(57)【要約】【課題】昇温の異常となる通電状態のフィルムの回転停止によるフィルムへの熱的ダメージを抑えることができる定着装置を提供する。【解決手段】通電によって発熱する発熱層を有する回転可能な無端状のフィルムと、該フィルムに対向し加圧された状態で前記フィルムとニップ部を形成する対向部材と、を有し、トナー像を担持した記録材を前記ニップ部で挟持搬送する定着装置であって、前記フィルムに接触して前記フィルムの温度を検知する第１の温度検知手段と、前記フィルムに接触して、前記第１の温度検知手段による温度を検知する応答性とは異なる応答性で、前記フィルムの温度を検知する第２の温度検知手段と、前記第１及び第２の温度検知手段の出力を基にした比較に基づいて、昇温の異常となる通電状態の前記フィルムの回転停止を検知する異常検知手段と、を有する。【選択図】図１
2018045021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電によって発熱する発熱層を有する回転可能な無端状のフィルムと、
該フィルムに対向し加圧された状態で前記フィルムとニップ部を形成する対向部材と、
を有し、トナー像を担持した記録材を前記ニップ部で挟持搬送する定着装置であって、
前記フィルムに接触して前記フィルムの温度を検知する第１の温度検知手段と、
前記フィルムに接触して、前記第１の温度検知手段による温度を検知する応答性とは異なる応答性で、前記フィルムの温度を検知する第２の温度検知手段と、
前記第１及び第２の温度検知手段の出力を基にした比較に基づいて、昇温の異常となる通電状態の前記フィルムの回転停止を検知する異常検知手段と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
通電によって発熱する発熱層を有する回転可能な無端状のフィルムと、
該フィルムに対向し加圧された状態で前記フィルムとニップ部を形成する対向部材と、
を有し、トナー像を担持した記録材を前記ニップ部で挟持搬送する定着装置であって、
前記フィルムに接触して前記フィルムの温度を検知する第１の温度検知手段と、
前記フィルムに接触して、前記第１の温度検知手段による温度を検知する応答性とは異なる応答性で、前記フィルムの温度を検知する第２の温度検知手段と、
前記第１及び第２の温度検知手段の少なくとも一方の出力に基づいて前記フィルムが所定温度となるように前記フィルムへの通電を制御し、
前記第１及び第２の温度検知手段の出力を基にした比較に基づいて、昇温の異常となる通電状態の前記フィルムの回転停止とみなし、前記フィルムへの通電を遮断する制御手段と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記フィルムに接触した前記第１及び第２の温度検知手段の熱容量が異なることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記フィルムに接触しない前記第１及び第２の温度検知手段は、熱容量が同じ同一の温度検知手段であることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記フィルムに対し前記第２の温度検知手段と反対側もしくは同じ側に吸熱部材を有し、
前記フィルムに対し前記第１の温度検知手段と反対側もしくは同じ側に吸熱部材を有さないことを特徴とする請求項３または４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記第２の温度検知手段に対応した前記吸熱部材は、前記フィルムに対し前記第２の温度検知手段と反対側に設けられる前記対向部材であ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】
前記フィルムを内面から支持する支持部材を有し、
前記第２の温度検知手段に対応した前記吸熱部材は、前記フィルムに対し前記第２の温度検知手段と同じ側に設けられる前記支持部材であ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２の温度検知手段に対応した前記吸熱部材は、前記フィルムに対し前記第２の温度検知手段と同じ側に設けられ、前記フィルムと前記第２の温度検知手段との間で両者に接触する熱伝導性部材であることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項９】
