(57)【要約】【課題】  搬送機構における回転体の回転表面への記録媒体の巻き付きを効果的に検知することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  回転体を有し、回転体の回転動作により記録媒体を搬送する搬送機構を備える画像形成装置であって、回転体の回転表面に対して回転軸方向と略平行に通過する光を放出する発光部と、発光部から放出された光を受光する受光部と、受光部からの情報に基づき回転体上の記録媒体の巻き付きの有無を判断する判断部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。【選択図】      図２
2006317552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体を有し、前記回転体の回転動作により記録媒体を搬送する搬送機構を備える画像形成装置であって、
前記回転体の回転表面に対して回転軸方向と略平行に通過する光を放出する発光部と、
前記発光部から放出された光を受光する受光部と、
前記受光部からの情報に基づき前記回転体上の記録媒体の巻き付きの有無を判断する判断部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記搬送機構は記録媒体上に形成された現像剤像を定着する定着器であり、前記回転体は加熱回転体であることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記発光部は前記加熱回転体の第１端部から所定距離離れて配設され、前記受光部は前記第１端部と反対側の第２端部から所定距離離れて配設されることを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記発光部から前記受光部に向けて放出される光の光軸が前記加熱回転体の回転軸に略平行であることを特徴とする、請求項３に画像形成装置。
【請求項５】
前記発光部から前記受光部に向けて放出される光の光軸が前記加熱回転体の回転軸に対して所定の角度を有することを特徴とする、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記発光部及び前記受光部は前記加熱回転体の第１端部側に配設され、前記第１端部と反対の第２端部側に前記発光部及び前記受光部に対向する反射体をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記発光部は前記第１端部から所定距離離れて配設され、前記受光部は前記第１端部から所定距離離れかつ前記発光部に並設され、前記反射体は前記第２端部から所定距離離れて配設されることを特徴とする、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記発光部から前記反射体に向けて放出され、前記反射体で反射される光の光軸が前記加熱回転体の回転軸に略平行であることを特徴とする、請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
一端が前記発光部に接続され他端が前記加熱回転体の第１端部の近傍に配設される第１導光管と、一端が前記受光部に接続され他端が前記加熱回転体の前記第１端部と反対側の第２端部の近傍に配設される第２導光管と、をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記発光部から前記第１導光管を介して放出され、前記第２導光管を介して前記受光部に受光される光の光軸が前記加熱回転体の回転軸に略平行であることを特徴とする、請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記第１導光管及び前記第２導光管は、光ファイバーであることを特徴とする、請求項９及び１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
回転体を有し、前記回転体の回転動作により記録媒体を搬送する搬送機構を備える画像形成装置であって、
前記回転体の回転表面に対して少なくとも回転軸方向の全域に光を放出する発光部と、
前記発光部から放出された光の反射光を受光して前記反射光に基いて画像情報を生成する画像生成部と、
前記画像情報に基づき前記回転体上の記録媒体の巻き付きの有無を判断する判断部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
前記搬送機構は記録媒体上に形成された現像剤像を定着する定着器であり、前記回転体は加熱回転体であることを特徴とする、請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
記録媒体を搬送すると共に前記記媒体上に形成された現像剤像を定着する定着装置であって、
加熱回転体と、
前記加熱回転体の回転表面に対して回転軸方向と略平行に通過する光を放出する発光部と、
前記発光部から放出された光を受光する受光部と、
前記受光部からの情報に基づき前記加熱回転体上の記録媒体の巻き付きの有無を判断する判断部と、
を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項１５】
前記発光部は前記加熱回転体の第１端部から所定距離離れて配設され、前記受光部は前記第１端部と反対側の第２端部から所定距離離れて配設されることを特徴とする、請求項１４に記載の定着装置。
【請求項１６】
前記発光部から前記受光部に向けて放出される光の光軸が前記加熱回転体の回転軸に略平行であることを特徴とする、請求項１５に記載の定着装置。
【請求項１７】
前記発光部から前記受光部に向けて放出される光の光軸が前記加熱回転体の回転軸に対して所定の角度を有することを特徴とする、請求項１５に記載の定着装置。
【請求項１８】
前記発光部及び前記受光部は前記加熱回転体の第１端部側に配設され、前記第１端部と反対の第２端部側に前記発光部及び前記受光部に対向する反射体をさらに備えることを特徴とする、請求項１４に記載の定着装置。
【請求項１９】
前記発光部は前記第１端部から所定距離離れて配設され、前記受光部は前記第１端部から所定距離離れかつ前記発光部に並設され、前記反射体は前記第２端部から所定距離離れて配設されることを特徴とする、請求項１８に記載の定着装置。
【請求項２０】
前記発光部から前記反射体に向けて放出され、前記反射体で反射される光の光軸が前記加熱回転体の回転軸に略平行であることを特徴とする、請求項１９に記載の定着装置。
【請求項２１】
一端が前記発光部に接続され他端が前記加熱回転体の第１端部の近傍に配設される第１導光管と、一端が前記受光部に接続され他端が前記加熱回転体の前記第１端部と反対側の第２端部の近傍に配設される第２導光管と、をさらに備えることを特徴とする、請求項１４に記載の定着装置。
【請求項２２】
前記発光部から前記第１導光管を介して放出され、前記第２導光管を介して前記受光部に受光される光の光軸が前記加熱回転体の回転軸に略平行であることを特徴とする、請求項２１に記載の定着装置。
【請求項２３】
前記第１導光管及び前記第２導光管は、光ファイバーであることを特徴とする、請求項２１及び２２に記載の定着装置。
【請求項２４】
記録媒体を搬送すると共に前記記媒体上に形成された現像剤像を定着する定着装置であって、
加熱回転体と、
前記加熱回転体の回転表面に対して少なくとも回転軸方向の全域に光を放出する発光部と、
前記発光部から放出された光の反射光を受光して前記反射光に基いて画像情報を生成する画像生成部と、
前記画像情報に基づき前記回転体上の記録媒体の巻き付きの有無を判断する判断部と、
を備えることを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転動作による記録媒体の搬送機構を備える画像形成装置に関する。また、現像剤を記録媒体に定着させる画像形成装置内の定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真式プリンタなどに代表される画像形成装置では、帯電・露光・現像・転写・定着の一連の工程を通して画像データが記録媒体に印刷される。その原理を簡単に説明すると、まず、帯電器により表面が一様に帯電された静電潜像担持体としての感光体ドラムの表面に露光器により露光し、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する。次に、静電潜像が形成された感光体ドラムの表面に現像剤（以下、トナーと称す）を付着させて可視像化し、転写器により記録媒体にトナー像を転写する。そして、記録媒体に担持された未定着のトナー像を定着装置で定着させ、一連の印刷動作が終了する。
【０００３】
ところで、画像形成装置における定着工程では、発熱体、例えば、ハロゲンランプやニクロム線ヒータなどを内蔵した加熱回転体としての定着ローラと、定着ローラに当接して配設される加圧回転体としての加圧ローラとにより、未定着のトナー像を担持した記録媒体を熱加圧して定着させる方法が広く用いられている。このような定着装置においては、印字密度が高い記録媒体、すなわち、多量のトナーを担持した記録媒体などを定着させる場合、記録媒体の持つ搬送方向への復元力よりも定着ローラと記録媒体との間の付着力が大きくなることがあり、記録媒体が定着ローラの表面に巻き付いて不具合を引き起こすことがある。
【０００４】
定着装置における定着ローラの表面に巻き付いた記録媒体の検知に関する発明が、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の定着装置は、発熱体からの熱を伝導する定着ローラと、定着ローラに圧接する加圧ローラと、定着ローラを回転駆動するためのモータと、定着ローラの表面に対向するように配設された反射型フォトセンサと、反射型フォトセンサからの信号を入力する信号入力手段及び定着ローラ表面の記録媒体の有無を判断する判断手段を有する制御部とを備えている。制御部が、信号入力手段に入力された反射型フォトセンサからのセンサ出力信号と、定着ローラ表面に記録媒体がない時に信号入力手段に入力された反射型フォトセンサからのセンサ出力基準信号とを比較することにより、定着ローラ表面の記録媒体の巻き付きを検知している。
