JP5703835B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、抵抗発熱層を含む定着ベルトを用いた定着装置および当該定着装置を用いた画像形成装置に関し、特に、抵抗発熱層の異常発熱を検出する技術に関する。

近年、プリンタ等の画像形成装置では、ハロゲンヒータを熱源とする定着装置よりも省エネルギー化を図るという観点から、抵抗発熱層を含む定着ベルトを用いた定着装置を採用するものが提案されている。（例えば、特許文献１）
図１９（ａ）は、このような抵抗発熱方式の定着装置８００の構成例を示す概略斜視図であり、図１９（ｂ）は、その要部拡大図である。

同図に示すように、定着装置８００は、定着ベルト８５４、押圧ローラ８５０、加圧ローラ８６０および交流電源に接続された一対の給電ローラ８７０などを備えている。
定着ベルト８５４は、抵抗発熱層８５４ｂを含む円筒状の弾性変形可能なベルトであって、幅方向（Ｙ軸方向）の両端部の外周において、抵抗発熱層８５４ｂ上に電極８５４ｅが形成されたものである。

押圧ローラ８５０は、芯金８５１の表面が弾性層８５２で覆われており、定着ベルト８５４の周回経路内側に遊挿されている。
加圧ローラ８６０は、定着ベルト８５４の周回経路外側に配され、定着ベルト８５４を介して押圧ローラ８５０を押圧し、定着ニップ８３０を形成する。
また、加圧ローラ８６０は、駆動モータ（不図示）からの駆動力を受けて同図の矢印Ｐ方向に回転する。この駆動力が定着ベルト８５４を介して押圧ローラ８５０に伝わることにより、定着ベルト８５４と押圧ローラ８５０とが同図の矢印Ｑ方向に従動回転する。

一対の給電ローラ８７０は、定着ベルト８５４の周回経路外側から当該定着ベルト８５４の電極８５４ｅに接触して、同図（ａ）の下方に押し付けるように構成されており、これにより、定着ベルト８５４の抵抗発熱層８５４ｂに給電される。
以上の構成において、定着ベルト８５４が周回駆動されつつ、給電ローラ８７０を介して抵抗発熱層８５４ｂの両端部に設けられた電極８５４ｅにそれぞれ電力が供給されると、電気抵抗としては、電極８５４ｅの方が抵抗発熱層８５４ｂよりも遥かに小さいため、同図（ａ）に示すように、抵抗発熱層８５４ｂ全体にＹ軸方向の電流Ｉが流れ、抵抗発熱層８５４ｂが発熱する。

なお、電流Ｉの向きは周期的に逆転するため、同図（ａ）における電流Ｉの向きは、ある一瞬における状態を例示したものである。
このとき、定着ベルト８５４は、定着ニップ８３０と給電ローラ８７０とに押し付けられている部分以外で、他の部材との接触が生じておらず、熱が周囲に逃げにくいので、ジュール発熱により定着ニップ８３０の領域が効率的に昇温され、記録シート（不図示）上に形成されたトナー像が定着ニップ８３０を通過する際に、加熱、加圧されて当該記録シートに熱定着される。

特開２００９−１０９９９７号公報 特開平８−２１１７８０号公報 特開２００８−９３３０号公報 特開２００１−７５４１５号公報 特開２０００−２２７７３２号公報

このような構成の定着装置８００において、不適切なジャム処理や異物の混入などにより、図１９（ａ）に示すように、抵抗発熱層８５４ｂに傷８５４ｓが生じると、当該傷８５４ｓの周囲だけが急激に加熱され、定着ベルト８５４の耐熱温度を越えてしまうことが判明した。
これは、図１９（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向に流れていた電流Ｉが、当該傷８５４ｓを迂回して流れざるを得なくなり、局所的に電流密度が上昇する部分８９１が生じるためである。

このような異常発熱が生じた場合、尚も抵抗発熱層８５４ｂに電流を流し続けると、押圧ローラ８５０や加圧ローラ８６０に熱変形が生じるなどの２次的損傷を招くため、異常発熱をいち早く検出し、抵抗発熱層８５４ｂへの通電を停止する構成が望まれている。
しかしながら、通常、定着ベルトは、幅方向（Ｙ軸方向）において温度のバラツキが生じることはあっても、スポット的に異常発熱が生じることは、想定されていないため、抵抗発熱層８５４ｂの全域に亘り温度を検出する構成とはなっておらず、洩れなく異常発熱の発生を検出することは困難であった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、抵抗発熱方式の定着装置および画像形成装置において、定着装置に異常発熱が生じた場合に、当該異常発熱の発生を見逃すことなく検出可能な定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置の第１の態様は、抵抗発熱層を有する加熱回転体の周面に加圧部材を押圧してニップ部を形成し、当該ニップ部に、未定着画像の形成された記録シートを通紙して熱定着させる定着装置であって、前記抵抗発熱層に電力を供給する電力供給手段と、前記加熱回転体を周回駆動する駆動手段と、前記電力の供給状態を制御する制御手段と、前記加熱回転体の周回駆動中に、前記加熱回転体の周面において発熱する領域全てを網羅するように、異常発熱の発生を検出する異常発熱検出手段と、前記加熱回転体の周面の所定箇所の温度を計測して、当該加熱回転体を温調制御するための温度計測部とを備え、前記異常発熱検出手段は、前記領域の周方向における一部の範囲であって、かつ、当該領域の前記加熱回転体の回転軸方向全幅に亘って温度を検出する温度検出部を有し、前記加熱回転体が１周することにより、前記領域全てにおける異常発熱の検出動作が完了すると共に、前記温度検出部により検出された温度の値と、前記温度計測部により計測された温度の値との差が、所定値以上の場合に、異常発熱が生じていると判断し、前記制御手段は、前記異常発熱検出手段により異常発熱が検出された場合、前記抵抗発熱層への給電を停止することを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置の第２の態様は、抵抗発熱層を有する加熱回転体の周面に加圧部材を押圧してニップ部を形成し、当該ニップ部に、未定着画像の形成された記録シートを通紙して熱定着させる定着装置であって、前記抵抗発熱層に電力を供給する電力供給手段と、前記加熱回転体を周回駆動する駆動手段と、前記電力の供給状態を制御する制御手段と、前記加熱回転体の周回駆動中に、前記加熱回転体の周面において発熱する領域全てを網羅するように、異常発熱の発生を検出する異常発熱検出手段と、前記加熱回転体の周面の所定箇所の温度を計測して、当該加熱回転体を温調制御するための温度計測部とを備え、前記異常発熱検出手段は、前記領域の周方向における一部の範囲であって、かつ、当該領域の前記加熱回転体の回転軸方向における一部の範囲の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部を前記回転軸方向に周期的に往復させる往復手段とを備え、前記加熱回転体を周回駆動させると共に、前記温度検出部をくり返し往復させながら、前記温度検出を所定の時間間隔で実行することにより、前記領域全てにおける異常発熱の検出動作を完了すると共に、前記温度検出部により検出された温度の値と、前記温度計測部により計測された温度の値との差が、所定値以上の場合に、異常発熱が生じていると判断し、前記制御手段は、前記異常発熱検出手段により異常発熱が検出された場合、前記抵抗発熱層への給電を停止することを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置の第３の態様は、抵抗発熱層を有する加熱回転体の周面に加圧部材を押圧してニップ部を形成し、当該ニップ部に、未定着画像の形成された記録シートを通紙して熱定着させる定着装置であって、前記抵抗発熱層に電力を供給する電力供給手段と、前記加熱回転体を周回駆動する駆動手段と、前記電力の供給状態を制御する制御手段と、前記加熱回転体の周回駆動中に、前記加熱回転体の周面において発熱する領域全てを網羅するように、異常発熱の発生を検出する異常発熱検出手段と、前記加熱回転体の周面の所定箇所の温度を計測して、当該加熱回転体を温調制御するための温度計測部とを備え、前記異常発熱検出手段は、前記領域の周方向における一部の範囲であって、かつ、当該領域の前記加熱回転体の回転軸方向における一部の範囲の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部の検出方向を周期的に変更する検出方向変更手段とを備え、前記加熱回転体を周回駆動すると共に、前記検出方向の変更をくり返し実行しながら、前記温度検出を所定の時間間隔で実行することにより、前記領域全てにおける異常発熱の検出動作を完了すると共に、前記温度検出部により検出された温度の値と、前記温度計測部により計測された温度の値との差が、所定値以上の場合に、異常発熱が生じていると判断し、前記制御手段は、前記異常発熱検出手段により異常発熱が検出された場合、前記抵抗発熱層への給電を停止することを特徴とする。

