(57)【要約】  【課題】  加熱ローラにおける過昇温を防止することができる定着装置及び画像形成装置の提供。  【解決手段】  画像形成装置は、ヒータ７２を内包する加熱ローラ７１ａと加熱ローラ７１ａに圧接されている加圧ローラ７１ｂとからなる定着装置７０、この定着装置７０の近傍に配置されている温度検知センサ１０、温度検知センサ１０が備える赤外線検知用サーミスタ及び補償用サーミスタの出力に基づいて加熱ローラ７１ａの表面温度が異常であるか否かを判定する判定回路２０を備えている。表面温度が異常であると判定された場合、スイッチ回路７３がヒータ７２への通電を遮断することにより加熱ローラ７１ａの過昇温を防止する。【選択図】      図１
2007086208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段を備える加熱ローラと、該加熱ローラに圧接された加圧ローラとを備え、現像剤による画像を担持したシートを前記加熱ローラ及び加圧ローラにより挟持しながら加熱することにより前記画像をシート上に定着させる定着装置において、
前記加熱ローラからの輻射熱を検知する第１センサと、該第１センサの周辺温度を検知する第２センサと、前記第１及び第２センサの出力値に基づいて前記加熱ローラの温度が異常であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段による判定結果に基づいて前記加熱手段の作動状態を制御する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】
前記判定手段は、前記第１及び第２センサの出力値を用いて所定の演算を行う演算手段と、該演算手段による演算結果と該演算結果について設定した閾値との大小関係を比較する手段とを備え、比較した結果に基づいて前記加熱ローラの温度が異常であるか否かを判定するようにしてあ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】
前記判定手段は、前記第１センサの出力値と前記第２センサの出力値との差分値を算出する手段と、算出した差分値と該差分値について設定した閾値との大小関係を比較する手段とを備え、比較した結果に基づいて前記加熱ローラの温度が異常であるか否かを判定するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
比較対象の閾値を前記第２センサの出力値に応じて複数設定してあることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記判定手段により前記加熱ローラの温度が異常であると判定された場合、前記加熱手段による加熱を停止させる手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の定着装置。
【請求項６】
前記加熱手段は、通電されることにより熱を発するように構成されており、前記制御手段は、前記加熱手段への通電を行う通電手段と、前記判定手段により前記加熱ローラの温度が異常であると判定された場合、前記通電手段による通電を停止させるスイッチ回路とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の定着装置。
【請求項７】
画像データを受付ける手段と、受付けた画像データに基づいて現像剤による画像をシート上に転写する転写手段と、請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載の定着装置とを備え、前記転写手段により転写されたシート上の画像を前記定着装置にて定着させて画像形成を行うようにして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、加熱ローラの過昇温を防止することができる定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ装置等の画像形成装置に用いられるトナーを記録紙上に固着させるために加熱方式の定着装置が広く普及している。加熱方式の定着装置は、ヒータ等の加熱手段を備えた加熱ローラと、この加熱ローラに圧接された加圧ローラとを備えており、トナー像が転写された記録紙を加熱ローラ及び加圧ローラで挟持しながら通過させ、記録紙上のトナーを溶融し、更に加圧することによってトナー像を記録紙上に固着させるものである。
【０００３】
このような定着装置では、記録紙上のトナーを確実に溶融させると共に、記録紙に悪影響を与えないようにするために加熱ローラの表面温度を正確に制御する必要がある。従来では、加熱ローラの表面に複数のサーミスタを押圧させ、加熱ローラ表面における複数箇所の温度を検知してヒータへの通電制御を行うことで、加熱ローラ全体の表面温度を均一に維持するように制御されていた。
