(57)【要約】【課題】高精度で測定対象物の温度管理を行うことのできる定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】補償温度Ｔと前記差動増幅信号の信号レベルＶｂとの関係を示すグラフを近似的に表した複数の直線（１次間数）に基づいて、第２サーミスタ５１２から出力される補償温度信号Ｖｄをパラメータとする電圧Ｖcut１，電圧Ｖcut２，電圧Ｖcut３を生成するとともに、前記各電圧の中から適切なものを選択し、この選択したものと前記信号レベルＶｂとを比較して、その比較結果に応じてヒータ４２への電力供給を遮断するようにした。【選択図】図１０
2007226150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに円柱状の周面で当接する一対のローラのうち少なくとも一方に熱を供給することにより、前記一対のローラ間に搬送された用紙に付着するトナーを該用紙に定着させるための加熱手段と、
前記加熱手段に電力の供給を行うことにより、該加熱手段に熱を生成させる電力供給手段と、
前記加熱手段により熱が供給される所定の測定対象物の温度を検出するための第１のセンサと、前記測定対象物と異なる対象物の温度を補償温度として検出する第２のセンサとを含み、前記第１、第２のセンサの出力に基づく温度を前記測定対象物の温度として出力する温度検出手段と、
前記温度検出手段のうち前記第１のセンサの出力を用いて導出された検出温度と所定の基準値とを比較し、その比較結果に基づいて前記加熱手段への電力供給を遮断する電力遮断手段と、
前記所定の基準値に係る複数の既定値の中から一の既定値を選択し、この既定値を前記所定の基準値として前記電力遮断手段に提供する基準値提供手段と
を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記基準値提供手段は、前記第２のセンサの出力に応じて前記所定の基準値を設定することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記基準値提供手段は、極値を有する前記検出温度と前記第２のセンサの出力との関係を近似的に表す複数の一次関数を用いて、得られた前記第２のセンサの出力に対応する前記検出温度を導出し、この検出温度を前記所定の基準値として前記電力遮断手段に提供することを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第１のセンサが温度を検出する前記所定の測定対象物は、前記一対のローラのうち一方のローラの温度であり、前記第２のセンサが温度を検出する前記対象物は、前記温度検出手段の筐体の温度であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
用紙に対して所定の画像データに基づく画像形成動作を行う画像形成手段と、
前記画像形成手段による画像形成動作後の用紙に対して、前記用紙に付着するトナーを該用紙に定着させる前記請求項１ないし４のいずれかに記載の定着装置と
を備え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、画像形成装置において転写材に転写されたトナー像を当該転写材へ定着させる定着処理を施す定着装置、及び該定着装置を搭載する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機等の画像形成装置に搭載される定着装置は、画像形成部の下流側に設置され、画像形成部で用紙（転写材）に転写されたトナー像を当該用紙に対して加熱により定着させる定着処理を施す。かかる定着装置には、熱源（ヒータ）により加熱される定着ローラと前記定着ローラに押圧当接された加圧ローラとが設けられている。
【０００３】
そして、軸心周りに回転している加圧ローラと定着ローラとの間に形成されたニップ部に向けて転写処理済みの用紙を供給し、ニップ部を通過する用紙に対して定着ローラから熱を供給することによってトナーを溶融させ、これによる溶融トナーの用紙表面への固着によって定着処理が施されるようになっている。
【０００４】
このような定着装置においては、例えば、定着ローラに異常な温度上昇が発生すると、定着装置の破損や故障を招来する虞があることから、定着ローラの温度を適正に管理する必要がある。そこで、従来では、定着ローラの周面における所定位置と対向する位置に温度センサが配設され、定着ローラに異常な温度上昇が発生すると、定着ローラへの電力供給を停止する処理が行われる。
【０００５】
ところで、この定着ローラの温度検出に、非接触式の赤外線温度センサが採用されている場合がある。この赤外線温度センサは、２つのサーミスタ（Thermistor）と赤外線フィルムとを備え、一方のサーミスタが前記赤外線フィルムを介して、例えば定着ローラ等の測定対象物の温度（以下、検知温度という）を検出する一方、他方のサーミスタが当該赤外線温度センサの例えば筐体の温度（以下、補償温度という）を検出し、これらの検出出力に基づいて導出される温度を前記測定対象物の温度として出力するように構成されている。
【０００６】
