(57)【要約】【課題】面状の発熱体において、異常な温度が面内のいずれの場所で発生した場合であっても異常を検知する。【解決手段】定着ベルト５１の両端外部には、ＩＲセンサ５９１、５９２が設けられている。ＩＲセンサ５９１、５９２は、定着ベルト５１の端部の窓部５９５から定着ベルト５１の内側をのぞく向きに設けられており、定着ベルト５１の内部に設けられた発熱体からの放射エネルギー量を計測する。制御部１１は、ＩＲセンサ５９１、５９２からの出力値に基づき、発熱体５８３において異常な高温が発生しているかを判定し、異常が発生していると判定された場合に、発熱体５８３への電力の供給を停止する制御を行う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトの前記媒体と接触する面の裏面側に位置し、前記ベルトを加熱する面状の発熱体と、
前記発熱体からの放射エネルギー量を計測する１又は複数の赤外線センサと、
前記赤外線センサからの出力値に基づき、前記発熱体への電力の供給を停止する制御を行う電力制御手段と
を備える加熱装置。
【請求項２】
前記電力制御手段は、前記赤外線センサからの出力値と予め定められた閾値との比較結果に基づいて、前記制御を行う
請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記電力制御手段は、前記赤外線センサからの出力値の時間的な変化量と予め定められた閾値との比較結果に基づいて、前記制御を行う
請求項１又は２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記赤外線センサは、当該赤外線センサの計測方向の中心となる方向と、前記発熱体の表面の接平面とが鋭角をなす位置及び向きに設けられている
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記赤外線センサは、計測方向及び設置位置の少なくともいずれか一方が異なる複数の赤外線センサである
請求項４に記載の加熱装置。
【請求項６】
加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトと、
前記ベルトを加熱する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の加熱装置と
を備える定着装置。
【請求項７】
加熱により媒体に定着される未定着の画像を媒体に形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により未定着の画像が形成された媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送されてくる媒体に未定着の画像を定着させる請求項６に記載の定着装置と
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、装置温度検出手段の検出温度情報に基づいて被加熱材を加熱する加熱部材の熱源への通電を制御して装置温度を所定の被加熱材加熱処理温度に温調制御する加熱装置において、装置温度検出手段とは別に、装置の熱暴走検知用の温度検出手段を設け、この熱暴走検知用の温度検出手段の検知温度情報に基づいて加熱部材の熱源への通電を遮断する通電遮断手段を有すること、熱暴走検知用の温度検知手段は加熱部材とは非接触に配置されていること、が記載されている。
特許文献２には、定着スリーブの外周側の面状発熱体による加熱領域に対応する位置で、定着スリーブが所定温度以上となったことを非接触で検知すると面状発熱体への給電を機械的な動作で停止する第１過昇温防止装置と、定着スリーブの外周側の加熱領域以外の領域に対応する位置で、定着スリーブが所定温度以上となったことを非接触で検知すると面状発熱体への給電を機械的な動作で停止する第２過昇温防止装置と、を備える定着装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２７８６３号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９７０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、面状の発熱体において、異常な温度が面内のいずれの場所で発生した場合であっても異常を検知することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る加熱装置は、加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトの前記媒体