(57)【要約】【課題】定着ローラにおける複数の加熱手段の温度差が常に許容範囲以内に収められるように温度制御を行うことが可能となる定着装置を提供する。【解決手段】定着ローラ３１の中央部からの輻射熱の温度を検出する第１温度センサ１９Ｈと、端部からの輻射熱の温度を検出する第２温度センサ２０Ｈとにより、同じ応答性を有する２つの非接触型温度センサにより検知された温度に基づいて、定着装置１６Ｈの温度異常を検知する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動電源からの電力供給を受けて定着ローラの中央部を加熱する第１加熱手段及び前記定着ローラの両端部を加熱する第２加熱手段と、前記定着ローラの中央部の温度を検知する第１温度検知手段と、前記定着ローラの端部の温度を検知する第２温度検知手段と、前記第１及び第２温度検知手段より検知される第１及び第２検知温度に応じて前記１及び第２加熱手段をそれぞれ独立に制御することにより前記定着ローラの温度を所定の目標値に制御する温度制御手段と、を有する画像形成装置の定着装置において、
前記第１及び第２温度検知手段は、同等の応答性をもち且つ非接触で前記定着ローラ上の通紙領域の異なる領域に配置され、
前記第１温度検知手段によって検知された第１検知温度と、前記第２温度検知手段によって検知された第２温度検知温度との差が所定の温度差以上か否かを判断し、所定の温度差以上の場合、異常と判断する第１判断手段と、
前記第１判断手段により異常と判断された場合、前記駆動電源から前記第１及び第２加熱手段への通電を停止する通電制御手段と、
を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
駆動電源からの電力供給を受けて定着ローラの中央部を加熱する第１加熱手段及び前記定着ローラの両端部を加熱する第２加熱手段と、前記定着ローラの中央部の温度を検知する第１温度検知手段と、前記定着ローラの端部の温度を検知する第２温度検知手段と、前記第１及び第２温度検知手段より検知される第１及び第２検知温度に応じて前記１及び第２加熱手段をそれぞれ独立に制御することにより前記定着ローラの温度を所定の目標値に制御する温度制御手段と、を有する画像形成装置の定着装置において、
前記第１及び第２温度検知手段は、同等の応答性をもち且つ非接触で前記定着ローラ上の通紙領域の異なる領域に配置され、
前記第１温度検知手段は、前記定着ローラの中央部から放射される赤外線を感知する第１検知温度センサと、前記定着ローラの中央部の周囲温度を検出する第１補償温度センサとにより構成され、
前記第２温度検知手段は、前記定着ローラの端部から放射される赤外線を感知する第２検知温度センサと、前記定着ローラの端部の周囲温度を検出する第２補償温度センサとにより構成され、
前記第１検知温度センサにより検知される第１検知温度と、前記第１補償温度センサにより検知される第１補償温度とにより前記定着ローラの中央部表面温度を算出する第１算出手段と、
前記第２検知温度センサにより検知される第２検知温度と、前記第２補償温度センサにより検知される第１補償温度とにより前記定着ローラの端部表面温度を算出する第２算出手段と、
前記第１及び第２補償温度センサにより検知される第１及び第２補償温度が、所定の設定温度以上であるか否かを判断する第１判断手段と、
第１判断手段により、所定の設定温度以上と判断された場合、前記中央部表面温度と前記端部表面温度との差が所定の温度差以上か否かを判断し、所定の温度差以上の場合、異常と判断する第２判断手段と、
前記第２判断手段により異常と判断された場合、前記駆動電源から前記第１及び第２加熱手段への通電を停止する通電制御手段と、
を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記第１及び第２補償温度が所定の設定温度以下であるか否かを判断する第３判断手段と、前記第１及び第２補償温度が前記設定温度以下と判断された場合、前記第１検知温度と前記第２検知温度との差が所定の温度差以上か否かを判断し、所定の温度差以上の場合、異常とする第４判断手段とをさらに備え、
前記通電制御手段は、前記第４判断手段により異常と判断された場合、前記駆動電源から前記第１及び第２加熱手段への通電を停止することを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記第１補償温度と前記第２補償温度との差が所定の温度差以上か否かを判断し、所定の温度差以上の場合、異常とする第５判断手段をさらに備え、
前記通電制御手段は、前記第５判断手段により異常と判断された場合、前記駆動電源から前記第１及び第２加熱手段への通電を停止することを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【請求項５】
