(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電されることによって発熱する熱源と、
該熱源の電源と、
該熱源が発する熱によって加熱される箇所の温度を検知する温度検知手段と、
該熱源への通電を調節する熱源通電調節手段と、
該温度検知手段の検知結果に基づいて検知する箇所の温度が所定の目標温度となるように該熱源通電調節手段を制御する温度制御手段と、
該温度検知手段の検知結果に基づいて高温異常を検出すると該熱源への通電を停止する通電停止手段とを有し、
記録体上の未定着画像を加熱して定着する定着装置において、
該温度制御手段は、該温度制御手段による制御の目標温度として設定する温度で最も高い温度である目標最高温度と、高温によって該定着装置に破損が生じるおそれがある温度である限界温度との間の温度で、予め設定された第一の高温検知温度、及び、該第一の高温検知温度よりも高い温度である第二の高温検知温度を記憶する高温検知温度記憶手段を有し、
該第一の高温検知温度以上の温度を検知した後の所定時間内の温度の上昇量が、予め設定された所定の温度上昇量閾値を超えた場合、または、該第二の高温検知温度以上の温度を検知した場合に、該高温異常として該通電停止手段が該熱源への通電を停止し、
上記所定時間内の温度の上昇量が上記温度上昇量閾値を超えず、且つ、該第二の高温検知温度以上の温度を検知しない場合は、上記所定時間内の温度の上昇量の検知を継続する構成で、
上記温度検知手段を複数有し、
各温度検知手段のそれぞれに対応した上記第一の高温検知温度、上記第二の高温検知温度及び上記温度上昇量閾値を独立した値として上記高温検知温度記憶手段に記憶し、
一つの該温度検知手段による検知結果に基づいて、上記温度制御手段が上記高温異常を検出した場合には、上記熱源への通電を停止するものであり、
上記記録体の面方向に沿った方向であり、且つ、搬送方向と直交する方向である幅方向の両端部のうちのすくなくとも一方の端部の近傍と、中央部の近傍とのそれぞれに上記温度検知手段を配置し、
該中央部に配置された該温度検知手段に対応した上記第一の高温検知温度が、該端部に配置された該温度検知手段に対応した該第一の高温検知温度よりも高い温度であることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置において、
上記熱源によって加熱されながら表面移動する定着部材と、
該定着部材に加圧当接して定着ニップを形成して表面移動する加圧部材と、
該定着部材と該加圧部材との少なくとも一方に表面移動する駆動を伝達する駆動手段とを備え、
該定着ニップを該記録体が通過することにより、該定着部材の熱と該加圧部材の圧力とによって該記録体上の未定着画像を定着するものであることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項２の定着装置において、
上記熱源への通電を停止した場合は、上記駆動手段からの駆動の伝達を停止させることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の定着装置において、
上記高温検知温度記憶手段は、上記記録体の搬送にジャムが発生したことを検知したときに用いるジャム発生時用の上記温度上昇量閾値が記憶されていることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の定着装置において、
上記記録体の搬送にジャムが発生したことを検知した場合には、上記第一の高温検知温度以上の温度を検知した後であっても、上記第二の高温検知温度以上の温度を検知するまでは上記熱源への通電を停止しないことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の定着装置において、
上記第二の高温検知温度は、ジャム発生に起因する定着装置の昇温による到達温度よりも高い温度に設定していることを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の定着装置において、
上記温度検知手段はサーミスタからなり、上記第二の高温検知温度は該サーミスタが短絡する温度よりも低く設定したことを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または７の定着装置において、
上記熱源通電調節手段はトライアックからなり、上記通電停止手段はリレーからなっており、上記熱源は上記電源から該リレー、該トライアックの順に接続された通電経路を介して通電されるものであり、
上記記録体の搬送にジャムが発生したことを検知した場合には、該トライアックの通電をオフにするとともに、該リレーの通電もオフにすることを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８の定着装置において、
上記限界温度を３００［℃］以下、
上記第一の高温検知温度を１９０［℃］以上、２２０［℃］以下、
上記第二の高温検知温度を２３０［℃］以上、２６０［℃］以下、
に設定することを特徴とする定着装置。
【請求項１０】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の定着装置において、
上記目標最高温度と上記限界温度との温度差が、１００［℃］以下であることを特徴とする定着装置。
【請求項１１】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の定着装置において、
上記第一の高温検知温度と上記限界温度との温度差が、６０［℃］以上であることを特徴とする定着装置。
【請求項１２】
記録体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該記録部材に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、
該定着手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
通電されることによって発熱する熱源が発する熱によって加熱される箇所の温度を検知し、この検知結果に基づいて検知する温度が所定の目標温度となるように該熱源への通電を調節して記録体上の未定着画像を加熱して定着するものであり、
上記検知結果に基づいて高温異常を検出した場合には該熱源への通電を停止する定着方法において、
該目標温度として設定する温度で最も高い温度である目標最高温度と、高温によって定着装置に破損が生じるおそれがある温度である限界温度との間に、第一の高温検知温度と、該第一の高温検知温度よりも高い温度である第二の高温検知温度とを設定し、
該第一の高温検知温度以上の温度を検知した後の所定の検知時間の温度の上昇量が、予め設定された所定の温度上昇量閾値を超えた場合、または、該第二の高温検知温度以上の温度を検知した場合に、該高温異常として該熱源への通電を停止し、
上記所定時間内の温度の上昇量が上記温度上昇量閾値を超えず、且つ、該第二の高温検知温度以上の温度を検知しない場合は、上記所定時間内の温度の上昇量の検知を継続する構成で、
複数箇所の温度を検知し、温度を検知する複数箇所のそれぞれに対応した上記第一の高温検知温度、上記第二の高温検知温度及び上記温度上昇量閾値を独立した値として設定し、
一つの温度を検知する箇所の検知結果に基づいて、上記高温異常を検出した場合には、上記熱源への通電を停止するものであり、
上記記録体の面方向に沿った方向であり、且つ、搬送方向と直交する方向である幅方向の両端部のうちのすくなくとも一方の端部の近傍と、中央部の近傍とのそれぞれの箇所で温度を検知し、
該中央部の温度を検知する箇所に対応した上記第一の高温検知温度が、該端部の温度を検知する箇所に対応した該第一の高温検知温度よりも高い温度であることを特徴とする定着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録体上に形成された記録体上に形成された未定着画像に熱源が発する熱を加えて定着する定着装置に係り、詳しくは、熱源による温度上昇に異常が生じたときに熱源への通電を停止する構成を備えた定着装置、この定着装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、印刷機等の画像形成装置、及び、このような定着装置の定着方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、転写紙やＯＨＰなどの記録体上に画像情報に基づいて記録画像を出力する画像形成装置では、顔料入りの乾式トナーの記録体への定着に、熱定着方式を用い、熱によりトナーを溶融・定着させる構成の定着装置が広く利用されている。