と接触する面の裏面側に位置し、前記ベルトを加熱する面状の発熱体と、前記発熱体からの放射エネルギー量を計測する１又は複数の赤外線センサと、前記赤外線センサからの出力値に基づき、前記発熱体への電力の供給を停止する制御を行う電力制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る加熱装置は、請求項１に記載の構成において、前記電力制御手段は、前記赤外線センサからの出力値と予め定められた閾値との比較結果に基づいて、前記制御を行うことを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３に係る加熱装置は、請求項１又は２に記載の構成において、前記電力制御手段は、前記赤外線センサからの出力値の時間的な変化量と予め定められた閾値との比較結果に基づいて、前記制御を行うことを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４に係る加熱装置は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の構成において、前記赤外線センサは、当該赤外線センサの計測方向の中心となる方向と、前記発熱体の表面の接平面とが鋭角をなす位置及び向きに設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項５に係る加熱装置は、請求項４に記載の構成において、前記赤外線センサは、計測方向及び設置位置の少なくともいずれか一方が異なる複数の赤外線センサであることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項６に係る定着装置は、加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトと、前記ベルトを加熱する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の加熱装置とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項７に係る画像形成装置は、加熱により媒体に定着される未定着の画像を媒体に形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により未定着の画像が形成された媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送されてくる媒体に未定着の画像を定着させる請求項６に記載の定着装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１、６及び７に係る発明によれば、面状の発熱体において、異常な温度が面内のいずれの場所で発生した場合であっても異常を検知することができる。
請求項２に係る発明によれば、面状の発熱体において、異常な温度が面内のいずれの場所で発生した場合であっても異常を検知することができる。
請求項３に係る発明によれば、面状の発熱体において、放射エネルギー量の変化量が通常よりも大きく変化した場合に異常を検知することができる。
請求項４に係る発明によれば、赤外線センサが発熱体の接平面と鋭角をなす位置及び向きに設けられていない場合に比べて、設置する赤外線センサの数を少なくすることができる。
請求項５に係る発明によれば、検出方向や設置位置の異なる複数の赤外線センサが設けられていない場合と比べて、異常の検出精度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】定着部の概要を示す図である。
【図３】定着部の外観を示す図である。
【図４】ＩＲセンサの出力値と、ＩＲセンサから熱源までの距離との関係の一例を示す図である。
【図５】定着部の外観を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．実施形態
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す図である。画像形成装置１は電子写真方式で画像を形成する装置である。本実施形態に係る画像形成装置１は、所謂タンデム型であり、画像を表す画像データに基づいて媒体の一例である用紙Ｐに画像を形成する。図において、制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有し、ＣＰＵがＲＯＭや記憶部１２に記憶されているコンピュータプログラム（以下、単にプログラムという）を読み出して実行することにより画像形成装置１の各部を制御する。記憶部１２はハードディスクドライブ等の大容量の記憶手段であり、制御部１１のＣＰＵに読み込まれるプログラムを記憶する。操作部１７は各種の指示を入力するための操作ボタン等を備えており、ユーザによる操作を受け付けてその操作内容に応じた信号を制御部１１に供給する。
