JP5282311B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置に関し、特に、発熱回転体の温度を管理する技術に関する。

近年、複写紙やＯＨＰ等のシート状転写材上に形成された未定着トナー像を熱定着する定着装置として、発熱回転体、特に定着ベルトに抵抗発熱体層を設け、この抵抗発熱体層に直接給電を行い、抵抗発熱体層にジュール発熱させることにより定着を行う装置が提案されている（特許文献１参照）。このような定着装置においては、定着ベルトが低熱容量であり、また熱源である抵抗発熱体層から被加熱対象物であるシート状転写材までの距離が短いので熱効率が非常に高い。よって、ショートウォームアップが可能であり、低消費電力化も可能である。

一方で、定着ベルトが低熱容量であることから発熱時の温度上昇が早いため、定着ベルトに対する温度管理が重要となる。定着ベルトの温度が所定の温度範囲から外れてしまった場合、特に、所定の上限温度を超えた場合、抵抗発熱体層への給電を即時停止しなければ、所定の上限温度以上の温度が維持され、或いは短時間のうちにも更に昇温し、故障の原因等になり得る。

従来は、定着ベルトの表面温度を随時測定し、測定した表面温度が所定の温度を超えた場合に、給電回路上に設けられた機械スイッチをオフすることで、抵抗発熱体層への通電を止め、抵抗発熱体層の更なる昇温を防いでいた。

特開２００９−１０９９９７号公報

しかしながら、定着ベルトに係る抵抗発熱体層を発熱させるには大電流を要し、この大電流が機械スイッチにも流れるので、大電流によって機械スイッチにおいて溶着が発生しうるという問題がある。通常の動作では機械スイッチはオンの状態に維持され動作するため、溶着が発生すると機械スイッチがオンのままとなる。よって、定着ベルトの温度が所定範囲から外れたときに、機械スイッチをオフにすることができず抵抗発熱体層への給電を停止できないという問題が発生しうる。

上記の課題に鑑み、本発明は、異常発生時などに抵抗発熱体層への給電を従来よりも確実に停止することができる定着装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、通電により発熱する抵抗発熱体層を有する発熱回転体の外周面に、加圧回転体を圧接して定着ニップを形成し、未定着画像の形成されたシートを当該定着ニップに通紙して熱定着する定着装置であって、前記発熱回転体の通紙領域を除く端部の外周面に位置する第１及び第２の外周領域に配された第１及び第２の受電部と、前記第１及び第２の外周領域のうち少なくとも一方の外周領域に配された受電部の周方向における連続性を切断するようにして設けられた非受電部と、前記発熱回転体を回転させる駆動手段と、前記第１及び第２の受電部にそれぞれ接触して給電する第１及び第２の給電部材と、前記駆動手段を制御し、所定の通電遮断条件が満たされた場合、前記駆動手段により、前記第１及び第２の給電部材の少なくとも一方に前記受電部が対向せず前記非受電部が対向する位置まで前記発熱回転体を回転させることにより前記発熱回転体への通電を遮断する制御手段とを備える。

本発明の定着装置は、上述の構成を備えることにより、抵抗発熱体層の発熱を停止する必要が生じた場合に、給電部材に受電部が接触しない状態にすることで、抵抗発熱体層への給電を止める。よって、従来のように機械スイッチが溶着し、抵抗発熱体層の発熱を停止することができなくなるといった問題は生じず、従来に比して確実に抵抗発熱体層の発熱を止めることができる。

また、前記非受電部は、前記給電部材の接触面より大きいこととしてもよい。
また、前記非受電部は、少なくとも前記受電部の周方向に直交する幅以上の幅を有することとしてもよい。
また、前記第１及び第２の外周領域には、全周にわたり電極が形成されており、前記非受電部は、前記電極が絶縁体で覆われた部分であり、前記第１及び第２の受電部は、前記電極が前記絶縁体に覆われていない部分であるとしてもよい。

また、前記非受電部は、絶縁層が形成された部分であるとしてもよい。
この構成によれば、電極の一部を絶縁体で覆うという簡易な構成で、絶縁部を形成することができる。
また、前記第１及び第２の受電部は、前記両外周領域において電極が形成された部分であり、前記非受電部は、前記両周領域のうち電極が除去された部分であるとしてもよい。