上記構成により、異常発熱検出手段が、加熱回転体の周回駆動中に、加熱回転体の周面において発熱する領域全てを網羅するように、異常発熱の発生を検出するため、異常発熱の発生を見逃すことを防止することができる。

また、前記制御手段は、前記加熱回転体の周回駆動が停止した場合、異常発熱検出手段の検出結果にかかわらず、前記抵抗発熱層への電力供給を停止するとしてもよい。
なお、本発明は、上記定着装置を備えた画像形成装置としてもよい。

本発明における第１の実施形態に係る定着装置Ａを備える画像形成装置の一例であるモノクロプリンタの構成を説明するための概略図である。 上記定着装置Ａの構成を示す斜視図である。 上記定着装置Ａの断面図である。 上記定着装置Ａの定着ベルトの積層構造を示す部分断面図である。 上記画像形成装置の制御部と、これの制御対象となる主構成要素との関係を示す機能ブロック図である。 上記制御部が行う対異常発熱処理の内容を示すフローチャートである。 上記定着装置における温度検出領域の拡大図である。 上記制御部が行う異常発熱部発生判断処理の内容を示すフローチャートである。 本発明における第２の実施形態に係る定着装置Ｂの要部構成を示す斜視図である。 上記定着装置Ｂにおいて、温度検出領域の面積が最小であると共に、形状が全て同一であるとした場合の温度検出痕の配置とその間隔との関係を示す図である。 上記定着装置Ｂにおいて、温度検出動作を繰り返した場合の定着ベルトの外周面における温度検出順序を示す図である。 上記定着装置Ｂにおいて、温度検出軌跡の数、温度検出開始位置のずれ量および全ての温度検出軌跡に対して温度検出を行えるか否かを示すものである。 上記定着装置Ｂにおいて、制御部が行う対異常発熱処理の内容を示すフローチャートである。 上記定着装置Ｂにおいて、制御部が行う異常発熱部発生判断処理の内容を示すフローチャートである。 本発明における第２の実施形態に係る画像形成装置における温度データ記憶部に格納されているテーブルの内容を示す図である。 上記定着装置Ｂの変形例の構成を示す斜視図である。 上記定着装置Ｂの変形例の構成を示す斜視図である。 上記定着装置Ａの変形例の構成を示す斜視図である。 （ａ）は、従来の定着装置の斜視図であり、（ｂ）は、その要部拡大図である。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態に係る定着装置を備える画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。
＜画像形成装置の概略構成＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る定着装置を備える画像形成装置の一例であるモノクロプリンタの構成を説明するための概略図である。

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モノクロからなるトナー像を形成し、これを熱定着してモノクロの画像形成を実行する。
画像プロセス部３は、作像部３０および光学部１３などを備えている。

作像部３０は、感光体ドラム１１、その周囲に配設された帯電器１２、現像器１４、転写ローラ１５、剥離爪１６、感光体ドラム１１を清掃するためのクリーナ１７、除電器１８などを備えており、矢印Ａ方向に回転駆動される感光体ドラム１１上にモノクロのトナー像を作像する。
光学部１３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画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、感光体ドラム１１を露光走査させる。

この露光走査により、帯電器１２により帯電された感光体ドラム１１上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器１４によって現像され、トナー像が形成される。
一方、給紙部４は、記録シートＳを収容する給紙カセット２１と、給紙カセット２１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２２と、繰り出された記録シートＳを転写位置Ｖ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２３などを備えており、感光体ドラム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を転写位置Ｖに給送し、矢印Ｂ方向に従動する転写ローラ１５に印加された転写電圧による電界の作用により、感光体ドラム１１上のトナー像が記録シートＳ上に転写される。

転写位置Ｖを通過した記録シートＳは、剥離爪１６によって感光体ドラム１１の表面から剥離された後、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２４を介して排出トレイ１９上に排出される。
＜定着部の構成＞
次に、定着部５の構成について説明する。