このような定着装置では、熱源であるヒータの制御素子（トライアック）が短絡した場合など、ヒータによる加熱を制御できなくなり、ヒータによって加熱される部材が異常な高温となる可能性がある。異常な高温になると熱による変形など定着装置に破損が生じる可能性がある。このような異常な高温になることによって定着装置に破損が生じることを防止するために、高温異常を検出し、ヒータへの通電を強制的に遮断する必要がある。
【０００３】
特許文献１に記載の定着装置では、予め設定した所定の温度以上の状態が所定時間以上連続した場合に高温異常が発生した状態としてヒータへの通電を遮断している。このように、予め設定した所定の温度に基づく高温異常の検出方式は、高温異常発生時には定着装置の破損が生じない条件で加熱を確実に停止させ、通常動作時には高温異常として誤検知しないことが望まれる。
定着装置の温度制御には予め設定した温度の情報を記憶手段に入力している。この入力する設定温度として、上記の予め設定した所定の温度を高温検知温度、定着装置に破損が生じるおそれがある温度を限界温度、通常の定着で使用する温度で、温度制御の目標温度として設定する温度で最も高い温度を目標最高温度とする。このとき、高温検知温度と、限界温度と、目標最高温度とは以下の関係になっている。
目標最高温度＜高温検知温度＜限界温度
【０００４】
高温検知温度に到達してすぐにヒータへの通電を遮断するものであると、通常動作時のオーバーシュートによって一時的でも高温検知温度以上の温度となると、装置が破損する心配の無い状態であっても高温異常として誤検知してしまう。誤検知であっても高温異常と検知するとヒータへの通電を遮断する。このような通電の遮断は不要であるが、装置の破損を防止するために通電を遮断する機能が働くと、サービスマンが対応することが多く、通電の不要な遮断にも関わらず復旧に時間がかかってしまうことがあった。
特許文献１に記載の定着装置では、高温検知温度を検知した場合に、すぐにヒータへの通電を遮断するのではなく、高温検知温度以上の状態が所定時間以上連続した場合にヒータへの通電を遮断している。このため、正常動作時のオーバーシュートによって一時的に高温検知温度に到達しても、高温異常として誤検知することがなく、通電の不要な遮断を抑制することができる。
【０００５】
特許文献２に記載の定着装置では、高温検知温度を二段階に分け、低い方の高温検知温度よりも高い状態が所定時間以上連続した状態となると警告を発し、サービスマンによる修理を促す。そして、高い方の高温検知温度よりも高い状態が所定時間以上連続した状態となると高温異常が発生した状態として画像形成装置全体の動作を停止し、ヒータへの通電を遮断している。この定着装置では、高い方の高温検知温度よりも高い状態を検知してすぐにヒータへの通電を遮断するのではなく、高い方の高温検知温度以上の状態が所定時間以上連続した場合にヒータへの通電を遮断している。このため、特許文献１の定着装置と同様に、通電の不要な遮断を抑制することができる。また、低い方の高温検知温度以上の状態が所定時間以上連続した場合は警告を発してサービスマンによる修理を促すため、ヒータへの通電を遮断するほどの高温異常が発生する前に修理を行うことができる。これにより、ヒータへの通電を遮断してサービスマンによる修理を行うまで画像形成装置を使用できなくなるタイムロスを防止することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１９１４８１号公報
【特許文献２】特開２００４−２１９８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の定着装置のようなヒータへの通電を遮断する方式は、高温検知温度（特許文献２では高い方の高温検知温度）よりも高い温度の状態が所定時間以上連続したときにヒータへの通電を遮断する。このため、時間当りの温度の上昇量が大きく、上記所定時間よりも短い時間で高温検知温度と限界検知温度との温度差分の温度上昇をする場合、ヒータへの通電を遮断する前に定着装置の温度が、高温により定着装置に破損の生じる可能性がある温度である限界温度に到達するおそれがある。また、上記温度差分の温度上昇する時間よりも上記所定の時間のほうが少し短い場合は、ヒータへの通電を遮断する間のオーバーシュートによって定着装置の温度が限界温度に到達するおそれがある。
【０００８】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、通常動作時に高温異常として誤検知することを防止しつつ、高温異常時には定着装置の温度が限界温度に到達することをより確実に防止することができる定着装置、この定着装置を有する画像形成装置、及び定着方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、通電されることによって発熱する熱源と、該熱源の電源と、該熱源が発する熱によって加熱される箇所の温度を検知する温度検知手段と、該熱源への通電を調節する熱源通電調節手段と、該温度検知手段の検知結果に基づいて検知する箇所の温度が所定の目標温度となるように該熱源通電調節手段を制御する温度制御手段と、該温度検知手段の検知結果に基づいて高温異常を検出すると該熱源への通電を停止する通電停止手段とを有し、記録体上の未定着画像を加熱して定着する定着装置において、該温度制御手段は、該温度制御手段による制御の目標温度として設定する温度で最も高い温度である目標最高温度と、高温によって該定着装置に破損が生じるおそれがある温度である限界温度との間の温度で、予め設定された第一の高温検知温度、及び、該第一の高温検知温度よりも高い温度である第二の高温検知温度を記憶する高温検知温度記憶手段を有し、該第一の高温検知温度以上の温度を検知した後の所定時間内の温度の上昇量が、予め設定された所定の温度上昇量閾値を超えた場合、または、該第二の高温検知温度以上の温度を検知した場合に、該高温異常として該通電停止手段が該熱源への通電を停止し、上記所定時間内の温度の上昇量が上記温度上昇量閾値を超えず、且つ、該第二の高温検知温度以上の温度を検知しない場合は、上記所定時間内の温度の上昇量の検知を継続する構成で、上記温度検知手段を複数有し、各温度検知手段のそれぞれに対応した上記第一の高温検知温度、上記第二の高温検知温度及び上記温度上昇量閾値を独立した値として上記高温検知温度記憶手段に記憶し、一つの該温度検知手段による検知結果に基づいて、上記温度制御手段が上記高温異常を検出した場合には、上記熱源への通電を停止するものであり、上記記録体の面方向に沿った方向であり、且つ、搬送方向と直交する方向である幅方向の両端部のうちのすくなくとも一方の端部の近傍と、中央部の近傍とのそれぞれに上記温度検知手段を配置し、該中央部に配置された該温度検知手段に対応した上記第一の高温検知温度が、該端部に配置された該温度検知手段に対応した該第一の高温検知温度よりも高い温度であることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の定着装置において、上記熱源によって加熱されながら表面移動する定着部材と、該定着部材に加圧当接して定着ニップを形成して表面移動する加圧部材と、該定着部材と該加圧部材との少なくとも一方に表面移動する駆動を伝達する駆動手段とを備え、該定着ニップを該記録体が通過することにより、該定着部材の熱と該加圧部材の圧力とによって該記録体上の未定着画像を定着するものであることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の定着装置において、上記熱源への通電を停止した場合は、上記駆動手段からの駆動の伝達を停止させることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の定着装置において、上記高温検知温度記憶手段は、上記記録体の搬送にジャムが発生したことを検知したときに用いるジャム発生時用の上記温度上昇量閾値が記憶されていることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の定着装置において、上記記録体の搬送にジャムが発生したことを検知した場合には、上記第一の高温検知温度以上の温度を検知した後であっても、上記第二の高温検知温度以上の温度を検知するまでは上記熱源への通電を停止しないことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の定着装置において、上記第二の高温検知温度は、ジャム発生に起因する定着装置の昇温による到達温度よりも高い温度に設定していることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の定着装置において、上記温度検知手段はサーミスタからなり、上記第二の高温検知温度は該サーミスタが短絡する温度よりも低く設定したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７の定着装置において、上記熱源通電調節手段はトライアックからなり、上記通電停止手段はリレーからなっており、上記熱源は上記電源から該リレー、該トライアックの順に接続された通電経路を介して通電されるものであり、上記記録体の搬送にジャムが発生したことを検知した場合には、該トライアックの通電をオフにするとともに、該リレーの通電もオフにすることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の定着装置において、上記限界温度を３００［℃］以下、上記第一の高温検知温度を１９０［℃］以上、２２０［℃］以下、上記第二の高温検知温度を２３０［℃］以上、２６０［℃］以下、に設定することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の定着装置において、上記目標最高温度と上記限界温度との温度差が、１００［℃］以下であることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の定着装置において、上記第一の高温検知温度と上記限界温度との温度差が、６０［℃］以上であることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、記録体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該記録部材に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、該定着手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の定着装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、通電されることによって発熱する熱源が発する熱によって加熱される箇所の温度を検知し、この検知結果に基づいて検知する温度が所定の目標温度となるように該熱源への通電を調節して記録体上の未定着画像を加熱して定着するものであり、上記検知結果に基づいて高温異常を検出した場合には該熱源への通電を停止する定着方法において、該目標温度として設定する温度で最も高い温度である目標最高温度と、高温によって定着装置に破損が生じるおそれがある温度である限界温度との間に、第一の高温検知温度と、該第一の高温検知温度よりも高い温度である第二の高温検知温度とを設定し、該第一の高温検知温度以上の温度を検知した後の所定の検知時間の温度の上昇量が、予め設定された所定の温度上昇量閾値を超えた場合、または、該第二の高温検知温度以上の温度を検知した場合に、該高温異常として該熱源への通電を停止し、上記所定時間内の温度の上昇量が上記温度上昇量閾値を超えず、且つ、該第二の高温検知温度以上の温度を検知しない場合は、上記所定時間内の温度の上昇量の検知を継続する構成で、複数箇所の温度を検知し、温度を検知する複数箇所のそれぞれに対応した上記第一の高温検知温度、上記第二の高温検知温度及び上記温度上昇量閾値を独立した値として設定し、一つの温度を検知する箇所の検知結果に基づいて、上記高温異常を検出した場合には、上記熱源への通電を停止するものであり、上記記録体の面方向に沿った方向であり、且つ、搬送方向と直交する方向である幅方向の両端部のうちのすくなくとも一方の端部の近傍と、中央部の近傍とのそれぞれの箇所で温度を検知し、該中央部の温度を検知する箇所に対応した上記第一の高温検知温度が、該端部の温度を検知する箇所に対応した該第一の高温検知温度よりも高い温度であることを特徴とするものである。
【００１０】
上記請求項１乃至１３の発明においては、目標最高温度と限界温度との間の温度で、第一の高温検知温度を設定し、第一の高温検知温度を検知した後の温度の上昇量が所定の温度上昇量閾値を超えた場合に高温異常として熱源への通電を停止するため、時間当りの温度の上昇量が大きい場合でも定着装置の温度が限界温度に到達することを防止することができる。
また、第一の高温検知温度よりも高く限界温度よりも低い第二の高温検知温度以上の温度を検知した場合に熱源への通電を停止するため、時間当りの温度の上昇量が小さく徐々に高温になっていくような温度上昇であっても、定着装置の温度が限界温度に到達することを防止することができる。なお、第二の高温検知温度以上の温度を検知した場合に、すぐに熱源への通電を停止せずに、所定時間以上の間、第二の高温検知温度以上の状態を検知し続けた場合に、熱源への通電を停止しても良い。これは第二の高温検知温度を検知する温度上昇は、時間当りの温度の上昇量が小さく徐々に高温になっていくような温度上昇であり、第二の高温検知温度を検知後であってもすぐには限界温度に達しないためである。
また、第一の高温検知温度以上の温度を検知しただけでは高温異常を検出しないので、通常動作時のオーバーシュートによる一時的な高温状態を、高温異常として誤検知することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１乃至１３の発明によれば、通常動作時に高温異常として誤検知することを防止しつつ、時間当りの温度上昇量が大きい場合であっても小さい場合であっても、定着装置の温度が限界温度に到達することを防止することができるため、高温異常時には定着装置の温度が限界温度に到達することをより確実に防止することができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置である複写機（以下、複写機１００と呼ぶ）に適用した一実施形態について説明する。
図１は、複写機１００の概略断面図である。
複写機１００は、原稿を読み取る読取装置１２５、画像を形成する画像形成部１１２、ＡＤＦ１１３（自動原稿搬送装置）、ＡＤＦ１１３から送り出される原稿をスタックする原稿排紙トレイ１１４等を有する。また、給紙カセット１１５乃至１１８を備える給紙部１１９、記録用紙をスタックする排紙部（排紙トレイ１２０）等を有する。
【００１３】
次に、複写機１００でのコピー動作について説明する。
ＡＤＦ１１３の原稿台１２１上に原稿Ｄをセットし、不図示の操作部でプリントキーの押下操作をする。これにより、原稿台１２１上の最上位の原稿Ｄがピックアップローラ１２２の回転により矢印Ｂ１方向へ送り出される。そして、原稿搬送ベルト１２３の回転により、読取装置１２５に固定されたコンタクトガラス１２４上へ給送され、そこで停止する。
コンタクトガラス１２４上に載置された原稿Ｄの画像は、画像形成部１１２とコンタクトガラス１２４の間に位置する読取装置１２５によって読み取られる。読取装置１２５は、コンタクトガラス１２４上の原稿Ｄを照明する光源１２６、原稿画像を結像する光学系１２７、原稿画像を結像させるＣＣＤ等からなる光電変換素子１２８等を有している。画像読み取り終了後、原稿Ｄを原稿搬送ベルト１２３の回転により矢印Ｂ２方向へ搬送されて原稿排紙トレイ１１４上へ排出される。このように、原稿Ｄを１枚ずつコンタクトガラス１２４上へ給送して原稿画像を読取装置１２５によって読み取る。
【００１４】
画像形成部１１２の内部には、潜像担持体である感光体１３０が配置してある。感光体１３０の周囲には、帯電手段としての帯電装置１３１、露光手段である書込装置１３２、現像手段である現像装置１３３、転写手段である転写装置１３４、クリーニング手段であるクリーニング装置１３５等が配置され、トナー像形成手段としての作像部３００を構成する。
感光体１３０は、図１中において時計方向に回転駆動し、帯電装置１３１によって表面を所定の電位に一様帯電させる。また、書込装置１３２は、読取装置１２５によって読み取った画像情報に応じて光変調したレーザ光Ｌを照射し、一様に帯電された感光体１３０の表面をこのレーザ光Ｌで露光し、感光体１３０の表面に静電潜像を形成する。
この静電潜像は感光体１３０の表面移動によって現像装置１３３との対向部を通るときに現像装置１３３からトナーが供給されて、現像されることにより、感光体１３０の表面上にトナー像が形成される。さらに感光体１３０が表面移動することにより、感光体１３０上のトナー像が転写装置１３４との対向部に移動する。そして、転写装置１３４と感光体１３０との間の転写バイアスによって感光体１３０と転写装置１３４との間に給送された記録体である転写紙Ｐに感光体１３０上のトナー像が転写される。トナー像の転写がなされた後の感光体１３０の表面は、クリーニング装置１３５によって清掃される。
【００１５】
