各種部材を適用することができる。
【００１５】
また、上記第１及び第２の温度検知手段としては、サーミスタ、熱電対等の温度センサや、サーモパイル等の赤外線センサ等を適用することができる。なお、第１の検知手段としてサーモパイルを適用した場合、吸収体を第１の検知手段に含めることも可能である。
【００１６】
ここで、本発明では、少なくとも一方が２の倍数にあたる前記第１のデジタル値及び前記第２のデジタル値がパラメータとされ、これらの値に対応する前記加熱要素の温度が関連付けされて構成された温度変換テーブルが記憶手段に予め記憶され、特定手段により、前記第１のデジタル値及び前記第２のデジタル値に応じて前記温度変換テーブルに基づき前記加熱要素の温度が特定される。
【００１７】
すなわち、本発明では、第１のデジタル値及び第２のデジタル値に基づいて加熱要素の温度を特定するための温度変換テーブルのパラメータが、第１のデジタル値及び第２のデジタル値のうち、少なくとも一方が２の倍数にあたる値により構成されているので、温度変換テーブルを構成するパラメータの数が少なくなり、これに応じた量だけ温度変換テーブルの情報量も抑制することができる。
【００１８】
また、温度変換テーブルを構成する２種類のパラメータのうち、少なくとも一方を２の倍数にあたる値としているので、温度変換テーブルに存在しないデジタル値に対応した加熱要素の温度を高精度で特定する際に行なわれる補間演算に除算が含まれる場合、補間演算中の除算をビットシフトのみにより行うことが可能であり、高速かつ高精度に加熱要素の温度を特定することができる。
【００１９】
なお、上記記憶手段には、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュＥＥＰＲＯＭ（Ｆｌａｓｈ  ＥＥＰＲＯＭ）等の半導体記憶素子、フロッピィディスク、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）、光磁気ディスク等の可搬記録媒体やハードディスク等の固定記録媒体、或いはネットワークに接続されたサーバ・コンピュータ等に設けられた外部記憶装置等を用いることができる。
【００２０】
このように、請求項１に記載の温度検出装置によれば、加熱源により加熱される加熱要素からの赤外線を吸収する吸収体の温度を第１の電圧レベルとして検知すると共に、前記吸収体を保持する保持体の温度を第２の電圧レベルとして検知し、前記第１の電圧レベル及び前記第２の電圧レベルをそれぞれ第１のデジタル値及び第２のデジタル値に変換して、前記第１のデジタル値及び前記第２のデジタル値に応じて予め記憶しておいた温度変換テーブルに基づき前記加熱要素の温度を特定すると共に、前記温度変換テーブルを、少なくとも一方が２の倍数にあたる前記第１のデジタル値及び前記第２のデジタル値をパラメータとし、これらの値に対応する前記加熱要素の温度を関連付けて構成しているので、温度変換テーブルの情報量を抑制しつつ高速かつ高精度に温度を検出することができる。
【００２１】
一方、上記目的を達成するために、請求項２に記載の温度検出装置は、加熱源により加熱される加熱要素からの赤外線を吸収する吸収体の温度を第１の電圧レベルとして検知する第１の温度検知手段と、前記吸収体を保持する保持体の温度を第２の電圧レベルとして検知する第２の温度検知手段と、前記第１の温度検知手段と前記第２の温度検知手段により得られた前記第１の電圧レベルと前記第２の電圧レベルとの差分を増幅して第３の電圧レベルとして出力する増幅手段と、前記第２の電圧レベル及び前記第３の電圧レベルをそれぞれ第２のデジタル値及び第３のデジタル値に変換する変換手段と、少なくとも一方が２の倍数にあたる前記第２のデジタル値及び前記第３のデジタル値がパラメータとされ、これらの値に対応する前記加熱要素の温度が関連付けされて構成された温度変換テーブルを予め記憶した記憶手段と、前記第２のデジタル値及び前記第３のデジタル値に応じて前記温度変換テーブルに基づき前記加熱要素の温度を特定する特定手段と、を備えている。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、加熱源により加熱される加熱要素からの赤外線を吸収する吸収体の温度が第１の温度検知手段により第１の電圧レベルとして検知されると共に、前記吸収体を保持する保持体の温度が第２の温度検知手段により第２の電圧レベルとして検知される。
【００２３】
なお、上記吸収体としては、加熱要素からの赤外線を吸収することができるフィルムの他、赤外線を吸収することができる各種部材を適用することができる。