【０００４】
しかしながら、サーミスタを用いて加熱ローラの表面温度を正確に測定する場合には、サーミスタを適宜の圧力で押圧する必要がある。したがって、加熱ローラの同一箇所にサーミスタを押圧している場合、サーミスタと加熱ローラ表面との摩擦により加熱ローラ表面が劣化し、定着性能が低下するという問題点を有していた。また、加熱ローラ表面の汚れがサーミスタ表面に付着することで正確な温度検知がてきないという問題点を有していた。
【０００５】
そこで、このような問題点を解決するために、非接触方式の温度センサを備えた定着装置及び画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）。非接触方式の温度センサとしては、赤外線センサを利用したものが知られており、加熱ローラ表面からの輻射熱（赤外線）を赤外線センサで検知することによって加熱ローラの表面温度を検知する。
【特許文献１】特開２０００−２２７７３２号公報
【特許文献２】特開２００１−１０９３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１及び特許文献２に記載されている非接触方式の温度センサは、内部に赤外線検知用サーミスタと温度補償用サーミスタとを備えている。赤外線検知用サーミスタは、加熱ローラ表面から放射される赤外線を検出しているが、その出力電圧は周囲の温度（すなわち、赤外線検知用サーミスタ自身の温度）に依存する。このような温度依存性を補償するために赤外線検知用サーミスタ自身の温度を検知する必要がある。そこで、温度補償用サーミスタは、赤外線検知用センサの近傍であって、加熱ローラ表面から放射される赤外線の影響を受けない場所に配置される。このように配置された２つのサーミスタの出力電圧の値を取り込み、ＣＰＵ等の演算手段により演算を行うことで加熱ローラ表面の温度を間接的に求めることができる。
【０００７】
しかしながら、これらのサーミスタは接触方式の温度センサと異なり、加熱ローラ表面の温度を直接的に観測している訳ではないため、加熱ローラの過昇温を即座に検出することができないという問題点を有していた。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、加熱ローラからの輻射熱を検知する第１センサ及び第１センサの周辺温度を検知する第２センサを備え、第１及び第２センサの出力値に基づいて加熱ローラの温度が異常であるか否かを判定し、判定結果に基づいて加熱手段の作動状態を制御する構成とすることにより、加熱ローラの温度が異常であると推定できる場合には加熱手段への通電を遮断することで過昇温を防止でき、安全性の向上を図ることが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する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る定着装置は、加熱手段を備える加熱ローラと、該加熱ローラに圧接された加圧ローラとを備え、現像剤による画像を担持したシートを前記加熱ローラ及び加圧ローラにより挟持しながら加熱することにより前記画像をシート上に定着させる定着装置において、前記加熱ローラからの輻射熱を検知する第１センサと、該第１センサの周辺温度を検知する第２センサと、前記第１及び第２センサの出力値に基づいて前記加熱ローラの温度が異常であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段による判定結果に基づいて前記加熱手段の作動状態を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、非接触方式の既存の赤外線温度センサを用いて判定が行え、加熱ローラの表面温度が異常となった場合にはハード的な構成により加熱手段を停止できるため、加熱ローラの過昇温を防止することができ、安全性が向上する。
【００１１】
本発明に係る定着装置は、前記判定手段は、前記第１及び第２センサの出力値を用いて所定の演算を行う演算手段と、該演算手段による演算結果と該演算結果について設定した閾値との大小関係を比較する手段とを備え、比較した結果に基づいて前記加熱ローラの温度が異常であるか否かを判定するようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、加熱ローラからの輻射熱を検知する第１センサ及び第１センサの周辺温度を検知する第２センサの出力値を用いて演算を行い、演算結果と閾値との比較を行うことにより判定が行える。
【００１３】