画像形成部１１２の下部に配置した複数の給紙カセット１１５乃至１１８には、転写紙Ｐなどの記録体を収容してあり、いずれかの給紙カセット１１５乃至１１８から転写紙Ｐを矢印Ｂ３方向へ送り出し、その転写紙Ｐの表面に、上述のように感光体１３０の表面に形成したトナー像を転写する。トナー像が転写された転写紙Ｐを矢印Ｂ４で示すように画像形成部１１２内の定着装置１の定着部に搬送される。転写紙Ｐが定着装置１の定着部を通過するときに、熱と圧力との作用によって転写紙Ｐの表面に転写されたトナー像が定着される。定着装置１の定着部を通過した転写紙Ｐは排紙ローラ対１３７によって搬送され、矢印Ｂ５で示すように排紙トレイ１２０へ排出され、スタックされる。
【００１６】
次に、定着装置１について説明する。定着装置１としては、定着部に加圧部に加圧ローラを使用した定着装置、又は加圧部にエンドレスベルトを使用した定着装置を採用することができる。
図２は加圧ローラ３を使用した定着装置１の定着部１０を示す概略断面図である。この定着部１０は、加熱定着部を構成する定着ローラ２と加圧部を構成する加圧ローラ３とによりニップ部が形成され、定着ローラ２を回転駆動することにより加圧ローラ３を従動させて回転させる。
【００１７】
定着ローラ２は、ハロゲンランプなどからなるヒータ７が内蔵されたアルミニウム、鉄などからなる中空芯金６ａの周囲にシリコンゴムなどからなる弾性層５ａが設けられている。そして、弾性層５ａの周囲にトナーの離型性確保のためにフッ素樹脂層などからなる離型層４ａが設けられて構成されている。定着ローラ２の表面には加圧ローラが加圧部材８ａにより押付けられている。
【００１８】
加圧ローラ３は、アルミニウム、鉄などからなる中空芯金６ｂの周囲にシリコンゴムなどからなる弾性層５ｂが設けられ、その周囲にトナーの離型性確保のためにフッ素樹脂層などからなる離型層４ｂが設けられている。
【００１９】
定着部１０への進入前の時点で、画像情報に基づき未定着トナー像１１が転写紙Ｐ上に形成されている。転写紙Ｐは定着部１０に進入し、定着ローラ２と加圧ローラ３の接触部で加熱、加圧されて、トナーが転写紙Ｐの表面上で溶融、定着される。
【００２０】
定着ローラ２の外周には、サーミスタなどからなる温度検出手段である温度センサ９が設けられていて、その検知温度に基づいて後述するようにヒータ７の制御がなされ、定着ローラ２の温度制御が行われる。
【００２１】
次にエンドレスベルトを使用した定着装置について説明する。
図３はエンドレスベルト１２を使用した定着装置１の定着部１０を示す概略断面図である。図３に示す定着部１０は、加熱定着部を構成する定着ローラ２と加圧部を構成するエンドレスベルト１２とを備える。定着ローラ２と対向する位置のエンドレスベルト１２の内側には加圧パッド１３が配置されており、定着ローラ２を回転駆動することによりエンドレスベルト１２が従動回転する。
【００２２】
定着ローラ２は、ハロゲンランプなどからなるヒータ７の内蔵されたアルミニウム、鉄などからなる中空芯金６ａの周囲にシリコンゴムなどからなる弾性層５ａが設けられている。そして、弾性層５ａの周囲にトナーの離型性確保のためにフッ素樹脂層などからなる離型層４ａが設けられている。定着ローラ２の表面にはエンドレスベルト１２が接触するように配置され、エンドレスベルト１２はその内面から、加圧パッド１３により、加圧されて、ニップ部を形成している。
【００２３】
加圧パッド１３の加圧手段は加圧バネ８ｂで構成される。加圧パッド１３とエンドレスベルト１２の間には低摩擦部材１４が設けられている。低摩擦部材１４は、例えば１層もしくは複数層の繊維により構成され、潤滑剤を含浸させた構成であってもよい。この構成により、初期的及び経時的なエンドレスベルト１２内面と加圧パッド１３の間の低摩擦化を図ることができ、定着ローラ２の回転により従動回転するベルトの回転の安定化と、定着ローラ２の回転トルクの低減を実現している。
【００２４】
また、定着ローラ２の表面温度検出のための温度検出装置である温度センサ９が設けられている。図２及び図３では、温度センサ９は各々定着ローラに接触する構成を示したが、非接触の温度検出方式（赤外線方式など）を用いる非接触の構成であってもよい。
【００２５】
定着装置１では、温度センサ９によって定着ローラ２の温度を検知し、その検知温度に基づいてヒータ７による加熱を制御し、定着ローラ２の温度制御が行われる。
このような定着装置１では、ヒータ７の制御素子が短絡した場合など、ヒータ７による加熱を制御できなくなり、ヒータ７によって加熱される定着ローラ２が異常な高温となって熱による変形などの破損に到る可能性がある。このような異常な高温となることによって定着装置１に破損が生じることを防止するために、高温異常を検出し、ヒータ７への通電を強制的に遮断する必要がある。
このように、高温異常を検出した場合に、ヒータへの通電を強制的に遮断する定着装置として、上述した特許文献１及び特許文献２に記載された定着装置がある。これらの定着装置は、高温検知温度以上の状態が所定時間以上連続した場合に高温異常としてヒータへの通電を遮断する。
【００２６】
しかし、特許文献１及び特許文献２に記載の定着装置のようなヒータへの通電を遮断する方式では、目標最高温度と限界温度との間にある程度の大きな温度差が必要である。
特許文献１及び特許文献２に記載の方式で、ある程度の大きな温度差を設定することができる場合は、限界温度よりも十分低い高温検知温度を設定することができる。このため、高温検知温度を検知したあとにオーバーシュートが生じても限界温度に到達する可能性が低い。一方、目標最高温度を限界温度に対して十分に低く設定できない場合は、高温検知温度と限界温度との温度差が小さくなり、高温検知温度を検知した後のオーバーシュートによって限界温度に到達する可能性が高まる。
よって、目標最高温度と限界温度との差が大きくない場合（具体的には、温度差１００［℃］以下の場合）にも、通常動作時の高温検知の誤検知が無く、定着装置の温度が限界温度に到達することをより確実に防止することができる定着装置が望まれる。
【００２７】
本実施形態の定着装置１では、ヒータ７による加熱の制御の目標温度として設定する温度で最も高い温度である目標最高温度Ｔ０と、高温によって定着装置１に破損が発生するおそれのある温度である限界温度Ｔ３との間の温度を高温検知温度として、２レベル設定している。そして、低いレベルの高温検知温度（第一の高温検知温度Ｔ１）に到達した場合、その後の温度勾配を検知し、所定時間の温度上昇量が、予め設定された温度上昇量閾値を越える場合には、高温異常が発生していると想定されることから、高温異常を検知し、複写機１００を停止させる。
また、第一の高温検知温度Ｔ１に到達した後の温度勾配を検知し、所定時間の温度上昇量が、温度上昇量閾値を越えない場合には、大きな異常が発生しているとは想定されないことから、引き続き検知を続ける。その後、温度が上昇し続け、高いレベルの高温検知温度（第二の高温検知温度Ｔ２）に到達した場合には、高温異常を検知し、複写機１００を停止させる。また、第二の高温検知温度Ｔ２に到達したことを検知した場合に、すぐに高温異常を検知する制御に限らず、第二の高温検知温度以上の温度が所定時間以上連続した場合に、高温異常を検知して複写機１００を停止させても良い。
【００２８】
〔参考構成例〕
次に、上述した制御を行う本実施形態の定着装置１の参考構成例について説明する。
図４は、参考構成例の定着装置１の説明図であり、図４（ａ）は定着部１０と温度制御装置２０との説明図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す定着部１０の断面図である。
【００２９】
図４に示すように、定着装置１の定着部１０では、ヒータ７を内蔵した定着ローラ２に、加圧ローラ３を加圧させて形成される定着ニップ部Ｎに、未定着トナー像１１が形成された転写紙Ｐを通紙する。そして、転写紙Ｐ上の未定着トナー像１１を、加熱、加圧することにより、転写紙Ｐ上に定着させる。定着ローラ２は、その表面温度が所定の温度を維持できるように温度センサ９による検知温度を用いて温度制御を行っている。図４では、参考構成例の定着装置１の定着部１０として、図２を用いて説明した定着部１０と同様に定着ローラ２と加圧ローラ３とを備えた構成であるが、図３に示したエンドレスベルト１２を備えた定着部１０であっても良い。
【００３０】
図５は、温度センサ９の温度検知回路の構成例を示しており、温度センサ９として、温度変化に対して抵抗値が変化するサーミスタ９１を用いる場合の例を示している。温度センサ９では、定電圧Ｖｃ（例：３．３［Ｖ］）から抵抗体９２とサーミスタ９１とが直列接続されており、抵抗の比で決まる電圧Ｖａｄを検知する。図６はサーミスタ９１での検知電圧Ｖａｄと、そのときの検知対象の温度との関係を示すグラフである。温度センサ９では、サーミスタ９１として温度が上昇すると抵抗が低下する特性のサーミスタ（負性抵抗構成のサーミスタ）を使用しているため、検知箇所での温度と検知電圧Ｖａｄとは図６に示す関係となる。サーミスタ９１は温度が高いほどその抵抗値が増加し、検出可能な最低温度ではほとんど電流を流さない「サーミスタ断線」の状態となり、検出可能な最高温度では抵抗が限りなく０［Ω］に近づく「サーミスタ短絡」の状態となる。すなわち、「サーミスタ断線」の場合は測定可能な最低設定温度、「サーミスタ短絡」の場合はＡＤ変換器の最高設定温度を検知する。
