(57)【要約】      （修正有）【課題】定着ベルトの異常などを確実かつ簡便に検出できる画像形成装置を提供する。【解決手段】媒体に現像剤を定着して画像を形成する画像形成装置において、第１加圧部材２１と、第１加圧部材２１を回転駆動する駆動部と、第１加圧部材２１に対向して配設される第２加圧部材２４と、第１加圧部材２１に張架されるベルト２３と、ベルト２３を加熱する加熱体２５と、加熱体の温度を検出する第１温度検出部２７と、第１加圧部材２１とベルト２３との接触領域に対向して配設される第２温度検出部３０と、第１温度検出部２７による第１検出温度と第２温度検出部３０による第２検出温度とに基づいて異常の発生を判断する制御部と、異常の発生を報知する報知部と、を備える。【選択図】図３
2008058645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に現像剤を定着して画像を形成する画像形成装置であって、
第１加圧部材と、
前記第１加圧部材を回転駆動する駆動部と、
前記第１加圧部材に対向して配設される第２加圧部材と、
前記第１加圧部材に張架されるベルトと、
前記ベルトを加熱する加熱体と、
前記加熱体の温度を検出する第１温度検出部と、
前記第１加圧部材と前記ベルトとの接触領域に対向して配設される第２温度検出部と、
前記第１温度検出部による第１検出温度と前記第２温度検出部による第２検出温度とに基づいて異常の発生を判断する制御部と、
前記異常の発生を報知する報知部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１検出温度と前記第２検出温度との間の温度差、及び、前記第２検出温度の傾き値を算出する算出部を備え、
前記制御部は、前記温度差が所定の温度差を超えると異常が発生したと判断する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記温度差が所定の温度差を超え、かつ、前記傾き値が第１の傾き値以上であると前記駆動部の異常が発生したと判断する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記温度差が所定の温度差を超え、かつ、前記傾き値が第１の傾き値を下回ると前記ベルトの異常が発生したと判断する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ベルトの異常は、破断又は撓みである請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記傾き値が前記第１の傾き値よりも小さい第２の傾き値を更に下回ると媒体の巻付きが発生したと判断する請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第２温度検出部は、前記ベルトに対して非接触に配設される請求項１〜６の何れか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に転写された画像を定着するための定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置としての例えば電子写真プリンタは、紙に転写したトナー像を定着させるための定着装置を備えている。この定着装置の一種は、例えば、上加圧ローラと、加熱ローラと、これら上加圧ローラ及び加熱ローラに巻き付けられる定着ベルトと、該定着ベルトを介して上加圧ローラに押し当てられる下加圧ローラとからなる。
そして、定着ベルトと下加圧ローラとの間にトナー像が転写された紙が通ると、このトナー像が熱及び圧力によって紙に定着される。
このような定着装置について、例えば、特開２００５−１３４６４６の特許文献に開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
定着ベルトを使用する定着装置を備えた画像形成装置の場合、定着ベルトの撓みや破断が発生することがある。しかしながら、上記文献の定着装置では、定着ベルトの撓みや破断などの異常を検出することはできない。
従って、上記異常を確実かつ簡便に検出できる画像形成装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、以上の点を解決するために、次の構成を採用する。
〈構成〉
本発明に係る画像形成装置は、媒体に現像剤を定着して画像を形成する画像形成装置であって、第１加圧部材と、第１加圧部材を回転駆動する駆動部と、第１加圧部材に対向して配設される第２加圧部材と、第１加圧部材に張架されるベルトと、ベルトを加熱する加熱体と、加熱体の温度を検出する第１温度検出部と、第１加圧部材とベルトとの接触領域に対向して配設される第２温度検出部と、第１温度検出部による第１検出温度と第２温度検出部による第２検出温度とに基づいて異常の発生を判断する制御部と、異常の発生を報知する報知部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明に係る定着装置及び画像形成装置によれば、第一温度検出部は加熱部の温度を検出しかつ第二温度検出部はベルトの第一加圧部材と接触する部分の温度を検出し、そして制御部は第一温度検出部によって検出された第一検出温度と第二温度検出部によって検出された第二検出温度とに基づいて異常の発生を判断することにより、定着ベルトの撓み、破断や紙の巻き付き等による異常を確実かつ簡便に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図を用いる実施形態で、本発明に係る画像形成装置を、定着装置と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【０００７】
