(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱源からの熱によって媒体上に堆積した現像剤を定着させるように媒体の搬送方向に回転する回転体表面の温度を非接触で検出可能な定着手段を備える画像形成装置において、
前記回転体と対向して配置され、該回転体により加熱する感熱部材と、
前記感熱部材の温度を検出する感熱部材温度検出手段と、
前記感熱部材を保持する保持部材と、
前記保持部材の温度を検出する保持部材温度検出手段と、
前記感熱部材温度検出手段により検出された前記感熱部材の温度と前記保持部材温度検出手段により検出された前記保持部材の温度との関係から予め求められた補正値を保持する補正値保持部と、
前記保持部材温度検出手段により検出された温度に基づいて前記保持部に保持された前記補正値を補正するとともに、前記感熱部材温度検出手段により検出された温度と、前記保持部材温度検出手段により検出された温度と、補正した前記補正値とにより前記回転体表面の温度を算出する温度算出手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記感熱部材温度検出手段によって検出した温度を時間計測手段で計測された単位時間毎に記憶する感熱部材温度記憶手段とを有し、
前記温度算出手段は、
前記感熱部材温度検出手段によって検出された温度と、前記保持部材温度検出手段によって検出された温度とによって算出された温度を、前記感熱部材温度記憶手段に記憶された前記単位時間毎の前記温度から算出される所定時間における温度変化量に基づいて補正して前記回転体表面の温度を算出す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】
前記所定時間における温度変化量は、
前記保持部材温度検出手段によって検出した温度に基づいて補正されることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記補正値として、
前記回転体が回転している際に前記温度算手段で使用される回転時補正値と、
前記回転体が停止している際に前記温度算出手段で使用される停止時補正値とが予め求められ、
前記温度算出手段は、前記回転体の動作状況を判断し、
前記回転体が回転している場合、前記回転時補正値を使用し、
前記回転体が停止している場合、前記停止時補正値を使用することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記補正値として、さらに、
前記回転体が停止しているとともに、該回転体が直前に所定の動作を行っていた際に前記温度算出手段で使用される第２の停止時補正値とが予め求められ、
前記温度算出手段は、前記回転体の動作状況と直前の動作状況とを判断し、
前記回転体が停止し、該回転体が直前に所定の動作を行っていた場合、前記第２の停止時補正値を使用す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】
加熱源からの熱によって媒体上に堆積した現像剤を定着させるように媒体の搬送方向に回転する回転体表面の温度を非接触で検出可能な定着手段を備える画像形成装置において、
前記回転体と対向して配置され、該回転体により加熱する感熱部材と、
前記感熱部材の温度を検出する感熱部材温度検出手段と、
前記感熱部材を保持する保持部材と、
前記保持部材の温度を検出する保持部材温度検出手段と、
前記感熱部材温度検出手段によって検出された温度を、前記保持部材温度検出手段によって検出された温度に基づいて補正して前記回転体表面の温度を算出する温度算出手段と、
前記感熱部材温度検出手段によって検出した温度を時間計測手段で計測された単位時間毎に記憶する感熱部材温度記憶手段とを有し、
前記温度算出手段は、
前記感熱部材温度検出手段によって検出された温度と、前記保持部材温度検出手段によって検出された温度とによって算出された温度を、前記感熱部材温度記憶手段に記憶された前記単位時間毎の前記温度から算出される所定時間における温度変化量に基づいて補正して前記回転体表面の温度を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
加熱源からの熱によって媒体上に堆積した現像剤を定着させるように媒体の搬送方向に回転する回転体表面の温度を非接触で検出可能な定着手段を備える画像形成装置において、
前記回転体と対向して配置され、該回転体により加熱する感熱部材と、
前記感熱部材の温度を検出する感熱部材温度検出手段と、
前記感熱部材を保持する保持部材と、
前記保持部材の温度を検出する保持部材温度検出手段と、
前記回転体表面の実際の温度と、前記感熱部材温度検出手段によって検出した温度と、前記保持部材温度検出手段によって検出した温度との関係から、予め求められた補正値を使用し、前記感熱部材温度検出手段によって検出された温度値を、前記保持部材温度検出手段によって検出された温度に基づいて補正して前記回転体表面の温度を算出する温度算出手段とを備え、
前記補正値として、
前記回転体が回転している際に前記温度算手段で使用される回転時補正値と、
前記回転体が停止している際に前記温度算出手段で使用される停止時補正値と、
前記回転体が停止しているとともに、該回転体が直前に所定の動作を行っていた際に前記温度算出手段で使用される第２の停止時補正値とが予め求められ、
前記温度算出手段は、前記回転体の動作状況を判断し、
前記回転体が回転している場合、前記回転時補正値を使用し、
前記回転体が停止している場合、前記停止時補正値を使用し、
前記回転体が停止し、該回転体が直前に所定の動作を行っていた場合、前記第２の停止時補正値を使用す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、媒体上の現像剤を熱によって定着させる回転体と、回転体表面の温度を検出する非接触型の温度検出手段とを有する定着手段を備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機といった画像形成装置は、印刷画像に対応した現像剤を媒体に転写させ、熱と圧力により媒体に現像剤を定着させている。従来、この媒体への現像剤の定着させるための温度は、現像剤を定着させる回転体表面のサーミスタ等の温度検出手段を接触させて検出していた。そして、この検出した温度に基づいて回転体表面の温度を適正な温度に制御していた。
【０００３】
しかしながら、回転体表面に接触する温度検出手段は、固定されているため、現像剤を定着させる回転体の回転動作によって回転体と温度検出手段とが摩擦していた。この摩擦により、回転体表面は傷付き、この傷によって印刷画像の品質が低下するという問題点があった。
【０００４】
そこで、回転体表面に接触しない非接触型の温度検出手段を用いて、回転体表面の温度を検出する方法が開発されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２４２７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、非接触型の温度検出手段を用いる場合、回転体表面の温度を直接的に検出していないため、周囲温度が大きく異なる状況において大きな検出誤差が生じてしまうという問題点を有していた。
【０００７】
そこで、本発明は、上記実情に鑑み、周囲温度の状況に応じて検出される温度を補正し、非接触型の温度検出手段を用いて回転体表面の温度をより正確に検出する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】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、加熱源からの熱によって媒体上に堆積した現像剤を定着させるように媒体の搬送方向に回転する回転体表面の温度を非接触で検出可能な定着手段を備える画像形成装置において、前記回転体と対向して配置され、該回転体により加熱する感熱部材と、前記感熱部材の温度を検出する感熱部材温度検出手段と、前記感熱部材を保持する保持部材と、前記保持部材の温度を検出する保持部材温度検出手段と、前記感熱部材温度検出手段により検出された前記感熱部材の温度と前記保持部材温度検出手段により検出された前記保持部材の温度との関係から予め求められた補正値を保持する補正値保持部と、前記保持部材温度検出手段により検出された温度に基づいて前記保持部に保持された前記補正値を補正するとともに、前記感熱部材温度検出手段により検出された温度と、前記保持部材温度検出手段により検出された温度と、補正した前記補正値とにより前記回転体表面の温度を算出する温度算出手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の画像形成装置によれば、感熱部材温度検出手段により検出された感熱部材の温度と保持部材温度検出手段により検出された保持部材の温度との関係から予め求められた補正値を周囲温度に基づいて補正し、回転体表面の温度を算出することができる。したがって、回転体表面を傷をつけることなく、周囲温度の影響を補正したより正確な温度を検出できる。そして、回転体表面の温度制御もより正確に行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の画像形成装置は、感熱部材の温度と保持部材の温度を検出し、感熱部材の温度を保持部材の温度に基づいて補正する。これにより周囲温度による影響を補正することができる。したがって、回転体表面に傷をつけることなく、より正確な温度を検出できる。そして、回転体表面の温度制御もより正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
［実施の形態１］
画像形成装置は、図１のように、帯電器２、露光器３、現像器４、転写器５、定着器６、媒体残量センサ７、感光ドラム８、書き出しセンサ９、排出センサ１０、媒体カセット１１を有している。そして、媒体カセット１１内に例えば用紙等の媒体である媒体１２が収納されている。
【００１３】
また、画像形成装置は、図２のように、上述の各部材と接続する制御部１を有している。そして、この制御部１には、帯電器電源２ａ、現像器電源４ａ、転写器電源５ａ、通電制御部１６、露光器３、媒体残量センサ７、書き出しセンサ９、排出センサ１０、温度検出回路１９が接続されている。
【００１４】
媒体カセット１１は、図１のように、画像を形成する媒体１２を堆積させ、少なくとも媒体１２が取り出せるように上面に開口を有する箱型部材である。この媒体カセット１１には、媒体１２の残量を読み取る媒体残量センサ７が備えられている。そして、この媒体カセット１１には、媒体カセット１１内の媒体１２に接触するように、給紙ローラが備えられている。制御部１は、この給紙ローラが作動することで、媒体１２を媒体カセット１１から搬送路に供給することができる。
【００１５】
媒体残量センサ７は、媒体カセット１１内に媒体１２があるか否かを検出するセンサである。そして、この媒体残量センサ７は、制御部１と接続され、媒体カセット１１内の媒体１２の残量を制御部１に送信する。媒体１２が媒体カセット１１に存在することが検出されることで、媒体１２が給紙ローラによって搬送路に供給される。媒体１２の残量を受信した制御部１は、媒体の残量に応じて、例えば媒体カセット１１の媒体１２が無くなっているといった信号を装置の図示されない表示部などに表示させることができる。
【００１６】
書き出しセンサ９は、搬送路の媒体カセット１１よりも下流側に備えられ、搬送路に媒体１２が搬送されてきたか否かを検出する。この書き出しセンサ９は、制御部１に接続され、検出した信号を制御部１に送信する。そして、書き出しセンサ９が発信した信号に基づいて、制御部１は、媒体１２に画像を形成するように、下記で説明する各部材を制御する。
【００１７】
感光ドラム８は、静電潜像担持体で、帯電器２によって、その表面に電荷を蓄えることが可能に構成されている。この感光ドラム８は、例えば、この感光ドラム８を備える図示されないフレームの両端に固定シャフトを中心軸として回転可能に軸固定されている。この表面に蓄えられた電荷は、露光器３での露光によって表面の電荷を除去することが可能に構成されている。この感光ドラム８は、その表面に形成された静電潜像に現像剤であるトナーを吸着させることでトナー像が形成される。
【００１８】
