特許 7265414 定着装置および画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-18

(45)【発行日】2023-04-26

(54)【発明の名称】定着装置および画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20230419BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 555

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019098836

(22)【出願日】2019-05-27

(65)【公開番号】P2020194053

(43)【公開日】2020-12-03

【審査請求日】2022-03-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000947

【氏名又は名称】弁理士法人あーく事務所

(72)【発明者】

【氏名】浜田 敏正

(72)【発明者】

【氏名】山名 真司

【審査官】佐藤 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－３１１７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２１９３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３３７４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８５３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－００２６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１２３８７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

用紙を加圧および加熱して、該用紙上に形成された未定着画像を定着させる定着装置であって、
用紙を挟持して搬送する定着部材と、
前記定着部材を加圧する加圧部材と、
前記定着部材を加熱する熱源と、
前記定着部材の輻射熱を検知する第１非接触センサおよび第２非接触センサと、
前記第１非接触センサと前記定着部材との間の距離に基づいて、距離補正値を算出する温度補正部とを備え、
前記加圧部材は、前記定着部材に対して、圧接された圧接状態と、離間された圧解状態とを切り換え可能な構成とされ、
前記温度補正部は、前記第２非接触センサでの検知結果と、前記距離補正値とに基づいて、前記定着部材の温度における温度補正量を算出する第１補正を行い、前記圧接状態と前記圧解状態とに応じて、前記距離補正値を異ならせること
を特徴とする定着装置。

【請求項2】

請求項１に記載の定着装置であって、
前記圧接状態での距離補正値は、前記圧解状態の距離補正値よりも値が小さいこと
を特徴とする定着装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の定着装置であって、
前記加圧部材は、前記圧接状態よりも弱い力で前記定着部材を加圧する複数の弱圧接状態が設定され、
前記温度補正部は、前記複数の弱圧接状態のそれぞれに対し、異なる補正テーブルを用いて、前記第１補正を行うこと
を特徴とする定着装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の定着装置であって、
前記温度補正部は、前記定着部材の温度が、予め設定された規定温度を超えている場合、前記温度補正量を補正する第２補正を行うこと
を特徴とする定着装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか１つに記載の定着装置を備えた画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、用紙上の未定着画像を定着させる定着装置および画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置では、未定着のトナー像が形成された用紙を加圧および加熱することで、トナー像の定着が行われる。定着装置では、定着部材の温度を検知する温度検知手段を設けて、定着温度を制御している。温度検知手段としては、定着部材に傷を付けることを避けるため、非接触式の温度センサを採用する場合がある。

【0003】

非接触式の温度センサは、赤外線や熱線など、対象が発する輻射熱を検知する非接触温度検知手段と、非接触温度検知手段自体の周囲の温度を測定する周囲温度検知手段とで、測定値を比較・演算して、対象の温度を算出している。

【0004】

ところで、定着装置では、定着部材について、複数箇所の温度を測定することがあり、それに応じて温度センサが複数設けられている。そして、上述した非接触温度検知手段と周囲温度検知手段とを複数組設けた構成では、温度を算出する処理が並列に行われて処理が遅くなったり、コストアップに繋がったりする。そこで、複数の非接触温度検知手段に対して、１つの周囲温度検知手段を共有化する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００２－３１１７４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の定着装置では、熱源によって昇温する定着部材と、定着部材から輻射される熱を検知する複数の非接触温度検知手段と、非接触温度検知手段自体の周囲の温度を測定する周囲温度検知手段とを備え、複数の非接触温度検知手段に対して、周囲温度検知手段を１つ設けて共有化している。

【0007】

定着装置では、定着部材と加圧部材とで用紙を挟持する構成とされているが、用紙の種類に応じて、加圧部材からの圧力を変動させることがある。加圧部材からの圧力によっては、定着部材と温度センサとの距離が変わることがあり、温度測定において、誤差を生じさせることがあった。上述した定着装置では、このような定着部材と温度センサとの距離について考慮されておらず、生じた誤差を補正できないという課題があった。

【0008】

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、検知のズレを補正することで、正確な温度検知をすることができ、温度制御の精度を上げることができる定着装置およ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、用紙を加圧および加熱して、該用紙上に形成された未定着画像を定着させる定着装置であって、用紙を挟持して搬送する定着部材と、前記定着部材を加熱する熱源と、前記定着部材の輻射熱を検知する第１非接触センサおよび第２非接触センサと、前記第１非接触センサと前記定着部材との間の距離に基づいて、距離補正値を算出する温度補正部とを備え、前記温度補正部は、前記第２非接触センサでの検知結果と、前記距離補正値とに基づいて、前記定着部材の温度における温度補正量を算出する第１補正を行うことを特徴とする。