【００２４】
また、上記第１及び第２の温度検知手段としては、サーミスタ、熱電対等の温度センサや、サーモパイル等の赤外線センサ等を適用することができる。
【００２５】
また、本発明では、前記第１の温度検知手段と前記第２の温度検知手段により得られた前記第１の電圧レベルと前記第２の電圧レベルとの差分が増幅手段により増幅されて第３の電圧レベルとして出力され、前記第２の電圧レベル及び前記第３の電圧レベルが変換手段によりそれぞれ第２のデジタル値及び第３のデジタル値に変換される。
【００２６】
ここで、本発明では、少なくとも一方が２の倍数にあたる前記第２のデジタル値及び前記第３のデジタル値がパラメータとされ、これらの値に対応する前記加熱要素の温度が関連付けされて構成された温度変換テーブルが記憶手段に予め記憶され、特定手段により、前記第２のデジタル値及び前記第３のデジタル値に応じて前記温度変換テーブルに基づき前記加熱要素の温度が特定される。
【００２７】
すなわち、本発明では、第２のデジタル値及び第３のデジタル値に基づいて加熱要素の温度を特定するための温度変換テーブルのパラメータが、第２のデジタル値及び第３のデジタル値のうち、少なくとも一方が２の倍数にあたる値により構成されているので、温度変換テーブルを構成するパラメータの数が少なくなり、これに応じた量だけ温度変換テーブルの情報量も抑制することができる。
【００２８】
また、温度変換テーブルを構成する２種類のパラメータのうち、少なくとも一方を２の倍数にあたる値としているので、温度変換テーブルに存在しないデジタル値に対応した加熱要素の温度を高精度で特定する際に行なわれる補間演算に除算が含まれる場合、補間演算中の除算をビットシフトのみにより行うことが可能であり、高速かつ高精度に加熱要素の温度を特定することができる。
【００２９】
なお、上記記憶手段には、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＥＰＲＯＭ等の半導体記憶素子、フロッピィディスク、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、光磁気ディスク等の可搬記録媒体やハードディスク等の固定記録媒体、或いはネットワークに接続されたサーバ・コンピュータ等に設けられた外部記憶装置等を用いることができる。
【００３０】
このように、請求項２に記載の温度検出装置によれば、加熱源により加熱される加熱要素からの赤外線を吸収する吸収体の温度を第１の電圧レベルとして検知すると共に、前記吸収体を保持する保持体の温度を第２の電圧レベルとして検知し、前記第１の温度検知手段と前記第２の温度検知手段により得られた前記第１の電圧レベルと前記第２の電圧レベルとの差分を増幅して第３の電圧レベルとして出力して、前記第２の電圧レベル及び前記第３の電圧レベルをそれぞれ第２のデジタル値及び第３のデジタル値に変換し、前記第２のデジタル値及び前記第３のデジタル値に応じて予め記憶しておいた温度変換テーブルに基づき前記加熱要素の温度を特定すると共に、前記温度変換テーブルを、少なくとも一方が２の倍数にあたる前記第２のデジタル値及び前記第３のデジタル値をパラメータとし、これらの値に対応する前記加熱要素の温度を関連付けて構成しているので、温度変換テーブルの情報量を抑制しつつ高速かつ高精度に温度を検出することができる。
【００３１】
なお、上記補間演算としては、スプライン補間法や、最小自乗法等、あらゆる補間方法による演算を適用することができる。
【００３２】
ところで、上述したように、上記各発明に係る温度変換テーブルを用いて高精度に温度を特定するためには、変換手段により得られたデジタル値によっては補間演算を行う必要がある。
【００３３】
そこで、請求項３に記載の温度検出装置は、請求項１又は請求項２に記載の温度検出装置において、前記特定手段は、前記変換手段により得られたデジタル値に隣接するパラメータに関連付けされた前記加熱要素の温度を用いて複数回一次補間を行なうことにより前記加熱要素の温度を特定するようにしている。
【００３４】
請求項３に記載の発明によれば、変換手段により得られたデジタル値に隣接するパラメータに関連付けされた加熱要素の温度を用いた一次補間を複数回行なっているので、より高精度に加熱要素の温度を特定することができる。また、当該一次補間において行われる除算をビットシフトのみにより行うことにより、演算処理に対する負荷を軽減できるので、一次補間を複数回行なっても高速に加熱要素の温度を特定することができる。よって、温度変換テーブルの情報量を抑制しつつ高速かつ高精度に温度を検出することができる。
