(57)【要約】【課題】加熱ローラの表面温度を正確且つ速やかに検出し、加熱ローラの破損やオフセットなどの定着異常を発生しない画像形成装置を提供するものである。【解決手段】加熱ローラから放射される熱を検知するローラ熱検知センサと、該ローラ熱検知センサの周囲温度を検知する周囲温検知センサとを備え、加熱ローラの表面温度算出手段は、前記ローラ熱検知センサと前記周囲温検知センサの検知情報を、ローラ熱検知センサの検知情報と周囲温検知センサの検知情報に対応する加熱ローラの表面温度情報が記憶されたデータテーブル情報に対応づけることにより、加熱ローラの表面温度情報を算出するものであることを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図１
2004151471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体により加熱される加熱ローラと、該加熱ローラから放射される熱を検知するローラ熱検知センサと、該ローラ熱検知センサの周囲温度を検知する周囲温検知センサと、前記加熱ローラの表面温度情報を算出する表面温度算出手段と、該表面温度算出手段が算出した表面温度情報に基づき前記加熱ローラの加熱を制御する加熱制御手段と、を備えた画像形成装置において、
前記表面温度算出手段は、前記ローラ熱検知センサと前記周囲温検知センサの検知情報を、ローラ熱検知センサの検知情報と周囲温検知センサの検知情報に対応する加熱ローラの表面温度情報が記憶されたデータテーブルに対応づけることにより、前記加熱ローラの表面温度情報を算出し、算出した複数の前記表面温度情報の平均値を演算するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記憶手段はレジスタとメモリを有し、該メモリには前記データテーブルを予め記憶させ、前記レジスタはローラ検知センサと周囲温検知センサの検知情報の両者の平均値、及び前記表面温度情報の平均値、又はそのいずれかをそれぞれ３以上記憶する容量を有するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
発熱体により加熱される加熱ローラから放射される熱を検知するローラ熱検知センサの検知情報と該ローラ熱検知センサの周囲温度を検知する周囲温検知センサの検知情報の移動平均値を演算し、ローラ熱検知センサの検知情報と周囲温検知センサの検知情報に対応する加熱ローラの表面温度情報を記憶したデータテーブルから、演算した各移動平均値に対応する加熱ローラの表面温度情報を算出し、算出した表面温度情報の平均値を演算してローラ表面温度とし、該ローラ表面温度と定着ローラ目標温度とを比較し、比較した結果に基づいて前記加熱ローラの温度制御を行うことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項４】
発熱体により加熱される加熱ローラと、該加熱ローラから放射される熱を検知するローラ熱検知センサと、該ローラ熱検知センサの周囲温度を検知する周囲温検知センサと、前記加熱ローラの表面温度を算出する表面温度算出手段と、該表面温度算出手段が算出した表面温度情報に基づき前記加熱ローラの加熱を制御する加熱制御手段と、を備えた画像形成装置において、
前記ローラ熱検知センサと前記周囲温検知センサの検知情報の差を演算する差演算手段を有し、前記表面温度算出手段は、前記差演算手段の出力情報と前記周囲温検知センサの検知情報を、差演算手段の出力情報と周囲温検知センサの検知情報に対応する加熱ローラの表面温度情報が記憶されたデータテーブルに対応づけることにより、前記加熱ローラの表面温度情報を算出し、算出した複数の前記表面温度情報の平均値を演算するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
記憶手段はレジスタとメモリを有し、該メモリには前記データテーブルを予め記憶させ、前記レジスタはローラ検知センサと周囲温検知センサの検知情報の両者の平均値、及び前記表面温度情報の平均値、又はそのいずれかをそれぞれ３以上記憶する容量を有するものであることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
