(57)【要約】【課題】ギアの噛み合い不良による歯飛びが発生してもローラーの回転を正確に検知できる回転検知機構を有する定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】回転検知機構は、第１センサーと、アクチュエーターギアの回転方向に対し第１センサーの上流側に、第１センサーとの間隔が遮光板の間隔よりも広くなるように配置された第２センサーとを有する。第１センサー及び第２センサーの光路が共に遮断された第１パターンと、第２センサーの光路のみが開放された第２パターンと、第１センサー及び第２センサーの光路が共に開放された第３パターンと、第１センサーの光路のみが開放された第４パターンのうち、第１、第２パターン、第２、第３パターン、第３、第４パターン、第４、第１パターンのいずれかの組み合わせを、当該順序で連続して複数回繰り返し検知したとき被加熱回転体が正常に回転していないと判断する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段により加熱される被加熱回転体と、
該被加熱回転体に駆動力を入力する駆動入力ギアと、
前記被加熱回転体に固定された出力側ギアと、該出力側ギアの駆動力によって回転する外周面に複数枚の遮光板が等間隔に形成されたアクチュエーターギアと、該アクチュエーターギアの遮光板による光路の開放若しくは遮断を検知する光学式センサーと、一端が前記出力側ギアに連結され他端が前記アクチュエーターギアに連結される複数のアイドルギアで構成されるギア列と、を含み、前記被加熱回転体が回転しているか否かを検知する回転検知機構と、
を有する定着装置において、
前記光学式センサーは、前記遮光板の間隔と異なる間隔で配置された第１センサーと第２センサーとで構成されており、
前記第２センサーは、前記アクチュエーターギアの回転方向に対し前記第１センサーの上流側に、前記第１センサーとの間隔が前記遮光板の間隔よりも広くなるように配置されており、
前記回転検知機構は、前記第１センサー及び前記第２センサーが、前記第１センサー及び前記第２センサーの光路が共に遮断された第１パターンと、前記第２センサーの光路のみが開放された第２パターンと、前記第１センサー及び前記第２センサーの光路が共に開放された第３パターンと、前記第１センサーの光路のみが開放された第４パターンのうち、前記第１パターンと前記第２パターン、前記第２パターンと前記第３パターン、前記第３パターンと前記第４パターン、前記第４パターンと前記第１パターンのいずれかの組み合わせを、当該順序で連続して複数回繰り返し検知したとき前記被加熱回転体が正常に回転していないと判断することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、電磁誘導により被加熱回転体を外部から加熱する誘導加熱部で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】
請求項１又は請求項２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、複写機、プリンター等の画像形成装置に搭載される、未定着のトナー像を定着する定着装置に関し、特に定着ローラーの回転を検知する機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、ニップを形成するローラー対の少なくとも一方のローラー（定着ローラー）を加熱し、ローラー対のニップに未定着トナー画像を担持した用紙を挿通することによって記録媒体にトナーを定着する熱ローラー定着方式が広く用いられている。
【０００３】
また、熱ローラー定着方式としては、定着ローラーと加熱ローラーとに無端状の定着ベルトを架け渡し、加熱ローラーの熱源により定着ベルトを発熱させ、定着ベルトを介して定着ローラーと加圧ローラーのニップで未定着トナー画像を記録媒体に定着させるベルト加熱方式も用いられている。
【０００４】
このような定着ローラーや加熱ローラー等（熱ローラー）の加熱方式としては、ローラーに内蔵されたハロゲンランプ等のランプで加熱するランプ方式が知られているが、ウォームアップタイムの短縮や、省エネルギーの要請から、交番磁界を磁性導体に鎖交させ、渦電流を発生させることによって加熱する誘導加熱（ＩＨ：Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）方式が提案されている。
【０００５】
ＩＨ方式においては励磁コイルとコアとを備える誘導加熱部が大型になるため、誘導加熱部を定着ローラーや加熱ローラーの外部に配置し、ローラーを外側から加熱することが多い。この場合、ローラーが回転していない状態で加熱を開始すると、ローラー表面の一部のみが加熱されてしまう。また、ローラーの表面温度を検知する温度検知センサーが配置されているが、誘導加熱部と温度検知センサーの配置位置がローラーの周方向で異なる場合は異常昇温を検知できず、ローラーの熱変形や発煙、発火が生じるおそれがある。そのため、ローラーが回転している状態で誘導加熱部に電流を流すのが一般的である。