【0010】

本発明に係る定着装置は、前記定着部材を加圧する加圧部材を備え、前記加圧部材は、前記定着部材に対して、圧接された圧接状態と、離間された圧解状態とを切り換え可能な構成とされ、前記温度補正部は、前記圧接状態と前記圧解状態とに応じて、前記距離補正値を異ならせる構成としてもよい。

【0011】

本発明に係る定着装置では、前記圧接状態での距離補正値は、前記圧解状態の距離補正値よりも値が小さい構成としてもよい。

【0012】

本発明に係る定着装置では、前記加圧部材は、前記圧接状態よりも弱い力で前記定着部材を加圧する複数の弱圧接状態が設定され、前記温度補正部は、前記複数の弱圧接状態のそれぞれに対し、異なる補正テーブルを用いて、前記第１補正を行う構成としてもよい。

【0013】

本発明に係る定着装置では、前記温度補正部は、前記定着ベルトの温度が、予め設定された規定温度を超えている場合、前記温度補正量を補正する第２補正を行う構成としてもよい。

【0014】

本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る定着装置を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によると、定着部材からの距離によって生じる検知のズレを、温度補正部で補正することで、正確な温度検知をすることができ、温度制御の精度を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。

【図2A】圧接状態とされた定着装置を示す説明図である。

【図2B】弱圧接状態とされた定着装置を示す説明図である。

【図2C】圧解状態とされた定着装置を示す説明図である。

【図3】圧接状態での定着装置の要部を抜き出して示す模式平面図である。

【図4】圧接状態での定着装置の要部を抜き出して示す模式側面図である。

【図5】圧接状態での定着装置において、第１非接触センサおよび第２非接触センサを拡大して示す模式説明図である。

【図6】圧解状態での定着装置の要部を抜き出して示す模式平面図である。

【図7】圧解状態での定着装置の要部を抜き出して示す模式側面図である。

【図8】圧解状態での定着装置において、第１非接触センサおよび第２非接触センサを拡大して示す模式説明図である。

【図9】本発明の第１実施形態において、第１非接触センサでの検知結果と、温度補正部で算出した温度補正量との関係を示す特性図である。

【図10】本発明の第２実施形態において、第１非接触センサでの検知結果と、温度補正部で算出した温度補正量との関係を示す特性図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置および定着装置について、図面を参照して説明する。

【0018】

図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。

【0019】

画像形成装置１は、外部から伝達された画像データに応じて、所定の用紙に対して多色および単色の画像を形成し、露光装置１１、現像装置１２、感光体ドラム１３、クリーナ装置１４、帯電器１５、中間転写ベルト装置１６、定着装置１７、給紙カセット１８、および排紙トレイ１９を備える構成とされている。

【0020】

本画像形成装置において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像装置１２、感光体ドラム１３、帯電器１５、クリーナ装置１４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションが構成されている。

【0021】

感光体ドラム１３は、画像形成装置１の略中央に配置されている。帯電器１５は、感光体ドラム１３の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光装置１１は、感光体ドラム１３の表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置１２は、感光体ドラム１３の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム１３の表面にトナー像を形成する。上述した一連の動作によって、各感光体ドラム１３の表面に各色のトナー像が形成される。クリーナ装置１４は、現像および画像転写の後に感光体ドラム１３の表面の残留トナーを除去および回収する。

【0022】

中間転写ベルト装置１６は、感光体ドラム１３の上側に配置され、中間転写ベルト２１、中間転写ベルト駆動ローラ２２、中間転写ベルト従動ローラ２３、中間転写ローラ２４、中間転写ベルトクリーニング装置２５、およびテンションローラ２６を備えている。なお、中間転写ローラ２４は、ＹＭＣＫ用の各色の画像ステーションに対応して４本設けられている。

【0023】

中間転写ベルト駆動ローラ２２、中間転写ベルト従動ローラ２３、中間転写ローラ２４、およびテンションローラ２６は、中間転写ベルト２１を張架して、中間転写ベルト２１の表面を所定方向（図中矢符Ｃ方向）に移動させるように構成されている。

