(57)【要約】【課題】  定着ローラの表面温度を検出する温度検出素子であるサーミスタの断線を確実に検出し信頼性の高い画像形成装置を提供する。【解決手段】  定着ローラのヒータへ通電を開始、サーミスタ抵抗値の初期値Ｒ１を読み込み（Ｐ１１）、第１回の断線検出時間ＴＡを設定（Ｐ１２）、時間ＴＡ経過後に抵抗値Ｒ２を読み込む（Ｐ１６）。Ｒ１とＲ２の差と限界値Ｄの大小（（Ｒ２−Ｒ１）＞Ｄ）を判定（Ｐ１７）、限界値Ｄより大きい場合はサーミスタは正常、限界値Ｄ以下の場合は断線と判定。第２回の断線検出時間ＴＢを設定（Ｐ２０）、抵抗値Ｒ３を読み込む（Ｐ２２）。Ｒ３とＲ１の差と限界値Ｅの大小（（Ｒ３−Ｒ１）＞Ｅ）を判定（Ｐ２３）、限界値Ｅより大きい場合はサーミスタは正常、ヒータの通電開始、処理終了。断線検出時間ＴＢが経過しても（Ｒ３−Ｒ１）が限界値Ｅより小さいとき断線と判定（Ｐ２５）、ヒータの通電遮断、警告表示を行う（Ｐ２７）。【選択図】    図３
2005091563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙上にトナー像を定着させる加熱体と、
前記加熱体に対向して非接触に配置された加熱体の温度を検出する第１温度検出手段と、
前記加熱体の加熱開始から第１の所定時間経過後の前記第１温度検出手段による検出値に基づいて正常か否かを判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段により正常でないと判定されたとき、加熱体への通電を低下もしくはＯＦＦにする遮断手段と、
前記遮断手段が作動してから第２の所定時間経過後の前記第１温度検出手段による検出値に基づいて正常か否かを判定する第２の判定手段と、
前記第２の判定手段が正常であると判定したとき、前記遮断手段の作動を解除する解除手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録紙上にトナー像を定着させる加熱体と、
前記加熱体に対向して非接触に配置された加熱体の温度を検出する第１温度検出手段と、
前記加熱体の加熱開始から第１の所定時間経過後の前記第１温度検出手段による検出値に基づいて正常か否かを判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段により正常でないと判定されたとき、加熱体への通電を低下もしくはＯＦＦにする遮断手段と、
前記遮断手段が作動してから第２の所定時間経過後の前記第１温度検出手段による検出値に基づいて正常か否かを判定する第２の判定手段と、
前記第２の判定手段が正常でないと判定したとき、異常である旨報知する報知手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記加熱体の加熱開始時もしくは開始前の前記第１温度検出手段による検出値に基づいて前記第２の所定時間の値を変更する時間設定手段を備えたこと
を特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成装置の内部の環境温度を検出する第２温度検出手段と、
前記加熱体の加熱開始時もしくは開始前の前記第２温度検出手段による検出値に基づいて前記第２の所定時間の値を変更する時間設定手段と
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記加熱体の加熱開始時もしくは開始前の前記第１温度検出手段による検出値と、前記加熱体と温度検出手段との距離に基づいて前記第２の所定時間の値を変更する時間設定手段を備えたこと
を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１の判定手段は、加熱開始時もしくは開始前の前記第１温度検出手段による検出値と、加熱開始から所定時間経過後の前記第１温度検出手段による検出値とを比較することにより正常か否かを判定すること
を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、その定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置の定着装置は、記録紙上に形成されたトナー像を加熱回転体により加熱加圧して定着処理する構成を備えており、加熱回転体には発熱体が設けられており発熱体に通電することで加熱する。また、定着装置は加熱回転体の表面温度を定着処理に適した所定の温度範囲に維持することが必要であるから、加熱回転体の表面にサーミスタ等の温度検出素子を接近または接触配置して加熱回転体の表面温度を検出し、検出された温度に基づいて加熱回転体の表面温度を所定の温度範囲に維持するよう、発熱体に通電する電流を制御する温度制御装置が設けられている。