帯電器２は、感光ドラム８に対して所定の正電圧又は負電圧を印加することにより、感光ドラム８の表面に電荷を蓄えさせることができる。この帯電器２は、例えば、一定の圧力で感光ドラム８の表面に接触するように、図示されないフレームに回転可能に軸固定されている半導電性の帯電ローラである。そして、感光ドラム８に対して所定の電圧を印加するために、この帯電器２には、帯電器電源２ａが接続され、この帯電器電源２ａは、制御部１により制御されている。制御部１は、書き出しセンサ９からの信号に基づいて所定の電圧を感光ドラム８に印加するように、帯電器電源２ａを制御する。帯電器２は、例えば−１０００Ｖから−１１００Ｖの電圧の電圧を発生させる。
【００１９】
露光器３は、帯電器２よりも感光ドラム８の回転方向下流側の感光ドラム８上方に設けられている。この露光器３は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ヘッドやレーザ等であり、露光によって、帯電器２で感光ドラム８の表面に蓄えられた電荷を除去し、静電潜像を感光ドラム８表面に形成する。これにより、感光ドラム８に例えば−５０Ｖから０Ｖの電圧からなる静電潜像が形成される。この露光器３は、制御部１に接続されており、画像形成装置に送信されてくる印刷データに基づいて、制御部１を介して露光を行う。
【００２０】
現像器４は、帯電器２で感光ドラム８の表面に帯電させた電荷と同じ電荷を帯電させたトナーを電気的な吸引力により感光ドラム８の表面に供給する。これにより、感光ドラム８の表面の露光によって電荷が除去された部分にトナーが付着し、感光ドラム８の表面にトナー像が形成される。この現像器４は、露光器３よりも感光ドラム８の回転下流側で、例えば、一定の圧力で感光ドラム８の表面に接触するように、図示されないフレームに回転可能に軸固定されている。この現像器４は、現像器電源４ａが接続されており、この現像器電源４ａによってトナーに所定の電荷を帯電させる。この現像器電源４ａは、書き出しセンサ９からの信号に基づいて、制御部１によって制御される。
【００２１】
転写器５は、その表面に現像器４で帯電させたトナーの電荷と逆の電荷が蓄えられるように、接続されている転写器電源５ａで所定の正電圧又は負電圧が印加される。これにより、転写器５は、感光ドラム８に形成されたトナー像を電気的な吸引力によって搬送路を通って搬送されてきた媒体１２に転写する。この転写器５は、搬送路を挟んで感光ドラム８の反対側に設けられ、例えば、回転可能に軸固定されている。転写器電源５ａは、書き出しセンサ９から信号に基づいて、転写器５に所定の電圧を印加するように制御部１に制御される。転写器５に印加される電圧は、例えば、＋２０００Ｖから＋３０００Ｖである。トナー像を有する媒体１２は、搬送路を通って定着器６に搬送される。
【００２２】
定着器６は、図３のように、定着ヒータ６ａと、定着ローラ６ｂと、加圧ローラ６ｃと、非接触の温度検出部６ｆにより構成される。定着ヒータ６ａは、定着ローラ６ｂ内に収められている。そして、この定着ヒータ６ａは、通電制御部１６と接続され、通電制御部１６から印加される電圧に応じて加熱する。この熱は、定着ヒータ６ａから定着ローラ６ｂに伝達される。この通電制御部１６は、定着ローラ６ｂが所定の温度となるように印加される電圧が制御部１により制御される。定着ヒータ６ａの代わりに、セラミックヒータを定着ローラ６ｂ内に収めていてもよい。
【００２３】
定着ローラ６ｂは、搬送されてくる媒体１２と接触するように、媒体１２が搬送路上流側から下流側に流れる方向（図３中矢印Ａの方向）に回転可能に中心を軸固定した回転体である。この定着ローラ６ｂは、定着ヒータ６ａで発生した熱によって均一に加熱することができる。
【００２４】
通電制御部１６は、制御部１からの指令により、定着ヒータ６ａの通電状態を切り替える。すなわち、通電制御部１６は、温度検出部６ｆが検出した定着ローラ６ｂの表面温度が所定の温度範囲内、例えば１７０℃±１０℃の範囲内となるように、定着ヒータ６ａへの通電をＯＮ／ＯＦＦする。例えば、温度検出部６ｆが検出した定着ローラ６ｂの表面温度が所定の範囲よりも高い場合、通電制御部１６は、制御部１から定着ヒータ６ａへの通電をＯＦＦとする指令を受け、定着ヒータ６ａへの通電をＯＦＦにする。一方、温度検出部６ｆが検出した定着ローラ６ｂの表面温度が所定の範囲よりも低い場合、通電制御部１６は、制御部１から定着ヒータ６ａへの通電をＯＮとする指令を受け、定着ヒータ６ａへの通電をＯＮにする。
【００２５】
加圧ローラ６ｃは、搬送路を介して定着ローラ６ｂの反対側に備えられ、搬送されてくる媒体１２に対して所定の圧力が加わるように、媒体１２が搬送路上流側から下流側に流れる方向（図３中矢印Ａ’の方向）に回転可能に中心を軸固定している。これにより、搬送路を通って搬送される媒体１２に所定の圧力を加えることができる。定着ローラ６ｂによる熱と、定着ローラ６ｂ及び加圧ローラ６ｃによる圧力によって、搬送されてくる媒体１２上のトナーを溶着させるように、トナー像を媒体１２に定着させることができる。
【００２６】
温度検出部６ｆは、図４のように、非接触サーミスタ６ｆａと、補償用サーミスタ６ｆｂとにより構成されている。この非接触サーミスタ６ｆａは、板状の保持部材６ｆａ１を有している。この保持部材６ｆａ１上には、保持部材６ｆａ１よりも小さい感熱フィルム６ｆａ２が保持部材６ｆａ１に保持されている。この感熱フィルム６ｆａ２は、定着ローラ６ｂから放射される赤外線を吸収することによって加熱するフィルム状の感熱部材である。そのため、この感熱フィルム６ｆａ２の温度は、定着ローラ６ｂの表面の温度の変化に応じて変化する。そして、感熱フィルム６ｆａ２を保持する保持部材６ｆａ１の温度は、感熱フィルム６ｆａ２の温度の変化に応じて変化する。その保持部材６ｆａ１は、その感熱フィルム６ｆａ２を介して、感熱フィルム６ｆａ２の温度を検出する感熱部材温度検出手段である非接触サーミスタ素子６ｆａ３を保持している。
【００２７】
この非接触サーミスタ素子６ｆａ３には、感熱フィルム６ｆａ２の温度を検出するために後述する温度検出回路１９を形成するための配線６ｆａ４が備えられ、この温度検出回路１９は、制御部１に接続されている。この非接触サーミスタ６ｆａの寸法としては、特に限定するものではないが、例えば長さ２０．３ｍｍ、幅１１．０ｍｍ、厚さ１２．５μｍである。
【００２８】
補償用サーミスタ６ｆｂは、板状部材の補償用サーミスタフレーム６ｆｂ１を有している。そして、この補償用サーミスタフレーム６ｆｂ１上には、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２が保持されている。この補償用サーミスタ６ｆｂは、図５のように、この補償用サーミスタ素子６ｆｂ２が非接触サーミスタ６ｆａの保持部材６ｆａ１の温度を検出できるように非接触サーミスタ６ｆａに備えられている。この補償用サーミスタ素子６ｆｂ２は、保持部材６ｆａ１の温度を検出する保持部材温度検出手段となる。
【００２９】
そして、この補償用サーミスタ素子６ｆｂ２にも、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と同様に、保持部材６ｆａ１の温度を検出するために後述する温度検出回路１９を形成するための配線６ｆｂ３が備えられ、この温度検出回路１９は、制御部１に接続されている。
【００３０】
ここで、使用される非接触サーミスタ素子６ｆａ３及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２は、図６のように温度に応じて抵抗値が変化する素子である。種類としては、温度が高くなるとその抵抗値が小さくなるように変化するものと、逆に、温度が低くなるとその抵抗値が小さくなるように変化するものがある。本発明では、温度が高くなると抵抗値が小さくなるように変化するサーミスタ素子を使用するが、温度が低くなると抵抗値が小さくなるように変化するサーミスタ素子を使用してもよい。
【００３１】
制御部１で感熱フィルム６ｆａ２及び保持部材６ｆａ１の温度を検出するために、非接触サーミスタ素子６ｆａ３及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２は、図７のような温度検出回路１９を形成している。
【００３２】
温度検出回路１９は、非接触サーミスタ素子６ｆａ３、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２と、検出抵抗Ｒｓ１、Ｒｓ２を有している。電源供給部Ｖｄｄと非接触サーミスタ素子６ｆａ３、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２の一端がそれぞれ接続され、非接触サーミスタ素子６ｆａ３の他端が検出抵抗Ｒｓ１の一端に接続され、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２の他端が検出抵抗Ｒｓ２の一端に接続される。そして、検出抵抗Ｒｓ１、Ｒｓ２の他端がそれぞれグランド部（ＧＮＤ）に接続される。この温度検出回路１９は、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と検出抵抗Ｒｓ１との間に、検出電圧点Ｖｏｕｔ１を有し、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２と検出抵抗Ｒｓ２との間に、検出電圧点Ｖｏｕｔ２を有している。
【００３３】
上述のように温度検出回路１９に備えられた非接触サーミスタ素子６ｆａ３及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２は、図６のように、その温度により抵抗値が変化する。そのため、非接触サーミスタ素子６ｆａ３及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２の温度にしたがって、図８のように、電圧検出点Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２で電圧が変化する。すなわち、非接触サーミスタ素子６ｆａ３及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２からの出力電圧を電圧検出点Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２で検出できる。したがって、温度検出回路１９に接続されている制御部１に制御によって所定の電圧を電源供給部Ｖｄｄから供給し、電圧検出点Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２で電圧をそれぞれ検出することで、例えば図８のようなグラフを用いて、非接触サーミスタ素子６ｆａ３及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２のそれぞれの温度を検出することができる。
【００３４】
これにより、非接触サーミスタ素子６ｆａ３は、制御部１の電圧検出点Ｖｏｕｔ１で検出された電圧よって、感熱フィルム６ｆａ２の温度を検出することができる。同様に、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２は、制御部１の電圧検出点Ｖｏｕｔ２で検出された電圧によって、保持部材６ｆａ１の温度を検出することができる。
【００３５】
この非接触サーミスタ６ｆａ及び補償用サーミスタ６ｆｂを備える温度検出部６ｆは、定着ローラ６ｂに離間して備えられている。この温度検出部６ｆと定着ローラ６ｂとの距離は、特に限定するものではないが、例えば０．９０ｍｍである。感熱フィルム６ｆａ２は、定着ローラ６ｂの表面の温度の変化に応じて変化し、保持部材６ｆａ１は、感熱フィルム６ｆａ２の温度の変化に応じて変化する。このように、定着ローラ６ｂの熱は、感熱フィルム６ｆａ２に伝わるが、感熱フィルム６ｆａ２に伝わった熱は、保持部材６ｆａ１にも伝わる。したがって、この感熱フィルム６ｆａ２と保持部材６ｆａ１で検出された温度によって定着ローラ６ｂの表面の温度を補正することができる。
【００３６】
排出センサ１０は、定着器６よりも搬送路の下流側に備えられ、定着器６から搬送された媒体１２が排出されるか否か検出する。この排出センサ１０は、制御部１に接続され、媒体１２が排出されるか否かを信号として制御部１に送信する。
【００３７】
制御部１は、図示されないマイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）入出力ポート、タイマ等によって構成される。パーソナルコンピュータなどの外部の情報処理装置と接続され、本発明の画像形成装置の動作を制御する上位コントローラなどから制御信号、ピットマップデータを一元的に配列したデータ等からなるビデオ信号に応じて印刷動作等の処理を実行する。
【００３８】
