(57)【要約】【課題】  本発明は、発熱部材の加熱に係わらず温度検知手段の発熱部材からの浮きを検知出来る加熱装置を提供する。【解決手段】  内部に設けられるヒータ102の回りを回転可能に設けられる定着フィルム103と、ヒータ102に接触してヒータ102の温度を検知するサーミスタ105と、定着フィルム103に対して交流電圧を印加するバイアス電圧印加回路501と、バイアス電圧印加回路501が交流電圧を印加した際に、サーミスタ105に送られる重畳電圧を検知する重畳電圧検知回路22と、重畳電圧検知回路22により検知される電圧に基づいてヒータ102とサーミスタ105との接触を判断する制御ユニット504を有する。【選択図】      図２
2016014751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に設けられる発熱部材の回りを回転可能に設けられる加熱手段と、
前記発熱部材に接触して前記発熱部材の温度を検知する温度検知手段と、
前記加熱手段に対して交流電圧を印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段が交流電圧を印加した際に、前記温度検知手段に送られる重畳電圧を検知する重畳電圧検知手段と、
前記重畳電圧検知手段により検知される電圧に基づいて前記発熱部材と前記温度検知手段との接触を判断する制御手段と、
を有することを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記重畳電圧検知手段により検知される前記重畳電圧が所定値以下の場合、前記発熱部材と前記温度検知手段とが非接触であると判断することを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の加熱装置と、
前記加熱装置に当接しながら回転可能に設けられる加圧手段と、
を備え、
画像が形成された記録媒体を定着することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
前記電圧印加手段は、前記加熱手段に交流電圧を印加せず、前記加圧手段に交流電圧を印加す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】
請求項３または請求項４に記載の定着装置と、
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式等の画像形成プロセスを採用した画像形成装置に設けられる加熱装置及び定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１に示すように、レーザ光４ａを走査することによって記録材Ｐにトナー画像を形成するレーザプリンタからなる画像形成装置１が使用されている。画像形成装置１の定着装置10としては、熱ローラ方式やフィルム加熱方式が広く用いられている。特に、画像形成装置１のスタンバイ時に定着装置10に電力を供給せず、消費電力を極力低く抑えたものも提案されている。
【０００３】
例えば、図５に示すように、ヒータ102と加圧ローラ104との間に定着フィルム103を介して記録材Ｐ上に形成されたトナー画像を定着するフィルム加熱方式による画像形成装置が特許文献１〜４に提案されている。
【０００４】
＜定着装置＞
図１及び図５を用いて比較例の定着装置10の構成について説明する。図５に示すステイホルダ14にヒータ102が固定して支持され、該ステイホルダ14の外周を移動可能な定着フィルム103が設けられている。
【０００５】
ヒータ102に対向して定着フィルム103を挟んで所定のニップ幅の定着ニップ部Ｎを形成して圧接する加圧ローラ104が設けられている。定着フィルム103は、図１に示す定着モータ803により回転駆動されている加圧ローラ104の回転力により図５の矢印ａ方向に摺動回転する。
【０００６】
ヒータ102に通電して所定の温度に加熱、調温し、定着フィルム103を図５の矢印ａ方向に搬送移動させる。この状態において、定着ニップ部Ｎの定着フィルム103と加圧ローラ104との間に画像転写時の負の反転現象によりマイナスに帯電している未定着トナーｔからなる画像を担持した記録材Ｐを導入する。すると、記録材Ｐは定着フィルム103と加圧ローラ104とにより挟持され、記録材Ｐ上の未定着トナーｔからなる画像が定着フィルム103の表面に密着して該定着フィルム103と一体的に定着ニップ部Ｎを搬送される。