【０００３】
サーミスタ等の温度検出素子は、検出対象の温度が低いとき高い抵抗値を示し、検出対象の温度が高いときは低い抵抗値を示す。また、温度検出素子が断線した場合も高い抵抗値を示すから、温度検出素子で検出された検出対象の温度が所定の温度範囲よりも高い場合であっても、高い抵抗値を示す信号が出力されたときは、温度検出素子が断線したためであって、温度制御装置は発熱体に通電して温度を上昇させる結果となる。このような誤動作を防ぐためには、温度検出素子の断線を検出する断線検出装置が必要になる。
【０００４】
従来の温度検出素子の断線を検出する断線検出装置は、加熱回転体の表面に接触配置した接触型の温度検出素子では、加熱回転体が加熱されている状態で、当初の温度検出素子の抵抗値と一定時間経過後の温度検出素子の抵抗値の変化から断線を検出する構成を備えている。これは接触型の温度検出素子では加熱回転体と温度検出素子との間に熱インピーダンスが大きくないため、加熱回転体の温度上昇に応じて即座に温度検出素子の抵抗値が変化することを前提としており、温度検出素子の断線検出時間を短くすることができ、安全、安価で効率的な断線検出装置である（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−７６６１９号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した接触型の温度検出素子と異なり、加熱回転体の表面に非接触の状態で配置された非接触型の温度検出素子では、加熱回転体の表面と温度検出素子との間に空気が存在するため両者間の熱インピーダンスが大きく、加熱回転体の温度上昇が即座に温度検出素子の抵抗値の変化として現れず、加熱回転体の加熱開始から温度検出素子の断線検出までの時間（以下、断線検出時間という）を長く取る必要がある。特に、画像形成装置の内部温度が低いほど熱インピーダンスが大きくなるから、断線検出時間が長くなってしまう。
【０００６】
この場合、画像形成装置の電源を投入した直後のように、加熱回転体の温度が室温程度の低い温度であれば、温度検出素子の断線を検出する時間までの間に加熱回転体が加熱されても問題は生じないが、加熱回転体がある程度の温度にまで加熱されている状態、例えば、プリント中に紙詰まりが発生し、紙詰まりを迅速に処理した状態で、温度検出素子に断線が生じたような場合には、温度検出素子の断線検出時間中においても、断線が検出されるまでの期間に加熱回転体の加熱が継続され、加熱回転体の温度が異常に上昇してしまい、熱により加熱回転体の周辺の装置までも破損してしまうという不都合が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、非接触型の温度検出素子を使用する場合においても、断線検出に必要な時間（断線検出時間）を適切に設定することで、断線検出を確実に行い、もし、画像形成装置の内部の環境温度が低温で、断線検出時間により多くの時間を必要とするような場合には、一旦加熱回転体への熱供給を停止した後、その環境温度から推定される断線検出に必要と推定される時間の間に、再度、断線検出装置を作動させることで、必要以上に断線検出時間を長くして加熱回転体温度の異常上昇による熱により加熱回転体の周辺の装置までも破損してしまうことがなく、また、環境温度が低温のために断線検出時間により多くの時間を必要とする状態においても、断線検出時間が短かすぎて、誤検出することがない、温度検出素子の断線検出装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、記録紙上にトナー像を定着させる加熱体と、前記加熱体に対向して非接触に配置された加熱体の温度を検出する第１温度検出手段と、前記加熱体の加熱開始から第１の所定時間経過後の前記第１温度検出手段による検出値に基づいて正常か否かを判定する第１の判定手段と、前記第１の判定手段により正常でないと判定されたとき、加熱体への通電を低下もしくはＯＦＦにする遮断手段と、前記遮断手段が作動してから第２の所定時間経過後の前記第１温度検出手段による検出値に基づいて正常か否かを判定する第２の判定手段と、前