〈実施例１の構成〉
図１は、本発明に係る画像形成装置を示す構成図であり、図２は、本発明に係る画像形成装置の実施例１における構成を示すブロック図である。
本発明に係る画像形成装置１０は、図１及び図２に示されているように、記録媒体１１を格納するための用紙カセット１２と、用紙残量を測るための用紙残量センサ１３と、搬送された記録媒体１１に対して書出し信号を出力するための書出しセンサ１４と、イメージキャリアとしての感光ドラム１５と、該感光ドラムを帯電させる帯電装置１６と、感光ドラム１５を露光して感光ドラム１５に静電潜像を形成するためのＬＥＤヘッド１７と、感光ドラム１５にトナーを供給してトナー像、即ち現像剤像を形成するための現像装置１８と、トナー像を記録媒体１１に転写するための転写装置１９と、転写されたトナー像を記録媒体１１に定着するための定着装置２０と、画像が定着された記録媒体の排出を感知するための排出センサ３８と、上記構成１３〜２０及び３８に対して制御を行う制御部３９（図２）とを備えている。
【０００８】
図３は、本発明の実施例１に係る画像形成装置が備える定着装置を示す構成図であり、図４は、本発明の実施例１に係る画像形成装置及び定着装置の構成を示すブロック図である。
定着装置２０は、図３及び図４に示されているように、第一加圧部材としている上加圧ローラ２１と、該上加圧ローラ２１の一部表面に当接している加熱部２２と、上加圧ローラ２１及び加熱部２２に巻き付けられる定着ベルト２３と、定着ベルト２３が巻いている上加圧ローラ２１に押し当てられかつ第二加圧部材としている下加圧ローラ２４とを備えている。
この定着装置２０において、上記したトナー像４７が転写されている記録媒体１１を上加圧ローラ２１と下加圧ローラ２４との間、即ち、定着ベルト２３と下加圧ローラ２４との間を通すことによって、トナー像４７が記録媒体１１に定着される。
【０００９】
加熱部２２は、定着ヒータ２５と、該定着ヒータ２５を支持するためのヒータ支持部材２６とを有する。
図５は、定着ヒータの構成を示す斜視分解図である。
定着ヒータ２５は、図５に示されているように、金属基板２５ａと、該金属基板２５ａ上に形成した電気絶縁層２５ｂと、該電気絶縁層２５ｂ上に塗布形成した抵抗発熱体２５ｃ及び抵抗発熱体２５ｃの端部に形成した両電極２５ｄと、該抵抗発熱体２５ｃ及び電極２５ｄ上に形成した保護膜２５ｅとで構成されている。
【００１０】
即ち、金属基板２５ａはＳＵＳ４３０等の金属で形成され、その上に、電気絶縁層２５ｂとして、薄いガラス膜が形成される。また、この電気絶縁層２５ｂ上には、抵抗発熱体２５ｃがニッケル−クロム合金あるいは銀−パラジウム合金の粉末をスクリーン印刷してペースト状に塗布することによって形成され、更に、電極２５ｄがこの抵抗発熱体２５ｃと当接するように、銀やタングステン等の高融点金属で形成される。そして、この抵抗発熱体２５ｃ及び両電極２５ｄ上には、ＰＴＰＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）あるいはＦＥＰ（パーフルオロエチレン−プロペンコポリマー）等のフッ素系樹脂により、保護膜２５ｅが形成される。
【００１１】
また、ヒータ支持部材２６は、アルミニュームやセラミック等の伝熱材料で形成され、定着ヒータ２５を支持しており、図３に示されているように、弦月の断面形状を有し、そして、上加圧ローラ２１と共に定着ベルト２３に取り囲まれている。
このヒータ支持部材２６の一面２６ａは、定着ヒータ２５を支持しながら該定着ヒータ２５と共に定着ベルト２３の内面に当接している。また、このヒータ支持部材２６の他面２６ｂは、上加圧ローラ２１の一部の表面に当接している。
【００１２】
定着ヒータ２５の近傍には、第一温度検出部としているヒータサーミスタ２７が設けられている。このヒータサーミスタ２７は、定着ヒータ２５の加熱温度、即ち、加熱部２２の温度を検出する。
尚、本実施例では、ヒータサーミスタ２７は、定着ヒータ２５とヒータ支持部材２６との当接領域に近接して設けられているが、ヒータサーミスタ２７を定着ヒータ２５と定着ベルト２３との当接領域２８に近接して設けても良い。この場合、ヒータサーミスタ２７をこの当接領域２８に対応する定着ベルト２３の一部に接触して設けることができる。
【００１３】
また、上加圧ローラ２１と定着ベルト２３との接触領域２９の近傍には、第二温度検出部としているベルトサーミスタ３０が設けられている。
