(57)【要約】【課題】本発明は、抵抗発熱方式の定着装置において、定着装置に異常発熱が生じた場合に、当該異常発熱に起因する定着装置の筐体の熱変形の発生を抑制する。【解決手段】抵抗発熱体層５１２を有する定着ベルト５１の周面に加圧ローラ５３を押圧してニップ部を形成し、未定着画像の形成された記録シートをニップ部に通紙して熱定着させる定着装置であって、定着ベルト５１を周回駆動するモータ８０と、抵抗発熱体層５１２への電力供給を許容する継電器５０１と、前記電力の供給状態とモータ８０による定着ベルト５１の周回駆動の動作とを制御する制御部６０と、定着ベルト５１の周面における異常発熱部を検出する温度センサ群５７とを備え、制御部６０は、温度センサ群５７により異常発熱部が検出された場合、抵抗発熱体層５１２への給電を停止すると共に、異常発熱部がニップ部に重なる位置で、定着ベルト５１を停止するように制御する。【選択図】図２
2012155062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗発熱層を有する加熱回転体の周面に加圧部材を押圧してニップ部を形成し、当該ニップ部に、未定着画像の形成された記録シートを通紙して熱定着させる定着装置であって、
前記加熱回転体を周回駆動する駆動手段と、
前記抵抗発熱体に電力を供給する電力供給手段と、
前記電力の供給状態と前記駆動手段による加熱回転体の周回駆動の動作とを制御する制御手段と、
加熱回転体の周面における異常発熱部を検出する異常発熱検出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記異常発熱検出手段により異常発熱部が検出された場合、前記抵抗発熱体への給電を低減もしくは停止すると共に、異常発熱部が前記ニップ部に重なる位置で、前記加熱回転体を停止するように制御する
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
ニップ部における記録シートの有無を検出するシート検出手段を備え、
前記制御手段は、
前記シート検出手段が記録シートを検出している間は、前記加熱回転体の停止を禁止して、ニップ部から記録シートを排除するように前記加熱回転体の周回駆動を維持し、
前記シート検出手段が記録シートを検出しなくなった後に、前記加熱回転体の停止の禁止を解除し、異常発熱部が前記ニップ部に重なる位置で前記加熱回転体を停止させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記加熱回転体の回転量を検出する位置検出手段を有し、
前記制御手段は、
前記位置検出手段からの出力信号にもとづき、前記加熱回転体の停止位置を決定す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】
前記位置検出手段は、
前記加熱回転体の周面上において、周方向に沿って反射部とこれよりも反射率の低い低反射部とが交互に設けられた光学読み取り面と、
前記光学読み取り面に反射した反射光の反射強度を検出する光学センサとからな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】
前記加圧部材の前記押圧力の強度を調整する押圧力調整手段を備え、
前記制御手段は、
前記異常発熱部が前記ニップ部に重なる位置で、前記加熱回転体を停止するのに伴い、前記加圧部材の押圧力を増加させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１から５に記載のいずれかに記載の定着装置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、抵抗発熱層を含む定着ベルトを用いた定着装置および当該定着装置を用いた画像形成装置に関し、特に、抵抗発熱層の異常発熱に起因する、定着装置における筐体の熱変形の発生を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタ等の画像形成装置では、ハロゲンヒータを熱源とする定着装置よりも省エネルギー化を図るという観点から、抵抗発熱層を含む定着ベルトを用いた定着装置を採用するものが提案されている。（例えば、特許文献１）
図１１（ａ）は、このような抵抗発熱方式の定着装置８００の構成例を示す概略斜視図であり、図１１（ｂ）は、その要部拡大図である。
【０００３】
同図に示すように、定着装置８００は、定着ベルト８５４、押圧ローラ８５０、加圧ローラ８６０および交流電源に接続された一対の給電ローラ８７０などを備えている。
定着ベルト８５４は、抵抗発熱層８５４ｂを含む円筒状の弾性変形可能なベルトであって、幅方向（Ｙ軸方向）の両端部の外周において、抵抗発熱層８５４ｂ上に電極８５４ｅが形成されたものである。
【０００４】
押圧ローラ８５０は、芯金８５１の表面が弾性層８５２で覆われており、定着ベルト８５４の周回経路内側に遊挿されている。
加圧ローラ８６０は、定着ベルト８５４の周回経路外側に配され、定着ベルト８５４を介して押圧ローラ８５０を押圧し、定着ニップ８３０を形成する。
また、加圧ローラ８６０は、駆動モータ（不図示）からの駆動力を受けて同図の矢印Ｐ方向に回転する。この駆動力が定着ベルト８５４を介して押圧ローラ８５０に伝わることにより、定着ベルト８５４と押圧ローラ８５０とが同図の矢印Ｑ方向に従動回転する。
【０００５】
一対の給電ローラ８７０は、定着ベルト８５４の周回経路外側から当該定着ベルト８５４の電極８５４ｅに接触して、同図１１（ａ）の下方に押し付けるように構成されており、これにより、定着ベルト８５４の抵抗発熱層８５４ｂに給電される。
以上の構成において、定着ベルト８５４が周回駆動されつつ、給電ローラ８７０を介して抵抗発熱層８５４ｂの両端部に設けられた電極８５４ｅにそれぞれ電力が供給されると、電気抵抗としては、電極８５４ｅの方が抵抗発熱層８５４ｂよりも遥かに小さいため、同図１１（ａ）に示すように、抵抗発熱層８５４ｂ全体にＹ軸方向の電流Ｉが流れ、抵抗発熱層８５４ｂが発熱する。
【０００６】
なお、電流Ｉの向きは周期的に逆転するため、同図１１（ａ）における電流Ｉの向きは、ある一瞬における状態を例示したものである。