前記温度制御手段は、前記第１及び第２検知温度、又は、前記中央部表面温度及び前記端部表面温度が予め設定された目標温度に対して所定の温度幅以内となるようヒステリシス温度制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項６】
前記温度制御手段は、前記ヒステリシス温度制御の温度幅が、１℃以上５℃以下の温度幅にて前記第１及び第２加熱手段を制御することを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記温度制御手段は、前記定着ローラが動作しているか否かにより、前記ヒステリシス温度制御の温度幅を可変可能とすることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項８】
前記温度制御手段は、前記第１及び第２加熱手段を交互にＯＮ／ＯＦＦ制御することを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項９】
前記第１及び第２加熱手段は、電磁誘導加熱ヒータであることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタあるいはそれらの複合機等の画像形成装置に係り、特に、定着装置の温度制御及び異常温度検知に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置は、スキャナで読込んだ像を読込み、作像装置において記録材上に読込んだ像のトナー像を作像し、作像した記録材を定着装置に送り、そこで記録材上の未定着トナー像を加熱定着させて、プリント画像を得ている。
【０００３】
定着装置は、内側に加熱源を備える加熱部材としての定着ローラと、当該定着ローラに圧接して定着ニップを形成する加圧部材としての加圧ローラとを備える。定着ローラは駆動源により回転駆動され、加圧ローラは定着ローラに従動して回転される。定着ローラと加圧ローラとは、記録材を定着ニップで挟持して搬送する間に加熱および加圧して、記録材上のトナー像を溶融定着する。定着ローラは、その表面温度が温度センサにより検知され、常に適正温度となるように温度制御されている。
【０００４】
従来のこの種の温度制御装置に関し、温度異常を非接触温度センサと接触温度センサとの温度差が所定の温度差を越える場合に異常とする温度異常検知装置が開示されている。（例えば、特許文献１参照）
また、複数の加熱手段の内、Ｗ．ＵＰ（Warm-Up）中において、後から加熱したヒータの温度が目標温度に達しているのに拘らず、先に加熱したヒータの温度が目標温度まで達していない場合は異常と検知される温度異常検知装置が開示されている。（例えば、特許文献２参照）
【特許文献１】特開２００２−３７２８９３
【特許文献２】特開平９−１０６２１２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示すように、接触型温度検知センサと非接触型温度検知センサとを備えた定着装置では、定着ローラの通紙領域に接触型温度センサを取り付けると、定着ローラが傷付けられる場合があり、画像形成に支障をきたす。また、温度の検知応答性の異なる複数の温度センサの検出温度を用いて温度差を算出し、定着装置の異常を検知させる場合、実際の定着ローラ表面の温度差と差異が生じてしまい、正確な温度制御ができない場合がある。
【０００６】
特許文献２に示すように、複数の加熱手段を時間差をもって加熱する定着装置では、ウォームアップ時、複数加熱手段うち、一方の加熱手段を他の加熱手段と比べて早く目標温度へ達させる加熱手段と選定し、他の一方の加熱手段を遅く目標温度へ達させる加熱手段と選定する。両加熱手段の検知温度の温度差を用いて定着装置の異常検知させる定着装置において、両加熱手段の温度上昇速度が同等となる場合、異常検知が不可能となる場合がある。また、Ｗ．ＵＰ中の異常検知は可能であるが、Ｗ．ＵＰ完了後の異常検知を行えない。
【０００７】
本発明の課題は、定着ローラにおける複数の加熱手段の温度差が常に許容範囲以内に収められるように温度制御を行うことが可能となる定着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、
駆動電源からの電力供給を受けて定着ローラの中央部を加熱する第１加熱手段及び前記定着ローラの両端部を加熱する第２加熱手段と、前記定着ローラの中央部の温度を検知する第１温度検知手段と、前記定着ローラの端部の温度を検知する第２温度検知手段と、前記第１及び第２温度検知手段より検知される第１及び第２検知温度に応じて前記１及び第２加熱手段をそれぞれ独立に制御することにより前記定着ローラの温度を所定の目標値に制御する温度制御手段と、を有する画像形成装置の定着装置において、
