(57)【要約】【課題】定着器等の加熱装置のスリップ等による異常の検出を容易にして定着ベルト等の従動部の過熱を防止する手段を提供。【解決手段】加熱装置が、駆動手段により回転駆動される駆動部と、回転自在に設けられ、駆動部と当接する従動部と、加熱部を備える駆動部と従動部の少なくともどちらか一方の表面を加熱する加熱部と、駆動部と従動部の少なくともどちらか一方の表面の温度を測定する温度測定部と、温度測定部の測定結果に応じて、加熱部の加熱を制御する制御部とを備え、制御部は、温度測定部で測定された第１の温度と、第１の温度を測定した時間より所定時間経過後に測定された第２の温度から温度差傾きの変化率を算出する算出手段と、算出手段の算出結果が所定値を超えた場合に、異常であると判断する判断手段とを備える。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段により回転駆動される駆動部と、
回転自在に設けられ、前記駆動部と当接する従動部と、
前記駆動部と前記従動部の少なくともどちらか一方の表面を加熱する加熱部と、
前記加熱部を備える前記駆動部と前記従動部の少なくともどちらか一方の表面の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部の測定結果に応じて、前記加熱部の加熱を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記温度測定部で測定された第１の温度と、前記第１の温度を測定した時間より所定時間経過後に測定された第２の温度から温度差傾きの変化率を算出する算出手段と、
前記算出手段の算出結果が所定値を超えた場合に、異常であると判断する判断手段と、を備えることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記所定値が、±４℃／ｓ２であることを特徴とする加熱装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記温度測定部が、サーミスタであることを特徴とする加熱装置。
【請求項４】
駆動手段により回転駆動される駆動部と、
回転自在に設けられ、前記駆動部と当接する従動部と、
前記駆動部と前記従動部の少なくともどちらか一方の表面を加熱する加熱部と、
前記加熱部を備える前記駆動部と前記従動部の少なくともどちらか一方の表面の温度を測定する第１の温度測定部と、
前記加熱部近傍の温度を測定する第２の温度測定部と、
前記第１の温度測定部の測定結果に応じて、前記加熱部の加熱を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
所定の時刻に、前記第１の温度測定部で測定された第１の温度と、前記第２の温度測定部で測定された第２の温度との第１の温度差傾きを算出する第１の算出手段と、
前記所定の時刻より所定時間経過後に、前記第１の温度測定部で測定された第３の温度と、前記第２の温度測定部で測定された第４の温度との第２の温度差傾きを算出する第２の算出手段と、
前記第１の温度差傾きと前記第２の温度差傾きとから温度差傾きの変化率を算出する第３の算出手段と、
前記第３の算出手段の算出結果が所定値を超えた場合に、異常であると判断する判断手段と、を備えることを特徴とする加熱装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記所定値は、
前記駆動部の異常を検知するための第１の所定値と、
前記第１および第２の温度測定部の異常を検知するための第２の所定値と、
からなることを特徴とする加熱装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記第１の所定値が、±５℃／ｓ２であることを特徴とする加熱装置。
【請求項７】
請求項５において、
前記第２の所定値が、±３℃／ｓ２であることを特徴とする加熱装置。
【請求項８】
請求項４ないし請求項８のいずれか一項において、
前記第１および第２の温度測定部は、それぞれサーミスタであることを特徴とする加熱装置。
【請求項９】
駆動手段により回転駆動される駆動部と、
回転自在に設けられ、前記駆動部と当接する従動部と、
前記駆動部と前記従動部のどちらか一方の表面を加熱する加熱部と、
前記従動部と前記加熱部との少なくとも一方の温度を測定する温度測定部とを備え、
前記温度測定部で測定された温度の時間経過に伴う温度変化の２階微分値が、所定値を超えた場合に、異常の発生を検出することを特徴とする加熱装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記温度測定部が、サーミスタであることを特徴とする加熱装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか一項において、
前記駆動部が、下加圧ローラであり、前記従動部が、上加圧ローラであることを特徴とする加熱装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれか一項において、
前記判断手段が異常と判断したときに、操作者へ異常を報知する報知部を備えることを特徴とする加熱装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に記載の加熱装置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、定着ベルトを有する定着器等の加熱装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のプリンタにおいては、印刷画像に対応したトナー像を用紙に転写し、そのトナー像を熱と圧力により用紙に定着させている。
【０００３】
従来の定着ベルトを有する定着器は、加熱ローラと、定着ローラと、これらローラ間に張架された定着ベルトと、ヒータを内蔵し、定着ベルトを介して定着ローラを押圧する加圧ローラとを備え、加熱ローラにより定着ベルトを所定の温度に加熱し、トナー像が転写された用紙を加熱された定着ベルトとこれを押圧する加圧ローラとの間に搬送して、熱と圧力によりトナー像を用紙に定着させている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２４２１１１号公報（段落０００８−００１７、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の技術においては、加熱された定着ベルトとこれを押圧する加圧ローラにより、熱と圧力によりトナー像を用紙に定着させているため、加圧ローラに対して定着ベルトがスリップすると、定着ベルトが一時的に停止して加熱ローラに接触している部分の温度が過大になる。
【０００６】
このようなスリップ等の異常が発生すると、定着ベルトの、加熱ローラによって加熱されている部分の温度が急上昇して定着ベルトの破損等の定着器の破損が発生する場合があるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、定着器等の加熱装置のスリップ等による異常の検出を容易にして定着器の過熱を防止する手段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】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、加熱装置が、駆動手段により回転駆動される駆動部と、回転自在に設けられ、前記駆動部と当接する従動部と、前記駆動部と前記従動部の少なくともどちらか一方の表面を加熱する加熱部と、前記加熱部を備える前記駆動部と前記従動部の少なくともどちらか一方の表面の温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部の測定結果に応じて、前記加熱部の加熱を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記温度測定部で測定された第１の温度と、前記第１の温度を測定した時間より所定時間経過後に測定された第２の温度から温度差傾きの変化率を算出する算出手段と、前記算出手段の算出結果が所定値を超えた場合に、異常であると判断する判断手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に係る発明は、加熱装置が、駆動手段により回転駆動される駆動部と、回転自在に設けられ、前記駆動部と当接する従動部と、前記駆動部と前記従動部の少なくともどちらか一方の表面を加熱する加熱部と、前記加熱部を備える前記駆動部と前記従動部の少なくともどちらか一方の表面の温度を測定する第１の温度測定部と、前記加熱部近傍の温度を測定する第２の温度測定部と、前記第１の温度測定部の測定結果に応じて、前記加熱部の加熱を制御する制御部とを備え、前記制御部は、所定の時刻に、前記第１の温度測定部で測定された第１の温度と、前記第２の温度測定部で測定された第２の温度との第１の温度差傾きを算出する第１の算出手段と、前記所定の時刻より所定時間経過後に、前記第１の温度測定部で測定された第３の温度と、前記第２の温度測定部で測定された第４の温度との第２の温度差傾きを算出する第２の算出手段と、前記第１の温度差傾きと前記第２の温度差傾きとから温度差傾きの変化率を算出する第３の算出手段と、前記第３の算出手段の算出結果が所定値を超えた場合に、異常であると判断する判断手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