記第２の判定手段が正常であると判定したとき、前記遮断手段の作動を解除する解除手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、記録紙上にトナー像を定着させる加熱体と、前記加熱体に対向して非接触に配置された加熱体の温度を検出する第１温度検出手段と、前記加熱体の加熱開始から第１の所定時間経過後の前記第１温度検出手段による検出値に基づいて正常か否かを判定する第１の判定手段と、前記第１の判定手段により正常でないと判定されたとき、加熱体への通電を低下もしくはＯＦＦにする遮断手段と、前記遮断手段が作動してから第２の所定時間経過後の前記第１温度検出手段による検出値に基づいて正常か否かを判定する第２の判定手段と、前記第２の判定手段が正常でないと判定したとき、異常である旨報知する報知手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記加熱体の加熱開始時もしくは開始前の前記第１温度検出手段による検出値に基づいて前記第２の所定時間の値を変更する時間設定手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、さらに画像形成装置の内部の環境温度を検出する第２温度検出手段と、前記加熱体の加熱開始時もしくは開始前の前記第２温度検出手段による検出値に基づいて前記第２の所定時間の値を変更する時間設定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記加熱体の加熱開始時もしくは開始前の前記第１温度検出手段による検出値と、前記加熱体と温度検出手段との距離に基づいて前記第２の所定時間の値を変更する時間設定手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第１の判定手段が、加熱開始時もしくは開始前の前記第１温度検出手段による検出値と、加熱開始から所定時間経過後の前記第１温度検出手段による検出値とを比較することにより正常か否かを判定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したとおり、この発明によれば、画像形成装置の電源を投入して動作を開始させて定着装置の加熱体へ通電して加熱を開始し、第１の所定時間内に第１温度検出手段（サーミスタ）の検出値に基づいて第１の判定手段による第１回目の断線検出を行う。断線が検出された場合は、加熱体への通電を遮断して加熱体が異常な高温になることを防ぐ。そして、前記した第１の所定時間内における第１の判定手段による第１回目の断線検出では、温度検出手段の特性から断線でないのにも拘らず断線と検出される場合があるので、更に所定時間の経過を待って第２の所定時間内に第２の判定手段による第１温度検出手段の検出値に基づいて第２回目の断線検出を行う。これにより第１温度検出手段が正常であると判定された場合は加熱体への通電遮断を解除し、また、第１温度検出手段が断線しているものと判定されたときは加熱体への通電を遮断し警告表示などを行うものである。
【００１５】
第１回目の断線検出において第１温度検出手段の断線が検出されたとき、加熱体への通電を遮断し、所定時間の経過を待って第２回目の断線検出を行うから、画像形成装置の環境温度が低温であって、温度検出手段の断線検出に長時間を必要としても、加熱体が異常高温になることなく周辺装置の破壊を防ぐことができるほか、第１温度検出手段の断線を正確に検出することができ、信頼性の高い定着装置、信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【００１６】
そして、第１温度検出手段の検出値、或いは画像形成装置の内部の環境温度を検出する第２温度検出手段の検出値により、第２回目の断線検出を行う第２の所定時間の値を変更するときは、画像形成装置の内部の環境温度が高いときは第２回目の断線検出までの時間を短縮して、第１温度検出手段の断線がないとき早期に正常状態に復帰させることができ、画像形成装置の内部の環境温度が低温の場合は、第２回目の断線検出までの時間を長くして第１温度検出手段の断線を正確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】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は、この発明の実施の形態の画像形成装置の定着装置１０の構成の概略を説明する図である。図１に示すように、定着装置１０は、加熱体である定着ローラ１１と加熱体である加圧ローラ１２とが圧接して配置されており、そのニップ部Ｎにトナー像が形成された記録媒体Ｐを通過させ、トナーを溶融加圧して記録媒体Ｐに定着させる。