この構成によれば、電極の一部を切り欠くこと、又は切り欠きに相当する部分に初めから電極を形成しないことにより絶縁部を形成でき、絶縁物等他の材料を用いる必要がなくなる。
また、前記制御手段は、前記所定の通電遮断条件が満たされた場合、前記駆動手段に、前記発熱回転体を正回転させて通電を遮断する場合の回転時間と、逆回転させて通電を遮断する場合の回転時間とのうち、小さい回転時間に係る回転方向で前記回転体を回転させて通電を遮断することとしてもよい。

また、前記制御手段は、前記発熱回転体への通電を遮断する場合に、前記駆動手段に、前記発熱回転体を通常の回転速度より高速に回転させることとしてもよい。
また、前記非受電部は、前記第１及び第２の双方の周領域に配されており、前記制御手段は、前記所定の通電遮断条件が満たされた場合において、前記第１の給電部材と前記第１の周領域に配された非受電部とが対向する位置まで前記発熱回転体を回転させる場合の第１の回転時間と、前記第２の給電部材と前記第２の周領域に配された非受電部とが対向する位置まで前記発熱回転体を回転させる場合の第２の回転時間とのうち、小さい回転時間、前記発熱回転体を回転させることとしてもよい。

この構成によれば、より短時間で抵抗発熱体層への通電を遮断することができる。
また、前記定着装置は、さらに、前記抵抗発熱体層に電流が流れているか否かを逐次判定する判定手段を備え、前記制御手段は、前記判定手段による判定結果を逐次取得して、前記電流が流れない期間の始期が表れる周期を算出し、前記発熱回転体への通電を遮断する場合に、次に電流が流れない期間の始期が表れるまでの時間を算出し、前記発熱回転体を前記算出した時間、回転させた後、前記駆動手段を停止させることとしてもよい。

この構成によれば、前記電流を逐次計測することにより、前記抵抗発熱体層への通電を遮断する場合、現時点から継続して前記駆動手段に前記発熱回転体を回転させるべき時間を把握できる。
また、前記定着装置は、さらに、前記発熱回転体の表面温度を測定する測定手段を備え、前記制御手段は、前記表面温度が所定の温度範囲外である場合に前記所定の通電遮断条件が満たされたと判断することとしてもよい。

この構成によれば、抵抗発熱体層を所定の温度範囲内に維持することができる。
また、前記制御手段は、前記抵抗発熱体層への通電の遮断指示を受け付けて、前記遮断指示を受けとった場合に前記所定の通電遮断条件が満たされたと判断するとしてもよい。
この構成によれば、外部から通電の遮断指示を与えることにより、定着装置に前記抵抗発熱体層への通電を遮断させることができる。例えば、定着装置が画像形成装置に組み込まれた場合に、画像形成装置におけるユーザによる開閉可能なカバーが開けられた場合、トナー・用紙の入替に伴う開閉可能なカバーが開いているときなどに、画像形成装置が定着装置に遮断指示を送ることとすれば、画像形成装置のカバーが開けられユーザが接触することにより生じうる火傷等の事故を未然に防ぐことができる。

本発明の画像形成装置は、前記定着装置を備える。
この構成によれば、抵抗発熱体層の発熱を停止する必要が生じた場合に、給電部材に受電部が接触しない状態にすることで、抵抗発熱体層への給電を止める。よって、従来のように機械スイッチが溶着し、抵抗発熱体層の発熱を停止することができなくなるといった問題は生じず、従来に比して確実に抵抗発熱体層の発熱を止めることができる。

本発明の一実施の形態に係るプリンタ全体の構成を示す断面概略図である。 本発明の一実施の形態に係る定着部の概略構成を示す斜視図である。 （ａ）本実施の一実施の形態に係る定着ベルトの端部の断面を模式的に示す図である。（ｂ）定着ベルトの端部のうち、絶縁テープが貼付されている部分についての断面を模式的に示す図である。 本発明の一実施の形態に係るモータが定速回転している場合に、電流検知部が測定する電流波形の一例を示す図である。 本発明の一実施の形態に係るモータの回転制御の手順を示すフローチャートである。 変形例に係る定着ベルトの端部の断面を模式的に示す図である。 変形例に係る定着ローラの回転方向について説明するための図である。 変形例に係る定着部の概略構成を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
１．構成
１．１．全体構成
図１は、画像形成装置としてのプリンタ１の全体の構成を示す断面概略図である。
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色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。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３は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、光学部１０、中間転写ベルト１１などを備えている。
作像部３Ｙ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３Ｍ〜３Ｋについても、作像部３Ｙと同様の構成になっており、同図では符号を省略している。