前記第１及び第２温度検知手段は、同等の応答性をもち且つ非接触で前記定着ローラ上の通紙領域の異なる領域に配置され、
前記第１温度検知手段によって検知された第１検知温度と、前記第２温度検知手段によって検知された第２温度検知温度との差が所定の温度差以上か否かを判断し、所定の温度差以上の場合、異常と判断する第１判断手段と、
前記第１判断手段により異常と判断された場合、前記駆動電源から前記第１及び第２加熱手段への通電を停止する通電制御手段と、
を備えることを特徴とする定着装置である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、
駆動電源からの電力供給を受けて定着ローラの中央部を加熱する第１加熱手段及び前記定着ローラの両端部を加熱する第２加熱手段と、前記定着ローラの中央部の温度を検知する第１温度検知手段と、前記定着ローラの端部の温度を検知する第２温度検知手段と、前記第１及び第２温度検知手段より検知される第１及び第２検知温度に応じて前記１及び第２加熱手段をそれぞれ独立に制御することにより前記定着ローラの温度を所定の目標値に制御する温度制御手段と、を有する画像形成装置の定着装置において、
前記第１及び第２温度検知手段は、同等の応答性をもち且つ非接触で前記定着ローラ上の通紙領域の異なる領域に配置され、
前記第１温度検知手段は、前記定着ローラの中央部から放射される熱を感知する第１検知温度センサと、前記定着ローラの中央部の周囲温度を検出する第１補償温度センサとにより構成され、
前記第２温度検知手段は、前記定着ローラの端部から放射される熱を感知する第２検知温度センサと、前記定着ローラの端部の周囲温度を検出する第２補償温度センサとにより構成され、
前記第１検知温度センサにより検知される第１検知温度と、前記第１補償温度センサにより検知される第１補償温度とにより前記定着ローラの中央部表面温度を算出する第１算出手段と、
前記第２検知温度センサにより検知される第２検知温度と、前記第２補償温度センサにより検知される第１補償温度とにより前記定着ローラの端部表面温度を算出する第２算出手段と、
前記第１及び第２補償温度センサにより検知される第１及び第２補償温度が、所定の設定温度以上であるか否かを判断する第１判断手段と、
第１判断手段により、所定の設定温度以上と判断された場合、前記中央部表面温度と前記端部表面温度との差が所定の温度差以上か否かを判断し、所定の温度差以上の場合、異常と判断する第２判断手段と、
前記第２判断手段により異常と判断された場合、前記駆動電源から前記第１及び第２加熱手段への通電を停止する通電制御手段と、
を備えることを特徴とする定着装置である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、
前記第１及び第２補償温度が所定の設定温度以下であるか否かを判断する第３判断手段と、前記第１及び第２補償温度が前記設定温度以下と判断された場合、前記第１検知温度と前記第２検知温度との差が所定の温度差以上か否かを判断し、所定の温度差以上の場合、異常とする第４判断手段とをさらに備え、
前記通電制御手段は、前記第４判断手段により異常と判断された場合、前記駆動電源から前記第１及び第２加熱手段への通電を停止することを特徴とする請求項２記載の定着装置である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、
前記第１補償温度と前記第２補償温度との差が所定の温度差以上か否かを判断し、所定の温度差以上の場合、異常とする第５判断手段をさらに備え、
前記通電制御手段は、前記第５判断手段により異常と判断された場合、前記駆動電源から前記第１及び第２加熱手段への通電を停止することを特徴とする請求項２記載の定着装置である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、
前記温度制御手段は、前記第１及び第２検知温度、又は、前記中央部表面温度及び前記端部表面温度が予め設定された目標温度に対して所定の温度幅以内となるようヒステリシス温度制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置である。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、
前記温度制御手段は、前記ヒステリシス温度制御の温度幅が、１℃以上５℃以下の温度幅にて前記第１及び第２加熱手段を制御することを特徴とする請求項５に記載の定着装置である。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、