【００３１】
図７は、定着装置１の温度の制御を行う制御系のブロック図である。
定着部１０のヒータ７の通電回路は、交流電源であるＡＣ電源２００から通電を切断可能な手段として、トライアック３２、リレー３１、サーモスタット１５がある。
ヒータ７のＯＮ／ＯＦＦ制御は、目標温度とサーミスタ検知温度の情報との偏差に基づき温度制御装置２０の制御シーケンスに基づき、トライアック３２にヒータＯＮ／ＯＦＦ信号を送信し、トライアック３２をＯＮ／ＯＦＦすることにより実現している。トライアック３２をＯＦＦしても、温度の上昇が止められない場合（トライアック短絡の場合など）は、高温異常検知後に、リレーＯＮ／ＯＦＦ信号でＯＦＦにする信号を送信する。これにより、リレー３１（継電器）を切断し、ヒータ７への通電を強制遮断する動作を行う。さらに、定着部１０には、定着ローラ２周辺に雰囲気温度を検知して、ヒータ７への通電を遮断するサーモスタット１５が設けられている。
図７ではＡＣ電源２００を定着装置１の制御系の一部として示しているが、本実施形態ではＡＣ電源２００は複写機１００の主電源である。
【００３２】
図８は、参考構成例の定着装置１の動作状態（横軸）と温度変化（縦軸）との関係を示す説明図である。
参考構成例の定着装置１では、目標最高温度Ｔ０と、限界温度Ｔ３との間に、第一の高温検知温度Ｔ１と第二の高温検知温度Ｔ２とに分け、
第一の高温検知温度Ｔ１＜第二の高温検知温度Ｔ２
となるように設定する。
第一の高温検知温度Ｔ１は、正常動作時正常動作時にその温度を越えない温度に設定し、第二の高温検知温度Ｔ２は、サーミスタ短絡時またはサーミスタ短絡前に検知できる温度に設定する。
【００３３】
図９はトライアック３２が短絡した場合の経過時間と定着ローラ２の温度との関係を示すグラフである。図１０は、参考構成例の高温異常を検知する制御のフローチャートである。
なお、目標最高温度Ｔ０、第一の高温検知温度Ｔ１、第二の高温検知温度Ｔ２、限界温度Ｔ３、及び温度上昇量閾値ΔＴｃは、実験等により予め適切な値を求めておき、温度制御装置２０の不図示の記憶手段に記憶しておく。
【００３４】
図８に示すように正常動作中には、定着ローラ２の温度は、第一の高温検知温度Ｔ１にも到達しない（図１０のＳ１１でＮＯ）ため、ヒータ７への通電を停止する制御を行われない。
トライアック短絡の条件では、ヒータＯＮ／ＯＦＦ信号をＯＦＦしてもヒータ７への通電は持続されるため、目標最高温度Ｔ０よりも高温になり、第一の高温検知温度Ｔ１に到達する。このとき、温度制御装置２０では温度センサ９での検知温度が第一の高温検知温度Ｔ１に到達したことを検出する（図１０のＳ１１でＹＥＳ）。
第一の高温検知温度Ｔ１に到達後は図９に示すように、所定の検知時間である検知時間Δtの温度上昇量ΔＴを検知する。そして、温度上昇量閾値ΔＴｃ以上（図１０のＳ１２でＹＥＳ）の場合は、高温異常検知を行う（図１０のＳ１４）ようにする。
また、温度上昇量ΔＴが温度上昇量閾値ΔＴｃよりも大きくならない（図１０のＳ１２でＮＯ）場合であっても、第二の高温検知温度Ｔ２を検知した（図１０のＳ１３でＹＥＳ）場合は、高温異常検知を行う（図１０のＳ１４）ようにする。
高温異常検知後は、トライアック３２のＯＦＦ、リレー３１のＯＦＦ（切断）を行い、その後の温度のオーバーシュートによる最高到達温度を限界温度Ｔ３以下に抑えられる。ここで、高温異常検知後は、転写紙Ｐが定着ニップ部Ｎに残ると、転写紙Ｐが高温になる可能性があるため、定着装置１の定着ローラ２及び加圧ローラ３の回転は直ちに停止するのが望ましい。
【００３５】
また、図８中のサーミスタ短絡発生時は、温度センサ９を構成するサーミスタの抵抗値が、図６に示したように、最高設定温度を示す。第一の高温検知温度Ｔ１を越えることを検知しても温度変化ないため、温度上昇量ΔＴが温度上昇量閾値ΔＴｃを超えることによる（Ｓ１１がＹＥＳ）高温異常検知されないが、第二の高温検知温度Ｔ２の状態を所定時間越えるので、高温異常検知される。
【００３６】
なお、図８中の「異常時Ｔ１で高温検知し、回転、ヒータ通電停止」とは、検知温度が第一の高温検知温度Ｔ１を超えるときに、温度の上昇量が温度上昇量閾値以上となったときと、検知温度が第二の高温検知温度Ｔ２以上となったときとに高温異常検知を行い、定着ローラ２の回転とヒータ７への通電とを停止することを意味する。
【００３７】
以下、参考構成例の各条件の一例を示す。
・限界温度Ｔ３：２８０［℃］
・第一の高温検知温度Ｔ１：２１５［℃］
・第二の高温検知温度Ｔ２：２５０［℃］
・定着最高設定温度（目標最高温度Ｔ０）：１８５［℃］
上記条件に設定したところ、トライアック短絡時の第一の高温検知温度Ｔ１で高温異常検知後の最高到達温度を２６５±１０［℃］にできることを確認した。
【００３８】
各温度の関係としては、
限界温度Ｔ３−目標最高温度Ｔ０＜１００［℃］
の場合には、第一の高温検知温度Ｔ１を検知した後のオーバーシュートを考慮すると、
限界温度Ｔ３−第一の高温検知温度Ｔ１＜６０［℃］
となるように、第一の高温検知温度Ｔ１を設定することが望ましい。
また、サーミスタ短絡時は、第二の高温検知温度Ｔ２で高温異常検知できることを確認した。
このように、参考構成例の定着装置１では、目標最高温度Ｔ０（１８５［℃］）と限界温度Ｔ３（２８０［℃］）との差が大きくない（具体的には、温度差９５［℃］）が、通常動作時の高温検知の誤検知が無く、定着装置１の温度が限界温度Ｔ３に到達することを防止することができる。
【００３９】
〔実施例１〕
次に、本実施形態の定着装置１の一つ目の実施例（以下、実施例１と呼ぶ）について説明する。
図１１は、実施例１の定着装置１の定着部１０と温度制御装置２０との説明図である。定着部１０の断面は参考構成例で示した図４（ｂ）と同様であるので記載を省略する。
図１１に示すように、実施例１の定着装置１は、温度検知手段としての温度センサ９が中央部（中央温度センサ９ａ）と端部（端部温度センサ９ｂ）とに配置され、複数の温度検知手段を備える点で、参考構成例の定着装置１と異なる。
そして、端部温度センサ９ｂを定着部１０内の幅方向（定着ローラ２の軸方向）について転写紙Ｐの通紙領域外に設けることにより、定着部１０での用紙ジャム発生時にもサーミスタによって構成される温度センサ９が変形する可能性を低減できる。
【００４０】
実施例１の定着装置１のように、温度検知手段を定着部１０の軸方向中央と軸方向端部に設ける構成で、ウォームアップ時のような軸方向の中央・端部温度差が大の場合（中央＞端部）に、ヒータ制御に用いている中央温度センサ９ａが、放電などにより不完全断線の故障をして低めの温度を検知する場合は、端部温度センサ９ｂで高温検知する必要がある。しかし、中央・端部ともに高温検知温度（Ｔ１、Ｔ２）を同じ温度に設定とすると、中央の実際の温度は、端部温度より高いため、限界温度に到達する可能性がある。
【００４１】
このため、実施例１の定着装置１では、通常の温度制御は、中央温度センサ９ａの検知温度を用いて行うが、端部温度センサ９ｂの検知温度も温度制御装置２０にとりこんで、高温異常検知を行う。
そして、ウォームアップ時のように軸方向中央の温度が、軸方向端部の温度より高くなることを想定し、端部温度センサ９ｂの第一の高温検知温度Ｔ１を、中央温度センサ９ａの第一の高温検知温度より低く設定している。これにより、ヒータ制御に使用する中央温度センサ９ａが故障して、温度を低く検知するようになった場合にも、端部温度センサ９ｂで、高温検知することにより、定着ローラ２の軸方向端部よりも温度が高くなる高い軸方向中央の温度が、定着装置１の限界温度Ｔ３を越えて、定着装置１が高温により破損することがないようにする。
【００４２】
図１２は、実施例１の定着装置１の動作状態（横軸）と温度変化（縦軸）との関係を示す説明図である。参考構成例と同様に、第一の高温検知温度Ｔ１と第二の高温検知温度Ｔ２とは目標最高温度Ｔ０と、限界温度Ｔ３との間の温度であり、第一の高温検知温度Ｔ１よりも第二の高温検知温度Ｔ２が高い温度である。
そして、中央温度センサ９ａを構成する中央サーミスタ抵抗異常（不完全断線）が発生したときの異常時になったときに端部温度センサ９ｂの検知結果に基づいて、温度制御を行う点で参考構成例と異なる。
また、図１３は、実施例１の定着装置１の中央温度センサ９ａの中央サーミスタ損傷の場合に高温異常を検知する制御のフローチャートである。
【００４３】
