(57)【要約】【課題】  発熱体の温度測定における誤差の抑制に寄与する非接触タイプの温度センサ、このような温度センサが備えられた温度測定装置、温度制御装置、定着装置、および、このような定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  測定対象の発熱体から離間し該発熱体からの輻射熱を受ける位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第１の素子と、この発熱体から離間し該発熱体からの輻射熱を避けた位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第２の素子とを備え、第１の素子および第２の素子を、これら第１の素子および第２の素子双方が同一の温度にあるときのこれら第１の素子の抵抗値と第２の素子の抵抗値との差分が第２の素子の温度測定範囲内のいずれかの温度において最小値となる素子とした。【選択図】        図７
2005321213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の発熱体から離間し該発熱体からの輻射熱を受ける位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第１の素子と、
前記発熱体から離間し該発熱体からの輻射熱を避けた位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第２の素子とを備え、
前記第１の素子および前記第２の素子は、これら第１の素子および第２の素子双方が同一の温度にあるときのこれら第１の素子の抵抗値と第２の素子の抵抗値との差分が該第２の素子の温度測定範囲内のいずれかの温度において最小値となる素子であることを特徴とする温度センサ。
【請求項２】
測定対象の発熱体から離間し該発熱体からの輻射熱を受ける位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第１の素子と、
前記発熱体から離間し該発熱体からの輻射熱を避けた位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第２の素子と、
前記第１の素子の抵抗値と前記第２の素子の抵抗値に基づいて前記発熱体の温度を求める温度測定部とを備え、
前記第１の素子および前記第２の素子は、これら第１の素子および第２の素子双方が同一の温度にあるときのこれら第１の素子の抵抗値と第２の素子の抵抗値との差分が該第２の素子の温度測定範囲内のいずれかの温度において最小値となる素子であることを特徴とする温度測定装置。
【請求項３】
前記第１の素子に直列に接続された第１の抵抗と、
前記第２の素子に直列に接続された第２の抵抗とを備え、
前記温度測定部が、前記第１の素子と前記第１の抵抗とによる第１の分圧と、前記第２の素子と前記第２の抵抗とによる第２の分圧との双方に基づいて前記発熱体の温度を求めるものであって、
前記第１の素子および前記第２の素子は、これら第１の素子および第２の素子双方が同一の温度にあるときのこれら第１の素子の抵抗値と第２の素子の抵抗値との差分が該第２の素子の温度測定範囲内のいずれかの温度において最小値となる素子であり、
前記第１の抵抗および前記第２の抵抗は、前記第２の素子の前記温度測定範囲内における該第２の素子の抵抗値変化範囲内のいずれかの抵抗値を有するものであることを特徴とする請求項２記載の温度測定装置。
【請求項４】
測定対象の発熱体から離間し該発熱体からの輻射熱を受ける位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第１の素子と、
前記発熱体から離間し該発熱体からの輻射熱を避けた位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第２の素子と、
前記第１の素子の抵抗値と前記第２の素子の抵抗値に基づいて前記発熱体の温度を求める温度測定部と、
前記温度測定部により求められた測定温度と、前記発熱体の設定温度とに基づいて該発熱体の温度を制御する温度制御部とを備え、
前記第１の素子および前記第２の素子は、これら第１の素子および第２の素子双方が同一の温度にあるときのこれら第１の素子の抵抗値と第２の素子の抵抗値との差分が該第２の素子の温度測定範囲内のいずれかの温度において最小値となる素子であることを特徴とする温度制御装置。
【請求項５】
記録媒体上に転写されたトナー像を溶融して該記録媒体上に定着させる定着装置において、