前記温度制御手段は、前記定着ローラが動作しているか否かにより、前記ヒステリシス温度制御の温度幅を可変可能とすることを特徴とする請求項５に記載の定着装置である。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、
前記温度制御手段は、前記第１及び第２加熱手段を交互にＯＮ／ＯＦＦ制御することを特徴とする請求項５に記載の定着装置である。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、
前記第１及び第２加熱手段は、電磁誘導加熱ヒータであることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の定着装置。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、複数の各加熱手段の温度が検知されることにより、複数の各加熱手段の温度差が所定の範囲以内となるよう定着装置の通電制御することが可能となる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、２つの異なる温度検知センサから検知された温度に基づいて、複数の各加熱手段の表面温度を算出することにより、さらに正確に温度が検知され、複数の各加熱手段を適切に通電制御することが可能となる。
【００１９】
請求項３、又は、４に記載の発明によれば、請求項２と同様の効果を得られるのは勿論のこと、２つのことなる温度検知センサから複数の異なる温度を検知することにより、多様な温度異常情報に基づいて複数の各加熱手段を通電制御することが可能となる。
【００２０】
請求項５、又は、６に記載の発明によれば、目標温度に対して所定の温度幅以内となるよう正確に複数の各加熱手段を温度制御することが可能となる。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、請求項５と同様の効果を得られるのは勿論のこと、定着ローラの動作状態により、複数の各加熱手段を好適に温度制御することが可能となる。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、請求項５と同様の効果を得られるのは勿論のこと、複数加熱手段を交互にＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、複数の各加熱手段への電力配分が不要となる。
【００２３】
請求項９に記載の発明によれば、請求項１から７のいずれか一項と同様の効果を得られるのは勿論のこと、複数の各加熱手段として電磁誘導加熱ヒータを用いることにより、定着ローラの加熱領域を俊敏かつ均等に加熱することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。以下の説明には、用語などに対して断定的な表現が含まれている場合があるが、本発明の好ましい例を示すものであって、本発明の用語の意義や技術的な範囲を限定するものではない。
【００２５】
[第１の実施の形態]
まず、画像形成装置の構成を説明する。
【００２６】
図１に加熱手段としてハロゲンヒータを使用した定着装置を含む画像形成装置の温度制御回路の例を示す。
図１において、画像形成装置は、操作部１１と、原稿読取装置１２と、モータ駆動用高圧回路１３と、給紙部１４と、システム制御部１５Ｈと、定着装置１６Ｈと、後処理部１７とにより構成される。
【００２７】
操作部１１は、画像形成装置の各種動作を指示するためのものであり、例えば、操作入力キー、表示画面等を備えている。操作入力キーは、画像形成装置の設定や運転動作指示を入力するように構成されたものであり、例えば、操作ボタン、リモコン等である。表示画面は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などにより構成され、画像形成装置の設定、運転状態等を表示する。なお、操作部１１がタッチパネルである場合、表示画面は、操作入力キーを兼ね備える構成となる。
【００２８】
原稿読取装置１２は、原稿台に載置された原稿の二次元情報を読取、デジタルデータに変換する機能部である。即ち、原稿台に載置された原稿に光を投射し、その反射光をＣＣＤにより読取、線形デジタルデータに変換し、システム制御部１５Ｈに出力する。
【００２９】
モータ駆動用高圧回路１３は、定着装置１６Ｈの定着ローラ３１と図示しない加圧ローラとを回転制御させる。モータの異常が発生した場合など、運転条件が成立しない場合、インターロックＳＷ（SWitch）１８がＯＦＦすることにより、モータ駆動用高圧回路１３の運転が停止される。
【００３０】