【特許文献１】特開２０００−１５５４９４号公報（６−７頁、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されているような反射型フォトセンサによる検知では、定着ローラ表面のスポット領域、すなわち、ごく限られた領域しか検知できない。また、画像形成装置における記録媒体の巻き付きは、定着装置における定着ローラ表面への巻き付きに限らず、回転動作により記録媒体を搬送する機構、例えば、転写ローラや転写ベルトなどでも発生する虞がある。特許文献１に記載されているような反射型フォトセンサによる検知では、このような搬送機構における記録媒体の巻き付きに関しても限られた領域でしか検知できない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る画像形成装置は、回転体を有し、回転体の回転動作により記録媒体を搬送する搬送機構を備える画像形成装置であって、回転体の回転表面に対して回転軸方向と略平行に通過する光を放出する発光部と、発光部から放出された光を受光する受光部と、受光部からの情報に基づき回転体上の記録媒体の巻き付きの有無を判断する判断部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る画像形成装置によれば、回転体の回転表面に対して回転軸方向と略平行に通過する光を放出する発光部と、発光部から放出された光を受光する受光部とを配設し、それらにより回転体上の記録媒体の巻き付きの有無を検知するようにしたので、回転体の回転軸の全長方向に渡って広範囲に記録媒体の巻き付きを検知することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
１）第１実施形態
〔画像形成装置〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る定着装置（定着器）１００を備える画像形成装置１０００の概略構成図である。なお、図１では、説明の便宜上、本発明に関係しない一部の構造を省略している。
【０００９】
画像形成装置１０００は、感光体ドラム１と、帯電器２と、露光器３と、現像器４と、転写器５と、定着器１００と、記録媒体収納部６と、記録媒体残量センサ７と、書き出しセンサ８と、排出センサ９とを備えている。
【００１０】
帯電器２は、図示しない印刷制御部からの指令により、感光体ドラム１の表面を、例えば、−６００Ｖに帯電させるための高電圧を発生する。帯電器２は、例えば、感光体ドラム１の表面に接して回転する半導電性の帯電ローラであり、帯電器２が発生する電圧は、例えば、−１０００〜−１１００Vである。露光器３は、印刷制御部からの指令により、感光体ドラム１の表面に対して画像を形成する領域のみに露光し、感光体ドラム１の表面に、例えば、−５０〜０Ｖの電圧からなる静電潜像を形成する。露光器３は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）やレーザー照射器などである。現像器４は、現像剤であるトナーを負電圧に帯電させ、この負電圧に帯電したトナーを電気的な吸引力により感光体ドラム１の表面に供給し、感光体ドラム１の表面にトナーからなる可視像（以下、トナー像と称す）を形成する。転写器５は、感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像を電気的な吸引力により記録媒体に転写する。転写器５の電圧は、例えば、＋２０００〜＋３０００Ｖである。定着器１００は、転写された未定着のトナー像を担持した記録媒体を熱加圧してトナー像を溶着して定着させる。なお、定着器１００の構成及び機能については後で詳細に説明する。
【００１１】
記録媒体収納部６は、画像形成前の記録媒体、例えば、印刷用紙などを収納するためのカセットである。記録媒体残量センサ７は、記録媒体収納部６に収納された記録媒体の残量を監視するためのセンサであり、記録媒体の有無に関する信号を印刷制御部に送る。書き出しセンサ８は、画像が形成される記録媒体の通過を監視するためのセンサであり、記録媒体を検知するとその検知信号を印刷制御部に送る。排出センサ９は、画像が形成された記録媒体の通過を監視するためのセンサであり、記録媒体を検知するとその検知信号を印刷制御部に送る。なお、書き出しセンサ８と排出センサ９とにより、印刷動作における異常、例えば、画像形成装置１０００の印刷機構内で記録媒体の搬送が適切に行われずに詰まってしまう、いわゆるジャム（Ｊａｍ）などの不具合を検出することができる。具体的には、書き出しセンサ８で記録媒体の通過を確認後、所定の時間内に排出センサ９で記録媒体の通過を確認できない場合には、印刷動作において異常が発生していると判断することができる。
【００１２】
〔定着装置〕
図２（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る定着装置（定着器）１００の概略構成図である。なお、図２（ａ）では、説明の便宜上、本発明に関係しない一部の構造を省略している。
【００１３】
定着器１００は、定着ローラ１０１と、発熱体１０２と、加圧ローラ１０３と、温度検知センサ１０４と、通電制御部１０５と、光電センサ１０６とを備えている。
【００１４】
定着ローラ１０１は、その内部に発熱体1０２、例えば、ハロゲンランプやニクロム線ヒータなどを内蔵しており、発熱体1０２から発せられる熱が定着ローラの全体に均一に伝導されるようになっている。また、定着ローラ１０１は、図示しない駆動モータなどにより、例えば、図２（ａ）の矢印Ａで示す方向に回転する。なお、定着ローラ１０１の加熱方法は、ハロゲンランプやニクロム線ヒータなどの発熱体を用いる方法に限定されるものではなく、その他の方法、例えば、電磁誘導（ＩＨ：Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）により加熱する方法などを用いることも可能である。
【００１５】
加圧ローラ１０３は、定着ローラ１０１に当接し、加圧ローラ１０３の回転軸の方向と、定着ローラ１０１の回転軸の方向とが一致するように配設される。また、加圧ローラ１０３は、図示しない連結機構により、定着ローラ１０１の回転動作に同調して、例えば、図２（ａ）の矢印A’で示す方向、すなわち、定着ローラ１０１の回転方向とは逆方向に回転する。
【００１６】
定着ローラ１０１と加圧ローラ１０３とにより、未定着のトナー像を担持した記録媒体が熱加圧され、記録媒体上のトナー像が溶着して定着する。また、上述した定着ローラ１０１及び加圧ローラ１０３の回転動作により、記録媒体が所定の方向に搬送される。
【００１７】
温度検知センサ１０４は、定着ローラ１０１の表面温度を検知するためのセンサである。温度検知センサ１０４は、例えば、サーミスタが使用される。なお、温度検知センサ１０４は、定着ローラ１０１の表面に接して配設されることが望ましいが、高感度の温度検知センサを使用する場合には、定着ローラ１０１の表面近傍に非接触で配設されてもよい。
【００１８】
通電制御部１０５は、印刷制御部からの指令により、発熱体1０２の通電状態を切り替える。すなわち、通電制御部１０５は、温度検知センサ１０４が検知した定着ローラ１０１の表面温度が所定の温度範囲、例えば、１７０±１０℃の範囲に維持されるように発熱体1０２への通電をＯＮ／ＯＦＦする。例えば、温度検知センサ１０４が検知した定着ローラ１０１の表面温度が所定の温度範囲よりも高い場合には、印刷制御部から発熱体1０２への通電ＯＦＦの指令を受け、発熱体1０２への通電をＯＦＦする。一方、温度検知センサ１０４が検知した定着ローラ１０１の表面温度が所定の温度範囲よりも低い場合には、印刷制御部から発熱体1０２への通電ＯＮの指令を受け、発熱体1０２への通電をＯＮする。
【００１９】
光電センサ１０６は、発光器１０６ａ及び受光器１０６ｂで構成される一対のセンサで、定着ローラ１０１の表面への記録媒体の巻き付きを検知する。第１実施形態では、発光器１０６ａと受光器１０６ｂとの間に定着ローラ１０１が介在しており、発光器１０６ａから放出される光が定着ローラ１０１の表面近傍を通過して受光器１０６ｂで受光される。発光器１０６ａ及び受光器１０６ｂは、図２（ａ）に示すように、発光器１０６ａから受光器１０６ｂに向けて放出される光の光軸が、定着ローラ１０１の回転軸に略平行となるように配設される。さらには、図２（ｂ）の正面図で示すように、発光器１０６ａから受光器１０６ｂに向けて放出される光が、定着ローラ１０１の表面に接するか、もしくは定着ローラ１０１の表面からごく僅かに離れた程度で通過するように発光器１０６ａ及び受光器１０６ｂが配設されることが望ましい。なお、発光器１０６ａから放出される光は、例えば、赤外光が一般的であるが、勿論赤外光に限定されるものではない。
【００２０】
ここで、定着器１００の機構上、上述した光軸と定着ローラ１０１の回転軸とが略平行となるように発光器１０６ａ及び受光器１０６ｂを配設することが困難な場合には、図３（ａ）に示すように、上述した光軸が定着ローラ１０１の回転軸に対して所定の角度を持つように発光器１０６ａ及び受光器１０６ｂを配設することも可能である。この時、図３（ｂ）の側面図で示すように、発光器１０６ａから受光器１０６ｂに向けて放出される光が、定着ローラ１０１の表面に接するか、もしくは定着ローラ１０１の表面からごく僅かに離れた程度で通過するように発光器１０６ａ及び受光器１０６ｂが配設されることが望ましい。
【００２１】
また、発光器１０６ａ及び受光器１０６ｂは、定着ローラ１０１からの熱による誤作動を防止するため、定着ローラ１０１から回転軸方向に所定距離、例えば、５０ｍｍ以上離して配設されることが望ましい。ただし、図４に示すように、定着器１００の周囲が断熱壁で覆われ、その断熱壁の外側に発光器１０６ａ及び受光器１０６ｂが取り付けられるような場合には、発光器１０６ａ及び受光器１０６ｂと、定着ローラ１０１との距離ｄは５０ｍｍ以下であってもよい。
【００２２】
ここで、図５及び図６を用いて、発光器１０６ａ及び受光器１０６ｂの構成と遮蔽物の検知原理を簡単に説明する。
【００２３】
図５は、発光器１０６ａ及び受光器１０６ｂの概略構成図である。発光器１０６ａは、発光素子１０６ａ’からなっている。発光素子１０６ａ’は、例えば、発光ダイオードで、アノード（図中Aで示す）とカソード（図中Cで示す）との間に所定の順方向電圧、すなわち、カソードに対してアノードの電位が高くなるように電圧をかけることで光を放出する。一方、受光器１０６ｂは、受光素子１０６ｂ’からなっている。受光素子１０６ｂ’は、例えば、フォトダイオードで、発光器１０６ａからの光を受けると光を吸収して所定の電圧を発生する。
【００２４】
図６は、発光器１０６ａと受光器１０６ｂとによる遮蔽物の検知原理を示している。図６（ａ）に示すように、発光器１０６ａと受光器１０６ｂとの間に遮蔽物が存在しない場合は、発光器１０６ａから放出された光が受光器１０６ｂに直接吸収されることになる。そのため、受光器１０６ｂにおける出力電圧Ｖｏｕｔは、吸収した光の強度レベルに応じた高い値を示す。一方、図６（ｂ）に示すように、発光器１０６ａと受光器１０６ｂとの間に遮蔽物が存在する場合は、発光器１０６ａから放出された光が遮蔽物に遮られ、受光器１０６ｂに吸収される光はごく僅かであるか、場合によっては全く吸収されないことになる。そのため、受光器１０６ｂにおける出力電圧Ｖｏｕｔは、遮蔽物がない場合に比べるとかなり低い値を示す。従って、受光器１０６ｂの出力電圧Ｖｏｕｔを監視すれば、発光器１０６ａと受光器１０６ｂとの間の遮蔽物の有無を検知することができる。