供給される電力に応じて発熱量が変化する、トナー像を溶融するヒートロールと、
測定対象の前記ヒートロールから離間し該ヒートロールからの輻射熱を受ける位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第１の素子と、
前記ヒートロールから離間し該ヒートロールからの輻射熱を避けた位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第２の素子と、
前記第１の素子の抵抗値と前記第２の素子の抵抗値に基づいて前記ヒートロールの温度を求める温度測定部と、
前記温度測定部により求められた温度に応じて前記ヒートロールへの電力供給を制御する電力制御部とを備え、
前記第１の素子および前記第２の素子は、これら第１の素子および第２の素子双方が同一の温度にあるときのこれら第１の素子の抵抗値と第２の素子の抵抗値との差分が該第２の素子の温度測定範囲内のいずれかの温度において最小値となる素子であることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することにより画像を形成する画像形成装置において、
記録媒体上に転写されたトナー像を溶融して該記録媒体上に定着させる定着装置を備え、
該定着装置が、
供給される電力に応じて発熱量が変化する、トナー像を溶融するヒートロールと、
測定対象のヒートロールから離間し該ヒートロールからの輻射熱を受ける位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第１の素子と、
前記ヒートロールから離間し該ヒートロールからの輻射熱を避けた位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第２の素子と、
前記第１の素子の抵抗値と前記第２の素子の抵抗値に基づいて前記ヒートロールの温度を求める温度測定部と、
前記温度測定部により求められた温度に応じて前記ヒートロールへの電力供給を制御する電力制御部とを備えたものであって、
前記第１の素子および前記第２の素子は、これら第１の素子および第２の素子双方が同一の温度にあるときのこれら第１の素子の抵抗値と第２の素子の抵抗値との差分が該第２の素子の温度測定範囲内のいずれかの温度において最小値となる素子であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象の発熱体の温度を非接触の状態で測定する温度センサ、このような温度センサが備えられた温度測定装置、温度制御装置、定着装置、および、このような定着装置が備えられた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、感光体ロールなどの像担持体の表面にトナー像を形成し、この形成したトナー像を最終的に記録用紙などの記録媒体上に転写および定着することにより画像を形成する、プリンタなどの画像形成装置が知られている。
【０００３】
このような画像形成装置には、回転自在の加圧ロールと加熱ロールとを有する定着装置が備えられているものがあり、このような定着装置を備えた画像形成装置では、トナー像が転写された記録媒体が、回転する加圧ロールと加熱ロールの間に形成されたニップ部に送り込まれ、このニップ部を通過する間に記録用紙上に転写されたトナー像が溶融され加圧されることで記録媒体上へのトナー像の定着が行なわれる。
【０００４】
上記のような定着装置におけるトナー像の溶融は、加熱ロールによって行なわれており、記録媒体上に形成される画像品質の安定化には、このロール温度のきめ細かな管理が不可欠とされている。
【０００５】
ところが、回転する加熱ロールの温度を接触タイプの温度センサを用いて検出しようとすると加熱ロールが傷付くおそれがあり、加熱ロールに傷が付いてしまうと、記録媒体へのトナー像の定着に悪影響を及ぼすことになる。
【０００６】
そこで、非接触タイプの温度センサを用いて上記問題の解決を図ろうとする提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
特許文献１には、記録用紙の通紙範囲に上記非接触タイプの温度センサを配備し、非通紙範囲に接触タイプの温度センサを配備したものが提案されている。
【０００８】
この提案における非接触タイプの温度センサには、温度によって抵抗値が変化すると共に、加熱ロールが相対的に高温になったときの温度である１８０℃付近において抵抗値の差分が最小となる２つの素子が、加熱ロールからの輻射熱を受ける位置と輻射熱を避けた位置とにそれぞれ配置されている。
【０００９】