しかしながら、前記赤外線温度センサにおいては、同一の赤外線温度センサの出力に対応する検知温度と補償温度との組み合わせが複数存在する場合があることから、測定対象物の実際の温度と所定の基準値とを比較し、その比較結果に基づいて定着ローラへの電力供給の停止を決定する方法を採用する場合に、前記所定の基準値として或る一の基準値を設定することを想定したとき、赤外線温度センサの出力が得られても、この出力に対応する検知温度と補償温度との組み合わせが一義的に導出されず、正確な測定対象物への電力供給の停止を行うことができないことが考えられる。
【０００７】
下記特許文献１には、このような問題に対し、赤外線検知用サーミスタ及び温度補償用サーミスタを含む温度検出回路において、温度補償用サーミスタに直列接続する抵抗素子を増設し、対象物の温度が所定温度であるときの前記温度検出回路の出力値を一定にする方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００３―３０２２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、サーミスタの出力信号は信号レベルが非常に小さいものであるため、温度検知部分に抵抗素子を増設すると、前記信号レベルがさらに小さくなりＳ／Ｎが悪化することによって、サーミスタの温度検知精度の低下を招来し、その結果、定着ローラの温度を適正に管理することができなくなる可能性がある。
【０００９】
本発明は、従来のかかる状況に鑑みなされたものであって、高精度で測定対象物の温度管理を行うことのできる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、互いに円柱状の周面で当接する一対のローラのうち少なくとも一方に熱を供給することにより、前記一対のローラ間に搬送された用紙に付着するトナーを該用紙に定着させるための加熱手段と、前記加熱手段に電力の供給を行うことにより、該加熱手段に熱を生成させる電力供給手段と、前記加熱手段により熱が供給される所定の測定対象物の温度を検出するための第１のセンサと、前記測定対象物と異なる対象物の温度を補償温度として検出する第２のセンサとを含み、前記第１、第２のセンサの出力に基づく温度を前記測定対象物の温度として出力する温度検出手段と、前記温度検出手段のうち前記第１のセンサの出力を用いて導出された検出温度と所定の基準値とを比較し、その比較結果に基づいて前記加熱手段への電力供給を遮断する電力遮断手段と、前記所定の基準値に係る複数の既定値の中から一の既定値を選択し、この既定値を前記所定の基準値として前記電力遮断手段に提供する基準値提供手段とを備えることを特徴とする定着装置である。
【００１１】
この発明によれば、電力遮断手段による比較で用いる前記所定の基準値に係る複数の既定値の中から一の既定値を選択し、この既定値を前記所定の基準値として電力遮断手段に提供するようにしたので、前記検出温度と比較する前記所定の基準値を、前記第１、第２のセンサの出力に応じて設定することが可能となる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の定着装置において、前記基準値提供手段は、前記第２のセンサの出力に応じて前記所定の基準値を設定することを特徴とするものである。
【００１３】
この発明によれば、前記第２のセンサの出力に応じて前記所定の基準値を設定するようにしたので、第１のセンサの出力値が同一であっても第２のセンサの出力に応じて変化する温度検出手段の出力値に応じた基準値を設定することができ、加熱手段への電力供給の遮断を正確に行うことができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の定着装置において、前記基準値提供手段は、極値を有する前記検出温度と前記第２のセンサの出力との関係を近似的に表す複数の一次関数を用いて、得られた前記第２のセンサの出力に対応する前記検出温度を導出し、この検出温度を前記所定の基準値として前記電力遮断手段に提供することを特徴とするものである。
【００１５】
この発明によれば、極値を有する前記検出温度と前記第２のセンサの出力との関係を近似的に表す複数の一次関数を用いて、得られた前記第２のセンサの出力に対応する前記検出温度を導出するようにしたので、基準値提供手段を比較的簡単な回路で構成することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置において、前記第１のセンサが温度を検出する前記所定の測定対象物は、前記一対のローラのうち一方のローラの温度であり、前記第２のセンサが温度を検出する前記対象物は、前記温度検出手段の筐体の温度であることを特徴とするものである。
【００１７】
この発明によれば、前記第１のセンサが前記一対のローラのうち一方のローラの温度を検出し、前記第２のセンサが前記温度検出手段の筐体の温度を検出するものにおいて、前記請求項１ないし３のいずれかに記載の発明による作用が得られる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、用紙に対して所定の画像データに基づく画像形成動作を行う画像形成手段と、前記画像形成手段による画像形成動作後の用紙に対して、前記用紙に付着するトナーを該用紙に定着させる前記請求項１ないし４のいずれかに記載の定着装置とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１９】