発熱体により加熱される加熱ローラから放射される熱を検知するローラ熱検知センサと該ローラ熱検知センサの周囲温度を検知する周囲温検知センサの出力情報との差を演算する差演算手段により、両者の出力情報の差を演算し、前記差演算手段の出力情報と前記周囲温検知センサの検知情報の移動平均値を演算し、差演算手段の出力情報と周囲温検知センサの検知情報に対応する加熱ローラの表面温度情報を記憶したデータテーブルから、演算した各移動平均値に対応する加熱ローラの表面温度情報を算出し、算出した表面温度情報の平均値を演算してローラ表面温度とし、該ローラ表面温度と定着ローラ目標温度とを比較し、比較した結果に基づいて前記加熱ローラの温度制御を行うことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項７】
発熱体により加熱される加熱ローラと、該加熱ローラから放射される熱を検知するローラ熱検知センサと、該ローラ熱検知センサの周囲温度を検知する周囲温検知センサと、前記加熱ローラの温度異常を検知する異常検知手段と、を備えた画像形成装置において、
前記異常検知手段は前記ローラ熱検知センサと前記周囲温検知センサの検知情報との差を差演算手段で演算し、該差演算手段の出力値と所定の設定値を比較手段で比較し、該比較手段は前記差の値が前記設定値より大きな場合に異常であると判断するものであることを特徴とする請求項１、２、４、５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱ロール方式定着装置を有する画像形成装置及び該画像形成装置の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
▲１▼従来熱ロール方式定着装置において、加熱ローラの表面温度の制御手段として、加熱ローラ表面のコーティング層への傷等のダメージを無くすために非接触の温度センサを使用して加熱ローラの表面温度を測定し、その測定値に基づき加熱ローラ表面温度を制御する手段が採用されてきた。
【０００３】
そしてこの場合、加熱ローラ表面の実際の温度と加熱ローラ表面温度を測定した温度センサの測定温度とでは、一般的に測定温度の方がΔＴ℃低い値を示すため、目標とする加熱ローラ表面温度から温度差ΔＴ℃分低い温度を制御目標温度として設定し、この制御目標温度と温度センサの測定温度を比較してその差が０となるように（結果的に加熱ローラ表面温度が目標温度になるように）加熱ローラ表面の温度制御を行ってきた。
【０００４】
又、▲２▼非接触型表面温度検出手段で検出した定着回転体の表面温度を、接触型表面温度検出手段を所定のタイミングで定着回転体に接触させ定着回転体の表面温度を検出し、非接触型表面温度検出手段で検出した定着回転体の表面温度を補正する方法が特許文献１（特開２０００−２５９０３３号公報）に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２５９０３３号公報（段落００９７、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
▲１▼の場合、加熱ローラ表面の温度と、加熱ローラ表面温度を測定する温度センサの温度とでは、加熱ローラ表面温度が変化した場合には経常的に発生する温度差に加えて、１次遅れによる温度差が発生する。
【０００７】
このため、例えばウォーミングアップ終了間近やプリント中でも加熱ローラの加熱中には両者に大きな温度差が生じ、加熱ローラを必要以上に加熱してしまい加熱ローラを劣化させたり破損してしまう、或いはオフセットを発生してしまう可能性があるといった欠点があった。
【０００８】
▲２▼の場合は、上述した欠点は、接触型表面温度検出手段を所定のタイミングで定着回転体に接触させ定着回転体の表面温度を検出し、非接触型表面温度検出手段で検出した定着回転体の表面温度を補正するため解決されるが、定着回転体に接触型表面温度検出手段を接触させるため定着回転体に傷を付けてしまう可能性があるという欠点があった。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものである。
即ち、加熱ローラの表面温度を正確且つ速やかに検出し、加熱ローラの破損やオフセットなどの定着異常を発生しない画像形成装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は下記の手段によって達成される。
【００１１】
▲１▼発熱体により加熱される加熱ローラと、該加熱ローラから放射される熱を検知するローラ熱検知センサと、該ローラ熱検知センサの周囲温度を検知する周囲温検知センサと、前記加熱ローラの表面温度情報を算出する表面温度算出手段と、該表面温度算出手段が算出した表面温度情報に基づき前記加熱ローラの加熱を制御する加熱制御手段と、を備えた画像形成装置において、