【００１５】
現像部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、用紙Ｐにトナー像を形成する。なお、符号のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに対応した構成であることを意味している。現像部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのそれぞれは、用いるトナーが異なるものの、その構成に大きな差異はない。以下、現像部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのそれぞれを特に区別する必要がない場合には、トナーの色を示す符号末尾のアルファベットを省略して「現像部１３」とする。
【００１６】
各現像部１３は、感光体ドラム３１と、帯電器３２と、露光装置３３と、現像器３４と、一次転写ロール３５と、ドラムクリーナ３６とを備えている。感光体ドラム３１は電荷発生層や電荷輸送層を有する像保持体であり、図示しない駆動部により図中の矢線Ｄ１３の方向に回転させられる。帯電器３２は感光体ドラム３１の表面を帯電させる。露光装置３３はレーザー発光源やポリゴンミラー等（いずれも図示せず）を備え、制御部１１の制御の下、画像データに応じたレーザー光を、帯電器３２により帯電させられた後の感光体ドラム３１に向けて照射する。これにより、各感光体ドラム３１には潜像が保持される。なお、上記の画像データは、制御部１１が図示しない通信部を介して外部装置から取得したものであってもよい。外部装置とは、例えば原画像を読み取る読取装置や画像を示すデータを記憶した記憶装置等である。
【００１７】
現像器３４はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかの色のトナーと、フェライト粉等の磁性キャリアを含む二成分現像剤を収容する。そして現像器３４に形成された磁気ブラシの穂先が感光体ドラム３１の表面に接触することで、トナーは感光体ドラム３１表面で露光装置３３により露光された部分、すなわち静電潜像の画線部に付着し、感光体ドラム３１に画像が形成（現像）される。
【００１８】
一次転写ロール３５は転写部１４の中間転写ベルト４１が感光体ドラム３１と対向する位置において予め定めた電位差を生じさせ、この電位差によって中間転写ベルト４１に画像を転写する。ドラムクリーナ３６は、画像の転写後に感光体ドラム３１の表面に残留している未転写のトナーを取り除き、感光体ドラム３１表面を除電する。即ち、ドラムクリーナ３６は、次の画像形成に備えて、感光体ドラム３１から不要なトナーや電荷を除去するものである。
【００１９】
転写部１４は、中間転写ベルト４１と、二次転写ロール４２と、ベルト搬送ロール４３と、バックアップロール４４とを備えており、現像部１３によって形成された画像を、ユーザの操作に応じて決められた紙種の用紙Ｐに転写する転写部である。中間転写ベルト４１は無端のベルト部材であり、ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４はこの中間転写ベルト４１を張架する。ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４の少なくとも１つには駆動部（図示せず）が備えられており、中間転写ベルト４１を図中の矢印Ｄ１４方向に移動させる。なお、駆動部を有さないベルト搬送ロール４３またはバックアップロール４４は、中間転写ベルト４１の移動に従動して回転する。中間転写ベルト４１が図中の矢印Ｄ１４方向に移動して回転することにより、中間転写ベルト４１上の画像は、二次転写ロール４２とバックアップロール４４とに挟まれる領域に移動させられる。
【００２０】
二次転写ロール４２は、中間転写ベルト４１との電位差によって、中間転写ベルト４１上の画像を搬送部１６から搬送されてきた用紙Ｐに転写させる。ベルトクリーナ４９は、中間転写ベルト４１の表面に残留している未転写のトナーを取り除く。そして、転写部１４または搬送部１６は、画像が転写された用紙Ｐを定着部１５へと搬送する。なお、現像部１３および転写部１４は、本発明における媒体に画像を形成する画像形成手段の一例である。
【００２１】