上記提案では、加熱ロールの温度が相対的に低温の時には、接触タイプの温度センサからのデータに基づく温度をその加熱ロールの温度とし、加熱ロールの温度が相対的に高温の時には、非接触タイプの温度センサからのデータに基づく温度をその加熱ロールの温度としている。採用するデータを加熱ロールの温度によって変えているのは、加熱ロールの温度が相対的に低温の時に上述の非接触タイプの温度センサから送られてくるデータには誤差が多く含まれているためである。
【特許文献１】特開２００３−９１２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記提案では、加熱ロールの温度管理を正確に行なうために、非接触タイプの他に接触タイプの温度センサも配備しなければならないという問題がある。
【００１１】
尚、この問題は、加熱ロールの温度管理を正確に行う場合に限って発生するものではなく、測定対象である発熱体の温度を非接触のセンサで測定する場合に同様に発生する。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑み、発熱体の温度測定における誤差の抑制に寄与する非接触タイプの温度センサ、このような温度センサが備えられた温度測定装置、温度制御装置、定着装置、および、このような定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための本発明の温度センサは、
測定対象の発熱体から離間しこの発熱体からの輻射熱を受ける位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第１の素子と、
上記発熱体から離間しこの発熱体からの輻射熱を避けた位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第２の素子とを備え、
上記第１の素子および上記第２の素子は、これら第１の素子および第２の素子双方が同一の温度にあるときのこれら第１の素子の抵抗値と第２の素子の抵抗値との差分がこの第２の素子の温度測定範囲内のいずれかの温度において最小値となる素子であることを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するための本発明の温度測定装置は、
測定対象の発熱体から離間しこの発熱体からの輻射熱を受ける位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第１の素子と、
上記発熱体から離間しこの発熱体からの輻射熱を避けた位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第２の素子と、
上記第１の素子の抵抗値と上記第２の素子の抵抗値に基づいて上記発熱体の温度を求める温度測定部とを備え、
上記第１の素子および上記第２の素子は、これら第１の素子および第２の素子双方が同一の温度にあるときのこれら第１の素子の抵抗値と第２の素子の抵抗値との差分がこの第２の素子の温度測定範囲内のいずれかの温度において最小値となる素子であることを特徴とする。
【００１５】
本発明は、非接触タイプの温度センサに配備される第１の素子および第２の素子として、これら第１の素子および第２の素子双方が同一の温度にあるときのこれら第１の素子の抵抗値と第２の素子の抵抗値との差分が、第２の素子の温度測定範囲内のいずれかの温度において最小値となる素子を用いた方が、従来の、第２の素子の温度測定範囲に比べ相対的に高い温度範囲を測定する第１の素子の温度測定範囲内のいずれかの温度において抵抗値の差分が最小となる素子を用いた場合よりも発熱体の温度測定誤差を小さくできることを本件発明者が見いだしたことに基づいており、本発明の温度センサを用いた、本発明の温度測定装置によれば、発熱体の温度検出誤差を抑制することができる。
【００１６】
ここで、上記第１の素子に直列に接続された第１の抵抗と、
上記第２の素子に直列に接続された第２の抵抗とを備え、
上記温度測定部が、上記第１の素子と上記第１の抵抗とによる第１の分圧と、上記第２の素子と上記第２の抵抗とによる第２の分圧との双方に基づいて上記発熱体の温度を求めるものであって、
上記第１の素子および上記第２の素子は、これら第１の素子および第２の素子双方が同一の温度にあるときのこれら第１の素子の抵抗値と第２の素子の抵抗値との差分がこの第２の素子の温度測定範囲内のいずれかの温度において最小値となる素子であり、
上記第１の抵抗および上記第２の抵抗は、上記第２の素子の上記温度測定範囲内におけるこの第２の素子の抵抗値変化範囲内のいずれかの抵抗値を有するものであることが好ましい。