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。

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。各静電潜像は、現像器３３Ｙ〜３３Ｋにより現像されて感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に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。
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。

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。
以上で、全体構成の説明を終え、次いで、本実施の形態の中心部分である定着部５について詳細に説明する。
１．２．定着部５の構成
図２は、本実施の形態における定着部５の概略構成を示す斜視図である。

定着部５は、発熱回転体としての定着ローラ５１、定着ローラ５１の両端部に外周面に沿って配された電極５２（５２ａ、５２ｂ）、加圧回転体としての加圧ローラ５３、電極５２に摺動接触し電極５２を介して定着ローラ５１に発熱のための電力を供給する給電部材５４（５４ａ、５４ｂ）、給電部材５４に電源供給する電源５５、給電部材５４と電源５５間の導線５５１に流れる電流を計測する電流検知部５６、定着ローラ５１の表面温度を測定するサーミスタ５７、定着ローラ５１を回転させる駆動部としてのモータ５８、及び電流検知部５６が検知する電流に基づきモータ５８の回転（回転速度、回転方向等）を制御する駆動制御部５９から構成される。

定着ローラ５１は、長尺で円柱状の芯金５０１の周囲を弾性体層５０２で被覆し、無端状のベルトである定着ベルト５０３がその内周面と弾性体層５０２の外周面とが接するよう嵌め込まれて成る。
定着ベルト５０３の通紙領域を除く両端部（端部５２１ａ、５２１ｂ）の外周面には、周方向の全周（全周長は、例えば９０ｍｍ程度）に亘って幅（ローラ軸方向の長さ）１０ｍｍ程度の電極５２（５２ａ、５２ｂ）が設けられている。ここで、電極５２ａには、周方向の一部に非受電部としての絶縁部が設けられている。本実施の形態では、絶縁部は、電極５２ａ上に絶縁テープ５２２ａが貼付された部分である。絶縁部の大きさは、例えば１０ｍｍ×１０ｍｍ程度である。ここでは、絶縁部が設けられていない電極の部分を受電部と呼ぶ。受電部と非受電部が周方向に並設されていることとなる。

定着ローラ５１が回転し、絶縁テープ５２２ａが、給電部材５４ａの接触面と接触する状態となった場合には、定着ローラ５１に電流は流れず、定着ローラ５１への給電が止まった状態となる。給電部材５４ａの接触面の大きさは、例えば５ｍｍ×５ｍｍ程度である。すなわち、非受電部は、給電部材５４ａの接触面よりも大きい。また、非受電部は、少なくとも受電部の周方向に直交する幅以上の幅を有している。なお、本実施の形態では、電極５２ｂには、絶縁部は設けていない。

図３（ａ）は、図２に示している定着ベルト５０３の回転軸方向における端部５２０ａ（端部５２１ａを含む。）の断面を模式的に示す図である。
定着ベルト５０３は、端部５２１ａ及び５２１ｂを除く部分（央部５２１ｃ）では、その内周面側から絶縁層５１１、抵抗発熱体層５１２、弾性層５１３及び離型層５１４がこの順に積層されて成る。

絶縁層５１１は、ポリイミド（ＰＩ：Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ：Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）など耐熱性の樹脂より成り、厚さは、例えば５〜１００μｍ程度である。
抵抗発熱体層５１２は、電流が流されることにより発熱し、ＰＩ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性の樹脂に導電性のフィラーを分散させて成る。導電性フィラーとしては、Ａ ｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇ、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フィラーが用いられ、これらのうち２種類以上を混合して用いても良い。抵抗発熱体層５１２の厚さについては、例えば５〜１００μｍ程度が望ましい。

弾性層５１３は、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性を有する素材より成り、厚さは、例えば１００〜３００μｍ程度である。
離型層５１４は、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ：Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ）、ポリテトラフルオロエチレン（４フッ化）（ＰＴＦＥ：Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ：Ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｔｅｔｒａ ｆｌｕｏｒｏ ｅｔｈｙｌｅｎｅ）等の離型性の高いフッ素系の樹脂を弾性層５１３の表面にコーティングして形成される。また、これらの樹脂から成るチューブを用いてもよい。離型層５１４の厚さは、例えば５〜１００μｍ程度である。

