(57)【要約】【課題】温度センサの検知面をクリーニングしている最中に、適切にヒータを制御することができる定着装置を提供する。【解決手段】定着装置１０は、未定着トナー像をヒータの熱で加熱して記録媒体に定着させる加熱ローラ１１と、加熱ローラ１１の表面から離間する検知面を有し、加熱ローラの表面温度を検知する第１の温度センサ１４と、クリーニング時に第１の温度センサ１４の検知面を覆って拭き取る第１の拭き取り手段と、加熱ローラ１１の表面温度に基づいてヒータを制御するヒータ制御手段とを備える。ヒータ制御手段は、前記第１の拭き取り手段によるクリーニング中に、加熱ローラ１１の表面温度を推定し、当該推定される表面温度に基づいて前記ヒータを制御する。【選択図】図６
2007171535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータを備え、記録媒体上の未定着トナー像を前記ヒータの熱で加熱して当該記録媒体に定着させる加熱ローラと、
前記加熱ローラの表面から離間する検知面を有し、当該加熱ローラの表面温度を検知する第１の温度センサと、
クリーニング時に前記第１の温度センサの検知面を覆って拭き取る第１の拭き取り手段と、
前記加熱ローラの表面温度に基づいて前記ヒータを制御するヒータ制御手段と、を備え、
前記ヒータ制御手段は、前記第１の拭き取り手段によるクリーニング中に、前記加熱ローラの表面温度を推定し、当該推定される表面温度に基づいて前記ヒータを制御する、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置において、
前記ヒータ制御手段は、前記第１の拭き取り手段によるクリーニングの開始前に検知された前記加熱ローラの表面温度に基づいて、当該クリーニング中の前記加熱ローラの表面温度を推定する、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の定着装置において、
前記第１の拭き取り手段によるクリーニング中に前記未定着トナー像が定着された前記記録媒体に関する情報を取得する記録媒体情報取得手段をさらに備え、
前記ヒータ制御手段は、前記記録媒体情報取得手段により取得される前記情報に基づいて、前記クリーニング中の前記加熱ローラの表面温度を推定する、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１に記載の定着装置において、
前記加熱ローラの表面における前記第１の温度センサとは異なる位置の表面温度を検知する第２の温度センサをさらに備え、
前記ヒータ制御手段は、前記第１の拭き取り手段によるクリーニング中に、前記第２の温度センサによって検知される表面温度に基づいて、前記第１の温度センサによって検知されるべき表面温度を推定する、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項４に記載の定着装置において、
前記第２の温度センサは、前記加熱ローラの表面から離間する検知面を含んで構成され、
クリーニング時に前記第２の温度センサの検知面を覆い拭き取る拭き取り手段をさらに備え、
前記第２の拭き取り手段は、前記第１の拭き取り手段によるクリーニングとは異なるタイミングで、前記第２の温度センサの検知面をクリーニングする、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項５に記載の定着装置において、
前記ヒータ制御手段は、前記第２の拭き取り手段によるクリーニング中に、前記第１の温度センサによって検知される表面温度に基づいて、前記第２の温度センサによって検知されるべき表面温度を推定する、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項７】
未定着トナー像を記録媒体に定着させる加熱ローラの表面の温度を、当該表面から離間する検知面を有する温度センサによって検知する定着装置の制御方法であって、
拭き取り手段によって前記温度センサの前記検知面を覆って拭き取るクリーニング工程と、
前記クリーニング工程において、前記加熱ローラの表面温度を推定する表面温度推定工程と、
前記クリーニング工程において、前記表面温度推定工程において推定された表面温度に基づいて、前記加熱ローラのヒータを制御する工程と、
を備えることを特徴とする定着装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未定着トナー像を紙などの記録媒体に定着させる定着装置に関し、特に定着装置が備える加熱ローラの温度制御の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機などの画像形成装置では、未定着トナー像を加熱ローラによって加熱し、紙などの記録媒体に定着させる定着装置が用いられている。定着装置では、加熱ローラの表面温度が温度センサで検知され、その結果得られた温度に基づいて、加熱ローラの表面温度が未定着トナー像の定着温度になるように、加熱ローラのヒータが制御されている。このような定着装置のなかには、温度センサとして、検知面が加熱ローラの表面から離間して配置される非接触型の温度センサ（例えば、赤外線温度センサなど）が採用されているものがある。非接触型の温度センサを用いる定着装置では、未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着動作が長時間行われると、トナー等のほこりが温度センサの検知面に付着してしまい、加熱ローラの正確な表面温度が検知されず、適切なヒータ制御ができなくなる場合がある。