このとき、定着ベルト８５４は、定着ニップ８３０と給電ローラ８７０とに押し付けられている部分以外で、他の部材との接触が生じていないため、熱が周囲に逃げにくいので、ジュール発熱により定着ニップ８３０の領域が効率的に昇温され、記録シート（不図示）上に形成されたトナー像が定着ニップ８３０を通過する際に、加熱、加圧されて当該記録シートに熱定着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１０９９９７号公報
【特許文献２】特開平１１−３８８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような構成の定着装置８００において、不適切なジャム処理や異物の混入などにより、図１１（ｂ）に示すように、抵抗発熱層８５４ｂに傷８５４ｓが生じると、Ｙ軸方向に流れていた電流が当該傷８５４ｓを迂回して流れざるを得なくなる。
このため、電流が迂回して流れる部分８９１では、電流密度が局部的に増加し、温度が急上昇するいわゆる異常発熱が生じる。
【０００９】
このような場合、通常、不図示の温度センサにより異常発熱が検出され、抵抗発熱層８５４ｂへの給電と、定着ベルト８５４の駆動が停止されることとなる。
しかしながら、定着ベルト８５４は、断熱のために、耐熱樹脂製の筐体（不図示）内に収納されており、定着ベルト８５４の停止位置によっては、異常発熱部分が当該筐体に近付き過ぎて、これに熱変形を生じさせる虞がある。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、抵抗発熱方式の定着装置および画像形成装置において、定着装置に異常発熱が生じた場合に、当該異常発熱に起因する定着装置の筐体における熱変形の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、抵抗発熱層を有する加熱回転体の周面に加圧部材を押圧してニップ部を形成し、当該ニップ部に、未定着画像の形成された記録シートを通紙して熱定着させる定着装置であって、前記加熱回転体を周回駆動する駆動手段と、前記抵抗発熱体に電力を供給する電力供給手段と、前記電力の供給状態と前記駆動手段による加熱回転体の周回駆動の動作とを制御する制御手段と、加熱回転体の周面における異常発熱部を検出する異常発熱検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記異常発熱検出手段により異常発熱部が検出された場合、前記抵抗発熱体への給電を低減もしくは停止すると共に、異常発熱部が前記ニップ部に重なる位置で、前記加熱回転体を停止するように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成により、定着ベルトの異常発熱が検出された場合、異常発熱部がニップ部に重なる位置で、前記加熱回転体を停止させるため、異常発熱部が筐体に接近して停止することがなくなると共に、異常発熱部の熱を加圧部材へと逃がし、温度を速やかに低減することができるので、前記定着装置の筐体などに熱変形が生じる可能性を低減することができる。
【００１３】
また、上記定着装置は、ニップ部における記録シートの有無を検出するシート検出手段を備え、前記制御手段は、前記シート検出手段が記録シートを検出している間は、前記加熱回転体の停止を禁止して、ニップ部から記録シートを排除するように前記加熱回転体の周回駆動を維持し、前記シート検出手段が記録シートを検出しなくなった後に、前記加熱回転体の停止の禁止を解除し、異常発熱部が前記ニップ部に重なる位置で前記加熱回転体を停止させることが望ましい。
【００１４】
さらに、上記定着装置は、前記加熱回転体の回転量を検出する位置検出手段を有し、前記制御手段は、前記位置検出手段からの出力信号にもとづき、前記加熱回転体の停止位置を決定することが望ましい。
ここで、前記位置検出手段は、前記加熱回転体の周面上において、周方向に沿って反射部とこれよりも反射率の低い低反射部とが交互に設けられた光学読み取り面と、前記光学読み取り面に反射した反射光の反射強度を検出する光学センサとからなるとしてもよい。
【００１５】
また、上記定着装置は、前記加圧部材の前記押圧力の強度を調整する押圧力調整手段を備え、前記制御手段は、前記異常発熱部が前記ニップ部に重なる位置で、前記加熱回転体を停止するのに伴い、前記加圧部材の押圧力を増加させることが望ましい。。
なお、本発明は、上記定着装置を備えた画像形成装置としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明における実施の形態に係る定着装置を備える画像形成装置の一例であるタンデム型カラープリンタの構成を説明するための概略図である。
【図２】上記定着装置の構成を示す斜視図である。
【図３】上記定着装置の断面図である。
【図４】上記定着装置の定着ベルトの積層構造を示す部分断面図である。
【図５】上記定着ベルトの電極の形状を示すための斜視図である。
【図６】上記定着装置の制御部の機能ブロック図である。
【図７】上記定着装置の制御部における対異常発熱処理の制御内容を示すフローチャートである。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、上記対異常発熱処理における上記定着装置の動作状況を示す図である。
【図９】変形例に係る上記定着装置において、定着ベルトの周回駆動を即座に停止するブレーキ機構を示す部分断面図である。
【図１０】変形例に係る上記定着装置において、ニップ圧を変更する機構を示す部分断面図である。
【図１１】（ａ）は、従来の定着装置の斜視図であり、（ｂ）は、その要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
＜画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る定着装置を備える画像形成装置の一例であるタンデム型カラープリンタ（以下、単に「プリンタ」という）の構成を説明するための概略図である。
【００１８】
同図に示すように、このプリンタ１は、画像プロセス部３、給紙部４、定着部５、光学部１０および制御部６０を備えており、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、外部の端末装置（不図示）からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックからなるトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像形成を実行する。
