JP2010128232A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着ベルトの局所を加熱する局所加熱方式を採用した画像形成装置において、定着ベルト全周を適切に加熱することが可能な複合機を提供する。
【解決手段】無端状の定着ベルト４０１が掛けられた定着ローラ４０２を回転する駆動手段６０３と、定着ヒータ３１１により定着ベルト４０１を局所的に加熱する加熱手段６０４とを備えた複合機１００において、上記定着ローラ４０２の回転軸に連結され、当該回転軸の回転数に対応する周波数のパルス信号を出力するエンコーダ４０５と、所定の回転数に対応する周波数のパルス信号が入力されると、上記加熱手段６０４による定着ベルト４０１の加熱を許可し、当該パルス信号の入力が停止されると、上記加熱手段６０４による定着ベルト４０１の加熱を不許可とする加熱許否手段６０５とを備えることを特徴とする複合機１００を提供する。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成装置に関し、詳しくは、定着ベルトの局所を加熱する局所加熱方式を採用した画像形成装置において、定着ベルト全周を適切に加熱することが可能な画像形成装置に関する。

近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置には、定着装置としてベルト式（ベルトタイプ）の定着装置が搭載されている。

ベルト式の定着装置は、エンドレスの定着ベルトと、定着ベルトを回転する駆動手段と、定着ベルトを局所的に加熱する加熱手段とを有する構成をしている。当該構成では、当該駆動手段により回転され、加熱手段により加熱された定着ベルトにシート等の記録媒体を接触させて未定着画像（トナー像）を加熱定着（仮定着も含む）する。

ここで、定着ベルトは加熱手段により局所的に加熱されるが、回転されることにより、ベルト全周が満遍なく均一に加熱される。そして、定着ベルトの温度を検知する温度検知手段を含む温調系により、温度検知手段の検知温度が予め設定した温度である所定温度に維持されるように加熱手段に対する供給電力が制御されて、定着ベルトの温調がなされている。

上述した定着ベルトを局所的に加熱する定着装置では、温度調整時は常に定着ベルトの走行（回転）を行わなければならない。当該走行を行わないと、加熱手段が加熱している定着ベルト部分が局所的に高温になり、定着ベルトの耐久寿命が著しく低下したり、定着ベルトの熱変形が発生したり、高温の程度が著しい場合は、定着ベルトから発火や発煙が発生する。

一方で、定着ベルトは走行しつづけると、定着ベルトの表層にクラック（切れ目）が発生するため、定着ベルトの総回転時間には制限（寿命）がある。そのため、画像形成装置のスタンバイ時には、検知温度に応じて停止と回転を交互に行う構成が知られている。当該構成により、定着ベルトへの負荷を小さくすることができるとしている。

しかしながら、スタンバイ時に停止時及び回転時とも加熱を行う局所加熱方式では、停止時に加熱された領域が回転により再び加熱領域に到達するとその部分だけベルトへの負荷が大きくなるという問題がある。一方で、ベルトを支持している支持部材等のベルトと接触する部材は熱容量が大きく暖まりにくいという問題がある。

上記問題を解決するために、特開２００７−２７２０３３号公報（特許文献１）には、エンドレスのベルトと、このベルトを回転する駆動手段と、ベルトを局所的に加熱する加熱手段と、ベルトと接触する接触部材とを有し、前記駆動手段によりベルトが回転し、記録材を挟持搬送するニップ部を通過させることで記録材上の画像を加熱する像加熱装置を前提とする技術が開示されている。

当該技術において、スタンバイ時にはベルトが停止した状態で加熱が行われる停止期間とベルトを回転させる回転期間とを有し、回転期間の回転が停止するときには回転が開始する前に停止状態で加熱手段により加熱が行われた領域の少なくとも一部が接触部材とベルトとが接触する領域と重なるように停止する像加熱装置が開示されている。当該像加熱装置により、待機時からの一枚目画像形成の生産性を落とすことなく、しかも定着ベルトの寿命を延ばすことができるとしている。
特開２００７−２７２０３３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、定着ベルトを回転する駆動手段が適切に回転することを前提とした技術であり、当該駆動手段に不具合が発生した場合には対応することが出来ないという問題がある。

つまり、当該技術では、加熱された定着ベルトが回転されることにより、定着ベルト全周が均一に加熱され、当該定着ベルトの一部分の温度を検知することにより、定着ベルト全周の温度を推定して、後の制御が行われる。そのため、定着ベルト全周の温度が不均一である場合、言い換えると、何らかの原因により、駆動手段に不具合が発生し、定着ベルトが円滑に回転していない場合、当該技術は採用することが出来ない。

定着ベルトが円滑に回転していない場合、加熱手段は定着ベルトの局所を加熱する一方で、温度検知手段はほとんど加熱されていない定着ベルトの一部分の温度を検知することになる。そうすると、例えば、画像形成装置の制御部では、温度検知手段が検知した温度は未だに所定温度に達していないと認定する一方で、現実には、定着ベルトの局所が著しく加熱されることとなる。その結果、上述した定着ベルトの耐久寿命の低下、定着ベルトの熱変形、定着ベルトから発火や発煙の発生等の問題が招来する。

そこで、本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、定着ベルトの局所を加熱する局所加熱方式を採用した画像形成装置において、定着ベルト全周を適切に加熱することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、無端状の定着ベルトが掛けられたローラを回転する駆動手段と、定着ヒータにより定着ベルトを局所的に加熱する加熱手段とを備えた画像形成装置を前提とする。

当該画像形成装置は、主に、定着ベルト式で、電磁誘導加熱方式の定着装置（いわゆるＩＨ定着（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｈｅａｔｉｎｇ ｆｉｘｉｎｇ）装置）を備えた画像形成装置に採用されるが、定着ヒータにより定着ベルトを局所的に加熱する加熱方式であれば、他の加熱方式の定着装置を備えた画像形成装置でも採用可能である。

当該画像形成装置において、上記ローラの回転軸に連結され、当該回転軸の回転数に対応する周波数のパルス信号を出力するエンコーダと、所定の回転数に対応する周波数のパルス信号が入力されると、上記加熱手段による定着ベルトの加熱を許可し、当該パルス信号の入力が停止されると、上記加熱手段による定着ベルトの加熱を不許可とする加熱許否手段とを備える。

上記エンコーダは、例えば、速度検知センサーに基づいて構成され、ローラの回転数（アナログ信号）をパルス数（デジタル信号）に変換するよう構成される。当該変換方式には、光電式、ブラシ式、磁気式等を採用することが可能である。

所定の回転数とは、例えば、画像形成可能な状態でのローラの回転数やプレヒート時でのローラの回転数など、定常状態の回転数が該当する。

上記加熱許否手段は、入力されたパルス信号が所定の回転数に対応する周波数のパルス信号と判定可能であれば、例えば、所定の時間内にパルス信号の入力が停止されると、所定の出力信号を発生するウォッチドッグタイマと、出力信号と、定着ベルトの加熱を制御する所定の制御信号とを論理和する論理和回路とを組み合せて構成しても構わない。また、加熱許否手段は、入力されたパルス信号の周期を計測するカウンタと、所定のメモリに記憶された、所定の回転数に対応する周期と、計測されたパルス信号の周期とを比較して、加熱の許否を判定する判定手段とから構成しても構わない。

さらに、当該画像形成装置は、エンコーダから出力されるパルス信号が入力されると、入力されたパルス信号の周波数が、所定の回転数に対応する周波数に基づいて決定された所定の範囲に含まれるか否かを判定するパルス信号判定手段を備え、上記パルス信号判定手段が判定した結果、入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲に含まれる場合、当該パルス信号判定手段が、上記加熱許否手段に、上記加熱手段による定着ベルトの加熱を許可させ、入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲外である場合、当該パルス信号判定手段が、上記加熱許否手段に、上記加熱手段による定着ベルトの加熱を不許可とさせるよう構成することができる。

上記パルス信号判定手段が、入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲に含まれるか否かを判定しても、パルス信号の周期が所定の範囲に含まれるか否かを判定しても構わない。

所定の範囲は、ユーザにより画像形成装置に応じて適宜設定可能な範囲である。例えば、所定のパルス信号の周波数の１／２の周波数からパルス信号の周波数までの範囲が設定される。なお、所定のパルス信号の周波数の１／３、１／４等から範囲の開始点を設定しても構わない。また、周波数を周期に換算すると、所定のパルス信号の周期から当該パルス信号の周期の２倍の周期までの範囲が設定される。なお、パルス信号の周期が２倍の周期となることは、言い換えると、ローラの回転数が低速（減速）していることに対応する。

さらに、当該画像形成装置は、上記加熱許否手段が、上記加熱手段による定着ベルトの加熱を不許可とすると、画像形成装置に備えられた表示部に、定着ベルトの加熱が不許可である旨を示す加熱不許可画面を表示させる不許可画面表示手段を備えるよう構成することができる。