前記熱伝導性部材の熱伝導率は０．０２４１Ｗ／ｍ・Ｋよりも大きい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２の温度検知手段に対応した前記吸熱部材は、前記フィルムに対し前記第２の温度検知手段と反対側に設けられ、前記フィルムと接触する筒状の回転部材であることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記第１及び第２の温度検知手段の出力を基にした比較は、前記第１及び第２の温度検知手段の出力値の差もしくは該出力値の変化量の差であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記第１及び第２の温度検知手段の温度検知位置が前記フィルムの周方向で異なることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記対向部材は、加圧ローラであることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は定着装置に関し、複写機やプリンタ等の電子写真方式を採用する画像形成装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置に搭載される定着装置として、無端状（円筒状）のフィルムに発熱層を設け、その発熱層に給電することでフィルム自身を発熱させる方式の定着装置（以下、表面発熱定着器）が開示されている（特許文献１）。表面発熱定着器は、電源の投入から定着可能状態に達するまでの時間が短く、立ち上げが高速化される点で優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７２２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の表面発熱定着器では、スリップによってフィルムが回転を停止した状態で定着装置に電源を投入されると、通常よりも昇温速度が早くなって異常昇温となる場合があった。これは、フィルムが停止した状態では、ニップ部以外のフィルムは加圧ローラに熱を奪われないため、フィルムの回転時に比べて昇温速度が早くなるからである。
【０００５】
本発明の目的は、昇温の異常となる通電状態のフィルムの回転停止によるフィルムへの熱的ダメージを抑えることができる定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、通電によって発熱する発熱層を有する回転可能な無端状のフィルムと、該フィルムに対向し加圧された状態で前記フィルムとニップ部を形成する対向部材と、を有し、トナー像を担持した記録材を前記ニップ部で挟持搬送する定着装置であって、前記フィルムに接触して前記フィルムの温度を検知する第１の温度検知手段と、前記フィルムに接触して、前記第１の温度検知手段による温度を検知する応答性とは異なる応答性で、前記フィルムの温度を検知する第２の温度検知手段と、前記第１及び第２の温度検知手段の出力を基にした比較に基づいて、昇温の異常となる通電状態の前記フィルムの回転停止を検知する異常検知手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る別の定着装置は、通電によって発熱する発熱層を有する回転可能な無端状のフィルムと、該フィルムに対向し加圧された状態で前記フィルムとニップ部を形成する対向部材と、を有し、トナー像を担持した記録材を前記ニップ部で挟持搬送する定着装置であって、前記フィルムに接触して前記フィルムの温度を検知する第１の温度検知手段と、前記フィルムに接触して、前記第１の温度検知手段による温度を検知する応答性とは異なる応答性で、前記フィルムの温度を検知する第２の温度検知手段と、前記第１及び第２の温度検知手段の少なくとも一方の出力に基づいて前記フィルムが所定温度となるように前記フィルムへの通電を制御し、前記第１及び第２の温度検知手段の出力を基にした比較に基づいて、昇温の異常となる通電状態の前記フィルムの回転停止とみなし、前記フィルムへの通電を遮断する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、昇温の異常となる通電状態のフィルムの回転停止によるフィルムへの熱的ダメージを抑えることができる
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る定着装置のフィルム長手方向に直交する断面を表した図
【図２】第１の実施形態に係る定着装置のフィルム長手方向の構成を表した図
【図３】フィルム１のニップ部Ｎの長手方向端部における長手方向の断面図
【図４】図１の左側の破線領域（メインサーミスタ５）を詳細に描いた図
【図５】図１の中央の破線領域（サブサーミスタ６）を詳細に描いた図
【図６】第１の実施形態における定着制御系の構成を示すブロック図
【図７】第１の実施形態における定着制御のアルゴリズムを示すフローチャート
【図８】モーターが回転する状態でフィルム１への通電を開始した際のメインサーミスタ、サブサーミスタの検知温度およびフィルムの実温度挙動を示すグラフ
【図９】モーターが停止した状態でフィルム１への通電を開始した際のメインサーミスタ、サブサーミスタの検知温度およびフィルムの実温度挙動を示すグラフ
【図１０】第２の実施形態に関し、連続通紙後、モーターが停止した状態でフィルム１への通電を開始した際のメインサーミスタ、サブサーミスタの検知温度およびフィルムの実温度挙動を示すグラフ
【図１１】第２の実施形態における定着制御系の構成を示すブロック図
【図１２】第３の実施形態に係る定着装置のフィルム長手方向に直交する断面を表した図
【図１３】第４の実施形態に係る定着装置のフィルム長手方向に直交する断面を表した図