本発明に係る定着装置は、前記判定手段は、前記第１センサの出力値と前記第２センサの出力値との差分値を算出する手段と、算出した差分値と該差分値について設定した閾値との大小関係を比較する手段とを備え、比較した結果に基づいて前記加熱ローラの温度が異常であるか否かを判定するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、加熱ローラからの輻射熱を検知する第１センサ及び第１センサの周辺温度を検知する第２センサの出力値を用いて差分演算を行い、差分値と閾値との比較を行うことにより判定が行える。
【００１５】
本発明に係る定着装置は、比較対象の閾値を前記第２センサの出力値に応じて複数設定してあることを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、比較対象の閾値を第２センサの出力値に応じて複数設定しているため、第２センサの出力値に依存せずに判定が行える。
【００１７】
本発明に係る定着装置は、前記制御手段は、前記判定手段により前記加熱ローラの温度が異常であると判定された場合、前記加熱手段による加熱を停止させる手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、加熱ローラの温度が異常であると判定された場合、加熱手段による加熱を停止させるため、加熱ローラの過昇温が防止される。
【００１９】
本発明に係る定着装置は、前記加熱手段は、通電されることにより熱を発するように構成されており、前記制御手段は、前記加熱手段への通電を行う通電手段と、前記判定手段により前記加熱ローラの温度が異常であると判定された場合、前記通電手段による通電を停止させるスイッチ回路とを備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、加熱ローラの温度が異常であると判定された場合、加熱手段への通電を停止して加熱を停止させるため、ハード的な構成により加熱ローラの過昇温が防止される。
【００２１】
本発明に係る画像形成装置は、画像データを受付ける手段と、受付けた画像データに基づいて現像剤による画像をシート上に転写する転写手段と、前述した発明の何れか１つに記載の定着装置とを備え、前記転写手段により転写されたシート上の画像を前記定着装置にて定着させて画像形成を行うようにしてあることを特徴とする。
【００２２】
本発明にあっては、プリンタ装置、デジタル複合機等の画像形成装置が備える定着装置に適用することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明による場合は、非接触方式の既存の赤外線温度センサを用いて判定を行うことができ、加熱ローラの表面温度が異常となった場合にはハード的な構成により加熱手段を停止させることが可能となる、したがって、加熱ローラの過昇温を防止することができ、安全性の向上を図ることができる。
【００２４】
本発明による場合は、加熱ローラからの輻射熱を検知する第１センサ及び第１センサの周辺温度を検知する第２センサの出力値を用いて演算を行い、演算結果と閾値との比較により判定を行う。例えば、演算手段として差動増幅回路、比較手段としてコンパレータを用いることができるため、ハード的な構成により判定を行うことができ、加熱ローラの表面温度が異常となった場合、即座に加熱を停止させ、加熱ローラの過昇温を防止することができる。
【００２５】
本発明による場合は、加熱ローラからの輻射熱を検知する第１センサ及び第１センサの周辺温度を検知する第２センサの出力値を用いて差分演算を行い、差分値と閾値との比較により判定を行う。例えば、差分を算出する手段として差動増幅回路、比較手段としてコンパレータを用いることができるため、ハード的な構成により判定を行うことができ、加熱ローラの表面温度が異常となった場合、即座に加熱を停止させ、加熱ローラの過昇温を防止することができる。
【００２６】
本発明による場合は、比較対象の閾値を第２センサの出力値に応じて複数設定しているため、第２センサの出力値に依存せずに判定を行うことができる。
【００２７】
本発明による場合は、加熱ローラの温度が異常であると判定された場合、加熱手段による加熱を停止させる。したがって、加熱ローラの過昇温を防止することができ、安全性の向上を図ることができる。
【００２８】
本発明による場合は、加熱ローラの温度が異常であると判定された場合、加熱手段への通電を停止して加熱を停止させる。したがって、加熱ローラの温度が異常である場合にはハード的な構成により即座に加熱を停止させることができ、安全性の向上を図ることができる。
【００２９】
本発明による場合は、プリンタ装置、デジタル複合機等の画像形成装置が備える定着装置に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１は本実施の形態に係る画像形成装置の要部構成を示す模式図である。本実施の形態に係る画像形成装置は電子写真方式にて画像形成を行い、記録用紙、ＯＨＰフィルム等のシートＳ上に現像剤による画像（トナー像Ｔ）を転写する。トナー像Ｔが転写されたシートＳは所定の搬送路に沿って搬送され、シートＳが定着装置７０を通過する際、加熱ローラ７１ａ及び加圧ローラ７１ｂの作用によりシートＳ上にトナー像Ｔが定着する。トナー像Ｔが定着したシートＳは所定の搬送路に沿って更に搬送され、装置外部へ排出される。