【0024】

中間転写ベルト２１は、矢符Ｃの方向へ周回移動し、中間転写ベルトクリーニング装置２５によって残留トナーを除去および回収され、各感光体ドラム１３の表面に形成された各色のトナー像が順次転写して重ね合わされて、中間転写ベルト２１の表面にカラーのトナー像が形成される。

【0025】

２次転写装置２７の転写ローラ２７ａは、中間転写ベルト２１との間にニップ域が形成されており、シート搬送経路Ｓを通じて搬送されて来た用紙Ｐをニップ域に挟み込んで搬送する。用紙Ｐは、ニップ域を通過する際に、中間転写ベルト２１の表面のトナー像が転写される。

【0026】

給紙カセット１８は、画像形成に使用する用紙Ｐを蓄積しておくためのカセットであり、露光装置１１の下側に設けられている。また、排紙トレイ１９は、画像形成部１ａの上側に設けられており、画像形成済みの用紙Ｐを載置するためのトレイである。

【0027】

また、画像形成装置１において、給紙カセット１８の用紙Ｐは、シート搬送経路Ｓを通じて、２次転写装置２７や定着装置１７を経由して排紙トレイ１９に送られる。シート搬送経路Ｓに沿って、給紙ローラ３１、レジストローラ３２、レジスト前ローラ３３、定着装置１７、および排紙ローラ３４が配置されている。

【0028】

給紙ローラ３１は、給紙カセット１８の端部近傍に備えられ、給紙カセット１８から用紙Ｐを１枚ずつシート搬送経路Ｓに供給する。レジストローラ３２は、給紙カセット１８から搬送されている用紙Ｐを一旦保持し、感光体ドラム１３上のトナー像の先端と用紙Ｐの先端とを合わせるタイミングで用紙Ｐを転写ローラ２７ａに搬送する。レジスト前ローラ３３は、用紙Ｐの搬送を促進補助するための小型のローラである。

【0029】

定着装置１７は、ベルト定着方式の定着装置とされており、複数のローラ（ここでは定着ローラ１７１および加熱ローラ１７２）に定着ベルト１７３（定着部材の一例）が巻き掛けられている。定着ベルト１７３は、加熱ローラ１７２から定着ローラ１７１へ熱伝達できるようになっている。定着装置１７では、定着ベルト１７３を介して定着ローラ１７１に加圧ローラ１７４（加圧部材の一例）が押圧されるようになっている。定着装置１７では、未定着のトナー像が形成された用紙Ｐを受け取り、用紙Ｐを定着ベルト１７３と加圧ローラ１７４との間に挟み込んで搬送する。定着ベルト１７３の近傍には、第１非接触センサ５０および第２非接触センサ６０が設けられている。定着後の用紙Ｐは、排紙ローラ３４によって排紙トレイ１９上に排出される。なお、定着装置１７については、後述する図２Ａないし図２Ｃを参照して詳細を説明する。また、第１非接触センサ５０および第２非接触センサ６０の詳しい位置については、後述する図３および図４を参照して説明する。

【0030】

本実施の形態では、定着装置１７は、ベルト定着方式の定着装置とされているがこれに限定されず、加圧ローラ１７４で定着ローラ１７１を直接押圧する方式としてもよい。この場合、上述した定着部材は、定着ローラ１７１に相当する。

【0031】

次に、本発明の第１実施形態に係る定着装置について、図面を参照して説明する。

【0032】

図２Ａは、圧接状態とされた定着装置を示す説明図である。

【0033】

図２Ａでは、図１に示す定着装置１７から定着ローラ１７１、加熱ローラ１７２、定着ベルト１７３、および加圧ローラ１７４等を抜き出して示している。なお、図１では、画像形成装置１の正面側から示しているのに対して、図２Ａは、画像形成装置１の背面側から示しているため、左右が反転している。

【0034】

本実施の形態において、加圧ローラ１７４は、定着ローラ１７１に対して、圧接された圧接状態と、離間された圧解状態とを切り換え可能な構成とされている。具体的に、加圧ローラ１７４は、加圧フレーム１７６によって支持されており、加圧フレーム１７６を介して、加圧ローラ１７４を定着ローラ１７１に圧接させる付勢部材１７５（例えば、コイルスプリング等）が設けられている。

