(57)【要約】【課題】サーモパイルにより検出されるヒートローラの温度が、目標温度からかけ離れている場合でもその温度を正確に把握し、ヒートローラの温度制御を正確に行う制御方式を提供する。【解決手段】ヒートローラと、対象物から放射される赤外線を感知して温度を測定する温度センサであるサーモパイルと、前記サーモパイルの出力電圧によって前記ヒートローラへの給電を制御する制御装置と、前記サーモパイルの出力電圧の経時変化を補正するための補正用熱源と、前記補正用熱源の温度を測定する温度センサと、前記補正用熱源への給電を制御する制御装置を有し、前記補正用熱源に前記サーモパイルを対向させ、そのときの該サーモパイルからの出力電圧を用いて前記ヒートローラの測定温度を補正する温度補正手段を有する電子写真方式印刷装置において、前記補正用熱源は２種類以上の設定温度を持ち、前記サーモパイルの補正に複数点の温度を用いる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像の定着手段であるヒートローラと、対象物から放射される赤外線を感知して温度を測定する温度センサであるサーモパイルと、前記サーモパイルの出力電圧によって前記ヒートローラへの給電を制御する制御装置と、前記サーモパイルの出力電圧の経時変化を補正するための補正用熱源と、前記補正用熱源の温度を測定する温度センサと、前記補正用熱源への給電を制御する制御装置を有し、前記補正用熱源に前記サーモパイルを対向させ、そのときの該サーモパイルからの出力電圧を用いて前記ヒートローラの測定温度を補正する温度補正手段とを有する電子写真方式印刷装置において、前記補正用熱源は２種類以上の設定温度を持ち、前記サーモパイルの補正に複数点の温度を用いることを特徴とするヒートローラ温度制御方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートローラを用いて記録媒体上のトナー像を溶融定着する電子写真方式印刷装置において、前記ヒートローラの温度を制御するヒートローラ温度制御方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式印刷装置において、トナー像が転写された記録媒体にトナー像を定着させる手段として、ヒートローラによりトナーの加熱処理を行う方法がある。ヒートローラの温度測定を行う方式には、温度により抵抗値が変化するサーミスタをヒートローラに接触させて温度を測定する方式と、前記サーミスタをヒートローラ近傍に設置して周囲温度を測定し、周囲温度からヒートローラ温度を推測する方式がある。接触式のサーミスタによるヒートローラ温度測定では正確な温度を測定することができるが、ヒートローラが記録媒体の搬送に従って回転している場合にはヒートローラとサーミスタの接触部が摩耗により劣化してしまう。非接触サーミスタによるヒートローラ温度測定ではヒートローラの温度を直接測定することができず、周囲環境の温度に影響されやすい。以上のことから、従来技術では、対象物からの赤外線をセンサ面にて感知し、非接触で温度を測定することができる温度センサであるサーモパイルが使用されている。サーモパイルは応答性が良好で、周囲環境の温度に影響され難いが、センサ面が汚れると測定温度の誤差が大きくなってしまう。これに対し、補正用熱源にサーモパイルを対向させ、そのときのサーモパイルからの出力電圧を用いて、ヒートローラにサーモパイルを対向させた時のサーモパイルからの出力電圧に補正をかけるという手法が用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の技術にて補正に用いる補正用熱板のサンプル温度を１点のみとした場合、その温度近傍では正確な温度を得ることができるが、サンプル温度から離れるほどサーモパイルによる検出温度は不正確になっていくという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、サーモパイルが検出するヒートローラの温度が、目標温度からかけ離れている場合でもその温度を正確に把握し、ヒートローラの温度制御を正確に行うことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、トナー像の定着手段であるヒートローラと、対象物から放射される赤外線を感知して温度を測定する温度センサであるサーモパイルと、前記サーモパイルの出力電圧によって前記ヒートローラへの給電を制御する制御装置と、前記サーモパイルの出力電圧の経時変化を補正するための補正用熱源と、前記補正用熱源の温度を測定する温度センサと、前記補正用熱源への給電を制御する制御装置を有し、前記補正用熱源に前記サーモパイルを対向させ、そのときの該サーモパイルからの出力電圧を用いて前記ヒートローラの測定温度を補正する温度補正手段とを有する電子写真方式印刷装置において、前記補正用熱源は２種類以上の設定温度を持ち、前記サーモパイルの補正に複数点の温度を用いることによって達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面をもとに本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明を備えた電子写真方式印刷装置の定着機構部のヒートローラとサーモパイルと温度補正用熱源の関係を示す図である。