この発明によれば、画像形成装置において、前記請求項１ないし４のいずれかに記載の発明による作用が得られる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、前記検出温度と比較する前記所定の基準値を、前記第１、第２のセンサの出力に応じて設定することが可能となるので、従来のような温度検知精度の低下を招来することなく、前記加熱手段への電力供給の遮断を適切に行うことができ、高精度で測定対象物の温度管理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る画像形成装置について説明する。図１は、画像形成装置の第１の実施形態の内部構成を示す図である。
【００２２】
図１に示すように、画像形成装置１は、装置１の下部に位置する用紙供給部２と、用紙供給部２の上方に位置する画像形成部３と、画像形成部３の下流側に位置する定着部４と、画像形成部３の上方に位置する排出部５とを備える。
【００２３】
用紙供給部２は、画像形成装置１の本体フレーム（図示せず）から外部に引き出すことで用紙Ｐの補給が可能となるように構成された給紙カセット６〜８を備え、給紙カセット６〜８に積層状態で載置された用紙Ｐを、給紙ローラ９〜１１の回転動作により給紙カセット６〜８の出口側（図１の右側）に送り出すと共に、リタードローラ１２〜１４により最上位置の用紙Ｐを１枚ずつ第１用紙搬送部１５に給紙する。
【００２４】
第１用紙搬送部１５は、用紙供給部２から給紙された用紙Ｐを画像形成部３に向けて搬送するものである。第１用紙搬送部１５は、一対の反射型フォトセンサが図１の紙面と直交する方向（主走査方向）の両端部に配設されてなるレジストセンサ１６を備え、用紙Ｐがこのレジストセンサ１６の配設位置まで搬送されると、該レジストセンサ１６の下流側に配設されたレジストローラ１７により、後述する感光体ドラム１８の表面に形成されたトナー像と用紙Ｐの先端位置とを合わせるように搬送タイミングがとられた上で、感光体ドラム１８と転写ローラ２２との間に搬送される。
【００２５】
画像形成部３は、回転可能に軸支された光導電性を有する感光体ドラム１８と、この感光体ドラム１８の周囲にその回転方向に沿って、帯電器１９、レーザ走査ユニット２０、現像部２１、転写ローラ２２及びクリーニング部２３を備えており、電子写真プロセスによって感光体ドラム１８上に所定のトナー像を形成し、そのトナー像を用紙Ｐに転写するものである。
【００２６】
帯電器１９は、感光体ドラム１８の周面を一定極性（本実施形態では正極性）に帯電させるものである。
【００２７】
レーザ走査ユニット２０は、詳細には図示しないが、レーザ発光器、ポリゴンミラー及び反射鏡を備え、外部接続されたパーソナルコンピュータやスキャナ等の図略の画像入力装置から得た原稿の画像データに応じて強弱がつけられたレーザ光をレーザ発光器から出力し、ポリゴンミラー及び反射鏡を介して、正極性に帯電している感光体ドラム１８の露光領域に照射するものである。この照射されたレーザ光により、感光体ドラム１８の表面電位を画像に応じて減少させて、感光体ドラム１８の表面に、原稿画像データに応じた静電潜像を形成させる。この光照射は、ポリゴンミラーの回転によって、帯電器１９と現像部２１との間の露光領域へ、回転する感光体ドラム１８の幅方向（図１において紙面に垂直な方向）に繰り返して走査される。
【００２８】
現像部２１は、感光体ドラム１８に対向配置された現像ローラ２４と、トナーを格納したトナーコンテナ２５とを備え、レーザ光により感光体ドラム１８上の正電荷の減少した（電位の減少した）静電潜像の部分に、現像領域において同極、即ち正帯電したトナーを、現像ローラ２４を用いて付着させるものである。これにより、感光体ドラム１８上に形成されている静電潜像がトナーにより現像されて、感光体ドラム１８の表面に可視像としてトナー像が形成される。
【００２９】
転写ローラ２２は、感光体ドラム１８に対して非接触状態で対向配置されており、感光体ドラム１８の転写領域において用紙Ｐの裏面から負のコロナ放電を行って、感光体ドラム１８上に形成されているトナー像を静電的に用紙Ｐ上に転写させるものである。
【００３０】
クリーニング部２３は、感光体ドラム１８の幅方向寸法と略同等の長さに形成された図略のクリーニングブレードを有し、このクリーニングブレードの先端部を図略の付勢手段の付勢力により感光体ドラム１８の表面に付勢することで、転写後の感光体ドラム１８の表面に付着している残留トナーを掻き落とすように構成されている。
【００３１】
定着部４は、トナー像が転写された用紙を加圧及び加熱することにより用紙に転写されたトナーを該用紙に定着させる定着処理を行うものであり、熱遮蔽ボックス２６と、熱遮蔽ボックス２６内の上部に配設された定着ローラ２７と、熱遮蔽ボックス２６内の下部において定着ローラ２７に圧接して配設された加圧ローラ２８とを備える。