【図１４】第５の実施形態に係る定着装置のフィルム長手方向に直交する断面を表した図
【図１５】第６の実施形態に係る定着装置のフィルム長手方向に直交する断面を表した図
【図１６】比較例に係る定着装置のフィルム長手方向に直交する断面を表した図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
《第１の実施形態》
（定着装置）
以下の説明において、定着装置及びこの定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向をいう。また、短手方向とは、記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向をいう。そして、長手幅とは長手方向の寸法をいい、短手幅とは短手方向の寸法をいう。
【００１２】
本実施形態に係る定着装置の構成について、図１乃至図５を用いて説明する。図１は、長手方向に直交する断面を表した図であり、図２は定着装置の長手方向の構成を表した図である。
【００１３】
本実施形態の定着装置は、無端状（円筒状）の回転可能なフィルム１と、フィルム１を内面から支持しガイドする支持部材（ガイド部材）としてのフィルムガイド部材２を備える。更に、フィルム１と共にニップ部を形成する対向部材としての加圧ローラ３と、補強ステー４を備える。また、フィルム１の温度を検知する第１の温度検知手段としてのメインサーミスタ５および第２の温度検知手段としてのサブサーミスタ６が、それぞれの温度検知位置がフィルムの周方向で異なるように配置されている。そして、図１の右側より、トナー像Ｔを担持した記録材（記録紙）Ｐが、ニップ部Ｎで挟持搬送されながら加熱されて、トナー像Ｔが記録材に定着される。
【００１４】
フィルム１は、基層として発熱層１３を有しており、基層、中間層（不図示）および被覆層１４の３層構造になっている。発熱層１３は、通電で発熱する層であり、フィルム１のねじれ強度及び平滑性などの機械的特性を担う層でもある。発熱層１３は、ポリイミド等の樹脂にカーボンなどの導電性フィラーを分散させて形成される。また、発熱層１３は、交流電源印加により発熱するように電気抵抗が調整されている。中間層（不図示）は、被覆層１４と発熱層１３の接合を行う接着剤の役目を担っている。
【００１５】
発熱層１３は、厚み５０μｍで、外径がφ１８ｍｍで、長手方向の長さが２４０ｍｍのポリイミド樹脂で形成されている。発熱層１３のポリイミド樹脂には、導電性フィラーとしてカーボンブラックが分散されている。本実施形態では、被覆層１４を離型層として使うため、被覆層１４は厚み１５μｍのＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）である。
【００１６】
フィルムガイド部材２は、液晶ポリマー、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などの耐熱性樹脂により形成される。フィルムガイド部材２の長手方向の両端部は、装置フレームに保持された補強ステー４と係合する。そして、補強ステー４の長手方向の両端部を、付勢手段（不図示）で、フィルムガイド部材２がフィルム１を介して加圧ローラ３に押し当てるように付勢する。
【００１７】
補強ステー４は、上記両端部に受けた付勢力をフィルムガイド部材２の長手方向で均一に伝えられるように、鉄、ステンレス、ジンコート鋼板等の剛性のある材料を使用して作られる。更に、補強ステー４は、その断面を断面２次モーメントが大きくなるような形状（コの字型）にして、曲げ剛性が高められている。このようにフィルムガイド部材２の撓みを抑えることで、ニップ部Ｎのフィルム回転方向の幅（ａ−ｂ間の距離）は長手方向でほぼ均一になる。
【００１８】
本実施形態では、フィルムガイド部材２の材質として液晶ポリマーを用い、補強ステー４の材質としては、ジンコート鋼板を用いている。加圧ローラ３への加圧力は１６０Ｎで、このときニップ部Ｎのフィルム回転方向の幅（ａ−ｂ間の距離）は６ｍｍである。
【００１９】
加圧ローラ３は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金１０と、シリコーンゴム等の材質の弾性層１１、ＰＦＡ等の材質の離型層１２から構成されている。加圧ローラ３の硬度は、定着性を満足するニップ部Ｎの幅と耐久性を満足できるようにアスカーＣ型硬度計１ｋｇｆ荷重において、４０度から７０度が好ましい。本実施形態では、加圧ローラ３はニップ形成のための加圧部材と、後述する吸熱部材とを兼ねている。
【００２０】
本実施形態では、φ１１の鉄の芯金１０に弾性層１１としてシリコーンゴム層を３．５ｍｍの厚みで形成し、その上に離型層１２として４０μｍの厚みの絶縁ＰＦＡチューブを被覆している。加圧ローラ３の硬度は５６度であり、外径はφ１８ｍｍである。また、弾性層１１および離型層１２の長手方向の長さは２２６ｍｍである。
【００２１】