前記表面温度算出手段は、前記ローラ熱検知センサと前記周囲温検知センサの検知情報を、ローラ熱検知センサの検知情報と周囲温検知センサの検知情報に対応する加熱ローラの表面温度情報が記憶されたデータテーブル情報に対応づけることにより、前記加熱ローラの表面温度情報を算出し、算出した複数の前記表面温度情報の平均値を演算するものであることを特徴とする画像形成装置。
【００１２】
▲２▼また、発熱体により加熱される加熱ローラから放射される熱を検知するローラ熱検知センサの検知情報と該ローラ熱検知センサの周囲温度を検知する周囲温検知センサの検知情報の移動平均値を演算し、ローラ熱検知センサの検知情報と周囲温検知センサの検知情報に対応する加熱ローラの表面温度情報を記憶したデータテーブルから、演算した各移動平均値に対応する加熱ローラの表面温度情報を算出し、算出した表面温度情報の平均値を演算してローラ表面温度とし、該ローラ表面温度と定着ローラ目標温度とを比較し、比較した結果に基づいて前記加熱ローラの温度制御を行うことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【００１３】
▲３▼また、発熱体により加熱される加熱ローラと、該加熱ローラから放射される熱を検知するローラ熱検知センサと、該ローラ熱検知センサの周囲温度を検知する周囲温検知センサと、前記加熱ローラの表面温度を算出する表面温度算出手段と、該表面温度算出手段が算出した表面温度情報に基づき前記加熱ローラの加熱を制御する加熱制御手段と、を備えた画像形成装置において、
前記ローラ熱検知センサと前記周囲温検知センサの検知情報の差を演算する差演算手段を有し、前記表面温度算出手段は、前記差演算手段の出力情報と前記周囲温検知センサの検知情報を、差演算手段の出力情報と周囲温検知センサの検知情報に対応する加熱ローラの表面温度情報が記憶されたデータテーブル情報に対応づけることにより、前記加熱ローラの表面温度情報を算出し、算出した複数の前記表面温度情報の平均値を演算するものであることを特徴とする画像形成装置。
【００１４】
▲４▼また、発熱体により加熱される加熱ローラから放射される熱を検知するローラ熱検知センサと該ローラ熱検知センサの周囲温度を検知する周囲温検知センサの出力情報との差を演算する差演算手段により、両者の出力情報の差を演算し、前記差演算手段の出力情報と前記周囲温検知センサの検知情報の移動平均値を演算し、差演算手段の出力情報と周囲温検知センサの検知情報に対応する加熱ローラの表面温度情報を記憶したデータテーブルから、演算した各移動平均値に対応する加熱ローラの表面温度情報を算出し、算出した表面温度情報の平均値を演算してローラ表面温度とし、該ローラ表面温度と定着ローラ目標温度とを比較し、比較した結果に基づいて前記加熱ローラの温度制御を行うことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照し説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１６】
先ず始めに、画像形成装置の概要について説明する。
図１は本発明の実施の形態を示す画像形成装置の説明図である。
【００１７】
１は画像形成装置で、原稿は自動原稿搬送手段２の原稿給紙台２１上に画像面を上向きにして載置され、送り出しローラ２２の作動により一枚ずつ送り出され、レジストローラ２３により一旦停止されて先端が整えられた後搬送ドラム２４に搬送され、ドラム面と一体に反時計方向に回転する過程で画像読取手段３により画像面の読取が行われ、しかる後略半周した位置においてドラム面より分岐し排紙台２５に排出される。
【００１８】
前記の画像読取手段３においては光源３１１とミラー３１２を備える第１ミラーユニット３１が前記の搬送ドラム２４の直下の位置で、通過する原稿を順次照明して読取り、原稿の移動方向に直交するよう配置したミラー３２１とミラー３２２を備える第２ミラーユニット３２により反射し、結像レンズ３３を介してライン状の撮像素子３４に結像する。
【００１９】
また、プラテンガラス３５に原稿を載置して画像情報を読み取る場合には、可動式の光源３５１と第１ミラー３５２を備える第１ミラーユニットと、ミラー３５３および３５４を備える第２ミラーユニットにより反射し、同様に結像レンズ３３を介してライン状の撮像素子３４に結像する。以上が、画像読取手段３である。
【００２０】
画像読取手段３において読取られた原稿の画像情報は画像処理手段６２にて画像処理が行われ画像データとして信号化され一旦記憶手段６１に格納される。
