JP2018205403A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着部材の耐久性の劣化、もしくは定着部材の変形による画像不良を抑制できる定着装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】第１の回転体と、前記第１の回転体に対向し、前記第１の回転体と共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第２の回転体と、前記第１の回転体を加熱する発熱部材と、前記発熱部材に当接する温度検知部材と、前記第１の回転体または前記第２の回転体を駆動するモータと、前記発熱部材に所定の電力を供給した後に前記発熱部材への電力供給を停止した状態で前記モータを所定の回転数で回転させている間の前記温度検知部材の検知温度の変化量に基づいて、前記モータの回転に対応した前記第１の回転体または前記第２の回転体の回転状態を検知する制御部と、を有する。【選択図】図６

Description

本発明は、例えば電子写真方式の作像プロセスを採用した複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置に使用される定着装置およびそれを用いた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、記録媒体上に転写されたトナー像は定着部材によって熱と圧力を与えられることで記録媒体上に定着される。定着部材には回転体を用いることが広く知られており、その駆動はギアを用いてモータの動力を伝達する構成により行われることが多い。モータ駆動時にモータが正常に駆動しているにもかかわらずギアの不良等により定着部材に動力が伝わらない場合、定着部材は回転せず定着部材の温度が上昇して変形し画像不良が発生する可能性がある。

この課題を解決する方法として、定着部材の周方向に導電部と非導電部を混在させ、その電気抵抗の変化を検知することで定着部材の回転の有無を判断する手法が提案されている（特許文献１）。

特開２００３−７６１７６号公報

しかしながら、上記技術では、定着部材の回転の有無を判断するために定着部材に加工を施す必要があるため、定着部材の耐久性の劣化、もしくは定着部材の変形による画像不良の発生といった問題が起こることがあった。

本発明の目的は、定着部材の耐久性の劣化、もしくは定着部材の変形による画像不良を抑制できる定着装置および画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置もしくは画像形成装置は、第１の回転体と、前記第１の回転体に対向し、前記第１の回転体と共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第２の回転体と、前記第１の回転体を加熱する発熱部材と、前記発熱部材に当接する温度検知部材と、前記第１の回転体または前記第２の回転体を駆動するモータと、前記発熱部材に所定の電力を供給した後に前記発熱部材への電力供給を停止した状態で前記モータを所定の回転数で回転させている間の前記温度検知部材の検知温度の変化量に基づいて、前記モータの回転に対応した前記第１の回転体または前記第２の回転体の回転状態を検知する制御部と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係る別の定着装置もしくは画像形成装置は、発熱層を備える第１の回転体と、前記第１の回転体に対向し、前記第１の回転体と共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第２の回転体と、前記第１の回転体を発熱させる励磁コイルと、前記第１の回転体に当接する温度検知部材と、前記第１の回転体または前記第２の回転体を駆動するモータと、前記励磁コイルに所定の電力を供給した後に前記励磁コイルへの電力供給を停止した状態で前記モータを所定の回転数で回転させている間の前記温度検知部材の検知温度の変化量に基づいて、前記モータの回転に対応した前記第１の回転体または前記第２の回転体の回転状態を検知する制御部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、定着部材に加工を施すことを要さず、定着部材の変形による画像不良を抑制できる。

本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置の概略構成を示す断面図 第１の実施形態に係る定着装置の概略構成を表す断面図 第１の実施形態に係る定着装置の記録材搬送方向で上流側から見た概略構成図 （ａ）はセラミックヒータの概略構成を表す断面図、（ｂ）はセラミックヒータのフィルム非摺動面側からの平面図 セラミックヒータの通電制御系のブロック図 第１の実施形態に係る回転検知のフローチャート 第１の実施形態に係るサーミスタ温度の時間変化を示したグラフ 第２の実施形態に係る回転検知のフローチャート （ａ）は第３の実施形態に係る駆動ギア離間・当接機構を備えた定着装置の離間時における記録材搬送方向上流側から見た概略構成図、（ｂ）は当接時における記録材搬送方向上流側から見た概略構成図 第３の実施形態に係る回転検知のフローチャート 第４の実施形態に係る回転検知のフローチャート 第５の実施形態に係る定着装置の概略構成を表す断面図 比較例に係る回転検知のフローチャート 比較例に係るサーミスタ温度の時間変化を示したグラフ 各実施形態における実施例と比較例について、正常回転を検知した定着装置の画像不良と、検知動作後の定着ローラの変形の有無を示す比較表

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。本発明の好適な実施形態は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は以下の実施形態により限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において種々の構成を他の公知の構成に置き換えることは可能である。