表示部は、画像形成装置の操作部に備えられたタッチパネルでも、画像形成装置に備えられた液晶ディスプレイでも構わない。

本発明の画像形成装置によれば、上記ローラの回転軸に連結され、当該回転軸の回転数に対応する周波数のパルス信号を出力するエンコーダと、所定の回転数に対応する周波数のパルス信号が入力されると定着ベルトの加熱を許可し、当該パルス信号の入力が停止されると定着ベルトの加熱を不許可とする加熱許否手段とを備えるよう構成している。

これにより、ローラの回転数が所定の回転数を満たす場合、すなわち、定着ベルトが所定の回転数で回転する場合に、定着ベルトの加熱が許可されることとなる。そのため、定着ベルトが所定の回転数で回転していない場合には、定着ベルトが加熱されることはなく、定着ベルトの局所が著しく加熱される事態を確実に排除することが可能となる。その結果、局所の著しい加熱によって発生する定着ベルトの耐久寿命の低下、定着ベルトの熱変形、定着ベルトからの発火や発煙等を適切に防止することが可能となる。

さらに、エンコーダから出力されるパルス信号が入力されると、入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲に含まれるか否かを判定するパルス信号判定手段を備え、入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲に含まれる場合、上記パルス信号判定手段が、上記加熱許否手段に定着ベルトの加熱を許可させ、入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲外である場合、上記加熱許否手段に定着ベルトの加熱を不許可とさせるよう構成することができる。

これにより、所定の範囲を満たすパルス信号であれば、定着ベルトの加熱が許可されることとなる。そのため、定着ベルトの加熱許可の条件に幅を持たせて、画像形成装置を柔軟に対応させることが可能となる。また、所定の範囲を満たさないパルス信号が出力される場合、例えば、長期使用によって、定着ベルトを回転するローラの磨耗が著しい場合は、定着ベルトの回転が円滑でないと判定され、定着ベルトが加熱されることはない。そのため、定着ベルトは回転するものの、その定着ベルトの局所が著しく加熱されるという事態を確実に排除することが可能となり、局所の著しい加熱によって発生する定着ベルトの耐久寿命の低下等を適切に防止することが可能となる。また、ユーザ等が、所定の範囲を画像形成装置のスペックに応じて適宜変更することにより、定着ベルトの局所を加熱する局所加熱方式を採用した画像形成装置を機動的に対応させることも可能となる。

さらに、上記加熱許否手段が、上記加熱手段による定着ベルトの加熱を不許可とすると、画像形成装置に備えられた表示部に、定着ベルトの加熱が不許可である旨を示す加熱不許可画面を表示させる不許可画面表示手段を備えるよう構成することができる。

これにより、定着ベルトの加熱が不許可とされた場合は、定着ヒータの加熱が不許可である旨を示す加熱不許可画面を表示して、その旨をユーザに知らせることが可能となる。そのため、ユーザに定着ベルトの回転が円滑でない原因を早期に発見させ、迅速に定着ベルト近傍の部材をユーザに修復させることが可能となり、結果として、メンテナンス管理の強化を図ることが可能となる。

以下に、添付図面を参照して、本発明の画像形成装置の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、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。また、フローチャートにおける数字の前に付されたアルファベット「Ｓ」はステップを意味する。

＜画像形成装置＞
以下に、本発明に係る画像形成装置について説明する。

図１は、画像形成装置の概略模式図である。ただし、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。

なお、本発明の画像形成装置は、例えばプリンタやスキャナ単体、あるいはプリンタ、コピー、スキャナ、ファックス等を備えた複合機等が該当し、コピーサービス、スキャナサービス、ファクシミリサービス、プリンタサービス等を備えた画像形成装置として機能する。以下に、例えばコピーサービスを利用する場合の複合機１００（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）の動作を簡単に説明する。

ユーザが複合機１００を使用してコピー機能を実行する場合、原稿を複合機１００の上面に備えられている原稿台に載置する。続いて、ユーザがコピー機能に関連する設定を上記操作部１０１（タッチパネルを含む）から入力し、当該操作部１０１に設けられたスタートキーを押下して、複合機１００が印刷処理を開始する。

複合機１００が印刷処理を開始すると、画像読取部１０２において、光源１０３から照射された光が、上記原稿台に置かれた原稿に反射される。反射された光は、ミラー１０４、１０５、１０６によって撮像素子１０７に導かれる。導かれた光は上記撮像素子１０７により光電変換されて、上記原稿に対応する画像データが生成される。なお、上記画像読取部１０２は、複合機１００のスキャン機能を実行する際にも駆動される。

上記画像データは、複合機１００の側壁に接続されたケーブル１０８を介して複合機１００に送信される場合もある。この場合は、上記複合機１００がファクシミリ送受信機能やプリント機能を実行する場合である。

さて、上記画像データをトナー像として転写する駆動部が画像形成部１０９である。上記画像形成部１０９には感光体ドラム１１０が備えられている。上記感光体ドラム１１０は、一定速度で所定の方向に回転し、その周囲には、回転方向の上流側から順に、帯電器１１１、露光ユニット１１２、現像器１１３、転写器１１４、クリーニングユニット１１５などが配置されている。

上記帯電器１１１は、上記感光体ドラム１１０の表面を一様に帯電させる。上記露光ユニット１１２は、帯電された上記感光体ドラム１１０の表面に、上記画像データに基づいてレーザーを照射し、静電潜像を形成する。上記現像器１１３は、搬送された静電潜像に、トナーを付着させてトナー像を形成する。形成されたトナー像は、上記転写器１１４により、記録媒体（例えば、シート）に転写される。上記クリーニングユニット１１５は、上記感光体ドラム１１０の表面に残された余分なトナーを取り除く。これらの一連のプロセスは、上記感光体ドラム１１０が回転することにより実行される。

上記シートは、上記複合機１００に備えられた複数の給紙カセット１１６から搬送される。搬送される時は、上記シートはピックアップローラ１１７により何れか１つの上記給紙カセット１１６から搬送路へ引き出される。上記各給紙カセット１１６には、それぞれ異なる紙種のシートが収容されており、上記画像形成に関する設定に基づいてシートが給紙される。

搬送路に引き出された上記シートは、搬送ローラ１１８やレジストローラ１１９により感光体ドラム１１０と転写器１１４の間に送り込まれる。送り込まれると、上記シートは上記転写器１１４により上記トナー像が転写され、定着装置１２１に搬送される。また、搬送ローラ１１８に搬送されるシートは、複合機１００の側面に備えられた手差しトレイ１２０から搬送される場合もある。

上記トナー像が転写されたシートが上記定着装置１２１に備えられた定着部１２２と加圧部１２３の間を通過すると、上記トナー像に熱と圧力が印加されて、可視像がシートに定着される。熱をシートに供給する上記定着部１２２の定着ベルト（図示せず）の熱量は定着ヒータ（図示せず）を介し、紙種に応じて最適に設定され、上記定着が適切に行われる。なお、定着ベルトの近傍には、その定着ベルトの温度を検知可能なサーミスタ（図示せず）が備えられており、画像形成部１０９が、温度変動に対応するサーミスタの電気抵抗の変動を検知することにより当該定着ベルトの加熱、言い換えると定着ヒータの加熱を制御する（後述する）。上記可視像がシートに定着されて画像形成が終了し、当該シートは印刷物として複合機１００の側壁に設けられた排紙トレイ１２４に積載され、収容される。

上記手順により、複合機１００はコピー機能をユーザに提供する。また、複合機１００が他の機能を提供する場合は、上記画像読取部１０２と上記画像形成部１０９とが駆動して提供する。以下、ユーザから所定の処理条件（コピー機能に関連する設定）を受け付けたり、所定の画面をタッチパネル上に表示する手段を条件受付手段（後述する）、が追う読取部１０２にて原稿の画像を読み取り、画像形成部１０９にて、受け付けた指示と読み取った画像データとに基づいて画像形成を実行する手段を画像形成手段（後述する）と称する。

図２は、複合機１００に備えられた操作部１０１の外観の一例を示す図である。ユーザは、上記操作部１０１を用いて、上述のような機能提供についての設定条件等を入力する。設定条件の入力等が行なわれる際に、上記操作部１０１に備えられたタッチパネル２０１、タッチペン２０２、操作キー２０３が用いられる。

上記タッチパネル２０１には、上述した設定条件を入力する機能と、入力された設定条件等を表示する機能とが兼ね備えられている。すなわち、タッチパネル２０１上に表示された画面内の選択項目等を押下することによって、選択項目等に関連付けられた設定条件の入力が行われる。また、入力された項目等は、その背景色を白色からグレー色へ変更してタッチパネル２０１上に表示されるため、ユーザによって随時視認される。また、複合機１００にエラーや緊急事態が発生した場合、タッチパネル２０１には、ユーザに対してエラー等を知らせるための画面が表示される。表示された画面に従って、ユーザはエラーや緊急事態に対応することができる。なお、タッチパネル２０１上に表示された、定着ベルトの加熱が不許可である旨を示す加熱不許可画面については、後述する。

