(57)【要約】【課題】接触型のサーミスタを用いて温度制御を行う定着装置において、当該サーミスタと加熱ローラとの接触圧を適正な範囲に維持することにより、双方の摩耗による劣化を可及的に防止し、メンテナンスコストを低減する。【解決手段】２つの人工筋肉４６２１、４６２２の間に人工筋肉センサ４６２３を配置してこれらが一体的に形成されたアクチュエータ部４６２の先端部に、サーミスタ４６３を固着し、アクチュエータ部４６２の基端部をホルダー４６１で保持して、片持ち梁構造とする。人工筋肉４６２１、４６２２に電圧を印加してアクチュエータ部４６２を撓ませ、その変形量を人工筋肉センサ４６２３で検出することにより、サーミスタ４６３の加熱ローラへの接触圧が適正な範囲になるよう制御する。【選択図】図４
2010243833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段により加熱された第１の回転体の周面に、第２の回転体の周面を圧接して定着ニップを形成し、当該定着ニップにトナー像を担持した記録シートを通紙して定着する定着装置であって、
接触型の温度センサと、
前記温度センサを保持し、これを前記第１の回転体の周面に圧接・離間させる接離駆動手段と、
前記温度センサの前記第１の回転体への接触圧を指標する値を取得する接触圧取得手段と、
前記接触圧取得手段で取得された指標値に基づき接離駆動手段を制御する第１の制御手段と、
前記温度センサからの出力値に基づき前記加熱手段を制御する第２の制御手段と
を備え
前記接離駆動手段は、高分子アクチュエータを駆動源とすると共に、前記接触圧取得手段は、前記高分子アクチュエータの変形量を検出する高分子アクチュエータセンサである
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記接離駆動手段は、前記高分子アクチュエータの一方の端部に前記温度センサを保持し、他方の端部を装置本体側に固定した片持ち梁の構成となってい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】
前記高分子アクチュエータセンサは、前記高分子アクチュエータと並行に配設され、少なくともその両端部で、前高分子アクチュエータに直接もしくは間接的に固定されてな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】
前記高分子アクチュエータと高分子アクチュエータセンサは、１枚のシート状の導電高分子材料の両面に、当該導電性分子材料を挟んで対向配置された２組以上の金属層を形成し、そのうち少なくとも１組の金属層で挟まれた領域を高分子アクチュエータセンサとし、それ以外の他の組の金属層で挟まれた領域を高分子アクチュエータとして用いることにより一体的に構成されていること特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記温度センサを第１の回転体の周面に圧接させた状態において、前記高分子アクチュエータセンサの出力が所定値を超えて変化した場合に、装置が異常であると判定する判定手段を備える
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記判定手段は、
第１の回転体の表面温度が定着に必要な温度に至った後であって、
記録シートが非通紙の状態における高分子アクチュエータセンサの第１の出力と、記録シートが通紙の状態における高分子アクチュエータセンサの第２の出力とを比較してその変化量を出力する比較手段を備え、
当該比較結果により、第２の出力の第１の出力に対する変化量が前記所定値以上である場合に装置が異常であると判定する
ことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記判定手段は、
第１の回転体が新品な状態で、記録シートが非通紙の状態における高分子アクチュエータセンサの第１の出力と、その後、所定のタイミングで取得される記録シートの非通紙時における高分子アクチュエータセンサの第２の出力とを比較してその変化量を出力する比較手段を備え、
当該比較結果により、第２の出力の第１の出力に対する変化量が前記所定値以上である場合に装置が異常であると判定する
ことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項８】
前記第１の制御手段は、
前記温度センサを第１の回転体の周面に圧接させた状態において、前記高分子アクチュエータセンサの出力の変化量に基づき前記高分子アクチュエータに印加する電圧を補正して、前記温度センサの第１の回転体との接触圧が所定の範囲内になるように制御する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記第１の制御手段は、
第１の回転体を加熱する前において記録シートが非通紙の状態における高分子アクチュエータセンサの第１の出力と、第１の回転体の表面温度が定着に必要な温度に至った後であって、記録シートが非通紙の状態における高分子アクチュエータセンサの第２の出力とを比較してその変化量を出力する比較手段を備え、
当該比較結果により得られた、第２の出力の第１の出力に対する変化量に応じて前記高分子アクチュエータに印加する電圧を補正する
ことを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記第１の制御手段は、
第１の回転体が新品な状態で、記録シートが非通紙の状態における高分子アクチュエータセンサの第１の出力と、その後、所定のタイミングで取得される記録シートの非通紙時における高分子アクチュエータセンサの第２の出力とを比較してその変化量を出力する比較手段を備え、
当該比較結果により得られた、第２の出力の第１の出力に対する変化量に応じて前記高分子アクチュエータに印加する電圧を補正する
ことを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記比較手段は、
第１の出力を、前記第１の回転体の１回転分だけ、その回転位相に対応させて記憶し、第２の出力を、前記記憶されている同回転位相における第１の出力と比較して、対応する回転位相同士の変化量を出力すると共に、
前記判定手段は、その変化量に基づき、装置が異常であると判定する
ことを特徴とする請求項６または７に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記比較手段は、
第１の出力を、前記第１の回転体の１回転分だけ、その回転位相に対応させて記憶し、第２の出力を、前記記憶されている同回転位相における第１の出力と比較して、対応する回転位相同士の変化量を出力すると共に、
前記第１の制御手段は、その変化量に基づき、前記高分子アクチュエータに印加する電圧を補正する
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記第１の回転体の温度制御のため、温度センサを当該第１の回転体の周面に接触させて温度検出するタイミングを決定する決定手段を備え、
前記第１の制御手段は、前記決定されたタイミングに基づき、前記温度センサを第１の回転体の周面に対して離間・圧接させるように前記接離駆動手段を制御する
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１４】
前記請求項１から１３のいずれかに記載の定着装置を備えた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、定着装置および当該定着装置を備えた画像形成装置に関し、特に、定着装置における温度検出の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置にあっては、記録シート上の未定着トナー画像を加熱して定着する定着装置を備えている。この定着装置は、通常、加熱ローラの周面に加圧ローラの周面を押圧して定着ニップを形成し、当該定着ニップに記録シートを通紙してトナー像を熱定着するように構成されている。
加熱ローラは、適当な加熱源、たとえば、加熱ローラの中心部に配設されたハロゲンヒータにより加熱されるが、この温度を定着に必要な温度（定着温度）に維持するため、加熱ローラの表面温度を温度センサにより検出し、その検出結果により加熱源への電力供給を制御するようになっている。
【０００３】
このような温度センサとして、安価で、かつ、検出精度が優れている接触型のサーミスタ（以下では、単に「サーミスタ」という。）が従来から使用されている。
図２６は、従来の定着装置において、測温対象となる加熱ローラの表面に上記サーミスタを接触させて保持する構成を示すものである（たとえば、特許文献１参照）。