【００１７】
このようすると、発熱体の温度測定誤差をさらに抑制することができる。
【００１８】
上記目的を達成するための本発明の温度制御装置は、
測定対象の発熱体から離間しこの発熱体からの輻射熱を受ける位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第１の素子と、
上記発熱体から離間しこの発熱体からの輻射熱を避けた位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第２の素子と、
上記第１の素子の抵抗値と上記第２の素子の抵抗値に基づいて上記発熱体の温度を求める温度測定部と、
上記温度測定部により求められた測定温度と、上記発熱体の設定温度とに基づいてこの発熱体の温度を制御する温度制御部とを備え、
上記第１の素子および上記第２の素子は、これら第１の素子および第２の素子双方が同一の温度にあるときのこれら第１の素子の抵抗値と第２の素子の抵抗値との差分がこの第２の素子の温度測定範囲内のいずれかの温度において最小値となる素子であることを特徴とする。
【００１９】
上記目的を達成するための本発明の定着装置は、
記録媒体上に転写されたトナー像を溶融してこの記録媒体上に定着させる定着装置において、
供給される電力に応じて発熱量が変化する、トナー像を溶融するヒートロールと、
測定対象の上記ヒートロールから離間しこのヒートロールからの輻射熱を受ける位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第１の素子と、
上記ヒートロールから離間しこのヒートロールからの輻射熱を避けた位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第２の素子と、
上記第１の素子の抵抗値と上記第２の素子の抵抗値に基づいて上記ヒートロールの温度を求める温度測定部と、
上記温度測定部により求められた温度に応じて上記ヒートロールへの電力供給を制御する電力制御部とを備え、
上記第１の素子および上記第２の素子は、これら第１の素子および第２の素子双方が同一の温度にあるときのこれら第１の素子の抵抗値と第２の素子の抵抗値との差分がこの第２の素子の温度測定範囲内のいずれかの温度において最小値となる素子であることを特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することにより画像を形成する画像形成装置において、
記録媒体上に転写されたトナー像を溶融してこの記録媒体上に定着させる定着装置を備え、
この定着装置が、
供給される電力に応じて発熱量が変化する、トナー像を溶融するヒートロールと、
測定対象のヒートロールから離間しこのヒートロールからの輻射熱を受ける位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第１の素子と、
上記ヒートロールから離間しこのヒートロールからの輻射熱を避けた位置に配備される、温度に応じて抵抗値が変化する第２の素子と、
上記第１の素子の抵抗値と上記第２の素子の抵抗値に基づいて上記ヒートロールの温度を求める温度測定部と、
上記温度測定部により求められた温度に応じて上記ヒートロールへの電力供給を制御する電力制御部とを備えたものであって、
上記第１の素子および上記第２の素子は、これら第１の素子および第２の素子双方が同一の温度にあるときのこれら第１の素子の抵抗値と第２の素子の抵抗値との差分がこの第２の素子の温度測定範囲内のいずれかの温度において最小値となる素子であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の温度センサを用いる、本発明の温度測定装置、温度制御装置、定着装置、および画像形成装置では、発熱体の温度の正確な把握が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態であるプリンタ主要部の概略構成図である。
【００２４】