このベルトサーミスタ３０は、接触領域２９に対向して位置し、定着ベルト２３の温度を検出する。本実施例では、上加圧ローラ２１を挟んでヒータサーミスタ２７とベルトサーミスタ３０が相対する位置に設けられている。
【００１４】
尚、ベルトサーミスタ３０として、定着ベルト２３と接触可能な接触式サーミスタを採用することができ、また、定着ベルト２３と非接触する非接触式サーミスタを採用することもできる。
【００１５】
更に、画像形成装置１０は、図４に示されているように、報知部３２と、一時記憶部３３と、閾値記憶部３４と、算出部３５と、第一駆動部３６と、第二駆動部３７と、指示状態記憶部４０とを有し、これらが制御部３９で制御される。
【００１６】
制御部３９は、他の上記各構成に対して、定着装置２０における動作の全てを全面的に制御し、定着装置２０に異常が発生したと判断すると、報知部３２に報知信号を送る機能を有する。
【００１７】
報知部３２は、制御部３９からの報知信号に基づいて、表示や警報などの手段によってユーザにこの異常を報知する機能を有する。
一時記憶部３３は、ヒータサーミスタ２７によって検出された第一検出温度としてのヒータ検出温度と、ベルトサーミスタ３０によって検出された第二検出温度としてのベルト検出温度とを記憶する機能を有する。
【００１８】
閾値記憶部３４は、ヒータ検出温度及びベルト検出温度間の温度差に対する所定の温度差閾値と、ベルト検出温度の一定時間内における温度差分の変化（即ち、ベルト検出温度の傾き）に対する所定の傾き閾値とを記憶する機能を有する。
算出部３５は、ヒータ検出温度及びベルト検出温度間の温度差と、ベルト検出温度の一定時間内における温度の傾きとを算出する機能を有する。尚、この一定時間について、数秒あるいは数十秒の単位で予め設定することができる。
【００１９】
第一駆動部３６は、上加圧ローラ２１の回転を駆動するために用いられ、制御部３９に制御されている。
第二駆動部３７は、下加圧ローラ２４の回転を駆動するために用いられ、制御部３９に制御されている。
指示状態記憶部４０は、制御部３９からの動作指示に基づく定着装置２０の動作状態、例えば、ローラの回転・停止、回転方向などの状態を記憶するために用いられている。
【００２０】
本実施例では、制御部３９は、ヒータ検出温度及びベルト検出温度間の温度差と、ベルト検出温度の一定時間内における温度差分の変化（即ち、ベルト検出温度の傾き）とに基づいて、定着装置２０内で発生する異常の内容を判断する。
【００２１】
次に、画像形成装置が正常動作を行う場合、ヒータ検出温度及びベルト検出温度について説明する。
図６は、画像形成装置の正常動作時における検出温度の特性を示す説明図である。
図６（ａ）は、画像形成装置の正常動作時におけるヒータ検出温度及びベルト検出温度の変化を示す説明図であり、図６（ｂ）は、画像形成装置の正常動作時におけるヒータ検出温度及びベルト検出温度における両温度差の変化を示す説明図であり、図６（ｃ）は、画像形成装置の正常動作時におけるベルト検出温度の傾きの変化を示す説明図である。
【００２２】
図６（ａ）に示されるように、まず、画像形成装置１０の電源が投入される（時間Ｔ１）と、制御部３９は、ヒータサーミスタ２７及びベルトサーミスタ３０の温度、即ち、ヒータ検出温度Ｔｆ１及びベルト検出温度Ｔｆ２の検出を開始する。そして、制御部３９は、ヒータ検出温度Ｔｆ１に基づいて定着ヒータ２５への通電を制御し、ヒータ検出温度Ｔｆ１が定着動作に必要とされる所定の温度に達する（時間Ｔ２）まで加熱する。この時間Ｔ１〜Ｔ２をウォーミングアップ期間と呼ぶ。このウォーミングアップ期間Ｔ１〜Ｔ２では、ヒータ検出温度Ｔｆ１及びベルト検出温度Ｔｆ２は徐々に上昇しているが、定着ヒータ２５の温度を直接検出するヒータ検出温度Ｔｆ１の方がベルト検出温度Ｔｆ２よりも高い温度を示す。
次に、ヒータ検出温度Ｔｆ１が所定の温度に達する（時間Ｔ２）と、制御部３９は印刷動作を開始する。トナー像４７が転写された記録媒体１１が定着装置２０のニップ部、即ち、定着ベルト２３と下加圧ローラ２４との当接部を通過する際、定着ベルト２３の熱は記録媒体１１に奪われる。そのため、ヒータ検出温度Ｔｆ１及びベルト検出温度Ｔｆ２は、それぞれ記録媒体１１の通過に対応して一時的に温度が低下する。記録媒体１１が通過した後は、ヒータ検出温度Ｔｆ１及びベルト検出温度Ｔｆ２は再び上昇する。このように、印刷動作中は、ヒータ検出温度Ｔｆ１及びベルト検出温度Ｔｆ２の低下・上昇が所定の周期で繰り返される。
【００２３】
一方、ヒータ検出温度Ｔｆ１とベルト検出温度Ｔｆ２との間の温度差ΔＴｆは、図６（ｂ）に示されるように、ウォーミングアップ期間Ｔ１〜Ｔ２で徐々にその値が大きくなるが、印刷動作が開始される時間Ｔ２ではほぼ一定値になる。そして、印刷期間Ｔ２〜Ｔ３では、記録媒体１１の通過に対応して周期的に増加・減少を繰り返す。これは、図３に示されるように、ヒータサーミスタ２７が定着ヒータ２５の温度を検出するのに対し、ベルトサーミスタ３０は上加圧ローラ２１と定着ベルト２３との接触領域２９における定着ベルト２３の表面温度を検出するため、記録媒体１１の通過による検出温度の低下はヒータ検出温度Ｔｆ１よりもベルト検出温度Ｔｆ２の方が大きくなるためである。これにより、記録媒体１１の通過中には両者の温度差ΔＴｆが増加する傾向にある。しかしながら、画像形成装置２０が正常に動作している場合は、温度差ΔＴｆの変化は安定しており、予め設定される所定の温度差の閾値Ｔｓよりも低い範囲内で安定的に推移する。