図２は、定着部５の斜視図であり、図３は、同図のＥ−Ｅ’断面図である。
同図に示されるように、定着部５は、弾性変形可能な無端状の定着ベルト５１と、定着ベルト５１内に遊嵌された押圧ローラ５２と、定着ベルト５１を介して押圧ローラ５２に圧接された加圧ローラ５３と、定着ベルト５１に発熱のための電力を供給する給電部材５４ａおよび５４ｂ、温度センサ５７とを有している。

定着ベルト５１は、例えば、内径が３０［ｍｍ］の無端状のベルトであって、組立て前には円筒形状となっており、半径方向にある程度の外力を加えると弾性変形し、変形状態から外力の付与を停止すると自身の復元力により元の状態に戻る自己形状保持可能なものが用いられている。
この定着ベルト５１の構成については後に詳述する。

芯金５２３は、例えば、外径が１８［ｍｍ］程度のアルミニウムやステンレス等のシャフトであり、その両端部には、外径がこの径よりも小さい軸部５２３ａを有している。
弾性層５２２は、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性を有するゴム、もしくはその発泡材から成り（これらを積層させる場合もある）、厚さは、例えば５［ｍｍ］である。
押圧ローラ５２の外径は、定着ベルト５１の内径よりも小さく、押圧ローラ５２と定着ベルト５１は、定着ニップＮ以外の部分において、できるたけ接触しないようになっている。

このような構成をとると、定着ベルト５１が押圧ローラ５２に密着する構成よりも、定着ベルト５１から押圧ローラ５２への熱の伝達箇所の面積が小さくなり、定着ベルト５１から発せられる熱の一部が、押圧ローラ５２の芯金５２３を介して芯金５２３両端の軸部５２３ａを回転自在に支持する軸受部材（不図示）に逃げるといった、いわゆる伝熱ロスを低減して、高い熱効率の実現を図ることができる。

なお、本第１の実施形態では、定着ベルト５１の周回走行の安定性を考慮して、押圧ローラ５２の外径は、例えば、２８［ｍｍ］に設定している。
各図では、便宜上、定着ベルト５１と押圧ローラ５２の径の差を誇張して示している。
加圧ローラ５３は、芯金５３４の周囲に弾性層５３２を介して離型層５３３が積層されて成り、ベルト周回経路の外側に配置されている。

また加圧ローラ５３は、不図示の付勢機構により付勢されて定着ベルト５１の外周側から定着ベルト５１を介して押圧ローラ５２を押圧し、定着ベルト５１表面との間に定着ニップＮ（図３参照）を形成する。
加圧ローラ５３の外径は２０〜１００［ｍｍ］の範囲内が望ましく、本第１の実施形態では３５［ｍｍ］となっている。

芯金５３４は、例えばアルミニウムや鉄等から成る中空のパイプ形状で、外径は、例えば、３０［ｍｍ］であって、その両端部には、芯金５２３と同様に、外径がこの径よりも小さい軸部５３４ａを有している。
また、芯金５３４の厚みは、０．１〜１０［ｍｍ］の範囲内が望ましく、本第１の実施形態においては、２［ｍｍ］である。なお、中実の円柱状のものや、断面形状が三ツ矢形状等のものを用いてもよい。

弾性層５３２は、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性を有するゴムや、これらの発泡材等から成り、厚さは１〜２０［ｍｍ］の範囲内が望ましく、本第１の実施形態においては２．５［ｍｍ］とした。
離型層５３３は、ＰＦＡ（Per Fluoro Alkoxy）等のフッ素樹脂チューブやフッ素樹脂コーティング等から成り、帯電によるトナーのオフセットを防止するために導電性が付与されたものを用いてもよい。

また、離型層５３３の厚さは５〜１００［μｍ］の範囲内が望ましく、本第１の実施形態においては２０［μｍ］としている。
なお、芯金５３４の軸方向両端の軸部５３４ａは、軸受部材（不図示）により回転自在に支持されている。
加圧ローラ５３は、駆動モータ（不図示）からの駆動力の伝達により矢印Ｃ方向に回転駆動される。

加圧ローラ５３の回転に従動して、定着ベルト５１が矢印Ｄ方向に沿って周回走行されると共に、押圧ローラ５２が同方向に回転駆動される。
なお、押圧ローラ５２を駆動側とし、定着ベルト５１と加圧ローラ５３とを従動側としても良い。
定着ベルト５１の外周面上であって、押圧ローラ５２の回転軸方向（以下、「ローラ軸方向」という。）における通紙領域を挟む両端部に、それぞれ全周に亘って電極５１５ａおよび５１５ｂが設けられており、不図示の付勢機構により、一対の給電部材５４ａおよび５４ｂが定着ベルト５１の外周側から内周側へと向かう方向の付勢力を受けて、それぞれ電極５１５ａおよび５１５ｂに圧接されている。

電極５１５ａおよび５１５ｂのＹ軸方向における幅は、ここでは１５［ｍｍ］となっている。
給電部材５４ａおよび５４ｂは、大きさが、例えば、Ｙ軸方向における幅が１０［ｍｍ］、Ｚ軸方向における長さが５［ｍｍ］、Ｘ軸方向における高さが７［ｍｍ］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り、導電線５５および継電器５０１を介して、外部電源５００に電気的に接続されている。

また、後述するように、定着部５は、定着ベルト５１の異常発熱部の発生を検出するための検出機構を備えている。
次に、定着ベルト５１の構成について説明する。
図４は、定着ベルト５１の積層構造を示す部分断面図である。
なお、同図は定着ベルト５１のローラ軸方向の一方の端部に着目したものであるが、他方の端部においても定着ベルト５１は同様の構成を備えている。

また、同図では、理解を容易にするために、やや厚みを誇張して示しており、各部材の寸法は下記に例示する寸法と、必ずしも対応が取れているものではない。
同図に示すように、定着ベルト５１は、絶縁層５１１上に抵抗発熱体層５１２、弾性層５１３及び離型層５１４を順次積層してなる。
また、押圧ローラ５２のローラ軸方向であって、弾性層５１３の外周側には電極５１５ａ、５１５ｂが抵抗発熱体層５１２上に形成されている。