【０００７】
定着ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐが挟持搬送される。その過程において記録材Ｐ及び未定着トナーｔからなる画像がヒータ102により定着フィルム103を介して加熱される。そして、記録材Ｐ上の未定着トナーｔからなる画像が溶融し加熱及び加圧ローラ104による加圧により記録材Ｐ上に定着される。
【０００８】
定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは定着フィルム103の表面から剥離して分離搬送された後、排出口15から機外に排出される。
【０００９】
図５に示すように、バイアス電圧印加回路501は、交流バイアス電圧印加部502と、直流バイアス電圧印加部503とが直列に接続されている。バイアス電圧印加回路501により定着フィルム103に対して交流成分と直流成分とが重畳されたバイアス電圧を印加して定着フィルム103から未定着トナーｔを引き離す。
【００１０】
バイアス電圧印加回路501によりバイアス電圧を印加して定着フィルム103を未定着トナーｔと同極性に帯電させる。これにより記録材Ｐ上の未定着トナーｔと定着フィルム103との間で吸引力が発生することがないため未定着トナーｔのオフセットが防止できる。
【００１１】
例えば、記録材Ｐ上のマイナスに帯電した未定着トナーｔに対応して定着フィルム103をマイナスに帯電させる。その場合には、未定着トナーｔと定着フィルム103との間で静電的斥力が発生して記録材Ｐ上の未定着トナーｔは定着フィルム103から押し離されて定着フィルム103の表面への転移が抑制される。これにより静電的要因による未定着トナーｔのオフセットが防止できる。
【００１２】
＜定着装置の温度制御＞
次に定着装置10の温度制御について説明する。ヒータ102の表面に接触してサーミスタ105が設けられる。サーミスタ105は温度によって抵抗値が変化し、温度が高ければ抵抗値は小さく、逆に温度が低ければ抵抗値が大きくなる特性を持っている。
【００１３】
制御ユニット504内のＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）505から、ヒータドライブ信号506がロジック回路507を介してトライアック（triac）508へ出力される。そして、ヒータ102によって定着フィルム103と定着ニップ部Ｎを介して記録材Ｐと未定着トナーｔが加熱される。尚、トライアック508は３端子をもつ半導体スイッチング素子の一種で、双方向に電流を流せることから交流（ＡＣ）スイッチとして用いられる。
【００１４】
サーミスタ105はヒータ102の表面に当接して配置されており、ヒータ102が加熱されることにより、サーミスタ105の抵抗値がリニア（直線的）に変化する。
【００１５】
図５に示すように、電源電圧ＶｃｃとアースＧとの間に直列に接続されたサーミスタ105と抵抗511との間の端子２でサーミスタ105の抵抗値の変化をサーミスタ電圧Ｖｔとして検知する。
【００１６】
端子２で検知されたサーミスタ電圧Ｖｔは、制御ユニット504の入力ポート504ａへ入力されＣＰＵ505へ伝達される。ＣＰＵ505は入力ポート504ａから入力されたアナログ値に基づいてＲＯＭ６に予め記憶された電圧−温度変換テーブルを読み出す。そして、変換テーブルの温度データからトライアック508にフィードバックをかけて未定着トナーｔの定着に必要な温度になるようにヒータ102の温度制御を行う。
【００１７】
定着装置10が過昇温するのを防ぐためにロジック回路507とリレー509が設けられている。ＣＰＵ505からのヒータドライブ信号506に基づいてトライアック508によってヒータ102を加熱する。ヒータ102の加熱と共にサーミスタ105からの出力がサーミスタ電圧ＶｔとなりＣＰＵ505に入力されてフィードバッグ制御される。
【００１８】
ＣＰＵ505を動かす温度制御プログラムソフトウエアが暴走してしまった場合は、フィードバック制御がかけられないためヒータ102が点灯したままになり定着装置10が過昇温状態となる。
【００１９】