【０００６】
例えば特許文献１、２には、光学式センサー（フォトセンサー）とアクチュエーターとを備えた回転検知手段を用いて加熱ローラーの回転の有無を検知し、検知結果に基づいて誘導加熱部に流れる電流を制御するようにしたＩＨ方式の定着装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−８２５４９号公報
【特許文献２】特開２００５−７０３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１、２の方法では、定着ローラーや加熱ローラーの回転駆動に連動してアクチュエーターが回転し、光学式センサーの検知部の光路を開放若しくは遮断することで加熱ローラーの回転の有無を検知している。具体的には、検知部の受光信号レベルの切り換わり部分（エッジ）を所定時間内に複数回（例えば３００ｍｓｅｃ間に２回以上）検知したとき定着ローラーの回転を認識するようになっている。
【０００９】
しかしながら、定着ローラーや加熱ローラーの駆動機構においてギアの噛み合い不良がある場合、一方のギア歯が他方のギア歯の上を滑って越える、いわゆる歯飛びが発生し易くなる。その結果、ギアの噛み合い時にはギアが僅かに回転し、歯飛びが発生すると回転負荷によりギアが僅かに逆回転するため、ギアに連結されたアクチュエーターも小刻みに揺動して光学式センサーの検知部の光路を開放若しくは遮断することがある。そのため、定着ローラーや加熱ローラーが回転していないにも係わらず回転していると誤検知してしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑み、ギアの噛み合い不良による歯飛びが発生してもローラーの回転を正確に検知できる回転検知機構を有する定着装置及びそれを備えた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】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、加熱手段により加熱される被加熱回転体と、被加熱回転体に駆動力を入力する駆動入力ギアと、回転検知機構と、を有する定着装置である。回転検知機構は、被加熱回転体に固定された出力側ギアと、出力側ギアの駆動力によって回転する外周面に複数枚の遮光板が等間隔に形成されたアクチュエーターギアと、アクチュエーターギアの遮光板による光路の開放若しくは遮断を検知する光学式センサーと、一端が前記出力側ギアに連結され他端がアクチュエーターギアに連結される複数のアイドルギアで構成されるギア列と、を含み、被加熱回転体が回転しているか否かを検知する。光学式センサーは、遮光板の間隔と異なる間隔で配置された第１センサーと第２センサーとで構成されている。第２センサーは、アクチュエーターギアの回転方向に対し第１センサーの上流側に、第１センサーとの間隔が遮光板の間隔よりも広くなるように配置されている。回転検知機構は、第１センサー及び第２センサーが、第１センサー及び第２センサーの光路が共に遮断された第１パターンと、第２センサーの光路のみが開放された第２パターンと、第１センサー及び第２センサーの光路が共に開放された第３パターンと、第１センサーの光路のみが開放された第４パターンのうち、第１パターンと第２パターン、第２パターンと第３パターン、第３パターンと第４パターン、第４パターンと第１パターンのいずれかの組み合わせを、当該順序で連続して複数回繰り返し検知したとき被加熱回転体が正常に回転していないと判断する。
【００１２】
また本発明の第２の構成は、上記構成の定着装置において、前記加熱手段は、電磁誘導により被加熱回転体を外部から加熱する誘導加熱部であることを特徴としている。
【００１３】
また本発明の第３の構成は、上記構成の定着装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の構成によれば、第２センサーを、アクチュエーターギアの回転方向に対し第１センサーの上流側に、第１センサーとの間隔が遮光板の間隔よりも広くなるように配置した場合、第１センサー及び第２センサーが、第１パターンと第２パターン、第２パターンと第３パターン、第３パターンと第４パターン、第４パターンと第１パターンのいずれかの組み合わせを、当該順序で連続して複数回繰り返し検知したとき被加熱回転体の回転が正常でないと判断するようにしたので、駆動入力ギアの歯飛びによってアクチュエーターギアが正逆回転を小刻みに繰り返して遮光板による光路の開放若しくは遮断が検知されたとき、被加熱回転体の回転異常を確実に検知することができる。