《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図１は、本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置（フルカラープリンタ）１００の概略構成を示す断面図である。画像形成装置１００において、記録材（記録紙）Ｐにトナー画像を形成する画像形成部１０１は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つの画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｂを有する。各画像形成ステーションは、像担持体としての筒状の感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと、帯電部材２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、レーザースキャナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと、現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを有する。

更に、各画像形成ステーションは、感光体をクリーニングするクリーナ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、転写部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを有する。更に、各画像形成ステーションは、中間転写部材として感光体から転写したトナー画像を担持しつつ搬送するベルト７と、ベルト７から記録材Ｐへトナー画像を転写する二次転写部材８などを有する。以上の画像形成部１０１の動作は周知であるので、詳細な説明は割愛する。

カセット９に収納された記録材Ｐは、ローラ１０の回転によって１枚ずつ繰り出される。その記録材Ｐは、搬送ローラ１１の回転によってベルト７と二次転写部材８とで形成された二次転写ニップ部に搬送される。二次転写ニップ部でトナー画像が転写された記録材Ｐは、定着部（以下、定着装置と記す）１０２に送られ、トナー画像は定着部で記録材に加熱定着される。定着装置１０２を出た記録材Ｐは、排出ローラ１２の回転によって排出部１３に排出される。

図１において、１０３は制御部であり、装置全体の制御を司ると共に、後述するように定着部材のモータ通電に対応した回転の有無（回転状態）の検知に係る。

（定着装置）
図２は、定着装置１０２の概略構成を表す断面図である。図３は、定着装置１０２の記録材搬送方向で上流側からの概略構成を表す正面図である。図４（ａ）は定着装置１０２に用いるセラミックヒータ２１の概略構成を表す断面図、図４（ｂ）はセラミックヒータのフィルム非摺動面側からの平面図である。図５は、セラミックヒータ２１の通電制御系のブロック図である。

図２に示す本実施形態の定着装置１０２は、加圧回転体としてのフィルム(無端)ベルト）５１を含む加圧ユニット５０と、フィルム５１と定着ニップ部（ニップ部）Ｎ１を形成する加熱回転体（第１の回転体）としての定着ローラ３０を有する。第１の回転体に対向し第１の回転体と共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第２の回転体としてのフィルム５１は、熱可塑性樹脂を含む材料で筒状に形成されている。

更に、本実施形態の定着装置１０２は、定着ローラ３０と加熱ニップ部Ｎ２を形成する加熱源としての加熱ユニット２０を有する。加圧ユニット５０、定着ローラ３０及び加熱ユニット２０は、何れも記録材搬送方向と直交する方向（以下、長手方向と記す）に長い部材である。

１）定着ローラ３０
定着ローラ３０は、鉄、ＳＵＳ、アルミニウム等の金属材料からなる芯金３０Ａを有す
る。この芯金３０Ａの長手方向両端部の軸部間の外周面上には、シリコーンゴムなどを主成分とする弾性層３０Ｂが形成されており、この弾性層３０Ｂの外周面上にはＰＴＦＥ、ＰＦＡ又はＦＥＰなどを主成分とする離型層３０Ｃが形成されている。

芯金３０Ａの長手方向両端部の軸部は，定着装置１０２のフレームＦ（図３）に回転可能に支持されている。この芯金３０Ａの長手方向端部には、図３に示すようにモータＭ１によって回転されるギアＧ１が固着されている。

２）加熱ユニット２０
加熱ユニット２０は、セラミックヒータ（以下、ヒータと記す）２１と、筒状のフィルム（無端ベルト）２２と、フィルムガイド２４を有する。フィルムガイド２４は、耐熱性材料を用いて横断面略凹字形状に形成されている。フィルムガイド２４の定着ローラ３０側の平坦面には、長手方向に沿って溝２４Ａが形成してある。ヒータ２１は、フィルムガイド２４の溝２４Ａに支持されている。

このヒータ２１は、アルミナ、窒化アルミ等のセラミックを主成分とする薄板状の基板２１Ａ（図４（ａ））を有する。基板２１Ａのフィルム摺動面側の基板面に、長手方向に沿って銀、パラジウム等を主成分とした通電発熱抵抗体２１Ｂと、通電発熱抵抗体と電気的に接続された導電部２１Ｅと、導電部に通電するための電極２１Ｆがパターン印刷されている（図４（ｂ））。また、その基板面には、ガラス又はフッ素樹脂、ポリイミド等の耐熱樹脂を主成分とする保護層２１Ｃが、通電発熱抵抗体２１Ｂを覆うように形成してある（図４（ａ））。