更に、請求項９に係る発明は、加熱装置が、駆動手段により回転駆動される駆動部と、回転自在に設けられ、前記駆動部と当接する従動部と、前記駆動部と前記従動部のどちらか一方の表面を加熱する加熱部と、前記従動部と前記加熱部との少なくとも一方の温度を測定する温度測定部とを備え、前記温度測定部で測定された温度の時間経過に伴う温度変化の２階微分値が、所定値を超えた場合に、異常の発生を検出することを特徴とする。
【００１１】
また、画像形成装置が、前記の加熱装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
これにより、本発明は、従動部に発生した異常を容易に検出することができ、従動部の過熱を防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１のプリンタの概略構成の側面を示す説明図
【図２】実施例１のプリンタを示すブロック図
【図３】実施例１の定着器の概略構成の側面を示す説明図
【図４】実施例１の定着ヒータを示す説明図
【図５】実施例１の異常検出処理を示すフローチャート
【図６】実施例１の定着器の正常動作時の各部の温度変化を示す説明図
【図７】実施例１の定着器のスリップ発生時の各部の温度変化を示す説明図
【図８】実施例１の定着器の接触不良発生時の温度傾きの変化率を示す説明図
【図９】実施例２の定着器の概略構成の側面を示す説明図
【図１０】実施例２のプリンタを示すブロック図
【図１１】実施例２の異常検出処理を示すフローチャート
【図１２】実施例２の定着器の接触不良発生時の温度差傾きの変化率を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、図面を参照して本発明による加熱装置および画像形成装置の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１、図２において、１は画像形成装置としての電子写真方式のプリンタであり、用紙残量センサ２を有する用紙カセット３から１枚毎に繰出された印刷用の媒体としての用紙Ｐを、複数の搬送ローラ４等により搬送する概ねＳ字状の用紙搬送路５が設けられ、その用紙搬送路５には、用紙Ｐ上のトナー像を熱および圧力により定着させる加熱装置としての定着器６と、定着を終えた用紙Ｐをスタッカ７上に排出する排出ローラ８等が設けられている。
【００１６】
また、用紙搬送路５には、用紙カセット３の用紙Ｐの搬送方向の下流側に用紙Ｐへのトナー像の転写タイミングを計るための書出センサ９、定着器６の搬送方向の下流側に定着器６により定着を終えた用紙Ｐを検出して定着器６の動作の停止のタイミングを計るための排出センサ１０が配置され、定着器６の搬送方向の上流側の書出センサ９との間には、用紙搬送路５を挟んで転写ローラ等を有する転写器１１と対向する位置に、現像剤としてのトナーを収容した現像剤カートリッジとしての図示しないトナーカートリッジを有する画像形成ユニット１２が配置されている。
【００１７】
画像形成ユニット１２は、像担持体としての感光体ドラム１４、帯電器電源１５ａから供給される電圧により感光体ドラム１４を均一に帯電させる帯電ローラ等を有する帯電器１５、現像器電源１６ａから供給される電圧により感光体ドラム１４上にトナーを付着させる現像ローラや供給ローラ等を有する現像器１６等を備え、感光体ドラム１４に対向配置された、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等を有する露光手段としての露光ヘッド１８により感光体ドラム１４上に形成された静電潜像に現像器１６の現像ローラからのトナーを付着させて、感光体ドラム１４上に現像剤像としてのトナー像を形成する機能を有しており、感光体ドラム１４上に形成されたトナー像は、転写器電源１１ａから印加される電圧により用紙Ｐ上に転写される。
【００１８】
本実施例の定着器６は、図３に示すように、加熱部としての定着ヒータ２１、定着ヒータ２１を支持する支持部材としてのヒータホルダ２２、外周面にゴム等の弾性部材が設けられた上加圧ローラ２３、熱伝達部材としての定着ベルト２４、駆動部としての下加圧ローラ２５、下加圧ローラ２５を回転駆動する駆動手段としての定着モータ２６（図２参照）、定着ベルト２４の内側の面に接触して定着ベルト２４の温度（ベルト温度ともいう。）を測定する温度測定部としてのベルト温度測定用のサーミスタ（ベルトサーミスタ２７という。）と、定着ヒータ２１への通電量を制御する通電制御部２８（図２参照）と、定着モータ２６の回転を制御する回転制御部２９等から構成されている。
【００１９】
上加圧ローラ２３と定着ヒータ２１との間には、定着ベルト２４が張架され、上加圧ローラ２３は、定着ベルト２４を介して下加圧ローラ２５と対向配置されている。
【００２０】
下加圧ローラ２５は、図示しないギア列等を介して定着モータ２６により回転駆動され、図示しないスプリング等の押圧部材により定着ベルト２４を挟んで上加圧ローラ２３を押圧しており、回転制御部２９の指示により定着モータ２６が回転し、下加圧ローラ２５が回転すると、その駆動力は、図示しない押圧部材による押圧力により下加圧ローラ２５に押圧されている上加圧ローラ２３と定着ベルト２４へ伝達され、定着ベルト２４と上加圧ローラ２３とが下加圧ローラ２５の回転に従動して回転する。
【００２１】
上記の定着ベルト２４と上加圧ローラ２３とにより、定着器６における従動部が構成されるが、本発明においては、駆動部である下加圧ローラ２５と直接当接する部材、つまり定着ベルト２４のみを従動部とする。
【００２２】
本実施例のベルトサーミスタ２７は、定着ベルト２４の移動方向に直交する方向の定着ベルト２４の幅方向の中央部に設けられている。
【００２３】
定着ヒータ２１は、図４に示すように、例えばＳＵＳ４３０等からなる基板３０上に、電気絶縁層３１として薄くガラス膜を形成し、その上にスクリーン印刷によって、ニッケル（Ｎｉ）−クロム（Ｃｒ）合金あるいは銀（Ａｇ）−パラジウム（Ｐｄ）合金の粉末をペースト状にした抵抗発熱体３２（図４に示すハッチング部）をコの字型に塗布し、その両端部に銀等の化学的に安定で電気抵抗の小さい金属や、タングステン（Ｗ）等の高融点金属によって電極３３を形成し、その上にガラス、あるいはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、パーフルオロエチレン−プロペンコポリマ（ＦＥＰ）等の代表的なフッ素系樹脂による保護層３４で保護したものであって、保護層３４側の面（この面を、発熱面という。）に定着ベルト２４が摺接して、通電制御部２８によって供給された電力により発熱する抵抗発熱体３２からの熱が定着ベルト２４に伝達される。
【００２４】
図２において、３６はプリンタ１の制御部であり、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ：書替え可能な不揮発性記憶装置）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、入出力ポート等によって構成され、上位装置としてのパーソナルコンピュータ等の情報処理装置と接続されており、プリンタ１内の各部を制御して画像形成処理等を実行する。