【００１５】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の定着装置において、加熱手段として電磁誘導により被加熱回転体を外部から加熱する誘導加熱部を用いることにより、ウォームアップタイムの短縮や省エネルギー化を図りつつ、被加熱回転体の回転の検知精度を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の定着装置を搭載することにより、被加熱回転体が停止した状態で加熱されることによる回転体の熱変形や発煙、発火のおそれがなく安全性に優れた画像形成装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の定着装置が搭載された画像形成装置の内部構成を示す概略断面図
【図２】図１における定着装置１３付近の拡大図
【図３】本発明の一実施形態に係る定着装置１３の斜視図
【図４】定着装置１３を図３の右側から見た側面図
【図５】本発明の定着装置１３における定着ローラー１３１の回転検知及び加熱制御手順を示すフローチャート
【図６】回転検知機構６０により定着ローラー１３１の回転が検知される様子を示す概略側面図
【図７】第１センサー４１ａの検知部５０ａ、及び第２センサー４１ｂの検知部５０ｂの光路が、それぞれ遮光板４２ａ、４２ｂで遮断されている状態を示す部分拡大図
【図８】第１センサー４１ａの検知部５０ａの光路が開放され、第２センサー４１ｂの検知部５０ｂの光路が遮断されている状態を示す部分拡大図
【図９】第１センサー４１ａの検知部５０ａ、及び第２センサー４１ｂの検知部５０ｂの光路が共に開放されている状態を示す部分拡大図
【図１０】第１センサー４１ａの検知部５０ａの光路が遮断され、第２センサー４１ｂの検知部５０ｂの光路が開放されている状態を示す部分拡大図
【図１１】定着ローラー１３１の駆動入力ギア３０とローラー駆動ギア３１との間で歯飛びが発生した場合の回転検知機構６０の動作を示す概略側面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の定着装置が搭載された画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラー画像形成装置について示している。カラープリンター１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では左側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００１９】
これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、さらに駆動手段（図示せず）により図１において反時計回りに回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次一次転写されて重畳された後、二次転写ローラー９の作用によって記録媒体の一例としての用紙Ｐ上に二次転写され、さらに、定着装置１３において用紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００２０】
トナー像が転写される用紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａ及びレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９と後述する中間転写ベルト８の駆動ローラー１１とのニップ部へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラー９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー１９が配置されている。
【００２１】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置５と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）等を除去するクリーニング部７ａ、７ｂ、７ｃ及び７ｄが設けられている。
【００２２】
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置３ａ〜３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ４ａ〜４ｄから各現像装置３ａ〜３ｄにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００２３】
そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄに所定の転写電圧を付与することにより、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等がクリーニング部７ａ〜７ｄにより除去される。
【００２４】