【００３５】
また、請求項４に記載の温度検出装置は、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の温度検出装置において、前記温度変換テーブルの２の倍数としたパラメータとなるデジタル値を各々等間隔となる値としている。
【００３６】
請求項４に記載の発明によれば、２の倍数としたパラメータのデジタル値が各々等間隔となる値とされているので、補間演算における除算を行う際のビットシフト量が固定量となって、当該ビットシフト量の導出に必要となる各パラメータ間の差を導出する工程が不要となり、補間演算が容易になる。よって、より高速に温度を検出することができる。
【００３７】
一方、上記目的を達成するために、請求項５に記載の温度検出方法は、加熱源により加熱される加熱要素からの赤外線を吸収する吸収体の温度を第１の電圧レベルとして検知すると共に、前記吸収体を保持する保持体の温度を第２の電圧レベルとして検知し、前記第１の電圧レベル及び前記第２の電圧レベルをそれぞれ第１のデジタル値及び第２のデジタル値に変換し、前記第１のデジタル値及び前記第２のデジタル値に応じて、予め記憶された温度変換テーブルに基づき前記加熱要素の温度を特定する温度検出方法であって、前記温度変換テーブルを、少なくとも一方が２の倍数にあたる前記第１のデジタル値及び前記第２のデジタル値をパラメータとし、これらの値に対応する前記加熱要素の温度を関連付けして構成したものである。
【００３８】
従って、請求項５に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様に作用するので、請求項１に記載の発明と同様に、温度変換テーブルの情報量を抑制しつつ高速かつ高精度に温度を検出することができる。
【００３９】
更に、上記目的を達成するために、請求項６に記載の温度検出方法は、加熱源により加熱される加熱要素からの赤外線を吸収する吸収体の温度を第１の電圧レベルとして検知すると共に、前記吸収体を保持する保持体の温度を第２の電圧レベルとして検知し、前記第１の電圧レベルと前記第２の電圧レベルとの差分を増幅して第３の電圧レベルとして出力し、前記第２の電圧レベル及び前記第３の電圧レベルをそれぞれ第２のデジタル値及び第３のデジタル値に変換し、前記第２のデジタル値及び前記第３のデジタル値に応じて、予め記憶された温度変換テーブルに基づき前記加熱要素の温度を特定する温度検出方法であって、前記温度変換テーブルを、少なくとも一方が２の倍数にあたる前記第２のデジタル値及び前記第３のデジタル値をパラメータとし、これらの値に対応する前記加熱要素の温度を関連付けして構成したものである。
【００４０】
従って、請求項６に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様に作用するので、請求項２に記載の発明と同様に、温度変換テーブルの情報量を抑制しつつ高速かつ高精度に温度を検出することができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４２】
本実施の形態では、画像情報に基づき感光体への露光処理が行なわれることにより感光体上に静電潜像が形成され、当該静電潜像がトナーにより現像され、感光体上のトナー像が転写体に転写されると共に、転写体に保持されたトナー像が記録媒体へ転写されることによって画像が形成される画像形成装置に含まれ、記録媒体に転写されたトナー像を当該記録媒体に溶融定着させる定着装置に本発明の温度検出装置及び温度検出方法を適用した場合の形態について説明する。
【００４３】
なお、本実施の形態に係る画像形成装置の定着装置以外の構成については、特別な制限等はないため、説明の錯綜を回避するために本明細書での詳細な図示及び説明は省略する。
【００４４】
図１には、本実施の形態に係る画像形成装置の転写部５０及び定着装置７０の概略構成が示されている。なお、同図では、画像が形成される記録媒体の搬送経路を一点鎖線で示す。
【００４５】
同図に示されるように、転写部５０は、転写体ドラム５３と、転写ローラ６０と、を含んで構成されている。転写体ドラム５３と転写ローラ６０とは、互いに当接してニップ部を形成するように配置され、転写ローラ６０は転写体ドラム５３の回転に同期して回転可能とされている。
【００４６】
これにより、転写部５０では、図示しない搬送ローラ等により搬送経路を搬送される記録媒体が転写体ドラム５３と転写ローラ６０とのニップ部で挟持搬送され、転写体ドラム５３に担持されたトナー像が記録媒体に転写される。