この制御部１は、上述で説明した各部材と接続され、画像形成装置に送信されてくる印刷データに基づいて、媒体１２に画像を形成する。そして、温度検出回路１９で検出された電圧から感熱フィルム６ｆａ２と保持部材６ｆａ１の温度を検出し、この温度から、回転体である定着ローラ６ｂの表面の温度を算出する温度算出手段となる。
【００３９】
以下、制御部１による、感熱フィルム６ｆａ２と保持部材６ｆａ１の温度からの定着ローラ６ｂの表面の温度の算出方法について説明する。
【００４０】
まず、実際に本発明の画像形成装置の定着器６と同じ定着器を用いて、定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ）と、非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される感熱フィルム６ｆａ２の温度（Ｔｎｃ）と、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）との時間に対する変化を検出すると、図９及び図１０のようになる。図１０は、図９のＡ部を拡大して表した図である。そして、図１１は、時間に対してＴｃとＴｎｃの差を示した図である。これにより、Ｔｃが略一定の値を示していても、Ｔａｍｂが低下するとともに、Ｔｎｃが低下していることがわかる。これは、保持部材６ｆａ１の温度の低下により、保持されている感熱フィルム６ｆａ２から保持部材６ｆａ１に流出する熱量（放熱量）が増加するためである。
【００４１】
ここで、Ｔｃ及びＴａｍｂの差と、Ｔｎｃ及びＴａｍｂの差との相関関係を示すと、図１２のようになる。すなわち、定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ）及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）の差と、非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される感熱フィルム６ｆａ２の温度（Ｔｎｃ）及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）の差とに強い相関関係があることがわかる。この関係を近似式で表すと下記の式１となる。
【００４２】
【数１】
0004521381.tif 000002
【００４３】
この式１を展開すると、下記式２となる。
【００４４】
【数２】
0004521381.tif 000003
【００４５】
これにより、実際の定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ）は、非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される感熱フィルム６ｆａ２の温度（Ｔｎｃ）及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）から算出することができる。この式２から、実際の定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ）は、感熱フィルム６ｆａ２の温度（Ｔｎｃ）及び保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）の関係が導き出せる。制御部１は、この関係を予め求め、この関係に基づいて定着ローラ６ｂの表面温度を算出することができる。これにより、定着ローラ６ｂ表面の温度を精度良く算出することができる。すなわち、非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される感熱フィルム６ｆａ２の温度（Ｔｎｃ）を補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）で補正することによって、周囲温度に応じた補正が可能となる。したがって、定着ローラ６ｂ表面に傷をつけることなく、より正確な温度を検出できる。そして、定着ローラ６ｂ表面の温度制御もより正確に行うことができる。
【００４６】
上述の式１及び式２のＡ、Ｂ、Ｃは、それぞれ定数であり、定着ローラ６ｂの表面温度を算出するための補正値である。例えば、図１２のような近似直線では、式１及び式２中のＡは、１．３となり、Ｃは、１．５となり、式２中のＢは、−０．３となる。このように算出される補正値Ａ、Ｂ、Ｃは、上述の近似式を求める実験を行うことで予め算出し、制御部１に保持される。この実験では、通常使用される状態と略同じ状態で、定着ローラ６ｂの表面温度Ｔｃを直接検出する検出手段を備え、実際に検出される温度と、サーミスタ素子によって検出される温度とから算出できる。制御部１は、検出される非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される感熱フィルム６ｆａ２の温度及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材６ｆａ１の温度から、この補正値Ａ、Ｂ、Ｃを用いて定着ローラ６ｂの表面温度をより正確に算出することができる。この補正値Ａ、Ｂ、Ｃは、画像形成装置の機種毎に実験により決定される。そのため、機種が異なると、別の値となる。例えば、機種が異なれば補正値Ａが１．４５、補正値Ｂが−０．４５、補正値Ｃが０．００のようになる。このように、係数は、装置内のファンと定着器６の位置関係により違いが生じる。
【００４７】
このように、補正値を保持した制御部１は、下記のように定着ローラ６ｂの表面の温度を適切な温度に制御している。以下、図１３を用いて定着ローラ６ｂの表面温度の制御方法について説明する。
【００４８】
制御部１は、印刷データを受け取ると、下記の処理を行う。なお、この処理は、サーミスタ素子による温度検出毎に行われる。まず、制御部１は、温度検出回路１９の電圧検出点Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２で、ステップＳ１において、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２との出力電圧を検出し、その値を読み取る。そして、制御部１は、ステップＳ２において、この出力電圧を温度に変換し、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２の温度を検出する。この出力電圧は、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２とのそれぞれの温度に応じて検出される電圧が変化するため、検出した出力電圧から、非接触サーミスタ素子６ｆａ３及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２それぞれの温度を検出することができる。
【００４９】
非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出した温度は、感熱フィルム６ｆａ２の温度（Ｔｎｃ）である。そして、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出した温度は、保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）である。制御部１は、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２の温度で検出した温度と、保持している補正値Ａ、Ｂ、Ｃから、ステップＳ３において、上述の式２で示した計算式を用いて、定着ローラ６ｂの表面の温度を算出する。このとき、算出される定着ローラ６ｂの表面の温度をＴｃ’とする。
【００５０】
算出された定着ローラ６ｂの表面の温度（Ｔｃ’）を用いて、制御部１は、ステップＳ４において、定着ローラ６ｂの表面の温度を制御する。このとき、制御部１は、定着ローラ６ｂ内の定着ヒータ６ａに接続されている通電制御部１６に、定着ヒータ６ａへの通電のＯＮ／ＯＦＦの指令を送る。この指令を受けて、通電制御部１６は、定着ヒータ６ａへのＯＮ／ＯＦＦを行い、定着ローラ６ｂの表面の温度を制御し、この処理を終了する。これを繰り返し行うことにより、媒体１２上のトナーの定着に適した温度に制御することができる。
【００５１】
このように、制御部１で定着ローラ６ｂの表面の温度を制御することで、図１４のように、実際の定着ローラ６ｂ表面の温度（Ｔｃ）と算出される定着ローラ６ｂの表面の温度（Ｔｃ’）との差がほとんどなくなる。これにより、非接触型の温度検出部６ｆで定着ローラ６ｂの表面の温度を検出しても、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２により検出される温度、すなわち周囲温度に応じて補正されるため、より正確に定着ローラ６ｂの表面の温度を算出することができる。すなわち、感熱フィルム６ｆａ２と保持部材６ｆａ１との温度とから、定着ローラ６ｂの表面の温度の算出に使用される補正値を算出することができ、より正確な温度を検出することができる。
【００５２】
定着ローラ６ｂの表面の温度を算出する方法として、補正値Ａ、Ｂ、Ｃを保持し、上述式１を使用して算出する方法を挙げたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、式１の代わりに、変換テーブルを用いる方法であってもよい。この場合、サーミスタ素子特性と温度検出回路の定数を決定し、検出電圧値とそのときの温度を所定の電圧毎に１対１のデータとして制御部１に保存する。
【００５３】
また、定着ローラ６ｂの表面の温度を算出する式を、実際の定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ）及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）の差と、非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される感熱フィルム６ｆａ２の温度（Ｔｎｃ）及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）の差との相関から求めたが、実施の形態１は、これに限定されるものではない。例えば、定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ）及び非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される感熱フィルム６ｆａ２の温度（Ｔｎｃ）の差と、非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される感熱フィルム６ｆａ２の温度（Ｔｎｃ）及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）の差との相関関係より、定着ローラ６ｂの表面の温度を算出する式を求めてもよい。この場合、上述の式１は、下記式３となる。
【００５４】
【数３】
0004521381.tif 000004
【００５５】
この式３を展開すると、下記式４となる。
【００５６】
【数４】
0004521381.tif 000005
【００５７】
式３及び式４中の定数である補正値Ａ’、Ｂ’、Ｃ’を制御部１に保持し、上述の式２の代わりに式４を用いて、非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される感熱フィルム６ｆａ２の温度（Ｔｎｃ）及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）から、定着ローラ６ｂの表面温度を算出することができる。この式を用いても、定着ローラ６ｂの表面温度を正確に算出することができる。
【００５８】
上述のように構成される本発明の画像形成装置は、印刷データが送信されてくると以下のように動作する。
【００５９】
まず、制御部１は、印刷データを受け取ると、図１３のように、定着ローラ６ｂがトナーの媒体１２への定着に適した温度となるように、定着ヒータ６ａ等を通電制御部１６を介して制御する。そして、定着ローラ６ｂがトナーの媒体１２への定着に適した温度になった後、制御部１は、媒体残量センサ７によって媒体カセット１１にセットされている媒体１２の有無を検出する。その結果、印刷に使用する媒体１２が存在することを検出すると、上述のように、給紙ローラで媒体１２を搬送路に送る。
【００６０】