図１に示す、本実施形態のプリンタ１には、４つの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが備えられており、各画像形成部には、それぞれ、感光体ロール１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、帯電器１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ、露光器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ、現像ロール１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ、および、一次転写ロール１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋが備えられている。尚、このプリンタ１は、フルカラーの印刷が可能となっており、上記の各構成要素の末尾に付された符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、およびＫは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、および黒の画像形成用の構成要素であることを示している。
【００２５】
また、このプリンタ１には、中間転写ベルト３０、二次転写ロール３２、定着器３３、および中央制御部３５も備えられている。
【００２６】
このプリンタ１における基本的な画像形成動作について説明する。
【００２７】
先ず、イエローの画像形成部１０Ｙによるトナー像形成が開始され、矢印Ａ方向に回転する感光体ロール１１Ｙ表面に、接触式の帯電器１２Ｙにより所定の電荷が付与される。次に、露光器１３Ｙにより感光体ロール１１Ｙの表面にイエロー画像に相当する露光光が照射され潜像が形成される。その潜像は現像ロール１４Ｙによりイエローのトナーで現像されて感光体ロール１１Ｙ上にイエローのトナー像が形成される。そのトナー像は一次転写ロール１５Ｙにより中間転写ベルト３０に転写される。
【００２８】
中間転写ベルト３０は矢印Ｂ方向に循環移動しており、中間転写ベルト３０上に転写されたイエローのトナー像が次の色の画像形成部１０Ｍの一次転写ロール１５Ｍに到達するタイミングに合わせて、次の色のマゼンタのトナー像が一次転写ロール１５Ｍに到達するように、マゼンタの画像形成部１０Ｍによるトナー像形成が行われる。こうして形成されたマゼンタのトナー像は、一次転写ロール１５Ｍにおいて中間転写ベルト３０上のイエローのトナー像の上に重ねて転写される。
【００２９】
続いて、シアンおよび黒の画像形成部１０Ｃ、１０Ｋによるトナー像形成が上記と同様のタイミングで行われ、一次転写ロール１５Ｃ、１５Ｋにおいて中間転写ベルト３０のイエローおよびマゼンタのトナー像の上に順次重ねて転写される。
【００３０】
こうして、中間転写ベルト３０上に転写された多色トナー像は、二次転写ロール３２により用紙２００上に二次転写され、多色トナー像は、用紙２００とともに矢印Ｃ方向に搬送され、加圧ロール３３ａと加熱ロール３３ｂと温度センサ３３ｃとで構成された定着器３３により用紙２００上に加熱および圧着されることで定着される。
【００３１】
このプリンタ１には、加熱ロール３３ｂの温度を制御するための制御回路（図２参照）が備えられており、加熱ロール３３ｂの温度をきめ細かく制御することで画像品質の安定化が図られている。
【００３２】
ここで、本発明の定着器の一実施形態である定着器３３、および、定着器３３の構成要素である、本発明の温度センサの一実施形態である温度センサ３３ｃについて、図２を参照しながら説明する。
【００３３】
図２は、本発明の定着装置の一実施形態である定着器、および、加熱ロールの温度管理を行う制御回路の模式図である。
【００３４】
図２の左に示す定着器３３は、加圧ロール３３ａ（図１参照）、加熱ロール３３ｂ、および温度センサ３３ｃで構成されている。
【００３５】
制御回路３１は、詳しくは後述する、検知抵抗Ｒ５、補償抵抗Ｒ６、増幅回路３１３、ＣＰＵ３１４、およびフォトスイッチ３１５で構成されている。尚、定着器３３と、制御回路３１の検知抵抗Ｒ５と、補償抵抗Ｒ６と、増幅回路３１３と、ＣＰＵ３１４とが、本発明の温度測定装置の一実施形態に相当し、定着器３３および制御回路３１が、本発明の温度制御装置の一実施形態に相当する。
【００３６】
図３は、図２に示す温度センサの外観斜視図である。
【００３７】
図３に示す温度センサ３３ｃは、加熱ロール３３ｂから離間した位置に配設された、加熱ロール３３ｂからの輻射熱を吸収する赤外線吸収フィルム３３５ｃ、窓３３３１ｃを備えた筐体３３３ｃ、および、図２に示す制御回路３１に検出温度に応じた信号を出力するための信号線３３４ｃを構成要素とする。
【００３８】
図４は、図３に示す温度センサの断面図である。
【００３９】
図４には、図３に点線で示す、温度センサ３３ｃの切断箇所をＸ−Ｘ’の方向に見た場合が示されており、筐体３３３ｃの内部には、温度センサ３３ｃの構成要素である、検知素子３３１ｃおよび補償素子３３２ｃが赤外線吸収フィルム３３５ｃに取り付けられている様子が示されている。尚、この画像形成装置１においては、検知素子３３１ｃで２００℃以上の温度が検出される一方、補償素子３３２ｃでは１００℃前後までの温度が検出される。
