(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に備えられる定着装置において、
加熱される定着ローラと、
前記定着ローラの表面温度を測定する温度センサと
を備え、
前記定着ローラへの加熱初期での前記温度センサの測定温度特性を当該定着装置の未使用品と使用済品とで異ならせるように構成し、
前記温度センサを前記定着ローラから離間した初期位置で支持し、かつ、前記定着ローラの温度上昇に伴い変形して前記初期位置から前記定着ローラの表面温度を測定するための測定位置へ向けて移動させる支持部と、
前記支持部にて前記温度センサが前記測定位置に移動すると該測定位置に該温度センサを維持するように固定するラッチ部と
を備えていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１記載の定着装置において、
前記ラッチ部は、前記温度センサを固定するための爪と、前記爪を支持する弾性部材とを備え、
前記爪は、温度下降による前記支持部の戻り変形を阻止するように前記温度センサを前記測定位置で固定する固定部と、前記支持部の温度上昇による変形に伴う前記温度センサの前記初期位置から前記測定位置への移動時に前記弾性部材の弾性力に抗して前記固定部を退避させて前記温度センサの前記測定位置への移動を許容する退避部とを有することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の定着装置において、
前記支持部は、形状記憶合金もしくはバイメタルから構成されることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れか一つに記載の定着装置において、
前記ラッチ部及び前記支持部を外部から遮蔽するカバーが設けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れか一つに記載の定着装置と、
前記温度センサの測定出力に基づき該温度センサの測定温度特性を検出する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記温度センサにより検出した測定温度特性に基づき前記定着装置が未使用品か否かを判定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５記載の画像形成装置において、
前記制御部は、前記温度センサの測定出力値の勾配に基づき前記定着装置が未使用品か否かを判定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６記載の画像形成装置において、
前記制御部は、所定時間内に前記温度センサの測定出力値の勾配が前記所定値以上であることを検知した場合に前記定着装置が未使用品であると判定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項６又は請求項７記載の画像形成装置において、
前記制御部は、所定時間を超えても前記温度センサの測定出力値の勾配が前記所定値以上とならなかった場合に前記定着装置が故障であると判定す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、定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタやファクシミリ装置或いは複合機等の従来の画像形成装置は、例えば、画像形成部にて用紙等の記録材上にトナーを用いてトナー像を形成し、これを定着装置にて該記録材上に定着させることにより、該記録材上に画像を形成するように構成されている。
【０００３】
かかる従来の画像形成装置のうち、電子写真方式の画像形成プロセスによって画像形成を行う画像形成装置は、例えば、感光体等の像担持体表面を帯電装置にて帯電させ、その帯電域に露光装置にて画像露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置にて現像して形成されたトナー像を記録材に転写装置にて静電的に転写し、該記録材に転写されたトナー像を定着装置にて加熱定着することにより、該記録材上に画像を形成するように構成されている。
【０００４】
このような従来の画像形成装置においては、交換部材（例えば、現像装置を画像形成装置に対して着脱自在とした現像ユニットや、画像形成プロセスの一部の機能部材をユニット化して画像形成装置に対して着脱自在としたプロセスユニットなどのユニット部品、以下、ユニット部材という）を寿命により交換するにあたり、ユニット部品の使用時間又は印刷枚数をカウントし、カウント値が上限に達したときに、ユーザにユニット部品を交換するように促す警報を発し（例えば警告表示を行い）、未使用のユニット部品が装着されると、該未使用のユニット部品が装着されたことを検出して、自動的にカウンタをリセットするようにしてユニット部品の使用可能状態を管理するようになっている。
【０００５】
この場合、ユニット部品が未使用品か否かは、例えば、それを判定するために設けたヒューズの断線と非断線との違いを検出したり、或いはユニット部品を画像形成装置に装着したときに状態が変位するように構成した機構部品の変位状態をセンサやスイッチ等の検出部材を用いて検出したりすることで行うようになっている。
【０００６】
ところが、かかる従来の構成では、未使用品か否かを検出するためのヒューズやセンサ等の部材をユニット部品に別途設ける必要があり、そうすると部品点数が増加し、ひいては装置構成の複雑化や装置の大型化を招く。
【０００７】