搬送路に送られた媒体１２が書き出しセンサ９に到達すると、制御部１にその信号が送られる。この信号を受け取った制御部１は、帯電器電源２ａを通じて帯電器２に電圧を印加し、感光ドラム８の表面を帯電させる。そして、制御部１は、供給された印刷データに基づいて、感光ドラム８にトナーを付着させる箇所に露光器３によって露光させ、感光ドラム８に帯電した電荷を消去させる。その後、制御部１は、現像器電源４ａを通じて現像器４で所定の電荷を有するようにトナーを帯電させ、感光ドラム８にそのトナーを供給し、電気的な吸引力によって露光器３で露光した箇所に付着させ、感光ドラム８上にトナー像を形成させる。
【００６１】
そして、制御部１は、転写器電源５ａを通じて転写器５表面に電荷を印加する。そして、転写器５の電気的な吸引力によって、感光ドラム８表面に形成されたトナー像を、搬送路に送られてくる媒体１２に転写する。そして、トナー像を転写した媒体１２が感光ドラム８の搬送路下流側にある定着器６に送られる。制御部１は、定着器６に送られてきた媒体１２を上述のように制御された定着ローラ６ｂの温度と、加圧ローラ６ｃによって、媒体１２上のトナーを溶着させるように、媒体１２上にトナーを定着させる。トナーが定着した媒体１２は、定着器６の搬送路下流側に送られ、排出センサ１０を通過して、排出スタッカ等の装置外部に排出される。このように、実施の形態１で説明する画像形成装置は、送信されてくる印刷データに基づいた画像を媒体１２に形成することができる。
【００６２】
したがって、実施の形態１で説明した画像形成装置は、定着ローラ６ｂの表面の温度を検出する非接触型の温度検出部６ｆを定着ローラ６ｂに備えることで、定着ローラ６ｂ表面を傷つけることがなく、形成される画像の品位の低下を防止することができる。そして、制御部１は、上述のように、感熱フィルム６ｆａ２の温度と保持部材６ｆａ１の温度から算出される補正値を使用し、感熱フィルム６ｆａ２の温度を保持部材６ｆａ１の温度に基づいて補正して定着ローラ６ｂの表面の温度を算出することで、より正確な温度を検出することができる。したがって、定着ローラ６ｂ表面に傷をつけることなく、周囲温度の影響を補正したより正確な温度を検出できる。そして、定着ローラ６ｂ表面の温度制御もより正確に行うことができ、確実にトナーを媒体１２に定着させることができる。
【００６３】
実施の形態１では、印刷データを受信した場合、すなわち印刷時における定着ローラ６ｂ表面の温度制御について説明したが、本発明はこれに限らず、媒体１２が感光ドラム８に搬送されない状態、すなわち、ウォーミングアップ時においても同様の温度制御が可能である。定着器６は、媒体１２が通過することで、熱が奪われるため、上述した印刷時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃとは異なる補正値Ａ、Ｂ、Ｃを予め求め、制御部１がその補正値Ａ、Ｂ、Ｃを用いて定着ローラ６ｂ表面の正確な温度を算出してもよい。例えば、ウォーミングアップ時の着ローラ６ｂの温度検出において、制御部１は、補正値Ａが１．４０、補正値Ｂが−０．４０、補正値Ｃが０．００というように、上述した補正値Ａ、Ｂ、Ｃとは異なる値を使用して、温度検出をおこなってもよい。これにより、より正確に定着ローラ６ｂの温度制御が可能となる。
【００６４】
［実施の形態２］
実施の形態２で説明する画像形成装置は、図１５のように、制御部１内に時間計測手段である時間計測部２０と、感熱部材温度記憶手段である非接触サーミスタ検出温度記憶部２５とをさらに有している。それ以外は、実施の形態１と同じであるため、同じ番号を付して説明を省略する。
【００６５】
定着ローラ６ｂと温度検出部６ｆとは、離間して備えられていることで、定着ローラ６ｂから温度検出部６ｆへの伝熱に遅れが生じる。この伝熱の遅れにより、温度検出部６ｆの非接触サーミスタ素子６ｆｂ３が検出する温度（Ｔｎｃ）は、図１６のＡ部のように、急激に温度が変化することがある。この場合、図１７のように、実際の定着ローラ６ｂの温度（Ｔｃ）と温度算出手段である制御部１で算出される温度（Ｔｃ’）との差（Ｔｃ−Ｔｃ’）は、大きく異なってしまう。すなわち、実際の定着ローラ６ｂの表面の温度との検出誤差が生じてしまう。
【００６６】
この実施の形態２で説明する画像形成装置は、制御部１の時間計測部２０で単位時間が計測され、その単位時間毎に検出される感熱フィルム６ｆａ２の温度が非接触サーミスタ検出温度記憶部２５に記憶される。この単位時間毎の感熱フィルム６ｆａ２の温度から所定時間における温度変化量を算出し、この温度変化量を利用することで、上述の検出誤差を補正することができる。すなわち、より正確に定着ローラ６ｂの表面の温度を算出することができる。
【００６７】
時間計測部２０は、制御部１内に備えられ、例えば時計等が挙げられる。この時間計測部２０は、制御部１が非接触サーミスタ６ｆａでの温度検出を単位時間毎に行わせる際に、その単位時間を計測する。すなわち、制御部１は、時間計測部２０で計測する単位時間毎に、非接触サーミスタ６ｆａで感熱フィルム６ｆａ２の温度を検出する。この単位時間は特に限定されないが、例えば１秒でも、１／１００秒でもよい。
【００６８】
非接触サーミスタ検出温度記憶部２５は、制御部１の図示されないＲＡＭに確保された一定の記憶領域である。そして、非接触サーミスタ検出温度記憶部２５は、非接触サーミスタ６ｆａの非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される温度を単位時間毎にその記憶領域に記憶する。このとき、非接触サーミスタ検出温度記憶部２５は、記憶領域を所定の数の要素に区切られる。そして、非接触サーミスタ検出温度記憶部２５は、検出された単位時間毎の温度を区切られた各要素に順次格納するように記憶する。
【００６９】
例えば、１００の要素に区切られている場合、非接触サーミスタ検出温度記憶部２５は、非接触サーミスタ素子６ｆａ３ではじめに検出された温度をＴｎｃ［０］に格納する。そして、単位時間経過後にＴｎｃ［０］に格納された温度をＴｎｃ［１］に移し、非接触サーミスタ素子６ｆａ３で次に検出された温度をＴｎｃ［０］に格納する。非接触サーミスタ検出温度記憶部２５は、これを繰り返して単位時間毎に検出される温度を記憶する。そして、Ｔｎｃ［９９］まで温度が格納され、次の温度を新たにＴｎｃ［０］に格納する場合、非接触サーミスタ検出温度記憶部２５は、Ｔｎｃ［９９］に格納されている温度を消去する。そして、Ｔｎｃ［９８］に格納さている温度をＴｎｃ［９９］に移すように、順次温度を移し、新しく検出された温度をＴｎｃ［０］に格納する。
【００７０】
定着ローラ６ｂの表面温度を検出する際に、温度算出手段となる制御部１は、この単位時間毎に検出された温度を使用して補正値を算出する。以下、単位時間をｔとし、非接触サーミスタ検出温度記憶部２５を区切る要素の数をｎとして、その補正値の算出方法について説明する。
【００７１】
まず、所定時間Ｔにおける非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される感熱フィルム６ｆａ２の温度（Ｔｎｃ）の変化量について説明する。この、所定時間Ｔにおける感熱フィルム６ｆａ２の温度の変化量（ｄＴｎｃ／ｄＴ）は、非接触サーミスタ検出温度記憶部２５で、各要素として単位時間毎に記憶されている温度から算出できる。所定時間Ｔ前から現在までの温度変化量を算出する場合、所定時間Ｔ前に検出された温度は、非接触サーミスタ検出温度記憶部２５のＴｎｃ［ｎ−１］に格納されている。そして、現在検出された温度は、非接触サーミスタ検出温度記憶部２５のＴｎｃ［０］に格納されている。それぞれの温度をＴｎｃ［ｎ−１］、Ｔｎｃ［０］とすると、所定時間Ｔにおける感熱フィルム６ｆａ２の温度の変化量（ｄＴｎｃ／ｄＴ）は、下記の式５によって算出される。なお、所定時間Ｔは、感熱フィルム６ｆａ２の温度の変化量を算出する際に基準となる時間で、時間計測部で計測される単位時間ｔと同じ又は単位時間ｔの自然数倍の時間であり、特に限定されるものではない。また、所定時間Ｔは、単位時間ｔと非接触サーミスタ検出温度記憶部２５を区切る要素の数ｎとの積により求められる。
【００７２】
【数５】
0004521381.tif 000006
【００７３】
そして、実際に本発明の画像形成装置の定着器６と同じ定着器を用いて、所定時間Ｔにおける感熱フィルム６ｆａ２の温度の変化量（ｄＴｎｃ／ｄＴ）に対する実際の定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ）と実施の形態１で説明した式２で算出される定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ’）との差を調べると、図１８のようになる。すなわち、所定時間Ｔにおける感熱フィルム６ｆａ２の温度の変化量（ｄＴｎｃ／ｄＴ）と、実際の定着ローラ６ｂの表面温度と式２で算出される定着ローラ６ｂの表面温度との差（Ｔｃ’−Ｔｃ）に強い相関関係があることがわかる。この関係を表した近似式で表すと下記の式６となる。この式２は実施の形態１と同じであるため説明を省略する。
【００７４】
【数６】
0004521381.tif 000007
【００７５】
すなわち、定着ローラ６ｂと温度検出部６ｆとが離間して備えられていることに起因する伝熱の遅れによる定着ローラ６ｂの表面温度の検出誤差は、所定時間Ｔにおける感熱フィルム６ｆａ２の温度の変化量（ｄＴｎｃ／ｄＴ）と定数Ｄとの積で示される。Ｔｃ’は、実施の形態１で示した式２によって求めている。したがって、定着ローラ６ｂの表面温度は、式２の右辺からＤ×（ｄＴｎｃ／ｄＴ）を差し引いた下記の式７により算出される。すなわち、このＤ×（ｄＴｎｃ／ｄＴ）が所定時間Ｔにおける温度変化量に基づいて算出された補正値となる。
【００７６】
【数７】
0004521381.tif 000008
【００７７】
上述の式１及び式２のＡ、Ｂ、Ｃは、実施の形態１と同様に算出される。そして、式６及び式７のＤは、図１８に示されるような相関図によって求められる近似式の傾きから求めることができる。この補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの値としては、例えば、補正値Ａは１．４５、補正値Ｂは−０．４５、補正値Ｃは０．００、補正値Ｄは１．２０である。このように算出される補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、予め算出し、制御部１に保持される。制御部１は、検出される非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される感熱フィルム６ｆａ２の温度、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材６ｆａ１の温度、及び、所定時間Ｔにおける感熱フィルム６ｆａ２の温度の変化量から、この補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて定着ローラ６ｂの表面温度を正確に算出することができる。この補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、画像形成装置の機種毎に実験により決定される。そのため、機種が異なると、別の値となる。
【００７８】
このように、補正値を保持した制御部１は、下記のように定着ローラ６ｂの表面の温度を適切な温度に制御している。以下、図１９を用いて定着ローラ６ｂの表面温度の制御方法について説明する。
【００７９】
制御部１は、印刷データを受け取ると、下記の処理を行う。なお、この処理は、サーミスタ素子による温度検出毎に行われる。まず、制御部１は、温度検出回路１９の電圧検出点Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２で、ステップＳ１１において、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２との出力電圧を検出し、その値を読み取る。そして、制御部１は、ステップＳ１２において、この出力電圧を温度に変換し、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２の温度を検出する。この出力電圧は、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２とのそれぞれの温度に応じて検出される電圧が変化するため、検出した出力電圧から、非接触サーミスタ素子６ｆａ３及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２それぞれの温度を検出することができる。
【００８０】