【００４０】
検知素子３３１ｃは、筐体３３３ｃに設けられた窓３３３１ｃを通して加熱ロール３３ｂからの輻射熱を受ける位置に配備され、補償素子３３２ｃは、筐体内に設けられた、加熱ロール３３ｂからの輻射熱を避けた空間３３３２ｃに配備されている。
【００４１】
本実施形態の画像形成装置１の温度センサ３３ｃに備えられている検知素子３３１ｃおよび補償素子３３２ｃは、８０℃にある時にこれらの抵抗値の差分が最小となる素子である。また、補償素子３３２ｃは、温度が２０℃から１２０℃に変化した場合に、抵抗値が２３ｋΩ〜４４０ｋΩの範囲で変化する素子である。以下、話を再び図２の説明に戻す。
【００４２】
図２に示す制御回路３１は、前述したように、検知抵抗Ｒ５、補償抵抗Ｒ６、増幅回路３１３、ＣＰＵ３１４、および、フォトスイッチ３１５で構成されており、検知抵抗Ｒ５は検知素子３３１ｃに直列に接続され、補償抵抗Ｒ６は補償素子３３２ｃに直列に接続されている。尚、これらも直列接続それぞれには、３．３Ｖの電圧が印加されている。
【００４３】
増幅回路３１３は、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４、図２における左側に示す第１オペアンプ３１３１、および、図２における右側に示す第２オペアンプ３１３２で構成されている。
【００４４】
増幅回路３１３の第１オペアンプ３１３１の入力端子には、直列接続された検知素子３３１ｃと検知抵抗Ｒ５の分圧が入力され、第１オペアンプ３１３１の出力に接続されると共に抵抗Ｒ１と直列に接続された抵抗Ｒ２と該抵抗１の分圧が第１オペアンプ３１３１の反転入力端子に入力されている。
【００４５】
増幅回路３１３の第２オペアンプ３１３２の反転入力端子には、第１オペアンプ３１３１の出力が抵抗Ｒ３を介して入力され、直列接続された補償素子３３２ｃと補償抵抗Ｒ６の分圧が第２オペアンプ３１３２の入力端子に入力されている。また、第２オペアンプ３１３２の反転入力端子と出力端子は、抵抗Ｒ４を介して接続されている。
【００４６】
ＣＰＵ３１４には、３．３Ｖの電圧（以下、この電圧をＶｒｅｆと称す。）、第２オペアンプ３１３２からの出力電圧（以下、この出力電圧をＶａｍｐと称す。）、および、直列接続された補償素子３３２ｃと補償抵抗Ｒ６の分圧（以下、この分圧をＶｃと称す。）が入力されており、このＣＰＵ３１４では、Ｖａｍｐはデジタル値ＡＤａｍｐに変換され、Ｖｃはデジタル値ＡＤｃに変換されている。
【００４７】
この制御回路３１では、ＣＰＵ３１４で変換されたデジタル値ＡＤａｍｐ、ＡＤｃに基づいて、以下に示す式から加熱ロールの温度を推定している。尚、ＡＤ変換精度は、１０ｂｉｔ（１０２４）としている。
【００４８】
【数１】
2005321213.tif 000003
【００４９】
【数２】
2005321213.tif 000004
【００５０】
制御回路３１に備えられているＣＰＵ３１４では、ＡＤａｍｐおよびＡＤｃについて、上記式（１）および上記式（２）から算出されたＶｃ、Ｖａｍｐ、および、以下に示す式（３）および式（４）から、検知素子３３１ｃの抵抗値（以下では、これをｒｄと称す）、および補償素子３３２ｃの抵抗値（以下では、これをｒｃと称す）を算出している。尚、以下に示すＲ１からＲ６は、それら抵抗Ｒ１から抵抗Ｒ６までの各抵抗の抵抗値を表している。
【００５１】
【数３】
2005321213.tif 000005
【００５２】
【数４】
2005321213.tif 000006
【００５３】
ここで、αは、直列に接続された検知素子３３１ｃと検知抵抗Ｒ５の分圧Ｖｄの増幅倍率であり、以下に示す式（５）で示される。
【００５４】
【数５】
2005321213.tif 000007
【００５５】
ＣＰＵ３１４では、ｒｄ（ｋΩ）およびｒｃ（ｋΩ）と、以下に示す式（６）および式（７）とに基づいて算出した、補償素子３３２ｃで検出されている温度（Ｔｃ）と、検知素子３３１ｃで検出されている温度（Ｔｄ）とから式（８）を用いて加熱ロール３３ｂの温度Ｔｒｏｌｌを算出している。
【００５６】
【数６】
2005321213.tif 000008
【００５７】
【数７】
2005321213.tif 000009
【００５８】
【数８】
2005321213.tif 000010
【００５９】
尚、ｒｏ（ｋΩ）、Ｂ（Ｋ）は、素子の特性値であり、Ｆ（Ｋ-3）は、温度センサの、本実施形態にいう窓３３３１ｃ（図３、図４参照）の視野形状に依存した比例定数である。