一方、基板２１Ａのフィルム非摺動面側の基板面において、大サイズの記録材或いは小サイズの記録材をプリントする際にそれらの記録材が必ず通過する基板の長手方向中央又はその近傍の領域にメインサーミスタ２３Ａを当接させている。このメインサーミスタ２３Ａによって，ヒータ２１の通過領域の温度を検出している。このメインサーミスタ２３Ａは、ニップ部に記録材が挟持搬送されるときの温度制御のための温度検知部材と、後述するモータへの通電に対応した定着部材の回転の有無（回転状態）を検知するための温度検知部材を兼ねている。しかし、夫々独立に設けられても良い。

また、小サイズの記録材をプリントする際或いは大サイズの記録材を基板の長手方向端部側に片寄せしてプリントする際にそれらの記録材が通過しない基板の長手方向端部側の非通過領域にサブサーミスタ２３Ｂを当接させている。これらのサブサーミスタ２３Ｂによって，ヒータ２１の非通過領域の温度を検出している。

図２で、フィルム２２は、フィルムの内周長がフィルムガイド２４の外周長より所定長だけ長くなるように筒状に形成され、フィルムガイドに無張力にてルーズに外嵌されている。フィルム２２の層構成として、ポリイミドを主成分とする無端帯状のフィルム基層の外周面を、ＰＦＡを主成分とする無端帯状の表面層により被覆するという二層構造が採用されている。

上記の加熱ユニット２０は、定着ローラ３０の上方で定着ローラと並列に配置され、フィルムガイド２４の長手方向両端部を定着装置１０２のフレームＦ（図３）に支持させている。また、フィルムガイド２４の長手方向両端部を加圧バネＳ１（図３）で定着ローラ３０の長手方向と直交する垂直方向へ付勢し、ヒータ２１とフィルムガイド２４の外表面でフィルム２２を定着ローラの外周面（表面）に加圧状態に当接させている。

これにより、定着ローラ３０の弾性層３０Ｂをヒータ２１の外表面と対応する位置で潰して弾性変形させ、定着ローラ３０の表面とフィルム２２の外周面（表面）とで所定幅の加熱ニップ部Ｎ２を形成している。

３）加圧ユニット５０
加圧ユニット５０は、フィルム５１と、フィルムガイド５２を有する。フィルムガイド５２は、耐熱性材料を用いて横断面略凹字形状に形成されている。フィルム５１は、フィルムの内周長がフィルムガイド５２の外周長より所定長だけ長くなるように筒状に形成され、フィルムガイド５２に無張力にてルーズに外嵌されている。フィルム５１の層構成として、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を主成分とする無端帯状のフィルム基層の外周面を、ＰＦＡを主成分とする無端帯状の表面層により被覆するという二層構造が採用されている。

上記の加圧ユニット５０は定着ローラ３０と並列に配置され、フィルムガイド５２の長手方向両端部を定着装置１０２のフレームＦ（図３）に支持させている。そして、フィルムガイド５２の長手方向両端部を、加圧バネＳ２（図３）によって、定着ローラ３０の母線方向と直交する垂直方向へ付勢し、フィルムガイド５２の平坦面５２Ａでフィルム５１を定着ローラ３０表面に加圧状態に当接させている。

これにより、定着ローラ３０の弾性層３０Ｂをフィルムガイド５２の平坦面と対応する位置で潰して弾性変形させ、定着ローラ表面とフィルム５１の外周面（表面）とで所定幅の定着ニップ部（ニップ部）Ｎ１を形成している。

４）加熱定着処理動作
図２を参照して、定着装置１０２の加熱定着処理動作を説明する。ＣＰＵとＲＯＭやＲＡＭなどのメモリからなる制御部１０３は、プリント信号に応じてモータＭ１を回転駆動し、これによりモータＭ１は定着ローラ３０を矢印方向に回転させる。この定着ローラ３０の回転に追従して、加圧ユニット５０のフィルム５１はフィルムの内周面（内面）がフィルムガイド５２の平坦面５２Ａに摺動しながら矢印方向に回転する。また、定着ローラ３０の回転に追従して、加熱ユニット２０のフィルム２２の内周面（内面）がヒータ２０３の保護層２１Ｃに摺動しながら、フィルム２２が矢印方向に回転する。

ヒータ２１の電極２１Ｆ（図４（ｂ））には，図５に示す商用電源４１からトライアック４０を介して給電され、これにより電極２１Ｆは、図４に示す導電部２１Ｅを通じて通電発熱抵抗体２１Ｂに通電する。そして、通電発熱抵抗体２１Ｂは通電により発熱し、ヒータ２１は急速に昇温して加熱ニップ部Ｎ２でフィルム２２を介して定着ローラ３０表面を加熱する。

制御部１０３は、図５に示すようにヒータ２１の温度をモニタするメインサーミスタ２３Ａの検出温度をＡ／Ｄ変換回路４２を介して取り込む。そしてこの検出温度が定着温度（目標温度）を維持する（温度制御がされる）ように、トライアック４０のＯＮ／ＯＦＦをコントロールしてヒータ２１へ供給する通電量を制御する。