一方、定着ベルト５０３における端部５２１ａでは、央部５２１ｃと絶縁層５１１、抵抗発熱体層５１２までは共通するが、央部５２１ｃとは異なり抵抗発熱体層５１２の上に弾性層５１３及び離型層５１４は積層されておらず、電極５２がメッキ加工により形成されている。
図３（ｂ）は、定着ベルト５０３の端部５２０ａのうち、絶縁テープ５２２ａが貼付されている部分についての断面を模式的に示す図である。図３（ｂ）に示すように、絶縁テープ５２２ａは、電極５２の上に電極５２を覆うように貼付される。

給電部材５４は、大きさが例えば５ｍｍ角程度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る。
給電部材５４は、導線５５１を介して電源５５と導通している。また、給電部材５４は、例えばバネ等から成る弾性部材（図示せず）により、電極５２に圧接されている。給電部材５４は、電極５２を定着ローラ５１の回転軸中心方向に押し込むよう付勢されており、この付勢力により、給電部材５４は電極５２に圧接されている。給電部材５４は、定着ベルト５０３の剛性によって定着ベルト５０３から前述の付勢力とは逆方向の応力を受け、これにより給電部材５４と電極５２との接触が保たれる。以下、給電部材５４における電極５２及び絶縁テープ５２２ａと摺動接触する面を接触面という。

なお、本実施の形態では、給電部材５４は、定着ベルト５０３側からベルトの剛性で押圧力を受けているとしたが、定着ベルト５０３内面に裏あて部材（弾性体ローラを代用してもよい）などを設け、押圧力を受けることとしても構わない。
電源５５は、導線５５１、給電部材５４及び電極５２を介し、抵抗発熱体層５１２に対して電力供給する。

電流検知部５６は、導線５５１を流れる電流を検知し、検知した電流に係る情報（電流情報）を随時駆動制御部５９に通知する。本実施の形態では、電流情報は、電流検知部５６が電流を検知している状態（オン状態）か、電流を検知していない状態（オフ状態）かを示す情報である。なお、電流情報は、これに限らず、例えば、電流検知部５６が検知した電流の電流値のように、電流検知部５６が検知した電流の状態を知ることができる情報であればよい。

サーミスタ５７は、温度センサであり、定着ローラ５１の表面温度を測定し、その測定温度を駆動制御部５９に逐次通知する。
モータ５８は、軸の回転方向（正回転、逆回転）、軸の回転速度についての制御が可能なモータである。
本実施の形態では、モータ５８の軸の回転数は、モータ５８に印加する制御電圧の大きさにより定まり、軸の回転方向は、制御電圧の極性により定まるものとするが、これに限らない。モータ５８の軸は、定着ローラ５１の軸（芯金５０１）に連結されており、モータ５８の軸が回転することで定着ローラ５１もこれに連動して回転する。

駆動制御部５９は、計時機能を有しており、モータ５８に印加する制御電圧の大きさ、極性、印加時間を制御することでモータ５８の回転、すなわち定着ローラ５１の回転を制御する。駆動制御部５９は、電流検知部５６から逐時受け取る電流情報と、サーミスタ５７から逐次受け取る温度測定値とを用い、モータ５８（定着ローラ５１）の回転方向（制御電圧の極性）、回転速度（制御電圧の大きさ）、回転継続時間（制御電圧の印加時間）を決定し、制御電圧をモータ５８に印加する。
１．３．駆動制御部５９によるモータ５８の制御
以下、駆動制御部５９によるモータ５８の制御について、説明する。
１．３．１．駆動制御部５９が電流検知部５６から取得する電流情報
まず、駆動制御部５９が受け取る電流情報について説明する。

図４は、モータ５８が通常動作により定速で回転している場合に、電流検知部５６が測定する電流波形の一例を示す図である。
電流検知部５６が測定する電流波形は、電流値を検知しない状態（オフ状態）（Ｔ２）と、１０Ａ（アンペア）の電流を検出する状態（オン状態）（Ｔ１−Ｔ２）が、Ｔ１の周期で繰り返される波形となる。