タッチパネル２０１の近傍には、タッチペン２０２が備えられており、ユーザがそのタッチペン２０２の先をタッチパネル２０１に接触させると、タッチパネル２０１下方に設けられたセンサーが接触先を検知する。そのため、タッチペン２０２の接触により、キーボード画面のキーの押下や所定の手書き情報の入力が可能である。

さらに、タッチパネル２０１近傍には、所定数の操作キー２０３が設けられ、例えば、テンキー２０４、スタートキー２０５、クリアキー２０６、ストップキー２０７、リセットキー２０８、電源キー２０９が備えられている。なお、上記テンキー２０４は、部数や倍率を設定する際に具体的な数字の入力に用いられる。

次に、図３を用いて、複合機１００の制御系ハードウェアの構成を説明する。図３は、複合機１００における制御系ハードウェアの概略構成図である。ただし、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。

複合機１００の制御回路は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３０３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）３０４、各駆動部に対応するドライバ３０５、直流電源（図示せず）からサーミスタ３０６を介して入力される直流電源電圧の電圧値であるアナログ信号を温度データとしてデジタル信号に変換するＡ／Ｄ部（Ａ／Ｄ変換器）３０７、トライアック等からなるスイッチング素子３０８へ当該ＣＰＵ３０１からの制御信号（オン信号またはオフ信号）を送信するＩ／Ｏ部３０９を内部バス３１０によって接続している。

直流電源は、例えば、外部電源からの交流電圧を所定の電圧値を有する直流電圧に整流する整流器等に基づいて構成される。複合機１００と接続された、外部に設けられる商用電源の交流電源（図示せず）は、交流電源電圧をスイッチング素子３０８を介して定着ヒータ３１１に印加（入力）するよう構成される。従って、上記ＣＰＵ３０１が当該スイッチング素子３０８のオンオフ状態を制御することにより、定着ヒータ３１１に印加される交流電源電圧を制御することが可能である。定着ヒータ３１１に交流電源電圧が印加されると、定着ヒータ３１１は加熱を開始する。

上記ＣＰＵ３０１は、例えば、ＲＡＭ３０３を作業領域として利用し、上記ＲＯＭ３０２、上記ＨＤＤ３０４等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて上記ドライバ３０５とデータや指示を授受し、上記図１に示した各駆動部の動作を制御する。また、上記ＣＰＵ３０１は、Ａ／Ｄ部３０７からのデータを授受し、所定の制御信号（例えば、オン信号に対応するＨＩ信号、オフ信号に対応するＬＯＷ信号）をＩ／Ｏ部３０９を介してスイッチング素子３０８に送信し、スイッチング素子３０８のオンオフ状態を制御する。上記駆動部以外の後述する各手段（図６、図９に示す）についても、上記ＣＰＵ３０１がプログラムを実行するとともに、データや指示を授受することで当該各手段を実現する。上記ＲＯＭ３０２や上記ＨＤＤ３０４には、以下に説明する各手段を実現するプログラムやデータが記憶されている。

＜第一の実施形態＞
次に図４を参照しながら、第一の実施形態に係る複合機の定着装置の主な構成について説明する。図４は、第一の実施形態に係る複合機の定着装置の主な構成を示す図である。なお、第一の実施形態に直接には関係しない各部の詳細は省略している。また、以下では、図４の上下方向を定着装置の上下方向とし、図１の左右方向を定着装置の前後方向として説明する。また、図４の破線矢印は、紙の搬送方向を示す。

第一の実施形態に係る複合機の定着装置は、定着ベルト式で、電磁誘導加熱方式の定着装置（ＩＨ定着装置）である。

定着装置１２１の定着部１２２には、定着ヒータ３１１から局所的に熱を印加される、無端状で可撓性の定着ベルト４０１と、定着ベルト４０１が巻き掛けられ、その定着ベルト４０１に回転を伝達する定着ローラ４０２と、定着ローラ４０２に巻き掛けられた定着ベルト４０１がさらに巻き掛けられて、その定着ベルト４０１に所定の張力を印加する定着テンションローラ４０３と、定着ヒータ３１１が加熱する定着ベルト４０１の局所である加熱対象位置の近傍で、定着ベルト４０１の外周表面に接触され、その接触位置の温度を検知するサーミスタ３０６とが備えられている。なお、加熱対象位置は、図４に示すように、定着装置１２１の後方に対して定着ベルト４０１の上方の一部分の位置であり、加熱対象位置の近傍は、定着装置１２１の後方に対して定着ベルト４０１の後方の一部分の位置である。

定着ローラ４０２の回転軸と定着テンションローラ４０３の回転軸とは相互に平行で、定着装置１２１の機床に対して平行に配置される。そのため、定着ローラ４０２と定着テンションローラ４０３とに巻き掛けられた定着ベルト４０１の側面（定着装置１２１の前後方向に対して定着ベルト４０１の左右側面）の周端部は、ほぼ楕円形を有しており、その楕円形の長軸が定着装置１２１の機床に対して平行に配置される。また、定着ローラ４０２の回転軸が、定着装置１２１の前方の左側面に対して時計回りに回転すると、定着テンションローラ４０３と定着ベルト４０１とが当該左側面に対して時計回りに回転する。

定着ローラ４０２の回転軸には、定着ローラ４０２に回転を伝達する定着モータ４０４の回転軸と連結するよう構成され、その定着ローラ４０２の回転軸に、当該回転軸が所定の回転角度だけ回転すると、その回転に対応して所定のエンコーダパルス（以下、パルス信号）を出力するエンコーダ４０５が備えられている。エンコーダ４０５が出力するパルス信号は、ＣＰＵ３０１に入力され、当該ＣＰＵ３０１が、その周波数を定着ローラ４０２の回転数として検出・監視する。なお、周波数は、周期に換算可能である。また、パルス信号の周波数は、エンコーダ４０５を構成するパルス板の寸法、スリット数等に応じて適宜変更可能である。

定着装置１２１の加圧部１２３には、定着装置１２１の下方、言い換えると、定着ベルト４０１の下方で、紙（トナー像が転写されたシート）の搬送経路Ｐを介して当該定着ベルト４０１の位置と対向する位置に、搬送される紙に圧力を印加する加圧ベルト４０６が設けられる。当該加圧ベルト４０６は、回転を伝達する加圧ローラ４０７に巻き掛けられる。加圧ローラ４０７は、定着ローラ４０２の下方で、紙の搬送経路Ｐを介して当該定着ローラ４０２の位置と対向する位置に配置される。また、加圧ローラ４０７に巻き掛けられた加圧ベルト４０６に所定の張力を印加する加圧テンションローラ４０８が備えられる。加圧テンションローラ４０８は、定着テンションローラ４０３の下方で、紙の搬送経路Ｐを介して当該定着テンションローラ４０３の位置と対向する位置に配置される。

加圧ローラ４０７の回転軸と加圧テンションローラ４０８の回転軸とは相互に平行で、定着装置１２１の機床に対して平行に配置され、さらに、図示しない加圧手段により加圧ローラ４０７の回転軸と加圧テンションローラ４０８の回転軸とが相互に平行を保持したまま、定着装置１２１の上下方向に移動可能となるよう構成される。そのため、加圧ローラ４０７の回転軸と加圧テンションローラ４０８の回転軸とが上方へ移動すると、加圧ベルト４０６を介して定着ベルト４０１に所定のニップ圧を有するニップ部が形成される。トナー像を有するシートが当該ニップ部を通過すると、熱と圧力とが印加され、可視像が形成されることになる。

定着ローラ４０２、定着テンションローラ４０３、加圧ローラ４０７、加圧テンションローラ４０８は、いずれも、中空芯金の外周面に耐熱性ゴム等の弾性材層を形成した弾性ローラであり、同一の半径と、同一の軸の長さを有するよう構成される。

また、定着ベルト４０１と加圧ベルト４０６は、いずれも、基層としての金属ベルト（例えばＮｉ）の外周面にシリコーンゴム等の弾性表層を形成した電磁誘導発熱性の部材である。

定着ローラ４０２と加圧ローラ４０６とには、定着装置１２１の前方の左側面に対して時計回りに所定の回転数（回転速度）で回転を伝達するモータ（定着モータ４０４、加圧モータ４０９）がそれぞれ連結されている。定着モータ４０４、加圧モータ４０９には、回転を制御する駆動回路４１０が接続され、当該駆動回路４１０が定着ローラ４０２の回転数と加圧ローラ４０６の回転数とが同等となるよう、同期制御等を行う。当該駆動回路４１０は、ＣＰＵ３０１と接続され、ＣＰＵ３０１からの所定の制御信号により制御される。