同図（ａ）に示すように、支軸２０４により揺動可能に軸支されたＬ字型レバー２０３の、加熱ローラ２０１側の先端部２０３ａにはサーミスタ２０２が保持され、Ｌ字型レバー２０３の他端部２０３ｂを引っ張りバネ２０５で図の矢印方向に付勢することにより、サーミスタ２０２の温度検出面が一定の接触圧で加熱ローラ２０１の周面に押圧されるように構成されている。
【０００４】
そして、加熱ローラ２０１の温度を検出する必要のないときや、記録シートを巻き込んだときなどには、図２６（ｂ）に示すようにソレノイド２０７によりレバー２０３の端部２０３ｂを、引っ張りバネ２０５の付勢力に抗して上方に引き上げることにより、サーミスタ２０２を加熱ローラ２０１の周面から離間させる。
この際、サーミスタ２０２が離間されているかの判断は、リミットスィッチ２０６の出力に基づきなされるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４５４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の構成によれば、サーミスタ２０２の接触圧が大きく設定される傾向にあり、サーミスタ２０２と加熱ローラ２０１双方について摩耗による劣化が大きく、耐久性が悪いという問題がある。
すなわち、サーミスタ２０２の接触圧は、０．０３Ｎ／ｃｍ２〜０．０５Ｎ／ｃｍ２程度（以下、「軽接触」という。）であれば、その検出面と加熱ローラ２０１周面との密着性を維持して精度よく温度検出できるのであるが、上記従来の構成によれば、引っ張りバネ２０５の部品精度のバラツキやその付勢力の経時的な変化、Ｌ字型レバー２０３などの部材の取り付け精度のバラツキなどにより、サーミスタの接触圧を上記の適正な値に設定することは難しい。
【０００７】
もし、サーミスタ２０２と加熱ローラ２０１周面との間に少しでも隙間があり、十分に接触していないと、実際の温度よりも低い温度検出がなされるので、これに基づき温度制御すると加熱ローラ２０１を過度に加熱させてしまうおそれがある。
そのような事態が生じないようにするため、通常は、安全率を見越して、組み立て段階において引っ張りバネの付勢力を実際に必要な付勢力よりも大きめに設定しており（場合によっては上記軽接触の範囲の約１０倍）、サーミスタ２０２と加熱ローラ２０１の摩耗による劣化が必要以上に生じてその寿命を縮まり、メンテナンスコストが高くなるという問題がある。
【０００８】
このような問題は、加熱ローラだけでなく、加熱ベルトなどおよそ加熱用の回転体に温度センサを接触させて温度検出する場合に共通に生じる問題である。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、接触型の温度センサを用いて温度制御を行う定着装置において、当該温度センサと温度検出対象となる加熱ローラなどの回転体周面との接触圧を適正な範囲に維持することにより、温度センサ並びに回転体の摩耗による劣化を可及的に防止し、もって温度センサや回転体の寿命を長くしてメンテナンスコストを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、加熱手段により加熱された第１の回転体の周面に、第２の回転体の周面を圧接して定着ニップを形成し、当該定着ニップにトナー像を担持した記録シートを通紙して定着する定着装置であって、接触型の温度センサと、前記温度センサを保持し、これを前記第１の回転体の周面に圧接・離間させる接離駆動手段と、前記温度センサの前記第１の回転体への接触圧を指標する値を取得する接触圧取得手段と、前記接触圧取得手段で取得された指標値に基づき接離駆動手段を制御する第１の制御手段と、前記温度センサからの出力値に基づき前記加熱手段を制御する第２の制御手段とを備え、前記接離駆動手段は、高分子アクチュエータを駆動源とすると共に、前記接触圧取得手段は、前記高分子アクチュエータの変形量を検出する高分子アクチュエータセンサであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
高分子アクチュエータは、印加電圧に対してその変形量（撓み量）がリニアに変化する。また、これを外力により変形させるとその変形量に応じた起電力を生じるため変形量を検出するセンサ（高分子アクチュエータセンサ）としても機能する。
したがって、接触型温度センサを第１の回転体周面に接離させる接離駆動手段の駆動源として高分子アクチュエータを使用し、その変形量を高分子アクチュエータセンサで検出して、これを温度センサの接触圧を指標する値として利用し、高分子アクチュエータの駆動量を制御することにより、接触型温度センサの接触圧を適正な範囲内に設定することが可能となる。
【００１１】
このような構成により、温度センサの接触圧を良好に保って確実に第１の回転体の周面温度を検出しつつ、不必要に大きな接触圧が生じるのを防止することができ、摩耗が少なくなって温度センサおよび回転体の劣化が押さえられ、それらの寿命を延ばすことが可能となる。
ここで、前記接離駆動手段は、前記高分子アクチュエータの一方の端部に前記温度センサを保持し、他方の端部を装置本体側に固定した片持ち梁の構成としてもよい。
【００１２】
これにより、簡易な構成により接離駆動手段を構成できる。
また、ここで、前記高分子アクチュエータセンサは、前記高分子アクチュエータと並行に配設され、少なくともその両端部で、前高分子アクチュエータに直接もしくは間接的に固定されてなるようにしてもよい。
これにより、高分子アクチュエータセンサによって高分子アクチュエータの変形量を的確に検出することができる。なお、「間接的に固定される」とは、前記高分子アクチュエータと高分子アクチュエータセンサが、別の部材を介して固定されることを意味する。
【００１３】
前記高分子アクチュエータと高分子アクチュエータセンサは、１枚のシート状の導電高分子材料の両面に、当該導電性分子材料を挟んで対向配置された２組以上の金属層を形成し、そのうち少なくとも１組の金属層で挟まれた領域を高分子アクチュエータセンサとし、それ以外の他の組の金属層で挟まれた領域を高分子アクチュエータとして用いることにより一体的に構成してもよい。
【００１４】
また、本発明は、前記温度センサを第１の回転体の周面に圧接させた状態において、前記高分子アクチュエータセンサの出力が所定値を超えて変化した場合に、装置が異常であると判定する判定手段を備えることを特徴とする。
ここで、前記判定手段は、第１の回転体の表面温度が定着に必要な温度に至った後であって、記録シートが非通紙の状態における高分子アクチュエータセンサの第１の出力と、記録シートが通紙の状態における高分子アクチュエータセンサの第２の出力とを比較してその変化量を出力する比較手段を備え、当該比較結果により、第２の出力の第１の出力に対する変化量が前記所定値以上である場合に装置が異常であると判定するとしてもよい。
【００１５】
これにより、定着装置への通紙時において、第１の回転体への記録シートの巻き込みなどの通紙異常を検出することができる。
また、ここで前記判定手段は、第１の回転体が新品な状態で、記録シートが非通紙の状態における高分子アクチュエータセンサの第１の出力と、その後、所定のタイミングで取得される記録シートの非通紙時における高分子アクチュエータセンサの第２の出力とを比較してその変化量を出力する比較手段を備え、当該比較結果により、第２の出力の第１の出力に対する変化量が前記所定値以上である場合に装置が異常であると判定するようにしてもよい。
【００１６】
これにより、例えば、温度センサの接触面にトナー等が付着すれば、そのときの第２の出力が、第１の出力に対して変化するので、当該出力の変化量が所定値以上となった場合には、もはや、温度センサの検出面に付着したトナー等により正確な温度検出ができず、装置が異常であると判断することができる。
また、本発明は、前記第１の制御手段が、前記温度センサを第１の回転体の周面に圧接させた状態において、前記高分子アクチュエータセンサの出力の変化量に基づき前記高分子アクチュエータに印加する電圧を補正して、前記温度センサの第１の回転体との接触圧が所定の範囲内になるように制御することを特徴とする。
【００１７】
ここで、前記第１の制御手段は、第１の回転体を加熱する前において記録シートが非通紙の状態における高分子アクチュエータセンサの第１の出力と、第１の回転体の表面温度が定着に必要な温度に至った後であって、記録シートが非通紙の状態における高分子アクチュエータセンサの第２の出力とを比較してその変化量を出力する比較手段を備え、当該比較結果により得られた、第２の出力の第１の出力に対する変化量に応じて前記高分子アクチュエータに印加する電圧を補正するようにしてもよい。