搬送部１６（搬送手段の一例）は、容器と搬送ロールとを有する。容器には、予め定められたサイズにカットされた、加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体の一例としての用紙Ｐが収容される。用紙Ｐのサイズのうち搬送方向に対して垂直な方向、すなわち幅方向には少なくとも２つ以上の異なるサイズが定められている。ここでは、最大幅用紙Ｐ１と、最大幅用紙Ｐ１よりも幅の狭い小幅用紙Ｐ２の２種類の用紙Ｐが用いられる。最大幅用紙Ｐ１とは、画像形成装置１で取り扱う用紙Ｐのうち、幅方向のサイズが最大のものである。これら２種類の用紙Ｐは収容されている容器によって制御部１１に区別される。各容器に収容されている用紙Ｐは、制御部１１の指示により搬送ロールによって１枚ずつ取り出され、用紙搬送路を経由して転写部１４へと搬送される。なお、媒体は用紙に限らず、例えば樹脂製のシート等であってもよい。要するに、媒体は、表面に画像を形成し得るものであればよい。
【００２２】
定着部１５（定着装置の一例）は、加熱によって用紙Ｐに転写された画像を定着させる。図２は、定着部１５の概要を示す図である。以下、図において、定着部１５の各構成の配置を説明するため、各構成が配置される空間をｘｙｚ右手系座標空間として表す。また、図に示す座標記号のうち、内側が白い円の中に黒い円を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を表している。空間においてｘ軸に沿う方向をｘ軸方向という。また、ｘ軸方向のうち、ｘ成分が増加する方向を＋ｘ方向といい、ｘ成分が減少する方向を−ｘ方向という。ｙ、ｚ成分についても、ｙ軸方向、＋ｙ方向、−ｙ方向、ｚ軸方向、＋ｚ方向、−ｚ方向を定義する。また、用紙Ｐは定着部１５を通過する際に、画像が形成された面を＋ｙ方向に向けた状態で、ｚ軸方向に搬送される。すなわち、ｚ軸方向は用紙Ｐの搬送方向であり、ｘ軸方向は用紙Ｐの幅方向である。
【００２３】
定着部１５は、定着ベルト５１と、加圧ロール５２と、押圧パッド５６と、ホルダ５７と、加熱部５８とを備えている。図２に示すように定着ベルト５１はｘ軸方向に平行な軸Ｏ１を中心に矢印Ｄ５１方向に回転する。また、図２に示すように加圧ロール５２は、金属製の円筒状の芯材５２１と、この芯材５２１の表面に設けられた弾性層５２２とを備える。芯材５２１は、軸Ｏ１に平行な軸であって軸Ｏ１の−ｙ方向に配置された軸である軸Ｏ２を中心に矢印Ｄ５２方向に回転し、これに伴って弾性層５２２が矢印Ｄ５２方向に回転する。弾性層５２２の材質は、例えばシリコーンゴム層や、フッ素ゴム層等である。また、弾性層５２２は、その表面に表面離型層（フッ素樹脂層）を備えてもよい。加圧ロール５２は、図示しない駆動部により回転しつつ搬送部１６により搬送された用紙Ｐを定着ベルト５１に押し付けることにより、定着ベルト５１による用紙Ｐの加熱を補助する。定着ベルト５１は、加圧ロール５２からの摩擦力によって加圧ロール５２に従動回転する。
【００２４】
押圧パッド５６、ホルダ５７、および加熱部５８は、定着ベルト５１の内周側に配置されている。ホルダ５７は、ｘ軸方向に伸びる棒状の部材であり、図示しない両端部が画像形成装置１の筐体に固定されている。ホルダ５７は、例えば、ガラス混入ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂や、ステンレス等の鉄系の金属を材料に用いて形成されている。ホルダ５７は、押圧パッド５６を図２に示す矢印Ｄ５６方向（−ｙ方向）、すなわち加圧ロール５２に向かう方向に押圧して支持する。
【００２５】
押圧パッド５６は、ＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer）等の耐熱性樹脂で構成され、加圧ロール５２と対向する位置でホルダ５７に支持される。押圧パッド５６は、定着ベルト５１を介して加圧ロール５２から押圧される状態で配置され、加圧ロール５２の方向（−ｙ方向）に向けて定着ベルト５１を内側から押圧する。これにより、定着ベルト５１と加圧ロール５２との間にニップ領域Ｒ１が形成される。用紙Ｐは、ニップ領域Ｒ１を通過するように搬送される。ニップ領域Ｒ１において押圧パッド５６は、加圧ロール５２の押圧によって軸Ｏ１に向かって凹むように変形しており、定着ベルト５１はこの変形した押圧パッド５６の形状に沿った形状となる。なお、押圧パッド５６は、シリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体で構成されていてもよい。
【００２６】