抵抗発熱体層５１２は、電極５１５ａ、５１５ｂから給電を受けて、ジュール熱を発生するものである。
この抵抗発熱体層５１２は、ベースとなる樹脂材料に導電性フィラーを分散させることにより所定の電気抵抗率に調整されている。
上記樹脂材料としてはＰＩ（Poly Imide）、ＰＰＳ（Poly Phenilene Sulfide）、ＰＥＥＫ（Poly Ether Ether Ketone）等の耐熱樹脂を用いるのが望ましい。

また、導電性フィラーとしては銀（Ag）、銅（Cu）、アルミニウム（Al）、マグネシウム（Mg）、ニッケル（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材料を用いればよく、これらのうち２種類以上混合して分散させても良い。
導電性フィラーの形状としては同一含有量でフィラーどうしの接触する確率を高くするため、繊維状が望ましい。

導電性フィラーの太さは、５〜１００［μｍ］程度が望ましい。
また、導電性フィラーの電気抵抗率は、印加する電圧、電流や抵抗発熱体層５１２の厚さ、定着ベルト５１の径や長さに応じて決定されるべきであるのは言うまでもないが、例えば、１．０×１０^−６〜９．９×１０^−３［Ωｍ］の範囲内とすれば良く、１．０×１０^−５〜５．０×１０^−３［Ωｍ］の範囲内とすれば更に好適である。

弾性層５１３は、例えば、シリコーンゴムなどの弾性および耐熱性を有する材料からなり、その厚みは約２００［μｍ］である。
なお、弾性層５１３の材質は、シリコーンゴムの他、フッ素ゴム等を用いても構わない。
離型層５１４は、ＰＦＡ（Tetra Fluoro Ethylene-Perfluoro Alkylvinyl Ether Copolymer）、ＰＴＦＥ（Poly Tetra Fluoro Ethylene）、ＥＴＦＥ（Ethylene Tetra Fluoro Ethlylene）等のフッ素系チューブ及びフッ素系コーティング等の離型性を付与した構成が望ましく、導電性としても良い。

また、離型層５１４の厚さは、例えば、５〜１００［μｍ］の範囲内とするのが望ましい。
電極５１５ａ、５１５ｂは、金属などの導電性を有する材料からなり、定着ベルト５１のローラ軸方向における両端部において、それぞれ抵抗発熱体層５１２上の全周に亘って積層されている。

このような形状を採用すれば、電極５１５ａ、５１５ｂに通電する際、抵抗発熱体層５１２全体に均一な電流分布を実現することができるので、均一な発熱を得ることができる。
上記積層の方法としては、メッキもしくは金属箔を導電性接着剤を用いて接着する方法などが望ましい。

電極５１５ａ、５１５ｂの材料としては、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、真鍮、リン青銅、銅（Ｃｕ）等の金属を用いることができる。
絶縁層５１１は、ＰＩ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性絶縁樹脂からなっており、厚さは５［μｍ］〜１００［μｍ］の範囲内であるのが望ましい。絶縁層５１１の外周面はすべて抵抗発熱体層５１２によって覆われた構成となっている。

以上の構成において、定着ベルト５１が周回駆動されつつ、給電部材５４ａおよび５４ｂを介して抵抗発熱体層５１２の両端部に設けられた電極５１５ａ、５１５ｂにそれぞれ電力が供給されると、電気抵抗としては、電極５１５ａ、５１５ｂの方が抵抗発熱体層５１２よりも遥かに小さいため、電流ｉは、電極５１５ａ、５１５ｂから、その直下にある抵抗発熱体層５１２へと厚み方向に流れ込むのではなく、先ず、各電極５１５ａ、５１５ｂにおける周方向と、Ｙ軸方向の他方の電極へと向かう方向（以下、「電極方向」という。）に流れる。

そして、各電極５１５ａ、５１５ｂの電極方向の端部に達した電流ｉは、そこから厚み方向、即ち、抵抗発熱体層５１２に向かって流れ込む。
したがって、抵抗発熱体層５１２において、上面に電極５１５ａ、５１５ｂが積層された部分では、電流が殆ど流れず、発熱しない。
温度センサ５７は、複数のサーモパイルを列設してなるサーモパイルアレイであって、各サーモパイルに対応する温度検出領域５１７ａ〜５１７ｇが、図２に示すように、ローラ軸方向に沿って隙間なく並んでいると共に、抵抗発熱層３１ａの露出部分における幅方向（Ｙ軸方向）全域に亘っており、周回駆動する定着ベルト５１の表面温度を各検出領域毎に検出し、これらの検出結果を制御部６０に出力する。

なお、温度センサ５７は、定着ベルト５１の周面から所定距離離れた位置において、各温度検出領域５１７ａ〜５１７ｇが、略同一面積となると共に、等間隔に並ぶように、各サーモパイルの焦点距離や視野角が個別に設定されている。
また、温度検出領域の数は、ここでは便宜上７つとしているが、実際にはもっと多くの数になることが考えられる。

その場合、列設されるサーモパイルの数が多いサーモパイルアレイを選定するか、サーモパイルアレイを複数使用することで対応することができる。
＜制御部の構成＞
図５は、制御部６０の構成と、これの制御対象となる主構成要素との関係を示す機能ブロック図である。

制御部６０は、所謂コンピュータであって、同図に示されるように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０１、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部６０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）６０３、ＲＡＭ（Random Access Memory）６０４、画像データ記憶部６０５、温度データ記憶部６０６などを備える。
通信Ｉ／Ｆ部６０２は、ＬＡＮカード、ＬＡＮボードといったＬＡＮに接続するためのインターフェースである。

ＲＯＭ６０３には、画像プロセス部３、給紙部４および操作パネル７、温度センサ５７および継電器５０１などを制御するためのプログラムや、後述する対異常発熱処理を実行するためのプログラムなどが格納されている。
ＲＡＭ６０４は、ＣＰＵ６０１のプログラム実行時のワークエリアとして用いられる。
画像データ記憶部６０５は、通信Ｉ／Ｆ部６０２などを介して入力された、印刷用の画像データを記憶する。

ＣＰＵ６０１は、ＲＯＭ６０３に格納されている各種プログラムを実行することにより、操作パネル７、温度センサ５７から取得した信号に基づき、プリントの実行や画像安定化処理などの画像形成に関連する制御を実施する。
さらに、本第１の実施形態におけるプリンタ１において、ＣＰＵ６０１は、継電器５０１など制御して、後述する対異常発熱処理を実行する。