中間転写ベルト８は、上流側のテンションローラー１０と、下流側の駆動ローラー１１とに掛け渡されており、駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が反時計回りに回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラー１２ｂから所定のタイミングで駆動ローラー１１とこれに隣接して設けられた二次転写ローラー９とのニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、中間転写ベルト８上のフルカラー画像が用紙Ｐ上に転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは用紙搬送路１８を通過して定着装置１３へと搬送される。
【００２５】
定着装置１３に搬送された用紙Ｐは、定着ローラー対１３ａにより加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。用紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００２６】
一方、用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着装置１３を通過した用紙Ｐは一旦排出ローラー１５方向に搬送され、用紙Ｐの後端が分岐部１４を通過した後に排出ローラー１５を逆回転させるとともに分岐部１４の搬送方向を切り換えることで、用紙Ｐの後端から反転搬送路２０に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ニップ部に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラー９により用紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着装置１３に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００２７】
図２は、図１における定着装置１３付近の拡大図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図２に示すように、定着装置１３は、電磁誘導加熱方式の熱源を用いたＩＨ方式であり、定着ローラー１３１及び加圧ローラー１３２から成る定着ローラー対１３ａと、定着ローラー１３１に隣接して配設される誘導加熱部１３３と、定着ローラー１３１表面の温度を検知するサーミスター等からなる温度センサー１３４とを備えている。誘導加熱部１３３と温度センサー１３４は画像形成装置１００本体に固定され、定着ローラー１３１と加圧ローラー１３２は画像形成装置１００本体に回転可能に保持されている。
【００２８】
定着ローラー１３１は、円筒型ステンレスからなる基材と、加圧ローラー１３２に圧接するニップ部Ｎへ弾性と離型性の向上のためにシリコンゴムスポンジからなる弾性層とを備え、基材と弾性層との間に、基材側から順に断熱層と誘導発熱層とを備える。
【００２９】
加圧ローラー１３２は、円筒型ステンレスからなる基材と、ニップ部Ｎへ弾性を付与するために基材上に形成されるシリコンゴムからなる弾性層と、ニップ部Ｎで未定着トナー像を溶融定着する際の離型性を向上させるために弾性層の表面を覆うフッ素樹脂チューブからなる離型層とを備える。
【００３０】
また、加圧ローラー１３２は、モーター等の駆動源（図略）によって回転駆動させられ、さらに定着ローラー１３１に対してその中心方向に加圧する。これにより、加圧ローラー１３２が定着ローラー１３１に圧接し、加圧ローラー１３２が回転すると、定着ローラー１３１が加圧ローラー１３２に対して逆方向に従動回転する。
【００３１】
温度センサー１３４は、定着ローラー１３１表面において軸方向（幅方向）の中央部の通紙領域と、Ｂ５やＡ４縦等の幅の狭い用紙が通紙された時に非通紙領域となる軸方向の両端部とに対向するように配置され、夫々の領域の温度を検知する。温度センサー１３４により検知された温度に基づいて、誘導加熱部１３３の電源が制御され、定着ローラー１３１表面が所定の温度に保持される。
【００３２】
誘導加熱部１３３は、励磁コイル１３３ａとコア１３３ｂとを備え、電磁誘導により定着ローラー１３１を加熱するものである。銅線からなる励磁コイル１３３ａは、ホビン（図示せず）に巻回され、コア１３３ｂの中央部の周りを軸方向に周回するように、定着ローラー１３１の外周面の一部に対向配置されている。また励磁コイル１３３ａは、図示しない高圧電源に接続されていて、高圧電源から供給される高周波電流により磁束を発生させる。誘導加熱部１３３から発せられる磁束は、図２の紙面に平行な方向に発せられ、定着ローラー１３１の誘導発熱層を貫通する。誘導発熱層の磁束の周りには渦電流が生じ、渦電流が流れると、誘導発熱層内の電気抵抗によってジュール熱が発生して、誘導発熱層が発熱することになる。
【００３３】
定着ローラー１３１が誘導加熱部１３３によって所定の温度となるように、温度センサー１３４の検知する温度に基づいて電源の電力を制御している。そして、定着ローラー１３１が加熱され所定の温度に昇温すると、ニップ部Ｎで挟持された用紙Ｐが加熱されるとともに、加圧ローラー１３２にて加圧されることにより、用紙Ｐ上の粉体状態のトナーが溶融定着される。
【００３４】