【００２５】
なお、図２に示す各実線は、制御部３６と各部との間の接続状態を示している。
【００２６】
３７はプリンタ１の記憶部であり、制御部３６が実行するプログラムや、そのプログラムに用いる各種のデータおよび制御部３６による処理結果等が格納される。
【００２７】
３８は時計部であり、水晶発振器等を有する周波数発生器等を備えており、発生した周波数を基に時間を計数し、計数した時間の時間信号を出力する機能を有している。
【００２８】
３９は報知部であり、制御部３６が生成した警告音や音声等の音データを音に変換して外部に聞こえる状態で伝達するスピーカや、警告の文言等を表示するための表示画面等を備えている。
【００２９】
以下に、本実施例のプリンタ１の画像形成処理について説明する。
【００３０】
プリンタ１の制御部３６は、情報処理装置からのページ構成等を示す制御信号や、ビットマップデータを一元的に配列したデータ等からなるビデオ信号等を含む印刷指示の着信を待って待機しており、情報処理装置からの印刷指示を受信したときに、画像形成処理の実行を開始する。
【００３１】
印刷指示を受信すると、制御部３６は、定着器６の温度制御を行うために、回転制御部２９によって定着モータ２６を回転させ、ベルトサーミスタ２７によって定着ヒータ２１を内蔵した定着器６の定着ベルト２４のベルト温度を検出し、その温度が定着可能な所定温度範囲にあるか否かを判断し、所定の温度範囲より低い場合は通電制御部２８により定着ヒータ２１に通電して定着ベルト２４を定着可能な所定温度範囲になるまで加熱し、定着ベルト２４が定着可能な所定温度範囲であることを判断した後に、定着器６をその温度範囲に維持しながら以下に示す印刷動作を行う。
【００３２】
すなわち、制御部３６は、用紙残量センサ２によって用紙カセット３にセットされている用紙Ｐの存否を検出し、印刷に用いるサイズの用紙Ｐの存在を検出すると、用紙カセット３内の用紙Ｐを用紙搬送路５へ繰出して画像形成ユニット１２の方向へ搬送する。
【００３３】
用紙Ｐを用紙搬送路５へ繰出した制御部３６は、書出センサ９が用紙Ｐを検出したときに、帯電器電源１５ａによって帯電器１５に電圧を印加して感光体ドラム１４の表面を、例えば−６００Ｖに帯電させ、受信した制御信号とビデオ信号を基に図示しない印刷データ生成手段で生成した印刷データに応じたタイミングで露光ヘッド１８から記録光を発生させ、その記録光を、帯電器１５よって負電位に帯電させた感光体ドラム１４上に照射して照射スポットの電位を上昇させ、例えば−５０〜０Ｖの電圧からなるドットとして静電潜像化する。
【００３４】
そして、現像器電源１６ａによって電圧を印加された現像器１６において、負電位に帯電させた画像形成用のトナーを電気的な吸引力によって各ドットに吸引させることで感光体ドラム１４の表面上にトナー像を形成する。
【００３５】
この感光体ドラム１４の表面上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１４の回転によって転写器１１に対向する位置に送られ、転写器電源１１ａによって転写器１１に印加された電圧、例えば＋２０００〜＋３０００Ｖの電圧による電気的な吸引力により用紙Ｐ上に転写される。
【００３６】
トナー像を用紙Ｐに転写した制御部３６は、その用紙Ｐを定着ヒータ２１を内蔵する定着器６に搬送し、定着器６の熱と圧力によってトナー像を用紙Ｐに定着させ、トナー像を定着させた用紙Ｐを用紙搬送路５によって更に搬送し、排出ローラ８によりプリンタ１のスタッカ７上へ排出する。
【００３７】
また、制御部３６は、トナー像を定着させた用紙Ｐがスタッカ７へ排出されたことを排出センサ１０が検出したときに、回転制御部２９によって定着モータ２６の回転を停止させると共に、通電制御部２８によって定着ヒータ２１への電力の供給を停止させる。
【００３８】
上記した定着ヒータ２１を内蔵した定着器６における熱の移動について、以下に説明する。
【００３９】
制御部３６が、通電制御部２８によって定着器６へ電力を供給して定着ヒータ２１を加熱すると、その熱は、定着ヒータ２１の発熱面に摺接している定着ベルト２４へ連続的に伝達され、ベルト温度が上昇する。
【００４０】
これと同時に、制御部３６は、回転制御部２９によって定着モータ２６を回転させ、その駆動力は図示しないギア列等によって下加圧ローラ２５へ伝達され、下加圧ローラ２５が回転して図示しない押圧部材により下加圧ローラ２５に押圧された上加圧ローラ２３が回転し、定着ベルト２４を上加圧ローラ２３と定着ヒータ２１との間で移動させる。
【００４１】
このとき、定着ヒータ２１に摺接している定着ベルト２４が、定着ヒータ２１の熱により加熱され、その熱を保持したまま上加圧ローラ２３と接触する位置へ移動し、内部、外部共に熱源を持たないために定着ヒータ２１や定着ベルト２４よりも低温になっている上加圧ローラ２３に、高温の定着ベルト２４との接触部から熱が伝達される。
【００４２】
そして、更に定着モータ２６を回転させると、高温の定着ベルト２４がニップ部に移動して用紙Ｐと接触し、より低温である用紙Ｐへ熱を供給する。
【００４３】
このような一連の動作によって、定着ヒータ２１によって発生させた熱が、定着ベルト２４を介して用紙Ｐに接触する部分まで移動し、定着ベルト２４から供給された熱と、押圧部材の押圧力による圧力とにより用紙Ｐにトナー像が定着される。
【００４４】
その後に、定着ベルト２４の用紙Ｐに熱を供給した部分は、定着ベルト２４の移動に伴って定着ヒータ２１の方向へ移動し、用紙Ｐに熱を供給した部分がベルトサーミスタ２７に摺接する位置に到達すると、ベルトサーミスタ２７によって定着ベルト２４の内側の面の温度が測定される。
【００４５】
上記のようにして、本実施例の定着器６による定着動作が行われる。
【００４６】
この定着動作中に、定着ベルト２４に発生するスリップ（下加圧ローラ２５の駆動力が定着ベルト２４を介して上加圧ローラ２３に伝達されない状態をいう。）について説明する。
【００４７】
上記したように、本実施例の定着器６においては、定着ヒータ２１で発生させた熱を定着ベルト２４を介して用紙Ｐと接触する位置まで移動させる。
【００４８】
このとき、定着モータ２６から下加圧ローラ２５に伝達された駆動力が、定着ベルト２４や上加圧ローラ２３に伝わらない場合、例えば予熱時等の低温時に、上加圧ローラ２３の特性によって上加圧ローラ２３の弾性部材に硬度分布が存在し、それによる上加圧ローラ２３の部分的な硬度の低下やバラツキ、変動等が発生した場合には、部分的に上加圧ローラ２３と下加圧ローラ２５との間の圧力が低下し、定着ベルト２４を介して下加圧ローラ２５と接触している部分での摩擦力が低下して駆動力が伝達されず、一時的なスリップが発生する。
【００４９】
このようなスリップによる異常を検出するための処理について以下に説明する。
【００５０】
本実施例のプリンタ１の記憶部３７には、上記した印刷動作を実行する機能を有する通常の画像形成処理プログラムに、図５を用いて説明する異常検出処理を行う機能を有するアプリケーションプログラム等が追加された印刷業務実行プログラムが予め格納されており、制御部３６が実行する印刷業務実行プログラムのステップにより本実施例のプリンタ１の各機能手段が形成される。
【００５１】
また、記憶部３７には、定着ベルト２４のスリップによる異常を検出するための所定値である異常判断値、定期的にベルト温度の履歴を保存する時間間隔である温度履歴保存時間（例えば、１０ｍｓ）、定期的に定着ベルト２４のスリップの発生を判断するための所定の時間間隔である異常判断時間（例えば、０．１秒）、スリップの発生を判断するときの温度傾きＫや温度傾きの変化率Ｄｋ（後述）を算出するときの所定時間である変化率算出時間間隔ΔＴ（例えば、１秒）、スリップ発生の判断後にベルト温度の復旧動作によりベルト温度が定着可能な所定温度（例えば、１６０℃）に復旧した後に、上加圧ローラ２３の温度を安定させるための定着器６の空回しの所定時間である温度安定化時間（例えば、３０秒）が、予め設定されて格納されている。
【００５２】