ロジック回路507は、サーミスタ電圧Ｖｔを常にコンパレータ等のハード回路により監視し、設定電圧（設定温度）を超えるとリレー509の接点を開く信号を出力し、ヒータ102への給電を停止する。
【００２０】
トライアック508がショートモードで故障した場合も同様にヒータ102が点灯したままになり定着装置10が過昇温状態となる。このためロジック回路507が作動してリレー509へＯＦＦ信号が出力されてヒータ102への給電が停止される。このようにして、定着装置10の過昇温防止を行なっている。
【００２１】
サーミスタ105とヒータ102との間に当接不良（浮き）が生じた場合は、ヒータ102をＯＮし続けてもサーミスタ105からの温度上昇情報が適切に得られず、低い温度を示したままか、温度上昇の傾きが緩やかになってしまう。これを利用して、温度制御プログラムソフトウエアによりヒータ102を一定時間以上ＯＮした場合、所定の温度に達しない場合にサーミスタ105がヒータ102から浮いていると判断し、ヒータ102への給電を停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開平０２−１５７８７８号公報
【特許文献３】特開平０４−０４４０７５号公報
【特許文献４】特開平０４−２０４９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、比較例の技術では、サーミスタ105のヒータ102からの浮きを検知するためにヒータ102を一定時間以上ＯＮにする必要があった。そのためサーミスタ105の浮きの現象が現れているのにもかかわらずサーミスタ105によりヒータ102の温度上昇を検知するまでヒータ102をＯＮしておく時間を必要とするため定着装置10の温度が必要以上に上昇してしまうという問題があった。
【００２４】
また、画像形成中にサーミスタ105の浮きの現象が現れると温度変化の有無だけでは温度変化の有無がサーミスタ105の浮きのためか判断できなかった。或いは、ヒータ102のＯＮまたは定着する記録材Ｐによって奪われたために温度変化が生じているのか判断できなかった。
【００２５】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、発熱部材の加熱に係わらず温度検知手段の発熱部材からの浮きを検知出来る加熱装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
前記目的を達成するための本発明に係る加熱装置の代表的な構成は、内部に設けられる発熱部材の回りを回転可能に設けられる加熱手段と、前記発熱部材に接触して前記発熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱手段に対して交流電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段が交流電圧を印加した際に、前記温度検知手段に送られる重畳電圧を検知する重畳電圧検知手段と、前記重畳電圧検知手段により検知される電圧に基づいて前記発熱部材と前記温度検知手段との接触を判断する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
上記構成によれば、温度検知手段の発熱部材からの浮きは、発熱部材と温度検知手段との間に形成される浮遊静電容量に関係する。これを利用して加熱手段に対して印加される交流電圧が発熱部材と温度検知手段との間に形成される浮遊静電容量を介して温度検知手段に送られる重畳電圧を検知する。これにより温度検知手段の発熱部材からの浮きを検知する。これにより発熱部材を一定時間加熱させなくても温度検知手段の発熱部材からの浮きを検知出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面説明図である。
【図２】制御ユニットと定着手段との間の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】定着手段の等価回路を説明する図である。
【図４】重畳電圧検知手段により検知される重畳電圧に基づいて発熱部材に温度検知手段が当接していないと判断し、発熱部材への給電を停止する動作を説明するフローチャートである。