【００２１】
画像形成のスタートにより画像形成手段４が作動開始して前記の画像データが記憶手段６１より呼び出されて画像書込手段４３に入力され、図示しないレーザ発光器から画像データに従って投射されたレーザビームがポリゴンミラー（符号なし）の回転作動により前もって帯電器４２により電位を付与された感光体ドラム４１に対して感光体ドラム４１の軸方向の主走査露光と感光体ドラム４１の回転による副走査が行われて感光層に原稿画像の静電潜像を形成する。
【００２２】
前記の静電潜像は現像手段４４により反転現像されてトナー像とされ、これに並行して記録紙供給手段としての手差し給紙手段２６または記録紙を収容する給紙手段５の各給紙カセットの送り出しローラ５２、５３、５４の何れかが作動して記録紙が搬出され、搬送ローラ５５、５６及びタイミングローラ５１に給送されて、感光体ドラム４１上のトナー像に同期して感光体ドラム４１に給紙される。
【００２３】
感光体ドラム４１上のトナー像は転写器４５により反対極性の電圧を印加されて記録紙側に転移して転写される。
【００２４】
そして、トナー像が転写された記録紙は除電器４６において除電されて感光体ドラム４１より分離し、制御手段６により温度制御される定着手段４７に搬送され、加熱ローラ４７４と加圧ローラ４７５との圧着・加熱により記録紙上のトナーが溶融・定着され、その後トレイ５７に排出される。
【００２５】
又、記録紙を分離した感光体ドラム４１は残留電位を除去したあとクリーニング手段４８において残留トナーを除去清掃されて次なる画像形成のプロセスに入る。
【００２６】
本実施形態においては、定着手段４７は発熱体であるところのハロゲンランプヒータ４７１ａを内装するアルミニウム製の基体４７１にフッ素樹脂からなる耐熱離型層を有する加熱ローラ４７４、及び加熱ローラに当接し加熱ローラの軸方向に並行して配設されるアルミニウム製の基体にシリコンゴムからなる耐熱弾性層を有する加圧ローラ４７５から構成され、発熱体４７１ａにより加熱ローラ４７４を加熱している。また、加熱ローラ４７４から放射される熱（赤外線）を検知するローラ熱検知センサ４７２と、ローラ熱検知センサの周囲温度を検知する周囲温検知センサ４７３とが加熱ローラから０．２〜８ｍｍ、好ましくは４．５〜５．５ｍｍ離して（図２のｄ）取り付けられている。
【００２７】
６４は後述する加熱制御手段、６５は後述する表面温度算出手段である。
図２は本発明の第１の実施の形態を示す説明図である。
【００２８】
図８はデータテーブルの概念図である。
まず、図２、図８を参照してその構成を説明する。
【００２９】
４７は定着手段で、４７４は加熱ローラで、４７１ａは発熱体（以下ハロゲンランプヒータとも記す）で、４７５は加圧ローラである。
【００３０】
９０は画像形成装置の商用交流電源である。
６４は加熱制御手段で、制御入力６４１への入力によりハロゲンランプヒータ４７１ａへの通電をリレー等によりＯＮ／ＯＦＦする加熱制御部材６４２を有している。
【００３１】
ここで加熱制御部材６４２は、トライアック等の交流電力の通電率を変化できるようなものでも良く、この場合の制御入力６４１への入力は通電率に比例した電圧を入力する。
【００３２】
ハロゲンランプヒータ４７１ａは一方が商用交流電源９０に接続され、他方が加熱制御手段６４に接続され、商用交流電源９０と加熱制御手段６４とが接続されている。
【００３３】
そして、ローラ熱検知センサ４７２はサーミスタや熱電対からなり、加熱ローラ４７４から放射される熱（赤外線）を検知し、その出力がバッファ６２１を介しＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄ変換器６３の入力に接続される。また、周囲温検知センサ４７３はサーミスタや熱電対からなり、ローラ熱検知センサ４７２周辺の温度を検知し、その出力がバッファ６２２を介しＡ／Ｄ変換器６３の入力に接続されている。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換器６３のローラ熱検知センサの検知情報と周囲温検知センサの検知情報のそれぞれのデジタル出力は、ローラ熱検知センサの検知情報と周囲温検知センサの検知情報に基づき加熱ローラの表面温度を算出する表面温度算出手段６５に接続されている。
【００３５】
表面温度算出手段６５には、記憶手段６１が接続され各種情報の書き込み、読み出しが行われる。
【００３６】