未定着トナー画像（トナー像）Ｔを担持する記録材Ｐは、定着ニップ部Ｎ１で定着ローラ３０表面とフィルム５１の外周面（表面）とで挟持搬送されつつ定着ローラ表面の熱により加熱される。これにより、未定着トナー画像は記録材上に定着される。トナー画像Ｔが定着された記録材Ｐが定着装置１０２から排出された後、所定条件を満たした後に制御部１０３はモータＭ１の回転駆動を停止する。また、制御部１０３はトライアック４０をＯＦＦにしてヒータ２１への給電（通電）を停止する。

（定着部材の回転検知処理動作）
本実施形態における定着部材としての定着ローラ３０もしくは加圧ユニット５０におけるフィルム５１のモータ通電に対応した回転の有無（回転状態）の検知については、回転検知処理として、以下の手順にて順に実施される。

１）ヒータへ通電し、サーミスタ温度Ｔが所定の温度Ｔ_{ｓｔａｒｔ}となるまで昇温させる。この場合、モータへの通電はされていない。

２）ヒータへの通電を停止し、モータへ通電する。

３）所定の時間ＳＴ経過後にモータへの通電を停止し、その際のサーミスタ温度をＴ_ＳＴとする。

４）モータへ通電してから停止するまでの間にサーミスタで検知される最も高い温度をＴ_ｍａｘとする。

５）サーミスタの検知温度の変化量である温度低下情報として、温度低下率を（Ｔ_ｍａｘ−Ｔ_ＳＴ）／Ｔ_ｍａｘと定義する。

６）温度低下率が所定の閾値Ｘを上回れば回転、下回れば未回転と判断する。モータへの通電に対応して定着部材が回転していれば、相当時間経過後にはヒータにおける熱は定着部材に伝わるため、ヒータに当接するサーミスタの温度は低下するはずであることを、定着部材の回転有無の判断の拠り所としている。

温度Ｔ_{ｓｔａｒｔ}の値としては、加熱ユニット２０や定着ローラ３０が熱による変形等の影響を受けない範囲で、より高温に設定するのが望ましい。また、時間ＳＴの値としては、正常回転時（回転が有る場合）の温度Ｔ_ＳＴと未回転時（回転が無い場合）の温度Ｔ_ＳＴの差が最大となる様に設定するのが検知精度という点では望ましいが、差が十分に確保出来ている場合はそれよりも小さい値を設定してもよい。

また、閾値Ｘの値としては、正常回転時の温度低下率と未回転時の温度低下率を切り分けることが出来る値を設定する。正常回転時の温度低下率と未回転時の温度低下率の平均値付近に設定するのが、より望ましい。

図６は、本実施形態における回転検知シーケンスを表したフローチャートであり、このシーケンスは制御部１０３（図１）のメモリに格納されている。制御部１０３は、メインサーミスタ２３Ａから得られる温度Ｔを記憶するとともに、ヒータ２１にトライアック４０（図５）を介して通電することでヒータ２１を発熱させる（Ｓ１）。制御部１０３はサーミスタ温度Ｔを監視し続け、Ｔ＞１１０℃となるまで加熱し、サーミスタ温度Ｔが１１０℃を超えたところでヒータ２１への通電を停止し加熱を止める（Ｓ２、Ｓ３）。その状態で、モータＭ１に通電し、モータ駆動（以下、駆動）を開始する（Ｓ４）。

そして、検知し続けているサーミスタ温度Ｔに関して、その最も高い温度をＴ_ｍａｘとして記憶する（Ｓ５）。そして、駆動開始から２．５秒（上述した所定の時間ＳＴの値）経過するまで駆動動作をし続け、２．５秒後のサーミスタ温度をＴ_２．５（上述したＴ_ＳＴの値）として記憶する（Ｓ６、Ｓ７）。

次に、温度低下情報として、最も高い温度Ｔ_ｍａｘと駆動開始から２．５秒後の温度Ｔ_２．５の差を、最も高い温度Ｔ_ｍａｘで除した値（温度低下率）を算出する。温度低下率が、閾値Ｘの値として０．２を上回っていれば定着ローラ３０もしくはフィルム５１は正確に回転していると判断し、上回っていなければ定着ローラ３０もしくはフィルム５１は回転していないと判断する（Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０）。

なお、駆動開始のトリガーとなる１１０℃、ヒータ２１への通電停止後からＴ_２．５を測定するまでの２．５秒という時間、温度低下率の閾値である０．２、といった値はこれらに限定される数値ではない。すなわち、定着装置の構成によって最も適切に駆動を検知出来る値に設定できる。