図１４は、中央温度センサ９ａを構成する中央サーミスタが故障した場合の温度波形を示す。中央サーミスタが放電などにより損傷して不完全断線した場合、中央温度センサ９ａによる検知結果はサーミスタ断線時に近づく。図６を用いて説明したように、本実施形態の定着装置１ではサーミスタ断線に近づく程、検知温度は低く検知されるため、不完全断線した状態では、実際の温度よりも低い温度が検知される。
【００４４】
このため、図１４に示すように中央サーミスタ故障後は、中央温度センサ９ａによる検知温度である中央検知温度が低下し、ヒータ７に対しては１００［％］デューティで通電される。このとき、中央検知温度は、上昇しないが、実際の定着ローラ２の温度は上昇するため、図１４の太い破線で示すように端部温度センサ９ｂによる検知温度である端部検知温度は上昇する。
実施例１では、中央サーミスタが損傷した場合に、端部温度センサ９ｂの第一の検知温度で高温異常を検知することにより、定着装置１が高温により破損することを防止する。
【００４５】
上述したように、定着ローラ２の中央部と端部とでは、動作時の状態により温度差がある場合がある。例えば、ウォームアップ時や待機時は、
中央部の温度＞＞端部の温度、
であり、連続印字時は、
中央部の温度＝端部の温度、
もしくは、
中央部の温度＜端部の温度、となる。
図１５は、中央サーミスタが損傷した場合の、中央部‐端部間の温度差と、端部の第一の高温検知温度Ｔ１を２００［℃］としたときのＴ１を検知した後の定着ローラ２の中央部の最高到達温度との関係を示すグラフである。図１５の縦軸は定着ローラ最高温度で、最高温度箇所は定着ローラの軸方向中央部となる。
中央‐端部間の温度差と第一の高温検知温度で高温検知後の定着ローラ２の最高到達温度との関係は、図１５のようになる。図１５は、中央部が端部よりも温度が高い温度分布を有する条件で中央サーミスタが損傷した場合は、端部サーミスタが第一の検知温度で高温検知した時点で、中央はすでに端部より高い温度になっているため、横軸の中央−端部間の温度差が大きい場合は、縦軸の高温検知後の最高温度が高くなるという傾向を示した図である。
中央‐端部間の温度差が大きい場合は、端部温度センサ９ｂでの検知結果に対する第一の高温検知温度Ｔ１を低く設定することにより、定着ローラ２の軸方向全体での最高到達温度を下げることができ、定着装置１が高温により破損することを防止する余裕度を上げることができる。
【００４６】
図１６は、端部温度センサ９ｂで第一の高温検知温度Ｔ１を検出し、端部温度センサ９ｂでの高温異常検知するときの温度推移をグラフである。
図１６中の「目標温度」は、温度制御装置２０での定着ローラ２の設定温度の推移であり、「中央検知温度」は中央温度センサ９ａの検知結果の推移であり、「端部検知温度」は端部温度センサ９ｂの検知結果の推移である。「ＨＲ中央」はヒートローラである定着ローラ２の中央の実際の温度の推移であり、「ヒータｄｕｔｙ」はヒータＯＮ／ＯＦＦ信号の推移である。
図１６のグラフを得た定着装置１の各条件を以下に示す。
・限界温度Ｔ３＝２８０［℃］
・第二の高温検知温度：Ｔ２＝２５０［℃］（中央）、２５０［℃］（端部）
・第一の高温検知温度：Ｔ１＝２１５［℃］（中央）、２１０［℃］（端部）
・定着最高設定温度（目標最高温度）：Ｔ０＝１８５［℃］
【００４７】
図１６では、７５［ｓ］近傍で、中央検知温度が急激に低下しており、このときに不完全断線の故障が生じている。実施例１の定着装置１では中央検知温度に基づいてヒータｄｕｔｙ制御を行っているため、中央サーミスタに不完全断線が生じて中央検知温度が低下すると、図１６に示すようにヒータｄｕｔｙが常に１００［％］（ヒータＯＮ／ＯＦＦ信号が常にＯＮ）となり、定着ローラ２の中央部の実際の温度が目標最高温度Ｔ０（１８５［℃］）を超えてもヒータ７による加熱が続く。このため、ＨＲ中央で示す定着ローラ２の中央部の実際の温度と端部検知温度とが共に上昇しつづける。
そして、端部検知温度が予め設定された端部温度センサ９ｂにおける第一の高温検知温度Ｔ１（２１０［℃］）を超えると、温度の上昇量が温度上昇量閾値を超えるか否かを監視する。実施例１では図１６に示すように、端部検知温度が第一の高温検知温度Ｔ１に達した直後に温度の上昇量が温度上昇量閾値を超えたことが検出されたため、高温異常検知として、ヒータ７への通電を停止してヒータｄｕｔｙを０［％］としている。すなわち、実施例１の定着装置１では、通常のヒータｄｕｔｙの制御は中央検知温度の検知結果に基づいて行っているが、高温異常検知は中央温度センサ９ａと端部温度センサ９ｂとの両方の検知結果に基づいて行い、何れか一方の検知結果によって高温異常検知が行われた場合には、ヒータ７への通電を遮断する。
ヒータ７への通電を停止してもオーバーシュートによってしばらくは定着ローラ２の温度は上昇するが、実施例１では図１６に示すように、定着ローラ２の中央部の実際の温度（ＨＲ中央）と端部検知温度とが共に限界温度Ｔ３である２８０［℃］に到達する前に、最高到達温度となり、温度上昇が停止している。
このため、実施例１の定着装置１では、定着ローラ２の温度が、限界温度Ｔ３に達することを防止することができる。
上述したＴ０〜Ｔ３の条件で、図１３に示すフローチャートで高温異常検知を行うことにより、図１２に示す温度に設定できる。また、サーミスタ短絡時、トライアック短絡時は、参考構成例と同じ動作で高温異常を検知可能である。
このように、実施例１の定着装置１であれば、中央温度センサ９ａの中央サーミスタに損傷が生じた場合でも、端部温度センサ９ｂにより高温異常検知を行うことができ、定着装置１が高温により破損することを防止できる。
【００４８】
〔実施例２〕
次に、本実施形態の定着装置１の二つ目の実施例（以下、実施例２と呼ぶ）について説明する。
実施例２の定着装置１の概略構成は実施例１の図１１と同様であるので、記載を省略する。
実施例２の定着装置１は、ジャム発生時に生じる通常の状態よりも温度上昇が大きいオーバーを高温異常として誤検知することを防止する構成の定着装置である。
ジャム発生時は、突然、定着装置１の定着ローラ２の回転が停止するため、その前のヒータ７への通電状況によっては、温度上昇が大きいオーバーシュートが発生する場合がある。このようなオーバーシュートが発生すると、第一の高温検知温度Ｔ１を越える場合があり、かつ、第一の高温検知温度Ｔ１を越えて、所定時間の温度上昇量が温度上昇閾値ΔＴｃ以上となる場合がある。その場合は、高温異常検知を誤って検知してしまう。
このように、動作状態に応じて、動作後の温度のオーバーシュート特性に差異あるため、実施例２の定着装置１では、動作状態に応じて、温度上昇量閾値ΔＴｃを可変とすることとする。たとえば、ウォームアップ、待機、印字時などの正常動作時は、温度上昇量閾値ΔＴｃを比較的小さい値（ΔＴｃ１）に設定する。一方、ジャム発生後のような異常発生時は、異常検知で、定着部１０の各ローラの回転を停止し、大きいオーバーシュート特性を示す可能性あることから、温度上昇量閾値ΔＴｃを比較的大きい値（ΔＴｃ２）に設定する。これにより、動作状態により誤動作しないようにする。
【００４９】
図１７は、実施例２の定着装置１の動作状態（横軸）と温度変化（縦軸）との関係を示す説明図である。実施例１と同様に、第一の高温検知温度Ｔ１と第二の高温検知温度Ｔ２とは目標最高温度Ｔ０と、限界温度Ｔ３との間の温度であり、第一の高温検知温度Ｔ１よりも第二の高温検知温度Ｔ２が高い温度である。
また、中央温度センサ９ａを構成する中央サーミスタ抵抗異常（不完全断線）が発生したときの異常時になったときに端部温度センサ９ｂの検知結果に基づいて、温度制御を行う点も実施例１と同様である。
そして、ジャム発生やドア開放など、定着装置１の温度制御とは直接的には関係のない部分での異常が生じた場合に、温度上昇量閾値ΔＴｃとして通常の値ΔＴｃ１よりも大きい温度上昇量であるジャム発生時用の温度上昇量閾値ΔＴｃ２を適用する。具体的には、通常時用の温度上昇量閾値ΔＴｃ１とジャム発生時用の温度上昇量閾値ΔＴｃ２とを温度制御装置２０の記憶手段に予め記憶しておき、ジャム発生時やドア開放時などには、通常時用の温度上昇量閾値ΔＴｃ１の代わりに、ジャム発生時用の温度上昇量閾値ΔＴｃ２を用いて高温異常か否かの判断を行う。これにより、定着装置１の温度制御とは直接的には関係のない部分で異常が生じた場合に、定着部１０の各ローラの回転停止及びヒータへの通電停止の後に、通常よりも温度上昇が大きいオーバーシュートによって温度制御系に異常がないにも関わらず、高温異常検知が成されることを防止することができる。
【００５０】