【００１９】
定着ローラ１１及び加圧ローラ１２の内部には、それぞれ電気で加熱されるヒータ１１ａ及び１２ａが配置されており、定着ローラ１１の表面温度が定着処理に適した温度に加熱されるように構成されている。ヒータの容量は、例えば定着ローラ１１のヒータ１１ａは４３０Ｗ、加圧ローラ１２のヒータ１２ａは３３０Ｗである。
【００２０】
定着装置１０には、定着ローラ１１に接近して、定着ローラ１１の表面温度を非接触の状態で検出する第１温度検出手段であるサーミスタ１３と、画像形成装置の内部の環境温度を検出する第２温度検出手段である温度センサ１４とが設けられている。
【００２１】
制御回路１５は画像形成装置の動作を制御するものであるが、ここでは定着装置の温度制御に関係する部分を示してある。制御回路１５は、サーミスタ１３により検出された定着ローラ１１の表面温度と、温度センサ１４により検出された画像形成装置の内部の環境温度に基づいて、定着ローラ１１及び加圧ローラ１２の内部に配置されたヒータ１１ａ及び１２ａに通電する電流をＯＮ／ＯＦＦ制御して、定着ローラ１１の表面温度を定着処理に適した所定の温度範囲に維持する。
【００２２】
図２は、画像形成装置の制御回路１５のうち定着装置の温度制御に関係する部分の構成を示すブロック図である。制御回路１５は、ＣＰＵ２１で構成され、ＣＰＵ２１の入出力ポートには、サーミスタ１３、温度センサ１４、ヒータ駆動回路２２、ヒータ駆動回路２３が接続されており、ヒータ駆動回路２２には定着ローラ１１のヒータ１１ａが、ヒータ駆動回路２３には加圧ローラ１２のヒータ１２ａが接続されている。このほか、ＣＰＵ２１の入出力ポートには定着ローラを駆動するモータ２５を制御するモータ制御回路２４が接続されている。
【００２３】
ＣＰＵ２１では、サーミスタ１３により検出された定着ローラ１１の表面温度が、予め設定された定着処理に適した温度範囲の下限値以下であれば、ヒータ駆動回路２２およびヒータ駆動回路２３をＯＮに設定し、ヒータ１１ａおよびヒータ１２ａに通電する。また、サーミスタ１３により検出された定着ローラ１１の表面温度が、予め設定された定着処理に適した温度範囲の上限値を越えたときは、ヒータ駆動回路２２およびヒータ駆動回路２３をＯＦＦに設定し、ヒータ１１ａおよびヒータ１２ａへの通電を遮断する。これにより、定着ローラ１１の表面温度は、定着処理に適した所定の温度範囲を維持するように制御される。
【００２４】
ヒータ１１ａおよびヒータ１２ａは、ハロゲンランプ、抵抗発熱体、電磁誘導発熱体など公知の任意の加熱手段を採用することができる。また、定着ローラ１１及び加圧ローラ１２の構成も公知のものであり、定着ローラ１１にのみヒータを配置するように構成してもよい。これらの構成は公知の構成であるから、詳細な説明は省略し、以下、ＣＰＵ２１で実行されるサーミスタ１３の断線の検出処理について説明する。断線の検出処理には複数の実施例があるので、以下順次説明する。
【００２５】
［第１実施例］
サーミスタ１３の断線の検出処理の第１実施例を説明する。図３は、ＣＰＵ２１で実行される断線の検出処理を説明するフローチャートである。サーミスタの抵抗値Ｒは、ＣＰＵ２１でサーミスタに印加する電圧と電流に基づいて計測するものとする。なお、ここではサーミスタは負の温度特性（温度上昇と共に抵抗値が減少する特性のもの）を使用するものとする。
【００２６】
また、断線検出時間Ｚとは、第１温度検出手段であるサーミスタ１３が環境温度になじんで断線検出を行うに適した温度に到達するまでに必要な待ち時間である。サーミスタ１３の抵抗値は温度により変化する。電源投入後、画像形成装置の機内温度は冷却状態から次第に上昇し、サーミスタ１３の温度も次第に上昇するが、サーミスタ１３が機内温度、即ち環境温度に暖められるまでの時間は、画像形成装置が設置されている環境や季節により変動する。そこで、予め実験により、断線検出を行うに適した温度に到達するまでの適切な断線検出時間Ｚを設定しておくものとする。
【００２７】