【００２５】
図７は、上述した発光器１０６ａと受光器１０６ｂとによる遮蔽物の検知原理を利用した記録媒体の巻き付き検知を説明する図である。図７（ａ）に示すように、定着ローラ１０１の表面に記録媒体の巻き付きがない場合は、発光器１０６ａから放出された光が受光器１０６ｂに直接吸収されることになる。そのため、受光器１０６ｂにおける出力電圧Ｖｏｕｔは、吸収した光の強度レベルに応じた高い値を示す。一方、図７（ｂ）に示すように、定着ローラ１０１の表面に記録媒体が巻き付き、特に、定着ローラ１０１の表面から記録媒体の一部が蛇腹状に浮き上がっているような場合は、発光器１０６ａから放出された光が記録媒体に遮られるため、受光器１０６ｂに吸収される光はごく僅かであるか、場合によっては全く吸収されないことになる。そのため、受光器１０６ｂにおける出力電圧Ｖｏｕｔは、記録媒体の巻き付きがない場合に比べるとかなり低い値を示す。従って、受光器１０６ｂの出力電圧Ｖｏｕｔを監視すれば、定着ローラ１０１の表面に巻き付いた記録媒体、特に、蛇腹状に巻き付いた記録媒体の有無を効果的に検知することができる。
【００２６】
〔制御構成〕
図８は、本発明の第１実施形態に係る定着装置（定着器）１００及び画像形成装置１０００の制御構成を示すブロック図である。なお、図８では、説明の便宜上、本発明に関係しない一部の構造を省略している。
【００２７】
定着器１００及び画像形成装置１０００における制御構成は、画像形成装置１０００における印刷動作を制御する印刷制御部１０に、帯電器用電源２ａと、露光器３と、現像器用電源４ａと、転写器用電源５ａと、通電制御部１０５と、温度検知センサ１０４と、発光器１０６ａと、受光器１０６ｂと、記録媒体残量センサ７と、書き出しセンサ８と、排出センサ９とが接続される構成となっている。さらに、帯電器用電源２ａには帯電器２が接続され、現像器用電源４ａには現像器４が接続され、転写器用電源５ａには転写器５が接続され、通電制御部１０５には発熱体１０２が接続される構成となっている。
【００２８】
〔印刷動作〕
図１、図２及び図８を用いて、本発明の第１実施形態に係る定着装置（定着器）１００及び画像形成装置１０００の動作を説明する。
【００２９】
まず、印刷制御部１０は、画像形成装置１０００の全体の制御を司る主制御部（図示せず）から印刷処理に関する指令を受信すると、温度検知センサ１０４により定着ローラ１０１の表面温度を検知し、定着ローラ１０１の表面温度が所定の温度範囲、例えば、１７０±１０℃の温度範囲にあるか否かを判断する。定着ローラ１０１の表面温度が所定の温度範囲よりも高い場合には、印刷制御部１０は通電制御部１０５に発熱体1０２への通電ＯＦＦの指令を送り、通電制御部１０５が発熱体1０２への通電をＯＦＦする。一方、定着ローラ１０１の表面温度が所定の温度範囲よりも低い場合には、印刷制御部１０は通電制御部１０５に発熱体1０２への通電ＯＮの指令を送り、通電制御部１０５が発熱体1０２への通電をＯＮし、定着ローラ１０１が所定の温度範囲になるまで加熱される。以降、印刷制御部１０は、通電制御部１０５を介して定着ローラ１０１の表面温度が所定の温度範囲を維持するように制御する。
【００３０】
次に、印刷制御部１０は、記録媒体残量センサ７により記録媒体収納部６内に記録媒体が存在するか否かを検知する。記録媒体収納部６内に記録媒体が存在しない場合には、印刷制御部１０は画像形成装置１０００の表示部（図示せず）に警告を表示する。一方、記録媒体収納部６内に記録媒体が存在する場合には、印刷制御部１０は記録媒体の搬送機構（図示せず）に対し、記録媒体収納部６から記録媒体を送り出し、画像形成装置１０００内部の印刷機構内に記録媒体を搬送するように指令を出す。なお、記録媒体は、図１において矢印A−A’で示す流れに搬送されるものとする。
【００３１】
次に、印刷制御部１０は、書き出しセンサ８により記録媒体の存在を検知すると、帯電器用電源２ａに指令を送り、帯電器２に、例えば、−１０００〜−１１００Vの電圧を印加する。帯電器２は、感光体ドラム１の表面を、例えば、−６００Ｖに帯電させる。
【００３２】
次に、印刷制御部１０は、露光器３により感光体ドラム１の表面に対して画像を形成する領域のみに露光し、露光された感光体ドラム１の表面に、例えば、−５０〜０Ｖの電圧からなる静電潜像を形成する。
【００３３】
次に、印刷制御部１０は、現像器用電源４ａに指令を送り、現像器４内において現像剤であるトナーを負電圧に帯電させる。現像器４で負電圧に帯電させられたトナーは、感光体ドラム１の表面に電気的な吸引力、いわゆるクーロン力により吸引され、感光体ドラム１の表面にトナー像が形成される。
【００３４】
次に、印刷制御部１０は、転写器用電源５ａに指令を送り、転写器５に、例えば、＋２０００〜＋３０００Ｖの電圧を印加する。感光体ドラム１が回転し、感光体ドラム１の表面に担持されたトナー像が転写器５に対向する位置に搬送され、感光体ドラム１と転写器５との間隙を記録媒体が通過すると、トナー像が記録媒体の表面に転写される。なお、この段階では、記録媒体の表面に転写されたトナー像は未定着の状態である。
【００３５】
次に、未定着のトナー像を担持した記録媒体は、定着器１００に導かれ、発熱体1０２により所定温度に加熱された定着ローラ１０１と、定着ローラ１０１に圧接する加圧ローラ１０３との間隙を通過することでトナー像が熱加圧され、記録媒体の表面にトナー像が溶着して定着される。
【００３６】
次に、トナー像が定着した記録媒体は、搬送機構（図示せず）により搬送され、画像形成装置１０００の外部に排出されて印刷動作が終了する。
【００３７】
〔不具合検知動作〕
上述した一連の印刷動作において、画像形成装置１０００の印刷機構内で記録媒体の搬送が適切に行われずに詰まってしまう、いわゆるジャム（Ｊａｍ）などの不具合が発生することがある。通常、印刷機構内におけるジャムの発生は、画像形成装置１０００に備えられた書き出しセンサ８及び排出センサ９の両センサで検知することができる。すなわち、書き出しセンサ８で記録媒体の通過を確認後、所定の時間内に排出センサ９で記録媒体の通過を確認できない場合には、印刷動作においてジャムが発生していると判断することができる。
【００３８】
ジャムが発生すると、印刷制御部１０は印刷動作を停止させると共に画像形成装置１０００の表示部（図示せず）に警告を表示し、詰まった記録媒体の除去をユーザに要求する。そして、ユーザが画像形成装置１０００のカバー（図示せず）を開閉したことをカバー開閉センサ（図示せず）が検知すると、印刷制御部１０は詰まった記録媒体の除去作業が行われたものと判断し、実際にジャムが回避されたか否かの確認動作を行う。
【００３９】
ところで、画像形成装置１０００におけるジャムの発生場所は様々であるが、定着器、特に定着ローラにおける記録媒体の巻き付きは比較的頻繁に生じやすく、また、目視により記録媒体の巻き付きの有無を確認することは困難である。そこで、本実施形態では、定着器１００を図２（ａ）に示す構成とし、以下に説明する方法で定着器１００、特に定着ローラ１０１における記録媒体の巻き付きを容易に検知し得ることを特徴としている。
【００４０】
図９は、本発明の第１実施形態に係る定着装置（定着器）１００における記録媒体の巻き付き検知動作を示すフローチャートである。
【００４１】
ステップＳ１０１では、印刷制御部１０は、カバー開閉センサ（図示せず）によりカバー（図示せず）が開閉されたことを検知すると、発光器１０６ａに所定の電源電圧を印加して発光素子１０６a’から光を発生させる。続いて、印刷制御部１０は、受光素子１０６ｂ’を介して受光器１０６ｂが受光した光量に応じた出力を電圧値として取り込み、その出力電圧値を、例えば、印刷制御部１０の内部に備えられたＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶装置に記憶する。ここで、図７において既に説明したように、受光器１０６ｂからの出力電圧値は、記録媒体の巻き付きの有無によりその電圧レベルが大きく異なる。すなわち、発光器１０６ａと受光器１０６ｂとの間に記録媒体が存在しない場合は、吸収した光の強度レベルに応じた高い値を示す。一方、発光器１０６ａと受光器１０６ｂとの間に記録媒体が存在する場合は、記録媒体がない場合に比べるとかなり低い値を示す。従って、受光器１０６ｂからの出力電圧値をモニタすることにより、定着ローラ１０１への記録媒体の巻き付き、特に、蛇腹状に巻き付いた記録媒体の有無を効果的に検知することが可能となる。
【００４２】
ステップＳ１０２では、印刷制御部１０の記憶装置に記憶された受光器１０６ｂからの出力電圧値と、同様に印刷制御部１０の記憶装置に予め記憶された基準電圧値とを比較することにより、定着ローラ１０１への記録媒体の巻き付きがあるか否かを判断する。受光器１０６ｂからの出力電圧値が基準電圧値に比して大きい、あるいは同等である場合は、定着ローラ１０１への記録媒体の巻き付きがないと判断し、ステップＳ１０５へ進む。一方、受光器１０６ｂからの出力電圧値が基準電圧値に比して小さい場合は、定着ローラ１０１への記録媒体の巻き付きがあると判断し、ステップＳ１０３へ進む。ここで、上述した基準電圧値とは、定着ローラ１０１への記録媒体の巻き付きがない状態の受光器１０６ｂの出力電圧を実験的に求め、画像形成装置１０００の個体差によるバラツキ等を考慮した所定の補正を加えて設定される電圧値である。また、より簡単に、定着ローラ１０１への記録媒体の巻き付きがない状態の受光器１０６ｂの出力電圧と、定着ローラ１０１への記録媒体の巻き付きがある状態の受光器１０６ｂの出力電圧とを実験的に求め、それらの中間電圧を基準電圧値としてもよい。なお、基準電圧値は、予め工場出荷前に印刷制御部１０の記憶装置に記憶させておく。
【００４３】
ステップＳ１０３では、定着ローラ１０１への記録媒体の巻き付きがあるため、印刷制御部１０は画像形成装置１０００の表示部（図示せず）に警告を表示する。
【００４４】
ステップＳ１０４では、ユーザが画像形成装置１０００のカバー（図示せず）を開閉して定着ローラ１０１に巻き付いた記録媒体の除去を行う。そして、画像形成装置１０００のカバー（図示せず）が開閉されたことをカバー開閉センサ（図示せず）が検知すると、再びステップＳ１０１へ戻り、定着ローラ１０１への記録媒体の巻き付き検知動作を行う。
【００４５】
ステップＳ１０５では、上述した通常の印刷動作を再開する。
【００４６】
〔作用効果〕
本発明の第１実施形態によれば、図２（ａ）に示すように、定着ローラ１０１の両端部から所定距離を有し、かつ放出される光の光軸が定着ローラ１０１の回転軸に略平行となるように発光器１０６ａ及び受光器１０６ｂを配設している。そして、発光器１０６ａから放出される光が、図２（ｂ）に示すように、定着ローラ１０１の表面近傍を通過して受光器１０６ｂで受光されるようにしている。これにより、定着ローラ１０１の回転軸の全長方向に渡って広範囲に記録媒体の巻き付きを検知することが可能となる。また、図３（ａ）に示したように、放出される光の光軸が定着ローラ１０１の回転軸に対して所定の角度を持つように発光器１０６ａ及び受光器１０６ｂを配設することにより、機構設計の自由度を確保しつつ、定着ローラ１０１の回転軸の全長方向に渡って広範囲に記録媒体の巻き付きを検知することが可能となる。