【００６０】
図２に示す制御回路３１では、上述したようにして推定した加熱ロール３３ｂの温度と、予め用意されている温度管理プログラムとに基づいて、フォトスイッチ３１５を制御している。その結果、この画像形成装置１では、フォトスイッチ３１５がオンされると、加熱ロール３３ｂに電力が供給されて加熱ロールの温度は上昇し、オフされると、電力が遮断されて加熱ロールの温度が低下するようになっている。
【００６１】
図５は、本実施形態の画像形成装置における、図２に示す制御回路のＣＰＵに入力されるＶｃ、Ｖａｍｐと、これらに基づいて推定される加熱ロールの温度との関係を示すグラフ図である。
【００６２】
図５には、加熱ロール３３ｂの温度を０℃から２０℃ごとに推定する場合の、Ｖｃ、Ｖａｍｐの条件がグラフで示されており、横軸をＶｃ、縦軸をＶａｍｐとしている。尚、本実施形態の画像形成装置１では、検知抵抗Ｒ５、補償抵抗Ｒ６を双方共に１００ｋΩ（α＝３２）としている。
【００６３】
ここで、図５に示すように、加熱ロール３３ｂの温度を推定する画像形成装置１における温度測定誤差の算出方法について説明する。
【００６４】
図６は、図５に示すグラフうちの、加熱ロールの推定温度が１８０℃、２００℃、および２２０℃についてのグラフ図である。
【００６５】
図６には、加熱ロール３３ｂの温度を、１８０℃から２０℃ごとに２２０℃まで推定する場合のＶｃおよびＶａｍｐの条件の他に、加熱ロール３３ｂの実測温度が２００℃となっているときのＶｃおよびＶａｍｐがグラフで示されており、図６に示すポイント‘Ｘ’における温度測定誤差σＴは、図６に示す値ΔＶａｍｐ、ΔＴｒｏｌｌ、σＶａｍｐ、σＶｃ、∂Vａｍｐ／∂Vｃ、以下に示す式（９）、式（１０）、および式（１１）により算出される。
【００６６】
【数９】
2005321213.tif 000011
【００６７】
【数１０】
2005321213.tif 000012
【００６８】
【数１１】
2005321213.tif 000013
【００６９】
加熱ロール３３ｂの温度を０℃から２０℃刻みに２６０℃まで推定した場合の実測温度との誤差を上述の方法によってこれら温度毎に見積り、その平均値をとると、この画像形成装置１の温度測定誤差は６．３８℃となる。
【００７０】
以下に示す表１には、同一温度にある時のこれら検知素子３３１ｃの抵抗値と補償素子３３２ｃの抵抗値の差分が最小になる温度が、１０℃、２５℃、８０℃、１１０℃、１４０℃、１８０℃のいずれかであって、さらに、検知抵抗Ｒ５および補償抵抗Ｒ６の双方の抵抗値が、１０ｋΩ、２３ｋΩ、３３ｋΩ、１００ｋΩ、２００ｋΩ、３００ｋΩ、４４０ｋΩ、９８５ｋΩのいずれかである場合の温度測定誤差の平均値が示されている。
【００７１】
【表１】
2005321213.tif 000014
【００７２】
図７および図８は、表１に示すデータに関するグラフ図である。
【００７３】
図７（ａ）には、検知抵抗Ｒ５および補償抵抗Ｒ６の抵抗値毎に、同一温度にあるときの検知素子３３１ｃの抵抗値と補償素子３３２ｃの抵抗値の差分が最小となる温度と温度測定誤差（平均値）との関係が示されている。尚、図７（ｂ）についての説明は後に譲る。
【００７４】
図８には、同一温度にあるときの検知素子３３１ｃの抵抗値と補償素子３３２ｃの抵抗値の差分が最小となる温度毎に、検知抵抗Ｒ５および補償抵抗Ｒ６の抵抗値と温度測定誤差（平均値）との関係が示されており、抵抗値の差分が最小となる温度が８０℃で、かつ、検知抵抗Ｒ５および補償抵抗Ｒ６の抵抗値が共に１００ｋΩの場合、即ち本実施形態の画像形成装置１の態様の場合に温度測定誤差は最低になることが示されている。
【００７５】
図７および図８からは、同一温度にあるときの検知素子３３１ｃの抵抗値と補償素子３３２ｃの抵抗値の差分が最小となる温度を、補償素子３３２ｃによる温度検出範囲である２０℃から１２０℃のいずれかの温度とすることにより温度測定誤差が抑制されることが読みとれる。これにより、電気的なノイズ以外の要因による温度測定誤差が抑制されるため、検知抵抗Ｒ５および補償抵抗Ｒ６の設定の自由度が高まり、電気なノイズの影響を受けにくい回路定数を選択することができる。
【００７６】
また、図７および図８からは、同一温度にあるときの検知素子３３１ｃの抵抗値と補償素子３３２ｃの抵抗値の差分が最小となる温度を、補償素子３３２ｃによる温度検出範囲である２０℃から１２０℃のいずれかの温度とするとともに、検知抵抗Ｒ５および補償抵抗Ｒ６の値を、補償素子３３２ｃにより検出される温度範囲２０℃から１２０℃を検出している際の補償素子３３２ｃ自身の抵抗値の変化範囲である２３ｋΩから４４０ｋΩの間の値とすることで、より一層温度測定誤差の抑制が可能であることが読みとれる。