【００１８】
これにより、第１の回転体が定着に必要な温度に到達した後において、膨張により第１の回転体の径が増加しても、前記温度センサの第１の回転体との接触圧を適正な範囲内となるように制御することができ、温度センサと第１の回転体周面間に不要な摩耗が発生しない。
また、ここで、前記第１の制御手段は、第１の回転体が新品な状態で、記録シートが非通紙の状態における高分子アクチュエータセンサの第１の出力と、その後、所定のタイミングで取得される記録シートの非通紙時における高分子アクチュエータセンサの第２の出力とを比較してその変化量を出力する比較手段を備え、当該比較結果により得られた、第２の出力の第１の出力に対する変化量に応じて前記高分子アクチュエータに印加する電圧を補正するようにしてもよい。
【００１９】
これにより、例えば、第１の回転体の周面にトナーが堆積して実質上第１の回転体の径が大きくなったような場合でも、それに合わせて高分子アクチュエータへの印加電圧を補正して、温度センサの接触圧を適正な範囲に保つことができ、温度センサと第１の回転体周面間に不要な摩耗が発生しない。
ここで、また、前記比較手段は、第１の出力を、前記第１の回転体の１回転分だけ、その回転位相に対応させて記憶し、第２の出力を、前記記憶されている同回転位相における第１の出力と比較して、対応する回転位相同士の変化量を出力すると共に、前記判定手段は、その変化量に基づき、装置が異常であると判定するように構成してもよい。
【００２０】
このように第１と第２の出力を同回転位相で比較することにより、第１の回転体の加工精度を考慮した、より正確な装置異常の判定を行うことができる。
また、前記比較手段は、第１の出力を、前記第１の回転体の１回転分だけ、その回転位相に対応させて記憶し、第２の出力を、前記記憶されている同回転位相における第１の出力と比較して、対応する回転位相同士の変化量を出力すると共に、前記第１の制御手段は、その変化量に基づき、前記高分子アクチュエータに印加する電圧を補正するようにしてもよい。
【００２１】
このように第１と第２の出力を同回転位相で比較することにより、第１の回転体の加工精度を考慮した、より正確な印加電圧の補正を行うことが可能となる。
また、ここで、前記第１の回転体の温度制御のため、温度センサを当該第１の回転体の周面に接触させて温度検出するタイミングを決定する決定手段を備え、前記第１の制御手段は、前記決定されたタイミングに基づき、前記温度センサを第１の回転体の周面に対して離間・圧接させるように前記接離駆動手段を制御するようにしてもよい。
【００２２】
この構成によれば、温度センサを常時、第１の回転体の周面に圧接しないので、温度センサと第１の回転体周面間に不要な摩耗が発生しない。
また、本発明は、上記定着装置を備えた画像形成装置とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る定着部が搭載される複写機の例を示す正面図である。
【図２】上記定着部の概略断面図である。
【図３】上記定着部において、サーミスタを加熱ローラから離間させた様子を示す図である。
【図４】上記定着部におけるサーミスタの接離機構の構成を示す図である。
【図５】上記接離機構におけるＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図６】（ａ）は、人工筋肉の印加電圧とその変形量（撓み量）との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、当該変形量の増加によりサーミスタの接触圧の変化の程度を示すグラフである。
【図７】（ａ）は、人工筋肉をセンサとして用いた場合において、その変形量と起電力との関係を示す図であり、（ｂ）は、人工筋肉への印加電圧と人工筋肉センサの起電力との関係を示すグラフである。
【図８】複写機における制御部の構成を示すブロック図である。
【図９】上記制御部において実行される、サーミスタの接離駆動機構に供給する駆動電圧を決定するための初期駆動電圧決定処理の内容を示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）は、ウォーミングアップ直後における人工筋肉センサの加熱ローラ１回転分の出力値、（ｂ）は、定着部が正常に動作している場合における通紙時の人工筋肉センサの加熱ローラ１回転分の出力値、（ｃ）は（ａ）と（ｂ）の出力値の差分を示す図である。
【図１１】加熱ローラに記録シートが巻き込まれた状態を示す図である。
【図１２】（ａ）は、ウォーミングアップ直後における人工筋肉センサの加熱ローラ１回転分の出力値、（ｂ）は、加熱ローラに記録シートが巻き込まれたときの人工筋肉センサの加熱ローラ１回転分の出力値、（ｃ）は（ａ）と（ｂ）の出力値の差分を示す図である。
【図１３】制御部で実行される記録シートの巻き込み検出処理の内容を示すフローチャートである。
【図１４】加熱ローラに記録シートが巻き込まれて蛇腹状のしわが生じた状態を示す図である。
【図１５】（ａ）は、ウォーミングアップ直後における人工筋肉センサの加熱ローラ１回転分の出力値、（ｂ）は、加熱ローラに記録シートが巻き込まれて蛇腹状のしわが生じたときの人工筋肉センサの加熱ローラ１回転分の出力値、（ｃ）は（ａ）と（ｂ）の出力値の差分を示す図である。
【図１６】加熱ローラの表面に異物が付着したときの状態を示す図である。
【図１７】（ａ）は、ウォーミングアップ直後における人工筋肉センサの加熱ローラ１回転分の出力値、（ｂ）は、加熱ローラの表面に異物が付着した場合における人工筋肉センサの加熱ローラ１回転分の出力値、（ｃ）は（ａ）と（ｂ）の出力値の差分を示す図である。
【図１８】サーミスタの検出面にトナーなどの異物が堆積したときの状態を示す図である。
【図１９】（ａ）は、定着部の交換初期における加熱ローラのウォーミングアップ直後における人工筋肉センサの加熱ローラ１回転分の出力値、（ｂ）は、加熱ローラの表面にトナーが付着した場合における人工筋肉センサの加熱ローラ１回転分の出力値、（ｃ）は（ａ）と（ｂ）の出力値の差分を示す図である。
【図２０】図１９（ａ）の検出データを取得するため、定着部交換直後の電源投入後に制御部で実行される初期基準出力取得処理の制御内容を示すフローチャートである。
【図２１】図１９（ｂ）の検出データを取得するため、ウォーミングアップ後に制御部で実行されるトナー付着検出処理の制御内容を示すフローチャートである。
【図２２】ウォーミングアップにより加熱ローラが膨張したときのアクチュエータ部の変形状態を示す頭である。
【図２３】加熱ローラの膨張により、駆動電圧を補正するための制御内容を示すフローチャートである。
【図２４】上記定着部におけるサーミスタの接離駆動機構の別の構成例を示す図である。
【図２５】図２４における、Ｙ−Ｙ線における矢視断面図である。
【図２６】従来におけるサーミスタの接離駆動機構の構成を示すものであって、（ａ）は、サーミスタをローラ周面に接触させた状態を示し、（ｂ）は、サーミスタをローラ周面から離間させた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づき説明する。
（１）複写機の構成の概略
図１は、本実施の形態に係る複写機１の正面図である。なお、同図では、定着部４０の概略とその位置が明確になるように装置筺体のうち当該定着部の部分を取り外した状態で示してある。
【００２５】
同図に示すように複合機１は、原稿を自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）１１を有する画像読取部１０と、読み取った画像データに基づき、感光体ドラム上にトナー像を形成し、これを記録シート上に転写するプリンタエンジン部２０と、当該プリンタエンジン部２０に記録シートを供給する給紙部３０と、プリンタエンジン部２０から出力された記録シート上のトナー像を定着する定着部４０とからなる。
【００２６】
また、画像読取部１０の前面の操作しやすい位置に操作パネル５０が設置されている。この操作パネル５０には、コピー枚数を設定するためのテンキー、コピーを開始させるためのスタートキーなどのハードキー群の他、コピーモードやコピー濃度などの入力を受付けるための設定画面や用紙切れなどのメッセージを表示させるための液晶表示部５１が配されている。
【００２７】
プリンタエンジン部２０の筐体内には、制御部６０が内蔵される。この制御部６０は後述のようにＣＰＵを中心に構成されており、上記画像読取部１０、プリンタエンジン部２０、給紙部３０、定着部４０などの動作を制御して、コピージョブやプリントジョブを円滑に実行させる。