更に、記憶部３７には、一定周期（温度履歴保存時間毎）でベルトサーミスタ２７によって検出したベルト温度の履歴を時系列で保存するための温度履歴情報の保存手段である温度履歴保存エリア４１、定着ベルト２４のスリップを検出するための、時間経過に伴う定着ベルト２４の温度の変化率（温度傾きＫという。）を時系列で保存するための温度傾き情報の保存手段である温度傾き保存エリア４２が、予め確保されている。
【００５３】
本実施例のプリンタ１の制御部３６には、印刷業務実行プログラムのソフトウェアにより、異常検出処理において、ベルト温度履歴を基に温度傾きＫ、つまり温度変化の速度を算出する機能手段、現在時刻と、現在時刻の変化率算出時間間隔ΔＴ前との温度傾きの変化率ＤＫ、つまり温度変化の加速度を算出する機能手段（本実施例の算出手段）、温度傾きの変化率ＤＫを異常判断値と比較して定着ベルト２４のスリップを判断するための機能手段（本実施例の判断手段）が、形成されている。
【００５４】
本実施例のベルト温度の時間経過に伴う温度変化の変化量ΔＳは、現在時刻において、ベルトサーミスタ２７により測定されたベルト温度（現在温度という。）をＳｂ０とし、記憶部３７の温度履歴保存エリア４１に保存されている現在時刻の変化率算出時間間隔ΔＴ前のベルト温度（本実施例では、現在時刻の１秒前のベルト温度Ｓｂ）をＳｂ１とした場合に、
ΔＳ＝Ｓｂ０−Ｓｂ１  （単位：℃）  ・・・・・・・・・・・・・・・（１）
により算出され、その時間による１階微分値である温度傾きＫは、
Ｋ＝ΔＳ／ΔＴ  （単位：℃／ｓ）  ・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
で算出される。
【００５５】
また、時間経過に伴う温度傾きの変化量ΔＫは、式（２）で算出した現在時刻における温度傾きＫ０と、記憶部３７の温度傾き保存エリア４２に保存されている現在時刻の変化率算出時間間隔ΔＴ前の温度傾きＫ１（本実施例では、現在時刻の２秒前から１秒前までの温度変化による温度傾きＫ）とから、
ΔＫ＝Ｋ０−Ｋ１  （単位：℃／ｓ）  ・・・・・・・・・・・・・・・（３）
により算出され、時間経過に伴うベルト温度Ｓｂの温度変化の時間による２階微分値である温度傾きの変化率ＤＫは、
ＤＫ＝ΔＫ／ΔＴ  （単位：℃／ｓ２） ・・・・・・・・・・・・・・・（４）
で算出される。
【００５６】
上記の温度傾きＫと温度傾きの変化率ＤＫとの関係を、図６および図７を用いて説明する。
【００５７】
図６は正常動作時、つまり異常が発生していない状態での、定着ヒータ２１の温度およびベルトサーミスタ２７が検出したベルト温度（図６（ａ））、ベルト温度の温度傾きＫ（図６（ｂ））、ベルト温度の温度傾きの変化率ＤＫ（図６（ｃ））を示している。
【００５８】
図６（ａ）に示すように、定着ベルト２４が正常に動作している場合は、ベルト温度は、定着ヒータ２１の発熱による温度上昇に伴って上昇し、定着可能な所定温度に達すると通電制御部２８による温度制御によって一定に保持され、その後に定着ヒータ２１への通電が停止すると放熱によりベルト温度は低下していく。
【００５９】
この定着ベルト２４が正常に動作している場合のベルト温度の温度傾きＫは、図６（ｂ）に示すように、加熱の初期に一定の割合で増加した後に、一定値になり、定着ヒータ２１への通電が停止すると、その傾きは一定の割合で減少していく。
【００６０】
このため、ベルト温度の温度傾きの変化率ＤＫは、図６（ｃ）に示すように、初期から停止するまでの変化を観察しても、ほぼ一定値で推移し、一定の範囲内、例えば−３℃／ｓ２〜＋３℃／ｓ２の範囲内に収まっている。
【００６１】
図７は、定着ベルト２４と下加圧ローラ２５とが断続的にスリップを繰返した場合の、定着ヒータ２１の温度およびベルトサーミスタ２７が検出したベルト温度の温度変化（図７（ａ））、ベルト温度の温度傾きＫ（図７（ｂ））、ベルト温度の温度傾きの変化率ＤＫ（図７（ｃ））を示している。
【００６２】
図７（ａ）に示すように、定着ベルト２４のスリップが発生している場合であっても、ベルト温度は、図６（ａ）に示す正常動作時の温度変化と同様に推移し、異常な温度変化等は観察されない。
【００６３】
この定着ベルト２４にスリップが発生している場合のベルト温度の温度傾きＫは、図７（ｂ）に示すように、スリップの発生時に急激な変化が観察されるが、その傾きは図６（ｂ）に示す正常動作時に取り得る範囲内であるため、スリップであるか、正常動作であるかを判別することは困難である。
【００６４】
しかし、ベルト温度の温度傾きの変化率ＤＫを観察すると、図７（ｃ）に示すように、温度変化の変化率ＤＫは、一旦下がった後に急激に上昇しており、スリップ発生時に図６（ｃ）に示す正常動作時に取り得る一定の範囲を超える変化が観察されるため、その変化からスリップの発生を検出することができる。
【００６５】
上記の結果から、温度傾きの変化率ＤＫを監視して、それを所定値（異常判断値）と比較すれば、スリップの発生を精度よく検出できることが判った。
【００６６】
このため、本実施例の記憶部３７に格納されている異常判断値は、実験により求めた温度傾きの変化率ＤＫで設定され、その値は、例えば−４℃／ｓ２以上、＋４℃／ｓ２以下の範囲（±４℃／ｓ２という、図６（ｃ）参照）に設定され、温度傾きの変化率ＤＫが、この上下限の範囲を超える場合に、スリップによる異常が発生したと判断される。
【００６７】
以下に、図５に示すフローチャートを用い、Ｓで示すステップに従って、本実施例の異常検出処理について説明する。
【００６８】
プリンタ１に主電源が投入されると、プリンタ１の記憶部３７に格納されている印刷業務実行プログラムが自動的に起動され、制御部３６は、印刷業務実行プログラムにより、プリンタ１の各部をアイドル状態にして、情報処理装置からの印刷指示の着信を待って待機し、印刷指示を受信したときに、上記した画像形成処理の実行を開始し、ベルトサーミスタ２７からの出力によって測定したベルト温度を基に、上記した定着器６の温度制御を開始する。
【００６９】
（Ｓ１）異常検出処理を開始した制御部３６は、スリップ検出の基礎となる定着ベルト２４の温度データを取得するために、記憶部３７に格納されている温度履歴保存時間（本実施例では、１０ｍｓ）を読出し、時計部３８によって温度履歴保存時間の到来を監視し、温度履歴保存時間が到来したときにステップＳ２へ移行する。温度履歴保存時間が到来しない場合はステップＳ４へ移行する。
【００７０】
（Ｓ２）温度履歴保存時間が到来したことを認識した制御部３６は、時計部３８によって現在時刻を認識すると共に、ベルトサーミスタ２７からの出力によって定着ベルト２４の現在温度を測定する。
【００７１】
（Ｓ３）定着ベルト２４の現在温度を測定した制御部３６は、その現在温度をスリップ検出の基礎データとするために、認識した現在時刻と測定した定着ベルト２４の現在温度とを温度履歴情報として、記憶部３７の温度履歴保存エリア４１に時系列で保存してステップＳ４へ移行する。
【００７２】
この場合に、温度履歴情報は順次に更新され、過去一定期間（例えば１秒間）の温度履歴情報が温度履歴保存エリア４１に保存される。
【００７３】
このようにして、記憶部３７の温度履歴保存エリア４１に保存された温度履歴情報は、スリップの検出のために利用される。
【００７４】
（Ｓ４）制御部３６は、定着器６の定着ベルト２４のスリップの発生を判断するために、記憶部３７に格納されている異常判断時間（本実施例では、０．１秒）を読出し、時計部３８によって異常判断時間の到来を監視し、異常判断時間が到来したときにステップＳ５へ移行する。
【００７５】
異常判断時間が到来しない場合は、ステップＳ１へ戻って、ステップＳ１による温度履歴保存時間の到来、およびステップＳ４による異常判断時間の到来の監視を継続する。
【００７６】
（Ｓ５）異常判断時間が到来したことを認識した制御部３６は、ベルト温度の温度傾きＫを算出するために、記憶部３７に格納されている変化率算出時間間隔ΔＴ（本実施例では、１秒）を読出し、異常判断時間の到来の直前にステップＳ２で認識した現在時刻から変化率算出時間間隔ΔＴを減じた時刻、つまり現在時刻の変化率算出時間間隔ΔＴ前の時刻（現在時刻の１秒前の時刻）を基に、記憶部３７の温度履歴保存エリア４１から当該時刻の温度履歴情報のベルト温度Ｓ１（本実施例における第１の温度）を読出す。
【００７７】