【００４７】
なお、転写工程が複数工程存在する場合、同図に示す転写部５０では、最終の転写工程が実行される。
【００４８】
一方、定着装置７０は、内部に加熱源７０１を有する加熱ロール７０２と、不図示のガイドに巻き掛けられた無端の定着ベルト７０３と、排出ローラ対７５０と、を含んで構成されている。
【００４９】
加熱ロール７０２と定着ベルト７０３とは、互いに当接してニップ部を形成するように配置されており、定着ベルト７０３は、加熱ロール７０２の回転に同期して回転可能とされている。また、定着ベルト７０３の内部には、加熱ロール７０２に対して定着ベルト７０３を圧接するための圧接部材７０５が設けられている。
【００５０】
これにより、定着装置７０では、転写部５０から定着装置７０へと搬送された記録媒体が加熱ロール７０２と定着ベルト７０３とのニップ部で挟持搬送され、当該記録媒体及び当該記録媒体表面のトナー像が加熱ロール７０２により加熱されると共に圧着されて、記録媒体表面に担持されたトナー像が当該記録媒体に溶融定着される。
【００５１】
そして、排出ローラ対７５０では、加熱ロール７０２及び定着ベルト７０３によりトナー像が定着された記録媒体を定着装置７０の外部へ挟持搬送される。
【００５２】
一方、加熱ロール７０２の近傍には加熱源７０１により加熱される加熱ロール７０２の温度を検出するための温度センサ２０が配設されている。以下、本実施の形態に係る温度センサ２０の構成を詳細に説明する。なお、ここでは、温度センサ２０として、石塚電子株式会社製ＮＣセンサを適用した場合について説明する。
【００５３】
図２に示すように、温度センサ２０は、ケーシング２２を備えている。ケーシング２２には、ケーシング２２内部に被検出物から放射される赤外線を取り込むための検出窓２４が設けられている。そして、ケーシング２２内部における検出窓２４の開口部に対応する位置には、赤外線を吸収する感熱フィルム２６が貼り付けられており、当該感熱フィルム２６では、被検出物から放射される赤外線を熱に変換する。
【００５４】
また、温度センサ２０には、第１のサーミスタ２８及び第２のサーミスタ３０が備えられている。第１のサーミスタ２８は、温度検出用として感熱フィルム２６に、第２のサーミスタ３０は、第１のサーミスタ２８の温度補償用として、被検出物から放射される赤外線の影響を受けないケーシング２２内部に、それぞれ配置されている。
【００５５】
このようにして構成された温度センサ２０は、上記被検出物としての加熱ロール７０２の表面と検出窓２４との距離が所定距離（本実施の形態では、５ｍｍ）に保たれるように定着装置７０を構成する筐体等により保持され、ケーブル３２を介してＡ／Ｄ変換器１４等へ電気的に接続される（図１も参照。）。
【００５６】
一方、図３には、温度センサ２０で検知された温度に対応する電圧レベルに基づいて加熱ロール７０２の温度を特定する検出回路１８の構成が示されている。なお、以下では、温度センサ２０が検出回路１８に含まれるものとして説明する。
【００５７】
同図に示されるように、検出回路１８には、温度センサ２０と、温度センサ２０による温度の検知結果を示すアナログ量をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器１４と、定着装置７０に駆動用の電力を供給する電源回路１６と、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１０と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２と、４つの抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４と、が含まれている。
【００５８】
温度センサ２０を構成する第１のサーミスタ２８及び第２のサーミスタ３０は、それぞれ抵抗素子Ｒ１及び抵抗素子Ｒ２と直列に接続されると共に、互いに並列に接続されており、各々の高電圧側は電源回路１６に接続され、低電圧側は接地されている。
【００５９】
また、Ａ／Ｄ変換器１４には、第１のサーミスタ２８及び第２のサーミスタ３０における各々の抵抗素子に接続された端子が接続されており、第１のサーミスタ２８及び第２のサーミスタ３０による温度の検知結果に応じて変化する第１の電圧レベル及び第２の電圧レベルがそれぞれ入力されると共に、電源回路１６に直列に接続された抵抗素子Ｒ３及び抵抗素子Ｒ４によって調整された所定電圧レベルの参照電圧が印加されるようになっている。