本検知手法は、停止加熱（モータへの通電がされずにヒータに加熱する）によってヒータ２１及び定着ローラ３０を昇温させた後、加熱を停止した状態でモータＭ１への通電を開始する。モータＭ１からの駆動力が定着ローラ３０に伝わっていた場合、加熱ユニット２０のフィルム２２が回転駆動する。この時、ヒータ２１の熱はフィルム２２を介して定着ローラ３０側に移動し、メインサーミスタ２３Ａで検知されるサーミスタ温度Ｔは大きく下がる。

一方、モータＭ１からの駆動力が定着ローラ３０に伝わっていなかった場合、加熱ユニット２０のフィルム２２が回転駆動することはなく、ヒータ２１の熱は定着ローラ３０側に移動しにくい。よって、メインサーミスタ２３Ａで検知されるサーミスタ温度Ｔはあまり下がらない。つまり、モータＭ１からの駆動力が定着ローラ側に伝わっているか否かによって、サーミスタ温度Ｔの下がり方に大きな差が生じることになり、本検知手法はこれを利用している。

図７は、本実施形態におけるサーミスタ温度Ｔの時間変化を示している。モータＭ１からの駆動が定着ローラ３０に伝わっている場合（回転有りの場合）の温度変化を実線、モータＭ１からの駆動力が定着ローラ３０に伝わっていない場合（回転無しの場合）の温度変化を破線で示している。両者とも停止加熱時の温度上昇にはほとんど差が見られず、加熱を停止し駆動を開始した後に差が広がっている。

定着ローラ３０の回転有りの場合と、回転無しの場合は、共に最も高い温度Ｔ_ｍａｘが１１５℃で同一であるが、回転有りの場合のＴ_２．５が４０℃であるのに対して回転無しの場合のＴ_２．５は１００℃となっている。これらを温度低下率で表すと、定着ローラ３０の回転有りの場合は０．６５であり、定着ローラ３０の回転無しの場合は０．１３となる。これより、上述した閾値Ｘの値として０．２という値でもって、定着ローラ３０もしくはフィルム５１の回転の有無を検知することが出来る。

以上、本実施形態によれば、発熱部材に所定の電力を供給した後に発熱部材への電力供給を停止した状態でモータを所定の回転数で回転させている間の温度検知部材の検知温度の変化量に基づいて、第１または第２の回転体の回転状態を検知する。より具体的には、発熱部材への電力供給を停止した状態でモータを所定の回転数で回転させてから所定時間経過後において、第１または第２の回転体の回転状態を検知する。

このため、簡易な構成で、モータＭ１の駆動力が伝達されないことによる定着部材の熱変形、及びそれによる画像不良を抑制（防止）することが出来る。

《第２の実施形態》
本実施形態は、基本的には第１の実施形態に準ずるが、図８に示す様に、シーケンスＳ６でＮｏに分岐された場合、シーケンスＳＳ６を追加した点が異なる。図８は、本実施形態における回転検知シーケンスを表したフローチャートである。シーケンスＳ６でＮｏに分岐された場合、温度低下情報としての温度低下率を算出し、閾値Ｘと比較するシーケンスＳＳ６を行う。これにより、正常回転時の検知速度を向上させることが出来る。

即ち、本実施形態では、Ｔ_２．５を検知する際に所定時間（２．５秒）経過するまで待機するのでなく、モータへの通電に対応した定着部材の回転の有無の検知を逐次行う、すなわち、現在のサーミスタ温度でもって、随時温度低下率を算出する。そして、２．５秒経過前であっても温度低下率が閾値を上回った段階で、検知を打ち切って正常回転していると判断する。このため、より高速な検知が可能となる。

第１の実施形態では、ヒータへの通電を行う第１の制御と、ヒータへの通電を停止した状態でモータへの通電を行う第２の制御と、ヒータへの通電を停止した状態でモータへの通電を停止する第３の制御を順に行う前提で、回転有無検知を行った。しかしながら、本実施形態では、第３の制御を行わず、第２の制御が行われているときの温度低下情報に基づいて、モータへの通電に対応した定着部材（第１の回転体または第２の回転体）の回転有無検知を行うこととなる。

以上、本実施形態によれば、発熱部材に所定の電力を供給した後に発熱部材への電力供給を停止した状態でモータを所定の回転数で回転させている間の温度検知部材の検知温度の変化量に基づいて、第１または第２の回転体の回転状態を検知する。より具体的には、発熱部材への電力供給を停止した状態でモータを所定の回転数で回転させてから逐次、第１または第２の回転体の回転状態を検知する。