【００１９】
以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。
＜画像プロセス部＞
画像プロセス部３は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ、光学部１０、中間転写ベルト１１などを備えている。
【００２０】
作像部３０Ｙは、感光体ドラム３１Ｙ、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、一次転写ローラ３４Ｙ、感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナ３５Ｙなどを備えており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。
他の作像部３０Ｍ〜３０Ｋについても、作像部３０Ｙと同様の構成になっており、同図では符号の表記を省略している。
【００２１】
中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ１２と従動ローラ１３に張架されて矢印Ａ方向に回転駆動される。
光学部１０は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、制御部６０からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光走査させる。
【００２２】
この露光走査により、帯電器３２Ｙ〜３２Ｋにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に静電潜像が形成される。各静電潜像の形成は、現像器３３Ｙ〜３３Ｋにより現像して得られた感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上のＹ〜Ｋ色のトナー像が、中間転写ベルト１１上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるように、タイミングをずらして実行される。
【００２３】
一次転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋにより作用する静電力により中間転写ベルト１１上に各色のトナー像が順次転写されフルカラーのトナー像が形成され、さらに二次転写位置４６方向に移動する。
一方、給紙部４は、記録シートＳを収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の記録シートＳを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２と、繰り出された記録シートＳを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対４４などを備えており、中間転写ベルト１１上のトナー像の移動タイミングに合わせて給紙部４から記録シートＳを二次転写位置に給送し、二次転写ローラ４５の作用により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して記録シートＳ上に二次転写される。
【００２４】
二次転写位置４６を通過した記録シートＳは、定着部５に搬送され、記録シートＳ上のトナー像（未定着画像）が、定着部５における加熱・加圧により記録シートＳに定着された後、排出ローラ対７１を介して排出トレイ７２上に排出される。
＜定着部の構成＞
次に、定着部５の構成について説明する。
【００２５】
図２は、定着部５の斜視図であり、図３は、同図２のＢ−Ｂ’断面図である。
なお、定着部５は、断熱のための筐体５９（図３参照）を備えているが、図２においては、装置構成を見易くするために、筐体５９の図示が省かれている。
同図２に示されるように、定着部５は、弾性変形可能な無端状の定着ベルト５１と、定着ベルト５１内に遊嵌された押圧ローラ５２と、定着ベルト５１を介して押圧ローラ５２に圧接された加圧ローラ５３と、定着ベルト５１に発熱のための電力を供給する給電部材５４ａおよび５４ｂ、温度センサ群５７、光学センサ５８とを有しており、さらに、図３に示されるように、これらを覆う筐体５９を有している。
【００２６】
定着ベルト５１は、組立て前には円筒形状となっている一方、半径方向にある程度の外力を加えると弾性変形し、変形状態から外力の付与を停止すると自身の復元力により元の状態に戻る自己形状保持可能なものが用いられている。
また、定着ベルト５１の径方向の寸法は、例えば、内径が３０［ｍｍ］である。
この定着ベルト５１の構成については後に詳述する。
【００２７】
温度センサ群５７は、いずれも押圧ローラ５２の回転軸方向（以下、「ローラ軸方向」という。）に沿って設けられた、温度センサ５７１、５７２および５７３からなり、それぞれ周回駆動する定着ベルト５１の外周面の周方向の表面温度を検出し、制御部６０に検出結果を出力する。
温度センサ５７１、５７２および５７３は、いずれも同一の構造を有しているため、ここでは、温度センサ５７３を例に挙げて説明する。
【００２８】
温度センサ５７３は、図３に示すように、基板５７３ｂ上に赤外線検知型のサーモパイルアレイ５７３ａが設けられてなる。
サーモパイルアレイ５７３ａは、ローラ軸方向に複数の受光部（不図示）が列設されており、温度検出範囲がローラ軸方向において放射状に広がっている。
このため、温度センサ５７１、５７２および５７３の３つのみで、定着ベルト５１表面のローラ軸方向と平行する或る直線上の温度を洩れなく検出することができる。
【００２９】
光学センサ５８は、発光部（不図示）を有し、当該発光部から照射された光の反射光を受光して、受光した光の強度に応じて電圧を出力する反射型のフォトセンサである。
ここで、発光部から照射される光は、そのスポット径が、後述する低反射部５１６の周方向における幅よりも十分小さく設定されており、当該低反射部５１６の周回経路上の一点に向けられて照射されている。
【００３０】