温度データ記憶部６０６は、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性のメモリであって、対異常発熱処理において用いる閾値Ｔｋ等を記憶している。
ここで、「閾値Ｔｋ」は、定着部５における異常発熱部の発生の有無を判定するために、温度センサ５７の隣接するサーモパイル同士で検出された温度の差分と比較するための閾値であって、ここでは、例えば、２０[℃]に設定されている。

ＣＰＵ６０１は、定着部５の継電器５０１のオン・オフを切替える制御を行う。
操作パネル７は、液晶ディスプレイ、当該液晶ディスプレイに積層されたタッチパネルや各種指示を入力するための操作ボタン等から構成され、タッチパネルや操作ボタン等の操作を介してユーザから各種指示の入力を受け付ける。
液晶ディスプレイには、印刷設定画面等の操作画面や印刷結果等の各種表示情報が表示される。
＜対異常発熱処理＞
図６は、制御部６０が行う対異常発熱処理の内容を示すフローチャートである。

ＣＰＵ６０１は、定着ベルト５１を周回駆動させ、当該定着ベルト５１の温度制御を実行している間（以下、「温度制御期間」という。）において、温度センサ５７の信号出力を参照し（ステップＳ１０１）、定着ベルト５１に異常発熱部位が発生しているか否かを判定する処理（以下、「異常発熱部発生判断処理」という。）のサブルーチンを実行する（ステップＳ１０２）。

温度センサ５７は、１回の信号出力において、各サーモパイルからの信号を連続的に出力しており、一連の信号出力に要する時間は極めて短い。
このため、ＣＰＵ６０１は、ステップＳ１０１における温度センサ５７の信号出力を参照により、全てのサーモパイルの出力信号を取得することができる。
上記温度制御期間としては、例えば、ウォーミングアップおよびプリント実行時などが挙げられる。

異常発熱部が存在しない間は、ステップＳ１０２とステップＳ１０１の動作が所定の周期で繰り返し実行され（ステップＳ１０３：ＮＯ）、異常発熱部位が検出されると（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、継電器５０１における電流を遮断して定着ベルト５１への給電を停止し（ステップＳ１０４）、当該体異常発熱検出処理を終了する。
この際、操作パネル７に、異常発熱部の発生を警告するメッセージを表示するようにしてもよい。

ここで、温度センサ５７における各サーモパイルに対応する温度検出領域５１７ａ〜５１７ｇに対する温度検出は、略同時に行われており、ステップＳ１０１とステップＳ１０３までの間で繰り返される処理時間（以下、「温度検出周期」という。）Ｃｙ１［ｓ]は、以下のように決められている。
図７は、温度検出領域５１７ａ、５１７ｂおよび５１７ｃの拡大図である。

同図に示すように、各温度検出領域は、その輪郭が略円形状となっており、輪郭同士が交わる２点のうち、Ｚ方向寄りの点Ｐｚ１および点Ｐｚ２、およびＺ’方向寄りの点Ｐｚ’１および点Ｐｚ’２同士を結ぶと、Ｙ軸に平行する２つの直線ＬＨ１、ＬＨ２が得られる。
これらの直線ＬＨ１およびＬＨ２に挟まれた範囲が、定着ベルト５１の外周面上における実質的な温度検出領域（以下、「温度検出領域ＤＡ１」という。）となり、これのＺ軸方向における長さをＬＰ[ｍｍ]とする。

ここで、定着ベルト５１の外周面の走行速度をＶ１[ｍｍ／ｓ]とすると、上述の温度検出周期Ｃｙ１［ｓ]は、以下の式１を満足する。
（式１） Ｃｙ１≦ＬＰ／Ｖ１
このように、温度検出周期Ｃｙ１の値を規定すると、定着ベルト５１が１周したときに、定着ベルト５１の外周面の全体を網羅して温度を検出することが可能となる。

次に、異常発熱部発生判断処理について説明する。
図８は、制御部６０が行う異常発熱部発生判断処理の内容を示すフローチャートである。
ＣＰＵ６０１は、隣接する温度検出領域の温度差Ｔｄが、閾値Ｔｋ以上となっているか否かを判定し、Ｔｄが閾値Ｔｋ未満の場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、異常発熱部が発生していないと判定して（ステップＳ２０２）、メインルーチンにリターンする。

なお、温度検出領域５１７ａ〜５１７ｇにおける各温度の値は、温度センサ５７の各サーモパイルの出力信号値に、所定の変換係数を乗じることによって得られる。
上述の隣接する検出領域の温度差Ｔｄを得るには、このようにして求められた隣接するサーモパイルの温度値同士の差をとればよい。
また、温度差Ｔｄが閾値Ｔｋ以上となっている場合には（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、小サイズの記録シートＳを通紙して（以下、「小サイズ通紙」という。）プリントジョブを実行中であるか否かを判定し、このような小サイズ通紙でプリントジョブを実行していなければ（ステップＳ２０３：ＮＯ）、異常発熱部が発生していると判定し（ステップＳ２０５）、メインルーチンにリターンする。

ここで、小サイズ通紙でプリントジョブが実行されているか否かは、操作パネル７から受け付けられた、用紙サイズ選択指示、もしくは、Ｉ／Ｆ部６０２を介して得られたプリント実行命令に含まれる用紙サイズに関する情報などによって判別することができる。
一方、小サイズ通紙でプリントジョブを実行している場合には（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、上述の隣接する検出領域が通紙領域と非通紙領域の境界付近か否か、即ち、温度差Ｔｄの導出元となった２温度に対応する温度検出領域が、図２に示すように、通紙領域Ａ１と非通紙領域Ａ２の双方に跨っているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。

例えば、同図における、温度検出領域５１７ａおよび５１７ｂのように、温度差Ｔｄの導出元となった２温度に対応する温度検出領域が、通紙領域Ａ１と非通紙領域Ａ２の双方に跨っている場合には（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、通紙によって、双方の領域の放熱量に差が生じ、温度差Ｔｄが拡大し易いので、誤検出を防止するため、異常発熱部が発生していないと判定し（ステップＳ２０２）、メインルーチンにリターンする。