【0035】

加圧フレーム１７６は、加圧ローラ１７４の回転軸の両端部をそれぞれ支持している。加圧フレーム１７６は、端部（図２Ａでは、加圧フレーム１７６の下端）に設けられた回動ピン１７６ａが筐体に固定されており、回動ピン１７６ａを中心として回動する。そして、加圧ローラ１７４は、加圧フレーム１７６が回動するのに応じて、定着ローラ１７１（定着ベルト１７３）に対して離接する方向に揺動する。また、加圧フレーム１７６は、回動ピン１７６ａと反対側の端部（図２Ａでは、加圧フレーム１７６の上端）に係止ボス１７６ｅが設けられている。係止ボス１７６ｅには、付勢部材１７５の一端が係止されている。

【0036】

付勢部材１７５の他端は、離接軸１１３に支持された回動部材１１０の回動ボス１１２に係止されている。回動部材１１０は、定着ローラ１７１の近傍（図２Ａでは、定着ローラ１７１の上方）に設けられ、離接軸１１３を中心に回動し、回動ボス１１２が離接軸１１３の軸回りに移動する。付勢部材１７５は、加圧フレーム１７６を回動ボス１１２の側に近づけるように付勢しており、付勢部材１７５の付勢力によって、加圧フレーム１７６を介し、加圧ローラ１７４を定着ローラ１７１に圧接させている。

【0037】

加熱ローラ１７２は、内側に、例えば、ヒータなどの熱源１７２ａが収められている。熱源１７２ａが発する熱によって、加熱ローラ１７２および定着ベルト１７３が暖められる。定着ベルト１７３は、定着ローラ１７１および加熱ローラ１７２によって移動し、熱源１７２ａに近い部分が徐々にずれて、全体が暖められる。第１非接触センサ５０および第２非接触センサ６０は、加熱ローラ１７２の近傍であって、定着ベルト１７３に面して設けられている。

【0038】

図２Ｂは、弱圧接状態とされた定着装置を示す説明図である。

【0039】

図２Ｂでは、図２Ａに示す状態に対して、離接軸１１３が矢符Ｂの方向へ回転（回動部材１１０が矢符Ｗ２の方向へ回転）した後、停止している。加圧ローラ１７４は、離接軸１１３を回転させることによって、圧接状態よりも定着ローラ１７１から離間する方向へ移動している。なお、加圧ローラ１７４は、定着ベルト１７３と当接している。弱圧接状態では、圧接モードよりも弱い力で用紙Ｐを挟み込むため、普通紙よりも厚い用紙Ｐに対して搬送不良を生じさせずに定着を行うことができる。

【0040】

図２Ｃは、圧解状態とされた定着装置を示す説明図である。

【0041】

図２Ｃでは、図２Ｂに示す状態に対して、さらに離接軸１１３が矢符Ｂの方向へ回転（回動部材１１０が矢符Ｗ２の方向へ回転）した後、停止している。加圧ローラ１７４は、図２Ｂに示す弱圧接状態よりも、定着ローラ１７１から離間する方向へ移動している。なお、図２Ｃでは、定着ローラ１７１と加圧ローラ１７４とが離間した状態を示しているが、圧解状態では、定着ローラ１７１と加圧ローラ１７４とが接触していてもよく、弱圧接状態よりも、加圧ローラ１７４が定着ローラ１７１を押圧する力が弱くなるように、互いの位置関係が設定されていればよい。

【0042】

図３は、圧接状態での定着装置の要部を抜き出して示す模式平面図であって、図４は、圧接状態での定着装置の要部を抜き出して示す模式側面図である。

【0043】

図３および図４では、図面の見易さを考慮して、図２Ａに示す状態から、加圧フレーム１７６等を省略した状態を示している。上述したように、第１非接触センサ５０と第２非接触センサ６０とは、加熱ローラ１７２の近傍に位置しており、加熱ローラ１７２の回転軸に沿った幅方向Ｗで離間している。具体的に、第１非接触センサ５０は、加熱ローラ１７２における幅方向Ｗでの中央に面しており、第２非接触センサ６０は、加熱ローラ１７２における幅方向Ｗでの端部に面している。圧接状態において、第１非接触センサ５０および第２非接触センサ６０と定着ベルト１７３との間は、所定の距離（第１検知距離ＢＬ１）となるように設定されている。