押圧ローラ５２は、図２に示すように、芯金５２３の周囲に弾性層５２２が積層されて成り、定着ベルト５１の周回経路内側に配される。
芯金５２３は、例えば、外径が１８［ｍｍ］程度のアルミニウムやステンレス等のシャフトであり、その両端部には、外径がこの径よりも小さい軸部５２３ａを有している。
弾性層５２２は、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性を有するゴム、もしくはその発泡材から成り（これらを積層させる場合もある）、厚さは、例えば５［ｍｍ］である。
【００３１】
押圧ローラ５２の外径は、定着ベルト５１の内径よりも小さく、押圧ローラ５２と定着ベルト５１は、定着ニップＮ以外の部分において、できるたけ接触しないようになっている。
このような構成をとると、定着ベルト５１が押圧ローラ５２に密着する構成よりも、定着ベルト５１から押圧ローラ５２への熱の伝達箇所の面積が小さくなり、定着ベルト５１から発せられる熱の一部が、押圧ローラ５２の芯金５２３を介して芯金５２３両端の軸部５２３ａを回転自在に支持する軸受部材（不図示）に逃げるといった、いわゆる伝熱ロスを低減して、高い熱効率の実現を図ることができる。
【００３２】
なお、本実施の形態では、定着ベルト５１の周回走行の安定性を考慮して、押圧ローラ５２の外径は、例えば、２８［ｍｍ］に設定している。
各図では、便宜上、定着ベルト５１と押圧ローラ５２の径の差を誇張して示している。
加圧ローラ５３は、芯金５３４の周囲に弾性層５３２を介して離型層５３３が積層されて成り、ベルト周回経路の外側に配置されている。
【００３３】
また加圧ローラ５３は、不図示の付勢機構により付勢されて定着ベルト５１の外周側から定着ベルト５１を介して押圧ローラ５２を押圧し、定着ベルト５１表面との間に定着ニップＮ（図３参照）を確保する。
加圧ローラ５３の外径は２０〜１００［ｍｍ］の範囲内が望ましく、本実施の形態では３５［ｍｍ］である。
【００３４】
芯金５３４は、例えばアルミニウムや鉄等から成る中空のパイプ形状で、外径は、例えば、３０［ｍｍ］であって、その両端部には、芯金５２３と同様に、外径がこの径よりも小さい軸部５３４ａを有している。
また、芯金５３４の厚みは、０．１〜１０［ｍｍ］の範囲内が望ましく、本実施の形態においては、２［ｍｍ］である。なお、中実の円柱状のものや、断面形状が三ツ矢形状等のものを用いてもよい。
【００３５】
弾性層５３２は、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性を有するゴムや、これらの発泡材等から成り、厚さは１〜２０［ｍｍ］の範囲内が望ましく、本実施の形態においては２．５［ｍｍ］とした。
離型層５３３は、ＰＦＡ（Per Fluoro Alkoxy）等のフッ素樹脂チューブやフッ素樹脂コーティング等から成り、帯電によるトナーのオフセットを防止するために導電性が付与されたものを用いてもよい。
【００３６】
また、離型層５３３の厚さは５〜１００［μｍ］の範囲内が望ましく、本実施の形態においては２０［μｍ］としている。
なお、芯金５３４の軸方向両端の軸部５３４ａは、軸受部材（不図示）により回転自在に支持されている。
加圧ローラ５３は、駆動モータ（不図示）からの駆動力の伝達により矢印Ｃ方向に回転駆動される。
【００３７】
加圧ローラ５３の回転に従動して、定着ベルト５１が矢印Ｄ方向に沿って周回走行されると共に、押圧ローラ５２が同方向に回転駆動される。
なお、押圧ローラ５２を駆動側とし、定着ベルト５１と加圧ローラ５３とを従動側としても良い。
定着ベルト５１の外周面上のローラ軸方向における通紙領域を挟む両端部に、それぞれ全周に亘って電極５１５ａおよび５１５ｂが設けられており、不図示の付勢機構により、一対の給電部材５４ａおよび５４ｂが定着ベルト５１の外周側から内周側へと向かう方向の付勢力を受けて、それぞれ電極５１５ａおよび５１５ｂに圧接されている。
【００３８】
給電部材５４ａおよび５４ｂは、大きさが、例えば、縦１０［ｍｍ］、横５［ｍｍ］、高さ７［ｍｍ］の直方体状のブロックであって、摺動性および導電性を有する銅黒鉛質や炭素黒鉛質等の材料から成るいわゆるカーボンブラシであり、導電線５５および継電器５０１を介して、外部電源５００に電気的に接続されている。
（以下、できましたら下線部の空白部分を補充願います。）
筐体５９は、定着部５以外の部材へと熱が逃げないように断熱するために設けられたものであり、例えば、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）などの耐熱樹脂材料からなる。
【００３９】
また、後述のように、定着部５は、定着ベルト５１の異常発熱を検出するために異常発熱検出機構を備えている。
次に、定着ベルト５１の構成について説明する。
図４は、定着ベルト５１の積層構造を示す部分断面図である。
なお、同図は定着ベルト５１のローラ軸方向の一方の端部に着目したものであるが、他方の端部においても定着ベルト５１は同様の構成を備えている。
【００４０】
また、同図では、理解を容易にするために、やや厚みを誇張して示しており、各部材の寸法は下記に例示する寸法と、必ずしも対応が取れているものではない。
同図４に示されるように、定着ベルト５１は絶縁層５１１上に抵抗発熱体層５１２、弾性層５１３及び離型層５１４を順次積層してなる。
また、押圧ローラ５２のローラ軸方向であって、弾性層５１３の外周側には電極５１５ａ、５１５ｂが抵抗発熱体層５１２上に形成されている。
【００４１】
抵抗発熱体層５１２は、電極５１５ａ、５１５ｂから給電を受けて、ジュール熱を発生するものである。
ここで、抵抗発熱体層５１２は、ベースとなる樹脂材料に導電性フィラーを分散させることにより所定の電気抵抗率に調整されている。
上記樹脂材料としてはＰＩ（Poly Imide）、ＰＰＳ（Poly Phenilene Sulfide）、ＰＥＥＫ（Poly Ether Ether Ketone）等の耐熱樹脂を用いるのが望ましい。
【００４２】
また、導電性フィラーとしては銀（Ag）、銅（Cu）、アルミニウム（Al）、マグネシウム（Mg）、ニッケル（Ni）等の金属や、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバ、カーボンマイクロコイル等のカーボン系材料を用いればよく、これらのうち２種類以上混合して分散させても良い。