定着ヒータ３１１は、誘導加熱コイルと、例えばフェライトコアや積層コア等の磁性体コアとを有し、当該定着ヒータ３１１に交流電源電圧が印加されると、その誘導加熱コイルに磁束を発生させるよう構成される。当該磁束によって、定着ヒータ３１１は、その誘導加熱コイルとの対向位置を、定着ベルト４０１の加熱対象位置として局所的に誘導加熱する。なお、定着ヒータ３１１の誘導加熱コイルの寸法、性能と、定着装置１２１の構成上の理由により、定着ヒータ３１１は、定着ベルト４０１を局所的に加熱することになる。誘導加熱コイルを流れる交流電流の周波数に応じて、磁束の発生の程度、すなわち、発生する熱量の程度が変動するため、定着ヒータ３１１に印加される交流電源電圧の周波数は随時調整される。定着ヒータ３１１に印加される交流電源電圧は、上述したスイッチング素子３０８を介して、ＣＰＵ３０１が制御する。

上記ＣＰＵ３０１が、定着ヒータ３１１により定着ベルト４０１を加熱するとともに、加圧手段を介して定着ベルト４０１と加圧ベルト４０７とを加圧した状態で、定着ローラ４０２と加圧ローラ４０７を介して定着ベルト４０１と加圧ベルト４０７とを回転することにより、定着装置全体１２１（定着部１２２の定着ベルト４０１、加圧部１２３の加圧ベルト、定着ローラ４０２、定着テンションローラ４０３、加圧ローラ４０７、加圧テンションローラ４０８等）に熱が供給される。

定着ベルト４０１の外周表面の温度を検知するために、定着ヒータ３１１の加熱対象位置の近傍にサーミスタ３０６が備えられており、そのサーミスタ３０６は定着ベルト４０１の加熱対象位置の近傍に接触するよう配置される。そのため、サーミスタ３０６の温度は、定着ベルト全周４０１ではなく、定着ベルト４０１の局所的な位置の温度に対応する。サーミスタ３０６が温度を検知している際に、定着ベルト４０１が所定の回転数で回転していると、サーミスタ３０６の温度は、定着ベルト全周４０１の温度として見積もられる。サーミスタ３０６から出力される所定の信号（直流電源電圧の電圧値）はＡ／Ｄ部３０７を介してＣＰＵ３０１に入力される。ＣＰＵ３０１は、入力されたデジタルデータ信号を温度に換算して、定着ベルト４０１の温度を検出・監視する。なお、定着装置１２１の構成上の理由、サーミスタ３０６の検出精度等の理由により、サーミスタ３０６が定着ベルト４０１に接触する位置が、定着ベルト４０１の加熱対象位置と重複しない構成を採用する。

次に図５を参照しながら、第一の実施形態に係る複合機の主要な回路構成について説明する。図５は、第一の実施形態に係る複合機の主要な回路を示す図である。なお、第一の実施形態に直接には関係しない各部の詳細は省略している。

図５に示すように、ＣＰＵ３０１が駆動回路４１０を介して、定着モータ４０４を所定の回転数で回転させると、当該定着モータ４０４と連結した定着ローラ４０２は定着ベルト４０１を回転する。例えば、画像形成を実行する場合、ＣＰＵ３０１が定着可能な状態へ移行するために、定着モータ４０４（定着ローラ４０２）を定着可能な回転数（以下、コピー駆動時の回転数とする）で回転する。定着ローラ４０２が回転すると、定着ローラ４０２の回転軸に備えられたエンコーダ４０５がその回転に対応するパルス信号（コピー駆動時の回転数に対応するパルス信号）を出力する。当該エンコーダ４０５は、複合機１００の制御回路の第一のウォッチドッグタイマ５０１と接続されており、その回転数に対応する周波数のパルス信号が、第一のウォッチドッグタイマ５０１に入力される。

ここで、第一のウォッチドッグタイマ５０１とは、所定の時間内にパルス信号の入力が停止されると、定着ヒータ３１１に接続されたスイッチング素子３０７のオフ信号に対応する出力信号を発生する回路のことであり、レジスタ、カウンタ、信号発生回路から構成される。

第一のウォッチドッグタイマ５０１では、所定の時間として、コピー駆動時の回転数に対応する周期（周波数）が設定されている。コピー駆動時に対応して定着ローラ４０２の回転から発生するパルス信号が第一のウォッチドッグタイマ５０１に入力されると、第一のウォッチドッグタイマ５０１がアクティブ状態となり、スイッチング素子３０８のオフ信号に対応する出力信号を発生しない。一方、パルス信号が所定の時間内に第一のウォッチドッグタイマ５０１に入力されなくなると、第一のウォッチドッグタイマ５０１が非アクティブ状態となり、第一のウォッチドッグタイマ５０１はオフ信号に対応する出力信号を発生する。発生された出力信号は、第一の論理和回路５０２（ＯＲ回路）に入力される。

第一の論理和回路５０２の入力端子には、第一のウォッチドッグタイマ５０１の出力端子と接続されているとともに、ＣＰＵ３０１の出力端子とも接続されており、当該ＣＰＵ３０１の出力端子からスイッチング素子３０８の制御信号（オン信号またはオフ信号）が第一の論理和回路５０２に入力される。そのため、第一の論理和回路５０２は、第一のウォッチドッグタイマ５０１からの出力信号と、ＣＰＵ３０１からのスイッチング素子３０８の制御信号とを論理和する。さらに、第一の論理和回路５０２の出力端子は、スイッチング素子３０８の入力端子に接続されている。

当該構成により、第一のウォッチドッグタイマ５０１がアクティブ状態である場合、第一のウォッチドッグタイマ５０１は出力信号を発生しないため、第一の論理和回路５０２がＣＰＵ３０１からのスイッチング素子３０８の制御信号を論理和し、ＣＰＵ３０１が第一の論理和回路５０２を介して制御信号をスイッチング素子３０８に入力する。この場合は、ＣＰＵ３０１が適切に定着ヒータ３１１の加熱を制御する、すなわち、ＣＰＵ３０１が定着ヒータ３１１に交流電源電圧を適切に印加する。

一方、第一のウォッチドッグタイマ５０１が非アクティブ状態となると、第一のウォッチドッグタイマ５０１は出力信号を発生するため、第一の論理和回路５０２が当該出力信号とＣＰＵ３０１からのスイッチング素子３０８の制御信号を論理和し、ＣＰＵ３０１がオフ信号に対応する出力信号をスイッチング素子３０８に入力する。この場合は、スイッチング素子３０８はオフ状態となり、定着ヒータ３１１に対する交流電源電圧の印加が停止される。

なお、後述する各手段（図６に示す）は、図３で説明した回路に加えて、図５で説明した主要な回路により構成される。

次に図６乃至図７を参照しながら、定着ベルトの局所を加熱する局所加熱方式を採用した画像形成装置において、定着ベルト全周を適切に加熱する手順について説明する。図５は、本発明の実施形態に係る複合機の機能ブロック図である。図６は、本発明の実施形態の実行手順を示すためのフローチャートである。

例えば、複合機１００が待機時での消費電力を抑えた状態であるスリープ状態である場合に、ユーザが、複合機１００に備えられた操作部１０１を触れると、条件受付手段６０１が当該接触を検知し、複合機１００のスリープ状態を解除して、当該スリープ状態から画像形成可能な状態へ移行する。

上記スリープ状態では、制御回路にのみ所定の直流電圧が印加されている状態であり、複合機１００の定着装置１２１に備えられた定着ヒータ３１１には、交流電源電圧が印加されていない状態であるとする。言い換えると、上記スリープ状態では、加熱手段６０２が、定着ヒータ３１１に交流電源電圧を入力するスイッチング素子３０８（図示せず）をオフ状態に制御して、定着ヒータ２０６に交流電源電圧が印加されないように制御（維持）している。

一方、上記画像形成可能な状態とは、画像読取部３０９で読み取られた画像に対応するトナー像を即時にシートに定着することが可能な状態をいう。画像形成可能な状態であれば、定着ヒータ３１１に交流電源電圧が印加されて、定着ベルト４０１が定着可能な温度で加熱された状態であり、さらに、その定着ベルト４０１が巻き掛けられた定着ローラ４０２が所定の回転数（コピー動作時の回転数とする）で回転を維持している状態である。定着ヒータ３１１に対する交流電源電圧の印加と、定着ベルト４０１の回転の維持とにより、定着装置全体１２１の温度が定着可能な温度を維持することになる。