非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出した温度は、感熱フィルム６ｆａ２の温度（Ｔｎｃ）である。そして、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出した温度は、保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）である。制御部１は、ステップＳ１３において、非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出された温度を非接触サーミスタ検出温度記憶部２５の所定の数に区切られた要素のＴｎｃ［０］に格納させる。所定時間Ｔ前に検出された感熱フィルム６ｆａ２の温度は、非接触サーミスタ検出温度記憶部２５のｎ番目の要素Ｔｎｃ［ｎ−１］に格納される。そして、制御部１は、ステップＳ１４において、Ｔｎｃ［ｎ−１］に所定時間Ｔ前に検出された温度が格納されているか否かを判断する。Ｔｎｃ［ｎ−１］に温度が格納されていない場合、制御部１は、ステップＳ１８に移行する。
【００８１】
一方、ステップＳ１４において、Ｔｎｃ［ｎ−１］に温度が格納されている場合、制御部１は、ステップＳ１５において、現在非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出した温度Ｔｎｃ［０］と、所定時間Ｔ前に非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出した温度Ｔｎｃ［ｎ−１］から、上記式５を用いて所定時間Ｔにおける非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出した温度の変化量を算出する。すなわち、制御部１は、所定時間Ｔにおける感熱フィルム６ｆａ２の温度の変化量を算出する。
【００８２】
そして、制御部１は、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２の温度で検出した温度と所定時間Ｔにおける非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出した温度の変化量と保持している補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとから、ステップＳ１６において、上述の式７で示した計算式を用いて、定着ローラ６ｂの表面の温度（Ｔｃ’）を算出する。
【００８３】
算出されたＴｃ’を用いて、制御部１は、ステップＳ１７において、定着ローラ６ｂの表面の温度を制御する。このとき、制御部１は、定着ローラ６ｂ内の定着ヒータ６ａに接続されている通電制御部１６に、定着ヒータ６ａへの通電のＯＮ／ＯＦＦの指令を送る。この指令を受けて、通電制御部１６は、定着ヒータ６ａへのＯＮ／ＯＦＦを行い、定着ローラ６ｂの表面の温度を制御する。
【００８４】
そして、制御部１は、ステップＳ１８において、非接触サーミスタ検出温度記憶部２５の区切られた各要素に格納されている温度を、Ｔｎｃ［ｉ］をＴｎｃ［ｉ＋１］となるようにずらす。このとき、ｉは０からｎ−１を示す。ステップＳ１８の終了後に、制御部１は、この処理を終了する。制御部１は、この一連の処理をサーミスタ素子によって温度を検出する度に繰り返し行う。これにより、媒体１２上のトナーの定着に適した温度に制御することができる。
【００８５】
このように、制御部１で上述のように定着ローラ６ｂの表面の温度を制御することで、図２０のように、実際の定着ローラ６ｂ表面の温度（Ｔｃ）と算出される定着ローラ６ｂの表面の温度（Ｔｃ’）との差がほとんどなくなる。これにより、温度検出部６ｆが定着ローラ６ｂから離間して備えられていても、伝熱の遅れにより生じる定着ローラ６ｂの表面の温度の誤差を精度よく補正することができる。すなわち、感熱フィルム６ｆａ２と保持部材６ｆａ１との温度と所定時間Ｔにおける感熱フィルム６ｆａ２の温度の変化量とにより、より正確な温度を検出することができる。
【００８６】
実施の形態２で説明した画像形成装置は、上述のように、正確に定着ローラ６ｂの表面の温度を検出する。そして、実施の形態１で説明したように媒体１２に画像を形成することができる。
【００８７】
したがって、実施の形態２で説明した画像形成装置は、定着ローラ６ｂの表面の温度を検出する非接触型の温度検出部６ｆを定着ローラ６ｂに備えることで、定着ローラ６ｂ表面を傷つけることがなく、形成される画像の品位の低下を防止することができる。所定時間における感熱フィルム６ｆａ２の温度変化量に基づいて非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される温度を補正することで、定着ローラ６ｂ表面の温度が変化する場合に生じる非接触サーミスタ素子６ｆａ３への伝熱の遅れに対応することができる。すなわち、非接触サーミスタ素子６ｆａ３への伝熱の遅れによって生じる誤差を補正することができる。したがって、定着ローラ６ｂの周囲温度の変化に応じた補正が可能となり、より正確に定着ローラ６ｂ表面の温度を検出することができる。そして、定着ローラ６ｂ表面の温度制御もより正確に行うことができ、確実にトナーを媒体１２に定着させることができる。
【００８８】
実施の形態２では、印刷データを受信した場合、すなわち印刷時における定着ローラ６ｂ表面の温度制御について説明したが、本発明はこれに限らず、媒体１２が感光ドラム８に搬送されない状態、すなわち、ウォーミングアップ時においても同様の温度制御が可能である。定着器６は、媒体１２が通過することで、熱が奪われるため、上述した印刷時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとは異なる補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを予め求め、制御部１がその補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて定着ローラ６ｂ表面の正確な温度を算出してもよい。例えば、ウォーミングアップ時の着ローラ６ｂの温度検出において、制御部１は、補正値Ａが１．４０、補正値Ｂが−０．４０、補正値Ｃが０．００、補正値Ｄが１．２０というように、印刷時とは異なる値を使用して、温度検出をおこなってもよい。これにより、より正確に定着ローラ６ｂの温度制御が可能となる。
【００８９】
［実施の形態３］
実施の形態３で説明する画像形成装置の構成は、実施の形態２で説明した画像形成装置と同じである。実施の形態３で説明する画像形成装置では、実施の形態２で説明した式７の補正値Ａが周囲の温度、すなわち、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材の温度に応じて変化することに着目する。実施の形態３で説明する画像形成装置は、この変化によって生じる誤差を補正することができる。なお、実施の形態３で説明する画像形成装置を構成する部材は、実施の形態１及び２と同じであるため、同じ番号を付して説明を省略する。
【００９０】
実際の定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ）と、非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される感熱フィルムの温度（Ｔｎｃ）と、周囲の温度である補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材の温度（Ｔａｍｂ）とは、図２１のようになる。そして、実際の定着ローラ６ｂの表面温度及び実施の形態２の式７で算出された定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ’）の差（Ｔｃ−Ｔｃ’）と、感熱フィルムの温度及び実際の定着ローラ６ｂの表面温度の差（Ｔｎｃ−Ｔｃ）とは、図２２のような関係である。これにより、感熱フィルムの温度及び実際の定着ローラ６ｂの表面温度の差（Ｔｎｃ−Ｔｃ）が大きいとき、実際の定着ローラ６ｂの表面温度と算出された定着ローラ６ｂの表面温度の差（Ｔｃ−Ｔｃ’）が大きくなることがわかる。感熱フィルムの温度及び実際の定着ローラ６ｂの表面温度の差（Ｔｎｃ−Ｔｃ）が大きい場合、実施の形態１で説明したように、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される温度が低い、すなわち周囲の温度が低いことを示す。したがって、周囲の温度が低いことで、算出される定着ローラ６ｂの表面温度に誤差が生じることになる。これは、周囲の温度が大きく異なる場合、定着ローラ６ｂと温度検出部６ｆとの間の空間熱抵抗が変化し、それにともなって最適な補正値が異なるためである。
【００９１】
この実施の形態３で説明する画像形成装置は、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出できる周囲の温度に応じて補正値を変化させ、より正確に定着ローラ６ｂの表面の温度を算出することができる。
【００９２】
まず、周囲の温度である補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される温度に対して、上述の式７に用いられる補正値Ａとの関係を調べると図２３のようになる。すなわち、周囲温度と補正値Ａとに強い相関関係があることがわかる。この関係を近似式で表すと下記の式８となる。
【００９３】
【数８】
0004521381.tif 000009
【００９４】
すなわち、上述した式７の補正値Ａは、周囲温度Ｔａｍｂと比例関係にあり、周囲温度に応じた値を示すことがわかる。ここで、定数ａ、ｂを予め求めておくことで、周囲の温度に応じて補正値Ａを補正することができる。この定数ａ、ｂは、図２３に示されるような相関図によって求められる近似式から求めることができる。この定数ａ、ｂは、補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと同様に予め求め、制御部１に保持される。制御部１は、検出される補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される温度から、定数ａ、ｂを用いて、補正値Ａを補正した値Ａ［Ｔａｍｂ］を算出する。この補正値Ａ［Ｔａｍｂ］を上述した式７のＡに代入すると、下記の式９となる。この定数ａ、ｂは、画像形成装置の機種毎に実験により決定される。そのため、機種が異なると、別の値となる。例えば、機種が異なれば定数ａが０．３３、定数ｂが１．１０のようになる。
【００９５】
【数９】
0004521381.tif 000010
【００９６】
制御部１は、検出される非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される温度、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される温度、及び、所定時間Ｔにおける感熱フィルム６ｆａ２の温度の変化量から、この補正値Ａ［Ｔａｍｂ］、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて定着ローラ６ｂの表面温度を正確に算出できる。
【００９７】
このように、補正値を保持した制御部１は、下記のように定着ローラ６ｂの表面の温度を適切な温度に制御している。以下、図２４を用いて定着ローラ６ｂの表面温度の制御方法について説明する。
【００９８】
制御部１は、印刷データを受け取ると、下記の処理を行う。なお、この処理は、サーミスタ素子による温度検出毎に行われる。まず、制御部１は、温度検出回路１９の電圧検出点Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２で、ステップＳ２１において、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２との出力電圧を検出し、その値を読み取る。そして、制御部１は、ステップＳ２２において、この出力電圧を温度に変換し、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２の温度を検出する。この出力電圧は、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２とのそれぞれの温度に応じて検出される電圧が変化するため、検出した出力電圧から、非接触サーミスタ素子６ｆａ３及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２それぞれの温度を検出することができる。
【００９９】