また、温度差Ｔｄの導出元となった２温度に対応する温度検出領域が、通紙領域Ａ１と非通紙領域Ａ２の双方に跨っていない場合には（ステップＳ２０４：ＮＯ）、温度差Ｔｄが閾値Ｔｋ以上となっている原因が異常発熱部によるものと考えられるため、異常発熱部が発生していると判定し（ステップＳ２０５）、メインルーチンにリターンする。
なお、ステップＳ２０４における判定のように、各検出領域が、通紙領域Ａ１および非通紙領域Ａ２のどちらに含まれるているのかを把握するには、例えば、記録シートＳのサイズ毎に、各検出領域と通紙領域Ａ１および非通紙領域Ａ２との対応関係が示されたテーブルを、予めＲＯＭ６０３に格納しておくことにより実現可能である。

このように、異常発熱部の発生を、隣接する温度検出領域の温度差Ｔｄにより判定すると、温度制御中にリップルが発生し、定着ベルト５１の温度が全体的に目標温度から外れた場合であっても、隣接する温度検出領域の温度差Ｔｄは、リップルによる影響を受けても変化しにくいので、異常発熱部の発生を精度よく検出することができる。
また、定着ベルト５１の外周面の全体を網羅して温度を検出することができるように、温度検出周期Ｃｙ１、温度検出領域ＤＡ１の幅ＬＰおよび定着ベルト５１の外周面の走行速度Ｖ１の値が決定されているので、定着装置に異常発熱部が発生した場合、これを見逃すことなく検出することができる。
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態に係る定着部５ａの構成は、基本的に上記第１の実施形態に係る定着部５と共通するが、温度センサ５７の構成と、対異常発熱処理および異常発熱発生判断処理の内容が、第１の実施形態に係る定着装置とは異なる。

以下では、共通の構成部分には第１の実施形態と同じ符号を付してその説明は省略するか簡略するにとどめ、相違する点を中心に説明する。
図９は、第２の実施形態に係る定着部５ａの要部構成を示す斜視図である。
同図に示すように、第２の実施形態における定着部５ａでは、第１の実施形態における温度センサ５７に代わる温度センサ５５７と、同図のＸＹ平面において、温度センサ５５７の検出方向を変更するステッピングモータ８５とを備える。

温度センサ５５７は、１つのサーモパイルからなり、略円形状の温度検出領域５２７を有している。
本第２の実施形態では、定着ベルト５１を周回駆動させると共に、温度センサ５５７をＹ軸方向に揺動させて、温度検出領域５２７の位置を移動させながら、温度検出を繰り返し実行することにより、所定時間までに、定着ベルト５１の外周面全体を網羅して温度検出を行う構成となっている。

このような温度検出動作を実行すると、温度検出領域５２７の中心点は、定着ベルト５１の外周面において、図９に示すように、例えば、螺旋状の軌跡Ｌ１、Ｌ２、・・・、Ｌ８を辿ることになる。
ここで、軌跡Ｌ１に沿って温度検出が行われた温度検出領域５２７の痕、即ち、同図中における温度検出痕５２７ａ〜５２７ｇの各面積は、一定ではなく、定着ベルト５１の外周面の法線方向を基準にして、温度センサ５５７の揺動角度θ１が大きくなる程、温度センサ５５７と温度検出位置との距離が拡大するため大きくなる。

なお、温度検出痕の数は、ここでは便宜上７つとしているが、実際にはもっと多くの数になると考えられる。
また、本第２の実施形態における温度センサ５５７では、温度検出領域５２７がＹ方向に移動している間にのみ温度検出を実行し、Ｙ’方向に移動している間は、温度検出を中断している。

定着ベルト５１の外周面の全てを網羅するように温度検出を行うには、軌跡Ｌ１と隣接する軌跡Ｌ２とのＺ軸方向の間隔ｐを適切な値に設定する必要がある。
以下、当該間隔ｐを導出する方法について説明する。
先ず、温度検出痕５２７ａ〜５２７ｇのうち、最小面積のものが、温度検出痕５２７ｄとする。

少なくとも、最小面積の温度検出痕５２７ｄによって、定着ベルト５１の外周面全体が網羅されるように温度検出が行えるように、間隔ｐを設定すれば、他の温度検出痕は、この温度検出痕５２７ｄよりも面積が大きいため、温度検出の洩れは生じないことになる。
図１０は、このように、温度検出領域５２７が最小面積である温度検出痕５２７ｄと同一であって、半径ｒの円形状とすると共に、温度検出位置が異なる毎に、面積が変化しないものと仮定した場合における、定着ベルト５１外周面での温度検出痕６０１ａ、６０１ｂ・・等の配置と間隔ｐとの関係を示す図である。

なお、同図は、便宜上、定着ベルト５１を展開して平面状にしたときの温度検出痕６０１ａ、６０１ｂ・・・等の配置を示している。
先ず、軌跡Ｌ１上における各温度検出痕の配置に着目すると、定着ベルト５１の外周面の全てを網羅するように温度検出を行うには、隣り合う温度検出痕６０１ａ、６０１ｂ同士に、オーバーラップしている部分（「オーバーラップ部６０３」という。）が生じていることが必要である。

ここで、軌跡Ｌ１と直交する方向におけるオーバーラップ部６０３の長さをオーバーラップ幅Ｗと定義する。
また、オーバーラップ部６０３と軌跡Ｌ２上の温度検出痕６０２ａとにおいて、オーバーラップが生じているか、もしくは、輪郭同士が接していなければ、同図中の点Ｕの下方に、温度検出痕によって埋め尽くされないスペースが生じる。つまり、定着ベルト５１の外周面全体を網羅して温度を検出することができない。

図１０では、オーバーラップ部６０３および温度検出痕６０２ａの輪郭同士が接触している状態を示している。
この状態において、軌跡Ｌ１および軌跡Ｌ２のＺ軸方向における間隔ｐ’を求め、実際に設定する軌跡Ｌ１および軌跡Ｌ２の間隔ｐを、この間隔ｐ’よりも小さく設定すれば、定着ベルト５１の外周面の全てを網羅するように温度検出を行うことが可能となる。

同図に示すように、点Ｕと温度検出痕６０１ａの中心点Ｏ１とを結んだ直線の長さは、温度検出痕の半径ｒに等しく、また、当該直線とＹ軸とがなす角をθ３とすると、間隔ｐ’は、角度θ３および半径ｒから以下に示す式２を用いて求められる。
（式２） ｐ’＝２ｒ×ＳＩＮθ３
ここで、角度θ３は、以下の式３の関係を有する。