【００２４】
また、ベルト検出温度Ｔｆ２の傾きＧｆは、図６（ｃ）に示されるように、ウォーミングアップ期間Ｔ１〜Ｔ２ではなだらかに変化し、印刷動作が開始される時間Ｔ２ではほぼ“０”となる。そして、印刷期間Ｔ２〜Ｔ３では、記録媒体１１の通過に対応してスパイク状に増加・減少を繰り返す。しかしながら、画像形成装置２０が正常に動作している場合は、傾きＧｆの変化は安定しており、予め設定される所定の傾きの閾値Ｇｓ１（負の値）を下回ることはない。
【００２５】
次に、定着ベルトの破断が発生した場合、ヒータ検出温度及びベルト検出温度について説明する。
図７は、定着ベルトの破断が発生した場合の定着装置を示す説明図である。
定着装置２０において、定着ベルト２３は、図７に示されているように、破断の状態になっている。この時、記録媒体１１に転写されているトナー像４７を定着する動作ができなくなるが、定着ヒータ２５がまだ加熱動作を行っているため、ヒータ検出温度Ｔｆ１が急に上昇すると共に、ベルト検出温度Ｔｆ２は下降する。
【００２６】
図８は、定着ベルトの破断時における検出温度の特性を示す説明図である。
図８（ａ）は、定着ベルトの破断時におけるヒータ検出温度及びベルト検出温度の変化を示す説明図であり、図８（ｂ）は、定着ベルトの破断時におけるヒータ検出温度及びベルト検出温度における両温度差の変化を示す説明図であり、図８（ｃ）は、定着ベルトの破断時におけるベルト検出温度の傾きの変化を示す説明図である。
【００２７】
図８（ａ）に示されるように、印刷動作中に定着ベルト２３の破断が発生する（時間Ｔ４）と、ヒータ検出温度Ｔｆ１は急激に上昇する。これは、定着ベルト２３が破断すると、定着ヒータ２５の熱が定着ベルト２３に奪われなくなるためである。一方、ベルト検出温度Ｔｆ２は低下する。これは、定着ベルト２３が破断すると、定着ヒータ２５から上加圧ローラ２１に対して熱が供給されなくなると共に、上加圧ローラ２１及び下加圧ローラ２４が回転動作を継続することによって、上加圧ローラ２１の熱が下加圧ローラ２４に徐々に奪われるためである。
定着ベルト２３の破断によってヒータ検出温度Ｔｆ１が急激に上昇し、ベルト検出温度Ｔｆ２が低下することにより、図８（ｂ）に示されるように、ヒータ検出温度Ｔｆ１とベルト検出温度Ｔｆ２との間の温度差ΔＴｆは徐々に増加する。そして、温度差ΔＴｆが予め設定される所定の温度の閾値Ｔｓを超えると、定着装置２０において異常が発生したことが検出される。
また、ベルト検出温度Ｔｆ２の傾きＧｆは、ベルト検出温度Ｔｆ２が低下することにより、図８（ｃ）に示されるように、その値が負方向に増大する。そして、傾きＧｆが予め設定される所定の傾きの閾値Ｇｓ１（負の値）を下回ると、定着ベルト２３において異常が発生したことが検出される。
【００２８】
次に、定着ベルトの撓みが発生した場合、ヒータ検出温度及びベルト検出温度について説明する。
図９は、定着ベルトの撓みが発生した場合の定着装置を示す説明図である。
定着装置２０において、定着ベルト２３は、図９に示されているように、撓みが発生した状態になっている。この時、記録媒体１１に転写されているトナー像４７を定着する動作が異常となり、ヒータ検出温度Ｔｆ１が上昇すると共に、ベルト検出温度Ｔｆ２は下降する。
【００２９】
図１０は、定着ベルトの撓みが発生した時における検出温度の特性を示す説明図である。
図１０（ａ）は、定着ベルトの撓みが発生した時におけるヒータ検出温度及びベルト検出温度の変化を示す説明図であり、図１０（ｂ）は、定着ベルトの撓みが発生した時におけるヒータ検出温度及びベルト検出温度における両温度差の変化を示す説明図であり、図１０（ｃ）は、定着ベルトの撓みが発生した時におけるベルト検出温度の傾きの変化を示す説明図である。
【００３０】
図１０（ａ）に示されるように、印刷動作中に定着ベルト２３の撓みが発生する（時間Ｔ４）と、ヒータ検出温度Ｔｆ１は急激に上昇する。これは、定着ベルト２３の撓みが発生すると、定着ヒータ２５の熱が定着ベルト２３に奪われなくなるためである。一方、ベルト検出温度Ｔｆ２は低下する。これは、定着ベルト２３の撓みが発生すると、定着ヒータ２５から上加圧ローラ２１に対して熱が供給されなくなると共に、上加圧ローラ２１及び下加圧ローラ２４が回転動作を継続することによって、上加圧ローラ２１の熱が下加圧ローラ２４に徐々に奪われるためである。
定着ベルト２３の撓みによってヒータ検出温度Ｔｆ１が急激に上昇し、ベルト検出温度Ｔｆ２が低下することにより、図１０（ｂ）に示されるように、ヒータ検出温度Ｔｆ１とベルト検出温度Ｔｆ２との間の温度差ΔＴｆは徐々に増加する。そして、温度差ΔＴｆが予め設定される所定の温度差の閾値Ｔｓを超えると、定着装置２０において異常が発生したことが検出される。