（Ｓ６）制御部３６は、ステップＳ２で測定した現在温度Ｓ０（本実施例における第２の温度）と、読出したベルト温度Ｓ１と、変化率算出時間間隔ΔＴとを基に、上記式（２）を用いて現在時刻の温度傾きＫ０を算出し、算出した温度傾きＫ０と現在時刻とを温度傾き情報として、記憶部３７の温度傾き保存エリア４２に時系列で保存する。
【００７８】
（Ｓ７）現在時刻の温度傾き情報を保存した制御部３６は、ベルト温度の温度傾きの変化率ＤＫを算出するために、現在時刻の変化率算出時間間隔ΔＴ前の時刻を基に、記憶部３７の温度傾き保存エリア４２から当該時刻の温度傾き情報の温度傾きＫ１を読出す。
【００７９】
そして、現在時刻の温度傾きＫ０と、読出した温度傾きＫ１と、変化率算出時間間隔ΔＴとを基に、上記式（４）を用いて温度傾きの変化率ＤＫを算出する（本実施例の算出手段）。
【００８０】
（Ｓ８）温度傾きの変化率ＤＫを算出した制御部３６は、現在の処理動作がベルト温度復旧動作中の動作（ステップＳ１０参照）である場合は、復旧動作中のスリップの発生を検出するためにステップＳ１１へ移行する。
【００８１】
現在の処理動作がベルト温度復旧動作中の動作でない場合、つまり定着器６の定着動作中の場合はステップＳ９へ移行する。
【００８２】
（Ｓ９）現在の処理動作を定着器６の定着動作中と認識した制御部３６は、定着動作中のスリップ発生の有無を判断するために、記憶部３７に格納されている異常判断値（本実施例では、±４℃／ｓ２）を読出し、本実施例の判断手段によって、算出した温度傾きの変化率ＤＫと、読出した異常判断値とを比較し、温度傾きの変化率ＤＫが異常判断値の上下限の範囲を超えている場合は、定着動作中のスリップの発生を判断してステップＳ１０へ移行する。
【００８３】
温度傾きの変化率ＤＫが異常判断値の上下限の範囲内の場合は、異常が発生していない、つまり定着器６の正常動作が行われていると判断してステップＳ１へ戻り、ステップＳ１、Ｓ４による監視を継続する。
【００８４】
（Ｓ１０）定着動作中のスリップの発生を判断した制御部３６は、並行処理で実行されている画像形成処理を中断させ、ベルト温度を定着可能な所定温度（本実施例では、１６０℃）に復旧させるために、定着器６の温度制御を行いながら用紙Ｐを通紙せずに定着モータ２６を回転させる定着器６のベルト温度復旧動作を開始してステップＳ１へ戻り、ステップＳ１〜Ｓ８による温度履歴情報の取得処理、温度傾きの変化率ＤＫの算出処理を継続する。
【００８５】
（Ｓ１１）現在の処理動作を定着器６のベルト温度復旧動作中と認識した制御部３６は、復旧動作中のスリップ発生の有無を判断するために、上記ステップＳ９と同様にして、温度傾きの変化率ＤＫと異常判断値とを比較し、温度傾きの変化率ＤＫが異常判断値の上下限の範囲を超えている場合は、復旧動作中のスリップの発生を判断してステップＳ１４へ移行する。
【００８６】
温度傾きの変化率ＤＫが異常判断値の上下限の範囲内の場合は、復旧動作が正常に行われていると判断してステップＳ１２へ移行する。
【００８７】
（Ｓ１２）復旧動作が正常に行われていると判断した制御部３６は、ベルトサーミスタ２７からの出力によってベルト温度を測定し、測定したベルト温度が定着可能な所定温度以上の場合はステップＳ１３へ移行する。
【００８８】
ベルト温度が定着可能な所定温度未満の場合は、ステップＳ１へ戻ってステップＳ１〜Ｓ８による温度履歴情報の取得処理、温度傾きの変化率ＤＫの算出処理を実行しながら、ベルト温度の復旧動作を継続する。
【００８９】
（Ｓ１３）ベルト温度が定着可能な所定温度以上になったことを認識した制御部３６は、上加圧ローラ２３の温度を安定させるために、記憶部３７に格納されている温度安定化時間（本実施例では、３０秒）を読出し、時計部３８によって温度安定化時間の経過を監視しながら、用紙Ｐを通紙せずにベルト温度を定着可能な所定温度範囲に制御しつつ定着モータ２６を回転させる定着器６の空回しを行い、経過時間が温度安定化時間未満の場合は前記の空回しを継続し、経過時間が温度安定化時間以上になったときに、並行処理による画像形成処理の実行を再開させる。
【００９０】
この定着器６の空回しにより、定着ヒータ２１から定着ベルト２４を介して上加圧ローラ２３の表面に供給された熱が徐々に上加圧ローラ２３の内部へ伝導し、上加圧ローラ２３の弾性部材の全体が温められ、上加圧ローラ２３の弾性部材の硬度が低くなることで定着ベルト２４を介した上加圧ローラ２３と下加圧ローラ２５との接触面積が安定し、下加圧ローラ２５の駆動力を安定的に上加圧ローラ２３へ伝達して、定着ベルト２４のスリップの発生を防止することができる。
【００９１】
（Ｓ１４）復旧動作中のスリップの発生を判断した制御部３６は、定着器６の上加圧ローラ２３の弾性部材の硬度に起因する復旧可能な異常以外の他の原因による異常が発生している可能性があることを操作者に報知するために、定着器６の定着ヒータ２１および定着モータ２６を含むプリンタ１の各部の動作を停止させ、報知部３９によって、警告音を発すると共に、異常の原因の調査を促す旨の文言を表示画面に表示して、操作者に異常の発生を報知し、画像形成処理および異常検出処理を終了させる。
【００９２】
このようにして、本実施例の異常検出処理が実行される。
【００９３】
なお、上記ステップＳ１１において、ベルト温度の復旧動作中にスリップの発生を再度検出した場合に、ステップＳ１４において、プリンタ１を停止させて操作者に異常を報知するようにしているのは、以下の理由による。
【００９４】
本実施例のプリンタ１においては、用紙Ｐに直接熱を供給する定着ベルト２４の温度を所定温度に制御するために定着ヒータ２１を用いて定着ベルト２４を加熱しているため、例えばベルトサーミスタ２７と定着ベルト２４との接触不良が発生すると、ベルトサーミスタ２１が検出する温度は、定着ベルト２４の実際の温度よりも低い温度になる。
【００９５】
このような、ベルトサーミスタ２７と定着ベルト２４との接触不良（ベルトサーミスタ２７の接触不良という。）が発生した場合に、ベルトサーミスタ２７で測定した温度の温度傾きの変化率ＤＫを図８に示す。
【００９６】
図８は、ベルトサーミスタ２７の接触不良が断続的に発生した場合の、定着ヒータ２１の温度、およびベルトサーミスタ２７が検出したベルト温度の温度変化（図８（ａ））、ベルト温度の温度傾きの変化率ＤＫ（図８（ｂ））を示している。
【００９７】
図８（ａ）に示すように、ベルトサーミスタ２７の接触不良が発生している場合であっても、ベルト温度は、図６（ａ）に示す正常動作時の温度変化と同様に推移し、異常な温度変化等は観察されない。
【００９８】
また、ベルト温度の温度傾きの変化率ＤＫを観察すると、図８（ｂ）に示すように、ベルトサーミスタ２７の接触不良の発生時に図６（ｃ）に示す正常動作時に取り得る一定の範囲を超える変化が観察されるが、その変化は、図７（ｃ）に示すスリップ発生時の温度傾きの変化率ＤＫと同様の変化となり、ベルトサーミスタ２７で測定した温度の温度傾きの変化率ＤＫによって定着ベルト２４のスリップの発生を検出する場合には、定着ベルト２４のスリップと、ベルトサーミスタ２７の接触不良とを区別して検出することは、困難である。
【００９９】
このため、上記ステップＳ１１において、ベルト温度の復旧動作中にスリップの発生を再度検出した場合には、プリンタ１の動作を停止させて操作者に異常の発生を報知し、異常の原因調査を操作者に促すようにしている。
【０１００】
ベルトサーミスタ２７の接触不良が発生している場合に、プリンタ１を停止させずに復旧動作を継続させると、上記したようにベルトサーミスタ２７が検出する温度は、定着ベルト２４の実際の温度よりも低い温度になるため、制御部３６は、通電制御部２８によって定着ヒータ２１に必要以上の電力を供給することになり、結果として定着ヒータ２１の過加熱が生じ、定着ヒータ２１に摺接する定着ベルト２４の破損等の定着器６の破損を発生させ、プリンタ１の安全性が損なわれる虞があるからである。
【０１０１】
上記のように、本実施例の異常検出処理においては、定着ベルト２４のスリップを、時間経過に伴うベルト温度の温度変化の２階微分値である温度傾きの変化率ＤＫを用いて検出するので、定着器６においてスリップが発生したことを精度よく検出することができ、定着ヒータの過熱による定着ベルト２４の破損等の定着器６の破損を防止して、プリンタ１の安全性を向上させることができる。
【０１０２】