導電性フィラーの形状としては同一含有量でフィラーどうしの接触する確率を高くするため、繊維状が望ましい。
【００４３】
導電性フィラーの太さは、５〜１００［μｍ］程度が望ましい。
また、導電性フィラーの電気抵抗率は、印加する電圧、電流や抵抗発熱体層５１２の厚さ、定着ベルト５１の径や長さに応じて決定されるべきであるのは言うまでもないが、例えば、１．０×１０−６〜９．９×１０−３［Ωｍ］の範囲内とすれば良く、１．０×１０−５〜５．０×１０−３［Ωｍ］の範囲内とすれば更に好適である。
【００４４】
弾性層５１３は、例えば、シリコーンゴムなどの弾性および耐熱性を有する材料からなり、その厚みは約２００［μｍ］である。
なお、弾性層５１３の材質は、シリコーンゴムの他、フッ素ゴム等を用いても構わない。
離型層５１４は、ＰＦＡ（Tetra Fluoro Ethylene-Perfluoro Alkylvinyl Ether Copolymer）、ＰＴＦＥ（Poly Tetra Fluoro Ethylene）、ＥＴＦＥ（Ethylene Tetra Fluoro Ethlylene）等のフッ素系チューブ及びフッ素系コーティング等の離型性を付与した構成が望ましく、導電性としても良い。
【００４５】
フッ素系チューブの例としては、三井デュポンフロロケミカル株式会社製ＰＦＡ３５０−Ｊ、４５１ＨＰ−Ｊ、９５１ＨＰ  Ｐｌｕｓ等の製品がある。
離型層５１４と水との接触角は９０［°］以上とすれば良く、１１０［°］以上とすれば更に好適である。
離型層５１４の表面粗さは、中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．０１〜５０［μｍ］の範囲内とするのが望ましい。
【００４６】
そして、離型層５１４の厚さは、例えば、５〜１００［μｍ］の範囲内とするのが望ましい。
また、離型層５１４は、フッ素ゴムの弾性層にＰＩやＰＰＳ等の樹脂を積層することによって補強、絶縁した３層以上の構成としてもよい。
電極５１５ａ、５１５ｂは、金属などの導電性を有する材料からなり、定着ベルト５１のローラ軸方向における両端部において、それぞれ抵抗発熱体層５１２上の全周に亘って積層されている。
【００４７】
このような形状を採用すれば、電極５１５ａ、５１５ｂに通電する際、抵抗発熱体層５１２全体に均一な電流分布を実現することができるので、均一な発熱を得ることができる。
上記積層の方法としては、メッキもしくは金属箔を導電性接着剤を用いて接着する方法などが望ましい。
【００４８】
図５は、電極５１５ｂの形状を示すための斜視図である。
同図５に示すように、電極５１５ｂの外周には、Ｙ軸方向に沿って設けられた複数のスリット状の低反射部５１６が、周方向において等間隔に設けられている。
この低反射部５１６は、電極５１５ｂに対して部分的にエッチングを施し、下層にある抵抗発熱体層５１２を露出させたものであり、金属からなる電極５１５ｂに対して反射率が低くなっている。
【００４９】
このような低反射部５１６を設けるのは、低反射部５１６の周回経路上のある点が、光学センサ５８の読み取り位置となっており、電極５１５ｂと低反射部５１６との反射率の違いによる光学センサ５８の出力がパルス状に変化するので、そのパルス数をカウントすることにより、定着ベルト５１の回転量を検出することができる。
電極５１５ａ、５１５ｂの材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、真鍮、リン青銅、銅（Ｃｕ）等の金属を用いることができるが、電極５１５ｂにおいては、低反射部５１６との反射率の差を維持できるように、表面が酸化しても反射率の劣化が少ない、アルミニウム（Ａｌ）やニッケル（Ｎｉ）などの材料を用いることが望ましい。
【００５０】
なお、上記回転量が検出可能ならば、電極５１５ｂと抵抗発熱体層５１２の反射率の大小関係を逆転させる、即ち、抵抗発熱体層５１２よりも電極５１５ｂの反射率を低くしてもよく、その場合、このような反射率の組み合わせを実現できる材料を、それぞれについて選定すればよい。
絶縁層５１１は、ＰＩ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性絶縁樹脂からなっており、厚さは５［μｍ］〜１００［μｍ］の範囲内であるのが望ましい。絶縁層５１１の外周面はすべて抵抗発熱体層５１２によって覆われた構成となっている。
＜制御部の構成＞
図６は、制御部６０の構成と、これの制御対象となる主構成要素との関係を示す図である。
【００５１】
制御部６０は、所謂コンピュータであって、同図に示されるように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０１、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部６０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）６０３、ＲＡＭ（Random Access Memory）６０４、画像データ記憶部６０５、パラメータ値記憶部６０６などを備える。
通信Ｉ／Ｆ部６０２は、ＬＡＮカード、ＬＡＮボードといったＬＡＮに接続するためのインターフェースである。
【００５２】
ＲＯＭ６０３には、画像プロセス部３、給紙部４、用紙センサ６および操作パネル７ならびに定着部５のモータ８０、光学センサ５８、温度センサ群５７および継電器５０１などを制御するためのプログラムや、後述する対異常発熱処理を実行するためのプログラムなどが格納されている。
ＲＡＭ６０４は、ＣＰＵ６０１のプログラム実行時のワークエリアとして用いられる。
【００５３】
画像データ記憶部６０５は、通信Ｉ／Ｆ部６０２などを介して入力された、印刷用の画像データを記憶する。
ＣＰＵ６０１は、ＲＯＭ６０３に格納されている各種プログラムを実行することにより、用紙センサ６、操作パネル７、温度センサ群５７および光学センサ５８から取得した信号に基づき、プリントの実行や画像安定化処理などの画像形成に関連する制御を実施する。
【００５４】
さらに、本実施の形態におけるプリンタ１において、ＣＰＵ６０１は、モータ８０および継電器５０１など制御して、後述する対異常発熱処理を実行する。