【００４７】
２）第２実施形態
〔画像形成装置〕
本発明の第２実施形態に係る定着装置（定着器）２００を備える画像形成装置は、第１実施形態の画像形成装置１０００において、定着装置（定着器）１００を定着装置（定着器）２００に置き換えた構成となっている。それ以外の構成は第１実施形態と同一であるため、ここではその説明を省略する。
【００４８】
〔定着装置〕
図１０（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る定着装置（定着器）２００の概略構成図である。なお、図１０（ａ）では、説明の便宜上、本発明に関係しない一部の構造を省略している。
【００４９】
定着器２００は、定着ローラ２０１と、発熱体２０２と、加圧ローラ２０３と、温度検知センサ２０４と、通電制御部２０５と、光電センサ２０６と、反射体２０７とを備えている。
【００５０】
定着ローラ２０１は、その内部に発熱体２０２、例えば、ハロゲンランプやニクロム線ヒータなどを内蔵しており、発熱体２０２から発せられる熱が定着ローラの全体に均一に伝導されるようになっている。また、定着ローラ２０１は、図示しない駆動モータなどにより、例えば、図１０（ａ）の矢印Ａで示す方向に回転する。なお、定着ローラ２０１の加熱方法は、ハロゲンランプやニクロム線ヒータなどの発熱体を用いる方法に限定されるものではなく、その他の方法、例えば、電磁誘導（ＩＨ：Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）により加熱する方法などを用いることも可能である。
【００５１】
加圧ローラ２０３は、定着ローラ２０１に当接し、加圧ローラ２０３の回転軸の方向と、定着ローラ２０１の回転軸の方向とが一致するように配設される。また、加圧ローラ２０３は、図示しない連結機構により、定着ローラ２０１の回転動作に同調して、例えば、図１０（ａ）の矢印A’で示す方向、すなわち、定着ローラ２０１の回転方向とは逆方向に回転する。
【００５２】
定着ローラ２０１と加圧ローラ２０３とにより、未定着のトナー像を担持した記録媒体が熱加圧され、記録媒体上のトナー像が溶着して定着する。また、上述した定着ローラ２０１及び加圧ローラ２０３の回転動作により、記録媒体が所定の方向に搬送される。
【００５３】
温度検知センサ２０４は、定着ローラ２０１の表面温度を検知するためのセンサでる。温度検知センサ２０４は、例えば、サーミスタが使用される。なお、温度検知センサ２０４は、定着ローラ２０１の表面に接して配設されることが望ましいが、高感度の温度検知センサを使用する場合には、定着ローラ２０１の表面近傍に非接触で配設されてもよい。
【００５４】
通電制御部２０５は、印刷制御部からの指令により、発熱体２０２の通電状態を切り替える。すなわち、通電制御部２０５は、温度検知センサ２０４が検知した定着ローラ２０１の表面温度が所定の温度範囲、例えば、１７０±１０℃の範囲に維持されるように発熱体２０２への通電をＯＮ／ＯＦＦする。例えば、温度検知センサ２０４が検知した定着ローラ２０１の表面温度が所定の温度範囲よりも高い場合には、印刷制御部から発熱体２０２への通電ＯＦＦの指令を受け、発熱体２０２への通電をＯＦＦする。一方、温度検知センサ２０４が検知した定着ローラ２０１の表面温度が所定の温度範囲よりも低い場合には、印刷制御部から発熱体２０２への通電ＯＮの指令を受け、発熱体２０２への通電をＯＮする。
【００５５】
光電センサ２０６は、発光器２０６ａ及び受光器２０６ｂで構成される一対のセンサで、定着ローラ２０１の表面への記録媒体の巻き付きを検知する。第２実施形態では、発光器２０６ａ及び受光器２０６ｂは、定着ローラ２０１の同一端部から所定距離、例えば、５０ｍｍ以上離して並設される。ただし、第１実施形態（図４）における説明と同様に、定着器２００が断熱壁で覆われ、その断熱壁の外側に発光器２０６ａ及び受光器２０６ｂが取り付けられるような場合には、発光器２０６ａ及び受光器２０６ｂと、定着ローラ２０１との距離は５０ｍｍ以下であってもよい。
【００５６】
発光器２０６ａから放出される光は、発光器２０６ａ及び受光器２０６ｂに対向し定着ローラ２０１の他端部から離れて配設される反射体２０７、例えは、ガラスや鏡面を有する反射板などで反射され、その反射光が定着ローラ２０１の表面近傍を通過して受光器２０６ｂで受光される。発光器２０６ａ及び受光器２０６ｂは、図１０（ａ）に示すように、発光器２０６ａから放出され、反射体２０７で反射される光の光軸が、定着ローラ２０１の回転軸に略平行となるように配設されることが望ましい。さらには、図１０（ｂ）の側面図で示すように、反射体２０７で反射された光が、定着ローラ２０１の表面に接するか、もしくは定着ローラ２０１の表面からごく僅かに離れた程度で通過するように発光器２０６ａ、受光器２０６ｂ及び反射体２０７が配設されることが望ましい。このように、反射体２０７を用いて光を反射させることで、発光器２０６ａと受光器２０６ｂとを直接対向させて配設する必要がなくなるため、定着器２００の機構設計の自由度を確保することができる。なお、発光器２０６ａから放出される光は、例えば、赤外光が一般的であるが、勿論赤外光に限定されるものではない。
【００５７】
発光器２０６ａ及び受光器２０６ｂの構成と遮蔽物の検知原理は、第１実施形態における発光器１０６ａ及び受光器１０６ｂと同様である。図５及び図６において、発光器１０６ａを発光器２０６ａに、受光器１０６ｂを受光器２０６ｂに読み替えればよい。また、上述した発光器２０６ａと受光器２０６ｂとによる遮蔽物の検知原理を利用した記録媒体の巻き付き検知に関しても、基本的には第１実施形態と同様である。図７において、発光器１０６ａを発光器２０６ａ（反射体２０７を含む）に、受光器１０６ｂを受光器２０６ｂに読み替えればよい。
【００５８】
〔制御構成〕
図１１は、本発明の第２実施形態に係る定着装置（定着器）２００及び画像形成装置１０００の制御構成を示すブロック図である。なお、図１１では、説明の便宜上、本発明に関係しない一部の構造を省略している。
【００５９】
定着器２００及び画像形成装置１０００における制御構成は、画像形成装置１０００における印刷動作を制御する印刷制御部１０に、帯電器用電源２ａと、露光器３と、現像器用電源４ａと、転写器用電源５ａと、通電制御部２０５と、温度検知センサ２０４と、発光器２０６ａと、受光器２０６ｂと、記録媒体残量センサ７と、書き出しセンサ８と、排出センサ９とが接続される構成となっている。さらに、帯電器用電源２ａには帯電器２が接続され、現像器用電源４ａには現像器４が接続され、転写器用電源５ａには転写器５が接続され、通電制御部２０５には発熱体２０２が接続される構成となっている。
【００６０】
〔印刷動作〕
図１、図１０及び図１１を用いて、本発明の第２実施形態に係る定着装置（定着器）２００及び画像形成装置１０００の動作を説明する。
【００６１】
まず、印刷制御部１０は、画像形成装置１０００の全体の制御を司る主制御部（図示せず）から印刷処理に関する指令を受信すると、温度検知センサ２０４により定着ローラ２０１の表面温度を検知し、定着ローラ２０１の表面温度が所定の温度範囲、例えば、１７０±１０℃の温度範囲にあるか否かを判断する。定着ローラ２０１の表面温度が所定の温度範囲よりも高い場合には、印刷制御部１０は通電制御部２０５に発熱体２０２への通電ＯＦＦの指令を送り、通電制御部２０５が発熱体２０２への通電をＯＦＦする。一方、定着ローラ２０１の表面温度が所定の温度範囲よりも低い場合には、印刷制御部１０は通電制御部２０５に発熱体２０２への通電ＯＮの指令を送り、通電制御部２０５が発熱体２０２への通電をＯＮし、定着ローラ２０１が所定の温度範囲になるまで加熱される。以降、印刷制御部１０は、通電制御部２０５を介して定着ローラ２０１の表面温度が所定の温度範囲を維持するように制御する。
【００６２】
次に、印刷制御部１０は、記録媒体残量センサ７により記録媒体収納部６内に記録媒体が存在するか否かを検知する。記録媒体収納部６内に記録媒体が存在しない場合には、印刷制御部１０は画像形成装置１０００の表示部（図示せず）に警告を表示する。一方、記録媒体収納部６内に記録媒体が存在する場合には、印刷制御部１０は記録媒体の搬送機構（図示せず）に対し、記録媒体収納部６から記録媒体を送り出し、画像形成装置１０００内部の印刷機構内に記録媒体を搬送するように指令を出す。なお、記録媒体は、図１において矢印A−A’で示す流れに搬送されるものとする。
【００６３】
次に、印刷制御部１０は、書き出しセンサ８により記録媒体の存在を検知すると、帯電器用電源２ａに指令を送り、帯電器２に、例えば、−１０００〜−１１００Vの電圧を印加する。帯電器２は、感光体ドラム１の表面を、例えば、−６００Ｖに帯電させる。
【００６４】
次に、印刷制御部１０は、露光器３により感光体ドラム１の表面に対して画像を形成する領域のみに露光し、露光された感光体ドラム１の表面に、例えば、−５０〜０Ｖの電圧からなる静電潜像を形成する。
【００６５】
次に、印刷制御部１０は、現像器用電源４ａに指令を送り、現像器４内において現像剤であるトナーを負電圧に帯電させる。現像器４で負電圧に帯電させられたトナーは、感光体ドラム１の表面に電気的な吸引力、いわゆるクーロン力により吸引され、感光体ドラム１の表面にトナー像が形成される。
【００６６】
次に、印刷制御部１０は、転写器用電源５ａに指令を送り、転写器５に、例えば、＋２０００〜＋３０００Ｖの電圧を印加する。感光体ドラム１が回転し、感光体ドラム１の表面に担持されたトナー像が転写器５に対向する位置に搬送され、感光体ドラム１と転写器５との間隙を記録媒体が通過すると、トナー像が記録媒体の表面に転写される。なお、この段階では、記録媒体の表面に転写されたトナー像は未定着の状態である。
【００６７】
次に、未定着のトナー像を担持した記録媒体は、定着器２００に導かれ、発熱体２０２により所定温度に加熱された定着ローラ２０１と、定着ローラ２０１に圧接する加圧ローラ２０３との間隙を通過することでトナー像が熱加圧され、記録媒体の表面にトナー像が溶着して定着される。
【００６８】
次に、トナー像が定着した記録媒体は、搬送機構（図示せず）により搬送され、画像形成装置１０００の外部に排出されて印刷動作が終了する。
【００６９】
〔不具合検知動作〕