そこで、条件受付手段６０１は、画像形成手段６０２に、画像形成可能な状態へ移行する旨の命令Ａを送信する。画像形成手段６０２が当該命令Ａを受信すると、画像形成手段６０２が、駆動手段６０３に、定着ローラ４０２をコピー動作時の回転数で回転する旨の命令Ｂ（定着ローラの回転開始の命令）を送信する（図７：Ｓ１０１）。

さらに、画像形成手段６０２は、加熱手段６０４に、定着ヒータ３１１に交流電源電圧を印加させ、定着ベルト４０１の温度を定着可能な温度まで上昇させる旨の命令Ｃ（定着ベルトの昇温開始の命令）を送信する（図７：Ｓ１０２）。

上記加熱手段６０４には、後述する加熱許否手段６０５と接続されており、加熱許否手段６０５が加熱手段６０４を監視している。加熱許否手段６０５は、エンコーダ４０５から出力されるパルス信号に基づいた判定の結果により、加熱手段６０４による定着ベルト４０１の加熱の許否を実行するよう構成されており、画像形成手段６０２が加熱手段６０４に上記命令Ｃを送信した時点では、加熱手段６０４は定着ベルト４０１を加熱することはできない。

一方、上記命令Ｂを受信した駆動手段６０３は、コピー動作時の回転数で定着ローラ４０２の回転を開始する。定着ローラ４０２が回転を開始すると、定着ローラ４０２に巻き掛けられた定着ベルト４０１が回転を開始し、定着ローラ４０２の回転軸に備えられたエンコーダ４０５が、その回転数に対応する周波数のパルス信号（コピー動作時のパルス信号とする）を出力する（図７：Ｓ１０３）。定着ローラ４０２の回転軸の部材、寸法、エンコーダ４０５のスリット数等に応じて変動するものの、例えば、定着ローラ４０２のコピー動作時の回転数を２２００ｒｐｍとし、定着ローラ４０２の回転軸に取り付けられたパルス板のスリット数を４箇所とすると、出力されるコピー動作時のパルス信号の周波数は１４３Ｈｚ、その周期は、７ｍｓｅｃと設定される。

エンコーダ４０５は、加熱許否手段６０５と接続されており、エンコーダ４０５から出力されたパルス信号は、加熱許否手段６０５に入力される。加熱許可手段６０５にパルス信号が入力されると、加熱許可手段６０５が、入力されたパルス信号がコピー動作時のパルス信号か否かを判定する（図７：Ｓ１０４）。

判定方法は、以下の方法が挙げられる。例えば、加熱許否手段６０５が、図５で示した第一のウォッチドッグタイマ５０１と第一の論理和回路５０２とから構成される場合、第一のウォッチドッグタイマ５０１に関する所定の時間を、コピー動作時のパルス信号の周期（上述では、７ｍｓｅｃ）に設定する。上記命令Ｃを受信した加熱手段６０４が定着ヒータ３１１に交流電源電圧を印加しようとする場合に、加熱許否手段６０５がエンコーダ４０５からのパルス信号を所定の時間内に受信すると、加熱許否手段６０５は、入力されたパルス信号がコピー動作時のパルス信号であると判定する。なお、当該判定の場合、加熱許否手段６０５が、加熱手段６０４が定着ヒータ３１１を制御する制御信号のみを論理和し、定着ベルト４０１の加熱を許可する。定着ベルト４０１の加熱（開始）が許可されると、加熱手段６０４は定着ヒータ３１１に交流電源電圧を印加して、定着ベルト４０１を加熱する。一方、加熱許否手段６０５が所定の時間内にエンコーダ４０５からのパルス信号を受信しなくなる、すなわち、エンコーダ４０５からのパルス信号が所定の時間内に加熱許否手段６０５に入力されないと、加熱許否手段６０５は、入力されたパルス信号がコピー動作時のパルス信号でないと判定する。なお、当該判定の場合、加熱許否手段６０５が、加熱手段６０４が定着ヒータ３１１を制御する制御信号と第一のウォッチドッグタイマ５０１の出力信号とを論理和し、定着ベルト４０１の加熱を不許可とする。定着ベルト４０１の加熱（開始）が不許可とされると、加熱手段６０４は定着ベルト４０１を加熱することができない。

また、加熱許否手段６０５が上述した構成を取る必要は無く、例えば、加熱許否手段６０５が、エンコーダ４０５から入力されたパルス信号のＨＩ信号から時間を計時して、当該パルス信号のＨＩ信号から後続のパルス信号のＨＩ信号までの時間を計測し、所定のメモリに記憶された、コピー動作時のパルス信号の周期と比較し、計測した時間とその周期とが一致しているか否かを判定するよう構成してもよい。なお、周期を周波数に変換しても構わない。

当該判定の結果、加熱許否手段６０５が、入力されたパルス信号がコピー動作時のパルス信号であると判定すると、加熱許否手段６０５が、定着ベルト４０１が所定の回転数で適切に回転していることを認識し、加熱手段６０４に、定着ベルト４０１の加熱を許可する（図７：Ｓ１０４ＹＥＳ→Ｓ１０５）。

定着ベルト４０１の加熱を許可する方法は、上述した第一の論理和回路５０２を採用する方法以外にも、例えば、加熱手段６０４が、定着ヒータ２０６に交流電源電圧を入力するスイッチング素子３０８へ送信する制御信号（オンオフ信号）を接続する方法、定着ヒータ３１１への交流電源電圧の印加を開始する方法等が該当する。

加熱手段６０４は、上記加熱許否手段６０５による加熱の許可を受けてから、定着ベルト４０１の加熱を開始する（図７：Ｓ１０６）。具体的には、加熱手段６０４が、定着ヒータ３１１に交流電源電圧を印加し、定着ベルト４０１を局所的に加熱する。

当該構成により、定着ベルト４０１が所定の回転数で適切に回転してから、定着ヒータ３１１による定着ベルト４０１の局所的加熱が開始されるため、定着ベルト４０１に与えられる熱量が偏在することなく、定着ベルト全周４０１を適切に加熱することが可能となる。

さらに、加熱手段６０４は、定着ベルト４０１の局所であり、定着ヒータ３１１の加熱対象位置に該当しない局所の温度を検知するサーミスタ３０６を介して、定着ベルト４０１の温度を検知する。これにより、加熱手段６０４は、定着ヒータ３１１により定着ベルト４０１を加熱しながら、サーミスタ３０６により定着ベルト４０１の温度を監視し、定着ベルト４０１および定着装置全体１２１を定着可能な温度まで加熱することになる。なお、定着装置全体１２１が定着可能な温度まで加熱される際も、上記加熱許否手段６０５は、エンコーダ４０５からのパルス信号を受信し、加熱手段６０４による加熱の許否を実行する、つまり、加熱許否手段６０５は加熱手段６０４を監視する（図７：Ｓ１０７ＮＯ→Ｓ１０４）。

定着装置全体１２１が定着可能な温度まで加熱されると、加熱手段６０４は、定着ベルトの昇温を完了した旨（定着装置全体の昇温を完了した旨）の命令Ｄを画像形成手段６０２に送信する（図７：Ｓ１０７ＹＥＳ→Ｓ１０８）。画像形成手段６０２は、当該命令Ｄに基づいて定着ベルト４０１の昇温完了を確認する。さらに、画像形成手段６０２は、他の状態（条件）、例えば、感光体ドラム１１０が画像形成可能な回転速度に到達した状態等を確認して、画像形成可能な状態への移行を完了する。この後、例えば、画像形成手段６０２が、条件受付手段６０１を介してユーザからコピーする旨の命令を受信すると、画像形成を実行することになる。

一方、駆動手段６０３が、定着ローラ４０２の回転を開始したにも関わらず、定着ローラ４０２が適切に回転しない場合、エンコーダ４０５が定着ローラ４０２の回転軸を介してコピー動作時のパルス信号を出力しないこととなる。定着ローラ４０２が適切に回転しない場合は、例えば、長期使用による定着ローラ４０２、定着ベルト４０１の磨耗、損傷の発生、定着ベルト４０１の熱変形による張力の変動、定着ローラ４０２、定着ベルト自体４０１の破損等が原因として挙げられる。また、これらの場合に、エンコーダ４０５がパルス信号を発生しない場合を加えても構わない。これらの場合では、エンコーダ４０５から、コピー動作時のパルス信号の周波数と異なる周波数のパルス信号（不適合パルス信号とする）が出力される（図７：Ｓ１０３）。

加熱許否手段６０５が、入力された不適合パルス信号がコピー動作時のパルス信号か否かを判定した結果、パルス信号がコピー動作時パルス信号でないと判定すると、定着ベルト４０１が所定の回転数で適切に回転していないことを認識し、加熱手段６０４に、定着ベルト４０１の加熱を不許可とする（図７：Ｓ１０４ＮＯ→Ｓ１０９）。この場合、加熱手段６０４は、画像形成手段６０２から命令Ｃを受信しても、加熱許否手段６０５により、定着ヒータ３１１に交流電源電圧を印加することが出来ず、定着ベルト４０１の加熱を開始することが出来なくなる。