非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出した温度は、感熱フィルム６ｆａ２の温度（Ｔｎｃ）である。そして、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出した温度は、保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）である。制御部１は、ステップＳ２３において、非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出された温度を非接触サーミスタ検出温度記憶部２５の所定の数に区切られた要素のＴｎｃ［０］に格納させる。所定時間Ｔ前に検出された感熱フィルム６ｆａ２の温度は、非接触サーミスタ検出温度記憶部２５のｎ番目の要素Ｔｎｃ［ｎ−１］に格納される。そして、制御部１は、ステップＳ２４において、Ｔｎｃ［ｎ−１］に所定時間Ｔ前に検出された温度が格納されているか否かを判断する。Ｔｎｃ［ｎ−１］に温度が格納されていない場合、制御部１は、ステップＳ２９に移行する。
【０１００】
一方、ステップＳ２４において、Ｔｎｃ［ｎ］に温度が格納されている場合、制御部１は、ステップＳ２５において、現在非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出した温度Ｔｎｃ［０］と、所定時間Ｔ前に非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出した温度Ｔｎｃ［ｎ−１］から、上記式５を用いて所定時間Ｔにおける非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出した温度の変化量を算出する。すなわち、制御部１は、所定時間Ｔにおける感熱フィルム６ｆａ２の温度の変化量を算出する。
【０１０１】
所定時間Ｔにおける感熱フィルム６ｆａ２の温度の変化量を算出した後、制御部１は、ステップＳ２６において、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出された温度と予め算出してある定数ａ、ｂとにより、予め求めていた補正値Ａを式８に基づいて補正値Ａ［Ｔａｍｂ］に補正する。
【０１０２】
そして、制御部１は、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２の温度で検出した温度と所定時間Ｔにおける非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出した温度の変化量と、保持している補正値Ｂ、Ｃ、Ｄと、ステップＳ２６で算出された補正値Ａ［Ｔａｍｂ］から、ステップＳ２７において、上述の式９で示した計算式を用いて、定着ローラ６ｂの表面の温度（Ｔｃ’）を算出する。
【０１０３】
算出されたＴｃ’を用いて、制御部１は、ステップＳ２８において、定着ローラ６ｂの表面の温度を制御する。このとき、制御部１は、定着ローラ６ｂ内の定着ヒータ６ａに接続されている通電制御部１６に、定着ヒータ６ａへの通電のＯＮ／ＯＦＦの指令を送る。この指令を受けて、通電制御部１６は、定着ヒータ６ａへのＯＮ／ＯＦＦを行い、定着ローラ６ｂの表面の温度を制御する。
【０１０４】
そして、制御部１は、ステップＳ２９において、非接触サーミスタ検出温度記憶部２５の区切られた各要素に格納されている温度を、Ｔｎｃ［ｉ］をＴｎｃ［ｉ＋１］となるようにずらす。このとき、ｉは０からｎ−１を示す。ステップＳ１８の終了後に、制御部１は、この処理を終了する。制御部１は、この一連の処理をサーミスタ素子によって温度を検出する度に繰り返し行う。これにより、媒体１２上のトナーの定着に適した温度に制御することができる。
【０１０５】
このように、実施の形態３で説明した画像形成装置は、制御部１で上述のように補正値Ａの値を周囲の温度すなわち、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される温度に応じて変化させる。これにより、周囲の温度が低い時等といった周囲の温度が大きく変化して定着ローラ６ｂと温度検出部６ｆとの空間熱抵抗が変化した場合のように、算出された定着ローラ６ｂの表面の温度に誤差が生じやすい場合であっても、図２５のように、実際の定着ローラ６ｂの表面の温度（Ｔｃ）と算出された定着ローラ６ｂの表面の温度（Ｔｃ’）との差がほとんどなくなる。このように、周囲の温度に応じて補正値を変化させることで、周囲温度の状況に応じた補正を可能とする。したがって、より正確に定着ローラ６ｂ表面の温度を検出することができる。
【０１０６】
実施の形態３で説明した画像形成装置は、上述のように、正確に定着ローラ６ｂの表面の温度を検出する。そして、実施の形態１で説明したように媒体１２に画像を形成することができる。
【０１０７】
したがって、実施の形態３で説明した画像形成装置は、定着ローラ６ｂの表面の温度を検出する非接触型の温度検出部６ｆを定着ローラ６ｂから離間して備えることで、定着ローラ６ｂ表面を傷つけることがなく、形成される画像の品位の低下を防止することができる。そして、周囲の温度に応じて補正値を変化させることで、周囲温度の状況に応じた補正を可能とする。したがって、より正確に定着ローラ６ｂ表面の温度を検出することができる。そして、定着ローラ６ｂ表面の温度制御もより正確に行うことができ、確実にトナーを媒体１２に定着させることができる。
【０１０８】
実施の形態３で説明した画像形成装置は、補正値Ａについて説明したが、本発明は、これに限られるものではない。補正値Ｂ、Ｃ、Ｄについても同様に周囲の温度、すなわち、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される温度と補正値Ｂ、Ｃ、Ｄとの関係から、補正することができる。これにより、より周囲温度の状況に応じた補正が可能なり、より正確に定着ローラ６ｂの表面の温度を算出することができる。なお、この補正値Ｄを周囲の温度によって補正することで、所定時間の感熱フィルム６ｆａ２の温度変化量を周囲の温度によって補正することができる。また、実施の形態３で説明した補正値Ａの補正のように、周囲温度と所定時間の感熱フィルム６ｆａ２の温度変化量との関係を求め、同様に、周囲温度と所定時間の感熱フィルム６ｆａ２の温度変化量を補正するようにしてもよい。
【０１０９】
実施の形態３では、印刷データを受信した場合、すなわち印刷時における定着ローラ６ｂ表面の温度制御について説明したが、本発明はこれに限らず、媒体１２が感光ドラム８に搬送されない状態、すなわち、ウォーミングアップ時においても同様の温度制御が可能である。定着器６は、媒体１２が通過することで、熱が奪われるため、上述した印刷時の補正値Ａを補正するための定数ａ、ｂとは異なる定数ａ、ｂを予め求め、制御部１がその定数ａ、ｂを補正値Ａ［Ｔａｍｂ］を求め、この補正値Ａ［Ｔａｍｂ］と補正値Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて定着ローラ６ｂ表面の正確な温度を算出してもよい。例えば、ウォーミングアップ時の定着ローラ６ｂの温度検出において、制御部１は、定数ａが０．００、定数ｂが１．４０というように、印刷時とは異なる値を使用して補正値Ａの値を補正値Ａ［Ｔａｍｂ］に補正してもよい。これによって、補正値Ａ［Ｔａｍｂ］が１．４０となり、補正値Ｂを−０．４０、補正値Ｃを０．００、補正値Ｄを１．２０というように、印刷時とは異なる値を使用して、温度検出をおこなってもよい。これにより、より正確に定着ローラ６ｂの温度制御が可能となる。
【０１１０】
［実施の形態４］
実施の形態４で説明する画像形成装置の構成は、実施の形態１で説明した画像形成装置と同じである。実施の形態４で説明する画像形成装置は、定着ローラ６ｂが回転することで発生する定着器６内の空気の流れによる感熱フィルム６ｆａ２の周囲温度が低下することに着目する。実施の形態４で説明する画像形成装置は、この周囲温度の低下によって生じる誤差を補正することができる。なお、実施の形態４で説明する画像形成装置を構成する部材は、実施の形態１乃至３と同じであるため、同じ番号を付して説明を省略する。
【０１１１】
定着ローラ６ｂの実際の表面温度（Ｔｃ）は、定着ローラ６ｂが回転することで、図２６のように、温度が低下してしまう。そして、定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ）と、非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される感熱フィルムの温度（Ｔｎｃ）との差は、図２７のように、定着ローラ６ｂの回転時と、停止時とで異なる。すなわち、回転時に使用する補正値を、停止時にも使用すると、実際の定着ローラ６ｂの表面温度に誤差が生じてしまう。これは、定着ローラ６ｂと温度検出部６ｆとが離間して備えられているため、定着ローラ６ｂの回転により定着器６内の空気が流れることで、周囲の温度が低下し、放熱量が多くなるためである。
【０１１２】
この実施の形態４で説明する画像形成装置は、定着ローラ６ｂの動作状況として、回転時に使用される補正値と、停止時に使用される補正値とを予め求め、定着ローラ６ｂの動作状況に応じて、いずれか一方を使用して、より正確に定着ローラ６ｂの表面の温度を算出することができる。
【０１１３】
まず、実際の定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ）と周囲の温度である補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材の温度（Ｔａｍｂ）との差、及び、非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される感熱フィルムの温度（Ｔｎｃ）と保持部材の温度（Ｔａｍｂ）との差との関係は、図２８のようになる。このように、実施の形態１と同様に、定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ）及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）の差と、非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される感熱フィルム６ｆａ２の温度（Ｔｎｃ）及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）の差とに強い相関関係があることがわかる。この関係を近似式で表すと上記の式１となり、実施の形態１と同様に、上記式２が導き出せる。これにより、実際の定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ）は、感熱フィルム６ｆａ２の温度（Ｔｎｃ）及び保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）の関係が導き出せる。
【０１１４】
上述の式１及び式２のＡ、Ｂ、Ｃは、定着ローラ６ｂの回転時と停止時に分けてそれぞれ実施の形態１と同様に算出される。例えば定着ローラ６ｂの回転時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃの値としては、補正値Ａが１．４５、補正値Ｂが−０．４５、補正値Ｃが０．００である。また、定着ローラ６ｂの停止時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃの値としては、例えば、補正値Ａが１．３４、補正値Ｂが−０．３４、補正値Ｃが０．００である。このように算出される補正値Ａ、Ｂ、Ｃは、予め算出し、制御部１に保持される。制御部１は、検出される非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される感熱フィルム６ｆａ２の温度、及び、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材６ｆａ１の温度から、この補正値Ａ、Ｂ、Ｃを用いて定着ローラ６ｂの表面温度を正確に算出することができる。この補正値Ａ、Ｂ、Ｃは、画像形成装置の機種毎に実験により決定される。そのため、機種が異なると、別の値となる。
【０１１５】
このように、補正値を保持した制御部１は、下記のように定着ローラ６ｂの表面の温度を適切な温度に制御している。以下、図２９を用いて定着ローラ６ｂの表面温度の制御方法について説明する。
【０１１６】