そして、定着装置も、通常、寿命により交換するユニット部品（例えば、定着装置を画像形成装置に対して着脱自在とした定着ユニット）とされ、ユニット部品が未使用品か否かを画像形成装置に判定させるための仕組みが必要であるが、前記したような従来の構成を採用すると、装置構成の複雑化や装置の大型化の問題がある上、未使用品か否かを検出するためにヒューズを用いる場合には、定着装置全体が高温となるため、高温によるヒューズへの影響等、さらに種々の制約を受ける。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、画像形成装置に備えられる定着装置及びそれを備えた画像形成装置であって、未使用品か否かを検出するためのヒューズやセンサ等の部材を別途設けることなく前記定着装置が未使用品か否かを検出でき、これにより、未使用品か否かの検出を行っても部品点数が増えることがなく、従って装置構成の複雑化や装置の大型化を招くことを防止できる定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
なお、後述する本発明の技術に関連する参考文献として下記特許文献１のものがある。すなわち、この特許文献１には、熱ローラの温度上昇時に、温度検出素子の熱ローラとの接触状態を維持するように変形する形状記憶合金で形成したホルダを備えた定着装置が開示されている。
【特許文献１】特開平１−９８２号公報
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するために、次の定着装置及び画像形成装置を提供する。
【００１１】
（１）定着装置
画像形成装置に備えられる定着装置において、加熱される定着ローラと、前記定着ローラの表面温度を測定する温度センサとを備え、前記定着ローラへの加熱初期での前記温度センサの測定温度特性を当該定着装置の未使用品と使用済品とで異ならせるように構成し、前記温度センサを前記定着ローラから離間した初期位置で支持し、かつ、前記定着ローラの温度上昇に伴い変形して前記初期位置から前記定着ローラの表面温度を測定するための測定位置へ向けて移動させる支持部と、前記支持部にて前記温度センサが前記測定位置に移動すると該測定位置に該温度センサを維持するように固定するラッチ部とを備えていることを特徴とする定着装置。
【００１２】
（２）画像形成装置
前記本発明に係る定着装置と、前記温度センサの測定出力に基づき該温度センサの測定温度特性を検出する制御部とを備え、前記制御部は、前記温度センサにより検出した測定温度特性に基づき前記定着装置が未使用品か否かを判定することを特徴とする画像形成装置。
【００１３】
本発明に係る定着装置では、前記定着ローラへの加熱初期での前記温度センサの測定温度特性を当該定着装置の未使用品と使用済品とで異ならせるように構成したので、未使用品か否かを検出するためのヒューズやセンサ等の部材を別途設ける必要がない。これにより、未使用品か否かの検出を行っても部品点数が増えることがなく、従って装置構成の複雑化や装置の大型化を招くことを防止することができる。
詳しくは、前記支持部は、初期状態（例えば工場出荷時の未使用品の状態）において、前記温度センサを前記定着ローラから離間した前記初期位置で支持する。一方、前記支持部は、前記定着ローラの温度上昇に伴い変形して前記温度センサを前記初期位置から前記定着ローラに向けて前記測定位置（代表的には前記定着ローラの表面と接触する位置）に移動させ、前記ラッチ部が前記温度センサを前記測定位置に維持するように固定する。そして、前記定着ローラへの加熱時に前記温度センサが前記初期位置に位置しているときには、前記定着装置が未使用品として前記温度センサによる温度測定がなされ得る。また、前記定着ローラへの加熱時に前記温度センサが前記測定位置に固定されているときには、前記定着装置が使用済品として前記温度センサによる温度測定がなされ得る。これにより、前記定着ローラへの加熱初期での前記温度センサの測定温度特性を未使用品と使用済品とで異ならせることができる。
【００１４】
また、本発明に係る画像形成装置では、前記制御部は、前記温度センサの測定出力に基づき該温度センサの測定温度特性を検出し、前記温度センサにより検出した測定温度特性を基づき前記定着装置が未使用品か否かを判定するので、前記本発明に係る定着装置の未使用品及び使用済品に対する前記定着ローラへの加熱初期での前記温度センサの測定温度特性の違いを利用して、前記定着装置が未使用品か否かを検出することができる。この測定温度特性としては、前記温度センサによる測定出力値と測定経過時間との関係を示す特性を例示できる。なお、前記定着ローラへの加熱初期の期間としては、前記定着ローラが加熱される時点から所定の定着温度に到達するまでの期間を例示できる。
【００１７】
本発明に係る定着装置において、前記ラッチ部の具体的態様として次のものを例示できる。すなわち、前記ラッチ部は、前記温度センサを固定するための爪と、前記爪を支持する弾性部材とを備え、前記爪は、温度下降による前記支持部の戻り変形を阻止するように前記温度センサを前記測定位置で固定する固定部と、前記支持部の温度上昇による変形に伴う前記温度センサの前記初期位置から前記測定位置への移動時に前記弾性部材の弾性力に抗して前記固定部を退避させて前記温度センサの前記測定位置への移動を許容する退避部とを有する態様である。
【００１８】
この特定事項では、前記支持部の温度上昇による変形を利用して前記爪の前記退避部が前記弾性部材の弾性力に抗して前記固定部を退避させるという簡単な保持機構で、前記初期位置から前記測定位置に移動する前記温度センサを該測定位置で前記爪の前記固定部にて自動的に且つ確実に固定することができる。