【００３２】
定着ローラ２７は、ヒータ４２（図２参照）を内蔵し、通常、一定温度に設定されており、この定着ローラ２７に用紙が接触することで該用紙が加熱される。
【００３３】
排出部５は、例えば画像形成装置１の本体フレームの上面に形成されており、定着部４から第２用紙搬送部２９を通って搬送されてきた定着処理後の用紙を順次集積するものである。
【００３４】
操作入力部３０は、画像形成装置１による画像形成動作の開始の指示、用紙Ｐの種類の指定等の操作を入力するためのものである。制御部３１は、例えば制御プログラムを記憶するＲＯＭや一時的にデータを記憶するＲＡＭからなる記憶部が内蔵されたマイクロコンピュータからなり、上述した画像形成装置１内の各部材の駆動を互いに関連付けて制御するものである。
【００３５】
図２は、定着部４の回路構成を示すブロック図である。図２に示すように、定着部４は、温度検出部４１と、ヒータ４２と、ヒータ制御回路４３とを有し、ヒータ制御回路４３は、差動増幅回路４４と、ＡＤ変換回路４５と、Ｖcut１生成回路４６と、Ｖcut２生成回路４７と、Ｖcut３生成回路４８と、選択回路４９と、ハードカット回路５０とを備える。なお、図中の制御部３１は、前述の制御部３１に相当するものである。
【００３６】
この定着部４においては、温度検出部４１で２つの温度信号Ｖｓ，Ｖｄ（以下、電圧Ｖｓ，Ｖｄと表現する場合もある）が生成され、この温度信号Ｖｓ，Ｖｄが差動増幅回路４４に入力され、この差動増幅回路４４においてこれらの信号の信号レベルの差（Ｖｄ−Ｖｓ）が所定の係数γで増幅される。そして、この増幅信号Ｖｂ（＝γ・（Ｖｄ−Ｖｓ））がＡＤ変換回路４５に入力され、該ＡＤ変換回路４５で前記増幅信号ＶｂがＡＤ変換された後、このＡＤ変換値が制御部３１に入力される。なおＡＤ変換回路４５には、温度検出部４１で生成された温度信号のうち一方の温度信号Ｖｄも入力される。
【００３７】
一方、温度検出部４１で生成された温度信号Ｖｓ，Ｖｄのうちの温度信号ＶｄはＶcut１生成回路４６とＶcut２生成回路４７とにそれぞれ入力され、Ｖcut１生成回路４６及びＶcut２生成回路４７において、それぞれ後述の比較信号Ｖcut１，Ｖcut２（以下、電圧Ｖcut１，Ｖcut２と表現する場合もある）が生成される。また、Ｖcut３生成回路４８において比較信号Ｖcut３（以下、電圧Ｖcut３と表現する場合もある）が生成される。
【００３８】
Ｖcut１生成回路４６、Ｖcut２生成回路４７及びＶcut３生成回路４８でそれぞれ生成された比較信号Ｖcut１，Ｖcut２，Ｖcut３は選択回路４９に入力され、該選択回路４９において前記比較信号Ｖcut１，Ｖcut２，Ｖcut３のうち一の比較信号が選択される。この選択された比較信号は選択信号Ｖcutとしてハードカット回路５０に入力される。
【００３９】
ハードカット回路５０は、制御部３１から前記ヒータ４２への電力供給を行う指示信号が入力され、通常（測定対象物の異常な温度上昇が発生していないとき）、ヒータ４２に電力供給を行う。また、ハードカット回路５０は、選択回路４９から入力した選択信号Ｖcutと、差動増幅回路４４から入力した増幅信号Ｖｂとを比較し、この比較結果に応じてヒータ４２への電力供給を遮断（停止）する。
【００４０】
図３は、温度検出部４１及び差動増幅回路４４の回路構成を示す図である。
【００４１】
図３に示すように、温度検出部４１は、赤外線温度センサ５１と、オペアンプ４１１，４１２と、抵抗素子ｒ３，ｒ４とを備える。赤外線温度センサ５１は、第１サーミスタ５１１と、第２サーミスタ５１２と、図略の赤外線フィルムとを有し、第１、第２サーミスタ５１１，５１２は、温度が上昇すると抵抗値が低下する、負の温度係数を有するＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient Thermistor）である。
【００４２】
第１サーミスタ５１１は、測定対象物（本実施形態では定着ローラ２７）から放射される赤外線を受光・吸収した赤外線フィルムの温度（以下、検知温度という）を検出する一方、第２サーミスタ５１２は、測定対象物（本実施形態では定着ローラ２７）から放射される赤外線から隔離された別の赤外線フィルムの温度（以下、補償温度という。）を検出する。
【００４３】
第２サーミスタ５１２が検出する補償温度は、例えば赤外線温度センサ５１の筐体の温度や雰囲気温度に相当するものであり、第１サーミスタ５１１の抵抗値が、前記赤外線温度センサ５１の筐体の温度や雰囲気温度に影響を受けることから、この影響の程度を検出して該影響を解消するために、第２サーミスタ５１２により例えば赤外線温度センサ５１の筐体の温度や雰囲気温度を検出する。なお、図３に示すＴｄ，Ｔｃは、第１、第２サーミスタ５１１，５１２の抵抗値を、抵抗値Ｔｄ，Ｔｃを有する抵抗素子が第１、第２サーミスタ５１１，５１２内に存在するかのように擬似的に表したものである。
【００４４】
赤外線温度センサ５１は、第１サーミスタ５１１と抵抗素子ｒ１とが直列接続されているとともに、第２サーミスタ５１２と抵抗素子ｒ２とが直列接続されており、これらの直列回路が電源Ｖｐとグランドとの間に並列接続されてなる。