【００６０】
これにより、Ａ／Ｄ変換器１４では、入力された第１の電圧レベル及び第２の電圧レベルが参照電圧と比較され、それぞれ対応するサーミスタにより検知された温度の高さを示す第１のデジタル値Ｘ及び第２のデジタル値Ｙ（ここでは、第１のデジタル値Ｘ、第２のデジタル値Ｙ共に、０から１０２４までの範囲内とされた値とする。）に変換されてＣＰＵ１０に出力される。
【００６１】
一方、ＲＯＭ１２には、第１のデジタル値Ｘ及び第２のデジタル値Ｙによって加熱ロール７０２の温度を特定する際に、ＣＰＵ１０により参照される温度変換テーブルが記憶されている。
【００６２】
図４に示されるように、本実施の形態に係る温度変換テーブルは、第１のデジタル値Ｘ及び第２のデジタル値Ｙがパラメータとされ、これらの値に対応する加熱ロール７０２の温度が関連付けされて構成されている。
【００６３】
同図において、横軸は第１のデジタル値Ｘをパラメータとするものであり、第１のデジタル値Ｘが取り得る０から１０２４までの値のうち、２の倍数の値でかつ各々等間隔Ｐ（本実施の形態ではＰ＝３２。）となる値とされている。また、縦軸は第２のデジタル値Ｙをパラメータとするものであり、第２のデジタル値Ｙが取り得る０から１０２４までの値のうち、２の倍数の値でかつ各々等間隔Ｑ（本実施の形態ではＱ＝１６。）となる値とされている。
【００６４】
なお、本実施の形態では、温度変換テーブルを温度センサ２０のメーカから提供されている技術資料に基づいて作成しているが、実機を用いた計測結果（例えば、加熱ロール７０２の温度を所定下限温度から所定上限温度まで変化させたときの第１のデジタル値Ｘ及び第２のデジタル値の出力結果）に基づいて作成する形態や、画像形成装置の設計仕様に基づくコンピュータ・シミュレーションにより作成する形態等とすることもできる。
【００６５】
以下、本実施の形態の作用を説明する。画像形成装置の電源がＯＮされると、定着装置７０では、所定期間（本実施の形態では０．０２秒。）毎に加熱ローラ７０２の温度を検出する温度検出処理が実行される。
【００６６】
図５は、当該温度検出処理の実行時にＣＰＵ１０において実行される温度検出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、該プログラムはＲＯＭ１２の所定領域に予め記憶されている。以下、同図を参照して本実施の形態に係る温度検出処理について説明する。
【００６７】
まず、ステップ１００では、Ａ／Ｄ変換器１４を介して第１のデジタル値Ｘ及び第２のデジタル値Ｙを取得する。
【００６８】
次のステップ１０２では、ステップ１００で取得した第１のデジタル値Ｘに対し、上述した温度変換テーブルのパラメータの間隔Ｐ（＝３２）を用いて剰余計算を行い、当該計算結果に応じて商をＡ、余りをＢとして、ＣＰＵ１０に内蔵された不図示のメモリの所定領域に記憶し、その後、ステップ１０４に移行する。
【００６９】
なお、この剰余計算の際にＣＰＵ１０では間隔Ｐによる除算を行う必要があるが、当該間隔Ｐは２の倍数にあたる値とされているため、第１のデジタル値Ｘに対するビットシフト（本実施の形態では、５ビット右シフト）を行うことにより商Ａと余りＢを得るようにしている。これにより、実際に除算を行う場合に比較して大幅に演算負荷を低減することができる。
【００７０】
ステップ１０４では、ステップ１０２と同様にして、第２のデジタル値Ｙに対しても上述した温度変換テーブルのパラメータの間隔Ｑ（＝１６）を用いて剰余計算を行い、当該計算の結果に応じて商をＣ、余りをＤとして、ＣＰＵ１０に内蔵された不図示のメモリの所定領域に記憶する。
【００７１】
なお、この剰余計算の際にもＣＰＵ１０では間隔Ｑによる除算を行う必要があるが、当該間隔Ｑもまた２の倍数にあたる値とされているため、第２のデジタル値Ｙに対するビットシフト（本実施の形態では、４ビット右シフト）を行うことにより商Ｃと余りＤを得るようにしている。
【００７２】
ここで、本実施の形態では、温度変換テーブルのパラメータとなる第１のデジタル値Ｘ及び第２のデジタル値Ｙをそれぞれ２の倍数でかつ各々等間隔となる値としているので、ステップ１０２及びステップ１０４の剰余計算の結果得られた商Ａ及び商Ｃに応じた４つの隣接するパラメータに基づいて加熱ロール７０２の温度の特定を行なう必要がある。
【００７３】
そこで、ステップ１２２では、まず、図４に示した温度変換テーブルのＡ＋１列目でＣ＋１行目の温度Ｌと、Ａ＋２列目でＣ＋１行目の温度Ｍを読み出し、その後にステップ１２４に移行し、読み出した温度Ｌと温度Ｍとを用いて次の（１）式により一次補間演算を行なう。