画像形成装置を起動してヒータ１１ａ及び１２ａへの通電を開始、そのときのサーミスタ１３の抵抗値Ｒの初期値をＣＰＵ２１で計測してＲ＝Ｒ１を読み込み（ステップＰ１１）、第１の所定時間である第１回の断線検出時間Ｚに予め実験により決定されている時間ＴＡを設定（Ｚ←ＴＡ）する（ステップＰ１２）。さらに、断線検出時間Ｚを計測するタイマーのカウント値Ｚに初期値を設定（Ｚ←１）する（ステップＰ１３）。タイマーのカウントを開始してカウント値Ｚを判定し（ステップＰ１４）、カウント値Ｚが（Ｚ＝ＴＡ）に達していない場合はカウント値をインクリメントする（ステップＰ１５）。ステップＰ１４の判定で、カウント値Ｚが（Ｚ＝ＴＡ）となったときは、第１の所定時間の経過、即ち第１回の断線検出時間Ｚに設定した時間ＴＡが経過したものと判定し、その時点でのサーミスタ抵抗値Ｒ＝Ｒ２を計測して読み込む（ステップＰ１６）。
【００２８】
第１の判定手段による判定、即ちサーミスタ抵抗値Ｒ２とＲ１との差（Ｒ２−Ｒ１）が、サーミスタの断線検出のために予め設定してある限界値Ｄより大きいか否か（（Ｒ２−Ｒ１）＞Ｄ）を判定し（ステップＰ１７）、限界値Ｄより大きい場合は、サーミスタは正常、即ち断線していないと判定して処理を終了する。また、ステップＰ１７の判定において、限界値Ｄ以下の場合はサーミスタの断線が検出（第１回の検出）されたものと判定し、遮断手段による遮断、即ち安全のためヒータ１１ａ及び１２ａへの通電を遮断し、その旨の警告表示を行う（ステップＰ１８）。
【００２９】
第２の所定時間である第２回の断線検出時間Ｚに予め実験により決定されている時間ＴＢを設定（Ｚ←ＴＢ）する（ステップＰ２０）。さらに、断線検出までの時間を計測するタイマーのカウント値（Ｚ）に初期値を設定（Ｚ←１）する（ステップＰ２１）。タイマーのカウントを開始し、その時点でのサーミスタ抵抗値Ｒ＝Ｒ３を読み込む（ステップＰ２２）。第２の判定手段による判定、即ちサーミスタ抵抗値Ｒ３とＲ１との差（Ｒ３−Ｒ１）が、サーミスタの断線検出のために予め設定してある限界値Ｅより大きいか否か（（Ｒ３−Ｒ１）＞Ｅ）を判定し（ステップＰ２３）、限界値Ｅより大きい場合は、サーミスタは正常、即ち断線していないと判定し、遮断手段による遮断を解除し、ヒータ１１ａ及び１２ａへの通電を開始し（ステップＰ２４）、処理を終了する。
【００３０】
ステップＰ２３の判定において、限界値Ｅ以下の場合はタイマーのカウント値（Ｚ）を判定し（ステップＰ２５）、カウント値（Ｚ）が（Ｚ＝ＴＢ）に達していない場合はカウント値（Ｚ）をインクリメントし（ステップＰ２６）、カウント値（Ｚ）が（Ｚ＝ＴＢ）となったときは、第２の所定時間の経過、第２回の断線検出のための所定時間（Ｚ＝ＴＢ）が経過してもサーミスタ抵抗値Ｒ３とＲ１との差（Ｒ３−Ｒ１）がサーミスタ断線検出の限界値Ｅより小さい、即ち、サーミスタの断線が検出（第２回の検出）されたものと判定し、安全のため遮断手段によるヒータ１１ａ及び１２ａへの通電を遮断し、サーミスタの断線警告表示を行う（ステップＰ２７）。
【００３１】
サーミスタの断線検出の処理がリセットされたか否かを判定し（ステップＰ２８）、リセットされたときはステップＰ１１に戻り、次の断線検出に備える。また、リセットされていないときはステップＰ２７に戻り、遮断手段によるヒータ１１ａ及び１２ａへの通電遮断とサーミスタの断線警告表示を継続する。
【００３２】
上記した第１実施例によれば、第１回の断線検出において、サーミスタの断線が検出された場合でも、単に装置内部の環境温度が低いためにサーミスタも低温であって、サーミスタ抵抗値Ｒ２が高く検出され、初期値Ｒ１との差が限界値Ｄよりも小さいと判定され、サーミスタが断線していないのにも拘らず断線として検出されたのであれば、第２回の断線検出においては所定時間（Ｚ＝ＴＢ）が経過する間にサーミスタは暖められるので、第２回の断線検出ではサーミスタは正常、即ち断線していないと判定される。また、第２回の断線検出では、断線検出でないと判定された時点で、直ちにヒータ１１ａ及び１２ａへの通電が開始されてサーミスタも暖められるので、より迅速に正常状態に復帰することになる。
【００３３】
［第２実施例］
サーミスタ１３の断線の有無の検出処理の第２実施例を説明する。第１実施例との間の相違点は、第１実施例ではステップＰ２０において、第２の所定時間である第２回の断線検出時間Ｚを、予め決定してある所定時間ＴＢに一方的に設定（Ｚ←ＴＢ）しているが、第２実施例ではヒータ１１ａ及び１２ａによる加熱開始時もしくは加熱開始前における画像形成装置の内部の環境温度を第２温度検出手段である温度センサ１４で検出し、検出された環境温度に基いてサーミスタの温度を推定し、サーミスタの推定温度に基づいて第２の所定時間である第２回の断線検出時間Ｚに所定時間ＴＶを設定（Ｚ←ＴＶ）する点にある。