（２）定着部４０の構成
図２は、定着部４０の構成を示す概略断面図である。
【００２８】
本実施の形態では、定着部４０は、メンテナンスが容易なようにユニット化され、複写機１本体に対して着脱可能に構成されている。
定着部４０は、加熱ローラ４１の周面に加圧ローラ４２の周面が押圧されて定着ニップ部４１Ｎが形成される。加熱ローラ４１は円筒状の金属製であって、中心部にハロゲンランプヒータ４１１が内蔵される。加熱ローラ４１の周面には、接離駆動機構４６に保持されたサーミスタ４６３が、一定の接触圧で付勢されている。
【００２９】
接離駆動機構４６は、板状の高分子アクチュエータ部材からなるアクチュエータ部４６２の上端部を基端としてホルダー４６１に固定すると共に、下端部にサーミスタ４６３を保持する片持ち梁構造を有してなる。ホルダー４６１は、定着部４０の筺体もしくはフレーム（不図示）に固定される。
ここで、高分子アクチュエータとは、イオン交換樹脂などの高分子材料を板状に切り出して、その両面に金属層を形成して電極とし、この電極に電圧を印加すると、その電圧の極性に応じた方向（正極の電極方向）に、その電圧の大きさに応じて撓むように変形する公知のアクチュエータである。
【００３０】
なお、この高分子アクチュエータは、ソフトで軽量であり、その柔軟な変形動作から「人工筋肉」とも呼ばれており、本明細書でも以下そのように呼称する。
また、当該人工筋肉は、外力を加えて変形させると、その変形量に応じた起電力を発生する特性も有しており、変形量の大きさを検出するセンサ（人工筋肉センサ）としても利用することができる。
【００３１】
本実施の形態では、上記人工筋肉のアクチュエータ機能とセンサ機能を利用して、サーミスタ４６３の加熱ローラ４１周面に対する接離動作および接触圧の調整を実行する。接離駆動機構４６の具体的な構成および制御については後述する。
下方から搬送され、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２の定着ニップ４１Ｎを通過時に定着された記録シートは、ガイド部材４４により排出ローラ４５まで案内され、排紙トレイ４８（図１参照）上に排出される。
【００３２】
なお、図２の４７は、たとえば公知の光電式の反射式センサからなり、加熱ローラ４１に形成されたマーク４１２を検出するためのホームポジションセンサである（図２では簡略に示しているが、実際には、マーク４１２は、加熱ローラ４１の周面の通紙部分以外の端部に付され、ホームポジションセンサ４７は、当該端部と対向する位置に配される。）。もっとも、加熱ローラ４１のホームポジションの検出方法は、他の公知の手法を用いてもよい。以下では、ホームポジションセンサ４７で加熱ローラ４１のマーク４１２を検出することを単に「ホームポジション検出」という。
【００３３】
また、４３は、加熱ローラ４１から記録シートを分離するための分離爪である。  
（３）接離駆動機構４６の構成
図４は、上記サーミスタ４６３を加熱ローラ４１に対して接離可能に保持する接離駆動機構４６の具体的な構成を示す斜視図である。
接離駆動機構４６のアクチュエータ部４６２は、板状の人工筋肉４６２１、４６２２の間に人工筋肉センサ４６２３を挟み、それらの各主面（電極面）が、ほぼ同一平面上になるように並行に配列して構成される。
【００３４】
そのＸ−Ｘ線の位置における矢視断面図は、図５に示すようになっている。同図に示すようにアクチュエータ部４６２は、１枚のシート状のイオン交換樹脂４６２ｂの両面に金属層４６２ａ、４６２ｃを形成し、当該金属層４６２ａ、４６２ｃの、人工筋肉４６２１、４６２２、人工筋肉センサ４６２３の境界に対応する位置に分離溝４６２ｄ、４６２ｅを形成することにより金属層４６２ａ、４６２ｃを電気的に分離された対向する３組の電極とすることにより製造される。
【００３５】
サーミスタ４６３の押圧力に偏りが生じないように、人工筋肉４６２１、４６２２の幅は等しくし、人工筋肉センサ４６２３を挟んで対称に配するのが望ましい。
金属層４６２ａ、４６２ｃは、たとえば白金などの金属をイオン交換樹脂４６２ｂの両面に蒸着して形成される。また、分離溝４６２ｄ、４６２ｅは、たとえば、レーザによる切断加工により形成される。これにより、人工筋肉４６２１、４６２２と人工筋肉センサ４６２３を一体化したアクチュエータ部４６２を容易に形成することができる。
【００３６】
図４に戻り、人工筋肉４６２１、４６２２、人工筋肉センサ４６２３の基端側の端部には、それぞれの電極層に電圧を印加し、もしくは起電力を出力するため一対の端子４６４ａ，４６４ｂ、４６５ａ，４６５ｂ、および４６６ａ，４６６ｂが設けられている。
ホルダー４６１は、第１、第２部材４６１ａ、４６１ｂとネジ４６２ｃとからなり、アクチュエータ部４６２の基端側端部を第１、第２部材で挟持して、両部材をねじ４６１ｃで固定することにより、アクチュエータ部４６２の基部を保持する。
【００３７】
アクチュエータ部４６２の他端部（先端部）には、サーミスタ４６３が、たとえば熱硬化性樹脂などからなる耐熱性の接着剤により固着される。もっとも、サーミスタ４６３が交換可能なように適当な形状のサーミスタ用ホルダーをアクチュエータ部４６２先端部に固着しておき、適当な時期にサーミスタ４６３のみを交換するようにすれば、アクチュエータ部４６２を継続して使用でき大変便利である。  
【００３８】
なお、本実施の形態では、端子４６４ｂ、４６５ｂ側は、接地（０電位）されており、端子４６４ａ、４６５ａ側に印加する電圧Ｖｄを制御してアクチュエータ部４６２を駆動するようにしている。ここで、Ｖｄが「０」のとき、アクチュエータ部４６２のたわみ量は「０」、Ｖｄを正の方向に増大すると、その先端が加熱ローラ４１側に移動する方向（図３の「＋（プラス）方向」）に撓んで、サーミスタ４６３の接触圧を増大させ、Ｖｄを負の方向に増大させると、その先端が加熱ローラ４１から離れる方向（図３の「−（マイナス）方向」）に撓み、サーミスタ４６３が加熱ローラ４１から離間するようになっている。
【００３９】
また、人工筋肉センサ４６２３の端子４６６ｂも接地されており、端子４６６ａ側の電位をセンサ出力Ｄとして検出する。この出力Ｄは、アクチュエータ部４６２全体に撓みが生じていないときは「０」であり、アクチュエータ部４６２がマイナス方向に撓むと、その撓み量に応じた負の電位となり、反対にアクチュエータ部４６２がプラス方向に撓むと、その撓み量に応じた正の電位となる。
【００４０】
図６（ａ）は、上記アクチュエータ部４６２の人工筋肉４６２１、４６２２の各一対の電極に印加する電圧の大きさ（Ｖ）とその変形量（撓み量：平坦面にアクチュエータ部４６２を載置し、電圧を印加したときに、その変形部分が平坦面から変位した量（ｍｍ））の関係を示すグラフである。
同グラフに示すように人工筋肉の変形量は、印加電圧に対し正比例する特性を有するため、変形量の制御が容易である。
【００４１】
また、図６（ｂ）は、電圧を印加しないで（Ｖｄ＝０）、加熱ローラ４１の周面にサーミスタ４６３の検出面を接触させた状態（Ｂ点）で、接離駆動機構４６を取り付けた場合におけるアクチュエータ部４６２の変形量とサーミスタ４６３の接触圧との関係を示す図である。
同グラフに示すように電圧を印加しない状態（Ｂ点）では接触圧は、「０」であるが、徐々に正の電圧を印加させて正の方向への変形量を大きくすると、それに応じて接触圧も大きくなる（図６（ｂ）のＣの範囲）。
【００４２】
反対に、電圧を印加しない状態（Ｂ点）から、負の電圧を印加するとサーミスタ４６３は加熱ローラ４１から離れていくので、接触圧は「０」のままである（図６（ｂ）のＡの範囲）。
一方、図７（ａ）は、アクチュエータ部４６２の人工筋肉センサ４６２３の起電力と、その変形量（撓み量）との関係を示すグラフであり、やはり、変形量と起電力の関係がほぼ正比例の関係となっている。
【００４３】
したがって、アクチュエータ部４６２の人工筋肉４６２１、４６２２に正の電圧を印加して、その変形量を増加させると、人工筋肉センサ４６２３の起電力が増加するため、人工筋肉４６２１、４６２２への印加電圧Ｖｄと人工筋肉センサ４６２３の起電力は、サーミスタ４６３側が自由に変位できる限りにおいて、図７（ｂ）の太い実線のグラフ（以下、この直線を示す関数を、Ｄ＝Ｆ（Ｖｄ）とする。）で示すようにほぼ正比例の関係にある。
【００４４】
しかし、実際にはサーミスタ４６３が、加熱ローラ４１の周面に当接するとそれ以降は駆動電圧Ｖｄを増加させても、変位量はそれほど増えず、人工筋肉センサ４６２３の起電力の増加率も減少する。