【００７４】
【数１】
2004361166.tif 000003
【００７５】
ここで、上記（１）式では間隔Ｐを用いた除算が含まれているが、ＣＰＵ１０では、当該除算もまたビットシフト（本実施の形態では、５ビット右シフト）により実行している。従って、この一次補間演算においても、演算負荷を低減できる。
【００７６】
次のステップ１２６では、図４に示した温度変換テーブルのＡ＋１列目でＣ＋２行目の温度Ｎと、Ａ＋２列目でＣ＋２行目の温度Ｏを読み出し、その後にステップ１２８に移行し、読み出した温度Ｎと温度Ｏとを用いて次の（２）式により一次補間演算を行なう。
【００７７】
【数２】
2004361166.tif 000004
【００７８】
ここで、上記（２）式でも間隔Ｐを用いた除算が含まれているが、ＣＰＵ１０では、当該除算もまたビットシフト（本実施の形態では、５ビット右シフト）により実行している。従って、この一次補間演算においても、演算負荷を低減できる。
【００７９】
次に、ステップ１３０では、上記ステップ１２４及びステップ１２８の一次補間演算によって得られた温度Ｔ１及びＴ２を用いて、次の（３）式により一次補間演算を行なう。
【００８０】
【数３】
2004361166.tif 000005
【００８１】
ここで、上記（３）式でも間隔Ｑを用いた除算が含まれているが、ＣＰＵ１０では、当該除算もまたビットシフト（本実施の形態では、４ビット右シフト）により実行している。従って、この一次補間演算においても、演算負荷を低減できる。
【００８２】
次のステップ１３２では、上記（３）式の一次補間演算により得られた温度Ｔ３を加熱ロール７０２の温度を示す値として前述した不図示のメモリに記録し、その後に本温度検出処理を終了する。
【００８３】
例えば、ステップ１００において取得された第１のデジタル値Ｘ＝７０であり、第２のデジタル値Ｙ＝３００であった場合、ステップ１０２及びステップ１０４による剰余計算の結果、Ａ＝２、Ｂ＝６、Ｃ＝１８、Ｄ＝１２がそれぞれ不図示のメモリに記憶され、これによりステップ１０６及びステップ１１６で共に否定判定となり、ステップ１２２において、３（＝Ａ＋１）列目、１９（＝Ｃ＋１）行目の温度Ｌ＝１６９と、４（＝Ａ＋２）列目、１９（＝Ｃ＋１）行目の温度Ｍ＝１７８が読み出される。その後、ステップ１２４で（１）式の一次補間演算が行なわれ、Ｔ１＝１７０が導出される。
【００８４】
その後、ステップ１２６において、３（＝Ａ＋１）列目、２０（＝Ｃ＋２）行目の温度Ｎ＝１６４と、４（＝Ａ＋２）列目、２０（＝Ｃ＋２）行目の温度Ｏ＝１７３が読み出される。その後、ステップ１２８で（２）式の一次補間演算が行なわれ、Ｔ２＝１６５が導出される。
【００８５】
その後のステップ１３０では、一次補間演算により得られたＴ１＝１７０、Ｔ２＝１６５を用いて（３）式の一次補間演算を行ない、導出された温度Ｔ３が加熱ロール７０２の温度を示す値とされる。
【００８６】
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、加熱源７０１により加熱される加熱ロール７０２からの赤外線を吸収する感熱フィルム２６の温度を第１の電圧レベルとして検知すると共に、前記フィルム２６を保持するケーシング２２の温度を第２の電圧レベルとして検知し、前記第１の電圧レベル及び前記第２の電圧レベルをそれぞれ第１のデジタル値Ｘ及び第２のデジタル値Ｙに変換して、前記第１のデジタル値Ｘ及び前記第２のデジタル値Ｙに応じて予め記憶しておいた温度変換テーブルに基づき前記加熱ロール７０２の温度を特定すると共に、前記温度変換テーブルを、双方とも２の倍数にあたる前記第１のデジタル値Ｘ及び前記第２のデジタル値Ｙをパラメータとし、これらの値に対応する前記加熱ロール７０２の温度を関連付けて構成しているので、温度変換テーブルの情報量を抑制しつつ高速かつ高精度に温度を検出することができる。
【００８７】
なお、本実施の形態では、温度変換テーブルのパラメータを構成する第１のデジタル値Ｘ及び第２のデジタル値Ｙを、双方とも２の倍数にあたるデジタル値により構成し、かつ隣接するパラメータの間隔を第１のデジタル値Ｘは等間隔Ｐ＝３２で、第２のデジタル値Ｙは等間隔Ｑ＝１６としているので、温度変換テーブルの情報量は２０４８（＝３２×６４）となり、従来の温度変換テーブルの情報量１０４８５７６（＝１０２４×１０２４）に比べ、温度変換テーブルの情報量を飛躍的に抑制できる。
【００８８】