【００３４】
具体的には、予め実験により環境温度（サーミスタ温度でもある）と第２回の断線検出のために適した所定時間の関係を示すテーブル（又は演算式）を制御装置のメモリに格納しておき、温度センサ１４で検出された環境温度からサーミスタの温度を推定し、サーミスタの温度が低いと推定される時（低温時）には、第２回の断線検出時間Ｚに長い時間ＴＶを設定し、サーミスタの温度が高いと推定される時（高温時）には所定時間Ｚに短い時間ＴＶを設定するものである。
【００３５】
これにより、環境温度が高くサーミスタが高く十分に暖まっていると推定されるときは、第２回の断線検出時間Ｚを短く設定して、サーミスタの断線を迅速に検出することができ、また、環境温度が低くサーミスタが低温の場合は第２回の断線検出時間Ｚを長くして、正確にサーミスタの断線を検出することができる。
【００３６】
図４は、ＣＰＵ２１で実行されるサーミスタ１３の断線の有無の検出処理の第２実施例を説明するフローチャートである。ステップＰ１１からＰ１８まで及びステップＰ２７、Ｐ２８は、第１実施例のフローチャートと同じ処理であるから説明を省略し、相違する処理を行うステップについて説明する。
【００３７】
前記したように、温度センサ１４で検出した環境温度（サーミスタ温度でもある）から、サーミスタの温度を推定し、その温度に対応した第２の所定時間である第２回の断線検出時間Ｚに時間ＴＶを設定（Ｚ←ＴＶ）する（ステップＰ３０）。断線検出時間Ｚを計測するタイマーのカウント値（Ｚ）に初期値（Ｚ←１）を設定する（ステップＰ３１）。タイマーのカウントを開始し、その時点でのサーミスタ抵抗値Ｒ＝Ｒ３を読み込む（ステップＰ３２）。第２の判定手段による判定、即ちサーミスタ抵抗値Ｒ３とＲ１との差（Ｒ３−Ｒ１）が、サーミスタの断線検出のために予め設定してある限界値Ｅより大きいか否か  （（Ｒ３−Ｒ１）＞Ｅ）を判定し（ステップＰ３３）、限界値Ｅより大きい場合は、サーミスタは正常、即ち断線していないと判定し、遮断手段による遮断を解除し、ヒータ１１ａ及び１２ａへの通電を開始し（ステップＰ３４）、処理を終了する。
【００３８】
ステップＰ３３の判定において、限界値Ｅ以下の場合はタイマーのカウント値（Ｚ）が（Ｚ＝ＴＶ）か否かを判定する（ステップＰ３５）。カウント値（Ｚ）が（Ｚ＝ＴＶ）に達していない場合はカウント値（Ｚ）をインクリメントし（ステップＰ３６）、カウント値（Ｚ）が（Ｚ＝ＴＶ）となったときは、第２回の断線検出時間（Ｚ＝ＴＶ）が経過してもサーミスタ抵抗値Ｒ３とＲ１との差（Ｒ３−Ｒ１）がサーミスタ断線検出の限界値Ｅより小さい、即ちサーミスタの断線が検出（第２回の検出）されたものと判定し、ステップＰ２７以降の処理に移る。
【００３９】
なお、上記した実施例では、加熱開始時もしくは加熱開始前における画像形成装置の内部の環境温度の検出に第２温度検出手段である温度センサ１４を使用したが、加熱開始時もしくは加熱開始前における第１温度検出手段であるサーミスタ１３の抵抗値から環境温度を求めるようにしてもよい。この構成によれば温度センサ１４を設ける必要がない。
【００４０】
［第３実施例］
サーミスタ１３の断線の有無の検出処理の第３実施例を説明する。第１実施例との間の相違点は、第１実施例ではステップＰ２０において、第２の所定時間である第２回の断線検出時間（Ｚ←ＴＢ）を、予め決定してある所定時間に一方的に設定しているが、第３実施例では第２温度検出手段である温度センサ１４で検出した画像形成装置の内部の環境温度から推定したサーミスタの温度Ｔと、定着ローラ１１の表面温度を検出するサーミスタ１３と定着ローラ１１との間隔Ｍとに基づいて、第２回の断線検出時間ＴＷを設定している点にある。
【００４１】
サーミスタ１３と定着ローラ１１との間隔Ｍの検出は、ヒータに通電して温度制御を開始し、ヒータがＯＮ／ＯＦＦされる時間間隔Ｈとサーミスタと定着ローラとの間隔Ｍの関係を測定し、ヒータがＯＮ／ＯＦＦされる時間間隔Ｈとサーミスタと定着ローラとの間隔Ｍと関係を示すテーブル（又は実験式）を作成し、時間間隔Ｈから間隔Ｍを推定する。間隔Ｍが大きいほど時間間隔Ｈは長くなり、間隔Ｍが小さいほど時間間隔Ｈは短くなるから、時間間隔Ｈからサーミスタと定着ローラとの間隔Ｍを推定することができる。サーミスタと定着ローラとの間隔Ｍが小さいときはサーミスタの温度が迅速に上昇するから、第２回の断線検出時間ＴＷを短く設定することができる。