図２に示すように、給電部材９には、交流電源に繋がるＡＣケーブル８が接続され、交流電源Ｖで交流電圧を印加することで、発熱層１３への給電を行う。ステンレス製の板金を用いる給電部材９は、フィルム１の長手方向でニップ内部の両端に配置されており、発熱層１３の内周面に当接している。また、給電部材９はフィルム１を介して加圧ローラ３のゴム層に押圧されている。給電部材９は、フィルム回転方向の幅が５ｍｍで、フィルムの長手方向で、ニップ部の長手方向の端部からニップ部側に５ｍｍ侵入させている。
【００２２】
図３に、フィルム１のニップ部Ｎの長手方向端部における長手方向の断面図を示す。給電部材９が接触する側と反対側の発熱層１３の面のフィルム１の長手方向における両端部１２ｍｍに、フィルム１の回転方向全域に亘って銀ペーストをコーティングして形成された導電層７（図２、図３）が設けられている。導電層７の表面抵抗値は、発熱層１３の表面抵抗値よりも小さい。
【００２３】
フィルムの長手方向における給電部材９間（２４０ｍｍ）の実抵抗値は２０Ωであり、フィルム厚み方向で給電部材９から導電層７の間の実抵抗値は１．８Ωである。尚、導電層７を形成していない場合、フィルムの長手方向における給電部材９間の実抵抗値は４２Ωであるため、電流は給電部材９から導電層７を経由して発熱層１３のフィルム回転方向に流れ易くなっていることが分かる。また、導電層７は、導電層７と発熱層１３とが接着し易くするための導電性のある中間層（不図示）を有していても良い。
【００２４】
尚、上記で説明したものは、交流電源の電圧が１００Ｖである場合を想定した設定である。
【００２５】
（第１及び第２の温度検知手段）
本実施形態では、フィルム１の温度を検知する第１の温度検知手段としてのメインサーミスタ５と、メインサーミスタ５による温度を検知する応答性とは異なる応答性でフィルム１の温度を検知する第２の温度検知手段としてのサブサーミスタ６を有する。
【００２６】
本実施形態では、フィルム１に対しサブサーミスタ６と反対側もしくは同じ側に吸熱部材を有する一方、フィルム１に対しメインサーミスタ５と反対側もしくは同じ側に吸熱部材を有さない。このように、本実施形態では、吸熱部材の存否で、フィルムに接触したメインサーミスタ５とサブサーミスタ６の熱容量が異なることにより、温度を検知する応答性が異なる。なお、フィルムに接触しないメインサーミスタ５とサブサーミスタ６は、熱容量が同じ同一の温度検知手段である。
【００２７】
以下、具体的にメインサーミスタ５について図４、およびサブサーミスタ６について図５を用いて説明する。図４に、図１の左側に破線で囲ったメインサーミスタ５とフィルム１が接する領域を、詳細に描いた図を示す。
【００２８】
図４、図１に示すように、メインサーミスタ５は、フィルムガイド部材２に固定支持させたステンレス製のアーム１８とサーミスタ素子１９から構成されている。そして、図４に示すように、サーミスタ素子１９は、感熱素子２１とジュメット線２２と絶縁物２０から構成される。アーム１８はサーミスタ素子１９をフィルム１の内面に押圧しており、フィルム１の内面の軌道が変位した場合でも、サーミスタ素子１９はフィルム１の内面に常に接する状態に保たれる。
【００２９】
また、アーム１８は信号線の役割を兼ねており、アーム１８の端部は感熱素子２１とジュメット線２２を介して接続され、さらにもう一方の端部は図６に示すＣＰＵ３０（中央演算処理ユニット）に配線を介して接続される。
【００３０】
絶縁物２０はポリイミドテープであり、感熱素子２１とフィルム１が電気的に接触しないよう感熱素子２１を保護するものである。メインサーミスタ５はフィルム１以外の部材と距離を設けて配置しており、フィルム１以外の部材には接触しない構成になっている。また、フィルム１を挟んだ反対側にも他部材は存在していない。本実施形態では、メインサーミスタ５をニップ部Ｎの下流側に設置しているが、配置位置は下流側に限らない。
【００３１】
次に、図５に、図１の中央部に破線で囲ったサブサーミスタ６とフィルム１が接する領域を、詳細に描いた図を示す。図５に示すように、サブサーミスタ６におけるサーミスタ素子は、感熱素子２１と絶縁物２０と不図示のジュメット線から構成され、感熱素子２１はジュメット線でＣＰＵ３０（図６）に接続される。サブサーミスタ６のサーミスタ素子は、フィルムガイド部材２に保持されており、フィルム１の内周面と接触している。そして、サブサーミスタ６のフィルム１を挟んだ反対側には、サブサーミスタ６に対応した吸熱部材としての加圧ローラ３が存在している。
【００３２】
このように、メインサーミスタ５はフィルム１以外の部材と距離を設けて設置しているのに対して、サブサーミスタ６はフィルム１を挟んだ反対側に吸熱部材としての加圧ローラ３が配置されている。このため、メインサーミスタ５とサブサーミスタ６の熱容量は異なっている。
【００３３】
ここで、図４、図５に示すように、メインサーミスタ５とサブサーミスタ６のサーミスタ素子における感熱素子２１は同一の温度検知素子を用いている。また、メインサーミスタ５およびサブサーミスタ６は、フィルム１の長手方向に対して、記録材Ｐが通過する領域内に存在する。
【００３４】
（ブロック図およびフローチャート）