たとえば、図７（ｂ）において、仮に駆動電圧Ｖｄ１を印加したときに、サーミスタ４６３が加熱ローラ４１周面に当接したとする。通常、サーミスタ４６３の検出面には弾性層が設けられているため、印加電圧Ｖｄを増加させると多少撓むが、その撓み量はそれまでよりも低下しているため、その後の人工筋肉センサ４６２３の起電力も図の細線で示す曲線グラフのように変化することになる。
【００４５】
つまり、人工筋肉センサ４６２３の起電力の変化量を検出することにより、サーミスタ４６３の加熱ローラ４１への接触状態を検出することができる。
本実施の形態では上記の人工筋肉の特性を利用して、サーミスタ４６３の接触圧が適正範囲内になるように制御する。詳しくは後述する。
（４）制御部６０の構成
図８は、上記制御部６０の構成を示すブロック図である。
【００４６】
同図に示すように、制御部６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１、画像処理部６２、画像メモリ６３、各部の制御に必要なプログラムなどが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）６４、プログラム実行時のワークエリアとなるＲＡＭ（Random Access Memory）６５、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）６６および通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部６７などを有する。
【００４７】
画像処理部６２は、画像読取部２０のＣＣＤイメージセンサ（不図示）からの読取データを所定のタイミングでサンプリングして、適正レベルに増幅した後、Ｒ，Ｇ，Ｂのデジタルデータに変換すると共に、シェーディング補正などの公知の補正処理を実行する。
画像メモリ部６３は、各色用のフレームメモリにそれぞれの色の画像データを格納し、ＣＰＵ６１からの指示により、該当する画像データが読み出され、その画像データに基づきプリンタエンジン部２０において画像形成が実行される。
【００４８】
ＥＥＰＲＯＭ６６は、不揮発性メモリであって、通紙異常などを検出するため、予め所定のタイミングで検出された人工筋肉センサ４６２３の出力値を加熱ローラ４１の１回転分記憶する。
通信Ｉ／Ｆ部６７は、ＬＡＮカード、ＬＡＮボードといったＬＡＮ（Local Area Network)に接続するためのインターフェースであり、外部の端末からのプリントジョブのデータなどを受信する。
【００４９】
ＣＰＵ６１は、操作パネル５０を介して操作者によるキー入力等を受付け、あるいは、通信Ｉ／Ｆ部６６を介して外部からプリントジョブを受け付け、ＲＯＭ６４内に格納された制御プログラムを読み出して、上記の画像読取部１０、プリンタエンジン部２０などの各部の動作を制御し、円滑なコピー動作やプリント動作を実現する。
また、ＣＰＵ６１には、ホームポジションセンサ４７の検出結果や、信号増幅部４０１により適当なレベルに増幅された人工筋肉センサ４６２３の出力値が入力されており、これらの出力値に基づき、アクチュエータ電源供給部４０２からアクチュエータ部４６２に供給する電圧を制御してサーミスタ４６３の接触圧を適正に保つと共に、通紙の異常を検出する。
【００５０】
サーミスタ４６３の検出温度に基づき、ヒート電源部４０３からハロゲンランプヒータ４１１に供給する電力を制御して、加熱ローラ４１の温度を所望の値になるよう制御する。
（５）アクチュエータ部４６２の基準駆動電圧設定処理
次に、サーミスタ４６３を加熱ローラ４１の周面に軽接触させるためアクチュエータ部４６２に印加する基準駆動電圧の決定処理について、図９のフローチャートに基づき説明する。
【００５１】
なお、以下では、接離駆動機構４６が、たとえば組立時などにおいて、アクチュエータ部４６２に駆動電圧を印加しない状態で、サーミスタ４６３の温度検出面が、加熱ローラ４１の周面にほぼ接触しているか、微少な隙間が介在する状態で取り付けられている場合を例にして説明する。
まず、接離駆動機構４６のアクチュエータ部４６２の人工筋肉４６２１、４６２２に印加する駆動電圧Ｖｄを「０」に設定し（ステップＳ１）、この駆動電圧Ｖｄを微少な電圧ΔＶ０（人工筋肉４６２１、４６２２の長さや変形特性（図６（ａ））にもよるが、例えば、１０ｍＶ程度）を増加させる（ステップＳ２）。
【００５２】
そして、予め求めた図７（ｂ）の関数Ｆ（Ｖｄ）に上記ステップＳ２で設定されたＶｄの値を代入して、これと実際の人工筋肉センサ４６２３の検出電圧Ｄとの差分を求めこの値が閾値Ｋ以上となっているか否かを判断する（ステップＳ３）、もし、差分がＫ以上になっていなければ、そうなるまで、ステップＳ２の駆動電圧Ｖｄの増加を繰り返し（ステップＳ３：ＮＯ、ステップＳ２）、Ｆ（Ｖｄ）−Ｄ≧Ｋになったところで（ステップＳ３：ＹＥＳ）、そのときの駆動電圧Ｖｄを基準駆動電圧Ｖｓとして、ＥＥＰＲＯＭ６６内に記憶させる（ステップＳ４）。
【００５３】
図７（ｂ）で説明したように、アクチュエータ部４６２がプラス方向に変形し、サーミスタ４６３が加熱ローラ４１に当接すると、それ以降は、駆動電圧Ｖｄの増加率よりも検出電圧Ｄの増加率が小さくなって、その差分「Ｆ（Ｖｄ）−Ｄ」の値が増大していく。この間もアクチュエータ部４６２による付勢力は増加し、サーミスタ４６３の接触圧が増加していくので、サーミスタ４６３が軽接触するときの適当なＫの値を予め求めておいて、Ｆ（Ｖｄ）−Ｄ＝Ｋとなったときの駆動電圧Ｖｄを基準駆動電圧Ｖｓとし、以降アクチュエータ部４６２に当該基準駆動電圧Ｖｓを印加することにより、サーミスタ４６３を加熱ローラ４１に軽接触させることができる。
【００５４】
これにより、適正な温度検出に必要な範囲内の小さな接触圧を維持することができ、サーミスタ４６３や加熱ローラ４１に不必要な摩耗を生じることなくその寿命を伸ばすことができる。
なお、図９の制御例は、サーミスタ４６３の接触圧を適正に保つための制御の一例に過ぎず、例えば、ステップＳ３において、Ｆ（Ｖｄ）と検出Ｄの差分ではなく、検出Ｄそのものの増加率の変化（傾きの変化）の程度をモニターして、それが予め決定された所定の値以下になったか否かの判断を実行するようにしてもよい。また、Ｆ（Ｖｄ）−Ｄ＞０となったときに、サーミスタ４６３が加熱ローラ４１に接触したとして、そのときの駆動電圧Ｖｄに、軽接触するために予め求めた所定の電圧値を加算して基準駆動電圧Ｖｓとする方法も考えられる。
【００５５】
なお、後述するように、加熱ローラ４１の径は、その周方向における位置によって微少量変動し、それに応じてサーミスタ４６３の接触圧も変化するが、現在の加熱ローラ４１の加工精度によれば、軽接触状態を逸脱するほど大きな径の変化を生じるまでは至らないと考えられる。
しかし、安全を期すために、加熱ローラ４１を回転しながら、各回転位置で基準駆動電圧Ｖｓを取得し、それらの平均値を最終的な基準駆動電圧Ｖｓとしてもよい。
【００５６】
上記図９の基準駆動電圧決定処理は、電源が投入される度にウォーミングアップ前に実行するようにしているが、必要に応じて定期的に実行するようにしてもよい。例えば、所定枚数（たとえば５００００枚）画像形成する度に実行させる。
また、ウォーミングアップ完了後に駆動電圧を補正するようにしてもよい。この点については後述する。
【００５７】
（６）人工筋肉センサ４６２３による定着部４０の異常検出
人工筋肉センサ４６２３の検出結果は、上記のようにサーミスタ４６３の接触圧を制御する際に用いられるのみならず、定着部４０の動作異常の検出にも利用することができる。
（６−１）記録シートの巻き込み検出
図１０（ａ）は、ホームポジションセンサ４７で、加熱ローラ４１のマーク４１２を検出してから１回転してｔ１秒後（ｔ１は回転周期）にマーク４１２を検出するまでの、人工筋肉センサ４６２３の出力値（起電力）の変化を示すものである。
【００５８】
加熱ローラ４１の加工精度によって、人工筋肉センサ４６２３の１回転分の出力値は微少量変動し、最大と最小の間にΔＰの幅が生じる。
以後、定着部４０に通紙異常などが生じない限り、加熱ローラ４１のホームポジションを検出してからの１回転分の出力値の変化（図１０（ｂ））は、図１０（ａ）と同じになり、その出力値のホームポジションからの同回転位相（ホームポジション検出からの回転角が同じ位置での出力値）における差分は、図１０（ｃ）に示すように、ほぼ「０」になる。
【００５９】
ところが、図１１に示すように、分離爪４３（図２参照）で分離しきれなかった記録シート１０１が加熱ローラ４１に巻き込まれた場合には、加熱ローラ４１の回転駆動に支障が生じるばかりでなく、サーミスタ４６３で加熱ローラ４１の表面温度を検出することができず、過剰に加熱されるおそれがあるので、速やかに加熱ローラ４１の回転駆動と加熱を停止する必要がある。
【００６０】