【００１９】
本発明に係る定着装置において、前記支持部としては、形状記憶合金もしくはバイメタルから構成されるものを例示できる。
【００２０】
この特定事項によれば、前記支持部は、初期状態での室温時（前記定着ローラが加熱されていない時）では、前記温度センサを前記初期位置に確実に位置させ、且つ、高温時（前記定着ローラが加熱されている時）では、温度上昇に伴い変形して前記温度センサを前記初期位置から前記測定位置に安定的に移動させることができ、これにより、前記温度センサの安定した測定温度特性を得ることができる。
【００２１】
本発明に係る定着装置において、前記ラッチ部及び前記支持部を外部から遮蔽するカバーが設けられていることが好ましい。
【００２２】
この特定事項によれば、定着装置の交換作業者が前記ラッチ部及び前記支持部を不用意に触れることができないようにすることが可能となる。
【００２３】
また、本発明に係る画像形成装置において、前記制御部は、前記温度センサの測定出力値の勾配（単位時間当たりの測定出力値の変化量）に基づき前記定着装置が未使用品か否かを判定する態様を例示できる。
【００２４】
この特定事項によれば、簡単な制御構成で前記定着装置が未使用品か否かを検出することができる。
【００２５】
この場合、さらに具体的な態様として、前記制御部は、所定時間内に前記温度センサの測定出力値の勾配（単位時間当たりの測定出力値の変化量）が前記所定値以上であることを検知した場合に前記定着装置が未使用品であると判定する態様を例示できる。
【００２６】
また、本発明に係る画像形成装置において、前記制御部は、所定時間を超えても前記温度センサの測定出力値の勾配（単位時間当たりの測定出力値の変化量）が前記所定値以上とならなかった場合に前記定着装置が故障であると判定する態様を例示できる。
【００２７】
この特定事項によれば、簡単な制御構成で前記定着装置が故障であることを検出することができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明に係る定着装置及びそれを備えた画像形成装置によると、未使用品か否かを検出するためのヒューズやセンサ等の部材を別途設けることなく前記定着装置が未使用品か否かを検出でき、これにより、未使用品か否かの検出を行っても部品点数が増えることがなく、従って装置構成の複雑化や装置の大型化を招くことを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００３０】
［定着装置の全体構成］
先ず、本発明の実施形態に係る定着装置について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る定着装置の一例である定着ユニット２７の構成を模式的に示す側面図である。この定着ユニット２７は、電子写真方式の画像形成装置１００（後述する図４参照）に着脱可能なものとされている。
【００３１】
図１に示すように、定着ユニット２７は、加熱ローラ（定着ローラの一例）１２３と、加熱ローラ１２３に対峙して配置された加圧ローラ１２４とを備えている。
【００３２】
加熱ローラ１２３は、定着ヒータ１２８，１２９により加熱されるものである。加圧ローラ１２４は、図示を省略した加圧手段によって加熱ローラ１２３に向けて押圧されている。そして、加熱ローラ１２３と加圧ローラ１２４との圧接箇所に定着ニップ部αが形成されている。また、加熱ローラ１２３及び加圧ローラ１２４は、記録用紙等の記録材Ｐを搬送する搬送方向（図中矢印Ｘ方向）に回転するようになっている。ここでは、加熱ローラ１２３は、所定の回転方向（図中矢印反時計方向Ａ）に回転駆動され、加圧ローラ１２４は、回転方向Ａとは反対方向（図中矢印時計方向Ｂ）に従動回転されるようになっている。これにより、定着ユニット２７は、トナー像が転写された記録材Ｐを加熱ローラ１２３と加圧ローラ１２４との間のニップ部αに挟持しつつ搬送することで、該記録材Ｐ上のトナーを加熱溶融して該記録材Ｐに加圧定着できるようになっている。
【００３３】
詳しくは、加熱ローラ１２３は、円筒状の金属製芯金１２３ａの外周面に弾性層１２３ｂが設けられた構成とされ、内側に定着ヒータ（ここではハロゲンヒータランプからなるメインヒータ１２８及びサブヒータ１２９）を有している。
【００３４】
加熱ローラ１２３の周囲には温度センサ１３０が設けられている。温度センサ１３０は、ここでは、接触式のサーミスタされている。加熱ローラ１２３表面の定着温度（画像形成が行われるときの温度）は、温度センサ１３０の測定出力に基づき画像形成装置１００における制御部２００（後述する図５参照）の指示の下、１６０℃〜２００℃の範囲となるようにメインヒータ１２８及びサブヒータ１２９にて制御されるようになっている。
【００３５】
加圧ローラ１２４も、加熱ローラ１２３と同様、円筒状の金属製芯金１２４ａの外周面に弾性層１２４ｂが設けられた構成とされている。本実施の形態では、加圧ローラ１２４も、内側に定着ヒータ（ここではハロゲンヒータランプからなる加圧ローラ用ヒータ１３８）を有している。
【００３６】
また、本実施の形態では、加熱ローラ１２３の回転方向Ａにおいて定着ニップ部αの下流側近傍には剥離爪１３５Ａが、加圧ローラ１２４の回転方向Ｂにおいて定着ニップ部αの下流側近傍には剥離爪１３５Ｂがそれぞれ当接しており、定着処理された記録材Ｐが加熱ローラ１２３又は加圧ローラ１２４に巻き付かないようになっている。
【００３７】
なお、本実施の形態では、定着ユニット２７は、前記の構成に加えて、加熱ローラ１２３の外周面に付着した残留トナーを拭い取るウェブシート方式のクリーニングユニット１３１を備えている。
【００３８】