次に、図６に、本実施形態における定着制御系の構成を示すブロック図を示す。メインサーミスタ５及びサブサーミスタ６の感熱素子２１はＣＰＵ（中央演算処理ユニット）に接続されている。そして、ＣＰＵ３０はメインサーミスタ５のサーミスタ素子１９の出力値を基にフィルム１への通電を制御して温度制御するとともに、所定の条件を満たしたときにリレースイッチを遮断してフィルム１への通電を遮断する。
【００３５】
図７に、本実施形態における定着装置の制御方法を説明するためのフローチャートを示す。Ｓ１において、プリントコマンドを受信すると、Ｓ２において定着器の駆動モーターとフィルム１への通電が同時にＯＮされて、フィルム１の温度上昇が開始する。その後、Ｓ３において、メインサーミスタ５の温度Ｔｍとサブサーミスタ６の温度Ｔｓが検知され、Ｓ４においてＴｍ−Ｔｓの値が求められる。この差分値が４０℃未満である場合にはＳ５に行き、通常温調制御でのプリントが行われる。
【００３６】
プリントが終了するまで、Ｓ３からＳ５の工程を繰り返し、プリントが終了した際にＳ７へ進み、駆動モーターとフィルム１への通電（通電状態）が停止されて、再び待機状態に戻る。
【００３７】
Ｓ４においてＴｍ−Ｔｓの値が４０℃以上のときには、フィルム１のスリップ等の装置異常によってフィルム１の回転が停止した状態でフィルム１の温度上昇が起こっているとみなす。そして、即座にＳ８に進み、フィルムへの通電が停止し、Ｓ９においてエラーを表示し、終了する。本実施形態ではサーミスタの検知温度の差分をモニターしたが、サーミスタの出力電圧の差をそのままＳ４における差分として用いてもよい。
【００３８】
（フィルムの回転および通電による通常動作時の第１及び第２の温度検知手段の出力変化）
図８は、本実施形態の定着装置において、フィルム１が正常に回転する状態で各温度検知手段の検知温度の変化を記録したグラフである。図８で、サーモパイルは、フィルム１の外周面上の温度（ベルトの実温度）を測定している。サーモパイルは高い応答性（熱時定数２０ｍ秒）を有しているために、フィルム１の表面の温度を比較的正確に測定している。
【００３９】
フィルム１の温度上昇が開始された直後はフィルム１の温度とメインサーミスタ５、サブサーミスタ６の検知温度には乖離があるものの、その後の温度制御によって温度が安定した状態では乖離は小さい。また、メインサーミスタ５とサブサーミスタ６の検知温度は常にほぼ同じ値を示している。この場合、図７を用いて説明した定着装置の制御方法（温度制御）を用いれば、プリント終了時まで通常温調制御がなされる。
【００４０】
（フィルムの回転停止および通電による昇温の異常時の第１及び第２の温度検知手段の出力変化）
図９は、本実施形態の定着装置において、モーター回転を停止した状態でフィルム１への通電を開始しフィルム１を昇温させた際の各温度検知手段の検知温度の変化を記録したグラフである。フィルム１への通電開始後１．４秒時点での各温度検知手段の検知温度は、サーモパイルが２６５℃、メインサーミスタが１１５℃、サブサーミスタが７０℃であった。モーターを停止した状態では、急峻にフィルム１の温度が上昇している。これは、フィルムが回転していないために、加圧ローラ３に熱を渡す機会がなくなったためである。
【００４１】
また、フィルム温度の上昇に対して、メインサーミスタ５の検知温度の上昇が大きく遅れている。これは、フィルム１がメインサーミスタ５と接触している一部分のみが、メインサーミスタ５に熱を奪われるために、その他の物体に接触していないフィルム箇所に比べて昇温が遅れるためである。また、発熱体であるフィルム１は熱容量が小さく、物体を接触させて熱を奪われた際の温度変化が大きいことも、検知温度の乖離が大きくなった原因である。
【００４２】
サブサーミスタ６の検知温度は、メインサーミスタ５の検知温度よりもさらに温度上昇が遅れている。これは、サブサーミスタ６の接している箇所のフィルム１の熱が、接している加圧ローラ３に奪われるためである。さらに、サブサーミスタ６と接しているフィルムガイド部材２がサブサーミスタ６の熱を奪うのも、サブサーミスタ６の検知温度の上昇が遅れた要因の一つである。
【００４３】
モーターが駆動しているときは、メインサーミスタ５とサブサーミスタ６の検知温度に大きな差は生じなかった。これは、フィルム１の回転時には、フィルム１の周方向で発生した熱がサーミスタに次々と運ばれており、メインサーミスタ５およびサブサーミスタ６の単位時間当たりに受け取る熱量が十分に大きいためである。また、フィルム１の回転時には、加圧ローラ３はフィルム１の熱を周方向に渡って均一に奪うので、フィルム１のニップ部Ｎとその他の箇所で温度差が生じにくい。
【００４４】
このように、本実施形態の定着装置では、フィルム１の停止状態、回転状態におけるサーミスタの昇温特性の違いを利用して、フィルム１が回転状態か停止状態かを検知することが可能である。
【００４５】
以上のことから、本実施形態では、フィルム１のスリップなどの装置異常によってフィルム１が駆動していない状態で、フィルム１への通電がなされた場合に、異常検知手段としてのＣＰＵ３０により、通電をいち早く停止する。これにより、フィルム１への熱的ダメージを抑えることが可能となる。