【００３１】
定着装置７０が備える加熱ローラ７１ａは、中空円筒状の芯金とその外側に形成される離型層とにより構成される。芯金は鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属、又はこれらの合金により形成され、その直径は４０ｍｍ程度、肉厚は１．３ｍｍ程度を有する。離型層は、ＰＴＡ（テトラフルオロエチレンとペルフルオトアルキルビニルエーテルとの共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の合成樹脂を芯金に塗布して形成される。離型層の厚みは２５μｍ程度である。
【００３２】
加熱ローラ７１ａの内部には加熱手段であるヒータ７２が設けられている。ヒータ７２としては棒状のハロゲンランプを用いることができる。ヒータ７２は外部から通電されることにより発光し、赤外線を放射する。加熱ローラ７１ａの内周面（すなわち、芯金の内周面）は、ヒータ７２から放射される赤外線により加熱される。定着装置７０は、ヒータ７２のオン・オフを制御することにより加熱ローラ７１ａの表面温度を略一定に保つ。
【００３３】
定着装置７０が備える加圧ローラ７１ｂは、シートＳの搬送路を挟んで加熱ローラ７１ａの反対側に配置される。加圧ローラ７１ｂは、中空円筒状の芯金、その外側に形成される耐熱弾性材層、更にその外側に形成される離型層により構成される。芯金及び離型層は、通常、加熱ローラ７１ａに用いられる芯金および離型層と同様の材料により形成される。また、耐熱弾性材層にはシリコーンゴム等が使用され、芯金の外側に厚さ６ｍｍ程度に形成される。加圧ローラ７１ｂには、加圧用バネ等の付勢部材（不図示）によって加熱ローラ７１ａの方向に所定の大きさの付勢力が加えられており、その結果、加熱ローラ７１ａ及び加圧ローラ７１ｂの圧接部に幅６ｍｍ程度の定着ニップが形成されている。
【００３４】
また、定着装置７０は加熱ローラ７１ａの表面温度を検知するために温度検知センサ１０を備えている。温度検知センサ１０の出力に基づいてヒータ７２のオン・オフを制御することにより加熱ローラ７１ａの表面温度を略一定に保つことができる。更に、本実施の形態では、温度検知センサ１０の出力を基に加熱ローラ７１ａの表面温度が異常であるか否かを判定する判定回路２０、及び表面温度が異常であると判定された場合にヒータ７２への通電を遮断するスイッチ回路７３を備えている。判定回路２０の詳細については後述することとするが、加熱ローラ７１ａの表面温度が所定温度（例えば、２５０℃）よりも大きいと推定できる場合、異常であると判定する。
【００３５】
本実施の形態で使用する温度検知センサ１０は加熱ローラ７１ａ表面からの輻射熱（赤外線）を検知する非接触方式の温度センサである。以下にその構造を説明する。図２は温度検知センサ１０の構成を示す断面図である。温度検知センサ１０は、筐体の内部に赤外線検知用サーミスタ１１と補償用サーミスタ１２とを備えたセンサである。温度検知センサ１０の筐体は保持部材１０１及び蓋部材１０２により構成される。保持部材１０１及び蓋部材１０２は、アルミニウム等の熱伝導率が大きく熱放射率が小さい金属材料により形成される。
【００３６】
保持部材１０１には加熱ローラ７１ａから放射される赤外線を内部に取り込むために開口部１０１ａが設けられている。また、開口部１０１ａから適宜の間隔を隔てて凹部１０１ｂが設けられている。蓋部材１０２は、赤外線吸収フィルム１０５を挟み込んだ状態で保持部材１０１に固着される。赤外線吸収フィルム１０５としては黒体吸収膜を用いることができる。蓋部材１０２は、保持部材１０１の開口部１０１ａと対向するように設けられた空間部１０２ａと、凹部１０１ｂと対向するように設けられた空間部１０２ｂとを備えている。赤外線検知用サーミスタ１１は、赤外線吸収フィルム１０５と蓋部材１０２の空間部１０２ａとにより仕切られる空間内において赤外線吸収フィルム１０５上に設置される。また、補償用サーミスタ１２は、赤外線吸収フィルム１０５と蓋部材１０２の空間部１０２ｂとにより仕切られる空間内において赤外線吸収フィルム１０５上に設置される。
【００３７】
加熱ローラ７１ａからの赤外線が開口部１０１ａを通じて赤外線吸収フィルム１０５に入射した場合、その赤外線は赤外線吸収フィルム１０５に吸収される。赤外線吸収フィルム１０５は吸収した赤外線量に応じて昇温する。赤外線吸収フィルム１０５の温度は、赤外線吸収フィルム１０５上に設置された赤外線検知用サーミスタ１１の両端電圧Ｖｄとして検出される。ただし、赤外線検知用サーミスタ１１は周囲の温度環境の影響（例えば、保持部材１０１及び蓋部材１０２の影響）を受けるため、加熱ローラ７１ａの表面温度を検知するためにはその影響を取り除く必要がある。そこで、赤外線の影響を直接的に受けない場所に補償用サーミスタ１２を設置し、この補償用サーミスタ１２の両端電圧Ｖｃを検知することにより赤外線検知用サーミスタ１１の補償を行う。このように定着装置７０では、温度検知センサ１０の出力を基に加熱ローラ７１ａの表面温度を検知することができる。