【０００３】
これに対して、従来、温度センサの検知面に付着したトナー等のほこりを取り除くクリーニング装置を備える定着装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−３４０６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、検知面をクリーニングする上記従来の定着装置では、ワイパー部材が検知面の表面で移動し、検知面の開放と閉塞を繰り返すことによって、表面に付着したほこりを取り除く。そのため、クリーニング中、検知面がワイパー部材によって覆われることによって、温度センサによって加熱ローラの正確な表面温度が検知されず、適切なヒータ制御ができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的の一つは、温度センサの検知面をクリーニングしている最中に、適切にヒータを制御することができる定着装置及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る定着装置は、ヒータを備え、記録媒体上の未定着トナー像を前記ヒータの熱で加熱して当該記録媒体に定着させる加熱ローラと、前記加熱ローラの表面から離間する検知面を有し、当該加熱ローラの表面温度を検知する第１の温度センサと、クリーニング時に前記第１の温度センサの検知面を覆って拭き取る第１の拭き取り手段と、前記加熱ローラの表面温度に基づいて前記ヒータを制御するヒータ制御手段と、を備え、前記ヒータ制御手段は、前記第１の拭き取り手段によるクリーニング中に、前記加熱ローラの表面温度を推定し、当該推定される表面温度に基づいて前記ヒータを制御する。本発明によれば、ヒータ制御手段は、第１の拭き取り手段によるクリーニング中に加熱ローラの表面温度を推定し、当該推定される表面温度に基づいてヒータを制御するので、温度センサの検知面が覆われている場合でも、ヒータを適切に制御することができる。
【０００７】
また、本発明の一態様では、前記ヒータ制御手段は、前記第１の拭き取り手段によるクリーニングの開始前に検知された前記加熱ローラの表面温度に基づいて、当該クリーニング中の前記加熱ローラの表面温度を推定してもよい。
【０００８】
また、本発明の一態様では、前記第１の拭き取り手段によるクリーニング中に前記未定着トナー像が定着された前記記録媒体に関する情報を取得する記録媒体情報取得手段をさらに備え、前記ヒータ制御手段は、前記記録媒体情報取得手段により取得される前記情報に基づいて、前記クリーニング中の前記加熱ローラの表面温度を推定してもよい。
【０００９】
また、本発明の一態様では、前記加熱ローラの表面における前記第１の温度センサとは異なる位置の表面温度を検知する第２の温度センサをさらに備え、前記ヒータ制御手段は、前記第１の拭き取り手段によるクリーニング中に、前記第２の温度センサによって検知される表面温度に基づいて、前記第１の温度センサによって検知されるべき表面温度を推定してもよい。
【００１０】
また、この態様では、前記第２の温度センサは、前記加熱ローラの表面から離間する検知面を含んで構成され、クリーニング時に前記第２の温度センサの検知面を覆い拭き取る拭き取り手段をさらに備え、前記第２の拭き取り手段は、前記第１の拭き取り手段によるクリーニングとは異なるタイミングで、前記第２の温度センサの検知面をクリーニングしてもよい。
【００１１】
また、この態様では、前記ヒータ制御手段は、前記第２の拭き取り手段によるクリーニング中に、前記第１の温度センサによって検知される表面温度に基づいて、前記第２の温度センサによって検知されるべき表面温度を推定してもよい。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る制御方法は、未定着トナー像を記録媒体に定着させる加熱ローラの表面の温度を、当該表面から離間する検知面を有する温度センサによって検知する定着装置の制御方法であって、拭き取り手段によって前記温度センサの前記検知面を覆って拭き取るクリーニング工程と、前記クリーニング工程において、前記加熱ローラの表面温度を推定する表面温度推定工程と、前記クリーニング工程において、前記表面温度推定工程において推定された表面温度に基づいて、前記加熱ローラのヒータを制御する工程と、を備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態である定着装置１０を備える画像形成装置１の概略構成図であり、図２は定着装置１０の概略構成図である。