【００４２】
温度センサ１４で検出した画像形成装置の内部の環境温度から推定したサーミスタの温度Ｔに加えて、サーミスタと定着ローラとの間隔Ｍのデータを使用することにより、サーミスタの温度Ｔが高い或いはサーミスタと定着ローラとの間隔Ｍが接近しているときは、サーミスタの温度が高く十分に暖まっていると推定され、第２回の断線検出時間ＴＷを短く設定して、サーミスタの断線を迅速に検出することができる。
【００４３】
図５は、ＣＰＵ２１で実行されるサーミスタ１３の断線の有無の検出処理の第３実施例を説明するフローチャートである。ステップＰ１１からＰ１８まで及びステップＰ２７、Ｐ２８は、第１実施例のフローチャートと同じ処理であるから説明を省略し、相違する処理を行うステップについて説明する。
【００４４】
予め実験により設定されている画像形成装置を起動したとき温度センサ１４で検出したサーミスタ１３の温度Ｔとサーミスタと定着ローラとの間隔Ｍの推定値に基づいて第２の所定時間である第２回の断線検出時間ＴＷを演算する処理ルーチン（図６のフローチャート参照）により所定時間ＴＷを設定する（ステップＰ４０）。
【００４５】
断線検出時間Ｚを計測するタイマーのカウント値（Ｚ）に初期値（Ｚ←１）を設定する（ステップＰ４１）。タイマーのカウントを開始し、その時点でのサーミスタ抵抗値Ｒ＝Ｒ３を読み込む（ステップＰ４２）。第２の判定手段による判定、即ちサーミスタ抵抗値Ｒ３とＲ１との差（Ｒ３−Ｒ１）が、サーミスタの断線検出のために予め設定してある限界値Ｅより大きいか否か（（Ｒ３−Ｒ１）＞Ｅ）を判定し（ステップＰ４３）、限界値Ｅより大きい場合は、サーミスタは正常、即ち断線していないと判定し、遮断手段による遮断を解除し、ヒータ１１ａ及び１２ａへの通電を開始し（ステップＰ４４）、処理を終了する。
【００４６】
ステップＰ４３の判定において、限界値Ｅ以下の場合はタイマーのカウント値（Ｚ）が（Ｚ＝ＴＷ）か否かを判定する（ステップＰ４５）。カウント値（Ｚ）が（Ｚ＝ＴＷ）に達していない場合はカウント値（Ｚ）をインクリメントし（ステップＰ４６）、カウント値（Ｚ）が（Ｚ＝ＴＷ）となったときは、第２回の断線検出時間（Ｚ＝ＴＷ）が経過してもサーミスタ抵抗値Ｒ３とＲ１との差（Ｒ３−Ｒ１）がサーミスタ断線検出の限界値Ｅより小さい、即ちサーミスタの断線が検出（第２回の検出）されたものと判定し、ステップＰ２７以降の処理に移る。
【００４７】
図６は、サーミスタ１３の温度Ｔとサーミスタと定着ローラとの間隔Ｍの推定値に基づいて第２の所定時間である第２回の断線検出時間ＴＷを演算決定するサブルーチンを説明するフローチャートである。
【００４８】
このサブルーチンでは、予め、温度制御によりヒータがＯＮ／ＯＦＦされる時間間隔Ｈとサーミスタと定着ローラとの間隔Ｍとの関係を調べて時間間隔Ｈから間隔Ｍを推定するほか、サーミスタ１３の推定温度Ｔと前記間隔Ｍとから第２回の断線検出に適した所定時間ＴＷを実験により決定し、推定温度Ｔと前記間隔Ｍから所定時間ＴＷを求めるテーブルを作成して制御装置のメモリに格納してあるものとする。
【００４９】
フローチャートを説明する。定着ローラの表面温度の制御目標値ＴＸを設定し（ステップＰ６１）、加熱ヒータに通電して温度制御を開始し（ステップＰ６２）、温度制御によりヒータがＯＮ／ＯＦＦされる時間間隔Ｈを計測する（ステップＰ６３）。さらに、温度センサ１４で計測した環境温度からサーミスタ１３の温度Ｔを推定する（ステップＰ６４）。求めた時間間隔Ｈとサーミスタ１３の推定温度Ｔから、メモリに格納されている所定時間ＴＷを決定するテーブルを参照し、第２回の断線検出時間ＴＷを求める（ステップＰ６５）。
【００５０】
［第４実施例］
上記した第３実施例においては、温度センサ１４で計測した環境温度から推定したサーミスタ１３の推定温度Ｔと、サーミスタ１３と定着ローラ１１との間隔Ｍの推定値に基づいて第２の所定時間である第２回の断線検出時間ＴＷを設定しているが、第４実施例では温度センサ１４で計測した環境温度から推定したサーミスタ１３の推定温度Ｔと、サーミスタ１３と定着ローラ１１との間隔Ｍの実測値とに基づいて、第２回の断線検出時間ＴＷを設定する点にある。なお、サーミスタと定着ローラとの間隔Ｍの実測値は、画像形成装置の組立時に実測して、温度制御回路１５のメモリに格納しておくものとする。
【００５１】