図３は、定着装置１３の斜視図であり、図４は、定着装置１３を図３の右方向から見た側面図である。なお、説明の便宜のため、図３及び図４では定着ローラー１３１、加圧ローラー１３２、各ローラーの駆動機構及び回転検知機構を重点的に示しており、誘導加熱部１３３や温度センサー１３４等は記載を省略している。
【００３５】
図３に示すように、駆動モーター（図示せず）の駆動力が入力される駆動入力ギア３０が回転すると、駆動入力ギア３０に噛み合うローラー駆動ギア３１が回転して加圧ローラー１３２が回転する。そして、加圧ローラー１３２が圧接される定着ローラー１３１が加圧ローラー１３２に従動して回転する。
【００３６】
駆動入力ギア３０及びローラー駆動ギア３１が設けられていない側（図３の右側）には、定着ローラー１３１の回転軸の一端に固定される大径ギア３５と、大径ギア３５に噛み合う第１アイドルギア３７と、第１アイドルギア３７に噛み合う第２アイドルギア３９と、第２アイドルギア３９に噛み合うアクチュエーターギア４０が配置されている。また、アクチュエーターギア４０に対向して第１センサー４１ａ、第２センサー４１ｂが配置されている。第１アイドルギア３７、第２アイドルギア３９、アクチュエーターギア４０、及び第１センサー４１ａ、第２センサー４１ｂは、定着ローラー１３１の回転検知機構６０（図５参照）を構成する。
【００３７】
アクチュエーターギア４０の外周面には第１センサー４１ａ、第２センサー４１ｂのＯＮ及びＯＦＦの切り換えを行う複数枚（ここでは８枚）の遮光板４２が等間隔で固定されている。
【００３８】
また、加圧ローラー１３２は支点４３ａを中心として回動するアーム部材４３に支持されており、アーム部材４３は押圧バネ４５の付勢力によって定着ローラー１３１側に付勢されている。これにより、加圧ローラー１３２は所定の圧力で定着ローラー１３１に圧接される。
【００３９】
第１センサー４１ａ及び第２センサー４１ｂは、平面視コ字型の対向する内面に発光部及び受光部から成る検知部が設けられたＰＩ（フォトインタラプター）センサーであり、アクチュエーターギア４０の外周面に形成された遮光板４２の間隔（ピッチ）よりも所定距離だけ短い間隔で配置されている。
【００４０】
遮光板４２が第１センサー４１ａ、第２センサー４１ｂの検知部の光路を遮断することにより、検知部の受光信号レベルがＨＩＧＨからＬＯＷに切り換わる。この第１センサー４１ａ、第２センサー４１ｂの検知タイミングに基づいて定着ローラー１３１の回転を検知可能となっている。定着ローラー１３１の回転が検知された場合は、検知信号が制御部（図示せず）に送信され、制御部から誘導加熱部１３３（図２参照）に制御信号が送信されて定着ローラー１３１の加熱が開始される。
【００４１】
図５は、本発明の定着装置１３における定着ローラー１３１の回転検知手順を示すフローチャートである。図５のステップに沿って、本発明の定着装置１３に用いられる回転検知機構６０の動作について詳述する。先ず、ユーザーにより印字命令が入力されると（ステップＳ１）、制御部からの駆動信号に基づいて加圧ローラー１３２が回転駆動され、加圧ローラー１３２に圧接された定着ローラー１３１も回転を開始する（ステップＳ２）。そして、回転検知機構６０により定着ローラー１３１が正常に回転しているか否かが検知される（ステップＳ３）。
【００４２】
図６は、回転検知機構６０により定着ローラー１３１の回転が検知される様子を示す概略側面図である。駆動入力ギア３０からの駆動力により加圧ローラー１３２が回転駆動し、加圧ローラー１３２に従動して定着ローラー１３１が回転を開始すると、定着ローラー１３１の回転軸に固定された大径ギア３５も定着ローラー１３１と同方向（図６の反時計方向）に回転する。
【００４３】
次いで、大径ギア３５に噛み合う第１アイドルギア３７が時計方向に回転し、第１アイドルギア３７に噛み合う第２アイドルギア３９が図６の反時計方向に回転することにより、第２アイドルギア３９に噛み合うアクチュエーターギア４０が図６の時計方向に回転する。
【００４４】
そして、アクチュエーターギア４０の回転によって遮光板４２が第１センサー４１ａ、第２センサー４１ｂの検知部を順次通過するため、第１センサー４１ａ、第２センサー４１ｂから検知信号が制御部に送信されて定着ローラー１３１の回転が検知される。このとき、第１センサー４１ａ、第２センサー４１ｂによる検知パターンは表１のようになる。
【００４５】
【表１】
2014146059.tif 000003
【００４６】
表１において、フラグ「０」はセンサーの検知部の光路が開放された状態を示し、フラグ「１」はセンサーの検知部の光路が遮光された状態を示す。例えばパターンＡの場合、図７に示すように、第１センサー４１ａの検知部５０ａの光路、及び第２センサー４１ｂの検知部５０ｂの光路が、それぞれ遮光板４２ａ、４２ｂで遮断されている状態を示す。
【００４７】
図７の状態からアクチュエーターギア４０が所定量だけ回転すると、図８に示すように、第１センサー４１ａの検知部５０ａは遮光板４２ａと４２ｂの間に入り光路が開放され、第２センサー４１ｂの検知部５０ｂの光路は遮光板４２ｂで遮断されているパターンＢの状態となる。