【００４６】
（比較例との対比）
図１６は、比較例の構成を示す図である。サブサーミスタ６はニップ部Ｎ外に存在し、アーム１８の先端に取り付けられ、フィルム１以外の部材と距離を設けて配置されており、メインサーミスタ５と同様の配置になっている。このときは、メインサーミスタとサブサーミスタの熱容量は同等であり、応答性も同等である。そのため、フィルム１の回転、停止に関わらずメインサーミスタ５とサブサーミスタ６の検知温度はほぼ同じ値を示すため、検知温度の差からフィルム１の回転、停止状態を検知することはできない。
【００４７】
メインサーミスタ５とサブサーミスタ６の応答性を変えるためには、一方のサーミスタに熱容量となる吸熱部材を接触させる、または、本実施形態のように一方のサーミスタのフィルム１を挟んだ反対側に吸熱部材を接触させることが有効である。そのようにして、応答性を変化させた場合には、前述の方法でフィルムの回転、停止状態を検知し、フィルム１への熱的ダメージを防止することができる。
【００４８】
（第１及び第２の温度検知手段の出力を基にした比較）
また、本実施形態では、メインサーミスタ５の温度Ｔｍとサブサーミスタ６の温度Ｔｓを基にした比較結果の一例である差分（Ｔｍ−Ｔｓ）の値が４０℃以上のとき、発熱体であるフィルム１への通電を停止すると述べたが、差分の閾値は４０℃でなくてもよい。以下に、差分（Ｔｍ−Ｔｓ）の閾値の設定方法について述べる。
【００４９】
フィルム１が正常に回転する状態でも、回転開始時などはメインサーミスタ５とサブサーミスタ６の検知温度に多少の差分は生じる。そのため、閾値が小さすぎると、定着装置が正常に動作する場合にも、フィルム１の温度上昇が停止する場合がある。本定着構成では、閾値はおおよそ２０℃以上に設定することが好ましい。
【００５０】
また、閾値が大きすぎると、フィルム１が正常に回転しない装置異常時に、発熱体であるフィルム１への通電が開始された場合、Ｔｍ−Ｔｓが閾値に到達する時間が遅れ、フィルム１への通電停止が遅れる。そのため、フィルム１が高温になり、フィルム１への熱的ダメージが発生する場合がある。本定着構成では、閾値を５０℃以下に設定することが好ましい。
【００５１】
以上のことから、Ｔｍ−Ｔｓの閾値は、通常時には到達しない値で、かつフィルム１のスリップなどの装置異常時においては、フィルム１が熱的ダメージを受ける温度に到達する前にフィルム１への通電が停止されるような適切な値に設定する必要がある。本定着構成では、閾値を２０℃から５０℃の間に設定するのが適切であり、今回は閾値を４０℃とした。
【００５２】
以下に、本実施形態の定着装置におけるリレースイッチの遮断条件について述べる。本実施形態におけるリレーの遮断条件は２つ存在し、いずれの遮断条件も、フィルム１が高温状態になることでフィルム１に熱的ダメージが発生するのを防止するためのものである。
【００５３】
１つ目の遮断条件は、前述のとおりメインサーミスタ５とサブサーミスタ６の検知温度差が４０℃以上となったときであり、これはフィルム１が回転していないときに、フィルム１への通電がなされ、フィルム１の温度上昇が生じている状態である。もう１つのリレーの遮断条件は、メインサーミスタ５もしくはサブサーミスタ６のいずれかの検知温度が２５０℃を超えたときである。これは、フィルム１の回転中に何らかの異常によってフィルム１が高温になった状態である。
【００５４】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態に係る定着装置の構成について述べる。本実施形態では、第１及び第２の温度検知手段の出力を基にした比較として、第１の実施形態と異なるものを用いることを特徴とする。第１の実施形態と共通する構成については、説明を省略する。
【００５５】
図１０は、連続通紙（数十枚の記録紙への定着動作）によって定着装置が温まった後に、モーターを停止した状態でフィルム１への通電を行った際の各温度検知素子の検知温度の変化を記録したグラフである。通電開始時には、メインサーミスタ５の検知温度がサブサーミスタ６の検知温度より低い。これは、定着装置が連続通紙等で温められた後に、冷却される過程で生じた差であり、メインサーミスタ５が接するフィルム１の熱容量は小さく、温度が低下し易い。これに対して、サブサーミスタ６とフィルム１を挟んだ反対側の加圧ローラの熱容量は大きく、温度が低下しにくいために発生したものである。
【００５６】
この場合、第１の実施形態の検知方法では、メインサーミスタ５の温度Ｔｍとサブサーミスタ６の温度Ｔｓを基にした比較結果としての差分（Ｔｍ−Ｔｓ）が閾値に到達するのが遅れ、フィルム１への通電を遮断するのが遅れる。そこで、本実施形態では、メインサーミスタ５の温度Ｔｍとサブサーミスタ６の温度Ｔｓを基にした比較結果として差分（ΔＴｍーΔＴｓ）を用いる。すなわち、メインサーミスタ５の検知温度の単位時間当たりの変化量ΔＴｍとサブサーミスタ６の検知温度の単位時間当たりの変化量ΔＴｓの差分（ΔＴｍーΔＴｓ）が閾値を超えたときにフィルムへの通電を停止する。
【００５７】