定着ベルト４０１の加熱を不許可する方法は、上述した第一の論理和回路５０２を採用する方法以外にも、例えば、加熱手段６０４が、定着ヒータ３１１に交流電源電圧を入力するスイッチング素子３０８へ送信する制御信号（オンオフ信号）を遮断する方法、定着ヒータへの交流電源電圧の印加を遮断する方法等が該当する。

当該構成により、定着ベルト４０１が所定の回転数で適切に回転していないにも関わらず、定着ヒータ３１１による定着ベルト４０１の局所的加熱が開始されることはない。なお、定着装置全体１２１が定着可能な温度まで加熱される際も、上記加熱許否手段６０５は、加熱手段６０４を監視しているため（図７：Ｓ１０７ＮＯ→Ｓ１０４）、例えば、加熱手段６０４が、定着ベルト４０１を加熱している間に、何らかの原因（ユーザが誤って複合機１００と物理的に衝突した等）により、定着ベルト４０１が所定の回転数で適切に回転しなくなった場合でも、エンコーダ４０５から発生されるパルス信号は、不適合パルス信号となるため、加熱許否手段６０５が、エンコーダ４０５を介して、定着ベルト４０１が所定の回転数で適切に回転していないことを認識し、加熱手段６０５に、定着ベルト４０１の加熱を不許可する。

加熱許否手段６０５が、加熱手段６０４に対して定着ベルト４０１の加熱を不許可とすると、加熱許否手段６０５を監視していた不許可画面表示手段６０６は、条件受付手段６０１を介して、操作部１０１のタッチパネル２０１（表示部）に、定着ベルト４０１の加熱が不許可である旨を示す加熱不許可画面を表示させる（図６：Ｓ１１０）。なお、上記不許可画面表示手段６０６が加熱不許可画面を表示する場合は、画像形成手段６０２が命令Ｃを加熱手段６０４に送信したにも関わらず、加熱許否手段６０５が、定着ベルト４０１の加熱を不許可とする場合である。

上記加熱不許可画面には、図２に示すように、例えば、定着ベルト４０１を適切に回転することができない旨のエラーメッセージ２００１「定着ベルトが適切に回転されません。」と、定着ヒータ３１１の加熱を停止する旨のメッセージ２００２「定着ヒータの加熱を停止しました。」と、ユーザに管理者またはサービスマンへの連絡を促す旨のメッセージ２００３「管理者またはサービスマンに連絡してください。」と、管理者またはサービスマンの連絡先２００４とが表示される。なお、条件受付手段６０１が上記加熱不許可画面を表示すると、ユーザが操作部１０１を介して所定の設定条件を入力したとしても、その入力を一切受け付けることなく、当該加熱不許可画面を表示するよう構成される。

当該構成により、ユーザに、定着装置１２１が緊急事態であり、定着ベルト４０１に異常が発生している旨を知らせ、管理者またはサービスマンへの連絡を促すことが可能となる。さらに、定着ベルト４０１が適切に回転しない状態で、ユーザが操作部１０１を介して定着ヒータ３１１を加熱させることがないため、定着ベルト４０１の局所的加熱による発火、発煙を防止することが可能となる。

このように、上記定着ローラの回転軸に連結され、当該回転軸の回転数に対応する周波数のパルス信号を出力するエンコーダと、所定の回転数に対応する周波数のパルス信号が入力されると定着ベルトの加熱を許可し、当該パルス信号の入力が停止されると定着ベルトの加熱を不許可とする加熱許否手段とを備えるよう構成している。

これにより、定着ローラの回転数が所定の回転数を満たす場合、すなわち、定着ベルトが所定の回転数で回転する場合に、定着ベルトの加熱が許可されることとなる。そのため、定着ベルトが所定の回転数で回転していない場合には、定着ベルトが加熱されることはなく、定着ベルトの局所が著しく加熱される事態を確実に排除することが可能となる。その結果、局所の著しい加熱によって発生する定着ベルトの耐久寿命の低下、定着ベルトの熱変形、定着ベルトからの発火や発煙等を適切に防止することが可能となる。

さらに、上記加熱許否手段が、上記加熱手段による定着ベルトの加熱を不許可とすると、複合機に備えられた表示部に、定着ベルトの加熱が不許可である旨を示す加熱不許可画面を表示させる不許可画面表示手段を備えるよう構成することができる。

これにより、定着ベルトの加熱が不許可とされた場合は、定着ヒータの加熱が不許可である旨を示す加熱不許可画面を表示して、その旨をユーザに知らせることが可能となる。そのため、ユーザに定着ベルトの回転が円滑でない原因を早期に発見させ、迅速に定着ベルト近傍の部材をユーザに修復させることが可能となり、結果として、メンテナンス管理の強化を図ることが可能となる。

＜第二の実施形態＞
次に図８乃至１０を参照しながら、定着ベルトの局所を加熱する局所加熱方式を採用した第二の実施形態の画像形成装置において、定着ベルト全周を適切に加熱する手順について説明する。第一の実施形態と比較して、第二の実施形態の異なる点は、さらに、エンコーダから出力されるパルス信号が入力されると、入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲に含まれるか否かを判定するパルス信号判定手段を備える点である。そして、入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲に含まれる場合、上記パルス信号判定手段が、上記加熱許否手段に定着ベルトの加熱を許可させ、入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲外である場合、上記加熱許否手段に定着ベルトの加熱を不許可とさせる点である。その他の点については、第一の実施形態と同様であるため、第一の実施形態の説明において用いた図面（図１乃至図７）も適宜参照しながら、第二の実施形態について説明する。

図８を参照しながら、第二の実施形態に係る複合機の主要な回路構成について説明する。図８は、第二の実施形態に係る複合機の主要な回路を示す図である。なお、第二の実施形態に直接には関係しない各部の詳細は省略している。

図８に示すように、第一の実施形態に係る複合機の主要な回路には、第二のウォッチドッグタイマ８０１と、第二の論理和回路８０２とが新たに備えられている。

制御回路の第二のウォッチドッグタイマ８０１は、エンコーダ４０５と接続されており、定着ローラ４０２の回転数に対応する周波数のパルス信号が、第一のウォッチドッグタイマ５０１とともに第二のウォッチドッグタイマ８０１に入力されるよう構成される。第一のウォッチドッグタイマ５０１については、第一の実施形態と同様の作用効果を有するため、説明は割愛する。

ここで、第二のウォッチドッグタイマ８０１とは、所定の時間内にパルス信号の入力が停止されると、ＣＰＵ３０１に対して異常信号に対応する出力信号を発生する回路のことであり、レジスタ、カウンタ、信号発生回路から構成される。異常信号とは、異常が発生したことを示す信号のことである。

第二のウォッチドッグタイマ８０１では、所定の時間として、コピー動作時のパルス信号の周期に基づいて決定される時間が設定されている。例えば、所定の時間は、コピー動作時のパルス信号の周期の２倍の時間が設定される。この設定では、第一のウォッチドッグタイマ５０１の所定の時間と比較して、第二のウォッチドッグタイマ８０１の所定の時間は、長く設定されることになる。当該設定とすると、第二のウォッチドッグタイマ８０１に入力されるパルス信号の周波数が、コピー動作時のパルス信号の周波数よりも低い場合、言い換えると、コピー動作時のパルス信号の周波数の１／２の周波数からコピー動作時のパルス信号の周波数までの所定の範囲に含まれる場合であっても、第二のウォッチドッグタイマ８０１はアクティブ状態となる。つまり、コピー動作時のパルス信号に限られず、所定の回転数に対応する周波数に基づいて決定された所定の範囲に含まれるパルス信号であっても、第二のウォッチドッグタイマ８０１はアクティブ状態となる。なお、当該設定は、定着ベルト４０１の加熱を継続しても定着ベルト４０１への熱量が偏在されない程度のパルス信号の周波数、定着ベルト４０１の加熱を継続しても定着ローラ４０２の回転が許容される程度のパルス信号の周波数等に基づいて設定される。

当該所定の時間内にパルス信号が第二のウォッチドッグタイマ８０１に入力されると、第二のウォッチドッグタイマ８０１がアクティブ状態となり、異常信号に対応する出力信号を発生しない。一方、パルス信号が所定の時間内にウォッチドッグタイマに入力されなくなると、第二のウォッチドッグタイマ８０１が非アクティブ状態となり、第二のウォッチドッグタイマ８０１は異常信号に対応する出力信号を発生する。発生された出力信号は、第二の論理和回路８０２（ＯＲ回路）に入力される。