【００１４】
［画像形成装置]
画像形成装置１は、例えば、複写機やプリンタ、ファクシミリなどであり、紙などの記録媒体上に未定着のトナー像を形成する画像形成機構２０と、未定着のトナー像を記録媒体に定着させる定着装置１０とを含んで構成されている。
【００１５】
画像形成機構２０は、感光体ドラム２２と、当該感光体ドラム２２の周囲に配置される帯電ローラ２３と、光走査装置２４と、現像装置２５と、転写ローラ２７と、クリーニング装置２６とを備えている。
【００１６】
帯電ローラ２３は、回転する感光体ドラム２２の表面にマイナス電荷を均一に帯びさせる。光走査装置２４は、感光体ドラム２２の表面に画像形成装置１が出力するべき画像パターンのレーザ光線又はＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）光を照射し、感光体ドラム２２の表面上に静電潜像を形成する。現像装置２５は、トナーを静電潜像に付着し、感光体ドラム２２の表面に画像パターンに応じたトナー像を形成する。転写ローラ２７は、トナー像を樹脂性のシートや紙などの記録媒体に転写し、記録媒体に未定着のトナー像を形成する。未定着トナー像が形成された記録媒体は、定着装置１０に搬送される。なお、クリーニング装置２６は、感光体ドラム２２の表面から残留トナーや紙粉等を除去する。また、給紙前の記録媒体は給紙トレー４において保持されている。また、画像形成装置１が複写機能を有する場合には、原稿を読み取り画像データを生成するスキャナ（不図示）を備えている。
【００１７】
［定着装置]
図２に示すように、定着装置１０は、回転速度センサ９と、加熱ローラ１１と、加圧ローラ１２と、制御回路１３と、第１の温度センサ１４と、第１の記録媒体検出センサ１５と、第１のクリーニング装置１６と、第２の温度センサ１７と、第２の記録媒体検出センサ１８と、第２のクリーニング装置１９とを備えている。
【００１８】
加圧ローラ１２は、加熱ローラ１１に圧接され、当該加熱ローラ１１との間に記録媒体が通過するニップ部を形成する。加圧ローラ１２は、定着装置１０の動作時に加熱ローラ１１とともに回転し、記録媒体を搬送経路の下流側に搬送する。
【００１９】
加熱ローラ１１は、メインヒータ１１ａとサブヒータ１１ｂとを内蔵している。定着装置１０の動作時に、加熱ローラ１１の表面は、メインヒータ１１ａ又はサブヒータ１１ｂの熱によって未定着トナー像の定着温度にまで昇温され、モータ（不図示）の駆動によって、加圧ローラ１２とともに記録媒体を搬送経路の下流側に搬送する方向に回転する。記録媒体は加熱ローラ１１と加圧ローラ１２との間に形成されるニップ部を通過する際に加熱、加圧され、記録媒体上の未定着トナー像は当該記録媒体に定着する。トナー像が定着した記録媒体は、搬送経路に沿って搬送され画像形成装置１の外部に排出される。
【００２０】
加熱ローラ１１の表面には、定着動作の対象となる全てのサイズの記録媒体が接触する中央部通紙領域と、大きなサイズの記録媒体のみが接触する端部通紙領域とがあり、メインヒータ１１ａは中央部通紙領域と端部通紙領域の双方を加熱する。加熱ローラ１１の立ち上げ時には、メインヒータ１１ａは、未定着トナー像の定着温度に達するまで加熱ローラ１１の表面を均一に昇温する。サブヒータ１１ｂは中央部通紙領域のみを加熱する。定着動作時にはメインヒータ１１ａとサブヒータ１１ｂは、中央部通紙領域と端部通紙領域の双方が未定着トナーの定着温度になるように、切り換え駆動している。
【００２１】
第１の温度センサ１４と第２の温度センサ１７は、例えば赤外線温度センサであり、検知面が加熱ローラ１１の表面から離間する非接触式の温度センサである。第１の温度センサ１４は加熱ローラ１１の中央部通紙領域の温度を検知し、第２の温度センサ１７は端部通紙領域の温度を検知する。第１の温度センサ１４と第２の温度センサ１７は、検知した領域の表面温度に応じた電圧を制御回路１３に出力する。
【００２２】
第１の記録媒体検出センサ１５と第２の記録媒体検出センサ１８は、例えば、フォトセンサや近接センサである。第１の記録媒体検出センサ１５は、中央部通紙領域のニップ部を通過する記録媒体の有無に応じて、制御回路１３に出力する信号をオン／オフし、第２の記録媒体検出センサ１８は、端部通紙領域のニップ部を通過する記録媒体の有無に応じて、制御回路１３に出力する信号をオン／オフする。
【００２３】
回転速度センサ９は、例えばロータリーエンコーダであり、加熱ローラ１１の回転速度に応じたパルス信号や電圧を制御回路１３に出力している。
【００２４】
第１のクリーニング装置１６は、第１の温度センサ１４の検知面に付着するトナーや紙片を拭き取り、第２のクリーニング装置１９は、第２の温度センサ１７の検知面に付着するトナーや紙片を拭き取る。
【００２５】
図３は第１のクリーニング装置１６及び第２のクリーニング装置１９の例を示す概略構成図である。図３（ａ）は第１のクリーニング装置１６の概略正面図であり、図３（ｂ）は概略平面図であり、図３（ｃ）はクリーニング時における第１のクリーニング装置１６の概略正面図である。また、図３（ｄ）は第２のクリーニング装置１９の概略構成図である。