第１実施形態において既に説明したように、一連の印刷動作において、画像形成装置１０００の印刷機構内で記録媒体の搬送が適切に行われずに詰まってしまう、いわゆるジャム（Ｊａｍ）などの不具合が発生することがある。画像形成装置１０００におけるジャムの発生場所は様々であるが、定着器、特に定着ローラにおける記録媒体の巻き付きは比較的頻繁に生じやすく、また、目視により記録媒体の巻き付きの有無を確認することは困難である。そこで、本実施形態では、定着器２００を図１０（ａ）に示す構成とし、以下に説明する方法で定着器２００、特に定着ローラ２０１における記録媒体の巻き付きを容易に検知し得ることを特徴としている。
【００７０】
本発明の第２実施形態に係る定着器２００における記録媒体の巻き付き検知動作を示すフローチャートは、第１実施形態に係る定着器１００における記録媒体の巻き付き検知動作を示すフローチャート（図９）と同様である。そのため、ここでは図９のフローチャートを基に説明する。
【００７１】
ステップＳ１０１では、印刷制御部１０は、カバー開閉センサ（図示せず）によりカバー（図示せず）が開閉されたことを検知すると、発光器２０６ａに所定の電源電圧を印加して光を発生させる。続いて、印刷制御部１０は、受光器２０６ｂが受光した光量に応じた出力を電圧値として取り込み、その出力電圧値を、例えば、印刷制御部１０の内部に備えられたＲＡＭなどの記憶装置に記憶する。ここで、図７において既に説明したように、受光器２０６ｂからの出力電圧値は、記録媒体の巻き付きの有無によりその電圧レベルが大きく異なる。すなわち、発光器２０６ａと受光器２０６ｂとの間に記録媒体が存在しない場合は、吸収した光の強度レベルに応じた高い値を示す。一方、発光器２０６ａと受光器２０６ｂとの間に記録媒体が存在する場合は、記録媒体がない場合に比べるとかなり低い値を示す。従って、受光器２０６ｂからの出力電圧値をモニタすることにより、定着ローラ２０１への記録媒体の巻き付き、特に、蛇腹状に巻き付いた記録媒体の有無を効果的に検知することが可能となる。
【００７２】
ステップＳ１０２では、印刷制御部１０の記憶装置に記憶された受光器２０６ｂからの出力電圧値と、同様に印刷制御部１０の記憶装置に予め記憶された基準電圧値とを比較することにより、定着ローラ２０１への記録媒体の巻き付きがあるか否かを判断する。受光器２０６ｂからの出力電圧値が基準電圧値に比して大きい、あるいは同等である場合は、定着ローラ２０１への記録媒体の巻き付きがないと判断し、ステップＳ１０５へ進む。一方、受光器２０６ｂからの出力電圧値が基準電圧値に比して小さい場合は、定着ローラ２０１への記録媒体の巻き付きがあると判断し、ステップＳ１０３へ進む。ここで、上述した基準電圧値とは、定着ローラ２０１への記録媒体の巻き付きがない状態の受光器２０６ｂの出力電圧を実験的に求め、画像形成装置１０００の個体差によるバラツキ等を考慮した所定の補正を加えて設定される電圧値である。また、より簡単に、定着ローラ２０１への記録媒体の巻き付きがない状態の受光器２０６ｂの出力電圧と、定着ローラ２０１への記録媒体の巻き付きがある状態の受光器２０６ｂの出力電圧とを実験的に求め、それらの中間電圧を基準電圧値としてもよい。なお、基準電圧値は、予め工場出荷前に印刷制御部１０の記憶装置に記憶させておく。
【００７３】
ステップＳ１０３では、定着ローラ２０１への記録媒体の巻き付きがあるため、印刷制御部１０は画像形成装置１０００の表示部（図示せず）に警告を表示する。
【００７４】
ステップＳ１０４では、ユーザが画像形成装置１０００のカバー（図示せず）を開閉して定着ローラ２０１に巻き付いた記録媒体の除去を行う。そして、画像形成装置１０００のカバー（図示せず）が開閉されたことをカバー開閉センサ（図示せず）が検知すると、再びステップＳ１０１へ戻り、定着ローラ２０１への記録媒体の巻き付き検知動作を行う。
【００７５】
ステップＳ１０５では、上述した通常の印刷動作を再開する。
【００７６】
〔作用効果〕
本発明の第２実施形態によれば、図１０（ａ）に示すように、定着ローラ２０１の同一端部から所定距離を有して発光器２０６ａ及び受光器２０６ｂを並設し、さらに、定着ローラ２０１の他端部から所定距離を有して発光器２０６ａ及び受光器２０６ｂに対向するように反射体２０７を配設している。そして、発光器２０６ａから放出される光が反射体２０７で反射され、その反射光が定着ローラ２０１の表面近傍を通過して受光器２０６ｂで受光されるようにしている。これにより、定着ローラ２０１の回転軸の全長方向に渡って広範囲に記録媒体の巻き付きを検知することが可能となる。さらに、発光器２０６ａと受光器２０６ｂとを直接対向させて配設する必要がなくなるため、機構設計の自由度を確保すること可能となる。
【００７７】
３）第３実施形態
〔画像形成装置〕
本発明の第３実施形態に係る定着装置（定着器）３００を備える画像形成装置は、第１実施形態の画像形成装置１０００において、定着装置（定着器）１００を定着装置（定着器）３００に置き換えた構成となっている。それ以外の構成は第１実施形態と同一であるため、ここではその説明を省略する。
【００７８】
〔定着装置〕
図１２（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る定着装置（定着器）３００の概略構成図である。なお、図１２（ａ）では、説明の便宜上、本発明に関係しない一部の構造を省略している。
【００７９】
定着器３００は、定着ローラ３０１と、発熱体３０２と、加圧ローラ３０３と、温度検知センサ３０４と、通電制御部３０５と、光電センサ３０６と、導光管３０７ａ及び３０７ｂとを備えている。
【００８０】
定着ローラ３０１は、その内部に発熱体３０２、例えば、ハロゲンランプやニクロム線ヒータなどを内蔵しており、発熱体３０２から発せられる熱が定着ローラの全体に均一に伝導されるようになっている。また、定着ローラ３０１は、図示しない駆動モータなどにより、例えば、図１２（ａ）の矢印Ａで示す方向に回転する。なお、定着ローラ３０１の加熱方法は、ハロゲンランプやニクロム線ヒータなどの発熱体を用いる方法に限定されるものではなく、その他の方法、例えば、電磁誘導（ＩＨ：Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）により加熱する方法などを用いることも可能である。
【００８１】
加圧ローラ３０３は、定着ローラ３０１に当接し、加圧ローラ３０３の回転軸の方向と、定着ローラ３０１の回転軸の方向とが一致するように配設される。また、加圧ローラ３０３は、図示しない連結機構により、定着ローラ３０１の回転動作に同調して、例えば、図１２（ａ）の矢印A’で示す方向、すなわち、定着ローラ３０１の回転方向とは逆方向に回転する。
【００８２】
定着ローラ３０１と加圧ローラ３０３とにより、未定着のトナー像を担持した記録媒体が熱加圧され、記録媒体上のトナー像が溶着して定着する。また、上述した定着ローラ３０１及び加圧ローラ３０３の回転動作により、記録媒体が所定の方向に搬送される。
【００８３】
温度検知センサ３０４は、定着ローラ３０１の表面温度を検知するためのセンサでる。温度検知センサ３０４は、例えば、サーミスタが使用される。なお、温度検知センサ３０４は、定着ローラ３０１の表面に接して配設されることが望ましいが、高感度の温度検知センサを使用する場合には、定着ローラ３０１の表面近傍に非接触で配設されてもよい。
【００８４】
通電制御部３０５は、印刷制御部からの指令により、発熱体３０２の通電状態を切り替える。すなわち、通電制御部３０５は、温度検知センサ３０４が検知した定着ローラ３０１の表面温度が所定の温度範囲、例えば、１７０±１０℃の範囲に維持されるように発熱体３０２への通電をＯＮ／ＯＦＦする。例えば、温度検知センサ３０４が検知した定着ローラ３０１の表面温度が所定の温度範囲よりも高い場合には、印刷制御部から発熱体３０２への通電ＯＦＦの指令を受け、発熱体３０２への通電をＯＦＦする。一方、温度検知センサ３０４が検知した定着ローラ３０１の表面温度が所定の温度範囲よりも低い場合には、印刷制御部から発熱体３０２への通電ＯＮの指令を受け、発熱体３０２への通電をＯＮする。
【００８５】
光電センサ３０６は、発光器３０６ａ及び受光器３０６ｂで構成される一対のセンサで、定着ローラ３０１の表面への記録媒体の巻き付きを検知する。第３実施形態では、発光器３０６ａ及び受光器３０６ｂは、定着器３００内の任意の位置または画像形成装置１０００内の任意の位置に配設され、発光器３０６ａには導光管３０７ａが、受光器３０６ｂには導光管３０７ｂがそれぞれ接続される。ここで、導光管３０７ａ及び導光管３０７ｂは、例えば、光ファイバーである。
【００８６】
発光器３０６ａから放出される光は、導光管３０７ａの一端から導光管３０７ａの内部に導かれ、定着ローラ３０１の一端部近傍に配設された導光管３０７ａの他端から放出される。そして、導光管３０７ａの他端から放出された光は、定着ローラ３０１の表面近傍を通過して定着ローラ３０１の他端部近傍に配設された導光管３０７ｂの一端から導光管３０７ｂの内部に導かれ、導光管３０７ｂの他端に接続された受光器３０６ｂで受光される。定着ローラ３０１の表面近傍に配設される導光管３０７ａ及び導光管３０７ｂのそれぞれの端部は、図１２（ａ）に示すように、発光器３０６ａから受光器３０６ｂに向けて放出される光の光軸が、定着ローラ３０１の回転軸に略平行となるように配設されることが望ましい。さらには、図１２（ｂ）の側面図で示すように、導光管３０７ａ及び導光管３０７ｂを介して発光器３０６ａから受光器３０６ｂに向けて放出される光が、定着ローラ３０１の表面に接するか、もしくは定着ローラ３０１の表面からごく僅かに離れた程度で通過するように導光管３０７ａ及び導光管３０７ｂのそれぞれを配設することが望ましい。このように、発光器３０６ａ及び受光器３０６ｂにそれぞれ導光管３０７ａ及び導光管３０７ｂを接続することで、発熱源である定着ローラ３０１から十分な距離を確保して発光器３０６ａ及び受光器３０６ｂを配設することができる。これにより、発光器３０６ａ及び光電センサ（受光部）の動作を安定させることができる。また、第２実施形態よりもさらに定着器３００の機構設計の自由度を確保することができる。なお、発光器３０６ａから放出される光は、例えば、赤外光が一般的であるが、勿論赤外光に限定されるものではない。
【００８７】
発光器３０６ａ及び受光器３０６ｂの構成と遮蔽物の検知原理は、第１実施形態における発光器１０６ａ及び受光器１０６ｂと同様である。図５及び図６において、発光器１０６ａを発光器３０６ａに、受光器１０６ｂを受光器３０６ｂに読み替えればよい。また、上述した発光器３０６ａと受光器３０６ｂとによる遮蔽物の検知原理を利用した記録媒体の巻き付き検知に関しても、基本的には第１実施形態と同様である。図７において、発光器１０６ａを発光器３０６ａ（導光管３０７ａを含む）に、受光器１０６ｂを受光器３０６ｂ（導光管３０７ｂを含む）に読み替えればよい。
【００８８】
〔制御構成〕
図１３は、本発明の第３実施形態に係る定着装置（定着器）３００及び画像形成装置１０００の制御構成を示すブロック図である。なお、図１３では、説明の便宜上、本発明に関係しない一部の構造を省略している。