第二の論理和回路８０２の入力端子には、第二のウォッチドッグタイマ８０１の出力端子と接続されているとともに、ＣＰＵ３０１の出力端子とも接続されており、当該ＣＰＵ３０１の出力端子から、定着ベルト４０１の回転は正常である旨を示す信号（以下、正常信号とする）が第二の論理和回路８０２に入力される。正常信号は、例えば、定着ベルト４０１の加熱を継続しても定着ベルト４０１の熱量が偏在されない回転数、定着ローラ４０２の回転の状態、定着モータ４０４の回転速度の設定等に基づいて設定される。第二の論理和回路８０２は、第二のウォッチドッグタイマ８０１からの出力信号と、ＣＰＵ３０１からの正常信号とを論理和する。さらに、第二の論理和回路８０２の出力端子は、ＣＰＵ３０１の入力端子に接続されている。

当該構成により、第二のウォッチドッグタイマ８０１がアクティブ状態である場合、第二のウォッチドッグタイマ８０１は出力信号（異常信号に該当する）を発生しないため、第二の論理和回路８０２がＣＰＵ３０１からの正常信号を論理和し、ＣＰＵ３０１が第二の論理和回路８０２を介して正常信号を受信する。当該正常信号を受信したＣＰＵ３０１は、入力されたパルス信号の周波数が、コピー動作時のパルス信号の周波数に基づいて決定される所定の範囲に含まれること、言い換えると、定着ローラ４０２は適切に回転していることを認識する。

一方、第二のウォッチドッグタイマ８０１が非アクティブ状態となると、第二のウォッチドッグタイマ８０１は出力信号を発生するため、第二の論理和回路８０２が、その出力信号とＣＰＵ３０１からの正常信号とを論理和し、ＣＰＵ３０１が当該出力信号を受信する。当該出力信号を受信したＣＰＵ３０１は、入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲外であることを認識し、定着ローラ４０２は適切に回転していないこと、すなわち、定着ベルト４０１の回転に異常が発生していることを認識する。異常が発生していることを認識したＣＰＵ３０１は、第一の論理和回路５０１を介してスイッチング素子３０８に入力する制御信号をオフ信号とし、スイッチング素子３０８はオフ状態となり、定着ヒータ３１１に対する交流電源電圧の印加が停止される。

後述する各手段（図９に示す）は、図３、図５で説明した回路に加えて、図８で説明した主要な回路により構成される。

次に図９乃至図１０を参照しながら、定着ベルトの局所を加熱する局所加熱方式を採用した画像形成装置において、定着ベルト全周を適切に加熱する手順について説明する。図９は、第二の実施形態に係る複合機の機能ブロック図である。図１０は、第二の実施形態の実行手順を示すためのフローチャートである。

例えば、複合機１００がスリープ状態である場合に、ユーザが、複合機１００に備えられた操作部１０１を触れると、条件受付手段６０１が当該接触を検知し、複合機１００のスリープ状態を解除して、当該スリープ状態から画像形成可能な状態へ移行する。

条件受付手段６０１は、画像形成手段６０２に、画像形成可能な状態へ移行する旨の命令Ａを送信する。画像形成手段６０２が当該命令Ａを受信すると、画像形成手段６０２が、駆動手段６０３に、定着ローラ４０２をコピー動作時の回転数で回転する旨の命令Ｂを送信する（図１０：Ｓ２０１）。

さらに、画像形成手段６０２は、加熱手段６０４に、定着ヒータ３１１に交流電源電圧を印加させ、定着ベルト４０１の温度を定着可能な温度まで上昇させる旨の命令Ｃを送信する（図１０：Ｓ２０２）。

上記加熱手段６０４には、第一の実施形態で示した加熱許否手段６０５と接続されており、加熱許否手段６０５が加熱手段６０４を監視している。加熱許否手段６０５は、後述するパルス信号判定手段９０１の判定の結果により、加熱手段６０４による定着ベルト４０１の加熱の許否を実行するよう構成されており、画像形成手段６０２が加熱手段６０４に上記命令Ｃを送信した時点では、加熱手段６０４は定着ベルト４０１を加熱することはできない。

一方、上記命令Ｂを受信した駆動手段６０３は、コピー動作時の回転数で定着ローラ４０２の回転を開始する。定着ローラ４０２が回転を開始すると、定着ローラ４０２に巻き掛けられた定着ベルト４０１が回転を開始し、定着ローラ４０２の回転軸に備えられたエンコーダ４０５が、その回転数に対応する周波数のパルス信号（コピー動作時のパルス信号）を出力する（図１０：Ｓ２０３）。

エンコーダ４０５は、パルス信号判定手段９０１と接続されており、エンコーダ４０５から出力されたパルス信号は、パルス信号判定手段９０１に入力される。パルス信号判定手段９０１にパルス信号が入力されると、パルス信号判定手段９０１が、入力されたパルス信号の周波数が、コピー動作時の回転数に対応する周波数に基づいて決定された所定の範囲に含まれるか否かを判定する（図１０：Ｓ２０４）。

判定方法は、以下の方法が挙げられる。例えば、パルス信号判定手段９０１が、図８で示した第二のウォッチドッグタイマ８０１と第二の論理和回路８０２とから構成される場合、第二のウォッチドッグタイマ８０１に関する所定の時間を、コピー動作時のパルス信号の周期の２倍の周期（例えば、１４ｍｓｅｃ）に設定する。上記命令Ｃを受信した加熱手段６０４が定着ヒータ３１１に交流電源電圧を印加しようとする場合に、パルス信号判定手段９０１がエンコーダ４０５からのパルス信号を所定の時間内に受信すると、パルス信号判定手段９０１は、入力されたパルス信号の周波数がコピー動作時の回転数に対応する周波数に基づいて決定された所定の範囲に含まれると判定する。なお、当該判定の場合、パルス信号判定手段９０１が、画像形成手段６０２から入力される正常信号のみを論理和し、加熱許否手段６０４に、定着ベルト４０１の加熱を許可させる。一方、パルス信号判定手段９０１が所定の時間内にエンコーダ４０５からのパルス信号を受信しなくなる、すなわち、エンコーダ４０５からのパルス信号が所定の時間内にパルス信号判定手段９０１に入力されないと、パルス信号判定手段９０１は、入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲外であると判定する。なお、当該判定の場合、パルス信号判定手段９０１が、画像形成手段６０２から入力される正常信号と第二のウォッチドッグタイマ８０１の出力信号とを論理和し、加熱許否手段６０５に、定着ベルト４０１の加熱を不許可とさせる。

また、パルス信号判定手段９０１が上述した構成を取る必要は無く、例えば、パルス信号判定手段９０１が、エンコーダ４０５から入力されたパルス信号のＨＩ信号から時間を計時して、当該パルス信号のＨＩ信号から後続のパルス信号のＨＩ信号までの時間を計測し、所定のメモリに記憶された、コピー動作時のパルス信号の周期の２倍の周期と比較し、計測した時間とその周期とが一致しているか否かを判定するよう構成しても構わない。なお、周期を周波数に変換しても構わない。

当該判定の結果、パルス信号判定手段９０１が、入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲に含まれると判定すると、パルス信号判定手段９０１が、定着ベルトが適切に回転していることを認識し、加熱許否手段６０５に、定着ベルトの加熱を許可させる（図１０：Ｓ２０４ＹＥＳ→Ｓ２０５）。

加熱許否手段６０５が、加熱手段６０４に定着ベルトの加熱を許可すると、加熱手段６０４は、上記加熱許否手段６０５による加熱の許可を受けてから、定着ベルト４０１の加熱を開始する（図１０：Ｓ２０６）。

さらに、加熱手段６０４は、定着ヒータ３１１により定着ベルト４０１を加熱しながら、サーミスタ３０６により定着ベルト４０１の温度を監視し、定着ベルト４０１および定着装置全体１２１を定着可能な温度まで加熱する。定着装置全体１２１が定着可能な温度まで加熱される際も、上記パルス信号判定手段９０１は、エンコーダ４０５からのパルス信号を受信し、判定処理を繰り返す。つまり、パルス信号判定手段９０１は加熱許否手段６０５、加熱手段６０４、エンコーダ４０５を監視する（図１０：Ｓ２０７ＮＯ→Ｓ２０４）。

定着装置全体１２１が定着可能な温度まで加熱されると、加熱手段６０４は、定着ベルト４０１の昇温を完了した旨の命令Ｄを画像形成手段６０２に送信する（図１０：Ｓ２０７ＹＥＳ→Ｓ２０８）。この後、画像形成手段６０２は、画像形成可能な状態への移行を完了することになる。