【図５】比較例の画像形成装置の制御ユニットと定着手段との間の制御系の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。
【００３０】
＜画像形成装置＞
図１は本実施形態の画像形成装置１の一例としてレーザビームプリンタに適用した場合の一例を示す。図１に示すように、レーザビームプリンタからなる画像形成装置１は、静電記録方式によってトナー画像を記録媒体となる記録材Ｐに形成する画像形成手段となる画像形成部16を備える。
【００３１】
画像形成部16は、像担持体となる感光ドラム３の表面を帯電手段となる帯電ローラ17により一様に帯電する。そして、図示しないイメージ展開部からレーザ光４ａのＯＮ／ＯＦＦ信号を受け取る。このＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて像露光手段となるレーザスキャナ４によりレーザ光４ａを感光ドラム３の表面に照射して静電潜像を形成する。
【００３２】
イメージ展開部は、ホストコンピュータであるＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）と、シリアルインタフェース、パラレルインタフェースを介して接続される。そして、画像情報を受け取ってビットマップに展開する。
【００３３】
画像形成部16は電力を供給する主電源５と、感光ドラム３とを有し、帯電ローラ17により均一に帯電された感光ドラム３の表面上にはレーザスキャナ４からのレーザ光４ａによって静電潜像が形成される。
【００３４】
図１に示すように、感光ドラム３はメインモータ801によって回転駆動される。レーザスキャナ４は、半導体レーザ、回転多面鏡、光学レンズ等から構成され、イメージ展開部からのＯＮ／ＯＦＦ信号により変調されたレーザ光４ａを帯電ローラ17により均一に帯電された感光ドラム３の表面上に走査する。回転多面鏡はポリゴンモータ802により回転駆動される。
【００３５】
感光ドラム３の表面上に形成された静電潜像は、現像手段となる現像装置13から現像スリーブ13ａによって供給されるトナーにより現像され、感光ドラム３の表面上にはトナー像が形成される。
【００３６】
一方、給送ローラ７により搬送路に沿って送り出された記録材Ｐは搬送ローラ34により一旦停止したレジストローラ19に搬送される。該レジストローラ19により斜行が補正されて感光ドラム３の表面上に形成されたトナー像に同期するように感光ドラム３と転写手段となる転写ローラ９との転写ニップ部に搬送される。
【００３７】
感光ドラム３の表面に形成されたトナー像は転写ローラ９に転写バイアス電圧が印加されることで記録材Ｐに転写される。トナー画像が転写して形成された記録媒体となる記録材Ｐは定着手段となる定着装置10に送られてトナー画像が記録材Ｐに定着される。
【００３８】
感光ドラム３の入口側には記録材Ｐの到達を検知するためのレジストセンサ８が設けられ、このレジストセンサ８が記録材Ｐを検知すると画像形成部16による画像形成処理が開始される。
【００３９】
定着装置10は、トナー像が転写された記録材Ｐを加熱及び加圧することによって記録材Ｐにトナー像を定着する。トナー像が定着された記録材Ｐはフラッパ12を経て排出ローラ20，21により搬送されて排出口15から外部に搬出される。
【００４０】
図２に示すように、定着装置10には、内部に設けられた発熱部材となるヒータ102と接触しつつ保持部材となるステイホルダ14の外周を回転可能に設けられた加熱装置であって加熱手段となる定着フィルム103が設けられている。
【００４１】
ヒータ102の定着フィルム103との当接面とは反対側の面に接触して該ヒータ102の温度を検知する温度検知手段となるサーミスタ105が配置されている。ヒータ102に対向し、加熱装置となる定着フィルム103に当接しながら回転可能に設けられた加圧手段となる加圧ローラ104が設けられている。図１に示すように、加圧ローラ104は定着モータ803により回転駆動され、定着フィルム103は加圧ローラ104に当接して従動回転する。
【００４２】
フラッパ12は、記録材Ｐの画像形成面が上を向いている状態で排出するフェイスアップ排出と、記録材Ｐの画像形成面が下を向いている状態で排出するフェイスダウン排出等の記録材Ｐの排出状態を切り替える。
【００４３】