加熱部５８は、定着ベルト５１を加熱する部材である。加熱部５８は本発明に係る加熱装置の一例である。加熱部５８は、金属層５８１、絶縁層５８２、発熱体５８３、絶縁層５８４、金属層５８５を、定着ベルト５１の内周面側から軸Ｏ１に向かってこの順に重ねて備える。金属層５８１、５８５は、本実施形態においては厚さが１０μｍ〜１００μｍのステンレスの層である。金属層５８１、５８５は、温度の均一化や蓄熱体としての機能を有する。金属層５８１において絶縁層５８２と反対側の面、即ち、加熱部５８が円弧状となったときに外側となる表面は、定着ベルト５１に接触して定着ベルト５１を支持する。金属層５８１、５８５の形状は、上記の厚みを有する円筒形状に形成された合金から、或る決められた中心角の範囲（例えば３０°〜１８０°）に相当する部分を切り出した形状等が挙げられるが、特に制限はない。
【００２７】
発熱体５８３は、定着ベルト５１の表面を加熱する面状の発熱体である。発熱体５８３は、絶縁層５８２、絶縁層５８４で覆われて金属層５８１、５８５の内側に位置している。本実施形態においては、発熱体５８３は、定着ベルト５１の移動方向である矢印Ｄ５１の方向に交差する方向（加熱部５８の長手方向）へ渡って設けられている。発熱体５８３は、本実施形態においては厚さが１０μｍ〜１００μｍのステンレスの薄板を予め定められた形状に切り抜いたものである。なお、発熱体５８３の素材は、発熱するものであれば他の素材であってもよい。発熱体５８３は、図示せぬ電源が接続されており、この電源から電流が流れることにより発熱体５８３が発熱する。発熱体５８３の発熱により、金属層５８１が加熱され、金属層５８１と接する定着ベルト５１に熱が伝わることにより、定着ベルト５１が加熱される。
【００２８】
絶縁層５８２、５８４は、本実施形態においてはポリイミド樹脂、絶縁蒸着膜、薄膜セラミック等の高耐熱絶縁層である。絶縁層５８２、５８４は金属層５８１、５８５の内側に設けられ、発熱体５８３を覆って保護する。なお、絶縁層５８２、５８４は、ポリイミド樹脂に限定されるものではなく、耐熱性を有するものであればよく、例えば他の樹脂であってもよい。
【００２９】
図３（ａ）は、定着部１５の外観を示す図である。また、図３（ｂ）は、定着部１５における発熱体５８３の位置を示した図である。なお、図３（ａ）および図３（ｂ）に示す例では、図面が煩雑になるのを防ぐために、加圧ロール５２の図示を省略している。定着部１５は、図示のように、定着ベルト５１の両端外部にＩＲセンサ５９１、５９２を有する。ＩＲセンサ５９１、５９２は、発熱体５８３からの放射エネルギー量を計測する赤外線センサの一例である。定着ベルト５１は円筒形状をしており、その両端は、赤外線を透過する窓部５９５が設けられた蓋部５９６によって塞がれている。ＩＲセンサ５９１、５９２は、定着ベルト５１の端部の窓部５９５から定着ベルト５１の内側をのぞく向きに設けられており、定着ベルト５１の内側に設けられた発熱体５８３からの放射エネルギー量（熱エネルギー量）を計測する。図３（ａ）に示す例では、ＩＲセンサ５９１の視野（放射エネルギー量を計測する範囲）は範囲Ａ１であり、ＩＲセンサ５９２の視野は範囲Ａ２となっており、範囲Ａ１及び範囲Ａ２における発熱体５８３からの熱エネルギー量を計測する。
【００３０】
ＩＲセンサ５９１、５９２は、計測方向の中心となる方向が発熱体５８３の表面の接平面との間で鋭角をなすような位置と向きに配置されている。また、図示のように、ＩＲセンサ５９１、５９２の計測方向及び設置位置はそれぞれ異なっている。
【００３１】
発熱体５８３から放射される熱エネルギー量Ｑは、以下の式（１）で表される。なお、以下の式において、σはシュテファン＝ボルツマン定数、εは放射率、Ｔは絶対温度、Ａは表面積を表す。本実施形態では、熱エネルギー量が温度の四乗に比例することを利用して、ＩＲセンサ５９１、５９２で計測される発熱体５８３の全領域の放射エネルギー量に基づいて異常が発生しているか否かを特定する。
Ｑ＝σ・ε・Ｔ4・Ａ  …  （１）
【００３２】
図４は、ＩＲセンサの出力値と、ＩＲセンサから熱源までの距離との関係の一例を示す図である。図において、横軸は、熱源からＩＲセンサまでの距離（ｍｍ）を示す。縦軸は、ＩＲセンサの出力値（ｖ）を示す。図４に示す例では、ＩＲセンサから約１５０（ｍｍ）以内の範囲に約３００度以上の熱源がある場合は、ＩＲセンサの出力が３．４（ｖ）以上となる。
【００３３】