図１８は、実施例２の定着装置１の高温異常を検知する制御のフローチャートである。図１８に示すように、実施例２の定着装置１ではジャム発生を検知した場合（Ｓ３１でＹＥＳ）には、ヒータ通電停止及び各ローラの回転停止した後の設定された時間の間は、複写機１００の駆動を再開したあとでも通常時用の温度上昇量閾値ΔＴｃ１の代わりにジャム発生時用の温度上昇量閾値ΔＴｃ２を用いる。そして、端部検知温度が第一の高温検知温度Ｔ１に到達した場合（Ｓ３３でＹＥＳ）に、検知時間Δｔの間の温度の上昇量ΔＴが温度上昇量閾値ΔＴｃ２以上の値かどうかを判断する（Ｓ３４）。
実施例２のように、ジャム発生時の後で、且つ、第一の高温検知温度Ｔ１以上の温度を検知してからの温度上昇閾値ΔＴｃ２は、ジャム発生時以外の場合の温度上昇閾値ΔＴｃ１よりも大きく設定することにより、ジャム発生後の高温異常検知の誤検知を防止している。
また、第二の高温検知設定温度は、ジャム後に到達しない温度設定とした。
以下の条件の設定であれば、高温による定着装置１の破損及び誤動作がないことを確認した。
・限界温度Ｔ３＝２８０［℃］
・第二の高温検知温度：Ｔ２＝２５５［℃］（中央）、２５５［℃］（端部）
・第一の高温検知温度：Ｔ１＝２１５［℃］（中央）、２１０［℃］（端部）
・定着最高設定温度（目標最高温度）：Ｔ０＝１８５度［℃］
このような構成とすることにより、高温による定着装置１の破損を防止し、かつ、高温異常検知の誤検知を防止できた。
【００５１】
〔変形例〕
次に、実施例２の変形例について説明する。
変形例の定着装置１は、実施例２と同様にジャム発生等の定着装置１の温度制御とは直接的に関係がない部分で異常が生じた場合、通常動作時とは異なる温度制御を行う定着装置である。
図１９は、変形例の定着装置１の高温異常を検知する制御のフローチャートである。図１９に示すように変形例では、ジャム発生時は、第一の高温検知温度Ｔ１を検知した後の温度上昇量ΔＴによる高温異常検知を行わない構成としている。
変形例の定着装置１で、各設定を実施例２と同様の条件とすることにより、高温による定着装置１の破損を防止し、且つ、高温異常検知の誤検知を防止できた。
【００５２】
以上、本実施形態によれば、定着装置１は、通電されることによって発熱する熱源であるヒータ７と、ヒータ７の電源であるＡＣ電源２００と、ヒータ７が発する熱によって加熱される定着ローラ２の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ９とを有する。また、ヒータ７への通電を調節するトライアック３２と、温度センサ９の検知結果に基づいて検知する箇所の温度が所定の目標温度となるようにトライアック３２のＯＮ／ＯＦＦを制御する温度制御手段である温度制御装置２０とを有する。また、温度センサ９の検知結果に基づいて高温異常を検出するとヒータ７への通電を停止する通電停止手段であるリレー３１を有し、定着装置１は、記録体である転写紙Ｐ上の未定着画像である未定着トナー像１１を加熱して転写紙Ｐに定着する。温度制御装置２０が有する高温検知温度記憶手段である不図示の記憶手段は予め設定された第一の高温検知温度Ｔ１、及び、第一の高温検知温度Ｔ１よりも高い温度である第二の高温検知温度Ｔ２を記憶している。この第一の高温検知温度Ｔ１及び第二の高温検知温度Ｔ２は、温度制御装置２０による制御の目標温度として設定する温度で最も高い温度である目標最高温度Ｔ０と、高温によって変形など定着装置１に破損が生じるおそれがある温度である限界温度Ｔ３との間の温度である。そして、定着装置１では、第一の高温検知温度Ｔ１以上の温度を検知した後の所定の検知時間Δｔの温度上昇量ΔＴが、予め設定された所定の温度上昇量閾値ΔＴｃを超えた場合に、温度制御装置２０が高温異常検知として、リレー３１をＯＦＦにして、ヒータ７への通電を停止する。これにより、時間当りの温度の上昇量が大きい場合でも定着装置１の温度が限界温度Ｔ３に到達することを防止することができる。また、第二の高温検知温度Ｔ２以上の温度を検知した場合、または、所定時間以上の間、第二の高温検知温度Ｔ２を検知し続けた場合に、温度制御装置２０が高温異常検知として、リレー３１がヒータ７への通電を停止する。これにより、時間当りの温度の上昇量が小さく徐々に高温になっていくような温度上昇であっても、定着装置１の温度が限界温度Ｔ３に到達することを防止することができる。また、第一の高温検知温度Ｔ１以上の温度を検知しただけでは高温異常を検出しないので、通常動作時のオーバーシュートによる一時的な高温状態を、高温異常として誤検知することを防止することができる。
このように、本実施形態の定着装置１であれば、通常動作時に高温異常として誤検知することを防止しつつ、時間当りの温度上昇量が大きい場合であっても小さい場合であっても、定着装置１の温度が限界温度Ｔ３に到達することを防止することができるため、高温異常時には定着装置１の温度が限界温度Ｔ３に到達することを防止することができる。
【００５３】
また、実施例１の定着装置１は、温度検知手段である温度センサ９を複数として中央温度センサ９ａと端部温度センサ９ｂとを有し、各温度センサ９（９ａ、９ｂ）のそれぞれに対応した第一の高温検知温度Ｔ１、第二の高温検知温度Ｔ２及び温度上昇量閾値ΔＴｃを独立した値として温度制御装置２０が備える不図示の記憶手段に記憶している。これにより、定着装置１の軸方向の中央部と端部との温度差が大きい場合であっても、軸方向の各箇所で独立に定着ローラ２の温度が限界温度Ｔ３に到達することを防止することができる。
また、中央温度センサ９ａと端部温度センサ９ｂの少なくとも一方の検知結果に基づく高温異常を検知する制御で、高温異常検知が行われた場合は、温度制御装置２０がリレー３１をＯＦＦにして、ヒータ７への通電を停止する。これにより、一方の温度センサ９に故障が生じても他方の高温異常を検知する制御によって、定着ローラ２の温度が限界温度Ｔ３に到達することを防止することができる。
【００５４】
また、実施例１の定着装置１は、転写紙Ｐの面方向に沿った方向であり、且つ、搬送方向と直交する方向である幅方向（定着ローラ２の軸方向）の両端部のうちのすくなくとも一方の端部の近傍と、この領域の中央部の近傍とのそれぞれに端部温度センサ９ｂと中央温度センサ９ａとを配置している。そして、中央部に配置された中央温度センサ９ａに対応した第一の高温検知温度Ｔ１が、端部に配置された端部温度センサ９ｂに対応した第一の高温検知温度Ｔ１よりも高い温度に設定している。これにより、定着ローラ２の軸方向の端部よりも中央部の方が温度が高い温度差が生じる動作状態で、中央温度センサ９ａに故障が生じた状態あっても、端部温度センサ９ｂの検知結果に基づいて高温異常を検知することで、定着ローラ２の中央部の温度が限界温度Ｔ３に到達することを防止することができる。
【００５５】
また、本実施形態の定着装置１は、ヒータ７によって加熱されながら表面移動する定着部材である定着ローラ２と、定着ローラ２に加圧当接して定着ニップＮを形成して表面移動する加圧部材である加圧ローラ３とを有する。また、定着ローラ２に表面移動する駆動を伝達する不図示の駆動手段を有する。定着ニップＮを転写紙Ｐが通過することにより、定着ローラ２の熱と加圧ローラ３の圧力とによって転写紙Ｐ上の未定着トナー像１１を定着するものである。
そして、ヒータ７への通電を停止した場合は、この駆動手段からの駆動の伝達を停止させることで定着ローラ２と加圧ローラ３との回転を停止することにより、高温による定着装置１の破損の防止、及び、ジャム発生時の二次的な異常を確保することができる。
【００５６】
また、実施例２の定着装置１の温度制御装置２０が備える不図示の記憶手段は、転写紙Ｐの搬送にジャムが発生したことを検知したときに用いるジャム発生時用の温度上昇量閾値Ｔｃ２が記憶されている。そして、ジャム発生時のときの高温異常の検知の制御には、第一の高温検知温度Ｔ１以上の温度の状態での温度の上昇量が、温度上昇量閾値Ｔｃ２以上となった場合に、高温異常検知を行う。これにより、オーバーシュートの温度上昇が大きくなるおそれがあるジャム発生時に高温異常検知の誤検知が生じることを防止することができる。
【００５７】
また、変形例の定着装置１では、転写紙Ｐの搬送にジャムが発生したことを検知した場合には、第一の高温検知温度Ｔ１以上の温度を検知した後であっても、第二の高温検知温度Ｔ２以上の温度を検知するまではヒータ７への通電を停止する制御を行わない。これにより、オーバーシュートの温度上昇が大きくなるおそれがあるジャム発生時に高温異常検知の誤検知が生じることを防止することができる。
【００５８】
また、実施例２及び変形例の定着装置１では、第二の高温検知温度Ｔ２は、ジャム発生時のオーバーシュートに起因する定着装置１の昇温による最高到達温度よりも高い温度に設定している。これにより、オーバーシュートの温度上昇が大きくなるおそれがあるジャム発生時に高温異常検知の誤検知が生じることを防止することができる。
【００５９】
また、本実施形態の定着装置１の温度センサ９は、サーミスタからなり、第二の高温検知温度Ｔ２はサーミスタが短絡する温度よりも低く設定している。これにより、サーミスタ短絡が発生した状態を、第二の高温検知温度Ｔ２よりも温度が高い状態の高温異常として検知することができる。