給紙部１４は、給紙台に載置された紙を転写紙トレイから搬送機構に送り出すものである。
【００３１】
システム制御部１５Ｈは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成され、記憶部に格納されているシステムプログラムを実行することにより、バスＢを介して画像形成装置を統括的に制御する。
【００３２】
システム制御部１５Ｈは、第１温度センサ２１Ｈ及び第２温度センサ２２Ｈより入力される中央部検知温度センサ温度Ｔ１及び端部検知温度Ｔ２と、温度異常検知処理プログラム及び温度制御プログラムとの協働により、第１判断手段、温度制御手段、通電制御手段を実現することが可能となる。
【００３３】
定着装置１６Ｈには、定着ローラ３１の表面温度を検出するため、定着ローラ３１の中央部からの輻射熱の温度を検出する第１温度検知手段（以下、第１温度センサ２１Ｈ）、定着ローラ３１の端部からの輻射熱の温度を検出する第２温度検知手段（以下、第２温度センサ２２Ｈ）の２つの非接触型のセンサが備えられている。
【００３４】
定着装置１６Ｈは、内側にハロゲンランプヒータ等の第１ヒータ１９、第２ヒータ２０を備える加熱部材としての定着ローラ３１と、定着ローラ３１に圧接して定着ニップを形成する加圧部材としての加圧ローラとを備え、定着ローラ３１は図示しない駆動源により回転駆動され、加圧ローラは定着ローラ３１に従動して回転される。定着ローラ３１と加圧ローラとは、紙Ａを定着ニップで挟持して搬送する間に加熱および加圧して、紙Ａ上のトナー像を溶融定着する。
【００３５】
後処理装置１７は、システム制御部１５Ｈにより制御され、排出トレイと、画像形成部に供給される複写物を後処理要求に応じてパンチ処理、ステイプル処理および折り畳み処理等所定の処理を行い、排出トレイに排出させる。
【００３６】
インターロックＳＷ１８は、モータの異常が発生した場合にモータへの通電を遮断するＳＷである。
【００３７】
第１ヒータ１９Ｈは、定着ローラ３１の中央部を加熱する第１加熱手段である。
第２ヒータ２０Ｈは、定着ローラ３１の端部を加熱する第２加熱手段である。
第１及び第２ヒータ１８Ｈ、１９Ｈは、第１温度センサ２１Ｈにより検知される中央部検知温度Ｔ１と第２温度センサにより検知される端部検知温度Ｔ２に基づいて、システム制御部１５Ｈにより温度制御される。
本第１の実施の形態において、第１及び第２ヒータ１９Ｈ、２０Ｈは、ハロゲンヒータを使用する。
【００３８】
第１温度センサ２１Ｈは、定着ローラ３１の上部に配置され、定着ローラ３１の中央部の温度を検知する第１温度検知手段である。
第２温度センサ２２Ｈは、定着ローラ３１の上部に配置され、定着ローラ３１の端部の温度を検知する第２温度検知手段である。
第１及び第２温度センサ２１Ｈ、２２Ｈとしては、測温抵抗体（例えばサーミスタ等）が用いられる。
【００３９】
ＤＣ電源２３は、ＡＣ商用電源２４より商用交流電源を受電し、システム制御部１５Ｈの制御信号に基づいて、原稿読取装置１２、モータ駆動用高圧回路１３、給紙部１４、システム制御部１５Ｈ、定着装置１６Ｈ、後処理部１７へ直流電力を供給する。ＤＣ電源２３のＯＮ、ＯＦＦは、操作者が電源ＳＷ２５をＯＮ、ＯＦＦすることにより行われる。
【００４０】
ヒータ電源ユニット２６は、ＡＣ商用電源２４から交流電力を受電し、システム制御部１５Ｈの制御信号に基づいて第１ヒータ１９Ｈ、第２ヒータ２０Ｈへ直流電力を供給する。
【００４１】
メインリレー２７は、ＡＣ商用電源２４からの交流電力をヒータ電源ユニット２６に供給する。定着装置１６Ｈの温度異常時、システム制御部１５ＨからのメインリレーＯＦＦ信号により、ヒータ電源ユニット２６への通電を遮断する。
【００４２】
上記構成において、定着装置の温度制御装置の動作を説明する。
【００４３】
ウォームアップ時の動作について、図２、３を用いて説明する。
図３に、正常時の定着装置１６Ｈの温度特性を示す。
ウォームアップ時、すなわち中央部検知温度Ｔ１、端部検知温度Ｔ２の双方が目標制御温度Ｔ０（例えば、Ｔ０＝２００℃）に達するまでは、中央部検知温度Ｔ１と端部検知温度Ｔ２の温度差ΔＴが所定の範囲以内（例えばΔＴ≦４０℃）であれば正常と判断され、第１ヒータ１９Ｈ及び第２ヒータ２０Ｈの通電が維持される加熱が継続して行われる。
【００４４】
温度差ΔＴが所定の範囲以外（例えばΔＴ＝６０℃）の場合、図３に示すように、検知温度異常と判断され、システム制御部１５Ｈはヒータ電源ユニット２６に対し停止の制御信号を送信する共に、定着装置１６Ｈのメインリレー２７へＯＦＦ制御信号を送信し、定着装置１６Ｈへの通電を停止させる。
【００４５】
［第２の実施の形態］
まず第２の実施の形態における定着装置の構成を説明するが、本第２の実施の形態における定着装置の構成において、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略し、異なる機能部分のみ説明する。