モーターを停止した状態でフィルム１への通電を行った際の第１及び第２の温度検知素子の検知温度の変化を示す図１０から、ΔＴｍの方がΔＴｓよりも大きいことが分かる。例えば、通電開始後０．８秒時点では、ΔＴｍは約１２５℃／ｓｅｃであり、ΔＴｓは約４２℃／ｓｅｃである。一方、モーターを回転した状態でフィルム１への通電を行うと、ΔＴｍーΔＴｓの差は比較的小さい（不図示）。
【００５８】
以下に、ΔＴｍ―ΔＴｓの閾値の設定方法について述べる。フィルム１が正常に回転する状態でも、ΔＴｍとΔＴｓに多少の差は生じるため、閾値が小さすぎると定着装置が正常に動作する場合にもフィルム１の温度上昇が停止する場合がある。本定着構成では、ΔＴｍ―ΔＴｓの閾値はおおよそ２５℃／ｓｅｃ以上に設定することが望ましい。
【００５９】
また、閾値が大きすぎると、フィルム１が正常に回転しない装置異常時に、発熱体であるフィルム１への通電が開始された場合、ΔＴｍーΔＴｓが閾値に到達せず、フィルムが高温になり熱的ダメージを受ける可能性がある。本定着構成では、ΔＴｍ―ΔＴｓの閾値はおおよそ３５℃／ｓｅｃ以下に設定することが望ましい。以上より、本定着構成では、ΔＴｍ―ΔＴｓの閾値を２５℃／ｓｅｃから３５℃／ｓｅｃの間に設定するのが適切であり、今回は閾値を３０℃／ｓｅｃとした。
【００６０】
以上より、本実施形態では検知温度の単位時間あたりの変化量の差分（ΔＴｍーΔＴｓ）を検出することで、フィルム１の停止状態、回転状態を検知することが可能になる。そして、フィルム１が駆動していない状態でフィルム１への通電がなされた場合に、フィルム１への通電をいち早く遮断し、フィルム１への熱的ダメージを抑制することが可能となる。
【００６１】
また、図１１に示すように、本実施形態では、定着制御系の構成も第１の実施形態と異なる。本実施形態では、バックアップ回路６０を配置する。バックアップ回路６０は、メインサーミスタ５、サブサーミスタ６の検知温度の単位時間当たりの変化量を演算し、差分（ΔＴｍ―ΔＴｓ）の閾値の判定を行う回路であり、ＣＰＵ３０とは独立して存在する。そして、ＣＰＵ３０とバックアップ回路６０の各々がメインサーミスタ５とサブサーミスタ６の単位時間あたりの変化量を演算し、その差分が閾値を超えたときに、各々に接続されたリレースイッチ（リレー）５０ａ、５０ｂをＯＦＦにする。
【００６２】
これにより、どちらか一方のリレースイッチがＯＦＦになったとき、フィルム１への通電が遮断されるので、ＣＰＵ３０に異常が発生した場合でも、バックアップ回路６０が動作することで、フィルム１への熱的ダメージを抑制することができる。
【００６３】
《第３の実施形態》
本実施形態は、サブサーミスタ６の位置および吸熱部材の種類が第１、第２の実施形態（図１）と異なる。他の点は、第１、第２の実施形態と同様であり、説明を省略する。本実施形態では、図１２に示すように、サブサーミスタ６をニップ部Ｎから、紙搬送方向にずらして配置する。この場合、フィルムガイド部材２が吸熱部材となる。
【００６４】
この場合も、サブサーミスタ６、およびサブサーミスタ６の接するフィルム１の一部分の熱が、フィルムガイド部材２に奪われるため、メインサーミスタ５とサブサーミスタ６の間の温度差分もしくは、単位時間あたりの温度変化量の差分が生じる。本実施形態では、第１、第２の実施形態と同様の効果を奏するとともに、サブサーミスタ６によるニップ部Ｎの凹凸が生じないというメリットがある。
【００６５】
《第４の実施形態》
本実施形態は、サブサーミスタ６の位置および吸熱部材の種類が第１、第２の実施形態（図１）と異なる。他の点は、第１、第２の実施形態と同様であり、説明を省略する。本実施形態では、図１３に示すようにサブサーミスタ６とフィルム１の間で、両者に接触するように、吸熱部材として熱伝導性部材である高熱伝導性部材１５を配置する。サブサーミスタ６の記録材搬送方向に直交する方向（図１３の上下方向）の位置は、高熱伝導性部材１５の厚さ分だけ図１の上下方向における位置と異なるが、サブサーミスタ６の記録材搬送方向における位置は、第１、第２の実施形態（図１）と同様である。
【００６６】
高熱伝導性部材１５は、表面処理を施したアルミ板や、熱伝導率の良い（空気の熱伝導率０．０２４１Ｗ／ｍ・Ｋよりも大きい）グラファイトシートなどを用いる。高熱伝導性部材１５はニップ部Ｎの長手方向に十分に長く、定着装置の長手方向の温度ムラを均一にする効果がある。また、高熱伝導性部材１５は吸熱部材としての役割を兼ねる。
【００６７】
本定着装置において、ベルト（フィルム）駆動が停止した状態で、フィルム１への給電を行うと、フィルム１からサブサーミスタ６に与えられた熱を吸熱部材としての高熱伝導性部材１５が奪う。このため、サブサーミスタ６の昇温がメインサーミスタの昇温よりも遅れることで、第１、第２の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６８】
更に、本実施形態では、フィルム１とサブサーミスタ６が直接摺擦しない構成のため、フィルム１およびサブサーミスタ６の削れを抑制する効果がある。
【００６９】
《第５の実施形態》