一方、駆動手段６０３が、定着ローラ４０２の回転を開始したにも関わらず、定着ローラ４０２が適切に回転せず、エンコーダ４０５が所定の範囲外のパルス信号を出力する場合、パルス信号判定手段９０１が、入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲外であると判定する。当該判定の後に、パルス信号判定手段９０１が、定着ベルト４０１が適切に回転していないことを認識し、加熱許否手段６０５に、定着ベルト４０１の加熱を不許可とさせる（図１０：Ｓ２０４ＮＯ→Ｓ２０９）。

この場合、加熱許否手段６０５が、上記加熱手段６０４による定着ベルト４０１の加熱を不許可とするため、加熱手段６０４は、画像形成手段から命令Ｃを受信しても、定着ヒータ２０６に交流電源電圧を印加することが出来ず、定着ベルト４０１の加熱を開始することが出来なくなる。

加熱許否手段６０５が、加熱手段６０４に対して定着ベルト４０１の加熱を不許可とすると、加熱許否手段６０５を監視していた不許可画面表示手段６０６は、条件受付手段６０１を介して、操作部１０１のタッチパネル２０１（表示部）に、第一の実施形態で示したように加熱不許可画面を表示させる（図１０：Ｓ２１０）。

なお、上述で説明しなかったが、加熱許否手段６０５の判定手順については、第一の実施形態と同様であるため、説明は割愛する。

このように、エンコーダから出力されるパルス信号が入力されると、入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲に含まれるか否かを判定するパルス信号判定手段を備え、入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲に含まれる場合、上記パルス信号判定手段が、上記加熱許否手段に定着ベルトの加熱を許可させ、入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲外である場合、上記加熱許否手段に定着ベルトの加熱を不許可とさせるよう構成することができる。

これにより、所定の範囲を満たすパルス信号であれば、定着ベルトの加熱が許可されることとなる。そのため、定着ベルトの加熱許可の条件に幅を持たせて、複合機を柔軟に対応させることが可能となる。また、所定の範囲を満たさないパルス信号が出力される場合、例えば、長期使用によって、定着ベルトを回転するローラの磨耗が著しい場合は、定着ベルトの回転が円滑でないと判定され、定着ベルトが加熱されることはない。そのため、定着ベルトは回転するものの、その定着ベルトの局所が著しく加熱されるという事態を確実に排除することが可能となり、局所の著しい加熱によって発生する定着ベルトの耐久寿命の低下等を適切に防止することが可能となる。また、ユーザ等が、所定の範囲を定着装置のスペックに応じて適宜変更することにより、定着ベルトの局所を加熱する局所加熱方式を採用した複合機を機動的に対応させることも可能となる。

なお、第一の実施形態乃至第二の実施形態では、条件受付手段が画像形成可能な状態へ移行する場合について説明したが、他の場合であっても適用可能である。例えば、画像形成装置の定着装置では、画像形成可能な状態（定着可能な状態）以外であっても、定着ローラを回転させながら、定着ベルトを加熱する場合がある。具体的には、画像形成可能な状態の前段階であるプレヒート状態では、定着モータ、定着ローラ、定着ヒータの寿命や騒音等を考慮し、定着ローラを低速回転又は間欠回転させながら、定着ベルトを加熱する。当該状態であっても、第一の実施形態乃至第二の実施形態を採用すれば、定着ベルト全周を適切に加熱することが可能となる。

プレヒート状態において、第一の実施形態乃至第二の実施形態を採用する場合、条件受付手段は、画像形成手段に、プレヒート状態へ移行する旨の命令Ｅを送信すると、画像形成手段が、駆動手段に、定着ローラをプレヒート時の回転数で回転する旨の命令Ｆを送信するとともに、加熱手段に、定着ヒータに交流電源電圧を印加させ、定着ベルトの温度をプレヒートの温度（常温よりも高く、定着可能な温度よりも低い温度）まで上昇させる旨の命令Ｇを送信することになる。

なお、プレヒート状態では、定着ローラのプレヒート時の回転数を８００ｒｐｍとし、定着ローラの回転軸に取り付けられたパルス板のスリット数を４箇所とすると、出力されるプレヒート時のパルス信号の周波数は５３Ｈｚ、その周期は、１９ｍｓｅｃと設定される。第一のウォッチドッグタイマの所定の時間と、第二のウォッチドッグタイマの所定の時間は、当該プレヒート時のパルス信号の周波数に基づいて決定されることは言うまでもない。

また、本発明の実施形態を構成する各手段の全部または一部を、所定の回路素子（例えば、ウォッチドッグタイマ、周知の論理和回路、ダイオード、オペアンプ、抵抗、トランジスタ、スイッチング素子等）とハードウェア資源（例えば、制御素子、演算素子であるＣＰＵ等）を組み合わせて、回路として実現しても構わない。

例えば、無端状の定着ベルトが掛けられたローラを回転する駆動手段と、定着ヒータにより定着ベルトを局所的に加熱する加熱手段とを備えた画像形成装置において、上記ローラの回転軸に連結され、当該回転軸の回転数に対応する周波数のパルス信号を出力するエンコーダと、所定の回転数に対応する周波数のパルス信号が入力されると、上記加熱手段による定着ベルトの加熱を許可し、当該パルス信号の入力が停止されると、上記加熱手段による定着ベルトの加熱を不許可とする加熱許否回路とを備えるよう構成しても構わない。当該構成としても、本発明の作用効果を奏する。

また、本発明の実施形態では、複合機が各手段を備えるよう構成したが、当該各手段の全部または一部を実現するプログラムを記憶媒体に記憶させ、当該記憶媒体を提供するよう構成しても構わない。上記構成では、上記プログラムを複合機に読み出させ、その複合機が上記各手段を実現する。その場合、上記記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の作用効果を奏する。さらに、各手段が実行するステップをハードディスクに記憶させる記憶方法として提供することも可能である。

また、第一の実施形態乃至第二の実施形態では、コピー機能との処理に関して採用したが、例えば、ファクシミリ送受信機能、プリント機能、後処理機能等の処理にでも採用できる。

以上のように、本発明にかかる画像形成装置は、複合機はもちろん、複写機、プリンタ等に有用であり、定着ベルトの局所を加熱する局所加熱方式を採用した画像形成装置において、定着ベルト全周を適切に加熱することが可能な画像形成装置として有効である。

本発明の実施形態に係る複合機内部の全体構成を示す概念図である。 複合機に備えられた操作部の外観の一例を示す図である。 複合機における制御系ハードウェアの概略構成図である。 第一の実施形態に係る複合機の定着装置の主な構成を示す図である。 第一の実施形態に係る複合機の主要な回路を示す図である。 第一の実施形態に係る複合機の機能ブロック図である。 第一の実施形態の実行手順を示すためのフローチャートである。 第二の実施形態に係る複合機の主要な回路を示す図である。 第二の実施形態に係る複合機の機能ブロック図である。 第二の実施形態の実行手順を示すためのフローチャートである。

符号の説明

１００ 複合機
３０６ サーミスタ
３０８ スイッチング素子
３１１ 定着ヒータ
４０１ 定着ベルト
４０２ 定着ローラ
４０４ 定着モータ
４０５ エンコーダ
５０１ 第一のウォッチドッグタイマ
５０２ 第一の論理和回路
６０１ 条件受付手段
６０２ 画像形成手段
６０３ 駆動手段
６０４ 加熱手段
６０５ 加熱許否手段
６０６ 不許可画面表示手段
８０１ 第二のウォッチドッグタイマ
８０２ 第二の論理和回路
９０１ 周波数判定手段

Claims (3)

1. 無端状の定着ベルトが掛けられたローラを回転する駆動手段と、定着ヒータにより定着ベルトを局所的に加熱する加熱手段とを備えた画像形成装置において、
   上記ローラの回転軸に連結され、当該回転軸の回転数に対応する周波数のパルス信号を出力するエンコーダと、
   所定の回転数に対応する周波数のパルス信号が入力されると、上記加熱手段による定着ベルトの加熱を許可し、当該パルス信号の入力が停止されると、上記加熱手段による定着ベルトの加熱を不許可とする加熱許否手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. さらに、エンコーダから出力されるパルス信号が入力されると、入力されたパルス信号の周波数が、所定の回転数に対応する周波数に基づいて決定された所定の範囲に含まれるか否かを判定するパルス信号判定手段を備え、
   上記パルス信号判定手段が判定した結果、入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲に含まれる場合、当該パルス信号判定手段が、上記加熱許否手段に、上記加熱手段による定着ベルトの加熱を許可させ、
   入力されたパルス信号の周波数が所定の範囲外である場合、当該パルス信号判定手段が、上記加熱許否手段に、上記加熱手段による定着ベルトの加熱を不許可とさせることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. さらに、上記加熱許否手段が、上記加熱手段による定着ベルトの加熱を不許可とすると、画像形成装置に備えられた表示部に、定着ベルトの加熱が不許可である旨を示す加熱不許可画面を表示させる不許可画面表示手段を備える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。

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