このため、簡易な構成で、モータＭ１の駆動力が伝達されないことによる定着部材の熱変形、及びそれによる画像不良を抑制（防止）することが出来る。

《第３の実施形態》
本実施形態は、基本的には第１の実施形態に準ずるが、図９に示す様に、定着装置にモータＭ１とギアＧ１間を離間および当接する機構（モータＭ１から定着部材としての定着ローラ３０への駆動伝達を遮断および接続する機構）を設けた点が異なる。そして、本実施形態では、図１０に示す様に、シーケンスＳ１の前にモータＭ１とギアＧ１を当接させるシーケンスＰＳ１を行う。

図９は、本実施形態における定着装置１０２の記録材搬送方向で上流側からの概略構成を表す正面図である。プリント時の紙詰まりからの回復処理等を行う際に、定着ニップ部Ｎ１内に挟持された記録材Ｐを排出する必要があるが、その際の駆動トルクを軽減させることを目的に、図９の如き当接・離間（当接および離間）機構を有してある。

モータＭ１とギアＧ１との間にギアＧ２及びＧ３を配置し、ギアＧ２はカム６１によってギアＧ１及びギアＧ３との離間、当接を切り替えることが出来る。カム６１とギア６２は同軸上に配置され、ギア６２はモータＭ２によって制御される。図９（ａ）はギアＧ２が離間した状態を表し、図９（ｂ）はギアＧ２が当接した状態を表している。ただし、これは離間・当接機構の一例であり、ここに示す以外の離間・当接機構を用いても良い。

図１０は、本実施形態における回転検知シーケンスを表したフローチャートである。シーケンスＳ１の前に、モータＭ１とギアＧ１を当接させるシーケンスＰＳ１を行うことで、回転検知中の誤検知を抑えることが出来る。モータから定着部材としての定着ローラへの駆動伝達を遮断・接続する機構を備える本実施形態においては、モータから定着部材への駆動伝達が接続された状態においてのみ、モータに通電された状態における定着部材の回転の有無を検知する。

本実施形態において、ギアＧ２を離間した状態（図９（ａ））で定着部材の回転の有無の検知を行った場合、ギアＧ２部以外では正しく駆動伝達が成される状態であったとしても、加熱ユニット２０のフィルム２２が回転駆動することは無い。そのため、正しい温度低下率を得ることが出来ない。その結果、仮にＧ２ギアが当接状態であれば正常に回転検知が出来ていた状態であっても、未回転状態であると誤検知してしまう。そこで、シーケンスＰＳ１を実行し、ギアＧ２を当接状態にしておくことでこれらの誤検知は回避することが出来る。

《第４の実施形態》
本実施形態は、第１の実施形態に準ずるが、図９に示す様に、定着装置にモータＭ１とギアＧ１間を離間・当接する機構を有し、かつ図１１に示す様に、第３の実施形態（図１０）のシーケンスＳ１０の後に駆動回復シーケンスＡＳ２を行う点が異なる。本実施形態は、第３の実施形態に対しては、第３の実施形態（図１０）のシーケンスＳ１０の後に駆動回復シーケンスＡＳ２を行う点が異なる。

なお、図１１において、図１０におけるシーケンスＰＳ１（シーケンスＳ１の前にモータＭ１とギアＧ１を当接させるシーケンス）は、図１１において省略されているが、実際にはシーケンスＰＳ１が行われる。

本実施形態における回転検知シーケンスを表したフローチャートである図１１で、シーケンスＳ８において温度低下率が０．２以下であると判定され、未回転状態であると判断した後に、駆動を回復させるシーケンスＡＳ２を行う。このような駆動回復動作には、離間・当接動作が用いられ、これによりギアＧ２の動作不良を改善させることが出来る。

《第５の実施形態》
図１２は、第１の実施形態の定着装置とは異なる本実施形態におけるフィルム加熱式の定着装置を示す。図１２に示す定着装置１０２は、加熱ユニット２０と、第１の実施形態における定着ローラ３０と同じ構成の加圧ローラ７０と、を有する。加圧ローラ７０における、７０Ａは芯金、７０Ｂは弾性層、７０Ｃは離型層である。

本実施形態の定着装置に対し、第１の実施形態の制御部１０３で第１の実施形態の回転検知シーケンス（図６）を実行することによって、第１の実施形態と同じ作用効果を得ることができる。また、本実施形態の定着装置１０２に、第３の実施形態の当接・離間機構を具備させ、制御部１０３で第３の実施形態の回転検知シーケンス（図１０）を実行しても、第３の実施形態と同じ作用効果を得ることができる。

＜比較例＞
本比較例は、基本的には第１の実施形態（図６）に準ずるが、回転検知のフローチャートである図１３に示す様に、図６におけるシーケンスＳ３を行わない。

図１３は、本比較例に係る回転検知のフローチャートである。第１の実施形態（図６）では駆動開始前にヒータ２１への通電を停止していたが、本比較例ではサーミスタ温度Ｔが１１０℃を超えてもヒータ２１への通電を停止せずに駆動を開始するものとする。