クリーニングユニット１３１は、加熱ローラ１２３の回転方向Ａにおいて温度センサ１３０よりも上流側且つ定着ニップ部αよりも下流側に設けられており、ウェブシート１３３が巻き回されたウェブシート送出ローラ１３２と、ウェブシート送出ローラ１３２から引き出されたウェブシート１３３に所定のテンションを加えるテンションローラ１３４と、ウェブシート１３３を加熱ローラ１２３の外周面に圧接させる圧接ローラ１３６と、使用済みのウェブシート１３３を巻き取る巻取ローラ１３７とを備えている。
【００３９】
このクリーニングユニット１３１は、所定の交換サイクルに従って交換される定期交換部品であり、この交換サイクルが到来すると、他の部品と共に定着ユニット２７ごと交換されるものである。
【００４０】
［本発明に係る定着装置の特徴部分の説明］
本発明の実施形態に係る定着ユニット２７は、加熱ローラ１２３への加熱初期での温度センサ１３０の測定温度特性（温度測定状態）を当該定着ユニット２７の未使用品と使用済品とで異ならせるように構成されている。
【００４１】
詳しくは、定着ユニット２７は、前記した加熱ローラ１２３及び温度センサ１３０に加えて、支持部２７１と、ラッチ部２７２とを備えている。
【００４２】
図２は、図１に示す温度センサ１３０、支持部２７１及びラッチ部２７２部分を拡大して示す説明図であって、温度センサ１３０が初期位置に位置している状態を示している。また、図３は、図２に示す温度センサ１３０、支持部２７１及びラッチ部２７２部分の状態遷移図であって、図３（ａ）は、温度センサ１３０が初期位置に位置している状態を示しており、図３（ｂ）は、温度センサ１３０が初期位置から測定位置に移行する状態を示しており、図３（ｃ）は、温度センサ１３０が測定位置に位置している状態を示している。
【００４３】
支持部２７１は、定着ユニット２７が工場出荷時の未使用品の状態では、温度センサ１３０を加熱ローラ１２３から離間した初期位置（図２及び図３（ａ）参照）で支持するようになっている。
【００４４】
また、支持部２７１は、加熱ローラ１２３の温度上昇に伴い変形して温度センサ１３０を前記初期位置から加熱ローラ１２３の表面温度を測定するための測定位置（ここでは、図３（ｃ）に示すように、加熱ローラ１２３の表面と接触する位置、以下、接触位置という）へ向けて移動させるようになっている。なお、支持部２７１が変形して温度センサ１３０を前記接触位置へ移動させる温度は、ここでは１００℃程度に設定されている。
【００４５】
ラッチ部２７２は、支持部２７１にて温度センサ１３０が前記初期位置から前記接触位置に移動すると該接触位置に該温度センサ１３０を維持するように固定するものである。
【００４６】
そして、加熱ローラ１２３が加熱される前に温度センサ１３０が前記初期位置に位置しているときには、定着ユニット２７が未使用品として温度センサ１３０による温度測定が行われる。また、加熱ローラ１２３が加熱される前に温度センサ１３０が前記接触位置に固定されているときには、定着ユニット２７が使用済品として温度センサ１３０による温度測定が行われる。これにより、加熱ローラ１２３への加熱初期での温度センサ１３０の測定温度特性を未使用品と使用済品とで異ならせることができる。
【００４７】
詳しくは、支持部２７１は、形状記憶合金もしくはバイメタルから構成されている。支持部２７１は、加熱ローラ１２３の軸線方向に沿った板状の部材とされており、基端部２７１ａが定着装置本体に固設されている。また、支持部２７１は、初期状態（例えば工場出荷時の未使用品の状態）において、基端部２７１ａから加熱ローラ１２３へ向かうように延びていると共にその途中から先端部２７１ｂに向かうに従い加熱ローラ１２３に対して次第に離間する方向へ湾曲しており、先端部２７１ｂが自由端部とされている。この先端部２７１ｂに温度センサ１３０が設けられている。支持部２７１は、加熱ローラ１２３の温度上昇による雰囲気温度の上昇により加熱され、この加熱による温度上昇によって加熱ローラ１２３側へ変形し、先端部２７１ｂに設けられた温度センサ１３０の温度検知部１３０ａが加熱ローラ１２３に接触するようになっている。また、支持部２７１には、後述する爪２７３が通過する貫通孔２７１ｃが設けられている。
【００４８】
本実施の形態では、ラッチ部２７２は、爪２７３と、爪２７３を支持する弾性部材２７４とを備えている。爪２７３は、温度センサ１３０を前記測定位置に固定する機能を有している。
【００４９】
爪２７３は、固定部２７３ａと、退避部２７３ｂとを備えている。固定部２７３ａは、図３（ｃ）に示すように、温度下降による支持部２７１の戻り変形を阻止するように温度センサ１３０を前記接触位置で固定するようになっている。退避部２７３ｂは、図３（ｂ）に示すように、支持部２７１の温度上昇による変形に伴う温度センサ１３０の前記初期位置から前記接触位置への移動時に該支持部２７１に摺接しつつ弾性部材２７４の弾性力に抗して温度センサ１３０を前記接触位置に固定しない退避位置に固定部２７３ａを退避させて温度センサ１３０の前記接触位置への移動を許容するようになっている。そして、温度センサ１３０が前記接触位置に位置すると、図３（ｃ）に示すように、退避部２７３ｂによる前記退避位置への退避動作が解除され、固定部２７３ａが弾性部材２７４の弾性力により温度センサ１３０を前記接触位置で固定（ここでは温度センサ１３０を前記接触位置で固定すると共に加熱ローラ１２３に向けて押圧）するように移行する。
【００５０】