本実施形態は、サブサーミスタ６の位置および吸熱部材の種類が第１、第２の実施形態（図１）と異なる。他の点は、第１、第２の実施形態と同様であり、説明を省略する。本実施形態では、図１４に示すように、サブサーミスタ６をニップ部Ｎ外に配置し、サブサーミスタ６とフィルム１を挟んだ反対側に吸熱部材としてのコロ部材（筒状の回転部材）１６を配置する。サブサーミスタ６は、メインサーミスタ５と同様、アーム１８の先端にサーミスタ素子１９を取り付けた構成であり、サブサーミスタ６はフィルム１の内面にのみ接している。コロ部材１６は、中心に芯金を有する回転体であり、フィルム１の回転に従動し回転する。
【００７０】
本実施形態でも、フィルム１の回転が停止した状態でフィルム１への通電を行うと、サブサーミスタ６の接するフィルムの一部分の熱を吸熱部材としてのコロ部材１６が奪うことで、メインサーミスタ５とサブサーミスタ６の検知温度に差が生じる。このように、本実施形態でも、第１、第２の実施形態と同様の効果が得られる。更に、本実施形態では、サブサーミスタ６の配置箇所を比較的自由に選択できるというメリットがある。
【００７１】
《第６の実施形態》
本実施形態は、サブサーミスタ６の位置および吸熱部材の種類が第１、第２の実施形態（図１）と異なる。他の点は、第１、第２の実施形態と同様であり、説明を省略する。本実施形態では、図１５に示すように、第５の実施形態で説明したコロ部材１６の替りに、サブサーミスタ６に関しフィルム１が接する面と反対側の面にカプトンテープ等の吸熱部材１７を接触配置したものである。
【００７２】
このように、本実施形態でも、フィルム１の回転が停止した状態でフィルム１への通電を行うと、サブサーミスタ６の接するフィルムの一部分の熱を吸熱部材としてのコロ部材１６が奪うことで、メインサーミスタ５とサブサーミスタ６の検知温度に差が生じる。このように、本実施形態でも、第１、第２の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７３】
（変形例）
上述した実施形態では、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の範囲内で種々の変形が可能である。
【００７４】
（変形例１）
上述した実施形態では、第１の温度検知手段であるメインサーミスタ５の出力に基づいてフィルムが所定温度となるようにフィルムへの通電を制御したが、本発明はこれに限られない。第１及び第２の温度検知手段の少なくとも一方の出力に基づいて、フィルムが所定温度となるようにフィルムへの通電を制御するようにしても良い。
【００７５】
（変形例２）
上述した実施形態では、フィルムに対しサブサーミスタ６と反対側もしくは同じ側に吸熱手段を有し、フィルムに対しメインサーミスタ５と反対側もしくは同じ側に吸熱手段を有さないものであったが、本発明はこれに限られない。
【００７６】
フィルムに対しサブサーミスタ６と反対側もしくは同じ側に第１の吸熱手段を有し、フィルムに対しメインサーミスタ５と反対側もしくは同じ側に第２の吸熱手段を有し、第１及び第２の吸熱手段の熱容量が異なるものであっても良い。
【００７７】
（変形例３）
上述した実施形態では、メインサーミスタ５とサブサーミスタ６は、フィルムに接触しない状態では、熱容量が同じ同一の温度検知手段であった（フィルムに接触した状態では、吸熱手段の存否で熱容量が異なり、両者の温度を検知する応答性は異なる）。しかし、本発明はこれに限られず、メインサーミスタ５とサブサーミスタ６はフィルム１に接触しない状態で、感熱部の面積が異なる等により熱容量が異なる（温度を検知する応答性が異なる）ものを用いることもできる。
【００７８】
この場合、吸熱手段を用いずに、メインサーミスタ５とサブサーミスタ６をそれぞれフィルム１に接触して、両者の温度を検知する応答性が異なる状態でそれぞれ温度を検知することができる。
【００７９】
（変形例４）
上述した実施形態では、記録材として記録紙を説明したが、本発明における記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、ＯＨＰシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材Ｐの扱いを通紙、紙搬送方向の用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。
【００８０】
（変形例５）
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置（この場合も定着装置と呼ぶ）にも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１・・フィルム、３・・加圧ローラ、５・・メインサーミスタ、６・・サブサーミスタ、３０・・ＣＰＵ、Ｎ・・ニップ部、Ｐ・・記録材、Ｔ・・トナー像
【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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