パラメータ値記憶部６０６は、対異常発熱処理において用いる閾値、パラメータ値等を記憶している。
具体的には、パラメータ値記憶部６０６は、異常発熱閾値、パラメータ値Ａ、パラメータ値Ｂおよびカウント値Ｃを記憶している。
【００５５】
ここで、「異常発熱閾値」は、定着部５において異常発熱が発生しているとみなす温度の下限値をいい、ここでは、以下の理由により２００［℃］に設定されている。
即ち、定着時において、定着ベルト５１の温度制御の目標となる温度（目標温度）は、通常１８０℃程度に設定されており、リップルが当該目標温度の±１０［℃］の範囲で生じるため、上記閾値を制御温度範囲の上限よりも、さらに１０［℃］高い２００［℃］に設定することで、精度よく異常発熱が生じている部位を検出することができる。
【００５６】
なお、パラメータ値Ａ、パラメータ値Ｂおよびカウント値Ｃについては後述する。
ＣＰＵ６０１は、定着部５の継電器５０１のオン・オフを切替える制御を行う。
操作パネル７は、液晶ディスプレイ、当該液晶ディスプレイに積層されたタッチパネルや各種指示を入力するための操作ボタン等から構成され、タッチパネルや操作ボタン等の操作を介してユーザから各種指示の入力を受け付ける。
【００５７】
液晶ディスプレイには、印刷設定画面等の操作画面や印刷結果等の各種表示情報が表示される。
＜対異常発熱処理＞
図７は、制御部６０が行う対異常発熱処理の内容を示すフローチャートである。
ＣＰＵ６０１は、定着ベルト５１を周回駆動させ、当該定着ベルト５１の温度制御を実行している間（以下、「温度制御期間」という。）において、温度センサの信号出力を参照し（ステップＳ１０１）、異常発熱部位があるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００５８】
上記温度制御期間としては、例えば、ウォーミングアップおよびプリント実行時などが挙げられる。
そして、上記判定は、定着ベルト５１の各温度検出領域における温度が、異常発熱閾値を超えているか否かによって判別しており、一箇所でもこの異常発熱閾値を超える場合には、異常発熱部位があるものと判定し、超えていなければ、異常発熱部位がないものと判定する。
【００５９】
異常発熱部位が存在しない間は、ステップＳ１０２とステップＳ１０１の動作が所定の周期で繰り返し実行され、異常発熱部位が検出されると（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、継電器５０１における電流を遮断して定着ベルト５１への給電を停止すると共に、タイミングローラ対４４の上流側における記録シートＳの給紙動作（搬送動作を含む）を停止する（ステップＳ１０３）。
【００６０】
そして、定着ベルト５１の回転量を検出するために、光学センサのパルス出力にもとづき、１パルス検出するごとに、初期値が０となっているカウント値Ｃの値を１ずつインクリメントする処理を開始し（ステップＳ１０４）、異常発熱部位が、定着ニップ部Ｎ（図３参照）に到達したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
この異常発熱部位が定着ニップ部Ｎに到達したか否かの判定方法については、後述する。
【００６１】
異常発熱部位が、定着ニップ部Ｎに到達していないと判定された場合、定着ベルト５１の駆動を維持する（ステップＳ１０５：ＮＯ）。
一方、異常発熱部位が、定着ニップ部Ｎに到達していると判定された場合には（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、定着ニップ部Ｎの位置に記録シートが存在するか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
【００６２】
この定着ニップ部Ｎの位置における記録シート存在の有無は、たとえば用紙センサ６の検出結果を利用して、次のようにして判断することができる。
即ち、記録シートの先端が、用紙センサ６で検出されてから、定着ニップ部Ｎに到達するまでの時間をｔ１とし、記録シートの後端が、用紙センサ６で検出されてから、定着ニップ部Ｎを通過するまでの時間をｔ２とする。
【００６３】
ｔ１は、用紙センサ６の検出位置から定着ニップ部Ｎ直前までの距離と、記録シートの搬送速度により求められる。また、ｔ２は、用紙センサ６の検出位置から定着ニップ部Ｎの直後までの距離と、記録シートの搬送速度により求められる。これらのｔ１、ｔ２の値は、事前に求められてＲＯＭ６０３に格納されている。もっとも、安全率を見越して、ｔ１を若干少なめ、ｔ２を若干大きめに設定しても構わない。
【００６４】
異常発熱部が、時刻Ｔｐに定着ニップ部Ｎに到達したとすると、時刻Ｔｐよりも前の時間ｔ１以内に記録シートの先端が用紙センサ６に検出されていない場合、および、時刻Ｔｐが、記録シートの後端が用紙センサ６で検出されてから時間ｔ２経過後である場合には、記録シートは、定着ニップ部Ｎに存在しないことが分かる。
したがって、制御部６０は内部の時計ＩＣを参照して、記録シートの先端、後端が用紙センサ６で検出された時刻Ｔ１、Ｔ２、および異常発熱部が定着ニップ部Ｎに到達した時刻Ｔｐを、たとえばＲＡＭ６０４に記憶しておき、ＴｐとＴ１、ＴｐとＴ２のそれぞれの差分とｔ１、ｔ２を比較することにより定着ニップ部Ｎにおける記録シートの有無を判定することができる。
【００６５】
なお、上記判定において、時刻Ｔ１、Ｔ２およびＴｐは、すべて最新の値に更新されたものが用いられることはいうまでもない。
また、記録シートを検出したときに、用紙センサ６の出力が「Ｈｉ」になるとすれば、記録シートの先端、後端の検出は、ＣＰＵ６０１により、それぞれ用紙センサ６の立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジを認識することにより実現される。
【００６６】
このように、定着ニップ部Ｎにおける記録シートの存否を判定した結果、定着ニップ部Ｎの位置に記録シートが存在しないと判定された場合には（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、定着ベルト５１の周回駆動を停止し（ステップＳ１０７）、当該体異常発熱処理を終了する。