詳しくは、固定部２７３ａは、図３（ｃ）に示すように、温度センサ１３０を固定している状態において支持部２７１の加熱ローラ１２３側とは反対側面と係合する係合面とされている。また、退避部２７３ｂは、ここでは、固定部２７３ａよりも先端側に該固定部２７３ａに隣接して設けられている。退避部２７３ｂは、支持部２７１と摺接しつつ該支持部２７１に対して固定部２７３ａが前記待避位置に待避するように傾斜した傾斜面とされている。なお、退避部２７３ｂは、図２及び図３（ａ）に示す状態において、先端部２７３ｂ’が支持部２７１の当接面２７１ｃ’を基準にして変位した位置（ここでは貫通孔２７１ｃの内周面２７１ｃ’よりも内側に対応した位置）に位置し、且つ、固定部２７３ａとの境界端部２７３ｂ”が支持部２７１の当接面２７１ｃ’を基準にして先端部２７３ｂ’とは反対側に変位した位置（ここでは貫通孔２７１ｃの内周面２７１ｃ’よりも外側に対応した位置）に位置するように構成されている。
【００５１】
弾性部材２７４は、温度上昇による支持部２７１の加熱ローラ１２３側への移動に伴って退避部材２７３ｂが支持部２７１の当接面（ここでは貫通孔２７１ｃの内周面）２７１ｃ’と摺接しつつ固定部２７３ａを前記退避位置に退避させて温度センサ１３０の前記接触位置への移動を許容する程度の弾性力を有するものとされている。そして、弾性部材２７４は、温度センサ１３０が前記接触位置に位置すると退避部２７３ｂによる前記退避位置への退避動作が解除され、固定部２７３ａが弾性部材２７４の弾性力により温度センサ１３０を前記接触位置で加熱ローラ１２３に向けて押圧するように支持部２７１の当接面（ここでは貫通孔２７１ｃの内周面）２７１ｃ’を押圧する押圧面２４７’を有している。なお、弾性部材２７４は、図２及び図３（ａ）に示す状態において、押圧面２４７’が支持部２７１の当接面（ここでは貫通孔２７１ｃの内周面）２７１ｃ’を基準にして境界端部２７３ｂ”側に変位した位置に（ここでは貫通孔２７１ｃの内周面よりも外側に対応した位置で境界端部２７３ｂ”よりも内側に）位置するように構成されている。
【００５２】
本実施の形態では、弾性部材２７４は、定着装置本体に固設された第１部材２７５と、該第１部材２７５に支持されると共に爪２７３を支持する第２部材２７６とを有している。なお、第１部材２７５及び第２部材２７６の何れか一方が弾性部材であってもよい。
【００５３】
詳しくは、第１部材２７５は、基端部２７５ａが定着装置本体に固設されていると共に該基端部２７５ａから先端部２７５ｂにかけて加熱ローラ１２３の温度センサ１３０との接触位置での接線方向に略平行に延びている。第２部材２７６は、基端部２７６ａが第１部材２７５の先端部２７５ｂに接続されていると共に、図２及び図３（ａ）に示す状態において、該基端部２７６ａから先端部２７６ｂにかけて支持部２７１に向かうように且つ該支持部２７１と略直交方向に延びており、先端部２７６ｂが自由端部とされている。この先端部２７６ｂに爪２７３が設けられている。
【００５４】
以上説明した定着ユニット２７では、未使用品の場合、温度センサ１３０が支持部２７１によって初期位置（図２及び図３（ａ）参照）に位置している。加熱ローラ１２３が定着ヒータ１２８，１２９によって加熱されると、図３（ｂ）に示すように、支持部２７１が加熱ローラ１２３の温度上昇に伴い変形して温度センサ１３０を前記初期位置から前記接触位置（図３（ｃ）参照）へ向けて移行させる。
【００５５】
このとき、ラッチ部２７２の爪２７３における退避部２７３ｂが固定部２７３ａの前記待避位置への待避のために傾斜した傾斜面とされているため、支持部２７１の当接面（ここでは貫通孔２７１ｃの内周面）２７１ｃ’に摺接しつつ弾性部材２７４の弾性力に抗して前記退避位置に固定部２７３ａを退避させて温度センサ１３０の前記接触位置への移動を許容する。そして、図３（ｃ）に示すように、温度センサ１３０が前記接触位置に位置すると、退避部２７３ｂによる前記退避位置への退避動作が解除され、固定部２７３ａが弾性部材２７４の弾性力により前記退避位置から温度センサ１３０を固定する方向へ移行して温度センサ１３０を前記接触位置に固定すると共に弾性部材２７４が固定部２７３ａと協働して加熱ローラ１２３へ向けて温度センサ１３０を圧接する。
【００５６】
かかる構成を備えた定着ユニット２７では、未使用品の場合、温度センサ１３０は、支持部２７１が前記初期位置から前記接触位置へ向けて移行しつつ温度測定を行い、その後、前記接触位置で加熱ローラ１２３の表面温度を測定する。一方、使用済品の場合、温度センサ１３０は、始めから前記接触位置で加熱ローラ１２３の表面温度を測定する。これにより、温度センサ１３０の測定初期（加熱ローラ１２３への加熱初期）での測定温度特性を未使用品と使用済品とで異ならせることができる。
【００５７】
本実施の形態では、ラッチ部２７２及び支持部２７１を外部から遮蔽するカバー２７７が設けられている。このカバー２７７にラッチ部２７２及び支持部２７１が固設されている。従って、温度センサ１３０は、支持部２７１を介してカバー２７７に固定されている。
【００５８】
このカバー２７７は、使用済品の定着ユニット２７を交換した交換作業者等の者（例えばユーザ）が不用意に温度センサ１３０や支持部２７１、ラッチ部２７２に触れて温度センサ１３０及び支持部材２７１を未使用状態の姿勢に戻したりしないように設けられている。
【００５９】
［画像形成装置の全体構成］
次に、定着ユニット２７を装着した画像形成装置１００の全体構成について説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の構成を模式的に示す側面図である。なお、図４において、定着ユニット２７における温度センサ１３０やクリーニングユニット１３１等は図示を省略してある。
【００６０】