図１２（ａ）は、ウォーミングアップ後の非通紙時における加熱ローラ４１の１回転分の人工筋肉センサ４６２３の出力値の変化、同図（ｂ）は、通紙中に記録シート１０１を巻き込んだときの人工筋肉センサ４６２３の出力値の変化を示す。記録シート１０１を巻き込むとその厚みの分だけアクチュエータ部４６２が、マイナス方向に戻されるので、その分人工筋肉センサ４６２３の出力値がマイナスにシフトし、正常時の出力値（図１２（ａ））と記録シート検出時の出力値（図１２（ｂ））との差分をとると、図１２（ｃ）のように記録シートを検出した時点から大きく変化し、その値が所定の閾値Ｔｈ３を超えることになる。
【００６１】
図１３は、上記記録シートの加熱ローラ４１への巻き込みを検出するためのフローチャートであり、制御部６０で実行される。
まず、ジョブを受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１１）。ここでのジョブは、定着部４０の使用が必要とされるジョブであり、コピージョブもしくはプリントジョブを意味している。
【００６２】
ジョブを受け付けたと判定されたときは（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、現在ウォーミングアップが完了しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。電源投入後もしくは、節電モードで加熱ローラ４１の温度を低く維持している状態から加熱して定着に必要な温度（定着温度：機種によって異なるが、１５０℃〜１８０℃程度）に達したときにウォーミングアップ完了と判断される。
【００６３】
ウォーミングアップが完了していれば（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、加熱ローラ４１のホームポジションセンサを検出してから（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、人工筋肉センサ４６２３の出力値を１周分だけ、所定のサンプリング間隔でサンプリングしていき、当該サンプリングされた出力値をサンプリング番号に対応付け、基準出力ＤｓとしてＥＥＰＲＯＭ６６に格納する（ステップＳ１４）。ここで、サンプリング番号は、ホームポジション検出時からのサンプリングの順番を示すものであり、ＣＰＵ６１内のカウンタで計数される。
【００６４】
ジョブが開始された後（ステップＳ１５）、加熱ローラ４１のホームポジションを検出する度に、人工筋肉センサ４６２３の出力Ｄを上記と同じサンプリング間隔で、サンプリング回数をカウントしながらサンプリングしていき、ステップＳ１４で格納された基準出力Ｄｓから同じ回転位相の出力値を差し引いてその差分ΔＤを算出する（ステップＳ１６：ＹＥＳ、ステップＳ１７）。
【００６５】
ジョブが実行されている間は、記録シートが連続して定着部４０に通紙されて定着処理が実行されるが、このような通紙時において記録シートの加熱ローラ４１への巻き込みが発生するおそれがあるので、このときの人工筋肉センサ４６２３の出力Ｄと、同じ回転位相の基準出力Ｄｓとを比較することにより通紙異常を検出することができる。
ここで、「同じ回転位相」とは、上述の通りホームポジション検出からの回転角が同じことを意味し、本実施の形態では、同じサンプリング番号の出力値を比較することによって判断される。
【００６６】
そして、差分ΔＤのうち閾値Ｔｈ３よりも大きなものがあれば（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、記録シートを巻き込むなどの通紙異常が発生したもの判断して、定着部４０を含む各部の動作を停止させて、現在実行しているジョブ処理を停止すると共に（ステップＳ１９）、操作パネル５０の表示部５１に、たとえば「定着部に通紙異常が発生しました。用紙を取り除いて下さい。」という警告のメッセージを表示させ（ステップＳ２０）、巻き込み検出処理を終了させる。
【００６７】
なお、ユーザへの警告手段は、これに限らず、例えば警告音をならすようにしても構わない。また、上記ジョブ処理の停止に合わせて、アクチュエータ部４６２をマイナス方向に駆動させて、サーミスタ４６３を加熱ローラ４１の周面から離間するように制御してもよい。
一方、ステップＳ１８において、差分ΔＤ＞閾値Ｔｈ３でないと判断された場合には（ステップＳ１８：ＮＯ）、ジョブが終了しているか否かの判断を行い（ステップＳ２１）、ジョブが未終了の場合は（ステップＳ２１：ＮＯ）、ステップＳ１６に戻って通紙異常検出処理を続行し、ステップＳ２１において、ジョブが終了したと判定された場合に（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、巻き込み検出処理を終了する。
【００６８】
人工筋肉センサ４６２３の検出精度はかなり高いので、上記処理により記録シートの巻き込みを的確に検出することができる。  
また、図１４に示すように記録シートの巻き込みが生じ、さらにその先端部に蛇腹状のしわ部１０２が発生した場合には、図１５（ｂ）に示すような出力となるので、同図（ａ）に示す基準出力値からの同回転位相における差分を取ると、図１５（ｃ）に示すように閾値Ｔｈ３よりも大きな値が発生する。したがって、この場合でも、図１３に示すフローチャートにより通紙異常として検出することができる。
【００６９】
（６−２）加熱ローラ４１周面への異物の付着検出
図１６に示すように、加熱ローラ４１の周面に、トナーもしくはゴミの塊１０３などの異物が付着している場合には、図１７（ｂ）に示すような出力になるので、同図（ａ）の基準出力値からの同回転位相における差分は、図１７（ｃ）に示すように閾値Ｔｈ３よりも大きな値が突発的に発生するものとなる。したがって、この場合でも、図１３に示すフローチャートを利用して異常として検出することができる。
【００７０】
（６−３）サーミスタ４６３の温度検出面へのトナーの付着検出
記録シート上のトナーが加熱ローラ４１表面に付着し、このトナーが、さらに図１８に示すようにサーミスタ４６３の温度検出面に付着して堆積物１０３となることがある。
この堆積物１０３の厚みｄ４が所定以上になれば、加熱ローラ４１へのサーミスタ４６３への接触圧が高くなるだけでなく、正確に温度検出できないという弊害が生ずる。  
【００７１】
そこで、定着部４０が新品の状態（組み立て直後の調整時や装置の納入時、もしくは定着部４０の交換直後など）であって、電源投入後のウォーミングアップ後の人工筋肉センサ４６２３の出力値を加熱ローラ４１の１回転分だけ初期基準出力値として取得して記憶しておき（図１９（ａ）参照）、その後、定着部４０を動作中に人工筋肉センサ４６２３の出力をモニターする。
【００７２】
サーミスタ４６３にトナーが付着すると、その厚みｄ４だけアクチュエータ部４６２は押し戻されるので、図１９（ｂ）に示すように人工筋肉センサ４６２３の出力値が全体的にマイナス側にシフトすることになり、初期基準出力値との同回転位相における出力値の差分は、図１９（ｃ）に示すように全体的にわたって閾値Ｔｈ４よりも大きな値となる。
図２０、図２１は、上記サーミスタ４６３の温度検出面へのトナーの付着検出処理の内容を示すフローチャートである。
【００７３】
まず、図２０は、定着部４０の交換直後に制御部６０で実行される場合の初期基準出力取得処理の内容を示すフローチャートである。
電源が装置に投入されると（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、定着部４０の交換がされているか否かを判定する。
基本的に定着部４０の交換はサービスマンが行うので、定着部４０を新品に交換した後に、サービスマンが操作パネル５０からその旨を入力することにより、定着部４０の交換の有無を判断することができる。
【００７４】
その他、定着部４０に、その製造番号などの装置情報を記憶させた無線ＩＣタグを取り付けておき、これを複写機側に設置された無線ＩＣタグリーダで取得してＥＥＰＲＯＭ６６に記憶する。そして、この製品番号が前回記憶した製品番号と異なっている場合に新品が装着されたと判定させるようにしても構わない。
ステップＳ３２でＹＥＳと判定されたら、ウォーミングアップの完了後（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、ホームポジションを検出すると（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、そこから人工筋肉センサ４６２３の出力Ｄを１周分取得し、これをそのサンプリング番号と共に基準出力Ｄｓとして記憶して（ステップＳ３５）、初期基準出力取得処理を終了する。
【００７５】