又記憶手段６１は、レジスタとメモリを有し、レジスタは少なくともローラ検知センサと周囲温検知センサの検知情報の平均値をそれぞれ３以上記憶する容量を有し、前記メモリには図８（ａ）に示すローラ熱検知センサの検知情報Ｘｎと周囲温検知センサの検知情報Ｙｎに対応する加熱ローラの表面温度情報Ｔｎｎが記憶された表面温度データテーブル６１１等が予め記憶されている。
【００３７】
そして表面温度算出手段６５の出力が加熱制御手段６４の制御入力６４１に接続され、ハロゲンランプヒータ４７１ａへの通電をＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００３８】
６は制御手段で、記憶手段６１のメモリに予め記憶された加熱ローラの温度制御プログラムを読み出し、その制御プログラムに従い表面温度算出手段６５と記憶手段６１を制御し、ローラ熱検知センサ４７２とローラ熱検知センサとの検知情報に基づいて表面温度算出手段６５に加熱ローラの表面温度を算出させる等の後述する処理を行わせ、加熱制御手段６４を介しハロゲンランプヒータ４７１ａの発熱量を制御し、加熱ローラを所定の温度に加熱させる。
【００３９】
図３は本発明の第１の実施の形態の制御方法を示すフロー図である。
以下図２、図３、図８を参照して第１の実施の形態の制御方法について説明する。
【００４０】
ステップ（１）において、ローラ熱検知センサ４７２は加熱ローラから放射される熱を、又周囲温検知センサ４７３はローラ熱検知センサの周囲温度を、常時検知し、その検知出力をそれぞれバッファ６２１と６２２へと出力し、バッファ６２１と６２２とでセンサとＡ／Ｄ変換器とのインピーダンスマッチングを行い、バッファの出力をそれぞれＡ／Ｄ変換器６３へ入力する。
【００４１】
ステップ（２）において、バッファ６２１と６２２を介し入力されるローラ熱検知センサと周囲温検知センサとの検知情報をそれぞれＡ／Ｄ変換器６３によりデジタル変換させ、出力を表面温度算出手段６５に入力する。
【００４２】
ステップ（３）において制御手段６は、入力されたローラ熱検知センサと周囲温検知センサのデジタル化された検知情報を、それぞれ表面温度算出手段６５に順番に読み込ませる。
【００４３】
ステップ（４）において制御手段６は、ローラ熱検知センサと周囲温検知センサとのデジタル化された検知情報を、それぞれ読込み順に１又は複数分（３〜１０、好ましくは５〜８）を１単位として移動平均を表面温度算出手段６５に演算させ、移動平均値を３以上（３〜５０、好ましくは５〜２０）順番に記憶手段６１のレジスタに記憶させる。
【００４４】
ここで、１単位の移動平均値数と記憶手段に記憶させる移動平均値数は、ノイズ等の影響を防止して精度を上げるため処理時間が間に合う範囲で多い方が良い。
【００４５】
ステップ（５）において制御手段６は、表面温度算出手段６５を制御し、記憶手段６１に予め記憶された、図８（ａ）に示す加熱ローラの表面温度データテーブル６１１を読み出させる。
【００４６】
そして、表面温度算出手段６５を制御し、ステップ（４）で記憶手段６１に記憶させたローラ熱検知センサと周囲温検知センサのそれぞれの移動平均値を読み出させ、表面温度情報テーブルからローラ熱検知センサの移動平均値（例えばＸ２）及び周囲温検知センサの移動平均値（例えばＹ２）に対応する加熱ローラの表面温度情報（例えばＴ２２）を算出させる。
【００４７】
そして、読み出した移動平均値は記憶手段から消去し、新しい移動平均値の記憶を可能とする。
【００４８】
このようにローラ熱検知センサの加熱ローラの表面温度の検知情報の補正を常時行なうため、加熱ローラの表面温度を速やかに、正確に検知することができる。
【００４９】
ステップ（６）において制御手段６は、表面温度算出手段６５を制御し、ステップ（５）で算出した表面温度情報を算出順に、例えばＴ１１、Ｔ２２、Ｔ３３、Ｔ４４というように記憶手段６１のレジスタに複数（２〜１０好ましくは３〜５）記憶させる。
【００５０】
ステップ（７）において制御手段６は、表面温度算出手段６５を制御し、所定時間間隔毎（５０〜１０００ｍｓ、好ましくは１００〜２００ｍｓ）に記憶手段６１からステップ（６）で記憶した表面温度情報のうち最新の３以上（３〜１０好ましくは５〜８）（例えばＴ１１、Ｔ２２、Ｔ３３、Ｔ４４）の表面温度情報を読み出させ、読み出した複数の表面温度情報のうち最大値と最小値を切り捨て、残りの表面温度情報（例えばＴ２２，Ｔ４４）の平均値を演算しローラ表面温度（Ｔｍ）とさせる。
【００５１】
ここで、表面温度情報の平均値数（読み出す数）は、ノイズ等の影響を防止して精度を上げるため処理時間が間に合う範囲で多い方が良い。
【００５２】