また、このスリップによって生じる過熱部でトナー像を定着すると、定着ベルトにトナーが凝着し、その後の印刷品質を低下させるという問題もあるが、本実施例の異常検出処理においては、定着器６においてスリップが発生したことを精度よく検出することができるので、スリップの発生に伴う定着ベルト２４の過熱によるトナーの凝着を防止して、印刷品質を安定させることができる。
【０１０３】
更に、ベルト温度の復旧動作中にスリップの発生を再度検出した場合に、プリンタ１の動作を停止させるので、定着ヒータの過加熱による定着ベルト２４の破損等の定着器６の破損を防止することができ、プリンタ１の安全性を更に向上させることができる。
【０１０４】
以上説明したように、本実施例では、ベルトサーミスタで検出したベルト温度の温度履歴情報を時系列で記憶部に保存しておき、現在時刻のベルト温度Ｓ０と、記憶部に保存した現在時刻の変化率算出時間間隔ΔＴ前の時刻の温度Ｓ１とを基に求めたベルト温度の温度変化の時間による１階微分値である温度傾きＫを時系列で記憶部に保存し、その現在時刻の温度傾きＫ０と記憶部に保存した現在時刻の変化率算出時間間隔ΔＴ前の時刻の温度傾きＫ１とを基に求めた温度変化の時間による２階微分値である温度傾きの変化率ＤＫが異常判断値の範囲を超えたことによって定着ベルトのスリップを検出するので、定着器におけるスリップによる異常の発生を容易に検出することができ、定着ヒータの過熱による定着ベルトの破損等の定着器の破損を防止することができると共に、スリップの発生に伴う定着ベルトの過熱によるトナーの凝着を防止して印刷品質を安定させることができる。
【０１０５】
なお、本実施例においては、復旧動作中にスリップを１回検出した場合に、操作者に異常の発生を報知するとして説明したが、復旧動作中の一定の時間内（例えば、３０秒間）に複数回（例えば１０回）のスリップを検出した場合や、１回のスリップが発生している時間が所定時間（例えば１秒間）以上継続する場合に、操作者に異常の発生を報知するようにしてもよい。
【実施例２】
【０１０６】
本実施例の説明においては、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０７】
本実施例のプリンタ１の定着器８には、図９に示すように、上記実施例１と同様の第１の温度測定部としてのベルトサーミスタ２７に加えて、定着ヒータ２１の近傍（図９の例では、ヒータホルダ２２の裏面）に定着ヒータ２１の温度（ヒータ温度ともいう。）を測定する第２の温度測定部としてのヒータ温度測定用のサーミスタ（ヒータサーミスタ５１という。）が取付けられている。
【０１０８】
本実施例のヒータサーミスタ５１は、定着ベルト２４の移動方向に直交する方向のヒータホルダ２２の幅方向の中央部に設けられている。
【０１０９】
本実施例のプリンタ１の記憶部３７には、上記実施例１と同様の通常の画像形成処理プログラムに、図１１を用いて説明する異常検出処理を行う機能を有するアプリケーションプログラム等が追加された印刷業務実行プログラムが予め格納されており、制御部３６が実行する印刷業務実行プログラムのステップにより本実施例のプリンタ１の各機能手段が形成される。
【０１１０】
また、記憶部３７には、定着ベルト２４のスリップによる異常を検出するための所定値である第１の異常判断値、定着ベルト２４とベルトサーミスタ２７との接触不良による異常を検出するための所定値である第２の異常判断値、定期的にヒータ温度とベルト温度との温度差の履歴を保存する時間間隔である温度差履歴保存時間（例えば、１０ｍｓ）、定期的に定着ベルト２４のスリップおよびベルトサーミスタ２７の接触不良の発生を判断するための所定の時間間隔である異常判断時間（例えば、０．１秒）、スリップの発生や接触不良の発生を判断するときの温度差傾きＫｓ（後述）や温度差傾きの変化率ＤＫｓを算出するときの所定時間である変化率算出時間間隔ΔＴ（例えば、１秒）、および上記実施例１と同様の温度安定化時間（例えば、３０秒）が、予め設定されて格納されている。
【０１１１】
更に、記憶部３７には、図１０に示すように、一定周期（温度差履歴保存時間毎）でヒータ温度とベルト温度との温度差Ｓｈｂの履歴を時系列で保存するための温度差履歴情報の保存手段である温度差履歴保存エリア５３、定着ベルト２４のスリップやベルトサーミスタ２７の接触不良を検出するための、時間経過に伴うヒータ温度とベルト温度との温度差の温度変化の変化率（温度差傾きＫｓという。）を時系列で保存するための温度差傾き情報の保存手段である温度差傾き保存エリア５４が、予め確保されている。
【０１１２】
本実施例のプリンタ１の制御部３６には、印刷業務実行プログラムのソフトウェアにより、異常検出処理において、ベルト温度差履歴を基に温度差傾きＫｓを算出する機能手段（本実施例の第１および第２の算出手段）、現在時刻と、現在時刻の変化率算出時間間隔ΔＴ前との温度差傾きの変化率ＤＫｓを算出する機能手段（本実施例の第３の算出手段）、温度差傾きの変化率ＤＫｓを第１および第２の異常判断値と比較して定着ベルト２４のスリップやベルトサーミスタ２７の接触不良を判断するための機能手段（本実施例の判断手段）が、形成されている。
【０１１３】
本実施例のヒータ温度とベルト温度との温度差Ｓｈｂは、同じ時刻に、ヒータサーミスタ５１で測定されたヒータ温度をＳｈとし、ベルトサーミスタ２７で測定されたベルト温度をＳｂとした場合に、
Ｓｈｂ＝Ｓｈ−Ｓｂ  （単位：℃）  ・・・・・・・・・・・・・・・・（５）
で算出される。
【０１１４】
また、本実施例のヒータ温度とベルト温度との温度差Ｓｈｂの時間経過に伴う温度変化の変化量ΔＳｓは、現在時刻において、ヒータサーミスタ５１およびベルトサーミスタ２７により測定されたヒータ温度とベルト温度との温度差をＳｈｂ０とし、記憶部３７の温度差履歴保存エリア５３に保存されている現在時刻の変化率算出時間間隔ΔＴ前の温度差（本実施例では、現在時刻の１秒前の温度差Ｓｈｂ）をＳｈｂ１とした場合に、
ΔＳｓ＝Ｓｈｂ０−Ｓｈｂ１  （単位：℃）  ・・・・・・・・・・・・（６）
により算出され、その時間による１階微分値である温度差傾きＫｓは、
Ｋｓ＝ΔＳｓ／ΔＴ  （単位：℃／ｓ）  ・・・・・・・・・・・・・・（７）
で算出される。
【０１１５】
更に、時間経過に伴う温度差傾きの変化量ΔＫｓは、式（７）で算出した現在時刻における温度差傾きＫｓ０と、記憶部３７の温度差傾き保存エリア５４に保存されている現在時刻の変化率算出時間間隔ΔＴ前の温度差傾きＫｓ１（本実施例では、現在時刻の２秒前から１秒前までの温度差Ｓｈｂの温度変化による温度差傾きＫｓ）とから、
ΔＫｓ＝Ｋｓ０−Ｋｓ１  （単位：℃／ｓ）  ・・・・・・・・・・・・（８）
により算出され、時間経過に伴うヒータ温度とベルト温度との温度差Ｓｈｂの温度変化の時間による２階微分値である温度差傾きの変化率ＤＫｓは、
ＤＫｓ＝ΔＫｓ／ΔＴ  （単位：℃／ｓ２） ・・・・・・・・・・・・（９）
で算出される。
【０１１６】
上記の温度差Ｓｂｈと温度差傾きＫｓと温度差傾きの変化率ＤＫｓとの関係を、図１２を用いて説明する。
【０１１７】
図１２は、定着ベルト２４とベルトサーミスタ２７とが断続的に接触不良を繰返した場合の、ヒータサーミスタ５１およびベルトサーミスタ２７が検出したヒータ温度とベルト温度との温度差Ｓｈｂの温度変化（図１２（ａ））、温度差の温度差傾きＫｓ（図１２（ｂ））、ベルトサーミスタ２７の接触不良が発生した場合の温度差傾きの変化率ＤＫｓ（図１２（ｃ））、定着ベルト２４のスリップが発生した場合の温度差傾きの変化率ＤＫｓ（図１２（ｄ））を示している。
【０１１８】
図１２（ａ）に示すように、ベルトサーミスタ２７の接触不良が発生している場合であっても、温度差Ｓｈｂの時間的な変化は、定着ヒータ２１の発熱による温度上昇に伴って増加し、定着可能な所定温度に達すると通電制御部２８による温度制御によって一定に保持され、その後に定着ヒータ２１への通電が停止すると放熱により減少していく。
【０１１９】
このベルトサーミスタ２７の接触不良が発生している場合の温度差Ｓｈｂの温度差傾きＫｓは、図１２（ｂ）に示すように、接触不良の発生時に急激な変化が観察されるが、その傾きによって接触不良を判別することは困難である。
【０１２０】
しかし、図１２（ｃ）に示すベルトサーミスタ２７の接触不良が発生しているときの温度差Ｓｈｂの温度差傾きの変化率ＤＫｓを観察すると、接触不良の発生時に顕著な変化が観察される。
【０１２１】