第４実施例では、温度センサ１４で計測した環境温度から推定したサーミスタ１３の推定温度Ｔを変数とし、サーミスタと定着ローラとの間隔Ｍの実測値を定数とした一次式により扱うことができるから、第２回の断線検出時間ＴＷはサーミスタ１３の推定温度Ｔを入力するだけで直ちに求めることができる。
【００５２】
上記した第３実施例では、予め、温度制御によりヒータがＯＮ／ＯＦＦされる時間間隔Ｚとサーミスタと定着ローラとの間隔Ｍとの関係を計測して時間間隔Ｈから間隔Ｍを推定するテーブルを作成し、さらに、サーミスタ１３の推定温度Ｔと前記間隔Ｍとから断線検出に適した所定時間Ｗを決定してテーブルに纏め、制御装置のメモリに格納しておくことが必要であるが、第４実施例においてはこのような繁雑な処理を必要としないから、その分、画像形成動作において最初の出力（ファーストコピー）が迅速に出力される。
【００５３】
第４実施例の処理は、第３実施例の処理におけるステップＰ４０で実行される所定時間Ｗの設定方法の内容が異なるだけであるから、第３実施例のフローチャートを援用し、説明は省略する。
【００５４】
以上、この発明の実施の形態の画像形成装置の定着装置の構成と、定着ローラの表面温度を非接触で検出するサーミスタの断線の検出処理についての複数の実施例について説明した。実施例で説明したとおり、定着ローラのヒータに通電を開始しても、サーミスタの温度上昇はかなり遅れて上昇し始める。図７は、定着ローラに通電を開始した後の、定着ローラの表面温度の上昇とサーミスタの温度上昇の様子を示す図で、線（ａ）は定着ローラの表面温度の上昇を示し、線（ｂ）はサーミスタの温度上昇を示している。
【００５５】
図７に示されているように、定着ローラのヒータに通電を開始すると、定着ローラの表面温度は通電開始から５秒程度の遅れで温度が上昇し始めるが、定着ローラの表面温度を非接触で検出するサーミスタの温度は通電開始から４５秒程度遅れて温度が上昇し始めることが分かる。また、図７は画像形成装置の環境温度が０℃の場合であるが、環境温度が低いほど温度が上昇し始める時期が遅くなる。図７では、定着ローラのヒータに通電開始後４５秒程経過すると、定着ローラの表面温度は６０℃（実測値）となるが、サーミスタの温度は０℃から漸く上昇し始めることが分かる。
【００５６】
このため、前記した実施例１では、第１回の断線検出においては、サーミスタの温度が低いためにサーミスタの断線が検出された場合でも、更に時間が経過した第２回の断線検出においては、画像形成装置の内部の環境温度が上昇してサーミスタが暖められているのでサーミスタは正常、即ち断線していないと判定される場合があることを説明した。前記した複数の実施例において、いずれもサーミスタの断線検出処理を２回行って、サーミスタの断線を検出しているのは、上記した理由による。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
画像形成装置における定着ローラの温度を検出する温度検出素子であるサーミスタの断線を検出する装置であり、温度により抵抗値が変化するサーミスタの特性を考慮して、サーミスタの断線検出処理を２回行い、サーミスタの断線の有無を確実に検出するようにしたもので、信頼性の高い画像形成装置の定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】この発明の実施の形態の画像形成装置の定着装置の構成の概略を説明する図。
【図２】温度制御回路の構成を示すブロック図。
【図３】サーミスタの断線の有無の検出処理の第１実施例を説明するフローチャート。
【図４】サーミスタの断線の有無の検出処理の第２実施例を説明するフローチャート。
【図５】サーミスタの断線の有無の検出処理の第３実施例を説明するフローチャート。
【図６】サーミスタと定着ローラとの間隔Ｍの推定処理を説明するフローチャート。
【図７】定着ローラの通電開始後の定着ローラの表面温度の上昇とサーミスタの温度上昇の様子を示す図。
【符号の説明】
【００５９】
１０  定着装置
１１  定着ローラ
１１ａ、１２ａ  ヒータ
１２  加圧ローラ
１３  サーミスタ
１４  温度センサ
１５  制御回路
２１  ＣＰＵ
２２  ヒータ駆動回路
２３  ヒータ駆動回路
２４  モータ制御回路
２５  モータ
【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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