定着装置10の出口側には定着装置10における記録材Ｐのジャムを検知するための排出センサ11が設けられている。
【００４４】
画像形成装置１は制御手段となるコントローラ807内のＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）18を有する。更に、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit；特定用途向け集積回路)808を有する。画像形成部16はＣＰＵ18及びＡＳＩＣ808により制御される。
【００４５】
ＣＰＵ18はＲＯＭ（Read Only Memory；リードオンリメモリ）６に格納されている制御プログラムに基づいて画像形成部16の動作を制御する。ＣＰＵ18とＡＳＩＣ808はバス812を介して接続され、互いに情報のやり取りを行っている。
【００４６】
図２に示す本実施形態では、図５に示す比較例に対して以下の構成を追加している。端子２と、制御ユニット504の第二の入力ポート504ｂとの間にハイパスフィルタ1001と、アンプ1002と、比較器1003とを直列に接続して構成される重畳電圧検知手段となる重畳電圧検知回路22が接続されている。重畳電圧検知回路22は電圧印加手段となるバイアス電圧印加回路501が加熱手段となる定着フィルム103に対して交流電圧を印加した際に、温度検知手段となるサーミスタ105に送られる重畳電圧を検知する。
【００４７】
本実施形態では、図２に示すように、回転する定着フィルム103の表面に通電ブラシ512が電気的に接触しつつ摺動可能に設けられている。通電ブラシ512は交流バイアス電圧印加部502と直流バイアス電圧印加部503とが直列に接続されたバイアス電圧印加回路501に接続されている。バイアス電圧印加回路501は通電ブラシ512を介して定着フィルム103に対して交流バイアス電圧印加部502により発生する交流電圧を印加する電圧印加手段を構成する。
【００４８】
本実施形態では、図２に示すように、アースＧに直流バイアス電圧印加部503の負極が接続される。直流バイアス電圧印加部503の正極が交流バイアス電圧印加部502の一端子に接続される。該交流バイアス電圧印加部502の他端子が通電ブラシ512に接続されている。
【００４９】
尚、本実施形態では、回転する定着フィルム103に対して通電ブラシ512を介してバイアス電圧印加回路501により交流電圧を印加する構成とした。他にバイアス電圧印加回路501は定着フィルム103に対して交流電圧を印加せず、回転する加圧手段となる加圧ローラ104に対して通電ブラシ512を介してバイアス電圧印加回路501により交流電圧を印加する構成とすることも出来る。また、定着フィルム103と加圧ローラ104の両方に対して、それぞれ通電ブラシ512を介してバイアス電圧印加回路501により交流電圧を印加する構成とすることも出来る。
【００５０】
バイアス電圧印加回路501により定着フィルム103または加圧ローラ104の少なくとも一方に対して交流電圧を印加する。その際に、重畳電圧検知手段となる重畳電圧検知回路22は、ヒータ102とサーミスタ105との間に形成される浮遊静電容量Ｃｓを介して該サーミスタ105により検知される検知情報に重畳される電圧を検知する。
【００５１】
制御手段となる制御ユニット504は、重畳電圧検知回路22により検知される重畳電圧が予め設定した所定値以下の場合、ヒータ102とサーミスタ105とが非接触であると判断してヒータ102への給電を停止する。制御ユニット504は、重畳電圧検知回路22により検知される電圧に基づいてヒータ102とサーミスタ105との接触を判断する。
【００５２】
図３は図２に示した制御ユニット504と定着装置10との間に形成される電気的な等価回路を示す。図２に示すステイホルダ14にヒータ102が固定して支持され、該ステイホルダ14の外周を移動可能な定着フィルム103が設けられている。
【００５３】
ヒータ102に対向して定着フィルム103を挟んで所定のニップ幅の定着ニップ部Ｎを形成して圧接する加圧ローラ104が設けられている。定着フィルム103は図１に示す定着モータ803により回転駆動されている加圧ローラ104に圧接され、該加圧ローラ104の回転力により図２の矢印ａ方向に摺動しながら従動回転する。