【００４６】
図４に加熱手段として誘導加熱ヒータを使用した定着装置１６Ｉを含む画像形成装置の温度制御回路の例を示す。
定着装置１６Ｉは、システム制御部１５Ｉと、定着ローラ３１と、第１ヒータ１９Ｉと、第２ヒータ２０Ｉと、第１温度センサ２１Ｉと、第２温度センサ２２Ｉと、ヒータ電源ユニット２６と、ＡＣ商用電源２４と、メインリレー２７とにより構成される。
【００４７】
システム制御部１５Ｉは、バッファ・アンプ回路１５１と、ＣＰＵ１５２とにより構成される。
【００４８】
バッファ・アンプ回路１５１には、第１温度センサ２１Ｉから第１検知温度ＴＤ１と第１補償温度ＴＣ１が入力電圧信号として入力され、第２温度センサ２２Ｉから第２検知温度ＴＤ２と第２補償温度ＴＣ２が入力電圧信号として入力される。
定着ローラ３１中央部の第１温度センサ２１Ｉの出力信号である第１検知温度ＴＤ１は、バッファ回路Ａ１へ入力され、第１補償温度ＴＣ１はバッファ回路Ａ２へ入力される。バッファ回路Ａ１、バッファ回路Ａ２の出力信号がアンプ回路Ａ３へ入力されることにより中央部表面温度ＴＦ１が算出される。
定着ローラ３１端部の第２温度センサ２２Ｉの出力信号も同様に、第２検知温度ＴＤ２はバッファ回路Ａ４へ入力され、第２補償温度ＴＣ２はバッファ回路Ａ５へ入力される。バッファ回路Ａ４、バッファ回路Ａ５の出力信号がアンプ回路Ａ６へ入力され端部表面温度ＴＦ２が算出される。第１検知温度ＴＤ１、第１補償温度ＴＣ１、中央部表面温度ＴＦ１、第２検知温度ＴＤ２、第２補償温度ＴＣ２、端部表面温度ＴＦ２は、それぞれバッファ・アンプ回路１５１からの出力電圧信号としてＣＰＵ１５２へ入力される。
【００４９】
バッファ・アンプ回路１５１は、図示された回路に限定されない。
【００５０】
ＣＰＵ１５２は、記憶部に格納されるシステムプログラムと本発明に係る温度異常検知処理プログラム、温度制御プログラム等各種プログラムを実行することにより、定着装置１６Ｉを統括的に制御する。
【００５１】
ＣＰＵ１５２は、バッファ・アンプ回路１５１から入力される第１検知温度ＴＤ１、第１補償温度ＴＣ１、中央部表面温度ＴＦ１、第２検知温度ＴＤ２、第２補償温度ＴＣ２、端部表面温度ＴＦ２と、温度異常検知処理プログラム及び温度制御プログラムとの協働により、第１及び第２算出手段、第１〜５判断手段、温度制御手段、通電制御手段を実現することが可能となる。
【００５２】
第１ヒータ１９Ｉは、第１加熱手段として定着ローラ３１の中央部を加熱し、第２ヒータ２０Ｉは、第２加熱手段として、定着ローラ３１の端部を加熱する誘導加熱ヒータである。誘導加熱ヒータは、定着ローラ３１と接触することなく２００度以上の温度にて均一加熱が可能なヒータである。ヒータ電源ユニット２６から電源供給をうけて動作する。
【００５３】
第１温度センサ２１Ｉは、第１温度検知手段として、定着ローラ３１の中央部の温度を測定する非接触式の温度センサであり、定着ローラ３１から放射される熱を感知する第１検知温度センサと、第１検知温度センサの周囲温度を検知する第１補償温度センサとの２つの温度センサにより構成される。
第１温度センサ３０１により検知された第１検知温度ＴＤ１、第１補償温度ＴＣ１は、電圧信号として、バッファ・アンプ回路１５１へ出力される。
【００５４】
第２温度センサ２２Ｉは、第２温度検知手段として、定着ローラ３１の端部の温度を測定する非接触式の温度センサであり、定着ローラ３１から放射される熱を感知する第２検知温度センサと、第２検知温度センサの周囲温度を検知する第２補償温度センサとの２つの温度センサにより構成される。第２温度センサ２２Ｉにより検知された第２検知温度ＴＤ２、第２補償温度ＴＣ２は、電圧信号として、バッファ・アンプ回路１５１へ出力される。
【００５５】
ヒータ電源ユニット２６は、ＡＣ商用電源２４よりＡＣ１００Ｖ又は２００Ｖの交流電源の供給を受け、ＣＰＵ１５２からの第１及び第２制御信号に基づいて、独立して第１ヒータ１９Ｉと、第２ヒータ２０Ｉとへ電源を供給する。
【００５６】
ＡＣ商用電源２４は、ヒータ電源ユニット２６へ交流電源を供給し、その動作は、ＣＰＵ１５２から出力されるメインリレー２７への制御信号により、ＯＮ／ＯＦＦ制御される。
【００５７】
上記構成において、図５を用いて定着装置１６Ｉを含む画像形成装置の温度制御回路の動作を説明する。
【００５８】
第１温度センサ２１Ｉから出力された第１検知温度ＴＤ１、第１補償温度ＴＣ１、中央部表面温度ＴＦ１と、第２温度センサ２２Ｉから出力された第２検知温度ＴＤ２、第２補償温度ＴＣ２、端部表面温度ＴＦ２とが、バッファ・アンプ回路１５１によりバッファ・アンプ処理がなされた電圧信号としてＣＰＵ１５２へ入力される。入力された第１検知温度ＴＤ１、第１補償温度ＴＣ１、第２検知温度ＴＤ２、第２補償温度ＴＣ２は、電圧信号から温度データとしてＣＰＵ１５２により換算される（ステップＳ１０１）。