【００４５】
オペアンプ４１１の非反転入力端子は、抵抗素子ｒ１と第１サーミスタ５１１との接続点ａに接続されている一方、反転入力端子は、抵抗素子ｒ３を介して当該オペアンプ４１１の出力端子と接続されている。オペアンプ４１２の非反転入力端子は、抵抗素子ｒ２と第２サーミスタ５１２との接続点ｂに接続されている一方、反転入力端子は、抵抗素子ｒ４を介して当該オペアンプ４１２の出力端子と接続されている。
【００４６】
温度検出部４１は、オペアンプ４１１，４１２の各出力を温度信号Ｖｓ，Ｖｄとして差動増幅回路４４等に出力する。以下、温度信号Ｖｓを検知温度信号Ｖｓ、温度信号Ｖｄを補償温度信号Ｖｄというものとする。
【００４７】
差動増幅回路４４は、温度検出部４１から出力された検知温度信号Ｖｓ及び補償温度信号Ｖｄの信号レベル差を増幅するものであり、オペアンプ４４１、抵抗素子ｒ５〜ｒ８，コンデンサＣ１とを備える。
【００４８】
オペアンプ４４１の反転入力端子は、抵抗素子ｒ５を介して前記温度検出部４１におけるオペアンプ４１１の出力端子と接続されていて前記温度信号Ｖｓが入力される一方、非反転入力端子は、抵抗素子ｒ６を介して前記温度検出部４１におけるオペアンプ４１２の出力端子と接続されており、前記温度信号Ｖｄが入力される。
【００４９】
また、オペアンプ４４１の反転入力端子と出力端子との間には、抵抗素子ｒ７とコンデンサＣ１との並列回路が接続されており、また、オペアンプ４１１の非反転入力端子は、抵抗素子ｒ８を介してグランドに接続されている。
【００５０】
なお、図３に示す出力端子ｃ，ｄは、図２に示す端子ｃ，ｄに相当するものであり、オペアンプ４４１の出力が差動増幅信号Ｖｂとして出力端子ｃからＡＤ変換回路４５及びハードカット回路５０に向けて出力され、また、オペアンプ４１２の出力が補償温度信号Ｖｓとして出力端子ｄからＶcut１生成回路４６、Ｖcut２生成回路４７、Ｖcut３生成回路４８及びＡＤ変換回路４５に向けて出力される。
【００５１】
図２に戻り、ＡＤ変換回路４５は、差動増幅回路４４の出力値をＡＤ変換し、このＡＤ変換後の出力値を制御部３１に出力するものである。制御部３１は、ハードカット回路５０に前記ヒータ４２への電力供給を行う指示を行う。ヒータ４２は、定着ローラ２７内に設置され、該定着ローラ２７を加熱するものである。
【００５２】
図２に示すＶcut１生成回路４６は、図４に示す回路構成を有する。図４に示すように、Ｖcut１生成回路４６は、前記補償温度信号Ｖｄを用い、前記ハードカット回路５０において前記差動増幅回路４４から出力される差動増幅信号Ｖｂと比較する１比較対象の比較信号Ｖcut１を生成する回路であり、オペアンプ４６１，４６２と、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ９とを備える。
【００５３】
オペアンプ４６１の反転入力端子は、抵抗素子Ｒ１を介して補償温度信号Ｖｄが入力される入力端子ｄに接続されているとともに、抵抗素子Ｒ２を介して出力端子と接続されている。また、非反転入力端子は抵抗素子Ｒ３を介してグランドに接続されており、オペアンプ４６１の反転入力端子と抵抗素子Ｒ１との接続点ｅ１はグランドに接続されている。
【００５４】
オペアンプ４６１の出力端子とオペアンプ４６２の反転入力端子とは抵抗素子Ｒ４を介して接続されており、オペアンプ４６２の反転入力端子と抵抗素子Ｒ４との接続点ｅ２は抵抗素子Ｒ５を介してグランドに接続されている。
【００５５】
電源Ｖｐとグランドとの間に抵抗素子Ｒ６と抵抗素子Ｒ７との直列回路が構成されており、抵抗素子Ｒ６と抵抗素子Ｒ７との接続点ｅ３に、抵抗素子Ｒ８を介して、オペアンプ４６２の非反転入力端子が接続されている。また、オペアンプ４６２の非反転入力端子と出力端子とが抵抗素子Ｒ９を介して接続されている。
【００５６】
以上のような構成を有するＶcut１生成回路４６は、補償温度信号Ｖｄに基づいて、下記式（１）で表される比較信号Ｖcut１を生成する。なお、これについては後述する。
【００５７】
Ｖcut１＝α１・Ｖｄ＋β１・・（１）
この比較信号Ｖcut１は当該Ｖcut１生成回路４６の出力端子ｅ４から後述の選択回路４９に出力される。
【００５８】
図２に示すＶcut２生成回路４７は、図５に示す回路構成を有する。図５に示すように、Ｖcut２生成回路４７は、前記Ｖcut１生成回路４６と同様に、補償温度信号Ｖｄを用い、前記ハードカット回路５０において前記差動増幅回路４４から出力される差動増幅信号Ｖｂと比較する１比較対象の比較信号Ｖcut２を生成する回路であり、オペアンプ４７１，４７２と、抵抗素子Ｒ１１〜Ｒ１９とを備える。
【００５９】
オペアンプ４７１の反転入力端子は、抵抗素子Ｒ１１を介して補償温度信号Ｖｄが入力される入力端子ｄに接続されているとともに、抵抗素子Ｒ１２を介して出力端子と接続されている。また、非反転入力端子は抵抗素子Ｒ１３を介してグランドに接続されており、オペアンプ４７１の反転入力端子と抵抗素子Ｒ１１との接続点ｆ１はグランドに接続されている。
【００６０】