制御部１は、印刷データを受け取ると、下記の処理を行う。なお、この処理は、サーミスタ素子による温度検出毎に行われる。まず、制御部１は、温度検出回路１９の電圧検出点Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２で、ステップＳ１０１において、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２との出力電圧を検出し、その値を読み取る。そして、制御部１は、ステップＳ１０２において、この出力電圧を温度に変換し、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２の温度を検出する。この出力電圧は、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２とのそれぞれの温度に応じて検出される電圧が変化するため、検出した出力電圧から、非接触サーミスタ素子６ｆａ３及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２それぞれの温度を検出することができる。
【０１１７】
そして、制御部１は、ステップＳ１０３において、定着ローラ６ｂが回転しているか否かを判断する。定着ローラ６ｂが回転している場合、制御部１は、ステップＳ１０４−１において、予め求めた定着ローラ６ｂの回転時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃを選択し、ステップＳ１０５に移行する。一方、ステップＳ１０３において、定着ローラ６ｂが停止している場合、制御部１は、ステップＳ１０４−２において、予め求めた定着ローラ６ｂの停止時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃを選択し、ステップＳ１０５に移行する。
【０１１８】
非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出した温度は、感熱フィルム６ｆａ２の温度（Ｔｎｃ）である。そして、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出した温度は、保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）である。制御部１は、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２の温度で検出した温度と、ステップＳ１０４−１又はステップＳ１０４−２で選択された補正値Ａ、Ｂ、Ｃから、ステップＳ１０５において、上述の式２で示した計算式を用いて、定着ローラ６ｂの表面の温度を算出する。このとき、算出される定着ローラ６ｂの表面の温度をＴｃ’とする。
【０１１９】
算出された定着ローラ６ｂの表面の温度（Ｔｃ’）を用いて、制御部１は、ステップＳ１０６において、定着ローラ６ｂの表面の温度を制御する。このとき、制御部１は、定着ローラ６ｂ内の定着ヒータ６ａに接続されている通電制御部１６に、定着ヒータ６ａへの通電のＯＮ／ＯＦＦの指令を送る。この指令を受けて、通電制御部１６は、定着ヒータ６ａへのＯＮ／ＯＦＦを行い、定着ローラ６ｂの表面の温度を制御し、この処理を終了する。これを繰り返し行うことにより、媒体１２上のトナーの定着に適した温度に制御することができる。
【０１２０】
例えば、定着ローラ６ｂの回転時に定着ローラ６ｂの停止時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃを使用して定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ’）を算出して、制御部１が定着ローラ６ｂの表面温度の制御を行うと、図３０のように、定着ローラ６ｂを回転させることで、実際の回転ローラ６ｂの表面温度と差が出てしまう。また、定着ローラ６ｂの停止時に定着ローラ６ｂの回転時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃを使用して定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ’）を算出して、制御部１が定着ローラ６ｂの表面温度の制御を行うと、図３１のように、定着ローラ６ｂが停止している状態で、実際の回転ローラ６ｂの表面温度と差が出てしまう。
【０１２１】
図２９のように、制御部１が定着ローラ６ｂの表面温度の制御を行うと、定着ローラ６ｂの回転時に定着ローラ６ｂの回転時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃを使用し、定着ローラ６ｂの停止時に定着ローラ６ｂの停止時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃを使用することで、図３２のように、実際の定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ）と、算出された定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ’）とが略同じ値となる。したがって、定着ローラ６ｂの動作状況に対応する補正値を予め求め、その動作状況に応じて、予め求めた補正値を使用するように制御部１が選択することで、より正確な温度を検出することができる。
【０１２２】
実施の形態４の画像形成装置は、定着ローラ６ｂの表面温度の算出に使用する補正値Ａ、Ｂ、Ｃを、回転時と停止時に分けて定着ローラ６ｂの表面温度を算出するものである。これは、実施の形態２にも適用することができる。すなわち、定着ローラ６ｂの表面温度の算出に使用する補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄも、定着ローラ６ｂの回転時と停止時に分けて予め求め、制御部１に保持される。例えば定着ローラ６ｂの回転時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの値としては、補正値Ａが１．４５、補正値Ｂが−０．４５、補正値Ｃが０．００、補正値Ｄが１．２０である。また、定着ローラ６ｂの停止時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの値としては、例えば、補正値Ａが１．３４、補正値Ｂが−０．３４、補正値Ｃが０．００、補正値Ｄが１．２０である。そして、定着ローラ６ｂの動作状況に応じて、回転時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ又は停止時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれかを選択し、定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ’）を算出する。これにより、より正確な温度を検出することができる。
【０１２３】
同様に、実施の形態３にも適用することができる。すなわち、定着ローラ６ｂの表面温度の算出に使用する補正値Ａ［Ｔａｍｂ］、Ｂ、Ｃ、Ｄも、定着ローラ６ｂの回転時と停止時に分けて予め求め、制御部１に保持される。補正値Ａ［Ｔａｍｂ］は、実施の形態３と同様に、補正値Ａ、定数ａ、ｂによって算出される。例えば定着ローラ６ｂの回転時の定数ａ、ｂ及び補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの値としては、定数ａが０．３３、定数ｂが１．１０、補正値Ａが１．４５、補正値Ｂが−０．４５、補正値Ｃが０．００、補正値Ｄが１．２０である。また、定着ローラ６ｂの停止時の定数ａ、ｂ及び補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの値としては、例えば、定数ａが０．１７、定数ｂが１．１０、補正値Ａが１．３４、補正値Ｂが−０．３４、補正値Ｃが０．００、補正値Ｄが１．２０である。これらに基づいて補正値Ａ［Ｔａｍｂ］がそれぞれ算出される。そして、定着ローラ６ｂの動作状況に応じて、回転時の定数ａ、ｂ及び補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ又は停止時の定数ａ、ｂ及び補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれかを選択し、定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ’）を算出する。これにより、より正確な温度を検出することができる。
【０１２４】
［実施の形態５］
実施の形態５で説明する画像形成装置の構成は、実施の形態４で説明した画像形成装置と同じである。実施の形態５で説明する画像形成装置は、直前の画像形成で通常よりも幅の狭い媒体に画像形成を行った場合、放熱条件が変化することに着目する。実施の形態４で説明する画像形成装置は、この周囲温度の低下によって生じる誤差を補正することができる。なお、実施の形態４で説明する画像形成装置を構成する部材は、実施の形態１乃至４と同じであるため、同じ番号を付して説明を省略する。
【０１２５】
直前の画像形成で、定着ローラ６ｂの媒体１２との接触領域よりも狭い領域、すなわち通常の媒体１２よりも幅の狭い媒体を使用した場合、定着ローラ６ｂの端部であり、幅の狭い媒体と接触しない部分の温度が、定着ローラ６ｂと幅の狭い媒体とが接触した部分よりも温度が上昇する。これにより、非接触サーミスタ６ｆａの周囲温度が上昇することで、放熱条件が変化する。さらに、印刷が終了し、定着ローラ６ｂが停止してもすぐに温度が通常時に戻らないため、停止時の補正値を使用すると、図３３のように、定着ローラ６ｂの算出される表面温度（Ｔｃ’）と、定着ローラ６ｂの実際の表面温度（Ｔｃ）とに差が生じてしまう。したがって、定着ローラが停止してから一定期間（以下、この期間をＴｗとする）の間は、停止時の補正値とは別の補正値を使用する必要がある。
【０１２６】
この実施の形態５で説明する画像形成装置は、定着ローラ６ｂの所定の動作状況として、幅の狭い媒体を使用した後、期間Ｔｗ内で、定着ローラ６ｂが停止している状態で使用される補正値を予め求め、定着ローラ６ｂの動作状況によってこの補正値を使用することで、より正確に定着ローラ６ｂの表面の温度を算出することができる。
【０１２７】
実施の形態４と同様に、直前の画像形成で幅の狭い媒体が使用され、画像形成終了後から期間Ｔｗ内で、定着ローラ６ｂの停止時において上述した式１及び式２が導き出せる。そして、上述の式１及び式２の第２の補正値としての幅狭紙印刷後停止時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃは、実験により算出される。例えばこのときの補正値Ａ、Ｂ、Ｃの値としては、補正値Ａが１．３０、補正値Ｂが−０．３０、補正値Ｃが０．００である。このように幅狭紙印刷後停止時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃは、定着ローラ６ｂの回転時及び停止時の補正値と同様に、予め算出され、制御部１に保持される。制御部１は、検出される非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出される感熱フィルム６ｆａ２の温度、及び、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出される保持部材６ｆａ１の温度から、この補正値Ａ、Ｂ、Ｃを用いて定着ローラ６ｂの表面温度を正確に算出することができる。この補正値Ａ、Ｂ、Ｃは、画像形成装置の機種毎に実験により決定される。そのため、機種が異なると、別の値となる。
【０１２８】
このように、補正値を保持した制御部１は、下記のように定着ローラ６ｂの表面の温度を適切な温度に制御している。以下、図３４を用いて定着ローラ６ｂの表面温度の制御方法について説明する。
【０１２９】
制御部１は、印刷データを受け取ると、下記の処理を行う。なお、この処理は、サーミスタ素子による温度検出毎に行われる。まず、制御部１は、温度検出回路１９の電圧検出点Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２で、ステップＳ２０１において、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２との出力電圧を検出し、その値を読み取る。そして、制御部１は、ステップＳ２０２において、この出力電圧を温度に変換し、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２の温度を検出する。この出力電圧は、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２とのそれぞれの温度に応じて検出される電圧が変化するため、検出した出力電圧から、非接触サーミスタ素子６ｆａ３及び補償用サーミスタ素子６ｆｂ２それぞれの温度を検出することができる。