【００３８】
図３は温度検知センサ１０の出力と加熱ローラ７１ａの表面温度との関係を示すグラフである。グラフの横軸には補償用サーミスタ１２の出力電圧である補償出力Ｖｃをとり、縦軸には赤外線検知用サーミスタ１１の出力電圧であるセンサ出力Ｖｄと補償出力Ｖｃとの差分を１０倍に増幅した値（以下、単に差分出力という）をとっている。加熱ローラ７１ａの表面温度は、補償出力Ｖｃ及び差分出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０を検知することよって求めることができる。例えば、補償出力Ｖｃが２．５Ｖ、差分出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０が１．２Ｖである場合、加熱ローラ７１ａの表面温度は１６０℃となる。同様に、補償出力Ｖｃが２．５Ｖを示す場合であって、差分出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０が１．９Ｖのとき表面温度は２００℃、２．６Ｖのとき表面温度は２３０℃、３．１Ｖのとき表面温度は２５０℃となる。したがって、補償出力Ｖｃ、差分出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０、及び表面温度の三者の関係を数値化したテーブルを保持しておき、補償出力Ｖｃ及び差分出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０を検知した際、該当する表面温度をテーブルから読出すことにより加熱ローラ７１ａの表面温度を求めることができる。
【００３９】
また、加熱ローラ７１ａの表面温度が所定温度以上とならないように差分出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０の値について閾値Ｖｔｈを設定することができる。例えば、加熱ローラ７１ａの表面温度を２５０℃以下に抑えることが要求される場合、閾値Ｖｔｈを２．６３Ｖに設定する。差分出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０が２．６３Ｖ以下であるとき、加熱ローラ７１ａの表面温度は、補償出力Ｖｃが所定の範囲にある限り２５０℃を越えないことが分かる。したがって、差分出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０の大きさと閾値Ｖｔｈとを比較し、差分出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０の大きさが閾値Ｖｔｈを越える場合、スイッチ回路７３を制御してヒータ７２への通電を停止させることにより加熱ローラ７１ａの過昇温を防止することができる。
【００４０】
しかし、差分出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０について閾値Ｖｔｈを設定する場合、前述した判定条件は必ずしも補償出力Ｖｃの全域に亘って適用することができない。例えば、補償出力Ｖｃが１．７５Ｖ以下である場合、又は補償出力Ｖｃが２．８Ｖ以上である場合、差分出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０の大きさが閾値Ｖｔｈ（＝２．６３Ｖ）以下であるにも関わらず、加熱ローラ７１ａの表面温度は２５０℃より大きな値をとる。
【００４１】
このような問題点に対処するため、差分出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０と閾値Ｖｔｈとの比較を行う代わりに、センサ出力Ｖｄ及び補償出力Ｖｃの値を用いて所定の演算を行い、その演算結果と新たな閾値Ｖ０とを比較して判定を行う。
【００４２】
図４は温度検知センサ１０の出力と加熱ローラ７１ａの表面温度との関係を示すグラフである。グラフの横軸には補償出力Ｖｃをとり、縦軸にはセンサ出力Ｖｄ及び補償出力Ｖｃの値を用いた演算の結果をとっている。本実施の形態では（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０−Ｖｃの値を後述する回路により算出している。例えば、加熱ローラ７１ａの表面温度を２５０℃以下に抑えることが要求される場合、閾値Ｖ０を０．４Ｖに設定する。図４に示したグラフから、（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０−Ｖｃの値が０．４Ｖ以下であるとき、加熱ローラ７１ａの表面温度は、補償出力Ｖｃが所定の範囲にある限り２５０℃を越えないことが分かる。