【００８９】
定着器３００及び画像形成装置１０００における制御構成は、画像形成装置１０００における印刷動作を制御する印刷制御部１０に、帯電器用電源２ａと、露光器３と、現像器用電源４ａと、転写器用電源５ａと、通電制御部３０５と、温度検知センサ３０４と、発光器３０６ａと、受光器３０６ｂと、記録媒体残量センサ７と、書き出しセンサ８と、排出センサ９とが接続される構成となっている。さらに、帯電器用電源２ａには帯電器２が接続され、現像器用電源４ａには現像器４が接続され、転写器用電源５ａには転写器５が接続され、通電制御部３０５には発熱体３０２が接続される構成となっている。
【００９０】
〔印刷動作〕
図１、図１２及び図１３を用いて、本発明の第３実施形態に係る定着装置（定着器）３００及び画像形成装置１０００の動作を説明する。
【００９１】
まず、印刷制御部１０は、画像形成装置１０００の全体の制御を司る主制御部（図示せず）から印刷処理に関する指令を受信すると、温度検知センサ３０４により定着ローラ３０１の表面温度を検知し、定着ローラ３０１の表面温度が所定の温度範囲、例えば、１７０±１０℃の温度範囲にあるか否かを判断する。定着ローラ３０１の表面温度が所定の温度範囲よりも高い場合には、印刷制御部１０は通電制御部３０５に発熱体３０２への通電ＯＦＦの指令を送り、通電制御部３０５が発熱体３０２への通電をＯＦＦする。一方、定着ローラ３０１の表面温度が所定の温度範囲よりも低い場合には、印刷制御部１０は通電制御部３０５に発熱体３０２への通電ＯＮの指令を送り、通電制御部３０５が発熱体３０２への通電をＯＮし、定着ローラ３０１が所定の温度範囲になるまで加熱される。以降、印刷制御部１０は、通電制御部３０５を介して定着ローラ３０１の表面温度が所定の温度範囲を維持するように制御する。
【００９２】
次に、印刷制御部１０は、記録媒体残量センサ７により記録媒体収納部６内に記録媒体が存在するか否かを検知する。記録媒体収納部６内に記録媒体が存在しない場合には、印刷制御部１０は画像形成装置１０００の表示部（図示せず）に警告を表示する。一方、記録媒体収納部６内に記録媒体が存在する場合には、印刷制御部１０は記録媒体の搬送機構（図示せず）に対し、記録媒体収納部６から記録媒体を送り出し、画像形成装置１０００内部の印刷機構内に記録媒体を搬送するように指令を出す。なお、記録媒体は、図１において矢印A−A’で示す流れに搬送されるものとする。
【００９３】
次に、印刷制御部１０は、書き出しセンサ８により記録媒体の存在を検知すると、帯電器用電源２ａに指令を送り、帯電器２に、例えば、−１０００〜−１１００Vの電圧を印加する。帯電器２は、感光体ドラム１の表面を、例えば、−６００Ｖに帯電させる。
【００９４】
次に、印刷制御部１０は、露光器３により感光体ドラム１の表面に対して画像を形成する領域のみに露光し、露光された感光体ドラム１の表面に、例えば、−５０〜０Ｖの電圧からなる静電潜像を形成する。
【００９５】
次に、印刷制御部１０は、現像器用電源４ａに指令を送り、現像器４内において現像剤であるトナーを負電圧に帯電させる。現像器４で負電圧に帯電させられたトナーは、感光体ドラム１の表面に電気的な吸引力、いわゆるクーロン力により吸引され、感光体ドラム１の表面にトナー像が形成される。
【００９６】
次に、印刷制御部１０は、転写器用電源５ａに指令を送り、転写器５に、例えば、＋２０００〜＋３０００Ｖの電圧を印加する。感光体ドラム１が回転し、感光体ドラム１の表面に担持されたトナー像が転写器５に対向する位置に搬送され、感光体ドラム１と転写器５との間隙を記録媒体が通過すると、トナー像が記録媒体の表面に転写される。なお、この段階では、記録媒体の表面に転写されたトナー像は未定着の状態である。
【００９７】
次に、未定着のトナー像を担持した記録媒体は、定着器３００に導かれ、発熱体３０２により所定温度に加熱された定着ローラ３０１と、定着ローラ３０１に圧接する加圧ローラ３０３との間隙を通過することでトナー像が熱加圧され、記録媒体の表面にトナー像が溶着して定着される。
【００９８】
次に、トナー像が定着した記録媒体は、搬送機構（図示せず）により搬送され、画像形成装置１０００の外部に排出されて印刷動作が終了する。
【００９９】
〔不具合検知動作〕
第１実施形態において既に説明したように、一連の印刷動作において、画像形成装置１０００の印刷機構内で記録媒体の搬送が適切に行われずに詰まってしまう、いわゆるジャム（Ｊａｍ）などの不具合が発生することがある。画像形成装置１０００におけるジャムの発生場所は様々であるが、定着器、特に定着ローラにおける記録媒体の巻き付きは比較的頻繁に生じやすく、また、目視により記録媒体の巻き付きの有無を確認することは困難である。そこで、本実施形態では、定着器３００を図１２（ａ）に示す構成とし、以下に説明する方法で定着器３００、特に定着ローラ３０１における記録媒体の巻き付きを容易に検知し得ることを特徴としている。
【０１００】
本発明の第３実施形態に係る定着器３００における記録媒体の巻き付き検知動作を示すフローチャートは、第１実施形態に係る定着器１００における記録媒体の巻き付き検知動作を示すフローチャート（図９）と同様である。そのため、ここでは図９のフローチャートを基に説明する。
【０１０１】
ステップＳ１０１では、印刷制御部１０は、カバー開閉センサ（図示せず）によりカバー（図示せず）が開閉されたことを検知すると、発光器３０６ａに所定の電源電圧を印加して光を発生させる。続いて、印刷制御部１０は、受光器３０６ｂが受光した光量に応じた出力を電圧値として取り込み、その出力電圧値を、例えば、印刷制御部１０の内部に備えられたＲＡＭなどの記憶装置に記憶する。ここで、図７において既に説明したように、受光器３０６ｂからの出力電圧値は、記録媒体の巻き付きの有無によりその電圧レベルが大きく異なる。すなわち、発光器３０６ａと受光器３０６ｂとの間に記録媒体が存在しない場合は、吸収した光の強度レベルに応じた高い値を示す。一方、発光器３０６ａと受光器３０６ｂとの間に記録媒体が存在する場合は、記録媒体がない場合に比べるとかなり低い値を示す。従って、受光器３０６ｂからの出力電圧値をモニタすることにより、定着ローラ３０１への記録媒体の巻き付き、特に、蛇腹状に巻き付いた記録媒体の有無を効果的に検知することが可能となる。
【０１０２】
ステップＳ１０２では、印刷制御部１０の記憶装置に記憶された受光器３０６ｂからの出力電圧値と、同様に印刷制御部１０の記憶装置に予め記憶された基準電圧値とを比較することにより、定着ローラ３０１への記録媒体の巻き付きがあるか否かを判断する。受光器３０６ｂからの出力電圧値が基準電圧値に比して大きい、あるいは同等である場合は、定着ローラ３０１への記録媒体の巻き付きがないと判断し、ステップＳ１０５へ進む。一方、受光器３０６ｂからの出力電圧値が基準電圧値に比して小さい場合は、定着ローラ３０１への記録媒体の巻き付きがあると判断し、ステップＳ１０３へ進む。ここで、上述した基準電圧値とは、定着ローラ３０１への記録媒体の巻き付きがない状態の受光器３０６ｂの出力電圧を実験的に求め、画像形成装置１０００の個体差によるバラツキ等を考慮した所定の補正を加えて設定される電圧値である。また、より簡単に、定着ローラ３０１への記録媒体の巻き付きがない状態の受光器３０６ｂの出力電圧と、定着ローラ３０１への記録媒体の巻き付きがある状態の受光器３０６ｂの出力電圧とを実験的に求め、それらの中間電圧を基準電圧値としてもよい。なお、基準電圧値は、予め工場出荷前に印刷制御部１０の記憶装置に記憶させておく。
【０１０３】
ステップＳ１０３では、定着ローラ３０１への記録媒体の巻き付きがあるため、印刷制御部１０は画像形成装置１０００の表示部（図示せず）に警告を表示する。
【０１０４】
ステップＳ１０４では、ユーザが画像形成装置１０００のカバー（図示せず）を開閉して定着ローラ３０１に巻き付いた記録媒体の除去を行う。そして、画像形成装置１０００のカバー（図示せず）が開閉されたことをカバー開閉センサ（図示せず）が検知すると、再びステップＳ１０１へ戻り、定着ローラ３０１への記録媒体の巻き付き検知動作を行う。
【０１０５】
ステップＳ１０５では、上述した通常の印刷動作を再開する。
【０１０６】
〔作用効果〕
本発明の第３実施形態によれば、図１２（ａ）に示すように、定着器３００内の任意の位置または画像形成装置１０００内の任意の位置に発光器３０６ａ及び受光器３０６ｂを配設し、発光器３０６ａには導光管３０７ａを、受光器３０６ｂには導光管３０７ｂを併設している。そして、発光器３０６ａから放出される光が導光管３０７ａを介して定着ローラ３０１の表面に導かれ、定着ローラ３０１の表面近傍を通過した後、導光管３０７ｂを介して受光器３０６ｂで受光されるようにしている。これにより、定着ローラ３０１の回転軸の全長方向に渡って広範囲に記録媒体の巻き付きを検知することが可能となる。また、発熱源である定着ローラ３０１から十分な距離を確保して発光器３０６ａ及び受光器３０６ｂを配設することができるため、発光器３０６ａ及び受光器３０６ｂの動作を安定させることができる。さらに、定着器３００内の任意の位置または画像形成装置１０００内の任意の位置に発光器３０６ａ及び受光器３０６ｂを配設することができるため、第２実施形態の場合よりもさらに機構設計の自由度を確保すること可能となる。
【０１０７】
４）第４実施形態
〔画像形成装置〕
本発明の第４実施形態に係る定着装置（定着器）４００を備える画像形成装置は、第１実施形態の画像形成装置１０００において、定着装置（定着器）１００を定着装置（定着器）４００に置き換えた構成となっている。それ以外の構成は第１実施形態と同一であるため、ここではその説明を省略する。
【０１０８】
〔定着装置〕
図１４は、本発明の第４実施形態に係る定着装置（定着器）４００の概略構成図である。なお、図１４では、説明の便宜上、本発明に関係しない一部の構造を省略している。
【０１０９】
定着器４００は、定着ローラ４０１と、発熱体４０２と、加圧ローラ４０３と、温度検知センサ４０４と、通電制御部４０５と、発光器４０６と、画像センサ４０７とを備えている。
【０１１０】
定着ローラ４０１は、その内部に発熱体４０２、例えば、ハロゲンランプやニクロム線ヒータなどを内蔵しており、発熱体４０２から発せられる熱が定着ローラの全体に均一に伝導されるようになっている。また、定着ローラ４０１は、図示しない駆動モータなどにより、例えば、図１４の矢印Ａで示す方向に回転する。なお、定着ローラ４０１の加熱方法は、ハロゲンランプやニクロム線ヒータなどの発熱体を用いる方法に限定されるものではなく、その他の方法、例えば、電磁誘導（ＩＨ：Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）により加熱する方法などを用いることも可能である。
【０１１１】