【０１３０】
そして、制御部１は、ステップＳ２０３において、定着ローラ６ｂが回転しているか否かを判断する。定着ローラ６ｂが回転している場合、制御部１は、ステップＳ２０６−１において、予め求めた定着ローラ６ｂの回転時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃを選択し、ステップＳ２０７に移行する。一方、ステップＳ２０３において、定着ローラ６ｂが停止している場合、制御部１は、ステップＳ２０４において、直前の画像形成で幅の狭い媒体が使用されたか否かを判断する。その結果、直前の画像形成において、幅の狭い媒体が使用されている場合、制御部１は、ステップＳ２０５において、幅の狭い媒体への画像形成が行われてから、すなわち、制御部１は、定着ローラ６ｂが停止してから、期間Ｔｗ内であるか否かを判断する。
【０１３１】
ステップＳ２０５において、定着ローラ６ｂが停止して後、期間Ｔｗ内である場合、制御部１は、ステップＳ２０６−２において、予め求めた幅狭紙印刷後停止時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃを選択し、ステップＳ２０７に移行する。ステップＳ２０４において、直前の画像形成において、幅の狭い媒体が使用されていない場合、又は、ステップＳ２０５において、定着ローラ６ｂが停止後、期間Ｔｗを越えた場合、制御部１は、ステップＳ２０６−３において、予め求めた定着ローラ６ｂの停止時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃを選択し、ステップＳ２０７に移行する。
【０１３２】
非接触サーミスタ素子６ｆａ３で検出した温度は、感熱フィルム６ｆａ２の温度（Ｔｎｃ）である。そして、補償用サーミスタ素子６ｆｂ２で検出した温度は、保持部材６ｆａ１の温度（Ｔａｍｂ）である。制御部１は、非接触サーミスタ素子６ｆａ３と補償用サーミスタ素子６ｆｂ２の温度で検出した温度と、ステップＳ２０６−１、ステップＳ２０６−２、又は、ステップＳ２０６−３で選択された補正値Ａ、Ｂ、Ｃから、ステップＳ２０７において、上述の式２で示した計算式を用いて、定着ローラ６ｂの表面の温度を算出する。このとき、算出される定着ローラ６ｂの表面の温度をＴｃ’とする。
【０１３３】
算出された定着ローラ６ｂの表面の温度（Ｔｃ’）を用いて、制御部１は、ステップＳ２０８において、定着ローラ６ｂの表面の温度を制御する。このとき、制御部１は、定着ローラ６ｂ内の定着ヒータ６ａに接続されている通電制御部１６に、定着ヒータ６ａへの通電のＯＮ／ＯＦＦの指令を送る。この指令を受けて、通電制御部１６は、定着ヒータ６ａへのＯＮ／ＯＦＦを行い、定着ローラ６ｂの表面の温度を制御し、この処理を終了する。これを繰り返し行うことにより、媒体１２上のトナーの定着に適した温度に制御することができる。
【０１３４】
図３４のように、制御部１が定着ローラ６ｂの表面温度の制御を行うと、定着ローラ６ｂの動作状況に応じて、幅狭紙印刷後停止時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃを使用することで図３５のように、実際の定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ）と、算出された定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ’）とが略同じ値となる。したがって、定着ローラ６ｂの動作状況に対応する補正値を予め求め、その動作状況に応じて、予め求めた補正値を使用するように制御部１が選択することで、より正確な温度を検出することができる。
【０１３５】
実施の形態５の画像形成装置は、定着ローラ６ｂの回転時と停止時の補正値の他に、直前の画像形成で幅の狭い媒体が使用され、幅の狭い媒体が使用されてから期間Ｔｗ内で、定着ローラ６ｂの停止時に使用される第２の補正値としての幅狭紙印刷後停止時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃをさらに予め求める。そして、これらの補正値を定着ローラ６ｂの動作状況に応じて選択し、定着ローラ６ｂの表面温度を算出するものである。これは、実施の形態２にも適用することができる。すなわち、定着ローラ６ｂの表面温度の算出に使用する補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄも、幅の狭い媒体が使用されてから期間Ｔｗ内で、定着ローラ６ｂの停止時をさらに予め求め、制御部１に保持される。例えば定着ローラ６ｂの幅狭紙印刷後停止時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの値としては、補正値Ａが１．３０、補正値Ｂが−０．３０、補正値Ｃが０．００、補正値Ｄが１．２０である。そして、定着ローラ６ｂの動作状況に応じて、回転時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、停止時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、又は、幅狭紙印刷後停止時の補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれかを選択し、定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ’）を算出する。これにより、より正確な温度を検出することができる。
【０１３６】
同様に、実施の形態３にも適用することができる。すなわち、定着ローラ６ｂの表面温度の算出に使用する補正値Ａ［Ｔａｍｂ］、Ｂ、Ｃ、Ｄも、幅の狭い媒体が使用されてから期間Ｔｗ内で、定着ローラ６ｂの停止時をさらに予め求め、制御部１に保持される。補正値Ａ［Ｔａｍｂ］は、実施の形態３と同様に、補正値Ａ、定数ａ、ｂによって算出される。例えば定着ローラ６ｂの定着ローラ６ｂの幅狭紙印刷後停止時の定数ａ、ｂ及び補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの値としては、定数ａが０．１５、定数ｂが１．２０、補正値Ａが１．３０、補正値Ｂが−０．３０、補正値Ｃが０．００、補正値Ｄが１．２０である。これらに基づいて補正値Ａ［Ｔａｍｂ］がそれぞれ算出される。そして、定着ローラ６ｂの動作状況に応じて、回転時の定数ａ、ｂ及び補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、停止時の定数ａ、ｂ及び補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、又は、幅狭紙印刷後停止時の定数ａ、ｂ及び補正値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれかを選択し、定着ローラ６ｂの表面温度（Ｔｃ’）を算出する。これにより、より正確な温度を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略を示す概略図である。
【図２】実施の形態１の画像形成装置のブロック図である。
【図３】実施の形態１の画像形成装置の定着器を説明する図である。
【図４】実施の形態１の画像形成装置の温度検出部を分解し、その構造を説明する図である。
【図５】図４の分解して示した温度検出部を重ね合わせた状態を示す図である。
【図６】実施の形態１の画像形成装置の温度検出回路で使用するサーミスタ素子の特性を示す図である。
【図７】実施の形態１の画像形成装置の温度検出回路を示す回路図である。
【図８】実施の形態１の画像形成装置の温度検出回路に備えられるサーミスタ素子によって検出される電圧と温度との関係を示す図である。
【図９】実施の形態１の画像形成装置における定着ローラと感熱フィルムと保持部材との温度の関係を示す図である。
【図１０】図９のＡ部を拡大した図である。
【図１１】実施の形態１の画像形成装置における定着ローラの表面温度と感熱フィルムの温度の差を示す図である。
【図１２】実施の形態１の画像形成装置における実際の定着ローラの表面温度及び保持部材の温度の差と感熱フィルムの温度及び保持部材の温度の差との相関関係を示す図である。
【図１３】実施の形態１の画像形成装置の制御部による定着ローラの表面温度を制御するためのフロー図である。
【図１４】実施の形態１の画像形成装置において算出された定着ローラの表面の温度と実際の定着ローラの表面の温度との差を示した図である。
【図１５】実施の形態２の画像形成装置のブロック図である。
【図１６】実施の形態２の画像形成装置における感熱フィルムと保持部材との温度の関係を示す図である。
【図１７】実施の形態２の画像形成装置における実際の定着ローラの表面温度及び算出される定着ローラの表面温度の差と定着ローラの表面温度及び感熱フィルムの温度の差の関係を示す図である。
【図１８】実施の形態２の画像形成装置における所定時間における感熱フィルムの温度の変化量と、実際の定着ローラの表面温度及び算出される定着ローラの表面温度との相関関係を示す図である。
【図１９】実施の形態２の画像形成装置の制御部による定着ローラの表面温度を制御するためのフロー図である。
【図２０】実施の形態２の画像形成装置において算出された定着ローラの表面の温度と実際の定着ローラの表面の温度との差を示した図である。
【図２１】実施の形態３の画像形成装置における定着ローラと感熱フィルムと保持部材との温度の関係を示す図である。
【図２２】実施の形態３の画像形成装置における実際の定着ローラの表面の温度及び算出された定着ローラの表面の温度の差と、実際の定着ローラの表面温度及び感熱フィルムの温度の差を示す図である。
【図２３】実施の形態３の画像形成装置における周囲の温度と補正値Ａとの相関関係を示す図である。
【図２４】実施の形態３の画像形成装置の制御部による定着ローラの表面温度を制御するためのフロー図である。
【図２５】実施の形態３の画像形成装置において算出された定着ローラの表面の温度と実際の定着ローラの表面の温度との差を示した図である。
【図２６】実施の形態４の画像形成装置における定着ローラの回転時と停止時での定着ローラの表面温度と感熱フィルムの温度と保持部材との温度との関係を示す図である。
【図２７】実施の形態４の画像形成装置における定着ローラの回転時と停止時での定着ローラの表面温度と感熱フィルムの温度との差の関係を示す図である。
【図２８】実施の形態４の画像形成装置の定着ローラの回転時と停止時における定着ローラの表面温度と保持部材の温度との差、及び、感熱フィルムの温度と保持部材の温度との差との関係を示す図である。
【図２９】実施の形態４の画像形成装置の制御部による定着ローラの表面温度を制御するためのフロー図である。
【図３０】定着ローラ停止時の補正値を使用して温度制御された場合の定着ローラの表面温度と感熱フィルムの温度との関係を示す図である。
【図３１】定着ローラ回転時の補正値を使用して温度制御された場合の定着ローラの表面温度と感熱フィルムの温度との関係を示す図である。
【図３２】実施の形態４の画像形成装置において定着ローラの回転時の補正値、停止時の補正値のそれぞれを使用して温度制御された場合の算出された定着ローラの表面の温度と実際の定着ローラの表面の温度との関係を示す図である。
【図３３】実施の形態５の画像形成装置における定着ローラの幅の狭い媒体への画像形成時とその後の定着ローラ停止時での実際の定着ローラの表面温度と算出された低着ローラの表面温度と感熱フィルムの温度と保持部材の温度との関係を示す図である。
【図３４】実施の形態５の画像形成装置の制御部による定着ローラの表面温度を制御するためのフロー図である。
【図３５】実施の形態４の画像形成装置において幅狭紙印刷後停止時の補正値を使用して温度制御された場合の算出された定着ローラの表面の温度と実際の定着ローラの表面の温度との関係を示す図である
【符号の説明】
【０１３８】
２  帯電器
３  露光器
４  現像器
５  転写器
６  定着器
６ａ  定着ヒータ
６ｂ  定着ローラ
６ｃ  加圧ローラ
６ｆ  温度検出部
７  媒体残量センサ
８  感光ドラム
９  書き出しセンサ
１０  排出センサ
１１  媒体カセット
１２  媒体
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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