ＩＲセンサ５９１、５９２での計測結果は制御部１１に供給される。制御部１１は、ＩＲセンサ５９１、５９２からの出力値に基づき、発熱体５８３において異常な高温が発生しているかを判定し、異常が発生していると判定された場合に、発熱体５８３への電力の供給を停止する制御を行う。制御部１１は、電力制御手段の一例である。この実施形態では、制御部１１は、以下の第１の検知アルゴリズム、第２の検知アルゴリズム、及び第３のアルゴリズムの３種類のアルゴリズムを用いて異常の検知を行う。第１の検知アルゴリズム及び第３の検知アルゴリズムは、ＩＲセンサ５９１、５９２からの出力値と予め定められた閾値との差分に基づいて、異常が発生しているかを特定するものである。一方、第２の検知アルゴリズムは、ＩＲセンサ５９１、５９２からの出力値の時間的な変化量と予め定められた閾値との差分に基づいて、異常が発生しているかを特定するものである。
【００３４】
まず、第１の検知アルゴリズムについて説明する。制御部１１は、ＩＲセンサ５９１、５９２の出力値の予め定められた単位区間毎の積分値を予め定められた単位時間毎に算出し、積分値が予め定められた閾値を越えた場合に異常と判定する。発熱体５８３において局所的に異常高温が発生した場合には、ＩＲセンサ５９１、５９２で計測される放射エネルギー量が通常よりも大きくなる。すなわち、このアルゴリズムでは、計測される放射エネルギー量の絶対値がモニタリングされることにより、異常の発生の有無が判定される。
【００３５】
次いで、第２の検知アルゴリズムについて説明する。制御部１１は、ＩＲセンサ５９１、５９２の出力値の予め定められた単位時間毎の変化量（出力値の傾き）を算出し、算出した変化量が予め定められた閾値を越えた場合に異常と判定する。
【００３６】
次いで、第３の検知アルゴリズムについて説明する。制御部１１は、ＩＲセンサ５９１、５９２の出力値を予め定められた単位時間毎に予め定められた閾値と比較し、出力値が予め定められた閾値を越えた場合に異常と判定する。すなわち、このアルゴリズムでは、計測される放射エネルギー量の絶対値がモニタリングされることにより、異常の発生の有無が判定される。
【００３７】
この実施形態では、制御部１１は、上述の第１のアルゴリズム、第２のアルゴリズム及び第３のアルゴリズムを併用して異常の発生の有無を判定する。すなわち、制御部１１は、第１のアルゴリズムに従った判定、第２のアルゴリズムに従った判定、及び第３のアルゴリズムに従った判定を、予め定められた単位時間毎に定期的に行い、いずれかのアルゴリズムにおいて異常が発生したと判定された場合に、異常が発生したと判定する。異常が発生したと判定された場合は、制御部１１は、発熱体５８３への電力の供給を停止する制御を行う。
【００３８】
ところで、面状の発熱体では、発熱体そのものが異常であったり、被加熱部材の影響で異常な高温になったりすることが想定される。具体的には、例えば、発熱体の一部の箇所で局所的にベルトと非接触になった場合や、発熱体が局所的に剥がれて浮いてしまって空焚きになる場合が想定される。接触型の温度センサを用いる従来技術による場合、異常が発生した箇所に温度センサが位置していれば異常を検出可能であるが、異常が発生した箇所に温度センサが位置していない場合は異常を検知することができない。それに対しこの実施形態では、ＩＲセンサ５９１、５９２によって発熱体５８３全域において放射エネルギー量を監視して異常な高温が発生しているか否かを判定することにより、発熱体５８３のいずれの場所で異常が発生した場合であっても、ＩＲセンサ５９１、５９２により異常が検知される。
【００３９】
また、放射エネルギーを受け続けるとセンサに障害を与える懸念があるが、この実施形態では、例えば接触型の温度センサを用いる従来技術による場合と比較し、センサと熱源との間の距離が長く、センサが受ける放射エネルギー量が少ない。さらに、この実施形態では、赤外線を透過する窓部５９５が設けられた蓋部５９６により熱源からセンサに向かう熱線の多くが遮られる。これらにより、センサが熱源から放射エネルギーを受け続けることによる障害の発生が抑制される。
【００４０】
２．変形例
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその例を示す。なお、以下の各態様を組み合わせてもよい。
【００４１】
２−１．ＩＲセンサの位置
上述の実施形態では、図３に例示したように、ＩＲセンサ５９１、５９２を、定着ベルト５１の両端外部に設けたが、ＩＲセンサを設ける位置は上述の実施形態で示した位置に限定されない。例えば、定着ベルト５１の内部に１又は複数のＩＲセンサを設けてもよい。この場合においても、発熱体５８３からの熱エネルギー量が１又は複数のＩＲセンサにより計測され、異常が発熱体５８３の面内のいずれの箇所で発生した場合であっても、設けられたＩＲセンサからの出力値に基づいて当該異常が検知される。
また、上述の実施形態では、ＩＲセンサ５９１、５９２は、計測方向の中心となる方向が発熱体５８３の表面の接平面との間で鋭角をなすような位置と向きに配置されていたが、ＩＲセンサが設けられる位置と向きは、上述した実施形態で示したものに限られない。