【００２６】
第１のクリーニング装置１６は、第１の温度センサ１４の検知面１４ａに接して上下動するワイパー部（拭き取り手段）１６ｂと、ワイパー部１６ｂの端部に連設されるアーム部１６ｄと、アーム部１６ｄを変位させる駆動部１６ｃとを備える。駆動部１６ｃは、例えばソレノイドで構成され、クリーニング時に給電されると、図３（ｃ）に示すように、アーム部１６ｄを右方向（同図においてＡに示す方向）に牽引する。これによりワイパー部１６ｂは、支持軸１６ａを中心に温度センサ１４の検知面１４ａの表面に接しながら下方に移動して検知面１４ａを覆い遮光する。このとき、ワイパー部１６ｂは検知面１４ａに付着したトナーなどを拭き取る。その後、駆動部１６ｃへの給電が停止されると、バネ（不図示）の弾性力によってアーム部１６ｄは左方向に変位する。これによってワイパー部１６ｂは検知面１４ａより上方に移動し、検知面１４ａは再び受光する（同図（ａ）を参照）。ワイパー部１６ｂは、クリーニング時にこの上下動を所定の回数繰り返す。なお、支持軸１６ａは、不図示のハウジングに支持されている。
【００２７】
また、図３（ｄ）に示されるように、第２のクリーニング装置１９は、第１のクリーニング装置１６と同様に、ワイパー部１９ｂと、アーム部１９ｄと、駆動部１９ｃとを備えている。第２のクリーニング装置１９の構成は第１のクリーニング装置１６と同様であるので詳細な説明を省略する。
【００２８】
制御回路１３は第１の温度センサ１４と第２の温度センサ１７から入力される電圧に基づいて、所定の周期で加熱ローラ１１の表面温度を検知し、当該表面温度に基づいてメインヒータ１１ａとサブヒータ１１ｂとを制御している。また、制御回路１３は第１の記録媒体検出センサ１５から入力される信号に基づいて、中央部通紙領域のニップ部を通過する記録媒体の有無を検知し、第２の記録媒体検出センサ１８から入力される信号に基づいて端部通紙領域のニップ部を通過する記録媒体の有無を検知するとともに、通過する記録媒体のサイズを検知している。また、制御回路１３は、回転速度センサ９から入力される信号に基づいて加熱ローラ１１の回転速度を検知し、加熱ローラ１１を回転駆動させるモータ（不図示）を制御している。さらに、制御回路１３は、第１のクリーニング装置１６の駆動部１６ｃと第２のクリーニング装置１９の駆動部１９ｃへの給電を制御している。なお、この制御回路１３は、画像形成装置１の全体を制御する回路であってもよい。
【００２９】
［制御回路]
図４は、制御回路１３の構成ブロック図である。制御回路１３は、制御部３０と、記憶部３１と、を含んで構成される。
【００３０】
制御部３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit)を有しており、記憶部３１に格納されているプログラムを実行する。制御部３０が実行する具体的な処理の内容については、後において詳細に説明する。
【００３１】
記憶部３１は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスクなどを含んで構成されている。記憶部３１は、制御部３０が実行するプログラムを記憶するとともに、制御部３０のワークメモリとしても機能する。
【００３２】
ここで、制御部３０が実行する処理の内容について説明する。制御部３０は機能的には図５に示すようにクリーニング制御部３０ａと、ヒータ制御部３０ｂと、表面温度取得部３０ｃとを含んで構成される。
【００３３】
［クリーニング制御部]
クリーニング制御部３０ａは、第１のクリーニング装置１６の駆動部１６ｃ及び第２のクリーニング装置１９の駆動部１９ｃへの給電をオン／オフ制御する処理を実行する。この処理が実行されることによって、第１のクリーニング装置１６のワイパー部１６ｂは上下動して検知面１４ａをクリーニングし、第２のクリーニング装置１９のワイパー部１９ｂも上下動して検知面１７ａをクリーニングする。
【００３４】
クリーニング制御部３０ａの処理は、例えば、第１の温度センサ１４又は第２の温度センサ１７による受光量が低下し、入力される電圧が予め定める閾値より小さくなった場合に、検知面１４ａ又は検知面１７ａにトナー等が付着したと判断して実行される。また、定着動作が実行された時間を計時し、予め定める周期で実行されてもよい。クリーニング制御部３０ａは、第１の温度センサ１４をクリーニングする処理と第２の温度センサ１７をクリーニングする処理とを、異なるタイミングで実行する。
【００３５】
［ヒータ制御部]
ヒータ制御部３０ｂは、加熱ローラ１１の表面温度に基づいてメインヒータ１１ａ及びサブヒータ１１ｂを制御する処理を実行して、当該表面温度を均一に保っている。ヒータ制御部３０ｂの処理では、メインヒータ１１ａとサブヒータ１１ｂは、表面温度が均一になるように、例えばオン／オフ制御されている。
【００３６】