【0044】

図５は、圧接状態での定着装置において、第１非接触センサおよび第２非接触センサを拡大して示す模式説明図である。

【0045】

図５では、定着ベルト１７３に対する第１非接触センサ５０および第２非接触センサ６０の位置関係を模式的に示しており、加熱ローラ１７２等を省略している。第１非接触センサ５０および第２非接触センサ６０は、いずれも定着ベルト１７３と直に接することなく、定着ベルト１７３が発する輻射熱を検知する非接触式の温度センサとされている。本実施の形態では、互いに構成が異なる第１非接触センサ５０および第２非接触センサ６０を用いており、両者についての詳細を説明する。

【0046】

第１非接触センサ５０は、第１フィルム５１、第１輻射熱検知部５２、温度検知部５３、およびハウジング５４で構成されている。第１フィルム５１は、例えば、ポリイミドなど耐熱性を有する薄い膜であって、第１輻射熱検知部５２および温度検知部５３を取り付ける支持材とされている。第１輻射熱検知部５２は、定着ベルト１７３が発する輻射熱を検知するセンサとされている。温度検知部５３は、第１非接触センサ５０自体の周囲の温度を検出するセンサとされている。ハウジング５４は、内部に第１フィルム５１を収容しており、第１輻射熱検知部５２に対応した開口部５４ａが設けられている。つまり、第１輻射熱検知部５２は、開口部５４ａを通じてハウジング５４内に入射した輻射熱を検知している。

【0047】

第２非接触センサ６０は、第２フィルム６１および第２輻射熱検知部６２で構成されている。第２フィルム６１は、第１フィルム５１と同様の材料で形成されており、第１輻射熱検知部５２が取り付けられている。第２輻射熱検知部６２は、第１輻射熱検知部５２と同様に、定着ベルト１７３が発する輻射熱を検知するセンサとされている。

【0048】

第１非接触センサ５０では、第１輻射熱検知部５２によって、定着ベルト１７３（特に、中央部）が発する赤外線量を検知しており、検知した赤外線量から定着ベルト１７３の温度を算出するが、第１輻射熱検知部５２からの出力は、自身の周囲の温度から影響を受ける。そこで、温度検知部５３で検知した周囲の温度を、演算に取り入れることで、定着ベルト１７３の中央部の温度を算出することができる。

【0049】

また、第２非接触センサ６０では、第２輻射熱検知部６２によって、定着ベルト１７３（特に、端部）が発する赤外線量を検知しているが、第２非接触センサ６０の周囲の温度は検知していない。ここで、第１非接触センサ５０と第２非接触センサ６０とでは、設置箇所が近いため、周囲の温度に大きな隔たりがないと推測でき、第１非接触センサ５０の温度検知部５３で検知した結果を、第２非接触センサ６０にも適用できる。これによって、第１非接触センサ５０と同様に、定着ベルト１７３の端部の温度を算出することができる。

【0050】

第１非接触センサ５０および第２非接触センサ６０での検知結果は、定着装置１７または画像形成装置１の制御部（図示しない）に出力される。制御部は、検知結果から定着ベルト１７３の温度を算出し、熱源１７２ａの制御に反映している。

【0051】

画像形成装置１では、ユニット毎に取り付ける構造とされており、異なるユニットから強い力で押圧されると、ユニットが僅かに揺動するように、ゆとりを持たせて固定されている。このように、ゆとりを持たせることで、ユニットが押圧された際の衝撃を緩和している。定着装置１７においては、圧接状態で定着ローラ１７１が加圧ローラ１７４に押圧されており、この圧力は、定着ベルト１７３を介して加熱ローラ１７２にも伝わっている。そして、圧接状態から圧解状態に移行すると、加圧ローラ１７４からの圧力が弱まるため、加熱ローラ１７２が揺動し、第１非接触センサ５０および第２非接触センサ６０と定着ベルト１７３との間の距離が変化する。次に、圧解状態での定着ベルト１７３に対する第１非接触センサ５０および第２非接触センサ６０の位置関係を、図面を参照して説明する。

【0052】

図６は、圧解状態での定着装置の要部を抜き出して示す模式平面図であって、図７は、圧解状態での定着装置の要部を抜き出して示す模式側面図であって、図８は、圧解状態での定着装置において、第１非接触センサおよび第２非接触センサを拡大して示す模式説明図である。