なお、上記では、定着部４０の交換の際に行われる初期基準出力取得処理について説明したが、組み立て時や装置の納入時においては作業員やサービスマンの操作に基づき同処理が実行される。  
次に、図２１は、毎回の電源投入時に実行されるトナー付着検出処理の内容を示すフローチャートである。
【００７６】
まず、複写機に電源が投入されたか否かを判定し、電源が装置に投入されると（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、次に、別途並行して実行されているウォーミングアップの完了を待ち（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、その後、ホームポジションを検出すると（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、そこから人工筋肉センサ４６２３の出力Ｄを取得していき、これを上記初期基準出力取得処理で取得した同回転位相の基準出力Ｄｓと比較して差分ΔＤを算出する（ステップＳ４４）。
【００７７】
そして、当該差分ΔＤが閾値Ｔｈ４よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４５）。ここで、閾値Ｔｈ４は、トナーのサーミスタ４６３への堆積が進み、正確な温度検出が困難な厚みになっていると想定されるとき（たとえば、トナーの堆積層の厚みが５０μｍ程度になったとき）の人工筋肉センサ４６２３の出力値に、１より小さな一定の安全率（例えば、０．９）を乗じて設定された値である。
【００７８】
差分ΔＤが閾値Ｔｈ４以上であれば（ステップＳ４５：ＹＥＳ）、正確に温度検出できないおそれがあるので、もし、ジョブ処理を実行中であれば、その処理を停止し（ステップＳ５０）、操作パネル５０の表示部５１に定着部４０に異常が発生した旨のメッセージを表示させ（ステップＳ５１）、フラッグＦを「０」にリセットして（ステップＳ５２）、トナー付着検出処理を終了する。このとき警告音も発生するようにしても構わない。
【００７９】
このフラグＦは、前回のトナー付着検出処理において、駆動電圧の補正（後述のステップＳ４８）を実行したときにステップＳ４９において「１」に設定されるものであって、ＥＥＰＲＯＭ６６内に設定されている。
差分ΔＤが閾値Ｔｈ４よりも大きくないと判定された場合には（ステップＳ４５：ＮＯ）、フラグＦが「１」であるか否かを判定する。
【００８０】
フラグＦが「１」でなければ（ステップＳ４６：ＮＯ）、ステップＳ４７において上記差分ΔＤが、閾値Ｔｈ５より大きいか否かを判定する。
ここで、閾値Ｔｈ５は、温度検出には支障はないが、サーミスタ４６３の接触圧が軽接触の範囲から逸脱すると考えられる堆積層の厚み（たとえば、２０μｍ）に至ったときの人工筋肉センサ４６２３の出力値に相当するものである。この値は、予め実験などによって求められ、ＲＯＭ６４もしくはＥＥＰＲＯＭ６６に格納されている。
【００８１】
ステップＳ４７での判定が否定的であるならば（ステップＳ４７：ＮＯ）、サーミスタ４６３にトナーが堆積していたとしても特に問題のない程度なので、そのままトナー付着検出処理を終了する。
反対に、差分ΔＤが、閾値Ｔｈ５を超える場合には（ステップＳ４７：ＹＥＳ）、そのときのアクチュエータ部４６２の駆動電圧Ｖｄを所定の電圧ΔＶ３だけ減少させる（ステップＳ４８）。そして、ステップＳ４９においてＥＥＰＲＯＭ６６におけるフラグＦを「１」に設定する。
【００８２】
この電圧ΔＶ３の値は、具体的には図７（ａ）の特性図におけるグラフの傾きにより上記差分ΔＤに相当する変形量の大きさを求め、次に図６（ａ）に基づき、アクチュエータ部４６２を当該変形量に相当する分だけマイナス方向に変形させるに必要な印加電圧の変動量を求めることによって得られる。このようなΔＤに対応して、軽接触状態を維持するために必要な駆動電圧の補正値（ΔＶ３）が予め実験により求められて、ＲＯＭ６４もしくはＥＥＰＲＯＭ６６内にテーブルとして格納されており、ＣＰＵ６１は、これを読み出してステップＳ４８を実行し、それ移行当該補正後の駆動電圧を新たな駆動電圧Ｖｄとしてアクチュエータ部４６２を駆動する。
【００８３】
次回、ステップＳ４５において、差分ΔＤが閾値Ｔｈ４以下であると判定され、かつ、フラグＦ＝１と判定された場合には（ステップＳ４５：ＮＯ、ステップＳ４６：ＹＥＳ）、すでに上述のステップＳ４８で駆動電圧Ｖｄの補正がされているので、再度駆動電圧を減少させることはせずに、ステップＳ４７、Ｓ４８、Ｓ４９をスキップしてトナー付着検出処理を終了する。
【００８４】
もっとも、閾値Ｔｈ４以下の閾値を、閾値Ｔｈ５の１個だけではなく複数個段階的に設定して、当該閾値に対応した駆動電圧の補正量を予め求めてテーブルに格納しておき、それぞれの閾値を超えるたびに、当該テーブルを参照して多段階に駆動電圧を補正するようにしても構わない。これにより、軽接触の状態をより最適な範囲内に維持することができる。
【００８５】
以上により、サーミスタ４６３の検出面にトナーが堆積しても、ある程度までは駆動電圧を補正することにより対応し、許容限度を超えるとジョブ処理を停止して、加熱ローラ４１の温度検出が不正確なまま加熱制御されるのを未然に防止することができる。
なお、図２１のフローチャートでは、トナー付着検出処理は、装置に電源が投入される毎に実行するようにしたが、トナー付着検出処理の実行のタイミングは、これに限られず、たとえば、画像形成回数をカウントして、その累積数をＥＥＰＲＯＭ６６に記憶させておき、当該累積数が所定回数（例えば５００００枚程度）を超える度に、実行するようにしても構わない。この場合、トナー付着検出処理が実行される度に累積数がリセットされる。
【００８６】
また、本例では、サーミスタ４６３の検出面にトナーなどが堆積する場合について説明したが、加熱ローラ４１の周面にトナー層ができてこれが徐々に厚くなる場合でも、事情は全く同じである。この場合には、図２１のステップＳ５１で加熱ローラ４１もしくは定着部４０全体の交換を促す表示をするようにすればよい。
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記実施の形態に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を実施することができる。
【００８７】
（１）温度上昇による加熱ローラ４１の膨張による接離駆動機構４６の基準駆動電圧Ｖｓの補正処理
図９の基準駆動電圧決定処理では、電源投入後ウォーミングアップ前の室温における基準駆動電圧値Ｖｓを求めている。
しかし、加熱に伴って加熱ローラ４１が熱膨張し、その径が、図２２の２点鎖線に誇張して示すように大きくなる。加熱ローラ４１の径が大きい場合には、その熱膨張による径の増大量も無視できなくなり、サーミスタ４６３の接触圧が軽接触の範囲を超えることもあり得るので、本変形例では、アクチュエータ部４６２の図９で決定された基準駆動電圧Ｖｓをウォーミングアップ後に補正するようにしている。
【００８８】
図２３は、ウォーミングアップが実行される度に実行される、アクチュエータ部４６２への駆動電圧補正処理の内容を示すフローチャートである。
まず、ウォーミングアップが完了したか否かを判断する（ステップＳ６１）。電源投入後もしくは、節電モードで加熱ローラ４１の温度を低く維持している状態から加熱して定着温度に達したときにウォーミングアップ完了と判断される。
【００８９】
ウォーミングアップが完了後（ステップＳ６１：ＹＥＳ）、ホームポジションを検出すると（ステップＳ６２：ＹＥＳ）、人工筋肉センサ４６２３の出力Ｄを１周分取得し、これを上記基準出力Ｄｓと同回転位相同士比較して差分ΔＤを算出する（ステップＳ６３）。
この差分ΔＤは、加熱ローラ４１の膨張に基づいてアクチュエータ部４６２が、マイナス方向に変形している量を反映しているので、当該差分ΔＤに応じて決定されるΔＶ４を、駆動電圧Ｖｄから減じることにより、サーミスタ４６３の接触圧を初期設定時の適正な範囲に補正する（ステップＳ６４）。
【００９０】
このΔＶ４も基本的には図２１のステップＳ４８におけるΔＶ３と同様にして決定することができる。すなわち、図７（ａ）の特性図におけるグラフの傾きにより起電力がΔＤ変化する場合に発ずる変形量の大きさを求め、次に図６（ａ）に基づき、当該変形量に相当する分だけマイナス方向に変形させるに必要な電圧を求めることになる。このようなΔＤに対応するΔＶ４の値が予め求められて、ＲＯＭ６４内にテーブルとして格納されており、ＣＰＵ６１は、これを読み出してＥＥＰＲＯＭ６６に格納し、以後の定着時のアクチュエータ部４６２の基準駆動電圧Ｖｓ‘として使用される。
【００９１】