加圧ローラ４０３は、定着ローラ４０１に当接し、加圧ローラ４０３の回転軸の方向と、定着ローラ４０１の回転軸の方向とが一致するように配設される。また、加圧ローラ４０３は、図示しない連結機構により、定着ローラ４０１の回転動作に同調して、例えば、図１４の矢印A’で示す方向、すなわち、定着ローラ４０１の回転方向とは逆方向に回転する。
【０１１２】
定着ローラ４０１と加圧ローラ４０３とにより、未定着のトナー像を担持した記録媒体が熱加圧され、記録媒体上のトナー像が溶着して定着する。また、上述した定着ローラ４０１及び加圧ローラ４０３の回転動作により、記録媒体が所定の方向に搬送される。
【０１１３】
温度検知センサ４０４は、定着ローラ４０１の表面温度を検知するためのセンサである。温度検知センサ４０４は、例えば、サーミスタが使用される。なお、温度検知センサ４０４は、定着ローラ４０１の表面に接して配設されることが望ましいが、高感度の温度検知センサを使用する場合には、定着ローラ４０１の表面近傍に非接触で配設されてもよい。通電制御部４０５は、印刷制御部からの指令により、発熱体４０２の通電状態を切り替える。すなわち、通電制御部４０５は、温度検知センサ４０４が検知した定着ローラ４０１の表面温度が所定の温度範囲、例えば、１７０±１０℃の範囲に維持されるように発熱体４０２への通電をＯＮ／ＯＦＦする。例えば、温度検知センサ４０４が検知した定着ローラ４０１の表面温度が所定の温度範囲よりも高い場合には、印刷制御部から発熱体４０２への通電ＯＦＦの指令を受け、発熱体４０２への通電をＯＦＦする。一方、温度検知センサ４０４が検知した定着ローラ４０１の表面温度が所定の温度範囲よりも低い場合には、印刷制御部から発熱体４０２への通電ＯＮの指令を受け、発熱体４０２への通電をＯＮする。
【０１１４】
発光器４０６及び画像センサ４０７は、定着ローラ４０１の表面を含む周辺部への記録媒体の巻き付きを検知するためのセンサである。第４実施形態では、発光器４０６は、定着ローラ４０１の全体を照らし出すことができる所定の位置に配設され、画像センサ４０７は、定着ローラ４０１の全体像を捕らえることができる所定の位置に配設される。ここで、画像センサ４０７は、多数の受光素子で構成される受光器、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）である。
【０１１５】
図１５及び図１６を用いて、画像センサ４０７の基本構成と画像検出原理を簡単に説明する。
【０１１６】
図１５は、画像センサ４０７の概略構成図である。上述したように、画像センサ４０７は多数の受光素子、すなわち画素で構成されているが、図１５では、説明の便宜上、画像センサ４０７の一部（４画素分）の受光素子の構成のみを示している。画像センサ４０７は、受光素子４０７ａ／４０７ｂ／４０７ｃ／４０７ｄと、制御信号線Ｘ１／Ｘ２／Ｙ１／Ｙ２と、出力信号線Ｖｏｕｔ１／Ｖｏｕｔ２と、切替器ＳＷ１／ＳＷ２／ＳＷ３／ＳＷ４とを備えている。受光素子４０７ａは、カソードが制御信号線Ｘ１に、アノードが切替器ＳＷ１を介して出力信号線Ｖｏｕｔ１に接続されており、切替器ＳＷ１は、制御信号線Y１からの信号によりＯＮ／ＯＦＦの状態を切り替える。受光素子４０７ｂは、カソードが制御信号線Ｘ２に、アノードが切替器ＳＷ２を介して出力信号線Ｖｏｕｔ１に接続されており、切替器ＳＷ２は、制御信号線Y１からの信号によりＯＮ／ＯＦＦの状態を切り替える。受光素子４０７ｃは、カソードが制御信号線Ｘ１に、アノードが切替器ＳＷ３を介して出力信号線Ｖｏｕｔ２に接続されており、切替器ＳＷ３は、制御信号線Y２からの信号によりＯＮ／ＯＦＦの状態を切り替える。受光素子４０７ｄは、カソードが制御信号線Ｘ２に、アノードが切替器ＳＷ４を介して出力信号線Ｖｏｕｔ２に接続されており、切替器ＳＷ４は、制御信号線Y２からの信号によりＯＮ／ＯＦＦの状態を切り替える。なお、切替器ＳＷ１／ＳＷ２／ＳＷ３／ＳＷ４は、例えば、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチである。
【０１１７】
画像センサ４０７における受光動作について、受光素子４０７ａを例に説明する。受光素子４０７ａは、例えば、画像センサ４０７の外部に配設された発光器４０６から放出された光を受光すると、その光量に応じた電圧を発生する。この時、受光素子４０７ａの両端に発生する電圧は、カソード側が低電位、例えば、０Vで、アノード側が高電位となる。従って、受光素子４０７ａのカソードに繋がる制御信号線Ｘ１に低電圧、例えば、０Vを印加し、制御信号線Y１に高電圧、例えば、５Vを印加して切替器ＳＷ１をＯＮ状態とすれば、出力信号線Ｖｏｕｔ１に受光素子４０７ａの出力電圧を取り出すことができる。一方、受光素子４０７ａのカソードに繋がる制御信号線Ｘ１に高電圧、例えば、５Vを印加すれば、受光素子４０７ａの両端に発生した電圧が打ち消されるため、切替器ＳＷ１の状態に関わらず受光素子４０７ａからの出力電圧は０Vとなる。このように、制御信号線に与える信号を適宜切り替えることにより、受光素子から受光量に応じた出力電圧を取り出すことができる。
【０１１８】
図１６は、画像センサ４０７における画像検出の原理を示すタイムチャートの一例である。ここで、受光素子４０７ａ／４０７ｂ／４０７ｃ／４０７ｄは、例えば、画像センサ４０７の外部に配設された発光器４０６から放出された光を受光し、それぞれの受光量に応じた電圧を両端に発生しているものとする。
【０１１９】
まず、時間Ｔ０において、制御信号線Ｘ１及びＸ２に高電圧、例えば、５Vを印加し、制御信号線Ｙ１及びＹ２に低電圧、例えば、０Vを印加する。この時は、出力信号線Ｖｏｕｔ１及びＶｏｕｔ２には受光素子４０７ａ／４０７ｂ／４０７ｃ／４０７ｄの何れの出力電圧も取り出されない。次に、時間Ｔ１において、制御信号線Ｘ１に低電圧（０V）、制御信号線Ｘ２に高電圧（５V）、制御信号線Ｙ１に高電圧（５V）、制御信号線Ｙ２に低電圧（０V）を印加する。この時は、受光素子４０７ａからの出力電圧のみが出力信号線Ｖｏｕｔ１から取り出される。次に、時間Ｔ２において、制御信号線Ｘ１に高電圧（５V）、制御信号線Ｘ２に低電圧（０V）、制御信号線Ｙ１に高電圧（５V）、制御信号線Ｙ２に低電圧（０V）を印加する。この時は、受光素子４０７ｂからの出力電圧のみが出力信号線Ｖｏｕｔ１から取り出される。次に、時間Ｔ３において、制御信号線Ｘ１に低電圧（０V）、制御信号線Ｘ２に高電圧（５V）、制御信号線Ｙ１に低電圧（０V）、制御信号線Ｙ２に高電圧（５V）を印加する。この時は、受光素子４０７ｃからの出力電圧のみが出力信号線Ｖｏｕｔ２から取り出される。次に、時間Ｔ４において、制御信号線Ｘ１に高電圧（５V）、制御信号線Ｘ２に低電圧（０V）、制御信号線Ｙ１に低電圧（０V）、制御信号線Ｙ２に高電圧（５V）を印加する。この時は、受光素子４０７ｄからの出力電圧のみが出力信号線Ｖｏｕｔ２から取り出される。このように、制御信号線に与える信号を適宜切り替えることにより、画像センサ４０７内の全ての受光素子から受光量に応じた出力電圧を出力信号線に取り出すことができる。そして、出力信号線に取り出された各受光素子の出力電圧から光量分布を求めることにより、観測対象を二次元画像として捕らえることができる。
【０１２０】
図１７は、上述した画像センサ４０７による画像検出原理を利用した記録媒体の巻き付き検知を説明する図である。画像センサ４０７を使用することにより、図１７（ａ）及び（ｂ）に示すように、定着ローラ４０１の表面への記録媒体の巻き付きの有無を二次元画像として捕らえることができる。また、記録媒体の巻き付きを画像として検知するため、巻き付き状態にかかわらず、定着ローラ４０１上の記録媒体が確実に検知できる。すなわち、図１７（ｂ）に示すように、記録媒体が定着ローラ４０１の表面に完全に張り付いた状態であっても、その存在を検知することができる。
【０１２１】
〔制御構成〕
図１８は、本発明の第４実施形態に係る定着装置（定着器）４００及び画像形成装置１０００の制御構成を示すブロック図である。なお、図１８では、説明の便宜上、本発明に関係しない一部の構造を省略している。
【０１２２】
定着器４００及び画像形成装置１０００における制御構成は、画像形成装置１０００における印刷動作を制御する印刷制御部１０に、帯電器用電源２ａと、露光器３と、現像器用電源４ａと、転写器用電源５ａと、通電制御部４０５と、温度検知センサ４０４と、発光器４０６と、画像センサ４０７と、記録媒体残量センサ７と、書き出しセンサ８と、排出センサ９とが接続される構成となっている。さらに、帯電器用電源２ａには帯電器２が接続され、現像器用電源４ａには現像器４が接続され、転写器用電源５ａには転写器５が接続され、通電制御部４０５には発熱体４０２が接続される構成となっている。
【０１２３】
〔印刷動作〕
図１、図１４及び図１８を用いて、本発明の第４実施形態に係る定着装置（定着器）４００及び画像形成装置１０００の動作を説明する。
【０１２４】
まず、印刷制御部１０は、画像形成装置１０００の全体の制御を司る主制御部（図示せず）から印刷処理に関する指令を受信すると、温度検知センサ４０４により定着ローラ４０１の表面温度を検知し、定着ローラ４０１の表面温度が所定の温度範囲、例えば、１７０±１０℃の温度範囲にあるか否かを判断する。定着ローラ４０１の表面温度が所定の温度範囲よりも高い場合には、印刷制御部１０は通電制御部４０５に発熱体４０２への通電ＯＦＦの指令を送り、通電制御部４０５が発熱体４０２への通電をＯＦＦする。一方、定着ローラ４０１の表面温度が所定の温度範囲よりも低い場合には、印刷制御部１０は通電制御部４０５に発熱体４０２への通電ＯＮの指令を送り、通電制御部４０５が発熱体４０２への通電をＯＮし、定着ローラ４０１が所定の温度範囲になるまで加熱される。以降、印刷制御部１０は、通電制御部４０５を介して定着ローラ４０１の表面温度が所定の温度範囲を維持するように制御する。
【０１２５】
次に、印刷制御部１０は、記録媒体残量センサ７により記録媒体収納部６内に記録媒体が存在するか否かを検知する。記録媒体収納部６内に記録媒体が存在しない場合には、印刷制御部１０は画像形成装置１０００の表示部（図示せず）に警告を表示する。一方、記録媒体収納部６内に記録媒体が存在する場合には、印刷制御部１０は記録媒体の搬送機構（図示せず）に対し、記録媒体収納部６から記録媒体を送り出し、画像形成装置１０００内部の印刷機構内に記録媒体を搬送するように指令を出す。なお、記録媒体は、図１において矢印A−A’で示す流れに搬送されるものとする。
【０１２６】
次に、印刷制御部１０は、書き出しセンサ８により記録媒体の存在を検知すると、帯電器用電源２ａに指令を送り、帯電器に、例えば、−１０００〜−１１００Vの電圧を印加する。帯電器２は、感光体ドラム１の表面を、例えば、−６００Ｖに帯電させる。
【０１２７】
次に、印刷制御部１０は、露光器３により感光体ドラム１の表面に対して画像を形成する領域のみに露光し、露光された感光体ドラム１の表面に、例えば、−５０〜０Ｖの電圧からなる静電潜像を形成する。