【００７７】
さらに、図７および図８からは、同一温度にあるときの検知素子３３１ｃの抵抗値と補償素子３３２ｃの抵抗値との差分が最小となる温度を８０℃、検知抵抗Ｒ５および補償抵抗Ｒ６の値を１００ｋΩとする、即ち画像形成装置１と同じ形態とすることで最も温度測定誤差が抑制されていることが読みとれる。したがって、本実施形態によれば、加熱ロールの温度の正確な把握が可能となり、画像品質の安定化を図ることができる。
【００７８】
最後に、図７（ｂ）について説明する。
【００７９】
図７（ｂ）には、検知素子３３１ｃとして１８０℃において抵抗値の誤差が最小となる素子、補償素子３３２ｃとして８０℃において抵抗値の誤差が最小となる素子を採用した場合の温度測定誤差が、検知抵抗Ｒ５および補償抵抗Ｒ６の抵抗値毎に示されており、このような２つの素子を採用した場合には、同一温度にあるときのこれら２つの素子の抵抗値の差分は１００℃で最小になることが読みとれる。
【００８０】
図７（ｂ）からは、検知素子および補償素子として、それぞれの素子の温度測定範囲においてそれぞれの抵抗値が最も安定する素子を採用することも、一見妥当なようにも思えるものの、結果として、従来の、２つの素子の抵抗値の差分が最小となる温度を１８０℃とする素子を用いた場合よりも温度測定誤差が大きくなってしまうことが読みとれる。
【００８１】
尚、以上に説明した実施形態では、検知抵抗Ｒ５および補償抵抗Ｒ６の抵抗値を、補償素子３３２ｃにより検出される温度範囲２０℃から１２０℃を検出している際の補償素子３３２ｃ自身の抵抗値の変化範囲内の値とすることで、より一層の温度測定誤差の抑制を図っている場合を例に挙げて説明しているが、本発明は、同一温度にあるときの検知素子３３１ｃの抵抗値と補償素子３３２ｃの抵抗値の差分が最小となる温度が、補償素子３３２ｃによる温度検出範囲のいずれかの温度となるものであればよい。
【００８２】
また、以上に説明した実施形態では、検知抵抗Ｒ５および補償抵抗Ｒ６が同じ抵抗値を採る場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、検知抵抗Ｒ５および補償抵抗Ｒ６それぞれが、補償素子の温度測定範囲内における自身の抵抗値の変化範囲内のいずれかの互いに異なる抵抗値を有するものであればよく、また、検知抵抗Ｒ５、補償抵抗Ｒ６、および増幅回路３１３が本実施形態とは異なる態様のものであってもよい。
【００８３】
また、以上に説明した実施形態では、加熱ロール３３ｂの温度測定および温度制御を例に挙げて説明したが、本発明は、加熱ロール以外の発熱体を対象とするものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態であるプリンタ主要部の概略構成図である。
【図２】本発明の定着器の一実施形態である定着器、および、加熱ロールの温度管理を行う制御回路の模式図である。
【図３】図２に示す温度センサの外観斜視図である。
【図４】図３に示す温度センサの断面図である。
【図５】本実施形態の画像形成装置における、図２に示す制御回路のＣＰＵに入力されるＶｃ、Ｖａｍｐと、これらに基づいて推定される加熱ロールの温度との関係を示すグラフ図である。
【図６】図５に示すグラフうちの、加熱ロールの推定温度が１８０℃、２００℃、および２２０℃についてのグラフ図である。
【図７】表１に示すデータに関するグラフ図である。
【図８】表１に示すデータに関するグラフ図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  プリンタ
３１  制御回路
３１３  増幅回路
３１３１  第１オペアンプ
３１３２  第２オペアンプ
３１４  ＣＰＵ
３１５  フォトスイッチ
３３  定着器
３３ａ  加圧ロール
３３ｂ  加熱ロール
３３ｃ  温度センサ
３３１ｃ  検知素子
３３２ｃ  補償素子
３３３ｃ  筐体
３３３１ｃ  窓
３３３２ｃ  空間
３３４ｃ  信号線
３３５ｃ  赤外線吸収フィルム
Ｒ５  検知抵抗
Ｒ６  補償抵抗
【図１】
2005321213.tif 000015
【図２】
2005321213.tif 000016
【図３】
2005321213.tif 000017
【図４】
2005321213.tif 000018
【図５】
2005321213.tif 000019
【図６】
2005321213.tif 000020
【図７】
2005321213.tif 000021
【図８】
2005321213.tif 000022