オペアンプ４７１の出力端子とオペアンプ４７２の非反転入力端子とは抵抗素子Ｒ１４を介して接続されており、オペアンプ４７２の非反転入力端子と抵抗素子Ｒ１４との接続点ｆ２は抵抗素子Ｒ１５を介してグランドに接続されている。
【００６１】
電源Ｖｐとグランドとの間に抵抗素子Ｒ１６と抵抗素子Ｒ１７との直列回路が構成されており、抵抗素子Ｒ１６と抵抗素子Ｒ１７との接続点ｆ３に、抵抗素子Ｒ１８を介して、オペアンプ４７２の反転入力端子が接続されている。また、オペアンプ４７２の反転入力端子と出力端子とが抵抗素子Ｒ１９を介して接続されている。
【００６２】
以上のような構成を有するＶcut２生成回路４７は、補償温度信号Ｖｄに基づいて、下記式（２）で表される比較信号Ｖcut２を生成する。なお、これについては後述する。
【００６３】
Ｖcut２＝α２・Ｖｄ＋β２・・（２）
この比較信号Ｖcut２は当該Ｖcut２生成回路４７の出力端子ｆ４から前記選択回路４９に出力される。
【００６４】
図６は、Ｖcut３生成回路４８及び選択回路４９の回路構成を示す図である。図６に示すように、Ｖcut３生成回路４８は、ツェナダイオード（定電圧ダイオード）で構成されており、アノードがグランドに、カソードが前記選択回路４９におけるオペアンプ４９４の出力端子にそれぞれ接続されている。Ｖcut３生成回路４８は、ツェナダイオードのオフセット電圧ＶｅをＶcut３として生成する。
【００６５】
選択回路４９は、前記ハードカット回路５０において前記差動増幅回路４４から出力される差動増幅信号Ｖｂと比較する比較対象を前記電圧Ｖcut１，Ｖcut２，Ｖcut３の中から選択し、この選択したものを前記ハードカット回路５０に出力するものであり、オペアンプ４９１〜４９４と、論理回路４９５，４９６と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、抵抗素子Ｒ２１〜Ｒ２６とを備える。
【００６６】
オペアンプ４９１は、ボルテージフォロワを構成するものであり、その非反転入力端子は、Ｖcut１生成回路４６から出力された比較信号Ｖcut１が入力される当該選択回路４９の入力端子ｅ４に接続されている。また、オペアンプ４９１の反転入力端子と出力端子とが導線で接続されている。なお、前記端子ｅ４は、図４に示す端子ｅ４と同一である。
【００６７】
オペアンプ４９２は、前記オペアンプ４９１と同様、ボルテージフォロワを構成するものであり、その非反転入力端子は、Ｖcut２生成回路４７から出力された比較信号Ｖcut２が入力される当該選択回路４９の入力端子ｆ４に接続されている。また、オペアンプ４９２の反転入力端子と出力端子とが導線で接続されている。前記端子ｆ４は、図４に示す端子ｆ４と同一である。
【００６８】
オペアンプ４９３は、前記入力端子ｅ４，ｆ４にそれぞれ入力された比較信号Ｖcut１，Ｖcut２の大小比較を行うコンパレータとして機能するものであり、その反転入力端子は、抵抗素子Ｒ２１を介して前記入力端子ｅ４に接続されている一方、非反転入力端子は、抵抗素子Ｒ２２を介して前記入力端子ｆ４に接続されている。
【００６９】
オペアンプ４９１の出力端子は抵抗素子Ｒ２３の一方の端子と接続点ｇ１で接続されており、抵抗素子Ｒ２３は抵抗素子Ｒ２５と接続点ｇ２で接続されている。オペアンプ４９２の出力端子は抵抗素子Ｒ２４の一方の端子と接続点ｇ３で接続されており、抵抗素子Ｒ２４は、加算回路として機能するオペアンプ４９４の反転入力端子に接続点ｇ４で接続されている。また、接続点ｇ２と接続点ｇ４は、導線で接続されている。
【００７０】
オペアンプ４９３の出力端子と論理回路４９５の入力端子とは接続点ｇ５で接続されており、論理回路４９６の入力端子は、前記接続点ｇ５に接続されている。論理回路４９５は、ＮＯＴ回路（否定回路）の入力を反転した回路であり、論理回路４９６は、ＮＯＴ回路である。
【００７１】
ダイオードＤ１のアノードは前記接続点ｇ１に接続されている一方、カソードは論理回路４９５の出力端子に接続されている。また、ダイオードＤ２のアノードは前記接続点ｇ３に接続されている一方、カソードは論理回路４９６の出力端子に接続されている。
【００７２】
オペアンプ４９４の非反転入力端子は、抵抗素子Ｒ２６を介してグランドに接続されており、出力端子は、前記抵抗素子Ｒ２５の他方の端子と接続点ｇ６で接続されている。また、この接続点ｇ６には、前述のツェナダイオード（Ｖcut３生成回路４８）のカソードが接続されている。
【００７３】
以上のような構成を有する選択回路４９の機能について説明する。
【００７４】
図８は、異なる検知温度における、補償温度Ｔと差動増幅信号の信号レベル（電圧）Ｖｂとの関係を示すグラフである。
【００７５】
図８に示すように、各グラフは、或る補償温度で前記信号レベルＶｂが極大となる関係を有するものとなり、例えば或る検知温度についてのグラフ（１）に着目したとき、信号レベルＶｂが電圧Ｖｂ１となる補償温度Ｔは、温度Ｔ１と温度Ｔ２の２つの温度が存在する。
【００７６】