また、ベルト検出温度Ｔｆ２の傾きＧｆは、ベルト検出温度Ｔｆ２が低下することにより、図１０（ｃ）に示されるように、その値が負方向に増大する。そして、傾きＧｆが予め設定される所定の傾きの閾値Ｇｓ１（負の値）を下回ると、定着ベルト２３において異常が発生したことが検出される。
【００３１】
次に、定着装置のローラ類の回転異常が発生した場合について、ヒータ検出温度Ｔｆ１及びベルト検出温度Ｔｆ２の温度変化を説明する。
図１１は、上加圧ローラまたは下加圧ローラの回転異常が発生した時における検出温度の特性を示す説明図である。
図１１（ａ）は、上加圧ローラまたは下加圧ローラの回転異常が発生した時におけるヒータ検出温度及びベルト検出温度の変化を示す説明図であり、図１１（ｂ）は、上加圧ローラまたは下加圧ローラの回転異常が発生した時におけるヒータ検出温度及びベルト検出温度における両温度差の変化を示す説明図であり、図１１（ｃ）は、上加圧ローラまたは下加圧ローラの回転異常が発生した時におけるベルト検出温度の傾きの変化を示す説明図である。
【００３２】
図１１（ａ）に示されるように、例えば、印刷動作中に上加圧ローラ２１の異常停止が発生する（時間Ｔ４）と、ヒータ検出温度Ｔｆ１は急激に上昇する。これは、上加圧ローラ２１の異常停止が発生すると定着ベルト２３に奪われる定着ヒータ２５の熱量が減少するためである。一方、ベルト検出温度Ｔｆ２も徐々に増加する。これは、上加圧ローラ２１の異常停止が発生すると、上加圧ローラ２１から下加圧ローラ２４への熱の移動量が少なくなり、上加圧ローラ２１の熱容量によって蓄積された熱が上加圧ローラ２１の表面に現れる、いわゆるオーバーシュート現象を引き起こすためである。尚、ヒータ検出温度Ｔｆ１及びベルト検出温度Ｔｆ２は共に上昇するが、熱容量の違いによって上加圧ローラ２１よりも定着ヒータ２５の方が早く温度が上昇するため、ベルト検出温度Ｔｆ２よりもヒータ検出温度Ｔｆ１の方が上昇量は大きくなる。
上加圧ローラ２１の異常停止によってヒータ検出温度Ｔｆ１及びベルト検出温度Ｔｆ２は上昇するが、ベルト検出温度Ｔｆ２よりもヒータ検出温度Ｔｆ１の方が上昇量が大きいため、図１１（ｂ）に示されるようにヒータ検出温度Ｔｆ１とベルト検出温度Ｔｆ２との間の温度差ΔＴｆは徐々に増加する。そして、温度差ΔＴｆが予め設定される所定の温度差の閾値Ｔｓを超えると、定着装置２０において異常が発生したことが検出される。
また、ベルト検出温度Ｔｆ２の傾きＧｆは、ベルト検出温度Ｔｆ２が上昇することにより、図１１（ｃ）に示されるように、その値が正方向に増大する。即ち、図８（ｃ）及び図１０（ｃ）に示す定着ベルト２３の異常とは異なる傾向を示す。これにより、傾きＧｆが予め設定される所定の傾きの閾値Ｇｓ１（負の値）を下回ることはなく、上加圧ローラ２１の異常停止が発生したことが検出される。
【００３３】
〈実施例１の動作〉
次に、上記した各場合の温度特性に基づいて、本発明に係る画像形成装置１０の動作を、本発明に係る定着装置２０の動作と共に、フローチャートに沿って説明する。
図１２は、本発明に係る画像形成装置の実施例１における動作を示すフローチャートである。
まず、図示しない上位装置から画像形成装置１０に対して印刷指令が送られると、用紙残量センサ１３によって用紙カセット１２内の記録媒体１１の有無が確認され、記録媒体１１が搬送路に沿って用紙カセット１２から送出される（ステップ１）。そして、書出しセンサ１４は搬送された記録媒体１１に対して書出し信号を出力する（ステップ２）。
【００３４】
続いて、ＬＥＤヘッド１７は、上位装置からの印刷データに基づいて、帯電装置１６によって帯電している感光ドラム１５を露光して感光ドラム１５に静電潜像を形成する（ステップ３）。そして、現像装置１８は、感光ドラム１５にトナーを供給してトナー像４７を形成する（ステップ４）。また、転写装置１９は、感光ドラム１５との間に搬送されてきた記録媒体１１にトナー像４７を転写する（ステップ５）。
【００３５】
トナー像４７が転写された記録媒体１１が定着装置２０に搬送されると、制御部３９は、ヒータサーミスタ２７及びベルトサーミスタ３０からのヒータ検出温度Ｔｆ１及びベルト検出温度Ｔｆ２を取り込んで、一時記憶部３３に記憶させる（ステップ６）。
【００３６】
算出部３５は、これらヒータ検出温度Ｔｆ１及びベルト検出温度Ｔｆ２を用いて、両者の温度差ΔＴｆを算出する（ステップ７）。
【００３７】
続いて、制御部３９は、閾値記憶部３４から予め記憶されている温度差閾値Ｔｓを読み出して、この閾値Ｔｓと算出された温度差ΔＴｆの値とを比較する（ステップ８）。温度差ΔＴｆの値が閾値Ｔｓよりも大きい場合にはステップ９に進む。一方、温度差ΔＴｆの値が閾値Ｔｓ以下である場合にはステップ６に戻る。
【００３８】
ステップ９において、算出部３５は、ベルト検出温度Ｔｆ２を用いて傾きＧｆを算出する（ステップ９）。ここで、傾きＧｆの算出方法について簡単に説明する。