また、本実施の形態では、検出したデジタル値Ｘ、Ｙに隣接するパラメータに関連付けされた前記加熱ロール７０２の温度を用いて複数回一次補間を行なうことにより前記加熱ロール７０２の温度を特定するようにしているので、より高精度に加熱ロール７０２の温度を検出することができる。また、当該一次補間において除算をビットシフトにより行うことにより、演算処理に対する負荷を大幅に軽減できるので、一次補間を複数回行なっても高速に加熱ロールの温度を検出することができる。
【００８９】
さらに、本実施の形態では、前記温度変換テーブルの２の倍数としたパラメータとなる第１のデジタル値Ｘ及び第２のデジタル値Ｙをそれぞれ等間隔となる値としているので、補間演算における除算を行う際のビットシフト量が固定量となって、当該ビットシフト量の導出に必要となる各パラメータ間の差を導出する工程が不要となり、補間演算が容易になる。
【００９０】
なお、本実施の形態では、温度変換テーブルを、双方とも２の倍数にあたる第１のデジタル値Ｘ及び第２のデジタル値Ｙをパラメータとして構成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１のデジタル値Ｘ及び第２のデジタル値Ｙの何れか一方のパラメータのみを２の倍数にあたる値とする形態とすることもできる。この場合、２の倍数にあたるようにしたパラメータを用いた演算のみについて演算負荷を低減できる効果が得られることになる。
【００９１】
また、本実施の形態では、Ａ／Ｄ変換器１４のビット分解能が充分であり、Ａ／Ｄ変換器１４により感熱フィルム２６及びハウジング２２の各温度を示すデジタル値を直接得る場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、コスト上の問題等でＡ／Ｄ変換器１４のビット分解能が充分でなく、これを補うために、感熱フィルム２６の温度を示すデジタル値に代えて、感熱フィルム２６及びハウジング２２の各温度の差分に応じた値を示すデジタル値をＡ／Ｄ変換器１４により得る形態とすることもできる。
【００９２】
図６には、当該形態の一例を示す検出回路１８Ｂの構成が示されている。なお、同図における図３と同一の構成要素には図３と同一の符号が付してある。
【００９３】
すなわち、同図に示す構成は、第１のサーミスタ２８及び第２のサーミスタ３０の各々の非接地側端子とＡ／Ｄ変換器１４との間に増幅回路１３が介在されると共に、第２のサーミスタ３０の非接地側端子のみが分岐されてＡ／Ｄ変換器１４に接続されている点のみが図３に示した検出回路１８と異なっている。
【００９４】
この検出回路１８Ｂでは、第１のサーミスタ２８と第２のサーミスタ３０により得られた第１の電圧レベルと第２の電圧レベルとの差分が増幅回路１３により増幅されて第３の電圧レベルとして出力され、第２の電圧レベル及び第３の電圧レベルがＡ／Ｄ変換器１４によりそれぞれ第２のデジタル値及び第３のデジタル値に変換される。
【００９５】
ここで、この形態では、少なくとも一方が２の倍数にあたる前記第２のデジタル値及び前記第３のデジタル値がパラメータとされ、これらの値に対応する加熱ロール７０２の温度が関連付けされて構成された温度変換テーブルがＲＯＭ１２に予め記憶され、ＣＰＵ１０により、Ａ／Ｄ変換器１４によって得られた第２のデジタル値及び第３のデジタル値に応じて当該温度変換テーブルに基づき加熱ロール７０２の温度が特定される。
【００９６】
すなわち、この形態においても、第２のデジタル値及び第３のデジタル値に基づいて加熱ロール７０２の温度を特定するための温度変換テーブルのパラメータが、第２のデジタル値及び第３のデジタル値のうち、少なくとも一方が２の倍数にあたる値により構成されているので、温度変換テーブルを構成するパラメータの数が少なくなり、これに応じた量だけ温度変換テーブルの情報量も抑制することができる。
【００９７】
また、温度変換テーブルを構成する２種類のパラメータのうち、少なくとも一方を２の倍数にあたる値としているので、温度変換テーブルに存在しないデジタル値に対応した加熱ロール７０２の温度を高精度で特定する際に行なわれる補間演算に除算が含まれる場合、本実施の形態と同様に、補間演算中の除算をビットシフトのみにより行うことが可能であり、高速かつ高精度に加熱ロール７０２の温度を特定することができる。
【００９８】
また、本実施の形態において説明した温度検出処理プログラムの処理の流れ（図５参照）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００９９】