１はヒートローラ、２はサーモパイル素子とサーモパイルの出力を増幅する回路を含んだサーモパイルモジュールであり、検出温度が高いほど大きい電圧を出力する。３はサーモパイル出力補正用熱板、４は回転機構部、５は温度の上昇と共に抵抗値が低くなる性質をもつサーミスタであり、サーモパイル出力補正用熱板３と接触させてその温度を測定している。サーモパイルモジュール２はセンサ面がヒートローラの中心軸と平行になるように回転機構部４に取り付けられている。回転機構部４は、ヒートローラ１の温度測定を行う際にはサーモパイルモジュール２のセンサ面とヒートローラ１が対向する位置まで回転し、サーモパイル出力補正用熱板３の温度測定を行う際にはサーモパイルモジュール２のセンサ面がサーモパイル出力補正用熱板３と平行となる位置まで回転する。サーモパイルモジュール２及びサーミスタ５の出力電圧は、図１に図示されていない制御装置にて処理される。
【０００７】
ここで例えば、ヒートローラの温度制御モデルとして、図３に示すように、目標温度と現在の温度との温度差に比例して、ヒートローラへの供給電力を変化させる制御を用いた場合、現在の温度を正確に把握する必要がある。以下に、ヒートローラの温度制御が行われる流れを説明し、図２にサーモパイル電圧とヒートローラ温度の特性近似曲線、図３にヒートローラ目標制御温度に対する給電比率を示す。
【０００８】
第一にサーモパイル補正用熱板３の温度をサーミスタ５にて電圧として検出する。サーミスタ５により検出された電圧をＶＲＥＦとしサーモパイル出力補正熱板３における任意の２種類以上の温度をそれぞれＴＲＥＦ１、ＴＲＥＦ２……ＴＲＥＦ（ＴＲＥＦｎ＜ＴＲＥＦｎ＋１）とし、それぞれにおけるサーミスタ５の出力電圧をＶＰ＿ＲＥＦ１，ＶＰ＿ＲＥＦ２……ＶＰ＿ＲＥＦｎとし、ＶＲＥＦとＶＰ＿ＲＥＦｎを比較し、ＶＰ＿ＲＥＦｎ＞ＶＲＥＦならばサーモパイル出力補正用板３への給電を停止し、ＶＰ＿ＲＥＦｎ＜ＶＲＥＦならばサーモパイル出力補正用板３への給電を行う。これによりＶＲＥＦとＶＰ＿ＲＥＦｎがほぼ等しくなるようしサーモパイル出力補正用熱板３の温度をＴＲＥＦｎに等しくなるように制御する。同様にして任意の温度も制御する。
【０００９】
第二にサーモパイルモジュール２の設置された回転機構部４を、サーモパイルモジュール２のセンサ面とサーモパイル出力補正用熱板３が平行となる角度まで回転させ、サーモパイルにて、サーモパイル補正用熱板３の温度（ＴＲＥＦ１、ＴＲＥＦ２……ＴＲＥＦｎ）を電圧として検出する。ＴＲＥＦ１、ＴＲＥＦ２……ＴＲＥＦｎに対する電圧をＶＰ＿ＯＢＪ１、ＶＰ＿ＯＢＪ２……ＶＰ＿ＯＢＪｎとする。
【００１０】
第三に、サーモパイルモジュール２の設置された回転機構部４を、ヒートローラ１とーモパイルモジュール２のセンサ面が対向する角度まで回転させ、サーモパイルによりヒートローラ１の温度を電圧として検出する。このときの電圧をＶＯＢＪとする。また上で求めたＴＲＥＦ１、ＴＲＥＦ２……ＴＲＥＦｎ、ＶＰ＿ＯＢＪ１、ＶＰ＿ＯＢＪ２……ＶＰ＿ＯＢＪｎを用いてサーモパイルモジュール２の特性近似曲線を求める。この特性近似曲線よりサンプル間の温度ＴＳＡＭは、次の式
【００１１】
【数１】
2004085685.tif 000003
【００１２】
によって求めることができる。これによって図２よりサーモパイル出力電圧５Ｖのときのヒートローラ１の温度ＴＳＡＭは▲１▼式より次のように求められる。
【００１３】
【数２】
2004085685.tif 000004
【００１４】
このようにヒートローラ１の任意の温度をサーモパイルの出力電圧より把握できる。これを用いてヒートローラの目標制御温度のサーモパイル出力電圧と測定中のサーモパイル出力電圧の差により目標制御温度に対する温度差が分かり、その温度差に応じて給電比率を制御することが可能となる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、任意のヒートローラの温度に対するサーモパイルの出力電力を把握することができ、サーモパイルモジュールが検出するヒートローラの温度が目標制御温度からどのくらい離れているのかが分かるので、それからヒートローラへの給電率を考慮して正確な温度制御をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を備えた電子写真式印刷装置の定着機構部の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】サーモパイルモジュール出力電圧とヒートローラの温度の関係を示すグラフ。
【図３】ヒートローラの目標制御温度と現在の温度差によるヒートローラへの給電比率を示すグラフ。
【符号の説明】
１…ヒートローラ、２…サーモパイルモジュール、３…サーモパイル出力補正用熱板、４…回転機構部、５…サーミスタ。
【図１】
2004085685.tif 000005
【図２】
2004085685.tif 000006
【図３】
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