【００４３】
このような演算結果と閾値Ｖ０との比較を行う場合、判定領域を拡大することができる。図３で説明したケースでは表面温度を２５０℃以下に抑えるために閾値Ｖｔｈを２．６３Ｖに設定したが、この閾値Ｖｔｈを用いて判定が行えるのは補償出力Ｖｃが１．７５Ｖ〜２．８Ｖの範囲に属する場合に限られていた。それに対し、図４で説明したケースでは表面温度を２５０℃以下に抑えるために閾値Ｖ０を０．４Ｖに設定している。この閾値Ｖ０を用いた判定は、補償出力Ｖｃが１．２Ｖ〜２．７Ｖの範囲に属している場合に適用することができる。補償出力Ｖｃがこの範囲から外れる場合には依然として判定を行うことができないが、グラフ中に破線で示した通常の使用領域では判定が可能となる。ここで、通常の使用領域とは、定着装置７０が稼働しているときの補償温度（６０℃〜１２０℃）に対応した補償出力Ｖｃの範囲を示している。
【００４４】
次に、図４で説明した判定手法を実現する判定回路２０を具体的に説明する。図５は判定回路２０の一例を示す回路図である。赤外線検知用サーミスタ１１には抵抗素子２１２が直列に接続されており、赤外線検知用サーミスタ１１の出力電圧（センサ出力Ｖｄ）がオペアンプによるボルテージフォロワ回路２１１により取り出される。同様に、補償用サーミスタ１２には抵抗素子２２２が直列に接続されており、補償用サーミスタ１２の出力電圧（補償出力Ｖｃ）がオペアンプによるボルテージフォロワ回路２２１により取り出される。
【００４５】
赤外線検知用サーミスタ１１のセンサ出力Ｖｄ、及び補償用サーミスタ１２の補償出力Ｖｃは、オペアンプ２３１と抵抗素子２３２〜２３５とからなる差動増幅回路２３０に入力される。抵抗素子２３２〜２３５の抵抗値は、例えば、抵抗素子２３２，２３４が１０ｋΩであり、抵抗素子２３３，２３５が１００ｋΩである。したがって、この差動増幅回路２３０はセンサ出力Ｖｄと補償出力Ｖｃとの差分値（Ｖｃ−Ｖｄ）を１０倍に増幅する。
【００４６】
差動増幅回路２３０の出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０、及び補償用サーミスタ１２の補償出力Ｖｃは、更に後段に接続された差動増幅回路２４０に入力される。差動増幅回路２４０は、オペアンプ２４１と抵抗素子２４２〜２４５とにより構成される。抵抗素子２４２〜２４５の各抵抗値は１０ｋΩである。したがって、この差動増幅回路２４０は、差動増幅回路２３０の出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０と補償出力Ｖｃの差分値（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０−Ｖｃを出力する。
【００４７】
これら２つの差動増幅回路２３０，２４０は、本発明において、赤外線検知用サーミスタ１１の出力値（Ｖｄ）と補償用サーミスタ１２の出力値（Ｖｃ）とを用いて所定の演算を行う演算手段として機能していることになる。
【００４８】
差動増幅回路２４０の出力はコンパレータ２５０の一方の入力端子に入力される。また、コンパレータ２５０の他方の端子には閾値Ｖ０として設定される電圧信号が入力される。例えば、閾値Ｖ０を０．５Ｖに設定する場合、３．３Ｖの電源電圧を２８ｋΩの抵抗素子２５１と５ｋΩの抵抗素子２５２とにより分圧すればよい。コンパレータ２５０は、差分値（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０−Ｖｃが閾値Ｖ０よりも大きい場合、ローレベルの信号を出力し、閾値Ｖ０よりも小さい場合、ハイレベルの信号を出力する。
【００４９】
すなわち、図５に示した判定回路２０は、加熱ローラ７１ａの表面温度が異常であると推定できる場合、判定結果としてローレベルの信号を出力することになる。そこで、判定回路２０からローレベルの信号が出力される場合にヒータ７２への通電を遮断するスイッチ回路７３を用いることにより、加熱ローラ７１ａの過昇温を防止することができる。
【００５０】
なお、図５に示した回路図では２段の差動増幅回路２３０，２４０を用いて差分値（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０−Ｖｃを算出するようにしたが、差分出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０と閾値Ｖｔｈとを用いて判定を行う場合には差動増幅回路２４０を省略すればよい。
【００５１】