期間Ｔ１は、モータ５８の軸が１回転する周期を示す。
期間Ｔ２は、給電部材５４の接触面全体が、絶縁テープ５２２ａに接触しており電極５２とは接触していない期間を示している。
ここで、モータの回転について、モータが所定の回転方向（正回転）するときに、給電部材５４の接触面が一部でも電極５２と接触している状態（オン状態）から、給電部材５４の接触面全体が絶縁テープ５２２ａに接触して電極５２とは接触しない状態（オフ状態）に変わる位置を回転基準位置（回転角が０度である位置）と規定する。また、回転基準位置における時刻を回転基準時刻と規定する。Ｔ１の周期毎にモータ５８の軸は回転基準位置に位置し、Ｔ１間隔で回転基準時刻に到達する。

この回転基準位置は、図４の電流波形における、期間Ｔ２の始期、すなわち、検知電流が１０Ａから０Ａに変化する立ち下がりエッジが検出される時刻（図中の時刻ｔ０、ｔ２・・・）の回転位置である。
電流検知部５６は、逐次、検出した電流の電流値と、閾値（例えば５Ａ）とを比較し、検出した電流値が閾値以上なら、オン状態を示す電流情報を駆動制御部５９に通知し、閾値未満なら、オフ状態を示す電流情報を駆動制御部５９に通知する。なお、電流検知部５６は、電流情報としてオン状態又はオフ状態を示す代わりに、検出した電流波形の電流値を、駆動制御部５９に通知することとしてもよい。この場合は、駆動制御部５９が、前述のように受け取った電流値を閾値と比較し、オン状態／オフ状態の別を判断することになる。
１．３．２．駆動制御部５９によるモータ５８の制御
駆動制御部５９は、逐次取得する電流情報を用いて、モータの回転位置を把握する。

例えば、駆動制御部５９は、図４の電流波形に基づく電流情報を取得する場合、電流情報が示す状態がオン状態からオフ状態に変わった時刻（ｔ０、ｔ２、ｔ５・・・）において、モータ５８の軸の回転角が０度となっていることを認識する。また、駆動制御部５９は、前述した計時機能により、回転角が０度となった時刻からの経過時間や、次に回転角が０度になるまでの時間（周期Ｔ１）計測している。

そして、例えば、時刻ｔ４における回転角Ｘを算出する必要がある場合、回転角が０度となった時刻ｔ２からｔ４までの間に時間Ｔ３が経過していることを把握できるので、回転角Ｘ（度） ＝ ３６０×（Ｔ３／Ｔ１）（度）から算出することができる。
また、時刻ｔ４の時点において定着ローラ５１への通電を止める必要が生じた場合、駆動制御部５９は、次にモータが回転基準位置となるまでの時間を、（Ｔ１−Ｔ３）により算出する。そして、Ｔ１−Ｔ３の間、モータ５８への電圧印加を継続し、Ｔ１−Ｔ３を経過したときにモータ５８への電圧印加を停止する。これにより、モータ５８の軸は回転基準位置に位置することとなり、電源５５と定着ベルト５１との電気的な接続は遮断される。
２．動作
以上のように構成されたプリンタ１における、定着ベルト５０３の温度制御について図５を用いて説明する。

電流検知部５６は、所定時間間隔で電流を検知し、検知した電流に基づきオン状態／オフ状態のいずれの状態を示す電流情報を駆動制御部５９に通知する（Ｓ１）。
駆動制御部５９は、オン状態からオフ状態への切り替わり時刻、オフ状態の時間、回転周期等を算出する。また必要に応じ、現在の回転角（回転基準位置からの経過時間）を算出する（Ｓ２）。

また、サーミスタ５７が、逐次、定着ベルト５０３の表面温度を測定し、測定温度を所定時間間隔で駆動制御部５９に通知する。
駆動制御部５９は、サーミスタ５７から定着ベルト５０３の測定温度を取得する（Ｓ３）。
そして、駆動制御部５９は、定着ベルト５０３の表面温度が、通電遮断条件としての所定の上限温度（２５０℃）より高いか否か判定する（Ｓ４）。上限温度より高かった場合（Ｓ４：Ｙ）、駆動制御部５９は、電源５５から定着ローラ５１への電源供給を停止するため、モータ５８の軸が次に回転基準位置に位置する時間を算出し、算出した時間、制御電圧を印加した後、制御電圧の印加を止める。これにより、モータ５８の軸は回転基準位置に位置する（Ｓ６）。そして、給電部材５４の接触面全体に絶縁テープ５２２ａが接触した状態となるので、定着ベルト５０３における抵抗発熱体層５１２への電源供給が止まり、抵抗発熱体層５１２の発熱は止まる。そして、抵抗発熱体層５１２の温度は低下していく。これによって、上限温度を超えた抵抗発熱体層５１２を上限温度以下に戻すことができる。