この際、操作パネル７に、異常発熱の発生を警告するメッセージを表示するようにしてもよい。
【００６７】
また、定着ニップ部Ｎの位置に記録シートが存在すると判定された場合には（ステップＳ１０６：ＮＯ）、定着ベルト５１をさらに１回転させて（ステップＳ１０８）、定着ニップ部Ｎから記録シートを排除し、定着ニップ部Ｎに到達したか否かを判定するステップＳ１０５以降の処理を実行する。
ここで、ステップＳ１０５における、異常発熱部位が定着ニップ部Ｎに到達したか否かの判定方法について説明する。
【００６８】
この判定には、例えば、以下に示す式１を用いることができ、式１を満足する場合、異常発熱部位が定着ニップ部Ｎに達していると判定し、式１を満足しない場合、異常発熱部位が定着ニップ部Ｎに達していないものと判定する。
（式１）  カウント値Ｃ＝パラメータ値Ａ＋パラメータ値Ｂ×ｎ（ｎは自然数）
図８（ａ）は、定着ニップ部Ｎと、光学センサ５８と、温度センサ群５７の位置関係を示す図であり、異常発熱部位分が温度センサ群５７の温度検出位置（イ）上にある状態を示す図であり、図８（ｂ）は、異常発熱部位分が定着ニップ部Ｎに重なった状態を示す図である。
【００６９】
パラメータ値Ａは、図８（ａ）に示すように、温度検出位置（イ）から定着ニップＮまで回転させた場合における、光学センサ５８から出力されるパルス信号のカウント値を示す値であり、温度検出位置（イ）から定着ニップＮに到達するまでの回転量を指標するものである。
また、パラメータ値Ｂは、電極５１５ｂの周面の周方向において設けられている低反射部５１６の総数であって、定着ベルト５１が１回転するときのカウント値に相当するものであり、ここでは、例えば、３６としているが、さらに多くすることにより、回転停止制御の精度を高めることができる。
【００７０】
そして、カウント値Ｃは、上述したように、温度検出位置（イ）において異常発熱部位が検出されたときから、光学センサ５８が低反射部５１６を検出する毎に、１ずつインクリメントされた値であるので、当該カウント値Ｃは、異常発熱部位が温度検出位置（イ）からの移動した距離を指標するものである。
したがって、カウント値Ｃ＝パラメータ値Ａとなれば、異常発熱部位が定着ニップ部Ｎ内に存在しているものと考えられる。
【００７１】
しかしながら、定着ニップ部Ｎに記録シートが存在する場合、上述のように、記録シートを定着ニップ部Ｎから排除するまで、定着ベルト５１が、さらにもう１周分回転するので、異常発熱部位が検出されてから１周以上定着ベルト５１が回転駆動される場合があり、その場合には、式１に示すように、電極５１５ｂの１周分の長さの倍数分の距離を指標する値、即ち、「パラメータ値Ｂ×ｎ（ｎは自然数）」をパラメータ値Ａに加算した値が、カウント値Ｃに等しくなればよい。
【００７２】
以上のように、対異常発熱処理を実施することにより、異常発熱部位を定着ニップ部Ｎに重らせて、熱が押圧ローラ５２および加圧ローラ５３に伝わり易くさせているため、異常発熱部位の温度を速やかに低下させることが可能となり、異常発熱に起因する筐体５９の変形の発生を抑制することができる。
なお、定着ニップ部Ｎから記録シートを排除するために、定着ベルト５１を回転させる際、異常発熱部位が、何回か記録シートに接触することになるが、１回の接触時間が極めて短いので、問題は生じない。
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
【００７３】
（１）上記実施の形態では、温度センサ５７１、５７２および５７３に非接触のサーモパイルを用いた構成を示したが、これに限定するものではなく、例えば、温度センサとして、直接測定対象に接触させて温度を検出するサーミスタを複数配列して用いることもでき、温度センサの種類、数、配置等は、定着部５の仕様に応じて、適宜選択することができる。
【００７４】
（２）上記実施の形態では、定着ベルト５１の回転量を検出するために、定着ベルト５１の電極５１５ｂに、３６本の低反射部５１６を設けた構成を示したが、低反射部５１６の数、大きさおよび形状等は、定着部５や定着ベルト５１の仕様および目的とする制御精度に応じて、適宜選択することができる。
また、上記低反射部５１６は、電極５１５ｂに対して部分的にエッチングを施すことにより形成したが、このような工法に代えて、印刷などによって、電極５１５ｂ表面に反射率を低くするようなマーキングを施しても良い。
【００７５】
（３）上記実施の形態では、異常発熱部位が検出されると、定着ベルト５１への給電を停止するとしたが、場合によっては、完全に給電を停止するのではなく、異常発熱が生じない程度まで電力を低減するようにしてもよい。
（４）上記実施の形態においては、定着ベルト５１の周回駆動の停止は、モータ８０への給電を停止することにより行われ、当該給電が停止されると、定着ベルト５１の周回駆動は、直ちに停止するものとするとしたが、制動性の低いモータを使用した場合には、モータ８０への給電を停止しても、慣性力によって、定着ベルト５１の周回駆動が、直ちに停止できない場合も考えられる。
【００７６】
その場合、パラメータ値Ａを実際の値よりも小さく設定して、異常発熱部位が定着ニップ部Ｎで丁度停止するように調整しても構わない。
もしくは、定着ベルト５１の周回駆動を急停止させるブレーキ機構を設けてもよい。
図９は、このようなブレーキ機構の構成の一例を示す図である。
同図に示すように、ここでは、軸部５２３ａに鍔状のフランジ部５２３ｂを挿設し、当該フランジ部５２３ｂにおけるＶ字状に突出した外縁に、Ｖ字状に窪んだ弾性部材６２をアクチュエータ６１によって押し付け、軸部５２３ａにブレーキをかける構成としている。
【００７７】
このようにすることで、アクチュエータ６１が作動すると、直ちに、軸部５２３ａの回転を停止させることができるので、定着ベルト５１の制動制御を複雑にすることなく、停止位置の精度を向上させることができる。
また、定着部５の回転駆動部分の慣性重量を小さくするため、モータ８０と軸部５２３ａとの間に電磁クラッチを設け、ブレーキ機構の作動中は、当該電磁クラッチを切るようにしてもよいであろう。
【００７８】
（５）  上記実施の形態においては、異常発熱部位を定着ニップ部Ｎに重ならせて、異常発熱部位の熱を押圧ローラ５２および加圧ローラ５３に逃がしていたが、このときの放熱量を拡大する放熱促進機構を追加し、より早く異常発熱部位の温度を低下させてもよい。