【００４８】
図８の状態からアクチュエーターギア４０が所定量だけ回転すると、図９に示すように、第１センサー４１ａの検知部５０ａが遮光板４２ａと４２ｂの間に入り、第２センサー４１ｂの検知部５０ｂが遮光板４２ｂと４２ｃの間に入ることにより、検知部５０ａ及び検知部５０ｂの光路が共に開放されているパターンＣの状態となる。
【００４９】
図９の状態からアクチュエーターギア４０が所定量だけ回転すると、図１０に示すように、第１センサー４１ａの検知部５０ａの光路が遮光板４２ｂで遮断され、第２センサー４１ｂの検知部５０ｂは遮光板４２ｂと４２ｃの間に入り光路が開放されているパターンＤの状態となる。そして、パターンＤからアクチュエーターギア４０が所定量だけ回転すると、第１センサー４１ａの検知部５０ａの光路、及び第２センサー４１ｂの検知部５０ｂの光路が、それぞれ遮光板４２ｂ、４２ｃで遮光されているパターンＡに戻る。
【００５０】
即ち、定着ローラー１３１が正常に回転している状態では、第１センサー４１ａ及び第２センサー４１ｂは、パターンＡ〜Ｄを表１に示したＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄの順に繰り返し検知する。そこで、パターンＡ〜Ｄのうち２つ以上の検知パターンを前記の順序で所定時間内（例えば３００ｍｓｅｃ）に検知したとき定着ローラー１３１が正常に回転していると判断する。
【００５１】
図５に戻って、制御部において上述したパターンＡ〜Ｄのうち２つ以上が第１センサー４１ａ及び第２センサー４１ｂで所定の順序で検知されているか否かが判断され（ステップＳ４）、正常に回転していると判断された場合は誘導加熱部１３３に電力を供給して定着ローラー１３１の加熱を開始する（ステップＳ５）。
【００５２】
そして、定着ローラー１３１表面が所定の定着温度に到達するまで電力の供給が継続して行われ、温度センサー１３４により定着温度に到達したと判断されると（ステップＳ６でＹＥＳ）、所定のタイミングで画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおけるトナー像の形成、及び用紙カセット１６からの用紙の供給が開始され、印字が実行される（ステップＳ７）。
【００５３】
一方、ステップＳ４で定着ローラー１３１が正常に回転していないと判断された場合は（ステップＳ４でＮＯ）、定着ローラー１３１の加熱を開始せずに操作パネルの液晶表示部（図示せず）に警告メッセージを表示し（ステップＳ８）、印字動作を中止する。
【００５４】
図１１は、駆動入力ギア３０とローラー駆動ギア３１（いずれも図３参照）との間で歯飛びが発生した場合の回転検知機構６０の動作を示す概略側面図である。この場合、ローラー駆動ギア３１は駆動入力ギア３０に噛み合うときの僅かな回転（正回転）と、歯飛びが発生したときの回転負荷による僅かな逆回転とを繰り返すため、加圧ローラー１３２及び加圧ローラー１３２に従動して回転する定着ローラー１３１も正逆回転を小刻みに繰り返す。
【００５５】
これにより、定着ローラー１３１に固定された大径ギア３５、及び大径ギア３５に噛み合う第１アイドルギア３７の第１ギア部材３７ａも時計方向及び反時計方向の回転を小刻みに繰り返す。このとき、アクチュエーターギア４０の回転位置によっては、遮光板４２が第１センサー４１ａの検知部５０ａの光路、或いは第２センサー４１ｂの検知部５０ｂの光路を遮断または開放するため、第１センサー４１ａ、或いは第２センサー４１ｂによりエッジが検知される。
【００５６】
このとき、例えばアクチュエーターギア４０が図７の状態と図８の状態を往復する場合は、パターンＡとパターンＢのみが繰り返し検知されることになる。同様に、図８の状態と図９の状態を往復する場合はパターンＢとパターンＣのみが繰り返し検知される。また、図９の状態と図１０の状態を往復する場合はパターンＣとパターンＤのみが繰り返し検知され、図１０の状態と図７の状態を往復する場合はパターンＤとパターンＡのみが繰り返し検知される。従って、第１センサー４１ａ、第２センサー４１ｂによる検知パターンは表１に示したＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄの順に繰り返すことはなく、定着ローラー１３１が正常に回転していると誤検知されることはない。
【００５７】
また、上記実施形態では、第１センサー４１ａ及び第２センサー４１ｂを、遮光板４２の間隔（ピッチ）よりも所定距離だけ短い間隔で配置した場合について説明したが、第１センサー４１ａ及び第２センサー４１ｂを、遮光板４２の間隔（ピッチ）よりも所定距離だけ長い間隔で配置することもできる。この場合、第１センサー４１ａ、第２センサー４１ｂによる検知パターンは表２のようになる。
【００５８】
【表２】
2014146059.tif 000004
【００５９】