制御部３９は、一定の周期、例えば、１０ｍｓｅｃの周期でヒータ検出温度Ｔｆ１を取り込み、そのヒータ検出温度Ｔｆ１に基づいて定着ヒータ２５のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、定着ベルト２３の温度を制御している。この時、制御部３９は、ベルト検出温度Ｔｆ２も一定の周期、例えば、１０ｍｓｅｃの周期で取り込むと共に、過去一定の期間、例えば、過去１ｓｅｃの間の検出温度を時系列で一時記憶部３３に記憶させている。算出部３５は、一時記憶部３３に記憶されている検出温度の内、現在のベルト検出温度Ｔｆ２と１ｓｅｃ前の検出温度Ｔｆ２´との差に基づいて、Ｇｆ＝（Ｔｆ２−Ｔｆ２´）／１ｓｅｃを計算して傾きＧｆを算出する。
【００３９】
ステップ１０において、制御部３９は、閾値記憶部３４から予め記憶されている傾き閾値Ｇｓ１を読み出して、この閾値Ｇｓ１と算出されたベルト検出温度Ｔｆ２の傾きＧｆの値とを比較する（ステップ１０）。傾きＧｆの値が閾値Ｇｓ１を下回る場合（負の値として大きい場合）にはステップ１１に進む。一方傾き傾きＧｆの値が閾値Ｇｓ１以上である場合にはステップ１５に進む。
【００４０】
ステップ１１において、制御部３９は、定着ベルト２３において異常が発生、即ち、定着ベルト２３の破断または撓みが発生したと判断する（ステップ１１）。
そして、制御部３９は、画像形成装置１０の各モータの動作を停止させると共に、定着ヒータ２５への電力供給を停止して定着ヒータ２５の加熱動作を停止させる（ステップ１２）。更に、制御部３９は、異常が発生したことを知らせる報知信号を生成して報知部３２に送る（ステップ１３）。
報知信号を受けた報知部３２は、図示しないＬＣＤなどの表示部に、異常の発生と、復旧方法に関する情報または連絡先に関する情報とを表示させる（ステップ１４）。この時、表示と同時に警報を発するようにしてもよい。
【００４１】
ステップ１５において、制御部３９は、ローラ類の回転が停止したと判断する（ステップ１５）。
ステップ１６において、制御部３９は、指示状態記憶部４０に記憶されている制御部３９からの動作指示に基づくローラ類の動作状態を参照し、現状のローラ類の動作状態と比較する（ステップ１６）。両動作状態が一致した場合にはステップ１７に進む。一方、両動作状態が一致しない場合にはステップ１９に進む。
【００４２】
ステップ１７において、ローラ類の回転停止が制御部３９からの動作指示に基づく停止、即ち、正常動作の中での停止であると判断する（ステップ１７）。
そして、ステップ１８において、画像が定着された記録媒体１１を画像形成装置１０の外部に排出する（ステップ１８）。
【００４３】
ステップ１９において、ローラ類の回転停止が異常の発生による停止であると判断し、ステップ１２に進む（ステップ１９）。
【００４４】
〈実施例１の効果〉
本発明に係る実施例１によれば、ヒータ検出温度Ｔｆ１とベルト検出温度Ｔｆ２との間の温度差ΔＴｆ、及びベルト検出温度Ｔｆ２の傾きＧｆに基づいて異常の発生を判断することにより、定着ベルトの破断や撓みなどの発生を確実にかつ簡便に検出することができる。更に、定着ベルトの異常とローラ類の動作異常とを区別することができるため、定着装置の異常の発生に対して迅速かつ適切に対応することができる。
【実施例２】
【００４５】
次に、実施例２について説明する。
尚、実施例１におけると同様な構成について、同一の符号を与え、そして、同様な説明を省略する。
〈実施例２の構成〉
図１３は、本発明の実施例２に係る画像形成装置及び定着装置の構成を示すブロック図である。
画像形成装置１０及び定着装置５０は、図１３に示されているように、上加圧ローラ２１、加熱部２２、定着ベルト２３、下加圧ローラ２４、定着ヒータ２５、ヒータ支持部材２６、ヒータサーミスタ２７、ベルトサーミスタ３０、報知部３２、一時記憶部３３、閾値記憶部５１、算出部３５、第一駆動部３６、第二駆動部３７、指示状態記憶部４０とを有し、これらが制御部３９で制御される。
【００４６】
閾値記憶部５１は、ヒータ検出温度及びベルト検出温度間の温度差に対する所定の温度差閾値Ｔｓと、ベルト検出温度の一定時間内における温度差分の変化（即ち、ベルト検出温度の傾き）に対する第一傾き閾値Ｇｓ１及び第一傾き閾値Ｇｓ１より小さい（負の値としては大きい）第二傾き閾値Ｇｓ２とを記憶する機能を有する。
【００４７】
制御部３９は、ヒータ検出温度及びベルト検出温度間の温度差と、ベルト検出温度の一定時間内における温度差分の変化（即ち、ベルト検出温度の傾き）とに基づいて、定着装置５０内で発生する異常の内容を判断する。
【００４８】
次に、定着装置５０において、記録媒体１１、即ち用紙１１が上加圧ローラ２１に巻き付く異常が発生した場合、ヒータ検出温度及びベルト検出温度について説明する。
図１４は、用紙の巻き付く異常が発生した場合の定着装置を示す説明図である。