また、表面温度が上限温度以下であった場合（Ｓ４：Ｎ）、表面温度が所定の下限温度未満であるか否か判定する（Ｓ５）。下限温度未満でない場合（Ｓ５：Ｎ）、Ｓ１に進み、下限温度未満であった場合（Ｓ５：Ｙ）、Ｓ６に進む。
なお、プリンタ１が電源投入され、抵抗発熱体層５１２への電源供給も開始されてから所定時間経過するまでは、Ｓ５の判断は行わない。プリンタ１が電源投入され定着ベルト５０３の抵抗発熱体層５１２への電源供給が開始された直後には、大抵所定の下限温度未満（Ｓ５：Ｙ）に該当してしまうことが多いためである。また、所定時間経過しても所定の下限温度を超えていない場合は、やはり何らかのトラブルが発生していると考えられるためである。

以上で、動作についての説明を終える。
なお、図５では、表現上、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３がシーケンシャルに行われることになっているが、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、並行して随時実行してよい。また、Ｓ６で処理が終了することになっているが、Ｓ４において上限温度より高いと判定した場合（Ｓ４：Ｙ）、モータ５８の軸を回転基準位置となるよう制御し、抵抗発熱体層５１２への電源供給を止めて、抵抗発熱体層５１２が上限温度以下になった以降は、正常状態に戻ったとしてＳ１から処理を始めることとしてよい。また、Ｓ５において下限温度未満であった場合（Ｓ５：Ｙ）は、Ｓ６には進まず、抵抗発熱体層５１２への電源供給を継続して温度を上昇させることとしてもよい。

以上説明したように、本発明の一実施の形態によれば、抵抗発熱体層５１２の発熱を停止する必要が生じた場合に、給電部材５４の接触面全体に絶縁テープ５２２ａが接触した状態とすることで、定着ベルト５０３における抵抗発熱体層５１２への電源供給を止める。従来のように機械スイッチは用いないので機械スイッチが溶着し、抵抗発熱体層５１２の発熱を停止することができなくなるといった問題は生じず、従来に比して確実に抵抗発熱体層５１２の発熱を止めることができる。
３．変形例その他
なお、本発明の定着装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
（１）上述の実施形態では、絶縁部（非受電部）として、電極５２の上に絶縁テープ５２２を貼付する例を示したが、これに限らず、絶縁部が形成されていればよい。

例えば、電極５２において、上述の実施の形態では絶縁テープ５２２に相当する部分を除去することで絶縁部を形成することとしてもよい。この場合、抵抗発熱体層５１２自体も、除去することとする。除去しない場合、給電部材５４が付勢力により抵抗発熱体層５１２に直接接触して、抵抗発熱体層５１２に通電されてしまうためである。その他、プリント技術を用い、絶縁層、導電層を領域別に形成してもよい。

図６は、本変形例に係る定着ベルト５０３の端部５２０ａのうち、絶縁部を設けている部分の断面を示す図である。
図６は、既に説明した図３（ａ）から、端部５２１ａにおいて電極５２ａ、抵抗発熱体層５１２を除いたものと一致することになる。
（２）上述の実施形態では、モータ３８の軸を回転基準位置にする場合に、モータの軸を正回転（シートを搬送するための回転方向）させていたが、これに限らない。

例えば、絶縁部が、給電部材５４から正回転で半周（回転角で１８０度）以内の位置にある場合は、逆回転させ、正回転する場合よりも早く、給電部材５４の接触面の全面と絶縁部とを摺動接触させ、抵抗発熱体層５１２への通電を遮断することができる。
（３）上述の実施形態では、電極５２ａの１箇所に絶縁テープ５２２ａを貼付する構成としていたが、これには限らない。例えば、電極５２ｂにも同様に絶縁テープ（５２２ｂ）を貼付する構成としてもよい。