（式３）θ３＝θ１+θ２
また、θ１およびθ２は、以下の式により求められる。
（式４） θ２＝ＳＩＮ^-1（Ｗ／２ｒ）
（式５） θ１＝ＴＡＮ^-1（Ｖ３／Ｖ２）
Ｖ２：温度検出領域５２７のＹ方向への移動速度[ｍｍ／ｓ]
Ｖ３：定着ベルト５１の外周面の走行速度[ｍｍ／ｓ]
上記Ｖ２の値は、ステッピングモータ８５のステップ角、１パルスあたりの応答速度、１走査中におけるステップ数などによって決まる値である。

また、上記Ｖ３の値は、システムスピードにより設定される値である。
これらの式を用いて、例えば、半径ｒの値を８．５［ｍｍ］として間隔ｐ’を算出すると、１２ｍｍという値が得られた。
定着ベルト５１の内径は、３０［ｍｍ］であり、厚みが０．５ｍｍ程度であるため、外径が３１［ｍｍ］とすると、上記軌跡の総数は、定着ベルト５１の外周をｐ’で除して得られた値７．９を、整数値に切り上げた８となる。

したがって、温度検出領域５２７を軌跡Ｌ１〜Ｌ８に沿って、上記速度Ｖ２で移動させることにより、定着ベルト５１の外周面の温度を網羅して検出することができる。
温度検出領域５２７の移動は、温度センサ５５７が揺動することにより実行されるが、揺動範囲が広いために、１回の揺動に要する時間（以下、「揺動周期」という。）が、定着ベルト５１が１回転する時間（以下、「回転周期」という。）よりも大きくならざるを得ない。

例えば、回転周期が０．４４［ｓ］であるのに対し、揺動周期は、最短でも１．０［ｓ］が限界となっており、両者の値の間に２倍以上の開きがある。
このため、温度検出は、軌跡Ｌ１→Ｌ２・・・→Ｌ８のように、隣接するものから順に行うことができない。
上述の周期の条件では、軌跡Ｌ１の温度検出開始時から定着ベルト５１が、２．２６回転したときに、温度検出領域５２７が、ホームポジションＨＰに復帰する（図９参照）。

このとき、ホームポジションＨＰに存在するのは、軌跡Ｌ５のＹ’方向側の端部と、軌跡Ｌ４のＹ’方向側の端部とを結んだ線上の点であることが、計算により明らかとなった。
なお、ステッピングモータの応答時間は約７［ｍｓ／パルス］であるのに対し、温度センサ５５７の応答速度は、５［ｍｓ］程度となっており、温度センサ５７の温度サンプリングのタイミングとステッピングモータへのパルス出力とを同期させて、温度センサ５５７を揺動させつつ温度検出を実施することにより、目的とする位置の温度を検出することができる。

図１１は、このような温度検出動作を繰り返した場合の定着ベルト５１外周面における温度検出順序を示す図である。
軌跡Ｌ１上の温度検出開始から、次の軌跡Ｌ４上の温度検出開始までは、定着ベルト５１は、実際には２回転と３／８周するが、温度検出開始位置だけに着目すれば、今回の温度検出開始位置が前回の温度検出開始位置から３／８周ずれただけである。

定着ベルト５１の温度検出は、周期的に繰り返し実施されるため、このような温度検出開始位置のずれが繰り返されることになる。
このため、定着ベルト５１の温度検出は、同図に示すように、軌跡Ｌ１→軌跡Ｌ４→軌跡Ｌ７→軌跡Ｌ２→軌跡Ｌ５→軌跡Ｌ８→軌跡Ｌ３→軌跡Ｌ６→軌跡Ｌ１の順で実行され、定着ベルト５１の外周面の全てを網羅するように温度検出を実施することができる。

なお、設定される温度検出軌跡の数や温度検出開始位置のずれ量によっては、上述のように、全ての軌跡に対して温度検出が実行できない場合もある。
図１２は、温度検出軌跡の数が、３から１０までを取るケースを想定し、これらにおいて考えられ得る温度検出開始位置のずれ量[周]を設定し、そのそれぞれについて、全ての軌跡を辿って温度検出が行えるか否かを示した図である。

欄７０１は、温度検出軌跡の数を示し、また、欄７０２は、温度検出開始位置のずれ量[周]を示す。
さらに、欄７０３は、全ての軌跡を辿って温度検出が行えるか否かを示しており、「○」が記載されているものは、全ての軌跡を辿って温度検出が行えることを意味し、「×」は、全ての軌跡を辿って温度検出が行えないことを意味する。

同図に示すように、温度検出軌跡の数が３、５および７の場合には、温度検出開始位置のずれ量[周]に関わらず、全ての軌跡を辿って温度検出を行うことができる。
一方、これら以外のケースでは、温度検出開始位置のずれ量[周]によって、全ての軌跡を辿って温度検出が行える場合とそうでない場合が混在する。
備考欄７０４では、温度検出動作を繰り返したときの、温度検出開始位置の変遷を図示しており、実線および二点鎖線は、温度検出開始位置のずれ量[周]との対応関係を示し、また、当該変遷の状態が単純なものについては、当該図示を省略している。

なお、二点鎖線で対応づけられている図は、実際には、示されている図と左右対称形状であることを示す。
温度検出軌跡の数を小さく設定しすぎると、定着ベルト５１の外周面の全てを網羅して温度検出を行うにのに必要な軌跡Ｌ１と隣接する軌跡Ｌ２とのＺ軸方向における間隔ｐの解が見い出せなくなり、また、温度検出軌跡の数を大きくしすぎると、定着ベルト５１の外周面全ての温度検出を完了する時間が長くなるため、定着部５における各構成要素の寸法やシステムスピード等を考慮して、適切な温度検出軌跡の数を設定する必要がある。

次に対異常発熱処理について説明する。
＜対異常発熱処理＞
図１３は、制御部６０が行う対異常発熱処理の内容を示すフローチャートである。
ＣＰＵ６０１は、定着ベルト５１を周回駆動させ、当該定着ベルト５１の温度制御を実行する、いわゆる温度制御期間中において、温度検出領域５２７がホームポジションＨＰに復帰しているかどうかを判定し、ホームポジションＨＰに復帰していなければ、復帰するまで待機する（ステップＳ３０１：ＮＯ）。