定着装置５０において、図１４に示されているように、定着動作中に上加圧ローラ２１に記録媒体１１が巻き付いてジャムが発生することがある。これは、記録媒体１１が定着装置５０を通過する際に、記録媒体１１の腰によって水平方向に戻ろうとする力よりも、記録媒体１１に定着されたトナー像４７を介して記録媒体１１と定着ベルト２３とが引き合う力の方が大きい場合に発生する。記録媒体１１が巻き付いた状態で印刷を継続すると、巻き付いた記録媒体１１の温度が上昇し、発煙・発火に至る虞れがある。そのため、上加圧ローラ２１に記録媒体１１が巻き付いた場合は迅速に対処する必要がある。
【００４９】
図１５は、用紙の巻き付く異常が発生した場合における検出温度の特性を示す説明図である。
図１５（ａ）は、用紙の巻き付く異常が発生した場合におけるヒータ検出温度及びベルト検出温度の変化を示す説明図であり、図１５（ｂ）は、用紙の巻き付く異常が発生した場合におけるヒータ検出温度及びベルト検出温度における両温度差の変化を示す説明図であり、図１５（ｃ）は、用紙の巻き付く異常が発生した場合におけるベルト検出温度の傾きの変化を示す説明図である。
【００５０】
図１５（ａ）に示されているように、印刷動作中に上加圧ローラ２１への記録媒体１１の巻き付きが発生（時間Ｔ４）しても、ヒータ検出温度Ｔｆ１はほとんど変化しない。これは上加圧ローラ２１に記録媒体１１が巻き付いて熱量が奪われたとしても、定着ベルト２３の温度を所定の定着温度に保つように、定着ヒータ２５から定着ベルト２３に対してより多くの熱量が供給されるためである。一方、ベルト検出温度Ｔｆ２は、定着ベルト２３の破断や撓みの異常発生時よりも大きく低下する。これは、上加圧ローラ２１に記録媒体１１が巻き付いた場合、ベルトサーミスタ３０が上加圧ローラ２１に巻き付いた記録媒体１１の温度を検出するためである。
ヒータ検出温度Ｔｆ１がほとんど変化せず、ベルト検出温度Ｔｆ２が低下することにより、図１５（ｂ）に示されるように、ヒータ検出温度Ｔｆ１とベルト検出温度Ｔｆ２との間の温度差ΔＴｆは徐々に増加する。そして、温度差ΔＴｆが予め設定される所定の温度差の閾値Ｔｓを超えると定着装置５０において異常が発生したことが検出される。
また、ベルト検出温度Ｔｆ２の傾きＧｆは、ベルト検出温度Ｔｆ２が大きく低下することにより、図１５（ｃ）に示されるように、定着ベルト２３の破断や撓みの異常発生時よりもその値が負方向に大きく変化する。そして、傾きＧｆが予め設定される第二の傾き閾値Ｇｓ２（負の値）を下回ると、上加圧ローラ２１への記録媒体１１の巻き付きが発生したことが検出される。
【００５１】
〈実施例２の動作〉
次に、用紙１１の巻き付く異常が発生した場合の上記温度特性に基づいて、本発明に係る定着装置５０の動作をフローチャートに沿って説明する。
図１６は、本発明の実施例２に係る画像形成装置が備える定着装置の動作を示すフローチャートである。
まず、トナー像４７が転写された記録媒体１１が定着装置５０に搬送されると、制御部３９は、ヒータサーミスタ２７及びベルトサーミスタ３０からのヒータ検出温度Ｔｆ１及びベルト検出温度Ｔｆ２を取り込んで、一時記憶部３３に記憶させる（ステップ１）。
【００５２】
算出部３５は、これらヒータ検出温度Ｔｆ１及びベルト検出温度Ｔｆ２を用いて、両者の温度差ΔＴｆを算出する（ステップ２）。
【００５３】
続いて、制御部３９は、閾値記憶部５１から予め記憶されている温度差閾値Ｔｓを読み出して、この閾値Ｔｓと算出された温度差ΔＴｆの値とを比較する（ステップ３）。温度差ΔＴｆの値が閾値Ｔｓよりも大きい場合にはステップ４に進む。一方、温度差ΔＴｆの値が閾値Ｔｓ以下である場合にはステップ１に戻る。
【００５４】
ステップ４において、算出部３５は、ベルト検出温度Ｔｆ２を用いて傾きＧｆを算出する（ステップ４）。尚、傾きＧｆの算出方法は実施例１と同様である。
【００５５】
ステップ５において、制御部３９は、閾値記憶部５１から予め記憶されている第一傾き閾値Ｇｓ１を読み出して、この第一傾き閾値Ｇｓ１と算出されたベルト検出温度Ｔｆ２の傾きＧｆの値とを比較する（ステップ５）。傾きＧｆの値が第一傾き閾値Ｇｓ１を下回る場合（負の値として大きい場合）にはステップ６に進む。一方、傾きＧｆの値が第一傾き閾値Ｇｓ１以上である場合にはステップ１２に進む。
【００５６】
ステップ６において、制御部３９は、閾値記憶部５１から予め記憶されている第二傾き閾値Ｇｓ２を読み出して、この第二傾き閾値Ｇｓ２と算出されたベルト検出温度Ｔｆ２の傾きＧｆの値とを比較する（ステップ６）。傾きＧｆの値が第二傾き閾値Ｇｓ２を下回る場合（負の値として大きい場合）にはステップ７に進む。一方、傾きＧｆの値が第二傾き閾値Ｇｓ２以上である場合にはステップ１１に進む。
【００５７】
ステップ７において、制御部３９は、上加圧ローラ２１への記録媒体１１の巻き付きが発生したと判断する（ステップ７）。
そして、制御部３９は、画像形成装置１０の各モータの動作を停止させると共に、定着ヒータ２５への電力供給を停止して定着ヒータ２５の加熱動作を停止させる（ステップ８）。更に、制御部３９は、異常が発生したことを知らせる報知信号を生成して報知部３２に送る（ステップ９）。
報知信号を受けた報知部３２は、図示しないＬＣＤなどの表示部に、異常の発生と、復旧方法に関する情報または連絡先に関する情報とを表示させる。（ステップ１０）。この時、表示と同時に警報を発するようにしても良い。