具体的には、中央部通紙領域の表面温度が、未定着トナー像の定着温度（以下、目標温度とする）より高い場合には、ヒータ制御部３０ｂはメインヒータ１１ａとサブヒータ１１ｂの双方をオフする。その後、例えば、サイズの小さい記録媒体が中央部通紙領域のニップ部を通過して、中央部通紙領域の表面温度のみが目標温度より低くなった場合には、サブヒータ１１ｂをオンする。また、サイズの大きい記録媒体が中央部通紙領域と端部通紙領域の双方を通過して、両通紙領域の表面温度が目標温度より低くなった場合には、メインヒータ１１ａをオンする。このようにヒータ制御部３０ｂは、メインヒータ１１ａとサブヒータ１１ｂを切り換え駆動させることによって、両通紙領域の表面温度を目標温度に保っている。
【００３７】
［表面温度取得部]
表面温度取得部３０ｃは、クリーニング制御部３０ａによってクリーニング処理が実行されていない場合には、加熱ローラ１１の表面温度を第１の温度センサ１４及び第２の温度センサ１７から入力される電圧に基づいて所定の周期Ｃｔで実測している。
【００３８】
一方、表面温度取得部３０ｃは、第１の温度センサ１４のクリーニング処理が実行されている場合、すなわちワイパー部１６ｂが検知面１４ａの開閉を繰り返している間は、第１の温度センサ１４によって検知されるべき表面温度を推定する処理を実行する。そして、ヒータ制御部３０ｂは、当該推定される中央部通紙領域の表面温度と、第２の温度センサ１７によって実測される端部通紙領域の表面温度とに基づいて、メインヒータ１１ａとサブヒータ１１ｂとを制御する処理を実行する。
【００３９】
［第１の温度センサクリーニング時の処理]
ここで、第１の温度センサ１４のクリーニング時に、制御部３０で実行される処理の内容について詳細に説明する。図６は、第１の温度センサ１４のクリーニング時に実行される処理の例を示すフローチャート図である。
【００４０】
第１の温度センサ１４のクリーニング時に実行される処理では、表面温度取得部３０ｃは、まず、検知面１４ａがワイパー部１６ｂに覆われる前、すなわち第１の温度センサ１４のクリーニング処理が開始する直前に第１の温度センサ１４によって実測された中央部通紙領域の表面温度Ｔ１を記憶部３１に格納する（Ｓ１０１）。
【００４１】
その後、表面温度取得部３０ｃは、当該表面温度Ｔ１に基づいてクリーニング中の中央部通紙領域の表面温度を推定する処理を実行する。表面温度を推定する処理では、表面温度取得部３０ｃは、例えば、実測した表面温度Ｔ１をクリーニング中の表面温度とみなして、中央部推定表面温度Ｔ１ａに表面温度Ｔ１を設定してもよいし、実測した表面温度Ｔ１と、クリーニング時の定着装置１０の動作状態とに基づいて、所定の周期Ｃｔで中央部推定表面温度Ｔ１ａを算出してもよい。
【００４２】
[中央部推定表面温度の算出処理]
中央部推定表面温度Ｔ１ａを算出する処理は、例えば、クリーニング中に中央部通紙領域のニップ部を通過する記録媒体と、クリーニング中のヒータの制御状態とに基づいて実行する。この処理の例について、より具体的に説明する。
【００４３】
この処理を実行する場合には、例えば、表面温度取得部３０ｃはクリーニングの開始時から中央部通紙領域のニップ部を通過する記録媒体の長さを計数しておく。そして、図６においてＳ１０２以降の処理に示されるように、クリーニングの開始時から中央部推定表面温度Ｔ１ａの算出時までに通過した記録媒体の累積長を記録媒体通過長Ｐとして取得する（Ｓ１０２）。ここで記憶媒体通過長Ｐは、例えば、記録媒体検出センサ１５によって記録媒体のニップ部の通過を確認した上で、回転速度センサ９によって検知される加熱ローラ１１の回転速度と加熱ローラ１１の径とクリーニングの経過時間とに基づいて算出する。
【００４４】
また、表面温度取得部３０ｃは、クリーニングの開始時からメインヒータ１１ａとサブヒータ１１ｂのいずれかがオンされている時間を計時しておく。クリーニングの開始時から中央部推定表面温度Ｔ１ａの算出時までにメインヒータ１１ａ又はサブヒータ１１ｂがオンされていた合計時間（以下、両ヒータ駆動時間Ｈ１ｔとする）を取得する（Ｓ１０３）。また、記憶部３１は、メインヒータ１１ａとサブヒータ１１ｂのいずれか一方がオンされている状態での中央部通紙領域における表面温度の単位時間あたりの変化量ΔＴ１を保持しておく。
【００４５】
そして、表面温度取得部３０ｃは、変化量ΔＴ１に両ヒータ駆動時間Ｈ１ｔを乗じた値を、表面温度Ｔ１に加算するとともに、記録媒体通過長Ｐに係数ｋ１を乗じた値を減算して得られる値を中央部推定表面温度Ｔ１ａとして取得する（Ｓ１０４）。ここで、係数ｋ１は、固定的な値であってもよいし、記録媒体の種類（例えば、紙の厚みやＯＨＰシートなど）に対応付けて設定される値であってもよい。以上の処理が、表面温度取得部３０ｃが実行する中央部推定表面温度Ｔ１ａの算出処理の一例である。
【００４６】
［中央部推定表面温度に基づくヒータ制御]
表面温度取得部３０ｃが中央部推定表面温度Ｔ１ａを算出すると、ヒータ制御部３０ｂは、当該中央部推定表面温度Ｔ１ａと端部通紙領域の表面温度とに基づいて、加熱ローラ１１の表面温度が均一に目標温度となるように、ヒータを制御する処理を実行する。ヒータ制御の処理は、例えば、次のように実行される。