したがって、ウォーミングアップ完了前は、図９のフローチャートにより求められた基準駆動電圧Ｖｓを使用し、ウォーミングアップ終了後は、上記補正された基準駆動電圧Ｖｓ‘を使用して、アクチュエータ部４６２を駆動すれば、サーミスタ４６３の接触圧を、さらに最適な範囲内に維持することができる。
（２）サーミスタ４６３の接離のタイミングについて
上記実施の形態によれば、サーミスタ４６３を軽接触の状態で維持できるので、従来に比較してサーミスタ４６３、加熱ローラ４１の摩耗の程度を十分低減させることができるが、さらに、加熱ローラ４１の温度制御のために温度検出が必要なときのみ、サーミスタ４６３を加熱ローラ４１に軽接触させるようにすれば、摩耗がより少なくなり、長寿命化が図れる。
【００９２】
たとえば、（ａ）ウォーミングアップする間は、昇温速度が速いので、常にサーミスタ４６３を軽接触させて温度制御を行う。
（ｂ）ウォーミングアップ後のジョブ実行中は、記録シートに熱を奪われて温度がすぐに降下するので、やはりサーミスタ４６３を常に軽接触させて温度制御する。
（ｃ）ウォーミングアップ後であってもジョブを受け付けていない状態（待機状態）である場合には、加熱ローラ４１の温度変化は、非常に少ないので、（ａ）や（ｂ）の場合のように頻繁に温度制御を行う必要はない。この場合には温度検出のためのサンプリング間隔を長くしても（たとえば、３０秒）、特に支障はないので、サンプリングのタイミングになったときのみサーミスタ４６３を加熱ローラ４１に接触させて温度検出を実行し、それ以外のときは離間させておくようにすればよい。
【００９３】
（ｄ）加熱を伴わない予備回転時には、サーミスタ４６３を離間させておく。
上記の（ａ）〜（ｄ）の状態を制御部６０で判定して、サーミスタ４６３を加熱ローラ４１に接触させて温度検出する必要がない場合には、サーミスタ４６３を離間させることにより、サーミスタ４６３および加熱ローラ４１の摩耗をさらに少なくできるものである。  
【００９４】
人工筋肉は、駆動音がほとんどなく、かつ円滑に変形する。また、上記のように片持ち梁形状にすることにより部品点数がきわめて少なくなり、他の動力伝達部が摺動したり、当接したりする部位がないので、頻繁に接離動作を繰り返しても騒音にはならない。
（３）上記実施の形態では、接離駆動機構４６のアクチュエータ部４６２を１枚のシート状の人工筋肉の両面の電極層に分離溝を形成して電気的に分離することにより、アクチュエータとして機能する部分と、人工筋肉センサとして機能する部分を形成したが、このような構成に限定されないのはいうまでもない。
【００９５】
たとえば、図２４の斜視図に示すように、接離駆動機構４６のアクチュエータ部４６７として、最初から短冊状に形成された、人工筋肉４６７１、４６７２と、人工筋肉センサ４６７３をその主面がほぼ同一平面状になるようにして、若干の間隔をおいて並行に配設し、それらの基端部をホルダー４６１で固定し、先端部同士をサーミスタ４６３に固着するようにても構わない。
【００９６】
人工筋肉センサ４６７３は、その両端部で、ホルダー４６１、サーミスタ４６３を介して人工筋肉４６７１、４６７２に固定されているので、その変形量を検出することができる。さらに、長手方向中間の位置においても人工筋肉センサ４６７３を人工筋肉４６７１、４６７２に固定するようにすれば、人工筋肉４６７１、４６７２の変形量の検出精度が向上する。
【００９７】
図２５は、図２４におけるＹ−Ｙ線における矢視断面図である。同図に示すようにこの場合でも、サーミスタ４６３を加熱ローラ４１の回転軸に並行に変位し接触圧が軸方向に不均衡にならないように、人工筋肉４６７１、４６７２は同形状とし、人工筋肉センサ４６７３を挟んで左右対称に配設するのが望ましい。
（４）なお、人工筋肉センサ、人工筋肉の各本数、およびそれらの配置は上記のものに限定されない。例えば、２本の人工筋肉センサを所定の間隔をおいて並行に配置し、それらの間に複数本の人工筋肉を配設するようにしてもよい。この構成によれば、２本の人工筋肉センサの出力により、サーミスタ４６３の加熱ローラ４１の軸方向に対する傾きも検出でき、複数の人工筋肉に印加する電圧を制御することにより、サーミスタ４６３の検出面が加熱ローラ４１の軸と並行な状態とし、当該軸方向に均等な接触圧で加熱ローラ４１周面に当接させることが可能となる。
【００９８】
（５）上記実施の形態では、人工筋肉センサ４６２３の基準出力Ｄｓと検出電圧Ｄを同回転位相同士で比較するため、ホームポジションの検出を行ったが、必ずしもそうでなくてもよい。たとえば、加熱ローラ４１の回転周期（ｔ１）は一定なので、図１３のようなフローチャートを実行する場合には、基準出力Ｄｓの取得開始から、ｔ１の整数倍の時間経過後に人工筋肉センサ４６２３による検出を開始するように制御すれば、経過時間（例えばＣＰＵ６１のクロックのカウント数）のみを参照して、同じ回転位相同士の比較をすることも可能である。
【００９９】
また、上記実施の形態では、予め加熱ローラ４１の１周分の基準出力Ｄｓを取得して、これと同回転位相における人工筋肉センサ４６２３の出力値とを比較して、装置の異常を判定したり、アクチュエータ部４６２の駆動電圧を補正するようにしたが、必ずしもそうでなく、加熱ローラ４１の所定の１箇所の回転位置のみの出力値を基準出力として設定してもよい場合もある。
【０１００】
例えば、加熱ローラ４１の加工精度が非常に高く、その径の変化が検出対象の有無に基づく出力変動に比してほとんど無視できる場合や、あるいは、図１４に示すように加熱ローラ４１に記録シート１０１を巻き込んで蛇腹状のしわ部１０２が発生した場合には、人工筋肉センサ４６２３の出力が大きく変化するので、基準出力Ｄｓを予め１周分取得して厳密に回転位相毎に比較しなくても十分通紙の異常を検出できるからである。したがって、この場合でもホームポジション検出は不要となる。
【０１０１】
（６）上記実施の形態においては、図１１、図１４、図１６などについて、一律に定着装置の異常と判定し、操作パネル５０にその旨の警告メッセージを表示したが、それぞれの検出出力Ｖｄの基準出力Ｄｓに対する差分ΔＤの波形の特徴から、さらに詳細な警告メッセージを表示させるようにしてもよい。
例えば、単なる記録シート１０１の加熱ローラ４１への巻き込みだけの場合には、図１２（ｃ）に示すように、差分ΔＤは、閾値Ｔｈ３をわずかに上回った位置で平坦な形状となるのに対し、記録シート１０１の先端部にしわ部１０２が発生した場合には、図１５（ｃ）に示すように、差分ΔＤ全体が閾値Ｔｈ３を超えると共に、複数のピークが現れる。
【０１０２】
一方、図１６のように加熱ローラ４１の周面に異物が付着している場合には、図１７（ｃ）に示すようにピーク部分のみ閾値Ｔｈ３を上回り、それ以外は、閾値Ｔｈ３未満となる。
このような出力波形の特徴の解析により、詳しい装置異常の内容が判明するので、その旨を操作パネル５０に表示すれば、ユーザまたはサービスマンが迅速に対応することができる。
【０１０３】
（７）また、アクチュエータ部４６２を片持ち梁形状にして、その先端部に直接サーミスタ４６３を保持させてこれを接離駆動する構成に限定されず、たとえば、図２６で示した従来の構成において、Ｌ字状のレバー２０３を揺動させる駆動源として使用するようなことも可能である。これによってもサーミスタの接触圧を連続して変化させることが可能であり、その撓み量を人工筋肉センサで検出して接触圧を適正な範囲内に制御できるからである。
【０１０４】
＜その他＞
上記実施の形態では、定着部ニップを形成するため、加熱ローラ４１、加圧ローラ４２を示したが、一方もしくは双方が、ベルト形状の定着装置であっても構わず、また、加熱源のハロゲンランプヒータのみならず、電磁誘導式のものであっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、定着装置における回転体の温度を検出する技術として好適である。
【符号の説明】
【０１０６】
１      複写機
１０    画像読取装置
２０    プリンタエンジン部
３０    給紙部
４０    定着部
４１    加熱ローラ
４１Ｎ  定着ニップ部
４２    加圧ローラ
４３    分離爪
４６    接離駆動機構
４７    ホームポジションセンサ
５０    操作パネル
６０    制御部
４６１  ホルダー
４６２  アクチュエータ部
４６３  サーミスタ
４６２１、４６２２、４６７１、４６７２  人工筋肉
４６２３、４６７３  人工筋肉センサ
【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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