【００５８】
ステップ１１において、制御部３９は、定着ベルト２３において異常が発生、即ち、定着ベルト２３の破断または撓みが発生したと判断し、ステップ８に進む（ステップ１１）。
【００５９】
ステップ１２において、制御部３９は、ローラ類の回転が停止したと判断する（ステップ１２）。
ステップ１３において、制御部３９は、指示状態記憶部４０に記憶されている制御部３９からの動作指示に基づくローラ類の動作状態を参照し、現状のローラ類の動作状態とを比較する（ステップ１３）。両動作状態が一致した場合にはステップ１４に進む。一方、両動作状態が一致しない場合にはステップ１６に進む。
【００６０】
ステップ１４において、ローラ類の回転停止が制御部３９からの動作指示に基づく停止、すなわち、正常動作の中での停止であると判断する（ステップ１４）。
そして、ステップ１５において、画像が定着された記録媒体１１を画像形成装置１０の外部に排出する（ステップ１５）。
【００６１】
ステップ１６において、ローラ類の回転停止が異常の発生による停止であると判断し、ステップ８に進む（ステップ１６）。
【００６２】
〈実施例２の効果〉
本発明に係る実施例２によれば、ベルト検出温度Ｔｆ２の傾きＧｆを二種類の閾値と比較することにより、記録媒体の巻き付きをも確実に検出することができる。これにより、実施例１の効果に加え、更に装置の安全性を向上させることができる。
【００６３】
本発明の各実施例においては、定着ベルトの内側に定着ヒータを設けて定着ベルトを加熱するようにしたが、この構成に限定されるものではなく、例えば、定着ベルトの外部に定着ヒータを設けて定着ベルトの表面を加熱するようにしても良い。
また、加熱方式もヒータに限定されるものではなく、例えば、ハロゲンランプや電磁誘導加熱などを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る画像形成装置を示す構成図である。
【図２】本発明の実施例１に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例１に係る画像形成装置が備える定着装置を示す構成図である。
【図４】本発明の実施例１に係る画像形成装置及び定着装置の構成を示すブロック図である。
【図５】定着ヒータの構成を示す斜視分解図である。
【図６】画像形成装置の正常動作時における検出温度の特性を示す説明図である。
【図７】定着ベルトの破断が発生した場合の定着装置を示す説明図である。
【図８】定着ベルトの破断時における検出温度の特性を示す説明図である。
【図９】定着ベルトの撓みが発生した場合の定着装置を示す説明図である。
【図１０】定着ベルトの撓みが発生した時における検出温度の特性を示す説明図である。
【図１１】上加圧ローラの回転異常が発生した時における検出温度の特性を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施例１に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施例２に係る画像形成装置及び定着装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】用紙の巻き付く異常が発生した場合の定着装置を示す説明図である。
【図１５】用紙の巻き付く異常が発生した場合における検出温度の特性を示す説明図である。
【図１６】本発明の実施例２に係る画像形成装置が備える定着装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１０  画像形成装置
２０  定着装置
２１  上加圧ローラ
２２  加熱部
２３  定着ベルト
２４  下加圧ローラ
２５  定着ヒータ
２６  ヒータ支持部材
２７  ヒータサーミスタ
３０  ベルトサーミスタ
３２  報知部
３３  一時記憶部
３４  閾値記憶部
３５  算出部
３６  第一駆動部
３７  第二駆動部
３９  制御部
４０  指示状態記憶部
【図１】
2008058645.tif 000003
【図２】
2008058645.tif 000004
【図３】
2008058645.tif 000005
【図４】
2008058645.tif 000006
【図５】
2008058645.tif 000007
【図６】
2008058645.tif 000008
【図７】
2008058645.tif 000009
【図８】
2008058645.tif 000010
【図９】
2008058645.tif 000011
【図１０】
2008058645.tif 000012
【図１１】
2008058645.tif 000013
【図１２】
2008058645.tif 000014
【図１３】
2008058645.tif 000015
【図１４】
2008058645.tif 000016
【図１５】
2008058645.tif 000017
【図１６】
2008058645.tif 000018