【００４７】
まず、表面温度取得部３０ｃが第２の温度センサ１７から入力される電圧に基づいて端部通紙領域の表面温度Ｔ２を実測し（Ｓ１０５）、ヒータ制御部３０ｂは、中央部推定表面温度Ｔ１ａが目標温度Ｔｐより高いか否かを判定する（Ｓ１０６）。ここで、中央部推定表面温度Ｔ１ａが目標温度Ｔｐより高い場合には、メインヒータ１１ａ及びサブヒータ１１ｂの双方をオフする（Ｓ１０７）。一方、中央部推定表面温度Ｔ１ａのみが目標温度Ｔｐより低く、表面温度Ｔ２が目標温度Ｔｐより高い場合には、サブヒータ１１ｂをオンすることで中央部通紙領域を昇温する（Ｓ１０８、Ｓ１０９）。
【００４８】
記録媒体が定着装置１０に搬送される場合、中央部通紙領域のニップ部には記録媒体が必ず通過し、端部通紙領域のニップ部には大きなサイズの記録媒体のみが通過する。そのため、一般に中央部通紙領域は端部通紙領域より記録媒体によって吸熱される頻度が多く、中央部通紙領域の表面温度は端部通紙領域の表面温度より低い。そこで、Ｓ１０８の判定において、表面温度Ｔ２が目標温度Ｔｐより低い場合には、メインヒータ１１ａをオンする（Ｓ１１０）。また、端部通紙領域の表面温度Ｔ２が中央部通紙領域の表面温度Ｔ１ａより一定温度（α）以上高い場合はサブヒータ１１ｂもオンし、低い場合はサブヒータ１１ｂをオフする（Ｓ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１１３）。
【００４９】
その後、ヒータ制御部３０ｂは、クリーニングの終了時が到来しているか否かを判定する（Ｓ１１４）。クリーニングの終了時が到来している場合には、ヒータ制御部３０ｂは、クリーニング時の処理を終了し、第１の温度センサ１４によって実測される中央部通紙領域の表面温度に基づいてメインヒータ１１ａとサブヒータ１１ｂとを制御する処理を再開する。一方、Ｓ１１４の判定の結果、未だクリーニング中である場合には、Ｓ１０２に戻り、以降の処理をクリーニングが終了するまで所定の周期で繰り返す。以上の処理が、第１の温度センサ１４のクリーニング時において制御部３０が実行する処理の例である。
【００５０】
このように、定着装置１０によれば、第１の温度センサ１４の検知面１４ａのクリーニング中には、第１の温度センサ１４によって検知されるべき表面温度を推定して、当該推定して得られる表面温度に基づいてヒータを制御するので、検知面１４ａが第１のクリーニング装置１６のワイパー部１６ｂに覆われている場合であっても、適正にヒータを制御することができる。
【００５１】
なお、以上説明した処理では、表面温度取得部３０ｃは、中央部推定表面温度Ｔ１ａを、毎回、クリーニング時の開始時に記憶部３１に格納した表面温度の表面温度Ｔ１に基づいて算出した。しかしながら、例えば、前回算出した中央部推定表面温度Ｔ１ａに基づいて、次の中央部推定表面温度Ｔ１ａを算出してもよい。この場合、次の中央部推定表面温度Ｔ１ａは、前回算出した中央部推定表面温度Ｔ１ａと、１周期にメインヒータ１１ａとサブヒータ１１ｂの駆動によって上昇する中央部通紙領域の表面温度の変化量と、１周期に中央部通紙領域のニップ部を通過した記録媒体の長さとに基づいて算出する。
【００５２】
また、加熱ローラ１１の表面温度を推定して、当該推定した表面温度に基づいてヒータ制御を実行する処理は、上述した処理のように、クリーニングの開始時から終了時まで、すなわちワイパー部１６ｂが検知面１４ａの開閉を繰り返している間中、実行するのではなく、ワイパー部１６ｂが検知面１４ａを覆っている間のみ実行されてもよい。この場合、検知面１４ａが開放されている間は、表面温度取得部３０ｃは第１の温度センサ１４によって中央部通紙領域の表面温度を実測し、ヒータ制御部３０ｂは当該実測される表面温度に基づいてメインヒータ１１ａ及びサブヒータ１１ｂを制御する処理を実行する。
【００５３】
［中央部推定表面温度の算出処理の他の例]
また、上述したＳ１０２乃至Ｓ１０５の処理で、表面温度取得部３０ｃはクリーニング中に中央部通紙領域を通過する記録媒体と、クリーニング中のヒータの制御状態とに基づいて、中央部推定表面温度Ｔ１ａを算出した。しかしながら、表面温度取得部３０ｃは、この処理に換えて、クリーニング時に第２の温度センサ１７によって実測される端部通紙領域の表面温度に基づいて、中央部推定表面温度Ｔ１ａを算出してもよい。
【００５４】
図７は、実測される端部通紙領域の表面温度に基づいて、中央部推定表面温度Ｔ１ａを算出する処理と、当該中央部推定表面温度Ｔ１ａに基づいてヒータを制御する処理の例を示すフローチャート図である。
【００５５】
この処理においても、表面温度取得部３０ｃは、まず検知面１４ａがワイパー部１６ｂに覆われる前に第１の温度センサ１４によって実測された中央部通紙領域の表面温度Ｔ１を記憶部３１に格納する（Ｓ１０１）。
【００５６】
端部通紙領域の表面温度に基づいて中央部推定表面温度Ｔ１ａを算出する処理では、表面温度取得部３０ｃは、表面温度Ｔ１の取得とともに、第２の温度センサ１７によって端部通紙領域の表面温度を実測し、当該表面温度を第１の端部実測表面温度Ｔ２１ｓｔとして記憶部３１に格納する（Ｓ１１５）。