図４に示す画像形成装置１００は、電子写真方式の画像形成プロセスによって画像を形成するものであり、潜像担持体（ここでは感光体ドラム）２１と、感光体ドラム２１表面を帯電させるための帯電装置２２と、感光体ドラム２１上に静電潜像を形成するための露光装置（ここでは光書込みユニット）２３と、前記静電潜像を現像剤によって現像して感光体ドラム２１上にトナー像を形成するための現像装置２４と、感光体ドラム２１上のトナー像を記録材Ｐに転写するための転写装置（ここでは転写ユニット）２５と、記録材Ｐ上の転写画像を該記録材Ｐに定着するための定着装置（ここでは定着ユニット）２７と、転写装置２５によって転写されずに感光体ドラム２１表面に残った残留トナーを除去するためのクリーニング装置（ここではクリーニングユニット）２６と、感光体ドラム２１表面に残った残留電荷を除電するための除電装置（図示省略）とを備えている。
【００６１】
詳しくは、この画像形成装置１００は、原稿から読取られた画像データを取得したり、或いは、外部から受信した画像データを取得し、この画像データによって示されるモノクロ画像を記録材Ｐ上に形成するものであり、その構成を大別すると、原稿搬送部（ＡＤＦ）１０１、画像読取り部１０２、画像形成部１０３、記録材搬送部１０４及び給紙部１０５からなっている。
【００６２】
原稿搬送部１０１は、少なくとも１枚の原稿が原稿セットトレイ１１にセットされると、原稿を１枚ずつ原稿セットトレイ１１から引き出して搬送し、該原稿を画像読取り部１０２に導いて通過させ、該原稿を排紙トレイ１２に排出するようになっている。
【００６３】
画像読取り部１０２は、原稿搬送部１０１からの原稿画像を読取り、該原稿画像に対応する画像データを、マイクロコンピュータ等を含む制御部２００へ送信するようになっている。
【００６４】
画像読取り部１０２から制御部２００へ送信された画像データは、該制御部２００で各種の画像処理を施されてから、画像形成部１０３に出力されるようになっている。
【００６５】
画像形成部１０３は、画像データに基づく原稿画像を記録材Ｐ上に記録するものであって、既述の感光体ドラム２１、帯電装置２２、露光装置２３、現像装置２４、転写装置２５、クリーニング装置２６、定着装置２７及び除電装置を備えている。
【００６６】
感光体ドラム２１は、表面が所定方向に移動し（図中矢印Ａ方向に回転し）、その表面がクリーニング装置２６によりクリーニングされ、該クリーニングされた表面を帯電装置２２により均一に帯電される。
【００６７】
帯電装置２２は、本実施の形態では、グリッド電極を有するスコロトロン型帯電器とされている。詳しくは、帯電装置２２は、チャージャー型のものであってコロナワイヤと感光体２１との間にグリッド電極が設けられている。
【００６８】
露光装置として作用する光書込みユニット２３は、レーザー光源であるレーザー照射部２８、及びミラー群２９を備えるレーザースキャニングユニット（ＬＳＵ）である。この光書込みユニット２３は、制御部２００からの画像データを入力して、この画像データに応じたレーザー光をレーザー照射部２８から出射し、このレーザー光を、ミラー群２９を介して感光体ドラム２１に照射して、均一に帯電された感光体ドラム２１表面を露光し、感光体ドラム２１表面に静電潜像を形成するようになっている。
【００６９】
現像装置２４は、トナーを感光体ドラム２１表面に供給して、感光体ドラム２１上に形成された静電潜像を可視像化（現像）するものである。
【００７０】
転写ユニット２５は、感光体ドラム２１表面に形成されたトナー像を記録材搬送部１０４により搬送されてきた記録材Ｐに転写するようになっている。
【００７１】
詳しくは、転写ユニット２５は、弾性導電性ローラ３４を有している。弾性導電性ローラ３４は、記録材搬送部１０４から搬送されてくる記録材Ｐを感光体ドラム２１表面に押し付けるようになっている。また、弾性導電性ローラ３４には、感光体ドラム２１表面のトナー像の電荷とは逆極性の電界が印加され、この逆極性の電界により感光体ドラム２１表面のトナー像が記録材Ｐ上に転写される。例えば、トナー像が（−）極性の電荷を有する場合は、弾性導電性ローラ３４に印加さる電界の極性が（＋）極性にされる。
【００７２】
クリーニングユニット２６は、現像、転写後に感光体ドラム２１の表面に残留したトナーを除去して回収するようになっている。
【００７３】
定着ユニット２７は、既述したとおりであり、ここでは説明を省略する。
【００７４】
記録材搬送部１０４は、給紙部１０５からの記録材Ｐを搬送するための複数対の搬送ローラ４１、一対のレジストローラ４２、搬送経路４３を備えている。
【００７５】
給紙部１０５は、複数の給紙トレイ５１を備えている。各給紙トレイ５１は、記録材Ｐを蓄積しておくためのものであり、画像形成装置１００の下方に設けられている。また、各給紙トレイ５１は、記録材Ｐを一枚ずつ引き出すためのピックアップローラを備えており、該ピックアップローラにて引き出した記録材Ｐを記録材搬送部１０４の搬送経路４３へと送り出すようになっている。
【００７６】
搬送経路４３は、記録材Ｐを給紙部１０５から受け取った記録材Ｐを、レジストローラ４２によって、回転される感光体２１上のトナー像と同期をとって、転写ユニット２５へ搬送し、さらに定着ユニット２７へと搬送するようになっている。また、定着ユニット２７にて定着された記録材Ｐは、記録材搬送部１０４により排紙トレイ４７へとさらに搬送されて排出されるようになっている。
【００７７】
なお、画像形成装置１００は、図示しない操作パネル等の操作部を備えており、この操作部に後述する表示部２４０（図５参照）が設けられている。
【００７８】
［本発明に係る画像形成装置の特徴部分の説明］