図１４は、本比較例に係るサーミスタ温度の時間変化を示している。モータＭ１からの駆動力が定着ローラ３０に伝わっている場合（駆動時）の温度変化を実線、モータＭ１からの駆動力が定着ローラ３０に伝わっていない場合（非駆動時）の温度変化を破線で示している。両者とも停止加熱時の温度上昇にはほとんど差が見られず、駆動を開始した後に差が広がっている。

本比較例において、駆動時の最も高い温度Ｔ_ｍａｘは１３０℃であり、非駆動時の最も高い温度Ｔ_ｍａｘは１５０℃であった。また、駆動時のＴ_２．５が１２４℃であるのに対して非駆動時のＴ_２．５は１４５℃となっている。これらを温度低下率で表すと、駆動時は０．０４６、非駆動時は０．０３３となり、非常に近い値になる。このように、ヒータ２１へ通電したままでは、駆動を開始しても殆どサーミスタ温度Ｔは低下せず、僅かな振れで温度低下率が逆転してしまう。

（比較例と各実施形態の実施例との比較結果）
図１５は、本発明における第１乃至第５の実施形態（実施例）と比較例について、正常回転を検知した定着装置の画像不良と、検知動作後の定着ローラの変形の有無を調べた結果である。上述した各実施形態における、サーミスタによって温度低下率を検知するという手法は、ヒータ２１が発熱しない状態で検知動作をするため、駆動時と非駆動時の温度差が大きくなり検知精度が出る。また、ヒータ２１への通電が無い状態で検知するため、ヒータ抵抗のバラツキや投入される電力のバラツキといった要因による誤検知を除外することが出来る。

一方、加熱源への通電を停止せずに検知動作をした場合、温度低下は少なく誤検知の可能性が高くなる。比較例では、誤検知によって未回転である定着装置を正常回転であると判断した結果、画像不良が発生している。また、未回転を検知した場合においても、既に定着ローラ３０に熱による変形が生じてしまっている可能性がある。これは、検知動作が終わるまで停止加熱したことと同意であるためであり、定着ローラ３０の変形は出力画像にバンディング等の画像不良を発生させる。

（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

（変形例１）
上述した第５の実施形態（図１２）では、発熱部材としてのセラミックヒータ２１が第１の回転部材としての無端ベルトであるフィルム２２を加熱する定着装置を示し、温度検知部材がセラミックヒータ２１に当接する構成であった。しかし、本発明はこれと異なる定着装置にも適用できる。例えば、電磁誘導を利用して励磁コイル（誘導コイル）が無端ベルトで発熱層を備えるフィルム２２を発熱させる定着装置にも適用できる。この場合、温度検知部材は無端ベルトであるフィルム２２に当接する構成となる。

そして、上述した第５の実施形態では、制御部１０３は、セラミックヒータへの通電を行う第１の制御と、セラミックヒータへの通電を停止した状態でモータへの通電を行う第２の制御を順に行う。そして、第２の制御が行われているときの温度検知部材の温度低下情報に基づいて、モータへの通電に対応した定着部材（第１の回転体または第２の回転体）の回転の有無を検知した。

一方、電磁誘導を利用して励磁コイルが無端ベルトであるフィルム２２を発熱させる定着装置では、制御部１０３は、励磁コイルへの通電を行う第１の制御と、励磁コイルへの通電を停止した状態でモータへの通電を行う第２の制御を順に行う。そして、第２の制御が行われているときの温度検知部材の温度低下情報に基づいて、モータへの通電に対応した定着部材（第１の回転体または第２の回転体）の回転の有無を検知する。

なお、上述した第５の実施形態では、無端ベルトとしてのフィルム２２が第１の回転体を構成したが、無端ベルトが第１の回転体、第２の回転体の双方に設けられても良い。

（変形例２）
上述した実施形態では、モータへの通電に対応した定着部材（第１の回転体または第２の回転体）の回転の有無を検知するために、温度検知部材の温度低下情報として、温度低下率を取得したが、本発明はこれに限られない。例えば、温度低下率に替えて温度低下量（Ｔ_ｍａｘ−Ｔ_ＳＴ）を用いることもできる。

（変形例３）
上述した実施形態では、モータへの通電に対応した定着部材（第１の回転体または第２の回転体）の回転の有無を検知するために、第１の制御としてヒータへの通電をモータへの通電を停止して行った。しかし、本発明はこれに限定されず、第１の制御としてヒータへの通電をモータへの通電を停止せずに行うこともできる。

（変形例４）
上述した実施形態では、記録材として記録紙を説明したが、本発明における記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、ＯＨＰシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材（シート）Ｐの扱いを紙詰まりの用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。