ステップ（８）において制御手段６は、表面温度算出手段６５を制御し、ローラ表面温度（Ｔｍ）と定着ローラ目標温度（略２００度）とを比較させ、ローラ表面温度（Ｔｍ）≧定着ローラ目標温度の場合（Ｙｅｓ）はステップ（９）に進ませ、ローラ表面温度（Ｔｍ）＜定着ローラ目標温度の場合（Ｎｏ）はステップ（１０）に進ませる。
【００５３】
ステップ（９）において制御手段６は、表面温度算出手段６５に、発熱体４７１ａへの通電をＯＦＦとするように加熱制御手段６４の制御入力６４１をＯＦＦにさせる。
【００５４】
ステップ（１０）において、制御手段６は、表面温度算出手段６５を制御し、加熱制御手段６４の制御入力６４１をＯＮにさせ、発熱体４７１ａの通電をＯＮとし、加熱ローラを加熱させる。
【００５５】
又ここで、ステップ（２）、（４）、（７）で行う演算は、各ステップで行う最終演算結果を小数点以下１桁目を４捨５入或いは７捨８入し、整数に丸める。
【００５６】
又、複数のステップで平均化を行うことでノイズの影響を軽減できる。
図４は本発明の第２の実施の形態を示す説明図である。
【００５７】
図８はデータテーブルの概念図である。
まず、図４、図８を参照してその構成を説明する。ここでは図２の説明と異なる部分について主に説明する。
【００５８】
ローラ熱検知センサ４７２はサーミスタや熱電対からなり、加熱ローラ４７４から放射される熱（赤外線）を検知し、その出力がバッファ６２１を介し、差動増幅器で構成された差演算手段６６の一方の入力に接続される。また、周囲温検知センサ４７３はサーミスタや熱電対からなり、ローラ熱検知センサ４７２周辺の温度を検知し、その出力がバッファ６２２を介し差演算手段６６の他方の入力、及びローラ熱検知センサの検知情報と周囲温検知センサの検知情報との差情報に基づき加熱ローラの表面温度を算出する表面温度算出手段６５に接続されている。
【００５９】
そして差演算手段６６はオペアンプ等で構成され、ローラ熱検知センサと周囲温検知センサの出力情報の差を演算すると同時に増幅して出力する。
【００６０】
差演算手段６６の出力は表面温度算出手段６５の他方の入力に接続されている。
【００６１】
表面温度算出手段６５には、記憶手段６１が接続され各種情報の書き込み、読み出しが行われる。
【００６２】
又記憶手段６１は、一時的にデータを記憶するレジスタと予めデータを記憶させておくメモリより構成され、メモリには図８（ｂ）に示すローラ熱検知センサの検知情報と周囲温検知センサの差情報Ｚｎと、周囲温度センサの検知情報Ｙｎと、に対応する加熱ローラの表面温度情報Ｔｎｎが記載された表面温度データテーブル６１２等が予め記憶されている。
【００６３】
そして表面温度算出手段６５の出力が加熱制御手段６４の制御入力６４１に接続され、ハロゲンランプヒータ４７１ａへの通電をＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００６４】
６は制御手段で、記憶手段６１に予め記憶された加熱ローラの温度制御プログラムを読み出し、その制御プログラムに従い表面温度算出手段６５と記憶手段６１を制御し、ローラ熱検知センサと周囲温検知センサとの検知情報に基づいて両者の差が演算された差情報を表面温度算出手段６５に入力させ、表面温度算出手段６５で加熱ローラの表面温度を算出させる等の後述する処理を行わせ、加熱制御手段６４を介しハロゲンランプヒータ４７１ａの発熱量を制御し、加熱ローラ４７４を所定の温度に加熱させる。
【００６５】
図５は本発明の第２の実施の形態の制御方法を示すフロー図である。
以下図４、図５、図８を参照して第２の実施の形態の制御方法について説明する。
【００６６】
ここでは図３のフロー図の説明と異なる部分を主に説明する。
ステップ（１）において、ローラ熱検知センサ４７２は加熱ローラから放射される熱を、周囲温検知センサ４７３はローラ熱検知センサの周囲温度をそれぞれ常時検知し、その検知出力をそれぞれバッファ６２１と６２２へと出力し、バッファ６２１と６２２はセンサと差演算手段６６とのインピーダンスマッチングを行い、その出力を差演算手段６６へ入力する。
【００６７】
ステップ（２）において、差演算手段６６はバッファ６２１と６２２との出力情報からローラ熱検知センサ出力情報と周囲温検知センサ出力情報との差を演算し、演算結果を所定の増幅率（５〜１５倍、好ましくは８〜１２倍）で増幅し、差演算出力を表面温度算出手段６５に入力する。
【００６８】
ステップ（３）において制御手段６は、表面温度算出手段６５を制御し、差演算手段６６の出力と、バッファ６２２の出力とから、それぞれ出力されたアナログの出力情報を表面温度算出手段６５に読み込まさせ、次いで読み込んだ差演算手段６６の出力と、バッファ６２２の出力とをＡ／Ｄ変換させる。