【０１２８】
次に、印刷制御部１０は、現像器用電源４ａに指令を送り、現像器４内において現像剤であるトナーを負電圧に帯電させる。現像器４で負電圧に帯電させられたトナーは、感光体ドラム１の表面に電気的な吸引力、いわゆるクーロン力により吸引され、感光体ドラム１の表面にトナー像が形成される。
【０１２９】
次に、印刷制御部１０は、転写器用電源５ａに指令を送り、転写器５を、例えば、＋２０００〜＋３０００Ｖの電圧を印加する。感光体ドラム１が回転し、感光体ドラム１の表面に担持されたトナー像が転写器５に対向する位置に搬送され、感光体ドラム１と転写器５との間隙を記録媒体が通過すると、トナー像が記録媒体の表面に転写される。なお、この段階では、記録媒体の表面に転写されたトナー像は未定着の状態である。
【０１３０】
次に、未定着のトナー像を担持した記録媒体は、定着器４００に導かれ、発熱体４０２により所定温度に加熱された定着ローラ４０１と、定着ローラ４０１に圧接する加圧ローラ４０３との間隙を通過することでトナー像が熱加圧され、記録媒体の表面にトナー像が溶着して定着される。
【０１３１】
次に、トナー像が定着した記録媒体は、搬送機構（図示せず）により搬送され、画像形成装置１０００の外部に排出されて印刷動作が終了する。
【０１３２】
〔不具合検知動作〕
第１実施形態において既に説明したように、一連の印刷動作において、画像形成装置１０００の印刷機構内で記録媒体の搬送が適切に行われずに詰まってしまう、いわゆるジャム（Ｊａｍ）などの不具合が発生することがある。画像形成装置１０００におけるジャムの発生場所は様々であるが、定着器、特に定着ローラにおける記録媒体の巻き付きは比較的頻繁に生じやすく、また、目視により記録媒体の巻き付きの有無を確認することは困難である。そこで、本実施形態では、定着器４００を図１４に示す構成とし、以下に説明する方法で定着器４００、特に定着ローラ４０１における記録媒体の巻き付きを容易に検知し得ることを特徴としている。
【０１３３】
図１９は、本発明の第４実施形態に係る定着器４００における記録媒体の巻き付き検知動作を示すフローチャートである。
【０１３４】
ステップＳ２０１では、印刷制御部１０は、カバー開閉センサ（図示せず）によりカバー（図示せず）が開閉されたことを検知すると、発光器４０６に所定の電源電圧を印加して光を発生させる。続いて、印刷制御部１０は、画像画像センサ４０７内の全受光素子からそれぞれの出力電圧値を取り込み、その出力電圧値を各受光素子、すなわち、各画素に対応付けて内部の記憶装置、例えば、ＲＡＭなどに記憶する。  
【０１３５】
ステップＳ２０２では、印刷制御部１０の記憶装置に記憶された画像センサ４０７の全受光素子（全画素）の測定データ、すなわち、出力電圧値のうち、定着ローラ４０１における記録媒体の巻き付き検知に必要な領域のみの測定データを抜き出す。具体的には、記録媒体の巻き付き検知に必要のない領域の測定データを全て０Vとし、後述するステップ２０４でのカウント数から除外されるようにする。なお、定着ローラ４０１における記録媒体の巻き付き検知に必要な領域とは、例えば、図１７の破線部で示すように、定着ローラ４０１の表面を含む周辺部であって、記録媒体の巻き付きが発生しうる領域のことである。
【０１３６】
ステップＳ２０３では、定着ローラ４０１における記録媒体の巻き付き検知に必要な領域の受光素子の測定データに対し、所定の閾値を用いて“１”と“０”のデータに変換する二値化処理を行う。すなわち、測定データである出力電圧値が閾値に比して大きい、あるいは同等である場合にはその測定データを“１”とし、閾値に比して小さい場合にはその測定データを“０”とする。ここで、二値化処理に使用する閾値は、画像センサ４０７における個々の受光素子に対して定着ローラ４０１への記録媒体の巻き付きがない状態の出力電圧を実験的に求め、画像形成装置１０００の個体差によるバラツキ等を考慮した所定の補正を加えて設定されることが望ましい。しかしながら、個々の受光素子に対して閾値を設定することが困難であれば、受光素子をいくつかのエリアに分け、各エリア内に含まれる複数の受光素子に対して共通の閾値を設定してもよい。
【０１３７】
ステップ２０４では、二値化処理を行った受光素子の測定データのうち、“１”に分類された測定データの数をカウントする。
【０１３８】
ステップ２０５では、ステップ２０４においてカウントされた“１”の測定データの数と、予め印刷制御部１０の記憶装置に記憶された基準値とを比較することにより、定着ローラ４０１の表面を含む周辺部への記録媒体の巻き付きがあるか否かを判断する。カウントされた“１”の測定データの数が基準値に比して大きい、あるいは同等である場合は、定着ローラ４０１の表面を含む周辺部への記録媒体の巻き付きがないと判断し、ステップＳ２０８へ進む。一方、カウントされた“１”の測定データの数が基準値に比して小さい場合は、定着ローラ４０１の表面を含む周辺部への記録媒体の巻き付きがあると判断し、ステップＳ２０６へ進む。ここで、上述した基準値とは、予め工場出荷前に、ステップＳ２０１〜２０４と同じ流れにより、定着ローラ４０１の表面を含む周辺部への記録媒体の巻き付きがない状態で受光素子の出力電圧値を測定して二値化処理を行い、“１”に分類された測定データの数に対して画像形成装置１０００の個体差によるバラツキ等を考慮して所定の補正を加えた値である。
【０１３９】
ステップＳ２０６では、定着ローラ４０１の表面または周辺部への記録媒体の巻き付きがあるため、印刷制御部１０は画像形成装置１０００の表示部（図示せず）に警告を表示する。
【０１４０】
ステップＳ２０７では、ユーザが画像形成装置１０００のカバー（図示せず）を開閉して定着ローラ４０１の表面または周辺部に巻き付いた記録媒体の除去を行う。そして、画像形成装置１０００のカバー（図示せず）が開閉されたことをカバー開閉センサ（図示せず）が検知すると、再びステップＳ２０１へ戻り、定着ローラ４０１への記録媒体の巻き付き検知動作を行う。
【０１４１】
ステップＳ２０８では、上述した通常の印刷動作を再開する。
【０１４２】
〔作用効果〕
本発明の第４実施形態によれば、図１４に示すように、定着ローラ４０１の全体を照らし出すことができる所定の位置に発光器４０６を配設し、さらに、定着ローラ４０１の全体像を捕らえることができる所定位置に画像センサ４０７を配設している。そして、発光器４０６から放出される光を画像センサ４０７で受光し、定着ローラ４０１の全体像を所定の面積範囲に渡って光量分布に基づいた二次元画像として捕らえている。これにより、定着ローラ４０１の表面だけでなく、定着ローラ４０１の周辺部も含んだ広域に渡って記録媒体の巻き付きを検知することが可能となる。さらに、記録媒体の巻き付き状態、すなわち、蛇腹状の巻き付き（図７（ｂ））や完全に張り付いた巻き付き（図１７（ｂ））などの状態にかかわらず、定着ローラ４０１上の記録媒体を確実に検知することが可能となる。
【０１４３】
（その他の実施形態）
第１乃至第４実施形態は、本発明を定着装置に適用した場合を説明した。しかしながら、回転動作による記録媒体の搬送機構を有する画像形成装置においては、記録媒体が巻き付いてジャムを発生する場所は定着装置以外にもいくつか考えられる。例えば、転写ローラや転写ベルトなどでも記録媒体の巻き付きが発生する虞がある。
【０１４４】
本発明は、定着装置に限らず、回転動作により記録媒体を搬送する機構に対して広く適用することができる。すなわち、回転動作を行う搬送機構の回転表面に対し、第１乃至第４実施形態に示すような方法で、発光器、受光器または画像センサを配設すればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】第１実施形態に係る定着装置を備える画像形成装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る定着装置の概略構成図である。
【図３】第１実施形態に係る定着装置の変形例の概略構成図である。
【図４】第１実施形態に係る定着装置における光電センサと定着ローラとの距離を説明するための図である。
【図５】光電センサの概略構成図である。
【図６】光電センサによる遮蔽物の検知原理を説明するための図である。
【図７】光電センサによる記録媒体の検知を説明するための図である。
【図８】第１実施形態に係る定着装置及び画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図９】第１、第２、第３実施形態に係る定着装置における記録媒体の巻き付き検知動作を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施形態に係る定着装置の概略構成図である。
【図１１】第２実施形態に係る定着装置及び画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図１２】第３実施形態に係る定着装置の概略構成図である。
【図１３】第３実施形態に係る定着装置及び画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図１４】第４実施形態に係る定着装置の概略構成図である。
【図１５】画像センサの概略構成図である。
【図１６】画像センサによる画像の検出原理を説明するためのタイムチャートである。
【図１７】画像センサによる記録媒体の検知を説明するための図である。
【図１８】第４実施形態に係る定着装置及び画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図１９】第４実施形態に係る定着装置における記録媒体の巻き付き検知動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４６】
１・・・感光体ドラム
２・・・帯電器
２ａ・・・帯電器用電源
３・・・露光器
４・・・現像器
４ａ・・・現像器用電源
５・・・転写器
５ａ・・・転写器用電源
６・・・記録媒体収納部
７・・・記録媒体残量センサ
８・・・書き出しセンサ
９・・・排出センサ
１０・・・印刷制御部
１００、２００、３００、４００・・・定着器（定着装置）
１０１、２０１、３０１、４０１・・・定着ローラ
１０２、２０２、３０２、４０２・・・発熱体
１０３、２０３、３０３、４０３・・・加圧ローラ
１０４、２０４、３０４、４０４・・・温度検知センサ
１０５、２０５、３０５、４０５・・・通電制御部
１０６、２０６、３０６・・・光電センサ
１０６ａ、２０６ａ、３０６ａ、４０６・・・発光器
１０６ｂ、２０６ｂ、３０６ｂ・・・受光器
２０７・・・反射体
３０７ａ、３０７ｂ・・・導光管
４０７・・・画像センサ
１０００・・・画像形成装置
【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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