ここで、温度Ｔ１と温度Ｔ２の間の温度Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ３＜Ｔ２）を、ヒータ４２への電力供給の適否が変わる境界値として設定したとき、図８に示す状態Ｑ１（前記温度Ｔ１に対応する状態）は、ヒータ４２への電力供給を継続すべき状態である一方、状態（前記温度Ｔ２に対応する状態）Ｑ２は、ヒータ４２への電力供給を停止すべき状態となる。
【００７７】
しかしながら、前述のように或る一の補償温度をヒータ４２への電力供給の適否が変わる境界値として設定すると、同一の信号レベルＶｂに対して温度Ｔ１と温度Ｔ２の２つの補償温度Ｔが存在するから、状態Ｑ１と状態Ｑ２とを区別することができない。すなわち、得られた一の信号レベルＶｂでは、ヒータ４２への電力供給を継続すべきか停止すべきかが不明である。したがって、信号レベルＶｂと比較する基準値を一定にしてヒータ４２への電力供給の制御を行うことができない。
【００７８】
そこで、本実施形態では、信号レベルＶｂと比較する閾値（基準値）を前記補償温度Ｔに応じて変えるようにしている。以下、この点について説明する。
【００７９】
図９は、前記補償温度Ｔと第２サーミスタ５１２から出力される補償温度信号の信号レベルＶｄとの関係を示す図である。図９に示すように、補償温度信号の信号レベルＶｄは、前記補償温度Ｔの上昇に伴って低下していく。
【００８０】
図１０は、図８のグラフ（１）に着目し、このグラフ（１）に示す補償温度Ｔと前記信号レベルＶｂとの関係を、図９に示す前記補償温度Ｔと補償温度信号Ｖｄとの関係を用いて、補償温度信号の信号レベルＶｄと信号レベルＶｂとの関係に変換したグラフである。
【００８１】
図１０に示すように、補償温度信号の信号レベルＶｄと差動増幅信号の信号レベルＶｂとの関係に変換したグラフ（２）についても、補償温度信号の信号レベルＶｄが或る値（図１０では２．５（Ｖ））で極大（極大値Ｖｅ（Ｖ））となるグラフとなる。このグラフ（２）は、次の複数の一次関数（３）〜（５）で近似的に表すことができる。
【００８２】
Ｖｂ＝α１・Ｖｄ＋β１（Ｖｄ≦Ｖｄ１）・・・（３）
Ｖｂ＝Ｖｅ（Ｖｄ１＜Ｖｄ＜Ｖｄ２）・・・（４）
Ｖｂ＝α２・Ｖｄ＋β２（Ｖｄ≧Ｖｄ２）・・・（５）
なお、電圧Ｖｄ１は、式（３）で表されるグラフ（３）と、式（４）で表されるグラフ（４）との交点Ｔ１における補償電圧であり、電圧Ｖｄ２は、式（４）で表されるグラフ（４）と、式（５）で表されるグラフ（５）との交点Ｔ２における補償電圧である。
【００８３】
そして、本実施形態では、前記式（１）で示したように、式（３）における電圧（α１・Ｖｄ＋β１）を電圧Ｖcut１として生成するＶcut１生成回路４６と、式（４）における電圧Ｖｅ（一定値）を電圧Ｖcut３として生成するＶcut３回路４８と、前記式（２）で示したように、式（５）における電圧（α２・Ｖｄ＋β２）を電圧Ｖcut２として生成するＶcut２生成回路４７とを設けている。
【００８４】
さらに、選択回路４９が電圧Ｖcut１，電圧Ｖcut２，電圧Ｖcut３の中から選択する基準については、前記各式（３）〜（５）で示される信号レベルＶｄの範囲に対応させている。すなわち、前記式（３）で表されるＶｄ≦Ｖｄ１の範囲は、Ｖcut１≦Ｖcut２且つＶcut１＜Ｖｅで表される範囲と対応し、前記式（４）で表されるＶｄ１＜Ｖｄ＜Ｖｄ２の範囲は、Ｖcut１＞Ｖｅ（Ｖcut３）且つＶcut２＞Ｖｅ（Ｖcut３）で表される範囲と対応し、前記式（５）で表されるＶｄ≧Ｖｄ２の範囲は、Ｖcut１≧Ｖcut２且つＶcut２＜Ｖｅで表される範囲と対応する。
【００８５】
したがって、選択回路４９は、Ｖcut１生成回路４６，Ｖcut２生成回路４７及びＶcut３生成回路４８でそれぞれ生成された電圧Ｖcut１，Ｖcut２，Ｖcut３の大小関係が、Ｖcut１≦Ｖcut２且つＶcut１＜Ｖｅ（Ｖcut３）であるときには、電圧Ｖcut１を選択し、Ｖcut１＞Ｖｅ（Ｖcut３）且つＶcut２＞Ｖｅ（Ｖcut３）であるときには、電圧Ｖｅ（Ｖcut３）を選択し、Ｖcut１≧Ｖcut２且つＶcut２＜Ｖｅ（Ｖcut３）であるときには、電圧Ｖcut２を選択する。
【００８６】
これにより、補償温度信号の信号レベルＶｄと、該信号レベルＶｄと比較する対象の信号とが１対１の関係となり、補償温度信号の信号レベルＶｄに基づき、該信号レベルＶｄと比較する対象の電圧として唯一のものが導出されることとなる。
【００８７】
このように、補償温度信号の信号レベルＶｄ（延いては補償温度Ｔ）の範囲に応じて電圧Ｖcut１，Ｖcut２，Ｖcut３の中から電圧が選択され、この選択された電圧に係る信号が、前記ハードカット回路５０に出力する当該選択回路４９の出力端子ｇ７から、電圧Ｖcutとして前記ハードカット回路５０に出力される。
【００８８】
図７は、ハードカット回路５０の回路構成を示す図である。図７に示すように、ハードカット回路５０は、オペアンプ５０１と、抵抗素子Ｒ３１〜Ｒ３３と、論理回路５０２と、トランジスタＴｒ１とを備える。
【００８９】
オペアンプ５０１は、選択回路４９の出力である選択信号Ｖcutと、差動増幅回路４４の差動増幅信号Ｖｂとのレベル比較を行うコンパレータとして機能するものであり、反転入力端子は、抵抗素子Ｒ３１を介して、前記選択信号Ｖcutが入力される当該ハードカット回路５０の入力端子ｇ７に接続されている一方、非反転入力端子は、抵抗素子Ｒ３２を介して前記差動増幅信号Ｖｂが入力される当該ハードカット回路５０の入力端子ｈ１に接続されている。