（変形例５）
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置（この場合も定着装置と呼ぶ）にも同様に適用可能である。

２１・・ヒータ、２３Ａ・・メインサーミスタ、３０・・定着ローラ（第１の回転体）、５１・・フィルム（第２の回転体）、７０・・加圧ローラ（第２の回転体）、１０３・・制御部、Ｍ１・・モータ、Ｎ１・・定着ニップ部（ニップ部）、Ｐ・・記録材

Claims (14)

1. 第１の回転体と、
   前記第１の回転体に対向し、前記第１の回転体と共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第２の回転体と、
   前記第１の回転体を加熱する発熱部材と、
   前記発熱部材に当接する温度検知部材と、
   前記第１の回転体または前記第２の回転体を駆動するモータと、
   前記発熱部材に所定の電力を供給した後に前記発熱部材への電力供給を停止した状態で前記モータを所定の回転数で回転させている間の前記温度検知部材の検知温度の変化量に基づいて、前記モータの回転に対応した前記第１の回転体または前記第２の回転体の回転状態を検知する制御部と、
   を有することを特徴とする定着装置。
2. 前記制御部は、前記発熱部材への電力供給を停止する前に前記発熱部材に所定の電力を供給するとき、前記モータへの通電を停止することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記制御部は、前記発熱部材への電力供給を停止した状態で前記モータを所定の回転数で回転させてから所定時間経過後において、前記回転状態を検知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。
4. 前記制御部は、前記発熱部材への電力供給を停止した状態で前記モータを所定の回転数で回転させてから逐次、前記回転状態を検知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。
5. 発熱層を備える第１の回転体と、
   前記第１の回転体に対向し、前記第１の回転体と共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第２の回転体と、
   前記第１の回転体を発熱させる励磁コイルと、
   前記第１の回転体に当接する温度検知部材と、
   前記第１の回転体または前記第２の回転体を駆動するモータと、
   前記励磁コイルに所定の電力を供給した後に前記励磁コイルへの電力供給を停止した状態で前記モータを所定の回転数で回転させている間の前記温度検知部材の検知温度の変化量に基づいて、前記モータの回転に対応した前記第１の回転体または前記第２の回転体の回転状態を検知する制御部と、
   を有することを特徴とする定着装置。
6. 前記制御部は、前記励磁コイルへの電力供給を停止する前に前記励磁コイルに所定の電力を供給するとき、前記モータへの通電を停止することを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 前記制御部は、前記励磁コイルへの電力供給を停止した状態で前記モータを所定の回転数で回転させてから所定時間経過後において、前記回転状態を検知することを特徴とする請求項５または６に記載の定着装置。
8. 前記制御部は、前記励磁コイルへの電力供給を停止した状態で前記モータを所定の回転数で回転させてから逐次、前記回転状態を検知することを特徴とする請求項５または６に記載の定着装置。
9. 前記第１の回転体は無端ベルトであり、
   前記発熱部材は、前記ニップ部において前記無端ベルトを介して前記第２の回転体に対向して設けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置。
10. 前記温度検知部材は、前記ニップ部に記録材が挟持搬送されるときの温度制御を兼ねた温度検知部材であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の定着装置。
11. 前記モータから前記第１の回転体または前記第２の回転体への駆動伝達を遮断および接続する機構を有し、接続された状態においてのみ前記回転の有無を検知することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の定着装置。
12. 前記制御部は、前記回転の有無を検知した結果、前記モータへの通電に対応した回転が無い場合に駆動回復動作を行うことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の定着装置。
13. 第１の回転体と、
    前記第１の回転体に対向し、前記第１の回転体と共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第２の回転体と、
    前記第１の回転体を加熱する発熱部材と、
    前記発熱部材に当接する温度検知部材と、
    前記第１の回転体または前記第２の回転体を駆動するモータと、
    前記発熱部材に所定の電力を供給した後に前記発熱部材への電力供給を停止した状態で前記モータを所定の回転数で回転させている間の前記温度検知部材の検知温度の変化量に基づいて、前記モータの回転に対応した前記第１の回転体または前記第２の回転体の回転状態を検知する制御部と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
14. 発熱層を備える第１の回転体と、
    前記第１の回転体に対向し、前記第１の回転体と共にトナー像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第２の回転体と、
    前記第１の回転体を発熱させる励磁コイルと、
    前記第１の回転体に当接する温度検知部材と、
    前記第１の回転体または前記第２の回転体を駆動するモータと、
    前記励磁コイルに所定の電力を供給した後に前記励磁コイルへの電力供給を停止した状態で前記モータを所定の回転数で回転させている間の前記温度検知部材の検知温度の変化量に基づいて、前記モータの回転に対応した前記第１の回転体または前記第２の回転体の回転状態を検知する制御部と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。