このとき、両絶縁テープは、位置関係をずらして配置するのが望ましい。例えば、一方の絶縁テープ（例えば、絶縁テープ５２２ａ）が電極（例えば、電極５２ａ）と接触しているときは、他方の絶縁テープ（例えば、絶縁テープ５２２ｂ）は、電極５２ｂと回転角で１８０度離れた位置になるよう、両絶縁テープを配置する。
そうすると、上述の実施の形態で説明したように、駆動制御部５９は、逐次取得する電流情報を用い絶縁テープ５２２ａと給電部材５４ａとの位置関係は把握し得るので、絶縁テープ５２２ａと回転角で１８０度離れた絶縁テープ５２２ｂと、対応する給電部材５４ｂとの位置関係も把握できる。そして、抵抗発熱体層５１２への通電を遮断する必要が生じた場合に、絶縁テープ５２２ａ、５２２ｂのうち、対応する給電部材５４ａ、５４ｂに近い方の絶縁テープが、対応する給電部材と接触するようモータ５８を回転させることで、より迅速に抵抗発熱体層５１２への通電を遮断することができる。

また、３個以上の絶縁テープを電極５２に貼付する構成としてもよい。
この場合、複数の絶縁テープは、モータ５８の軸の回転角において、等間隔（等回転角）に配置するのが望ましい。
（４）上述の実施の形態では、モータ５８は、ＤＣモータ等の例で説明しているが、駆動パルス数により回転角を正確に制御できるステッピングモータ等の他のモータを用いてもよい。この場合、電流検知部５６が検知した電流からモータの回転角を算出するような処理は不要となる。
（５）上述の実施の形態では、所定の通電遮断条件として、サーミスタ５７が、検知する定着ベルト５０３の表面温度が所定の温度範囲を外れた場合に、抵抗発熱体層５１２への通電を遮断することとしていたが、これに限らない。他の場合に、抵抗発熱体層５１２への通電を遮断することとしてもよい。

例えば、プリンタ１において、トラブルや異常状態を解除するための開閉可能なカバーが開いたことや、トナー・用紙の入替に伴う開閉可能なカバーが開いたことなどをセンサ等で検知し、センサが検知した場合、駆動制御部５９に対して、通電の遮断指示を送信するよう構成する。駆動制御部５９は、通電の遮断指示を受け取った場合、抵抗発熱体層５１２への通電を遮断する。

これにより、プリンタ１のカバーが開けられ異常に昇温した箇所等にユーザが接触することにより生じうる火傷等の事故を未然に防ぐことができる。
（６）モータ５８は、外部からの制御信号の電圧により回転速度を制御できる。通常は用紙の定着性を考慮した回転速度となるよう制御信号の電圧値が設定されているが、抵抗発熱体層５１２への通電を遮断する場合には、通常の速度より高速に移動させるよう制御信号の電圧値を通常より大きくしてもよい。

これにより、抵抗発熱体層５１２への通電を遮断するまでの所要時間を減らすことができる。
（７）上記実施の形態においては、電極５２は定着ベルト５０３の外周面上に設けられ、給電部材５４は定着ベルト５０３の周面の外側から電極５２に圧接されているとしたが、これに限られない。電極５２が定着ベルト５０３の内周面上に設けられ、給電部材５４が定着ベルト５０３の内側に配置され、定着ベルト５０３の内側から電極５２に圧接されているとしてもよい。
（８）上記実施の形態においては、定着ベルト５０３は、その内周面と弾性体層５０２の外周面とが接するよう嵌め込まれていたが、これに限らず、弾性体層５０２の外径が定着ベルト５０３の内径よりも小さく、弾性体層５０２と定着ベルト５０３が定着ニップで接し、定着ニップ以外の部分においては両者間に隙間（空間）が設けられるような構成（いわゆる隙間嵌め構成）としてもよい。
（９）上記実施の形態における具体的な数値は一例として挙げたものであり、これらに限定されないことは勿論である。
（１０）本発明は、タンデム型カラーデジタルプリンタに限られず、モノクロ／カラーの複写機、プリンタ、ファックス、また、これらの機能を備えた複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）など、およそ定着装置を備えた全ての画像形成装置に適用される。
（１１）上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。

本発明の定着装置は、抵抗発熱体層への過剰な通電を抑止できるので、安全性が要求される複写機、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）等に組み込んで用いるのに好適である。