また、中央部表面温度ＴＦ１、端部表面温度ＴＦ２は、第１及び第２算出手段としてのステップＳ１０１において、ＣＰＵ１５２内で温度データとして算出される。
【００５９】
第１判断手段としてのステップＳ１０２において、換算された第１補償温度ＴＣ１及び第２補償温度ＴＣ２が所定の設定温度ＴＣ０以上（例えば、ＴＣ１及びＴＣ２≧ＴＣ０＝６０℃）であるか否かが判断される。
【００６０】
第１補償温度ＴＣ１及び第２補償温度ＴＣ２が、所定の設定温度ＴＣ０以上と判断された場合（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、定着ローラ３１中央部の算出温度である中央部表面温度ＴＦ１及び定着ローラ３１端部の算出温度である端部表面温度ＴＦ２を参照する（ステップＳ１０３）。
【００６１】
参照結果に基づいて、第２判断手段としてのステップＳ１０４において、定着ローラ３１中央部の算出温度である中央部表面温度ＴＦ１と定着ローラ３１端部の算出温度である端部表面温度ＴＦ２との算出温度差ΔＴＦが、所定の設定温度以上（例えば、ΔＴＦ≧４０℃）か、否かが判断される。
【００６２】
算出温度差ΔＴＦが４０℃以上と判断された場合（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）、定着ローラ３１の温度制御が異常であると判断され、操作部１１へエラー信号を出力する（ステップＳ１０５）。
【００６３】
通電制御手段としてのステップＳ１０６において、ヒータ電源ユニット２６内の第１及び第２ヒータ電源に対して、ＣＰＵ１５２は、ＯＦＦ制御信号を出力し、ＡＣ商用電源２４からヒータ電源ユニット２６への通電を遮断させると共に、メインリレー２７へもＯＦＦ制御信号を出力し、メインリレー２７をＯＦＦさせることにより定着ローラ３１への通電を遮断する。
【００６４】
そして、操作部１１へ温度異常が発生したことを示すエラーコードを表示させる（ステップＳ１０７）。
【００６５】
第１補償温度ＴＣ１及び第２補償温度ＴＣ２が所定の設定温度ＴＣ０以上でないと判断された場合（ステップＳ１０２；ＮＯ）、定着ローラ３１中央部の第１補償温度ＴＣ１と定着ローラ３１端部の第２補償温度ＴＣ２を参照する（ステップＳ１０８）。
【００６６】
参照結果に基づき第３判断手段としてのステップＳ１０９において、第１補償温度ＴＣ１及び第２補償温度ＴＣ２が所定の設定温度ＴＣ０より低いか否かを判断する。
【００６７】
第１補償温度ＴＣ１及び第２補償温度ＴＣ２が所定の設定温度ＴＣ０より低いと判断された場合(ステップＳ１０９：ＹＥＳ)、第１検知温度ＴＤ１と第２検知温度ＴＤ２の温度を参照する(ステップＳ１１０)。
第１補償温度ＴＣ１及び第２補償温度ＴＣ２が所定の設定温度ＴＣ０より低くはないと判断された場合(ステップＳ１０９：ＮＯ)、再度第１補償温度ＴＣ１と第２補償温度ＴＣ２の値を参照する(ステップＳ１０８)。
【００６８】
参照結果に基づき第４判断手段としてのステップＳ１１１において、第１検知温度Ｔ１と第２検知温度Ｔ２の検知温度差ΔＴＤが、所定の温度以上（例えばΔＴＤ＝４０℃）であるか否かを判断する。
【００６９】
検知温度差ΔＴＤが、所定の温度以上と判断された場合(ステップＳ１１１；ＹＥＳ)、定着ローラ３１の温度制御が異常であると判断され、操作部１１へエラー信号を出力する（ステップＳ１０５）。
検知温度差ΔＴＤが、所定の温度以上と判断された場合(ステップＳ１１１；ＮＯ)、再度第１検知温度ＴＤ１、第２検知温度ＴＤ２を参照する(ステップＳ１１０)。
【００７０】
第１補償温度ＴＣ１及び第２補償温度ＴＣ２が所定の設定温度ＴＣ０より低いと判断された場合(ステップＳ１０９：ＹＥＳ)、第１検知温度ＴＤ１と第２検知温度ＴＤ２の温度を参照する(ステップＳ１１０)。
【００７１】
また、定着ローラ３１中央部の第１補償温度ＴＣ１と定着ローラ３１端部の第２補償温度ＴＣ２を参照結果に基づき（ステップＳ１０８）、第５判断手段としてのステップＳ１１２において、第１補償温度ＴＣ１と第２補償温度ＴＣ２との補償温度差ΔＴＣが所定の設定温度以上（例えばΔＴＣ≧４０℃）であるか否かが判断される。
【００７２】
補償温度差ΔＴＣが所定の設定温度以上であると判断された場合(ステップＳ１１２；ＹＥＳ)、定着ローラ３１の温度制御が異常であると判断され、操作部１１へエラー信号を出力する（ステップＳ１０５）。
補償温度差ΔＴＣが所定の設定温度以上でないと判断された場合(ステップＳ１１２；ＮＯ)、再度、第１及び第２補償温度ＴＣ１、ＴＣ２を参照する(ステップＳ１０８)。