【0053】

図６ないし図８は、図３ないし図５に示す圧接状態から圧解状態に移行させた際の、定着ベルト１７３に対する第１非接触センサ５０および第２非接触センサ６０の位置関係を示している。なお、図６および図７では、圧接状態からの位置関係の変化を強調するため、加圧ローラ１７４と定着ローラ１７１とが離間した状態を示しているが、これに限定されず、加圧ローラ１７４が定着ローラ１７１を押圧する力が弱まっていれば、加圧ローラ１７４と定着ローラ１７１とが接触していてもよい。

【0054】

圧解状態では、加圧ローラ１７４からの圧力が弱まったことで、加熱ローラ１７２が加圧ローラ１７４の側（図７では、矢符Ｈの方向）に移動している。その結果、第１非接触センサ５０および第２非接触センサ６０と定着ベルト１７３との間は、第１検知距離ＢＬ１よりも離間した第２検知距離ＢＬ２となっている。

【0055】

図８において、破線で示す近接時ベルトＫＢは、圧接状態（図５参照）での定着ベルト１７３の位置を表しており、圧解状態にしたとき、定着ベルト１７３は、第１非接触センサ５０および第２非接触センサ６０から離れる方向に移動している。このように、定着ベルト１７３と、第１非接触センサ５０および第２非接触センサ６０との間の距離が長くなると、空気による赤外線の吸収が変化する。つまり、熱の対流などにより、定着ベルト１７３からの輻射熱が奪われるので、第１輻射熱検知部５２および第２輻射熱検知部６２では、輻射熱を本来よりも低く検知してしまう。

【0056】

これに対し、本実施の形態では、第１非接触センサ５０と定着ローラ１７１との間の距離に基づいて、距離補正値を算出する温度補正部（図示しない）を備えている。温度補正部は、第２非接触センサ６０での検知結果と、距離補正値とに基づいて、定着ローラ１７１の温度における温度補正量を算出する第１補正を行う。なお、温度補正部は、制御部にプログラムとして記憶されており、このプログラムを実行することで、温度補正部としての機能を実現することができる。次に、第１非接触センサ５０および第２非接触センサ６０での検知結果と、温度補正部での補正との関係について、図面を参照して説明する。

【0057】

図９は、本発明の第１実施形態において、第１非接触センサでの検知結果と、温度補正部で算出した温度補正量との関係を示す特性図である。

【0058】

図９において、横軸は、温度検知部５３で検知した周囲の温度（検知温度）を示し、右に向かうに従って、温度が高くなることを表している。また、縦軸は、温度補正量を示し、上に向かうに従って、温度が高くなることを表している。

【0059】

温度補正部では、第２輻射熱検知部６２で検知した赤外線量と、温度検知部５３で検知した検知温度とに加えて、距離補正値を用いた演算によって、温度補正量を算出している。また、圧接状態での距離補正値は、圧解状態の距離補正値よりも値が小さく設定されている。つまり、定着装置１７が圧接状態か圧解状態かによって、温度補正量が異なっている。

【0060】

具体的に、定着ベルト１７３の端部の温度は、「第２非接触センサ６０での検知温度＋温度補正量」で算出され、温度補正量は「Ｔ＝Ａ×Ｇ＋α」という計算式から算出される。この計算式において、Ｔは、温度補正量を示し、Ａは、検知温度を示し、Ｇは、傾き係数を示し、αは、距離補正値を示す。各種センサの出力と温度との関係を試験等によって、予め測定しており、傾き係数は、これらの結果に基づいて決定された値であり、本実施の形態では、「－０．１～０．１」とされている。距離補正値も、傾き係数と同様に、試験結果に基づいて決定されており、本実施の形態において、圧接状態と圧解状態での差が、「３～２０」となるように設定されている。本実施の形態では、温度補正による影響を小さくして、圧接状態を基準とするように設定される。つまり、圧接状態のほうが、使用頻度が高いと想定されるので、基準とすることが好ましい。

【0061】

傾き係数および距離補正値は、第２非接触センサ６０と定着ベルト１７３との距離によって、変化させればよく、距離が大きくなるに従って、傾きはマイナス側に大きくなり、距離補正値はプラス側に大きくなる。

【0062】

図９では、圧接状態において、検知温度に対する温度補正量の推移を示す第１特性ＴＬ１と、圧解状態において、検知温度に対する温度補正量の推移を示す第２特性ＴＬ２とを示している。