【００９０】
論理回路５０２は、ＡＮＤ回路（論理積回路）として機能するものであり、一方の入力端子はオペアンプ５０１の出力端子と接続されており、他方の入力端子は、当該ハードカット回路５０の入力端子ｈ２に接続されている。入力端子ｈ２には、制御部３１から前記ヒータ４２への電力供給を行う指示信号（「Ｈ（ハイ）信号」）が入力される。
【００９１】
論理回路５０２の一方の端子とオペアンプ５０１の出力端子との接続点ｈ３は、抵抗素子Ｒ３３を介して電源Ｖｐと接続されている。トランジスタＴｒ１は、スイッチング素子として機能するものであり、ベース端子が論理回路５０２の出力端子と接続されている。また、トランジスタＴｒ１のコレクタ端子は、ヒータ４２に接続されており、エミッタ端子はグランドに接続されている。
【００９２】
以上のような構成を有するハードカット回路５０は、選択回路４９で選択された選択信号Ｖcutを閾値（基準値）とし、この閾値と前記差動増幅信号Ｖｂとのレベル比較を行って、差動増幅信号Ｖｂの信号レベルが選択信号Ｖcutの信号レベルより大きい場合（オペアンプ５０１から「Ｈ（ハイ）」信号が出力された場合）に、ヒータ４２への電力供給を遮断（停止）する。
【００９３】
以上のように、補償温度Ｔと前記差動増幅信号の信号レベルＶｂとの関係を示すグラフを近似的に表した複数の直線（１次間数）に基づいて、第２サーミスタ５１２から出力される補償温度信号Ｖｄをパラメータとする電圧Ｖcut１，電圧Ｖcut２，電圧Ｖcut３を生成するとともに、前記各電圧の中から適切なものを選択し、この選択したものと前記信号レベルＶｂとを比較して、その比較結果に応じてヒータ４２への電力供給を遮断するようにしたので、補償温度信号の信号レベルＶｄと、該信号レベルＶｄと比較する対象の信号とが１対１の関係となり、補償温度信号の信号レベルＶｄに基づき、該信号レベルＶｄと比較する対象の電圧として唯一のものを導出することができる。
【００９４】
その結果、ヒータ４２への電力供給の遮断を適切に行うことができ、高精度で測定対象物（定着ローラ２７）の温度管理を行うことができる。また、従来のような温度検知部への抵抗の増設を行わないので、温度検知精度の低下を招来することもない。
【００９５】
また、検知温度信号Ｖｓが同一であっても差動増幅信号の信号レベルＶｂを変化させる要素である補償温度信号Ｖｄに応じて、前記信号レベルＶｂと比較する対象の電圧Ｖcut（閾値）を変化させるようにしたので、前記補償温度信号Ｖｄに応じた閾値（基準値）を設定することができ、延いては、ヒータ４２への電力供給の遮断を正確に行うことができる。
【００９６】
また、補償温度Ｔと前記差動増幅信号の信号レベルＶｂとの関係を示すグラフを複数の直線（１次間数）で近似的に表したので、Ｖcut１生成回路４６，Ｖcut２生成回路４７，Ｖcut３生成回路４８及び選択回路４９を比較的簡単な構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】画像形成装置の第１の実施形態の内部構成を示す図である。
【図２】定着部の回路構成を示すブロック図である。
【図３】温度検出部及び差動増幅回路の回路構成を示す図である。
【図４】Ｖcut１生成回路の回路構成を示す図である。
【図５】Ｖcut２生成回路の回路構成を示す図である。
【図６】Ｖcut３生成回路及び選択回路の回路構成を示す図である。
【図７】ハードカット回路の回路構成を示す図である。
【図８】異なる検知温度における、補償温度Ｔと差動増幅信号の信号レベル（電圧）Ｖｂとの関係を示すグラフである。
【図９】前記補償温度Ｔと第２サーミスタから出力される補償温度信号の信号レベルＶｄとの関係を示す図である。
【図１０】図８のグラフ（１）に着目し、このグラフ（１）に示す補償温度Ｔと前記信号レベルＶｂとの関係を、図９に示す前記補償温度Ｔと補償温度信号Ｖｄとの関係を用いて、補償温度信号の信号レベルＶｄと信号レベルＶｂとの関係に変換したグラフである。
【符号の説明】
【００９８】
４  定着部
２７  定着ローラ
２８  加圧ローラ
３１  制御部
４１  温度検出部
４２  ヒータ
４３  ヒータ制御回路
４４  差動増幅回路
４６  Ｖcut１生成回路
４７  Ｖcut２生成回路
４８  Ｖcut３回路
４９  選択回路
５０  ハードカット回路
５１  赤外線温度センサ
５１１，５１２  サーミスタ
【図１】
2007226150.tif 000003
【図２】
2007226150.tif 000004
【図３】
2007226150.tif 000005
【図４】
2007226150.tif 000006
【図５】
2007226150.tif 000007
【図６】
2007226150.tif 000008
【図７】
2007226150.tif 000009
【図８】
2007226150.tif 000010
【図９】
2007226150.tif 000011
【図１０】
2007226150.tif 000012