第１センサー４１ａの検知部５０ａの光路、及び第２センサー４１ｂの検知部５０ｂの光路が共に遮光板４２ａ、４２ｂで遮断されているパターンＡが検知されてからアクチュエーターギア４０が所定量だけ回転すると、回転方向上流側に配置された第２センサー４１ｂの光路が先に開放されるため、第１センサー４１ａが「１」、第２センサー４１ｂが「０」となるパターンＤが検知される。
【００６０】
パターンＤが検知されてからアクチュエーターギア４０が所定量だけ回転すると、回転方向下流側に配置された第１センサー４１ａの光路も開放されるため、第１センサー４１ａ、第２センサー４１ｂが共に「０」となるパターンＣが検知され、アクチュエーターギア４０がさらに所定量だけ回転すると、回転方向上流側に配置された第２センサー４１ｂの光路が先に遮断されるため、第１センサー４１ａが「０」、第２センサー４１ｂが「１」となるパターンＢが検知される。
【００６１】
即ち、定着ローラー１３１が正常に回転している状態では、第１センサー４１ａ及び第２センサー４１ｂは、パターンＡ〜Ｄを表２に示したＡ→Ｄ→Ｃ→Ｂの順に繰り返し検知する。そこで、パターンＡ〜Ｄのうち２つ以上の検知パターンを前記の順序で所定時間内（例えば３００ｍｓｅｃ）に検知したとき定着ローラー１３１が正常に回転していると判断する。
【００６２】
以上説明したように、本発明の構成によれば、第１センサー４１ａ、第２センサー４１ｂにより所定の検知パターンが一定順序で検知された場合に定着ローラー１３１が正常に回転していると判断することにより、駆動入力ギア３０の歯飛び発生時における定着ローラー１３１の回転の誤検知を確実に防止することができる。従って、定着ローラー１３１が停止した状態で加熱されることによるローラーの熱変形や発煙、発火のおそれがなく安全性に優れた定着装置１３、及び画像形成装置１００となる。
【００６３】
なお、ここでは第１アイドルギア３７と第２アイドルギアの２つのギアを用いて定着ローラー１３１に固定された大径ギア３５とアクチュエーターギア４０とを連結したが、３つ以上のアイドルギアを用いて連結しても良い。
【００６４】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、誘導加熱部１３３を有するＩＨ方式の定着装置１３を例に挙げて説明したが、定着ローラーが他の加熱方式で加熱される定着装置にも全く同様に適用できるのはもちろんである。
【００６５】
例えば、定着ローラーと加熱ローラーとに無端状の定着ベルトを架け渡し、加熱ローラーを外部から加熱して定着ベルトを発熱させ、定着ベルトを介して定着ローラーと加圧ローラーのニップで未定着トナー画像を記録媒体に定着させるベルト加熱方式の場合、加熱ローラーの回転検知機構として用いることができる。
【００６６】
また、本発明は図１に示したようなタンデム型のカラープリンター１００に限らず、モノクロ複写機やデジタル複合機、ファクシミリやレーザープリンター等、定着装置を備えた種々の画像形成装置に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、定着ローラー等の被加熱回転体を外部から加熱する加熱手段を備え、被加熱回転体が回転している状態で加熱を行う必要のある定着装置に利用可能である。本発明の利用により、ギアの噛み合い不良による歯飛びが発生した場合に、被加熱回転体の回転の誤検知を防止して被加熱回転体の過熱による熱変形や発煙、発火を確実に防止できる安全性の高い定着装置となる。
【符号の説明】
【００６８】
Ｐａ〜Ｐｄ            画像形成部
１３                  定着装置
１３ａ                定着ローラー対
１３１                定着ローラー（被加熱回転体）
１３２                加圧ローラー
１３３                誘導加熱部（加熱手段）
３０                  駆動入力ギア
３１                  ローラー駆動ギア
３５                  大径ギア（出力側ギア）
３７                  第１アイドルギア
３９                  第２アイドルギア
４０                  アクチュエーターギア
４１ａ                第１センサー（光学式センサー）
４１ｂ                第２センサー（光学式センサー）
４２、４２ａ〜４２ｃ  遮光板
５０ａ、５０ｂ        検知部
６０                  回転検知機構
１００                カラープリンター
【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】
2014146059.tif 000009
【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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