【００６９】
ステップ（４）において制御手段６は、表面温度算出手段６５を制御し、デジタル化した差演算手段６６の出力と周囲温検知センサとの検知情報を、それぞれ読込み順に１又は複数分（３〜１０、好ましくは５〜８）を１単位として、移動平均を表面温度算出手段６５に演算させ、移動平均値を順番に記憶手段６１のレジスタに記憶させる。
【００７０】
ここで、１単位の移動平均値数と記憶手段に記憶させる移動平均値数は、ノイズ等の影響を防止して精度を上げるため処理時間が間に合う難易で多い方が良い。
【００７１】
ステップ（５）において制御手段６は、表面温度算出手段６５を制御し、記憶手段６１のメモリに予め記憶された、図８（ｂ）に示す表面温度データテーブル６１２を読み出させる。
【００７２】
そして、ステップ（４）で記憶手段に記憶させた差演算手段の差演算出力情報と周囲温検知センサ出力情報の移動平均値を読み出させ、表面温度情報テーブルから差演算手段の出力の移動平均値（例えばＺ２）及び周囲温検知センサの移動平均値（例えばＹ２）に対応する加熱ローラの表面温度情報（例えばＴ２２）を算出させる。
【００７３】
そして、読み出した移動平均値は記憶手段から消去し、新しい移動平均値の記憶を可能とする。
【００７４】
以下、図３で説明したステップ（６）〜（１０）と同様にして加熱制御手段６４の制御入力のＯＮ／ＯＦＦを行う。
【００７５】
図２、或いは図４に示した構成及びその制御により、加熱ローラの表面温度が速やかに、ノイズの影響を受けることなく正確に検知でき、ウオームアップ完了直後、又コピー中に関わらず加熱ローラの表面温度を略一定に保ち、加熱ローラや加圧ローラの温度異常上昇による劣化や破損、又定着オフセットの発生を防止した安定した定着が可能となり、且つ必要以上のハロゲンランプヒータへの通電が防止でき定着手段の消費電力の削減が可能となる。
【００７６】
以下、加熱ローラ温度が異常となった場合の異常検出をする手段について説明する。
【００７７】
これは、正常に稼働中はローラ熱検知センサと周囲温検知センサの出力値との差がある一定範囲に入り、例えば加熱ローラの異常発熱の場合は周囲温検知センサの出力値に対しローラ熱検知センサの出力が異常に上昇しその差が一定範囲を超えてしまい、又、例えばローラ熱検知センサの異常の場合加熱ローラの加熱により周囲温検知センサの出力値が上昇するにもかかわらずローラ熱検知センサの出力値が上がらず（又は必要以上に上がり）その差が一定範囲を超えてしまう等が発生することに着目したもので、簡単な回路構成で安価に加熱ローラの異常発熱、及びセンサの断線等のセンサ異常をも検知するものである。
【００７８】
図６は本発明の第３の実施の形態の異常検出手段、制御方法を示す説明図である。
【００７９】
図７は本発明の第４の実施の形態の異常検出手段、制御方法を示す説明図である。
【００８０】
先ず図６を参照して第３の実施の形態の異常検出手段とその制御方法の概念を説明する。ここで加熱ローラ４７４の加熱手段、及び制御方法は図２、及び図３の説明で記載したものと同様であり、説明しない。ここでは異常検出手段とその制御方法のみ説明する。
【００８１】
異常検出手段は差演算手段７１と比較手段７３とＡＮＤ手段７４とにより構成される。
【００８２】
差演算手段７１はオペアンプ等で構成され、Ａ／Ｄ変換器６３のローラ熱検知センサの検知情報と周囲温検知センサの検知情報とのそれぞれのデジタル出力にその入力が接続され、ローラ熱検知センサの検知情報と周囲温検知センサの検知情報との差を演算し、差演算値を所定の増幅率で増幅し、差演算情報（電圧）として比較手段７３の入力に出力する。
【００８３】
比較手段７３は比較の基準となる可変抵抗器等で構成される基準設定手段７２が接続され、基準設定手段７２から正常に画像形成装置が稼働している場合のローラ熱検知センサの検知情報と周囲温検知センサの検知情報との最大差に相当する基準電圧が比較手段７３に出力される。
【００８４】
比較手段７３はコンパレータ等で構成され、基準設定手段７２から入力された基準電圧と、差演算手段７１から入力された差演算情報とを比較し、基準電圧≦差演算情報（電圧）の場合は異常出力をＡＮＤ論理回路で構成されるＡＮＤ手段７４に出力する。
【００８５】
ＡＮＤ手段７４の入力には表面温度算出手段６５の出力と、比較手段７３の出力とが接続され、ＡＮＤ手段７４は入力に比較手段７３からの異常出力が入力されていない場合のみ、表面温度算出手段６５の出力により加熱制御手段６４の制御入力６４１をＯＮとすることを可能とする。