【００５７】
その後、表面温度取得部３０ｃは、中央部通紙領域の表面温度Ｔ１と、端部通紙領域の表面温度の変化量とに基づいて、所定の周期Ｃｔで中央部推定表面温度Ｔ１ａを算出する。中央部推定表面温度Ｔ１ａの算出は、例えば、次のように実行する。
【００５８】
第１の端部実測表面温度Ｔ２１ｓｔを実測した時点から１周期後に、表面温度取得部３０ｃは、再び第２の温度センサ１７によって端部通紙領域の表面温度を実測し、当該表面温度を第２の端部実測表面温度Ｔ２２ｎｄとして記憶部３１に格納するとともに（Ｓ１１６）、第２の端部実測表面温度Ｔ２２ｎｄから第１の端部実測表面温度Ｔ２１ｓｔを減算して、１周期における端部通紙領域の表面温度の変化量ΔＴ２を算出する（Ｓ１１７）。そして、表面温度取得部３０ｃは、この変化量ΔＴ２に係数ｋを乗じた値を、記憶部３１に格納される表面温度Ｔ１に加算して、得られる値を中央部推定表面温度Ｔ１ａとして取得する（Ｓ１１８）。以上の処理が、端部通紙領域の表面温度に基づいて中央部推定表面温度Ｔ１ａを算出する処理の例である。
【００５９】
なお、端部通紙領域の表面温度に基づいて中央部推定表面温度Ｔ１ａを算出する処理を実行する場合には、次の周期の中央部推定表面温度Ｔ１ａの算出処理のために、表面温度取得部３０ｃが中央部推定表面温度Ｔ１ａを記憶部３１に格納される表面温度Ｔ１に上書きするとともに、第１の端部実測表面温度Ｔ２１ｓｔに第２の端部実測表面温度Ｔ２２ｎｄを上書きした上で（Ｓ１１９）、ヒータ制御部３０ｂはヒータを制御する処理を実行する（Ｓ１０６乃至Ｓ１１４）。
【００６０】
また、変化量ΔＴ２に乗じる係数ｋは、端部通紙領域の表面温度の変化量と、中央部通紙領域の表面温度の変化量との関係性を示す相関係数である。例えば、係数ｋは１周期のヒータの制御状態と、中央部通紙領域及び端部通紙領域の記録媒体の通過量とに対応付けて設定され、表面温度取得部３０ｃは、１周期のヒータの制御状態と、１周期の記録媒体の通過量とに基づいて、係数ｋを取得する。
【００６１】
この場合、図８（ａ）に示されるような、サイズの大きい記録媒体の通過量ＰＬと、ヒータの制御状態とに対応付けて係数ｋが設定される第１の係数テーブルと、図８（ｂ）に示されるような、サイズの小さい記録媒体の通過量ＰＳと、ヒータの制御状態とに対応付けて係数ｋが設定される第２の係数テーブルとが記憶部３１に格納されてもよい。
【００６２】
なお、図８（ａ）に示す第１の係数テーブルにおいて、最上段の行にはサイズの大きい記録媒体の通過量ＰＬが示され、最左列にはヒータの制御状態、すなわちメインヒータ１１ａとサブヒータ１１ｂのオン／オフ状態が示され、各通過量ＰＬとヒータの制御状態とに対応付けて係数ｋが設定されている。また、図８（ｂ）に示す第２の係数テーブルにおいて、最上段の行にはサイズの小さい記録媒体の通過量ＰＳが示され、最左列にはヒータの制御状態が示され、各通過量ＰＳとヒータの制御状態とに対応付けて、係数ｋが設定されている。
【００６３】
［第２の温度センサクリーニング時の処理]
なお、表面温度取得部３０ｃは、第２の温度センサ１７のクリーニング時においても、第２の温度センサ１７によって検知されるべき表面温度を推定する処理を実行し、ヒータ制御部３０ｂは当該推定される端部通紙領域の表面温度（以下、端部推定表面温度Ｔ２ａとする）と、第１の温度センサ１４によって実測される表面温度とに基づいてヒータを制御する処理を実行してもよい。
【００６４】
このような処理は、第１の温度センサ１４のクリーニング時に制御部３０が実行する処理と同様に行うことが出来る。すなわち、第２の温度センサ１７のクリーニングの開始時に、表面温度取得部３０ｃは、検知面１７ａがワイパー部１９ｂに覆われる前に第２の温度センサ１４によって検知される表面温度Ｔ２を記憶部３１に格納する。
【００６５】
その後、表面温度取得部３０ｃは、表面温度Ｔ２をクリーニング時の端部通紙領域の表面温度とみなして、端部推定表面温度Ｔ２ａに表面温度Ｔ２を設定してもよいし、クリーニング時に端部通紙領域のニップ部を通過する記録媒体と、クリーニング時のヒータの制御状態と表面温度Ｔ２とに基づいて、所定の周期Ｃｔで端部推定表面温度Ｔ２ａを算出してもよい。
【００６６】
端部通紙領域を通過する記録媒体と、ヒータの制御状態と、表面温度Ｔ２とに基づいて、端部推定表面温度Ｔ２ａを算出する処理は、例えば、次のように実行する。
【００６７】
表面温度取得部３０ｃは、クリーニングの開始時から端部通紙領域のニップ部を通過する記録媒体の長さを計数しておき、クリーニングの開始時から端部推定表面温度Ｔ２ａの算出時までに通過した記録媒体の累積長を端部記録媒体通過長Ｐ２として取得する。
【００６８】
また、表面温度取得部３０ｃは、クリーニングの開始時からメインヒータ１１ａがオンされている時間を計時しておく。そして、クリーニングの開始時から端部推定表面温度Ｔ２ａの算出時までにメインヒータ１１ａがオンされていた合計時間（以下、メインヒータ駆動時間Ｈ２ｔとする）を取得する。また、記憶部３１はメインヒータ１１ａをオンしている状態での端部通紙領域における表面温度の単位時間あたりの変化量ΔＴ２を予め保持しておく。