【００７３】
図６は、第１温度センサ２１Ｉ及び第２温度センサ２２Ｉによって検知される第１検知温度ＴＤ１、第１補償温度ＴＣ１、第２検知温度ＴＤ２、第２補償温度ＴＣ２と、ＣＰＵ１５２により算出される中央部表面温度ＴＦ１、端部表面温度ＴＦ２との対応を示した正常時の定着装置１６Ｉの温度特性である。
【００７４】
第１補償温度ＴＣ１及び第２補償温度ＴＣ２が、目標となる設定温度ＴＣ０（例えばＴＣ０＝６０℃）に達していない低温領域では、第１検知温度ＴＤ１と第２検知温度ＴＤ２の検知温度差ΔＴＤが所定の温度差（例えば、ΔＴＤ＝４０℃）となった場合、異常知温度Ｔとして検知し、通電制御手段としてのＣＰＵ１５２から異常信号が出力され、定着ローラ３１の加熱が停止される。
また、低温領域において、第１補償温度ＴＣ１と第２補償温度ＴＣ２との温度差である補償温度差ΔＴＣが、所定の温度差（例えば、ΔＴＣ＝４０℃）となった場合、通電制御手段としてのＣＰＵ１５２から異常信号が出力され、定着ローラの加熱が停止される。
【００７５】
第１補償温度ＴＣ１及び第２補償温度ＴＣ２が、目標となる周囲の設定温度ＴＣ０（例えばＴＣ０＝６０℃）に達した後の高温領域では、中央部表面温度ＴＦ１と端部表面温度ＴＦ２の温度差ΔＴＦが所定の温度差（たとえば、ΔＴＦ＝４０℃）となった場合、異常として検知し、通電制御手段としてのＣＰＵ１５２から異常信号が出力され、定着ローラ３１の加熱が停止される。
【００７６】
ウォームアップ時、待機運転時、コピー時の定着ローラ３１の温度制御について、図７を用いて示す。
【００７７】
ウォームアップ時、上記低温領域及び高温領域の双方の温度異常検知がなされ、第１及び第２ヒータの温度制御がなされる。
【００７８】
待機運転時、即ち中央部表面温度ＴＦ１及び端部表面温度ＴＦ２が共に目標制御温度Ｔ０に達した後且つ定着ローラ３１停止中の場合には、上記高温領域の温度異常検知がなされると共に、定着ローラ３１停止時における目標制御温度Ｔ０からの所定の温度幅ΔＴOFF（例えばΔＴOFF＝３℃）の範囲内となるようＯＮ、ＯＦＦの制御信号を温度制御手段としてのＣＰＵ１５２からヒータ電源ユニット２６へ送信し、第１ヒータ２１Ｉ、第２ヒータ２２Ｉをヒステリシス温度制御させる。
【００７９】
コピー時、即ち中央部表面温度ＴＦ１、端部表面温度ＴＦ２の両方が目標制御温度Ｔ０に達した後且つ定着ローラ３１回転中の場合には、上記高温領域の温度異常検知がなされると共に、定着ローラ３１回転による温度変化を考慮にいれ、定着ローラ３１回転時における目標制御温度Ｔ０から所定の温度幅ΔＴON＞ΔＴOFF（例えばΔＴON＝４℃）の範囲内となるようＯＮ、ＯＦＦの制御信号を温度制御手段としてのＣＰＵ１５２からヒータ電源ユニット２６へ送信し、第１ヒータ１９Ｈ、第２ヒータ２０Ｈをヒステリシス温度制御させる。
【００８０】
待機運転時並びにコピー時、上記高温領域の温度異常検知がなされ、第１及び第２ヒータ２１Ｈ、２２Ｈの温度制御がなされる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】ハロゲンヒータを使用した定着装置１６Ｈを含む画像形成装置の温度制御回路を示す。
【図２】正常時の定着装置１６Ｈの温度特性を示す。
【図３】異常時の定着装置１６Ｈの温度特性を示す。
【図４】誘導加熱ヒータを使用した定着装置１６Ｉを含む画像形成装置の温度制御回路を示す。
【図５】定着装置１６Ｉの異常検知処理フローを示す。
【図６】検知温度と補償温度から定着ローラ３１の表面温度を算出する定着装置１６Ｉの温度特性を示す。
【図７】定着装置１６Ｉのヒステリシス温度制御を示す。
【符号の説明】
【００８２】
１１    操作部
１２    原稿読取装置
１３    モータ駆動用高圧回路
１４    給紙部
１５Ｈ  システム制御部
１６Ｈ    定着装置
１７    後処理部
１８    インターロックＳＷ
１９Ｈ  第１ヒータ
２０Ｈ  第２ヒータ
２１Ｈ  第１温度センサ
２２Ｈ  第２温度センサ
２３    ＤＣ電源
２４    ＡＣ商用電源
２５    電源ＳＷ
２６    ヒータ電源ユニット
２７    メインリレー
３１    定着ローラ
Ａ      紙
Ｂ      バス
Ｔ０    目標制御温度
Ｔ１    中央部検知温度
Ｔ２    端部検知温度
ΔＴ    温度差
ΔＴＤ  検知温度差
ΔＴＣ  補償温度差
ΔＴＦ  表面温度差
ΔＴOFF 定着ローラ停止時の温度幅
ΔＴON  定着ローラ運転時の温度幅
【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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