【００５４】
ヒータ102に通電して所定の温度に加熱して調温し、定着フィルム103を図２の矢印ａ方向に搬送移動させる。その状態において、定着フィルム103と加圧ローラ104との間の定着ニップ部Ｎに画像転写時の負の反転現象によりマイナスに帯電している未定着トナーｔからなる画像を形成担持した記録材Ｐを導入する。
【００５５】
すると、記録材Ｐは定着フィルム103と加圧ローラ104とにより挟持搬送され、記録材Ｐ上の未定着トナーｔが定着フィルム103の面に密着して該定着フィルム103と一体的に定着ニップ部Ｎを搬送される。
【００５６】
定着ニップ部Ｎにおいて、記録材Ｐ及び未定着トナーｔがヒータ102により定着フィルム103を介して加熱されて記録材Ｐ上の未定着トナーｔが加熱定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは定着フィルム103の表面から剥離して分離され、フラッパ12、排出ローラ20，21により搬送されて排出口15から機外に排出される。
【００５７】
未定着トナーｔが定着フィルム103の外周面に転移することを防止してトナーのオフセットや記録材Ｐの汚れを防止して画像品質を維持する。これを目的として定着フィルム103に対して交流バイアス電圧印加部502と直流バイアス電圧印加部503とが直列に接続されたバイアス電圧印加回路501が設けられる。バイアス電圧印加回路501により通電ブラシ512を介して回転する定着フィルム103の外周面にバイアス電圧を印加して定着フィルム103から未定着トナーｔを引き離す。
【００５８】
バイアス電圧印加回路501により定着フィルム103の外周面を未定着トナーｔと同極性に帯電させる。これにより記録材Ｐ上の未定着トナーｔと定着フィルム103との間で静電的斥力が発生し、吸引力が発生することはない。
【００５９】
例えば、記録材Ｐ上のマイナスに帯電した未定着トナーｔに対応して定着フィルム103の外周面をマイナスに帯電させる。その場合には、未定着トナーｔと定着フィルム103との間で静電的斥力が発生する。そして、記録材Ｐ上の未定着トナーｔは定着フィルム103から押し離されて定着フィルム103の外周面への転移が抑制され、静電的要因によるトナーのオフセットが防止できる。
【００６０】
＜温度制御＞
次に定着装置10の温度制御について説明する。定着装置10の温度検知手段としてサーミスタ105が設けられる。このサーミスタ105は温度によって抵抗値が変化し、温度が高ければ抵抗値は小さく、逆に温度が低ければ抵抗値が大きくなる特性を持っている。
【００６１】
制御ユニット504内のＣＰＵ505からヒータドライブ信号506がロジック回路507を介してトライアック508へ出力される。スイッチング素子であるトライアック508はヒータドライブ信号506に応じてヒータ102をＯＮ／ＯＦＦする。
【００６２】
ヒータ102によって定着フィルム103と、定着ニップ部Ｎを介して記録材Ｐと未定着トナーｔが加熱される。このとき、ヒータ102の定着ニップ部Ｎとは反対側の表面に当接してサーミスタ105が配置されている。ヒータ102が加熱されることにより、サーミスタ105の抵抗値がリニア（直線的）に変化する。
【００６３】
図２に示すように、電源電圧ＶｃｃとアースＧとの間に直列に接続されたサーミスタ105と抵抗511との間の端子２でサーミスタ105の抵抗値の変化をサーミスタ電圧Ｖｔとして検知する。
【００６４】
端子２で検知されたサーミスタ電圧Ｖｔは、制御ユニット504の第一の入力ポート504ａへ入力されＣＰＵ505へ伝達される。ＣＰＵ505は第一の入力ポート504ａから入力されたアナログ値に基づいてＲＯＭ６に予め記憶された電圧−温度変換テーブルを読み出す。そして、変換テーブルの温度データからトライアック508にフィードバックをかけて、未定着トナーｔの定着に必要な温度になるようにヒータ102の温度制御を行う。
【００６５】
定着装置10が過昇温するのを防ぐためにロジック回路507と、リレー509とが設けてある。ＣＰＵ505からのヒータドライブ信号506に基づいてトライアック508によってヒータ102をＯＮ／ＯＦＦして所定の温度に調温制御する。
【００６６】
ヒータ102の加熱と共にサーミスタ105からの出力が端子２においてサーミスタ電圧Ｖｔとなり、第一の入力ポート504ａからＣＰＵ505に入力され、フィードバッグ制御がかけられる。