例えば、一例として図７に示すように、余りＢ及び余りＤが０であったか否かを判定することにより（ステップ１０６、ステップ１０８及びステップ１１６）、ステップ１００で取得された第１のデジタル値Ｘ及び第２のデジタル値Ｙが温度変換テーブルのパラメータとして存在するか否かを判断して必要な回数だけ補間演算を行なうようにしてもよい。
【０１００】
すなわち、余りＢ及び余りＤが共に０であった場合、ステップ１００で取得された第１のデジタル値Ｘ及び第２のデジタル値Ｙが共に温度変換テーブルのパラメータとして存在するものと見なし、ステップ１１０に移行して、商Ａ及び商Ｃに応じて、図４に示した温度変換テーブルから対応付けられた温度を読み出してステップ１３２に移行する。
【０１０１】
また、余りＢが０であり、余りＤが０でなかった場合、ステップ１００で取得された第１のデジタル値Ｘは温度変換テーブルのパラメータとして存在するが、第２のデジタル値Ｙは温度変換テーブルのパラメータとして存在しないものと見なし、ステップ１１２に移行して、商Ａ及び商Ｃに応じて、温度変換テーブルにおいて第２のデジタル値Ｙに行方向で隣接するパラメータに関連付けられた温度を読み出し、その後にステップ１１４に移行して読み出した２つの温度を用いて一次補間演算を行ない、ステップ１３２に移行する。
【０１０２】
さらに、余りＢが０ではなく、余りＤが０であった場合、ステップ１００で取得された第１のデジタル値Ｘは温度変換テーブルのパラメータとして存在しないが、第２のデジタル値Ｙは温度変換テーブルのパラメータとして存在するものと見なし、ステップ１１８に移行して、商Ａ及び商Ｃに応じて、温度変換テーブルにおいて第１のデジタル値Ｘに列方向に隣接するパラメータに関連付けられた温度を読み出し、その後にステップ１２０に移行して読み出した２つの温度を用いて一次補間演算を行ない、ステップ１３２に移行する。
【０１０３】
なお、本実施の形態で説明した定着装置７０の構成（図１参照）や温度センサ２０及びその検出回路１８の構成（図２、図３及び図６参照）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、加熱源により加熱される加熱要素からの赤外線を吸収する吸収体の温度を第１の電圧レベルとして検知すると共に、前記吸収体を保持する保持体の温度を第２の電圧レベルとして検知し、前記第１の電圧レベル及び前記第２の電圧レベルをそれぞれ第１のデジタル値及び第２のデジタル値に変換して、前記第１のデジタル値及び前記第２のデジタル値に応じて予め記憶しておいた温度変換テーブルに基づき前記加熱要素の温度を特定すると共に、前記温度変換テーブルを、少なくとも一方が２の倍数にあたる前記第１のデジタル値及び前記第２のデジタル値をパラメータとし、これらの値に対応する前記加熱要素の温度を関連付けて構成しているので、温度変換テーブルの情報量を抑制しつつ高速かつ高精度に温度を検出することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る定着装置の構成を示す概略図である。
【図２】実施の形態に係る温度センサの構成を示す概略図である。
【図３】実施の形態に係る検出回路の構成を示す回路図を含むブロック図である。
【図４】実施の形態に係るＲＯＭに格納された温度変換テーブルの構成を示す模式図である。
【図５】実施の形態においてＣＰＵが実行する温度検出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】検出回路の他の構成例を示す回路図を含むブロック図である。
【図７】他の温度検出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０    ＣＰＵ（特定手段）
１２    ＲＯＭ（記憶手段）
１３    増幅回路（増幅手段）
１４    Ａ／Ｄ変換器（変換手段）
２０    温度センサ
２２    ケーシング（保持体）
２６    感熱フィルム（吸収体）
２８    第１のサーミスタ（第１の温度検知手段）
３０    第２のサーミスタ（第２の温度検知手段）
７０１    加熱源
７０２    加熱ロール（加熱要素）
【図１】
2004361166.tif 000006
【図２】
2004361166.tif 000007
【図３】
2004361166.tif 000008
【図４】
2004361166.tif 000009
【図５】
2004361166.tif 000010
【図６】
2004361166.tif 000011
【図７】
2004361166.tif 000012