また、図１２（ｄ）に示す定着ベルト２４のスリップが発生しているときの温度差Ｓｈｂの温度差傾きの変化率ＤＫｓを観察すると、スリップの発生時により顕著な変化が観察される。
【０１２２】
つまり、ベルトサーミスタ２７の接触不良の発生時と、定着ベルト２４のスリップの発生時とでは、その温度差Ｓｈｂの温度差傾きの変化率ＤＫｓが異なっており、スリップの発生時の方が、接触不良の発生時よりも大きな温度差傾きの変化率ＤＫｓの変化が観察される。
【０１２３】
これは、ベルトサーミスタ２７の接触不良の発生時は、定着ヒータ２１と定着ベルト２４との接触状態は正常、つまり定着ヒータ２１から定着ベルト２４へ正常に熱が伝達される状態であるので、接触不良により定着ベルト２４に接触していないベルトサーミスタ２７の検出温度のみが変化（検出温度が低下）するのに対して、定着ベルト２４のスリップの発生時には、定着ヒータ２１と、定着ベルト２４およびベルトサーミスタ２７との接触状態は正常であっても、定着ベルト２４が停止して移動しなくなるため、定着ヒータ２１の熱が定着ベルト２４によって運ばれなくなり、定着ヒータ２１の温度が上昇してヒータサーミスタ５１の検出温度が上昇し、これと同時にベルトサーミスタ２７への熱の供給が停止するため、ベルトサーミスタ２７の検出温度が低下し、結果としてヒータサーミスタ５１とベルトサーミスタ２７との温度差Ｓｈｂが急激に広がり、温度差傾きの変化率ＤＫｓがより大きく変化するからである。
【０１２４】
上記の結果から、温度差傾きの変化率ＤＫｓを監視して、それを所定値（第１および第２異常判断値）と比較すれば、復旧可能な定着ベルト２４のスリップによる異常と、復旧不可能な定着ベルト２４とベルトサーミスタ２７との接触不良による異常と、に区別して判別できることが判った。
【０１２５】
このため、本実施例の記憶部３７に格納されている第１および第２の異常判断値は、実験により求めた温度差傾きの変化率ＤＫｓで設定され、定着ベルト２４のスリップによる異常を検出するための第１の異常判断値は、例えば−５℃／ｓ２以上、＋５℃／ｓ２以下の範囲（±５℃／ｓ２という、図１２（ｄ）参照）に設定され、温度差傾きの変化率ＤＫｓが、この上下限の範囲を超える場合にスリップによる異常が発生したと判断される。
【０１２６】
また、定着ベルト２４とベルトサーミスタ２７との接触不良による異常を検出するため第２の異常判断値は、例えば−３℃／ｓ２以上、＋３℃／ｓ２以下の範囲（±３℃／ｓ２という、図１２（ｃ）参照）に設定され、温度差傾きの変化率ＤＫｓが、この上下限の範囲を超え、かつ第１の異常判断値の上下限の範囲内の場合に接触不良による異常が発生したと判断される。
【０１２７】
以下に、図１１に示すフローチャートを用い、ＳＡで示すステップに従って、本実施例の異常検出処理について説明する。
【０１２８】
プリンタ１に主電源が投入されると、プリンタ１の記憶部３７に格納されている印刷業務実行プログラムが自動的に起動され、制御部３６は、上記実施例１と同様にして、画像形成処理の実行を開始し、ベルトサーミスタ２７からの出力によって測定したベルト温度を基に、上記した定着器６の温度制御を開始する。
【０１２９】
（ＳＡ１）異常検出処理を開始した制御部３６は、スリップおよび接触不良検出の基礎となるヒータ温度とベルト温度との温度差データを取得するために、記憶部３７に格納されている温度差履歴保存時間（本実施例では、１０ｍｓ）を読出し、時計部３８によって温度差履歴保存時間の到来を監視し、温度差履歴保存時間が到来したときにステップＳＡ２へ移行する。温度差履歴保存時間が到来しない場合はステップＳＡ５へ移行する。
【０１３０】
（ＳＡ２）温度差履歴保存時間が到来したことを認識した制御部３６は、時計部３８によって現在時刻を認識すると共に、ベルトサーミスタ２７からの出力によって定着ベルト２４のベルト温度（本実施例の第１または第３の温度）を測定する。
【０１３１】
（ＳＡ３）ベルト温度を測定した制御部３６は、ヒータサーミスタ５１からの出力によって定着ヒータ２１のヒータ温度（本実施例の第２または第４の温度）を測定する。
【０１３２】
（ＳＡ４）ヒータ温度とベルト温度とを測定した制御部３６は、その温度差Ｓｈｂをスリップおよび接触不良検出の基礎データとするために、測定したヒータ温度とベルト温度とを基に、上記式（５）を用いて温度差Ｓｈｂ（本実施例の第１または第２の温度差）を算出し（本実施例の第１または第２の算出手段）、認識した現在時刻と算出した温度差Ｓｈｂとを温度差履歴情報として、記憶部３７の温度差履歴保存エリア５３に時系列で保存してステップＳＡ５へ移行する。
【０１３３】
このようにして、記憶部３７の温度差履歴保存エリア５３に保存された温度差履歴情報は、スリップおよび接触不良の検出のために利用される。
【０１３４】
（ＳＡ５）制御部３６は、定着器６におけるスリップまたは接触不良の発生を判断するために、記憶部３７に格納されている異常判断時間（本実施例では、０．１秒）を読出し、時計部３８によって異常判断時間の到来を監視し、異常判断時間が到来したときにステップＳＡ６へ移行する。
【０１３５】
異常判断時間が到来しない場合は、ステップＳＡ１へ戻ってステップＳＡ１による温度差履歴保存時間の到来、およびステップＳＡ５による異常判断時間の到来の監視を継続する。
【０１３６】
（ＳＡ６）異常判断時間が到来したことを認識した制御部３６は、温度差Ｓｈｂの温度差傾きＫｓを算出するために、記憶部３７に格納されている変化率算出時間間隔ΔＴ（本実施例では、１秒）を読出し、異常判断時間の到来の直前にステップＳＡ２で認識した現在時刻から変化率算出時間間隔ΔＴを減じた時刻、つまり現在時刻の変化率算出時間間隔ΔＴ前の時刻（現在時刻の１秒前の時刻）を基に、記憶部３７の温度差履歴保存エリア５３から当該時刻の温度差履歴情報の温度差Ｓｈｂ１を読出す。
【０１３７】
（ＳＡ７）制御部３６は、異常判断時間の到来の直前にステップＳＡ４で算出した現在時刻の温度差Ｓｈｂ０と、読出した温度差Ｓｈｂ１と、変化率算出時間間隔ΔＴとを基に、上記式（７）を用いて現在時刻の温度差傾きＫｓ０を算出し、算出した温度差傾きＫｓ０と現在時刻とを温度差傾き情報として、記憶部３７の温度差傾き保存エリア５４に時系列で保存する。
【０１３８】
（ＳＡ８）現在時刻の温度差傾き情報を保存した制御部３６は、温度差Ｓｈｂの温度差傾きの変化率ＤＫｓを算出するために、現在時刻の変化率算出時間間隔ΔＴ前の時刻を基に、記憶部３７の温度差傾き保存エリア５４から当該時刻の温度差傾き情報の温度差傾きＫｓ１を読出す。
【０１３９】
そして、現在時刻の温度差傾きＫｓ０と、読出した温度差傾きＫｓ１と、変化率算出時間間隔ΔＴとを基に、上記式（９）を用いて温度差傾きの変化率ＤＫｓを算出する（本実施例の第３の算出手段）。
【０１４０】
（ＳＡ９）温度差傾きの変化率ＤＫｓを算出した制御部３６は、現在の処理動作がベルト温度復旧動作中の動作（ステップＳＡ１２参照）である場合は、復旧動作中の異常の発生を検出するためにステップＳＡ１３へ移行する。
【０１４１】
現在の処理動作がベルト温度復旧動作中の動作でない場合、つまり定着器６の定着動作中の場合は、ステップＳＡ１０へ移行する。
【０１４２】
（ＳＡ１０）現在の処理動作を定着器６の定着動作中と認識した制御部３６は、定着動作中の異常の有無を判断するために、記憶部３７に格納されている第２異常判断値（本実施例では、±３℃／ｓ２）を読出し、本実施例の判断手段によって、算出した温度差傾きの変化率ＤＫｓと、読出した第２の異常判断値とを比較し、温度差傾きの変化率ＤＫｓが第２の異常判断値の上下限の範囲を超えている場合は、定着動作中に何らかの異常が発生したと判断してステップＳＡ１１へ移行する。
【０１４３】
温度差傾きの変化率ＤＫｓが第２の異常判断値の上下限の範囲内の場合は、異常が発生していない、つまり定着器６の正常動作が行われていると判断してステップＳＡ１へ戻り、ステップＳＡ１、ＳＡ５による監視を継続する。
【０１４４】
（ＳＡ１１）定着動作中の異常の発生を判断した制御部３６は、定着動作中の異常を接触不良の発生またはスリップの発生に区別して判断するために、記憶部３７に格納されている第１の異常判断値（本実施例では、±５℃／ｓ２）を読出し、本実施例の判断手段によって、算出した温度差傾きの変化率ＤＫｓと、読出した第１の異常判断値とを比較し、温度差傾きの変化率ＤＫｓが第１の異常判断値の上下限の範囲を超えている場合は、定着動作中のスリップの発生を判断してステップＳＡ１２へ移行する。