【００６９】
そして、表面温度取得部３０ｃは、表面温度Ｔ２に、変化量ΔＴ２にメインヒータ駆動時間Ｈ２ｔを乗じた値を加算するとともに、記録媒体通過長Ｐ２に係数ｋ２を乗じた値を減算して得られる値を端部推定表面温度Ｔ２ａとして取得する。
【００７０】
表面温度取得部３０ｃは端部推定表面温度Ｔ２ａを取得すると、第１の温度センサ１４から入力される電圧に基づいて中央部通紙領域の表面温度を実測する。そして、ヒータ制御部３０ｂは、当該表面温度と端部推定表面温度Ｔ２ａとに基づいて、加熱ローラ１１の表面温度が均一に目標温度となるように、ヒータを制御する処理を実行する。以上の処理が、第２の温度センサ１７のクリーニング時に制御部３０が実行する処理の例である。
【００７１】
なお、表面温度取得部３０ｃは、端部推定表面温度Ｔ２ａの算出にあたり、上述した端部記録媒体通過長Ｐ２に加えて、中央部通紙領域のニップ部のみを通過するサイズの小さい記録媒体に基づいて、この端部推定表面温度Ｔ２ａを算出してもよい。例えば、クリーニングの開始時から端部推定表面温度Ｔ２ａの算出時までに、中央部通紙領域を通過した記録媒体の累積長、すなわち記録媒体通過長Ｐを取得する。そして、当該記録媒体通過長Ｐに所定の係数を乗じた値を、記憶部３１に格納された表面温度Ｔ２から減算して、端部推定表面温度Ｔ２ａを算出してもよい。
【００７２】
また、表面温度取得部３０ｃは、端部推定表面温度Ｔ２ａの算出にあたり、メインヒータ駆動時間Ｈ２ｔに加えて、サブヒータ１１ｂの駆動時間に基づいて、この端部推定表面温度Ｔ２ａを算出してもよい。例えば、クリーニングの開始時から端部推定表面温度Ｔ２ａの算出時までにサブヒータ１１ｂがオンされていた合計時間（以下、サブヒータ駆動時間Ｈ３ｔとする）を取得する。記憶部３１はサブヒータ１１ｂをオンしている状態で、単位時間あたり上昇する端部通紙領域の表面温度の変化量ΔＴ３を予め保持しておく。そして、変化量ΔＴ３にサブヒータ駆動時間Ｈ３ｔを乗じた値を、記憶部３１に格納された表面温度Ｔ２から減算して端部推定温度Ｔ２ａを算出してもよい。
【００７３】
また、表面温度取得部３０ｃは、実測される端部通紙領域の表面温度に基づいて中央部推定表面温度Ｔ１ａを算出する処理と同様に、第１の温度センサ１４によって実測される中央部通紙領域の表面温度に基づいて、端部推定表面温度Ｔ２ａを算出してもよい。
【００７４】
すなわち、表面温度取得部３０ｃは、第１の温度センサ１４によって実測される中央部通紙領域の表面温度の１周期の変化量ΔＴ１を取得する。そして、当該変化量ΔＴ１に係数ｋ２を乗じた値を、直前に実測された又は推定された端部通紙領域の表面温度に加算し、その結果得られる値を端部推定表面温度Ｔ２ａとしてもよい。ここで係数ｋ２は、端部通紙領域の表面温度と中央部通紙領域の表面温度の関係性を示す相関係数であり、１周期のメインヒータ１１ａとサブヒータ１１ｂの制御状態と、中央部通紙領域及び端部通紙領域のニップ部における記録媒体の通過量とに対応付けて設定される値である。
【００７５】
このような定着装置１０によれば、第２の温度センサ１７の検知面のクリーニング時には、第２の温度センサ１７によって検知されるべき表面温度を推定して、当該推定して得られる表面温度に基づいてヒータを制御するので、検知面１７ａが第２のクリーニング装置１９のワイパー部１９ｂに覆われている場合であっても、適正にヒータを制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る定着装置を備える画像形成装置の概略構成図である。
【図２】上記定着装置の概略構成図である。
【図３】温度センサをクリーニングするクリーニング装置の概略構成図である。
【図４】制御回路の構成ブロック図である。
【図５】制御部の機能ブロック図である。
【図６】第１の温度センサのクリーニング時に実行される処理の例を示すフローチャート図である。
【図７】第１の温度センサのクリーニング時に実行される処理の他の例を示すフローチャート図である。
【図８】係数テーブルの例を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  画像処理装置、４  給紙トレー、９  回転速度センサ、１０  定着装置、１１  加熱ローラ、１２  加圧ローラ、１３  制御回路、１４  第１の温度センサ、１５  第１の記録媒体検出センサ、１６  第１のクリーニング装置、１７  第２の温度センサ、１８  第２の記録媒体検出センサ、１９  第２のクリーニング装置、２０  画像形成機構、２２  感光体ドラム、２３  帯電ローラ、２４  光走査装置、２５  現像装置、２６  クリーニング装置、２７  転写ローラ。
【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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