【００８６】
そして、比較手段７３が異常出力すると同時に制御手段６は、ユーザーに異常の発生を図示しない音声発生装置で音声による警告を行い、図示しない操作パネルの表示装置により異常出力中は異常を表示するようにする。
【００８７】
次に図７を参照して第４の実施の形態の異常検出手段とその制御方法の概念を説明する。ここで加熱ローラ４７４の加熱手段、及び制御方法は図４、及び図５の説明で記載したものと同様であり、説明しない。ここでは異常検出手段とその制御方法のみ説明する。
【００８８】
異常検出手段は比較手段７６とＡＮＤ手段７７とにより構成される。
コンパレータ等で構成された比較手段７６は比較の基準となる可変抵抗器等で構成される基準設定手段７５が接続され、基準設定手段７５から正常に画像形成装置が稼働している場合のローラ熱検知センサの検知情報と周囲温検知センサの検知情報との最大差に相当する基準電圧が比較手段７６に出力される。
【００８９】
又、比較手段７６は、基準設定手段７５から入力された基準電圧と、差演算手段６６から入力されたローラ熱検知センサの検知情報と周囲温検知センサの検知情報との差を演算した差演算情報とを比較し、基準電圧≦差演算情報（電圧）の場合は異常出力をＡＮＤ論理回路で構成されるＡＮＤ手段７７に出力する。
【００９０】
ＡＮＤ手段７７の入力には表面温度算出手段６５の出力と、比較手段７６の出力とが接続され、ＡＮＤ手段７７は入力に比較手段７６からの異常出力が入力されていない場合のみ、表面温度算出手段６５の出力により加熱制御手段６４の制御入力６４１をＯＮとすることを可能とする。
【００９１】
そして、比較手段７３が異常出力すると同時に制御手段６は、ユーザーに異常の発生を図示しない音声発生装置で音声による警告を行い、図示しない操作パネルの表示装置により異常出力中は異常を表示するようにする。
【００９２】
図６、或いは図７に示した構成及びその制御により、簡単な回路構成で加熱ローラの異常発熱、及びセンサの断線等のセンサ異常を検知し、その時は加熱ローラの加熱を停止することができ、更に異常の発生をオペレータに報知できることが可能となる。
【００９３】
【発明の効果】
本発明によれば「加熱ローラの表面温度が速やかに、ノイズの影響を受けることなく正確に検知でき、ウオームアップ完了直後、又コピー中に関わらず加熱ローラの表面温度を略一定に保ち、加熱ローラや加圧ローラの温度異常上昇による劣化や破損、又定着オフセットの発生を防止した安定した定着が可能となり、且つ定着手段の消費電力の削減が可能となる。
【００９４】
又、簡単な回路構成で加熱ローラの異常発熱、及びセンサの断線等のセンサ異常を検知し、その時は加熱ローラの加熱を停止することができ、更に異常の発生をオペレータに報知できる」という効果を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す画像形成装置の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の制御方法を示すフロー図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の制御方法を示すフロー図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の異常検出手段、制御方法を示す説明図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態の異常検出手段、制御方法を示す説明図である。
【図８】データテーブルの概念図である。
【符号の説明】
６  制御手段
４７  定着手段
６１  記憶手段
６３  Ａ／Ｄ変換器
６４  加熱制御手段
６５  表面温度算出手段
６６、７１  差演算手段
７３、７６  比較手段
７４、７７  ＡＮＤ手段
４７１ａ  ハロゲンランプヒータ
４７２  ローラ熱検知センサ
４７３  周囲温検知センサ
４７４  加熱ローラ
６１１、６１２  表面温度データテーブル
【図１】
2004151471.tif 000003
【図２】
2004151471.tif 000004
【図３】
2004151471.tif 000005
【図４】
2004151471.tif 000006
【図５】
2004151471.tif 000007
【図６】
2004151471.tif 000008
【図７】
2004151471.tif 000009
【図８】
2004151471.tif 000010