５１ 定着ローラ
５２ 電極
５３ 加圧ローラ
５４ 供給部材
５５ 電源
５６ 電流検知部
５７ サーミスタ
５８ モータ
５９ 駆動制御部
５０１ 芯金
５０２ 弾性体層
５０３ 定着ベルト
５１１ 絶縁層
５１２ 抵抗発熱体層
５１３ 弾性層
５１４ 離型層
５２１ａ、５２１ｂ 端部
５２１ｃ 央部
５２２ 絶縁テープ
５５１ 導線

Claims (14)

1. 通電により発熱する抵抗発熱体層を有する発熱回転体の外周面に、加圧回転体を圧接して定着ニップを形成し、未定着画像の形成されたシートを当該定着ニップに通紙して熱定着する定着装置であって、
   前記発熱回転体の通紙領域を除く端部の外周面に位置する第１及び第２の外周領域に配された第１及び第２の受電部と、
   前記第１及び第２の外周領域のうち少なくとも一方の外周領域に配された受電部の周方向における連続性を切断するようにして設けられた非受電部と、
   前記発熱回転体を回転させる駆動手段と、
   前記第１及び第２の受電部にそれぞれ接触して給電する第１及び第２の給電部材と、
   前記駆動手段を制御し、所定の通電遮断条件が満たされた場合、前記駆動手段により、前記第１及び第２の給電部材の少なくとも一方に前記受電部が対向せず前記非受電部が対向する位置まで前記発熱回転体を回転させることにより前記発熱回転体への通電を遮断する制御手段と
   を備えることを特徴とする定着装置。
2. 前記非受電部は、前記給電部材の接触面より大きいことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記非受電部は、少なくとも前記受電部の周方向に直交する幅以上の幅を有することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
4. 前記第１及び第２の外周領域には、全周にわたり電極が形成されており、
   前記非受電部は、前記電極が絶縁体で覆われた部分であり、
   前記第１及び第２の受電部は、前記電極が前記絶縁体に覆われていない部分である
   ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
5. 前記非受電部は、絶縁層が形成された部分である
   ことを特徴とする請求項４記載の定着装置。
6. 前記第１及び第２の受電部は、前記両外周領域において電極が形成された部分であり、
   前記非受電部は、前記両外周領域のうち電極が除去された部分である
   ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
7. 前記制御手段は、前記所定の通電遮断条件が満たされた場合、前記駆動手段に、前記発熱回転体を正回転させて通電を遮断する場合の回転時間と、逆回転させて通電を遮断する場合の回転時間とのうち、小さい回転時間に係る回転方向で前記回転体を回転させて通電を遮断する
   ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
8. 前記制御手段は、前記発熱回転体への通電を遮断する場合に、前記駆動手段に、前記発熱回転体を通常の回転速度より高速に回転させる
   ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
9. 前記定着装置は、さらに、
   前記抵抗発熱体層に電流が流れているか否かを逐次判定する判定手段を備え、
   前記制御手段は、前記判定手段による判定結果を逐次取得して、前記電流が流れない期間の始期が表れる周期を算出し、前記発熱回転体への通電を遮断する場合に、次に電流が流れない期間の始期が表れるまでの時間を算出し、前記発熱回転体を前記算出した時間、回転させた後、前記駆動手段を停止させる
   ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
10. 前記非受電部は、前記第１及び第２の双方の外周領域に配されており、
    前記制御手段は、前記所定の通電遮断条件が満たされた場合において、前記第１の給電部材と前記第１の外周領域に配された非受電部とが対向する位置まで前記発熱回転体を回転させる場合の第１の回転時間と、前記第２の給電部材と前記第２の外周領域に配された非受電部とが対向する位置まで前記発熱回転体を回転させる場合の第２の回転時間とのうち、小さい回転時間、前記発熱回転体を回転させる
    ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
11. 前記定着装置は、さらに、
    前記発熱回転体の表面温度を測定する測定手段を備え、
    前記制御手段は、前記表面温度が所定の温度範囲外である場合に前記所定の通電遮断条件が満たされたと判断する
    ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
12. 前記制御手段は、前記抵抗発熱体層への通電の遮断指示を受け付けて、前記遮断指示を受けとった場合に前記所定の通電遮断条件が満たされたと判断する
    ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
13. 前記発熱回転体は定着ベルトであることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
14. 請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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