【００６７】
ＣＰＵ505を動かす温度制御プログラムソフトウエアが暴走してしまった場合は、フィードバック制御がかけられないためヒータ102が点灯したままになり定着装置10が過昇温状態となる。
【００６８】
ロジック回路507は、コンパレータ等のハード回路によってサーミスタ電圧Ｖｔを常に監視し、所定の設定電圧（設定温度）を超えるとリレー509の接点を開く信号を出力し、ヒータ102への給電を停止する。リレー509の接点を開く信号はラッチ（保持）される。
【００６９】
トライアック508がショートモードで故障した場合も同様にヒータ102が点灯したままになり定着装置10が過昇温状態となる。このためロジック回路507が作動してリレー509の接点を開く信号が出力され、ヒータ102への給電が停止される。このようにして定着装置10の過昇温防止を行なっている。
【００７０】
＜浮遊静電容量を利用したサーミスタのヒータからの浮き検知＞
以下に定着フィルム103とサーミスタ105との間に存在する浮遊静電容量Ｃｓを利用したサーミスタ105のヒータ102からの浮き検知について説明する。
【００７１】
図２に示すように、定着フィルム103の内周面はヒータ102の定着ニップ部Ｎ側の表面に摺動可能に当接し、サーミスタ105はヒータ102の定着ニップ部Ｎ側と反対側の表面に当接している。
【００７２】
ヒータ102の厚みは一般的に１ｍｍ〜３ｍｍと比較的薄い構造である。そのため図２に示すように、定着フィルム103とサーミスタ105との間にはヒータ102の表面を介して浮遊静電容量Ｃｓが存在する。浮遊静電容量Ｃｓは、誘電率をε、一方の電極としてのサーミスタ105の面積をＳ、サーミスタ105と、他方の電極としての定着フィルム103との間の離間距離をＬとすると、以下の数１式で表わされる。
【００７３】
［数１］
Ｃｓ＝ε×Ｓ／Ｌ
【００７４】
ヒータ102に対してサーミスタ105が当接している場合の該サーミスタ105と定着フィルム103との離間距離Ｌは以下の通りである。サーミスタ105がヒータ102から浮いている場合の該サーミスタ105と定着フィルム103との離間距離Ｌと比較して前記数１式の離間距離Ｌに変化が生じる。
【００７５】
このため定着フィルム103とサーミスタ105との間に存在する浮遊静電容量Ｃｓも変化する。つまりサーミスタ105がヒータ102に対して浮いた場合、サーミスタ105と定着フィルム103との間の離間距離Ｌが大きくなる。このため前記数１式から浮遊静電容量Ｃｓが小さくなる。
【００７６】
一方、定着フィルム103には通電ブラシ512を介して交流バイアス電圧印加部502と直流バイアス電圧印加部503とが直列に接続されたバイアス電圧印加回路501によりバイアス電圧が印加されている。
【００７７】
定着フィルム103に印加されるバイアス電圧のうち交流バイアス電圧は以下の作用を発生させる。サーミスタ105のアースＧ側に接続された端子とは反対側の端子２に発生する直流成分からなるサーミスタ電圧Ｖｔに対して浮遊静電容量Ｃｓを介して交流成分からなる電圧が重畳される。
【００７８】
＜重畳電圧によるヒータ制御＞
以下に図３に示す等価回路を用いて直流成分からなるサーミスタ電圧Ｖｔに対して浮遊静電容量Ｃｓを介して重畳された交流成分からなる重畳電圧を検知してヒータ102を制御する動作について説明する。
【００７９】
図３は、定着装置10と、バイアス電圧印加回路501と、サーミスタ105と定着フィルム103との間の浮遊静電容量Ｃｓとを含む電気的な等価回路である。更に、サーミスタ電圧Ｖｔと、ハイパスフィルタ1001と、アンプ1002と、比較器1003と、制御ユニット504と、ＣＰＵ505とを含む電気的な等価回路である。図２に示すロジック回路507やトライアック508やリレー509等は省略してある。
【００８０】
交流バイアス電圧印加部502と直流バイアス電圧印加部503とが直列に接続されたバイアス電圧印加回路501が駆動される。すると、定着フィルム103の合成インピーダンスと、加圧ローラ104の合成インピーダンスとで分圧された電圧が端子201に現れる。
【００８１】
端子201には、交流成分と直流成分とが重畳された電圧が現れるが、浮遊静電容量Ｃｓにより端子201の直流成分を除いた交流成分のみがサーミスタ電圧Ｖｔの重畳電圧として端子２に現われる。