図１０は、このような放熱促進機構７０の一例を示す図である。
【００７９】
同図に示すように、放熱促進機構７０は、定着ベルト５１を介した状態で加圧ローラ５３を押圧ローラ５２に、付勢力を変更自在にして付勢する機構であり、ニップ圧を増大させることにより、放熱を促進するようにしている。
当該放熱促進機構７０は、軸部５２３ａを軸支する第１支持部材６７２と、一方の端部が第１支持部材６７２に螺合された圧縮ばね６７４と、当該圧縮ばね６７４の他方の端部と螺合する第２支持部材６７３と、第１支持部材６７２および第２支持部材６７３を同一直線上で案内するレール部６７１と、第２支持部材６７３の端面６７３ａに当接するカム６７５と、カム６７５の角度を変更する駆動源６７６とを有する。
【００８０】
ここで、駆動源６７６は、回転軸延長上にネジ部６７６ａが設けられているステッピングモータであり、当該ネジ部６７６ａがカム６７５に設けられたギヤ部６７５ａと噛み合っている。
なお、軸部５２３ａは、芯金５２３の両端部に存在するため、上述した放熱促進機構の各構成要素のうち、駆動源６７６を除いたものが、もう１組設けられている。
【００８１】
そして、対向配置された１対のカム６７５同士が、シャフト６７５ｂによって連結されており、これによって、１対の第２支持部材６７３が、同期して上下動することが可能となっている。
以上の構成により、異常発熱部位が検出され、当該異常発熱部位を定着ニップ部Ｎで停止させたとき、第２支持部材６７３を第１支持部材６７２側に移動させて、ニップ圧を高め、ニップ幅を拡大する制御（以下、「放熱促進制御」という。）を実施することにより、定着ベルト５１の異常発熱部位と加圧ローラ５３とをさらに密着させることで、伝熱面積を拡大して放熱を促進させることができる。
【００８２】
これにより、定着ベルト５１に異常発熱が生じた場合、より筐体５９の熱変形の発生を抑制することができる。
具体的には、通常状態におけるニップ幅が、３［ｍｍ］〜６［ｍｍ］であるのに対し、放熱促進制御時においては、ニップ幅を８［ｍｍ］〜１１［ｍｍ］に拡大する。
なお、ニップ圧を高めたままの状態が長時間維持されると、押圧ローラ５２や加圧ローラ５３が変形する虞があるため、放熱が行われるのに十分な時間、例えば、５［分］〜１５［分］が経過したときには、ニップ圧を通常のニップ圧力に復帰させることが望ましい。
【００８３】
（６）上記実施の形態では、押圧ローラ５２が、定着ベルト５１の周回経路内側に遊びを有した状態で配されていたが、遊びを有しない状態で定着ベルト５１の周回経路内側に配されていても構わず、要するに、加熱回転体の外周面もしくは外周面の近傍に抵抗発熱層が形成されている構成であればよい。
（７）また、上記実施の形態では、定着ベルト５１を挟み込み、定着ニップを形成するものが、いずれも押圧ローラ５２や加圧ローラ５３のような回転体で構成されていたが、これらのうちの一方のみを回転体として、もう一方を回転せずに固定された長尺な部材に置き換えてもよい。
【００８４】
（８）また、上記実施の形態のように、加圧ローラ５３を回転駆動させ、押圧ローラ５２を従動回転させていたが、この構成に限られない。
例えば、押圧ローラ５２を回転駆動させ、加圧ローラ５３を従動回転させても構わない。
（９）なお、上記実施の形態では、本発明に係る画像形成装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、これに限られず、いずれか一方が回転する第１および第２の押圧部材のうち、第１の押圧部材が定着ベルトの周回経路内側に配されており、第２の押圧部材により定着ベルトを介した状態で押圧されて定着ニップが形成される定着装置、および、当該定着装置を備える画像形成装置一般に適用することができる。
【００８５】
また、上記実施の形態および上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明に係る定着装置及び画像形成装置は、抵抗発熱体に通電することにより発熱させて、熱定着すると共に、当該抵抗発熱体の異常発熱を検出する定着装置および画像形成装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１    プリンタ
３    画像プロセス部
４    給紙部
５    定着部
６    用紙センサ
１０    光学部
１１    中間転写ベルト
３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ    作像部
３１    感光体ドラム
３１    感光体ドラム
３４    一次転写ローラ
４５    二次転写ローラ
５１    定着ベルト
５２    押圧ローラ
５３    加圧ローラ
５４ａ、５４ｂ  給電部材
５７    温度センサ群
５８    光学センサ
５９    筐体
６０    制御部
６１    アクチュエータ
６２    弾性部材
７０    放熱促進機構
８０    モータ
５０１    継電器
５１１    絶縁層
５１２    抵抗発熱体層
５１４、５３３離型層
５１５ａ、５１５ｂ  電極
５１６    低反射部
５１３、５２２、５３２    弾性層
５２３、５３４    芯金
５２３ａ、５３４ａ  軸部
５２３ｂ  フランジ部
５７１、５７２、５７３    温度センサ
６７１    レール部
６７２    第１支持部材
６７３    第２支持部材
６７４    圧縮ばね
６７５    カム
６７５ａ  ギヤ部
６７５ｂ  シャフト
６７６    駆動源
【図１】
2012155062.tif 000003
【図２】
2012155062.tif 000004
【図３】
2012155062.tif 000005
【図４】
2012155062.tif 000006
【図５】
2012155062.tif 000007
【図６】
2012155062.tif 000008
【図７】
2012155062.tif 000009
【図８】
2012155062.tif 000010
【図９】
2012155062.tif 000011
【図１０】
2012155062.tif 000012
【図１１】
2012155062.tif 000013