【００６０】
また、本実施形態の定着装置１の熱源通電調節手段はトライアック３２からなり、通電停止手段はリレー３１からなっており、ヒータ７はＡＣ電源２００からリレー３１、トライアック３２の順に接続された通電経路を介して通電されるものである。転写紙Ｐの搬送にジャムが発生したことを検知した場合には、トライアック３２の通電をオフにするとともに、リレー３１の通電もオフにすることにより、ジャム発生時にトライアック短絡が生じていても、ヒータ７への通電をより確実に遮断することができ、定着装置１が高温により破損することを防止できる。
【００６１】
また、参考構成例の定着装置１は、限界温度Ｔ３を２８０［℃］、第一の高温検知温度Ｔ１を２１５［℃］、第二の高温検知温度Ｔ２を２５０［℃］に設定して、温度制御装置２０の不図示の記憶手段に記憶している。各温度をこのように設定した参考構成例の定着装置１では高温による破損が発生しなかった。このため、参考構成例の定着装置１のように設定することにより、定着装置１の温度が限界温度Ｔ３に到達することを防止することができる。
【００６２】
また、本実施形態の定着装置１では、定着装置１が高温により破損するおそれがある温度を限界温度Ｔ３として、それよりも低い温度で第二の高温検知温度Ｔ２を設定している。これにより、定着ローラ２の温度が限界温度Ｔ３に到ることを防止する制御を行うため、高温異常によって定着装置１が破損することを防止できる。
【００６３】
また、参考構成例の定着装置１は、目標最高温度Ｔ０が１８５［℃］、限界温度Ｔ３が２８０［℃］でその温度差が９５［℃］で、高温異常による定着装置１の破損を防止している。このように、定着装置１のような高温異常を検知する制御を行うことにより、目標最高温度Ｔ０と限界温度Ｔ３との温度差が１００［℃］以下であっても高温による定着装置１の破損を防止することができる。
【００６４】
また、参考構成例の定着装置１は、第一の高温検知温度Ｔ１と限界温度Ｔ３との温度差は９５［℃］であり、６０［℃］以上となっている。これにより、第一の高温検知温度Ｔ１と限界温度Ｔ３との間で、限界温度Ｔ３に対してある程度温度差のある第二の高温検知温度Ｔ２を設定することができ、定着装置１が限界温度Ｔ３に到達することを防止することができる。
【００６５】
画像形成装置である複写機１００は、記録体である転写紙Ｐ上に未定着トナー像１１を形成するトナー像形成手段である作像部３００を有し、転写紙Ｐに未定着トナー像１１を定着せしめる定着手段として定着装置１を備える。複写機１００は高温異常検知の誤検知を防止することができ、限界温度Ｔ３に到達することを防止することができる定着装置１を備えているので、信頼性が高く、高温異常に起因するトラブルが生じない画像形成装置を実現することができる。
【００６６】
また、定着装置１の定着方法は、通電されることによって発熱する熱源であるヒータ７が発する熱によって加熱される定着ローラ２の温度を温度センサ９で検知し、この検知結果に基づいて検知する温度が所定の目標温度となるように温度制御装置２０がトライアック３２を制御してヒータ７への通電を調節して転写紙Ｐ上の未定着トナー像１１を加熱して定着するものであり、温度センサ９の検知結果に基づいて高温異常を検出した場合にはヒータ７への通電を停止する定着方法である。また、この定着方法では、目標温度として設定する温度で最も高い温度である目標最高温度Ｔ０と、高温によって定着装置１に破損が生じるおそれがある温度である限界温度Ｔ３との間に、第一の高温検知温度Ｔ１と、第一の高温検知温度Ｔ１よりも高い温度である第二の高温検知温度Ｔ２とを設定する。そして、第一の高温検知温度Ｔ１以上の温度を検知した後の所定の検知時間Δｔの温度上昇量ΔＴが、予め設定された所定の温度上昇量閾値ΔＴｃを超えた場合に高温異常検知としてリレー３１がヒータ７への通電を停止する。これにより、時間当りの温度の上昇量が大きい場合でも定着装置１の温度が限界温度Ｔ３に到達することを防止することができる。また、第二の高温検知温度Ｔ２以上の温度を検知した場合、または、所定時間以上の間、第二の高温検知温度Ｔ２を検知し続けた場合に、温度制御装置２０が高温異常検知として、リレー３１がヒータ７への通電を停止する。また、第一の高温検知温度Ｔ１以上の温度を検知しただけでは高温異常を検出しないので、通常動作時のオーバーシュートによる一時的な高温状態を、高温異常として誤検知することを防止することができる。このように定着装置１の定着方法であれば、通常動作時に高温異常として誤検知することを防止しつつ、時間当りの温度上昇量が大きい場合であっても小さい場合であっても、定着装置１の温度が限界温度Ｔ３に到達することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施形態の複写機の概略断面図。
【図２】加圧ローラを使用した定着装置の定着部を示す概略断面図。
【図３】エンドレスベルトを使用した定着装置の定着部を示す概略断面図。
【図４】参考構成例の定着装置の説明図、（ａ）は、定着部と温度制御装置との説明図、（ｂ）は、定着部の断面図。
【図５】温度センサの温度検知回路の構成例の説明図。
【図６】検知電圧と、そのときの検知対象の温度との関係を示すグラフ。
【図７】定着装置の温度の制御を行う制御系のブロック図。
【図８】参考構成例の定着装置の動作状態と温度変化との関係を示す説明図。
【図９】トライアックが短絡した場合の経過時間と定着ローラの温度との関係を示すグラフ。
【図１０】参考構成例の高温異常を検知する制御のフローチャート。
【図１１】実施例１の定着装置の定着部と温度制御装置との説明図。
【図１２】実施例１の定着装置の動作状態と温度変化との関係を示す説明図。
【図１３】実施例１の定着装置の中央サーミスタ損傷の場合に高温異常を検知する制御のフローチャート。
【図１４】中央サーミスタが故障した場合の温度波形を示すグラフ。
【図１５】中央部‐端部間の温度差と、定着ローラの中央部の最高到達温度との関係を示すグラフ。
【図１６】中央サーミスタが故障した場合の端部温度センサで高温異常検知するときの温度推移をグラフ。
【図１７】実施例２の定着装置の動作状態と温度変化との関係を示す説明図。
【図１８】実施例２の定着装置の高温異常を検知する制御のフローチャート。
【図１９】変形例の定着装置の高温異常を検知する制御のフローチャート。
【符号の説明】
【００６８】
１      定着装置
２      定着ローラ
３      加圧ローラ
４      離型層
５      弾性層
６      中空芯金
７      ヒータ
８ａ    加圧部材
８ｂ    加圧バネ
９      温度センサ
９ａ    中央温度センサ
９ｂ    端部温度センサ
１０    定着部
１１    未定着トナー像
１２    エンドレスベルト
１３    加圧パッド
１４    低摩擦部材
１５    サーモスタット
２０    温度制御装置
３１    リレー
３２  トライアック
９１    サーミスタ
９２    抵抗体
１００  複写機
１１２  画像形成部
１１３  ＡＤＦ
１１４  原稿排紙トレイ
１１９  給紙部
１２０  排紙トレイ
１２１  原稿台
１２２  ピックアップローラ
１２３  原稿搬送ベルト
１２４  コンタクトガラス
１２５  読取装置
１２６  光源
１２７  光学系
１２８  光電変換素子
１３０  感光体
１３１  帯電装置
１３２  書込装置
１３３  現像装置
１３４  転写装置
１３５  クリーニング装置
１３７  排紙ローラ対
２００  ＡＣ電源
３００  作像部
Ｌ      レーザ光
Ｐ      転写紙
Ｔ０    目標最高温度
Ｔ１    第一の高温検知温度
Ｔ２    第二の高温検知温度
Ｔ３    限界温度
【図１】
0005288236.tif 000002
【図２】
0005288236.tif 000003
【図３】
0005288236.tif 000004
【図４】
0005288236.tif 000005
【図５】
0005288236.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005288236.tif 000008
【図８】
0005288236.tif 000009
【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】
0005288236.tif 000014
【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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