また、前述した判定手法を実現する判定回路は図５に示した判定回路２０に限定されない。図６は判定回路の他の例を示す回路図である。図６に示した判定回路３０では９Ｖｃ−１０Ｖｄの値を直接的に算出しており、結果的に判定回路２０と等価である。
【００５２】
赤外線検知用サーミスタ１１には抵抗素子３１２が直列に接続されており、赤外線検知用サーミスタ１１の出力電圧（センサ出力Ｖｄ）がオペアンプによるボルテージフォロワ回路３１１により取り出される。取り出されたセンサ出力Ｖｄは、オペアンプ３３１と抵抗素子３３２〜３３５とからなる差動増幅回路３３０の一方の入力端子に入力される。差動増幅回路３３０の他方の入力端子は接地されている。抵抗素子３３２〜３３５の抵抗値は、例えば、抵抗素子３３２，３３４が１０ｋΩであり、抵抗素子３３３，３３５が１００ｋΩである。したがって、この差動増幅回路３３０はセンサ出力Ｖｄを１０倍に増幅する。増幅された電圧信号は後段の差動増幅回路３５０の一方の入力端子に入力される。
【００５３】
同様に、補償用サーミスタ１２には抵抗素子３２２が直列に接続されており、補償用サーミスタ１２の出力電圧（補償出力Ｖｃ）がオペアンプによるボルテージフォロワ回路３２１により取り出される。取り出された補償出力Ｖｃは、オペアンプ３４１と抵抗素子３４２〜３４５とからなる差動増幅回路３４０の一方の入力端子に入力される。差動増幅回路３４０の他方の入力端子は接地されている。抵抗素子３４２〜３４５の抵抗値は、例えば、抵抗素子３４２，３４４が１０ｋΩであり、抵抗素子３４３，３４５が９０ｋΩである。したがって、この差動増幅回路３４０は補償出力Ｖｃを９倍に増幅する。増幅された電圧信号は後段の差動増幅回路３５０の他方の入力端子に入力される。
【００５４】
差動増幅回路３５０は、オペアンプ３５１と抵抗素子３５２〜３５５とにより構成される。抵抗素子３５２〜３５５の各抵抗値は１０ｋΩである。この差動増幅回路３５０は、２つの電圧信号１０Ｖｄ，９Ｖｃの差分値９Ｖｃ−１０Ｖｄを出力する。
【００５５】
差動増幅回路３５０の出力はコンパレータ３６０の一方の入力端子に入力される。また、コンパレータ３６０の他方の端子には閾値Ｖ０として設定される電圧信号が入力される。例えば、閾値Ｖ０を０．５Ｖに設定する場合、３．３Ｖの電源電圧を２８ｋΩの抵抗素子３６１と５ｋΩの抵抗素子３６２とにより分圧すればよい。コンパレータ３６０は、差分値９Ｖｃ−１０Ｖｄが閾値Ｖ０よりも大きい場合、ローレベルの信号を出力し、閾値Ｖ０よりも小さい場合、ハイレベルの信号を出力する。
【００５６】
すなわち、図６に示した判定回路３０においても、加熱ローラ７１ａの表面温度が異常であると推定できる場合、判定結果としてローレベルの信号を出力することになる。そこで、判定回路３０からローレベルの信号が出力される場合にヒータ７２への通電を遮断するスイッチ回路７３を用いることにより、加熱ローラ７１ａの過昇温を防止することができる。
【００５７】
実施の形態２．
実施の形態１では１つの閾値を用いて判定を行ったが、補償出力Ｖｃの値に応じて複数の閾値を設定するようにしてもよい。なお、画像形成装置の装置構成は実施の形態１と同様であるため、説明を省略することとする。
【００５８】
図７は本実施の形態で設定する閾値について説明するグラフである。グラフの横軸には補償用サーミスタ１２の出力電圧である補償出力Ｖｃをとり、縦軸には赤外線検知用サーミスタ１１の出力電圧であるセンサ出力Ｖｄと補償出力Ｖｃとの差分を１０倍に増幅した値（差分出力）をとっている。例えば、加熱ローラ７１ａの表面温度を２５０℃以下に抑えることが要求される場合、補償出力Ｖｃが１．８Ｖ〜２．６Ｖの範囲で閾値Ｖ１を２．６５Ｖに設定し、１．６〜１．８Ｖの範囲で閾値Ｖ２を２．２Ｖに設定し、１．３５〜１．６Ｖの範囲で閾値Ｖ３を１．８Ｖに設定する。このように補償出力Ｖｃの値に応じて閾値を設定することにより、使用領域の範囲内で加熱ローラ７１ａの表面温度が２５０℃を越えるか否かを良好に判定することが可能となる。
【００５９】
次に、図７で説明した判定手法を実現する判定回路４０について具体的に説明する。図８は判定回路の一例を示す回路図である。なお、図７では判定領域を３つに分割したが回路構成を簡略化するため、判定領域を２つに分割する構成について説明する。
【００６０】
赤外線検知用サーミスタ１１には抵抗素子４１２が直列に接続されており、赤外線検知用サーミスタ１１の出力電圧（センサ出力Ｖｄ）がオペアンプによるボルテージフォロワ回路４１１により取り出される。同様に、補償用サーミスタ１２には抵抗素子４２２が直列に接続されており、補償用サーミスタ１２の出力電圧（補償出力Ｖｃ）がオペアンプによるボルテージフォロワ回路４２１により取り出される。
【００６１】