図５は、図４に示す画像形成装置１００に備えられる制御部２００を中心に示す制御系の概略ブロック図である。
【００７９】
制御部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の情報処理装置からなっており、各種制御プログラムを実行することで、画像形成装置１００全体の制御（例えば、既述のとおり、温度センサ１３０の測定出力に基づく加熱ローラ１２３の表面温度制御や後述する温度センサ１３０の測定温度特性の検出）を行うように構成されている。
【００８０】
制御部２００は、図５に示すように、温度センサ１３０、メモリ２１０及び定着ヒータ用ドライバ２２０を接続している。
【００８１】
温度センサ１３０は、測定出力信号を制御部２００に送信できるようになっている。メモリ２１０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリ、及びＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、フラッシュメモリやハードディスク等の書き換え可能な不揮発性メモリを含んでおり、前記の各種制御プログラムや、必要な関数、制御部２００によって処理されるデータを記憶（例えば、定着ユニット２７の使用時間或いは印刷枚数を示すカウンタを書き換え可能な不揮発性メモリに記憶）するようになっている。定着ヒータ用ドライバ２２０は、制御部２００の指示の下、定着ヒータ１２８，１２９，１３８への通電制御を行うになっている。
【００８２】
また、制御部２００は、温度センサ１３０の測定時間を計測するタイマ２３０をさらに接続している。タイマ２３０は、リセットされた時点からの計測時間を制御部２００に送信できるようになっている。
【００８３】
また、制御部２００は、画像形成装置１００の画像形成状態や操作ガイダンス等の情報を表示する表示部２４０をさらに接続している。表示部２４０は、本実施の形態では、定着ユニット２７等の交換を要する部材が寿命到来による交換を必要とする時期になったことをユーザに知らせる表示や、各種エラーの表示を行うようになっている。
【００８４】
そして、制御部２００は、温度センサ１３０の測定出力によって該温度センサ３０の測定温度特性を検出し、該検出した測定温度特性に基づき定着ユニット２７が未使用品か否かを判定するように構成されている。
【００８５】
かかる構成を備えた画像形成装置１００によれば、前記した本発明の実施形態に係る定着ユニット２７が装着されているので、定着ユニット２７の未使用品と使用済品とで加熱ローラ１２３への加熱初期（測定初期）での温度センサ１３０の測定温度特性を異ならせることができ、この測定温度特性の違いを利用して、該温度センサ１３０により検出した測定温度特性を基づき定着ユニット２７が未使用品か否かを検出することができる。
【００８６】
本実施の形態では、制御部２００は、温度センサ１３０の測定出力値の勾配（単位時間当たりの加熱ローラ１２３表面温度の変化量、以下、温度勾配という）が所定値Ｒ（図６参照）以上であることを検知した場合に定着ユニット２７が未使用品であると判定するように構成されている。
【００８７】
図６は、温度センサ１３０による測定温度と測定経過時間との関係を示す測定温度特性のグラフである。なお、図６において、実線は、定着ユニット２７が未使用品のときの測定温度特性を示しており、破線は、定着ユニット２７が使用済品のときの測定温度特性を示している。また、符号ＴＨ０は、加熱ローラ１２３表面温度の上限値であり、例えば、加熱ローラ１２３の表面弾性層１２３ｂの樹脂が熱で溶融破壊されない程度の温度（具体的には２００℃）とすることができる。
【００８８】
使用済品の定着ユニット２７では、図３（ｃ）に示すように、加熱ローラ１２３への加熱初期（測定初期）で温度センサ１３０が前記接触位置に位置しており、加熱ローラ１２３表面と温度センサ１３０との温度差が殆どない状態で温度を測定するので、温度勾配が所定値Ｒより小さい所定の勾配範囲（図中β参照）内で推移する。一方、未使用品の定着ユニット２７では、図２及び図３（ａ）に示すように、加熱ローラ１２３への加熱初期（測定初期）で温度センサ１３０が前記初期位置に位置しており、前記初期位置から前記接触位置に移動するまでの間に周囲温度を測定すると共に前記接触位置に位置した後に加熱ローラ１２３の表面温度を測定するので、温度センサ１３０が前記初期位置から前記接触位置に位置するまでは温度勾配が勾配範囲βよりも小さく推移し（図中δ参照）、温度センサ１３０が前記接触位置に位置してからは、加熱ローラ１２３表面と温度センサ１３０との温度差が使用済品の定着ユニット２７の場合よりも大きい状態で温度を測定する分、所定値Ｒ以上（勾配範囲βよりも急峻な勾配、図中γ参照）で推移する。
【００８９】
かかる観点から、制御部２００は、所定時間（ここでは定着ヒータ１２８，１２９をオンした時刻以降の所定時間）Ｔ１内に温度勾配が所定値Ｒ以上γであることを検知した場合に定着ユニット２７が未使用品であると判定する一方、所定時間Ｔ１内に温度勾配が勾配範囲β内にあることを検知した場合には定着ユニット２７が使用済品であると判定するように構成されている。なお、所定時間Ｔ１は、加熱される加熱ローラ１２３表面温度が通常の想定し得る使用状態（例えば、加熱ローラ１２３を加熱する時点の該加熱ローラ１２３の表面温度が室温（具体的には３５℃以下）程度）で加熱ローラ１２３表面温度の上限値ＴＨ０を超えない程度の時間とすることができる。
【００９０】
本実施の形態では、さらに、制御部２００は、所定時間（ここでは定着ヒータ１２８，１２９をオンした時刻以降の所定時間）Ｔ１を超えても温度勾配が所定値Ｒ以上γ（ここでは勾配範囲βの下限値以上）とならなかった場合に定着ユニット２７が故障であると判定するように構成されている。