【００８２】
重畳電圧を含むサーミスタ電圧Ｖｔ´は、温度検知情報を持った直流成分のサーミスタ電圧Ｖｔに浮遊静電容量Ｃｓを介して交流成分が重畳された電圧である。従って、サーミスタ電圧Ｖｔ´をハイパスフィルタ1001で交流成分のみに変換し、アンプ1002にて信号増幅をし、その信号の値が予め設定された閾値よりも大きいか否かを比較器1003によって比較する。
【００８３】
浮遊静電容量Ｃｓが小さい場合、つまり、サーミスタ105がヒータ102の表面から浮いている（離間距離Ｌが大きい）場合は、サーミスタ浮検知信号1004として制御ユニット504の第二の入力ポート504ｂへ入力される。
【００８４】
制御ユニット504はサーミスタ浮検知信号1004に基づいて図２に示すロジック回路507を介してリレー509の接点を開き、トライアック508をＯＦＦとしてヒータ102への給電を停止する。
【００８５】
温度制御を行なう制御ユニット504内の入力ポート504ａに入力されるサーミスタ電圧Ｖｔ´は、温度検知情報を持った直流成分のサーミスタ電圧Ｖｔに浮遊静電容量Ｃｓを介して交流成分が重畳された電圧である。このため制御ユニット504内で図示しないローパスフィルタを通して直流成分のみにしてからサーミスタ105により検知される温度情報を読み取っている。
【００８６】
＜発熱部材の温度検知手段からの浮きを検知するタイミング＞
次に図４を用いてヒータ102の表面からのサーミスタ105の浮きを検知するタイミングについて説明する。図４のステップＳ601において、制御ユニット504は、定着装置10の近傍下流側に設けられた検知手段となる排出センサ11による検知情報に基づいて定着装置10の定着ニップ部Ｎに記録材Ｐが有るか否かを判断する。
【００８７】
前記ステップＳ601において、定着ニップ部Ｎに記録材Ｐが無い場合には、ステップＳ602に進む。ステップＳ602において、バイアス電圧印加回路501を駆動して、通電ブラシ512を介して定着フィルム103にバイアス電圧を印加する。
【００８８】
次にステップＳ603において、制御ユニット504は、図２に示す端子２で検知されるサーミスタ電圧Ｖｔ´から重畳電圧検知回路22を介して出力されるサーミスタ浮検知信号1004に基づいて、予め設定された閾値と比較する。これによりサーミスタ105がヒータ102の表面に当接しているか否かを判断する。
【００８９】
前記ステップＳ603において、制御ユニット504によりサーミスタ105がヒータ102の表面に当接していると判断された場合は、ステップＳ605に進む。そして、前記ステップＳ605において、ヒータ102の温度制御を許可する。
【００９０】
前記ステップＳ603において、制御ユニット504によりサーミスタ105がヒータ102の表面から浮いていると判断した場合は、ステップＳ604に進む。そして、ヒータ102への給電を停止する。
【００９１】
このようにバイアス電圧印加回路501の交流バイアス電圧印加部502から定着フィルム103に印加されるバイアス電圧の交流成分を利用する。そして、定着フィルム103とサーミスタ105との間の浮遊静電容量Ｃｓの大きさを検知してサーミスタ105のヒータ102の表面からの浮きを検知することが可能となる。これにより定着装置10の温度を上げることなくサーミスタ105の浮きが検知できる。
【００９２】
尚、本実施形態では、定着フィルム103にバイアス電圧を印加している。他に、加圧ローラ104にバイアス電圧を印加しても良いし、定着フィルム103と加圧ローラ104との両方にバイアス電圧を印加して、前記実施形態と同様に構成することが出来る。
【符号の説明】
【００９３】
Ｃｓ  …浮遊静電容量
22    …重畳電圧検知回路（重畳電圧検知手段）
102   …ヒータ(発熱部材)
103   …定着フィルム(加熱装置；加熱手段)
105   …サーミスタ(温度検知手段)
501   …バイアス電圧印加回路（電圧印加手段）
504   …制御ユニット（制御手段）
【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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