【0063】

第１特性ＴＬ１は、検知温度に比例して、温度補正量が上昇しており、図９では、右上がりに傾斜した直線となっている。第２特性ＴＬ２は、第１特性ＴＬ１と同様に、検知温度に比例して、温度補正量が上昇する直線となっており、第１特性ＴＬ１と比較すると、傾きは同じであって、距離補正値の差により、全体的に温度補正量が高くなっている。

【0064】

このように、定着ローラ１７１からの距離によって生じる検知のズレを、温度補正部で補正することで、正確な温度検知をすることができ、温度制御の精度を上げることができる。また、加圧ローラ１７４からの圧力によって、定着ローラ１７１の位置が変位し、非接触センサ（第１非接触センサ５０および第２非接触センサ６０）との距離が変化するので、距離補正値を変えることで、温度のズレを防ぐことができる。

【0065】

また、図９では、圧接状態と圧解状態とについて説明したが、弱圧接状態では、圧接状態および圧解状態のいずれとも異なる距離補正値が設定されていてもよい。また、弱圧接状態については、複数設定されていてもよく、段階的に加圧ローラ１７４からの圧力を変えるようにしてもよい。温度補正部では、複数の弱圧接状態のそれぞれに対し、異なる補正テーブルを設ければよく、補正テーブルに基づいて、異なる距離補正値を適用すればよい。このように、補正テーブルに基づいて、算出する温度を微調整することで、温度検知の精度をさらに高めることができる。

【0066】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置および定着装置について説明する。

【0067】

図１０は、本発明の第２実施形態において、第１非接触センサでの検知結果と、温度補正部で算出した温度補正量との関係を示す特性図である。

【0068】

第２実施形態では、第１実施形態に対し、温度補正の処理で変更点が設けられている。なお、第２実施形態は、図１ないし図８に示す第１実施形態と略同様の構成とされているので、図面を省略する。

【0069】

第２実施形態では、規定温度が設定されており、定着ベルト１７３の温度が規定温度を超えている場合、温度補正量を補正する第２補正を行う。

【0070】

図１０では、図９と略同様にして示す第１特性ＴＬ１および第２特性ＴＬ２に加えて、第２補正を行った第３特性ＴＬ３および第４特性ＴＬ４を示している。定着ベルト１７３の温度に対しては、規定温度ＫＴが設定されており、規定温度ＫＴ以上の範囲に対しては、異なる計算式が適用される。つまり、定着ローラ１７１の温度が高温になると、検知される輻射熱と定着ローラ１７１の温度との相関関係にズレが生じるので、第２補正によって調整し、温度検知の精度を向上させることができる。本実施の形態では、規定温度ＫＴ以上となった際に、傾き係数「Ｇ」を変化させており、第３特性ＴＬ３および第４特性ＴＬ４は、第１特性ＴＬ１および第２特性ＴＬ２よりも傾きが大きくなっている。なお、これに限定されず、距離補正値「α」も変化させたり、計算式自体を変更したりしてもよい。

【0071】

上述した第２補正によって、圧接状態では、規定温度ＫＴを超えると、第１特性ＴＬ１から第３特性ＴＬ３に切り換えられる。また、圧解状態では、規定温度ＫＴを超えると、第２特性ＴＬ２から第４特性ＴＬ４に切り換えられる。図１０に示す一点鎖線は、第３特性ＴＬ３および第４特性ＴＬ４との違いを示すために、第１特性ＴＬ１および第２特性ＴＬ２を延長した直線を表している。

【0072】

図１０に示した第３特性ＴＬ３および第４特性ＴＬ４は一例であって、第２補正では、傾き係数「Ｇ」を小さくしたり、圧接状態と圧解状態とで傾きを異ならせたりしてもよい。また、図１０では、定着ベルト１７３の温度に対して設定した規定温度ＫＴについて説明したが、これに限定されず、検知温度（横軸）に対して規定温度を設定してもよい。

【0073】

なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0074】

１ 画像形成装置
１７ 定着装置
５０ 第１非接触センサ
５１ 第１フィルム
５２ 第１輻射熱検知部
５３ 温度検知部
５４ ハウジング
６０ 第２非接触センサ
６１ 第２フィルム
６２ 第２輻射熱検知部
１７１ 定着ローラ
１７２ 加熱ローラ
１７２ａ 熱源
１７３ 定着ベルト（定着部材の一例）
１７４ 加圧ローラ（加圧部材の一例）
Ｗ 幅方向

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】