【００９１】
本実施の形態では、さらに、制御部２００は、定着ユニット２７が故障であると判定した場合に、警報を発する（ここでは表示部２４０に定着ユニット２７が故障であることをユーザに報知するメッセージを表示）するように構成されている。
【００９２】
次に、温度センサ１３０の測定温度特性を検出して定着ユニット２７が未使用品か否かを判定するための処理の流れを説明する。図７は、温度センサ１３０の測定温度特性を検出して定着ユニット２７が未使用品か否かを判定するための処理の流れを示すフローチャートである。
【００９３】
この処理では、画像形成装置１００への電源投入時もしくは定着ユニット２７を覆う本体扉等の開閉可能なカバー（図示せず）の開閉検知時は、定着ユニット２７が交換された可能性があり、このときに図７に示す処理フローをスタートする。
【００９４】
図７に示す処理フローでは、先ず、定着ヒータ１２８，１２９をオンし（ステップＳ１００）、タイマ２３０の温度センサ１３０による計測時間をリセットする（ステップＳ１１０）。なお、タイマ２３０をリセットするタイミングは、定着ヒータ１２８，１２９をオンする前であってもよい。
【００９５】
次に、タイマ２３０の出力値がリセット時から計測された所定時間Ｔ１内では（ステップＳ１２０：Ｎｏ）、温度勾配（例えば、温度センサ１３０によるセンサ検出温度とその検出時より一定の微小時間前でのセンサ検出温度との差分値）が勾配範囲β内にあるか否かを判断し（ステップＳ１３０）、温度勾配が勾配範囲β内にあると判断した場合には（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、定着ユニット２７が使用済品であると判定し（ステップＳ１４０）、処理を終了する。
【００９６】
一方、ステップＳ１３０で温度勾配が勾配範囲β内にないと判断した場合には（ステップＳ１３０：Ｎｏ）、温度勾配が所定値Ｒ以上γであるか否かを判断し（ステップＳ１５０）、温度勾配が所定値Ｒ以上γでないと判断した場合には（ステップＳ１５０：Ｎｏ）、温度センサ１３０によるセンサ検出温度が加熱ローラ１２３表面温度の上限値ＴＨ０を超えない限り（ステップＳ１６０：Ｎｏ）、ステップＳ１２０〜ステップＳ１６０の処理を行う。なお、このとき、センサ検出温度が上限値ＴＨ０を超えると（ステップＳ１６０：Ｙｅｓ）、表示部２４０に定着ユニット２７が故障である旨のメッセージを表示し（ステップＳ１９０）、ヒータをオフした後（ステップＳ２００）、処理を終了する。
【００９７】
一方、ステップＳ１５０で温度勾配が所定値Ｒ以上γであると判断した場合には（ステップＳ１５０：Ｙｅｓ）、定着ユニット２７が未使用品であると判定し（ステップＳ１７０）、メモリ２１０に記憶されている定着ユニット２７の使用時間或いは印刷枚数を示すカウンタをクリアし（ステップＳ１８０）、処理を終了する。
【００９８】
また、ステップＳ１２０でタイマ２３０の出力値が所定時間Ｔ１を超えたと判断した場合（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、表示部２４０に定着ユニット２７が故障である旨のメッセージを表示し（ステップＳ１９０）、ヒータをオフした後（ステップＳ２００）、処理を終了する。
【００９９】
なお、本実施の形態では、本発明の構成を加熱ローラ１２３に適用したが、加圧ローラ１２４に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明に係る定着装置の一例である定着ユニットの構成を模式的に示す側面図である。
【図２】図１に示す温度センサ、支持部及びラッチ部部分を拡大して示す説明図であって、温度センサが初期位置に位置している状態を示す図である。
【図３】図２に示す温度センサ、支持部及びラッチ部部分の状態遷移図であって、図（ａ）は、温度センサが初期位置に位置している状態を示す図であり、図（ｂ）は、温度センサが初期位置から測定位置に移行する状態を示す図であり、図（ｃ）は、温度センサが測定位置に位置している状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す側面図である。
【図５】図４に示す画像形成装置に備えられる制御部を中心に示す制御系の概略ブロック図である。
【図６】温度センサによる測定温度と測定経過時間との関係を示す測定温度特性のグラフである。
【図７】温度センサの測定温度特性を検出して定着ユニットが未使用品か否かを判定するための処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０１】
２７        定着ユニット（定着装置の一例）
１００      画像形成装置
１２３      加熱ローラ（定着ローラの一例）
１３０      温度センサ
２００      制御部
２７１      支持部
２７２      ラッチ部
２７３      爪
２７３ａ    固定部
２７３ｂ    退避部
２７４      弾性部材
２７７      カバー
Ｒ          所定値
Ｔ１        所定時間
【図１】
0005094511.tif 000002
【図２】
0005094511.tif 000003
【図３】
0005094511.tif 000004
【図４】
0005094511.tif 000005
【図５】
0005094511.tif 000006
【図６】
0005094511.tif 000007
【図７】
0005094511.tif 000008