赤外線検知用サーミスタ１１によるセンサ出力Ｖｄ、及び補償用サーミスタ１２による補償出力Ｖｃは、オペアンプ４３１と抵抗素子４３２〜４３５とからなる差動増幅回路４３０に入力される。抵抗素子４３２〜４３５の抵抗値は、例えば、抵抗素子４３２，４３４が１０ｋΩであり、抵抗素子４３３，４３５が１００ｋΩである。したがって、この差動増幅回路４３０はセンサ出力Ｖｄと補償出力Ｖｃとの差分値（Ｖｃ−Ｖｄ）を１０倍に増幅する。すなわち、差動増幅回路４３０は、本発明において、赤外線検知用サーミスタ１１の出力値Ｖｄと補償用サーミスタ１２の出力値Ｖｃとの差分を算出する手段として機能していることになる。
【００６２】
差動増幅回路４３０の出力は各コンパレータ４４１，４５１の（−）端子に入力される。コンパレータ４４１の（＋）端子には、第１の閾値として設定される電圧信号が入力される。例えば、第１の閾値を２．５Ｖに設定する場合、３．３Ｖの電源電圧を８ｋΩの抵抗素子４４３と２５ｋΩの抵抗素子４４２とにより分圧すればよい。コンパレータ４４１は、差分出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０が第１の閾値よりも大きい場合、ローレベルの信号を出力し、第１の閾値よりも小さい場合、ハイレベルの信号を出力する。
【００６３】
同様に、コンパレータ４５１の（＋）端子には、第２の閾値として設定される電圧信号が入力される。例えば、第２の閾値を２．８Ｖに設定する場合、３．３Ｖの電源電圧を５ｋΩの抵抗素子４５３と２８ｋΩの抵抗素子４５２とにより分圧すればよい。コンパレータ４５１は、差分出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０が第２の閾値よりも大きい場合、ローレベルの信号を出力し、第１の閾値よりも小さい場合、ハイレベルの信号を出力する。
【００６４】
また、判定領域を２つに分割するため、補償出力Ｖｃがコンパレータ４６１に入力される。例えば、判定領域を２．０Ｖ以上と、２．０未満とに分割する場合、３．３Ｖの電源電圧を１３ｋΩの抵抗素子４６３と２０ｋΩの抵抗素子４６２とにより分圧すればよい。コンパレータ４６１は、補償出力Ｖｃが２．０Ｖ以上でローレベルの信号を出力し、２．０Ｖ未満でハイレベルの信号を出力する。
【００６５】
コンパレータ４４１の出力信号および演算素子４７３を介したコンパレータ４６１の出力信号は、これら２つの信号の論理積をとる演算素子４７１に入力される。なお、演算素子４７３はコンパレータ４６１の出力信号を反転させる否定演算子である。すなわち、演算素子４７１は、コンパレータ４４１にて設定される第１の閾値を用いて判定を行う判定手段として機能することとなる。
【００６６】
また、コンパレータ４５１，４６１の出力信号は、これら２つの信号の論理積をとる演算素子４７２に入力される。すなわち、演算素子４７２は、コンパレータ４５１にて設定される第２の閾値を用いて判定を行う判定手段として機能することになる。
【００６７】
判定回路４０は、２つの演算素子４７１，４７２の出力信号について演算素子４７４で論理和をとり、判定結果として出力する。以上の構成の判定回路４０によれば、補償出力Ｖｃが２．０Ｖ以上において、差分出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０の値が第１の閾値を越える場合にローレベルの信号を出力し、補償出力が２．０Ｖ未満において、差分出力（Ｖｃ−Ｖｄ）×１０の値が第２の閾値を越える場合にローレベルの信号を出力することになる。
【００６８】
すなわち、判定回路４０は、加熱ローラ７１ａの表面温度が異常であると推定できる場合、判定結果としてローレベルの信号を出力することになる。そこで、判定回路４０からローレベルの信号が出力される場合にヒータ７２への通電を遮断するスイッチ回路７３を用いることにより、加熱ローラ７１ａの過昇温を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の要部構成を示す模式図である。
【図２】温度検知センサの構成を示す断面図である。
【図３】温度検知センサの出力と加熱ローラの表面温度との関係を示すグラフである。
【図４】温度検知センサの出力と加熱ローラの表面温度との関係を示すグラフである。
【図５】判定回路の一例を示す回路図である。
【図６】判定回路の他の例を示す回路図である。
【図７】本実施の形態で設定する閾値について説明するグラフである。
【図８】判定回路の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０  温度検知センサ
１１  赤外線検知用サーミスタ
１２  補償用サーミスタ
２０  判定回路
７０  定着装置
７１ａ  加熱ローラ
７１ｂ  加圧ローラ
７２  ヒータ
７３  スイッチ回路
【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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