【００４２】
２−２．ＩＲセンサの数
上述の実施形態では、２つのＩＲセンサ５９１、５９２を定着ベルト５１の両端外部に設けたが、ＩＲセンサの数は２に限らず、ひとつであってもよく、また、３以上であってもよい。例えば、図５に示すように、ひとつのＩＲセンサ５９３を定着ベルト５１の一端外部に設ける構成としてもよい。
【００４３】
２−３．検知アルゴリズム
上述の実施形態では、制御部１１は、第１のアルゴリズム、第２のアルゴリズム、第３のアルゴリズムの３種類のアルゴリズムを組み合わせて用いて異常の検知を行ったが、異常を検知する手法は上述した実施形態で示したものに限られない。例えば、第１のアルゴリズム、第２のアルゴリズム及び第３のアルゴリズムのいずれか一つを用いて異常の検知を行ってもよい。また、他の例として、例えば、第１のアルゴリズム、第２のアルゴリズム及び第３のアルゴリズムのいずれか二つを用いて異常の検知を行ってもよい。
【００４４】
２−４．電力の遮断方法
上述の実施形態では、異常が検知された場合に、制御部１１が発熱体５８３への電力の供給を停止した。すなわち上述の実施形態ではソフトウェア制御により電力の遮断を行った。これに限らず、例えば、コンパレート回路により電力を遮断してもよい。具体的には、例えば、ＩＲセンサからの出力値が予め定められた閾値を越えた場合に発熱体５８３への電力の供給を遮断するコンパレート回路を用いる構成としてもよい。このコンパレート回路は本発明に係る電力制御手段の一例である。また、ソフトウェアによる制御とハードウェアによる制御とを併用する構成としてもよい。
【００４５】
２−５．異常検出で用いられる閾値
上述の第１の検知アルゴリズム、第２の検知アルゴリズム、及び第３のアルゴリズムで用いられる閾値は、画像を定着させる対象である用紙のサイズや種類、画像形成処理の種類（例えば、白黒／カラー、等）に応じて異ならせてもよい。この場合は、例えば、用紙の種類や処理の種類と閾値との対応関係を示すテーブルを記憶部１２の予め定められた記憶領域に記憶しておく構成とし、制御部１１がこのテーブルを参照して異常検知の際に用いる閾値を特定してもよい。
【００４６】
２−６．その他
定着部１５を備える画像形成装置は、上述した実施形態のタンデム型に限定されるものではなく、ロータリー型など他の構成であってもよい。また、定着部１５を備える画像形成装置は、複数色のトナー像を重ねて画像を形成する画像形成装置に限定されるものではなく、単一の色のトナー像を形成する画像形成装置であってもよい。
また、上述の実施形態では、異常が検知された場合に、制御部１１が発熱体５８３への電力の供給を停止したが、異常が検知された場合に行われる処理はこれに限らない。例えば、制御部１１は、異常が検知された場合にアラーム音を出力する等して利用者に警告を行ってもよい。
また、上述の実施形態では、定着ベルト５１の両端が蓋部５９６によって塞がれているものを例示したが、これに限らず、定着ベルト５１の両端が塞がれていない形状であってもよい。
【００４７】
画像形成装置１の制御部１１によって実行されるプログラムは、磁気テープや磁気ディスク等の磁気記録媒体、光ディスク等の光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体メモリ等の、コンピュータ装置が読み取り可能な記録媒体に記憶された状態で提供し得る。また、このプログラムを、インターネット等の通信回線を経由して制御部１１にダウンロードさせてもよい。なお、上記の制御部１１によって例示した制御部としてはＣＰＵ以外にも種々の装置が適用される場合があり、例えば、専用のプロセッサ等が用いられる。
【符号の説明】
【００４８】
１…画像形成装置、１１…制御部、１２…記憶部、１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ…現像部、１４…転写部、１５…定着部、１７…操作部、３１…感光体ドラム、３２…帯電器、３３…露光装置、３４…現像器、３５…一次転写ロール、３６…ドラムクリーナ、４１…中間転写ベルト、４２…二次転写ロール、４３…ベルト搬送ロール、４４…バックアップロール、４９…ベルトクリーナ、５１…定着ベルト、５８…加熱部、５８１，５８５…金属層、５８２，５８４…絶縁層、５８３…発熱体。
【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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