【０１４５】
温度差傾きの変化率ＤＫｓが第１の異常判断値の上下限の範囲内の場合は、定着動作中の接触不良の発生を判断して、接続子Ａを介してステップＳＡ１６へ移行する。
【０１４６】
（ＳＡ１２）定着動作中のスリップの発生を判断した制御部３６は、上記実施例１のステップＳ１０と同様にして、画像形成処理を中断させた状態での定着ベルト２４のベルト温度復旧動作を開始し、ステップＳＡ１へ戻ってステップＳＡ１〜ＳＡ９による温度差履歴情報の取得処理、温度差傾きの変化率ＤＫｓの算出処理を継続する。
【０１４７】
（ＳＡ１３）現在の処理動作を定着器６のベルト温度復旧動作中と認識した制御部３６は、復旧動作中の異常の有無を判断するために、上記ステップＳＡ１０と同様にして、温度差傾きの変化率ＤＫｓと第２の異常判断値とを比較し、温度差傾きの変化率ＤＫｓが第２の異常判断値の上下限の範囲を超えている場合は、復旧動作中の異常の発生を判断してステップＳＡ１６へ移行する。
【０１４８】
温度差傾きの変化率ＤＫｓが第２の異常判断値の上下限の範囲内の場合は、復旧動作が正常に行われていると判断してステップＳＡ１４へ移行する。
【０１４９】
（ＳＡ１４）復旧動作が正常に行われていると判断した制御部３６は、ベルトサーミスタ２７からの出力によってベルト温度を測定し、測定したベルト温度が定着可能な所定温度以上の場合はステップＳＡ１５へ移行する。
【０１５０】
ベルト温度が定着可能な所定温度未満の場合はステップＳＡ１へ戻り、ステップＳＡ１〜ＳＡ９による温度差履歴情報の取得処理、温度差傾きの変化率ＤＫｓの算出処理を実行しながらベルト温度の復旧動作を継続する。
【０１５１】
（ＳＡ１５）ベルト温度が定着可能な所定温度以上になったことを認識した制御部３６は、上加圧ローラ２３の温度を安定させるために、上記実施例１のステップＳ１３と同様にして、定着器６の空回しを行い、経過時間が温度安定化時間未満の場合は前記の空回しを継続し、経過時間が温度安定化時間以上になったときに、並行処理による画像形成処理の実行を再開させる。
【０１５２】
（ＳＡ１６）定着動作中の接触不良の発生（ステップＳＡ１１）、または復旧動作中の異常の発生（ステップＳＡ１５）を判断した制御部３６は、定着器６にベルトサーミスタ２７の接触不良および定着ベルト２４のスリップ以外のノイズ等の他の原因による異常が発生している可能性があることを操作者に報知するために、定着器６の定着ヒータ２１および定着モータ２６を含むプリンタ１の各部の動作を停止させ、報知部３９によって、警告音を発すると共に、異常の原因の調査を促す旨の文言を表示画面に表示して、操作者に異常の発生を報知し、画像形成処理および異常検出処理を終了させる。
【０１５３】
この場合に、定着動作中の接触不良の発生を判断したときは、異常の原因が接触不良であることを示す旨の文言を表示画面に表示するようにしてもよい。
【０１５４】
このようにして、本実施例の異常検出処理が実行される。
【０１５５】
上記のように、本実施例の異常検出処理においては、ベルトサーミスタ２７の接触不良と定着ベルト２４のスリップとを、時間経過に伴うヒータ温度とベルト温度との温度差Ｓｈｂの温度変化の２階微分値である温度差傾きの変化率ＤＫｓを用いて検出するので、定着器６における接触不良の発生とスリップの発生とを区別して検出することができ、ベルトサーミスタ２７の接触不良の発生による定着ヒータ２１の過熱を防止して、定着ベルト２４の破損等の定着器６の破損の発生を防止することができ、プリンタ１の安全性を向上させることができると共に、スリップの発生に伴う定着ベルト２４の過熱によるトナーの凝着を防止して、印刷品質を安定させることができる。
【０１５６】
また、定着器６における接触不良の発生とスリップの発生とを区別して検出するので、自動的な復旧が可能なスリップの発生を確実に検出することができ、プリンタ１の停止時間を最小限に抑制することができる。
【０１５７】
更に、ベルト温度の復旧動作中に異常の発生を再度検出した場合に、プリンタ１の動作を停止させるので、不測の事態による定着ヒータ２１等の過加熱を防止して、定着ベルト２４の破損等の定着器６の破損の発生を防止することができ、プリンタ１の安全性を更に向上させることができる。
【０１５８】
以上説明したように、本実施例では、ヒータサーミスタおよびベルトサーミスタで検出したヒータ温度とベルト温度との温度差Ｓｈｂの温度差履歴情報を時系列で記憶部に保存しておき、現在時刻の温度差Ｓｈｂ０と、記憶部に保存した現在時刻の変化率算出時間間隔ΔＴ前の時刻の温度差Ｓｈｂ１とを基に求めたヒータ温度とベルト温度との温度差Ｓｈｂの温度変化の時間による１階微分値である温度差傾きＫｓを時系列で記憶部に保存し、その現在時刻の温度差傾きＫｓ０と記憶部に保存した現在時刻の変化率算出時間間隔ΔＴ前の時刻の温度差傾きＫｓ１とを基に求めた温度変化の時間による２階微分値である温度差傾きの変化率ＤＫｓが第１の異常判断値の範囲を超えた場合は定着ベルトのスリップと判断し、温度差傾きの変化率ＤＫｓが第１の異常判断値の範囲内で、かつ第２の異常判断値の範囲を超えた場合はベルトサーミスタの接触不良と判断するので、定着器における接触不良の発生とスリップの発生とを区別して検出することができ、ベルトサーミスタの接触不良の発生による定着ベルトの過熱を防止して、定着ベルトの破損等の定着器の破損の発生を防止することができると共に、スリップの発生に伴う定着ベルトの過熱によるトナーの凝着を防止して印刷品質を安定させることができる。
【０１５９】
なお、上記各実施例においては、異常判断時間は０．１秒であるとして説明したが、異常判断時間は前記に限定されるものではなく、定着ヒータと定着ベルトとの、定着ベルトの移動方向に沿った接触長さを定着ベルトが通過する時間よりも短い時間であればよい。
【０１６０】
また、上記各実施例においては、復旧動作中に異常を再度検出した場合に、操作者に異常の発生を報知するとして説明したが、定着動作中に異常を検出した場合（実施例１のステップＳ９、実施例２のステップＳＡ１２）に、操作者に異常の発生を報知するようにしてもよい。
【０１６１】
更に、上記各実施例においては、定着ベルトの内側の面を定着ヒータに摺接させて定着ベルトを加熱するとして説明したが、前記の構成に限定されるものではなく、定着ヒータを定着ベルトの外側に配置して定着ベルトを加熱するようにしてもよい。
【０１６２】
更に、上記各実施例においては、定着ヒータによって定着ベルトを加熱するとして説明したが、定着ベルトの加熱手段は前記に限定されるものではなく、例えばハロゲンヒータや、電磁誘導加熱等の加熱手段であってもよい。
【０１６３】
更に、上記各実施例においては、画像形成装置はプリンタであるとして説明したが、画像形成装置は前記に限定されるものではなく、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｒｉｎｔｅｒ）や、ファクシミリ装置、複写装置等であってもよい。
【符号の説明】
【０１６４】
１    プリンタ
２    用紙残量センサ
３    用紙カセット
４    搬送ローラ
５    用紙搬送路
６    定着器
７    スタッカ
８    排出ローラ
９    書出センサ
１０  排出センサ
１１  転写器
１１ａ  転写器電源
１２  画像形成ユニット
１４  感光体ドラム
１５  帯電器
１５ａ  帯電器電源
１６  現像器
１６ａ  現像器電源
１８  露光ヘッド
２１  定着ヒータ
２２  ヒータホルダ
２３  上加圧ローラ
２４  定着ベルト
２５  下加圧ローラ
２７  ベルトサーミスタ
２８  通電制御部
２９  回転制御部
３０  基板
３１  電気絶縁層
３２  抵抗発熱体
３３  電極
３４  保護層
３６  制御部
３７  記憶部
３８  時計部
３９  報知部
４１  温度履歴保存エリア
４２  温度傾き保存エリア
５１  ヒータサーミスタ
５３  温度差履歴保存エリア
５４  温度差傾き保存エリア
【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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