温度検出領域５２７がホームポジションＨＰに復帰しているかどうかは、ステッピングモータ８５へのパルス出力の履歴を温度データ記憶部６０６に記憶させて、これを参照することにより把握することができる。
また、ホームポジションＨＰに復帰している場合（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、変数ｎの値を１に初期化し（ステップＳ３０２）、温度検出領域５２７の移動を開始すると共に、経過時間ｔのカウントアップを開始する（ステップＳ３０３）。

そして、経過時間ｔが、ｔｎとなっているか否かを判定する（ステップＳ３０４）。
ここで、ｔｎとは、変数ｎに対応づけられた時間であり、温度検出を実行すべき時間、即ち、温度検出のタイミングを示す。
本第２の実施形態におけるプリンタ１では、上記時間ｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎが、後述する閾値Ｔｘおよび温度変換係数ｈ１、・・、ｈｎと共に、温度データ記憶部６０６にテーブルとして格納されている。

経過時間ｔが、ｔｎとなっていなければ、ｔ＝ｔｎとなるまで待機する（ステップＳ３０４：ＮＯ）。
また、経過時間ｔが、ｔｎとなっていれば、温度センサの出力信号にもとづき、温度Ｔｎを取得し（ステップＳ３０５）、定着ベルト５１に異常発熱部位が発生しているか否かを判定する異常発熱部発生判断処理のサブルーチンを実行する（ステップＳ３０６）。

異常発熱部が検出された場合は（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）、継電器５０１における電流を遮断して定着ベルト５１への給電を停止し（ステップＳ３０８）、当該体異常発熱検出処理を終了する。
この際、第１の実施形態と同様に、操作パネル７に、異常発熱部の発生を警告するメッセージを表示するようにしてもよい。

一方、異常発熱部が検出されなかった場合は（ステップＳ３０７：ＮＯ）、変数ｎの値を１インクリメントし（ステップＳ３０９）、温度検出位置が、軌跡Ｌ１、・・Ｌ８のいずれかにおいてＹ方向側の終端に達したかを判定し、終端に達していれば、温度検出位置をホームポジションに移動し（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、終端に達していなければ（ステップＳ３１０：ＮＯ）、経過時間ｔが、ｔｎとなっているか否かを判定するステップＳ３０４以降のステップを実行する。

次に、異常発熱部発生判断処理について説明する。
図１４は、制御部６０が行う異常発熱部発生判断処理の内容を示すフローチャートである。
ＣＰＵ６０１は、検出された温度Ｔｎの値が閾値Ｔｘを超えるか否かを判定する（ステップS４０１）。

ここで、温度Ｔｎは、温度センサ５５７から出力された信号出力のみにもとづいて求めているのではなく、以下のようにして求めている。
各温度検出領域５２７の面積、即ち、温度検出痕５２７ａ〜５２７ｇの面積は、一定ではなく、定着ベルト５１のＹ軸方向の両端に近づくほど大きくなるため、定着ベルト５１の外周面の温度を全て一定温度に保っていても、上記両端に近づくほど、温度センサ５５７の受光面に入射する赤外線の量も大きくなり、検出温度の値が大きく出力される。

このような誤差を修正するために、温度センサ５５７から得られた出力信号値を、その検出位置、即ち、検出面積に応じた温度変換係数を乗じることにより、正規の温度Ｔｎを求める必要がある。
温度データ記憶部６０６には、このような温度補正を考慮して、温度Ｔｎを求めるためのテーブル７１０が格納されている。

図１５は、当該テーブル７１０の内容を示す図である。
同図において、欄７１１には、経過時間ｔ１〜ｔｎが示されており、欄７１２には、温度変換係数ｈ１〜ｈｎが示されており、欄７１３には、温度変換値Ｔ１〜Ｔｎが示されており、また、欄７１４には、閾値Ｔｘが示されている。
経過時間ｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎは、温度検出位置に対応するものであり、当該経過時間ｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎごとに、温度変換係数ｈ１、ｈ２、・・、ｈｎが対応づけられている。

例えば、経過時間ｔ１での検出位置が、温度検出痕５２７ａに対応し、経過時間ｔｎでの検出位置が、温度検出痕５２７ｇに対応しており、また、これらの中間の経過時間ｔｍでの検出位置が、温度検出痕５２７ｄに対応するため、温度変換係数ｈｍの値が最も大きい値となっていると共に、温度変換係数ｈｍを基準として、温度変換係数ｈ１および温度変換係数ｈｎに近付くにつれ、温度変換係数の値が、次第に小さくなるように設定されている。

閾値Ｔｘは、異常発熱が発生しているとみなす温度値のことであり、ここでは、３５０［℃］に設定されている。
この閾値Ｔｘは、小サイズ通紙時に異常発熱部発生の誤検出が生じないように、小サイズ通紙時における定着ベルト５１の非通紙領域の加熱想定温度の上限よりも高く設定されている。

また、テーブル７１０には、温度センサ５５７から得られた出力信号値と温度変換係数とを乗じて得られる正規の温度Ｔ１・・Ｔｎも格納される。
これらの温度Ｔ１・・Ｔｎの値は、例えば、温度検出位置が、軌跡Ｌ１、・・Ｌ８のいずれかにおいてＹ方向側の終端に達したかを判定する上記ステップＳ３１０が実行されたときに、テーブル７１０からクリアし、温度データ記憶部６０６の記憶容量を節約することが望ましい。

このようにして得られたＴｎの値がＴｘの値以下の場合（ステップＳ４０１：ＮＯ）、異常発熱部が発生していないと判断し（ステップＳ４０２）、メインルーチンにリターンする。
また、Ｔｎの値がＴｘの値よりも大きい場合（ステップＳ４０１：ＹＥＳ）、異常発熱部が発生していると判断して（ステップＳ４０３）、メインルーチンにリターンする。

以上のように、温度検出領域５２７の面積が変化しても、その面積に応じた温度変換係数ｈｎの値を温度センサ５７の出力信号値に乗じることによって、精度よく定着ベルト５１の外周面の温度を検出することができる。
また、定着ベルト５１の外周面の全体を網羅して温度を検出することができるように、温度検出領域５２７のＹ方向への移動速度Ｖ２、定着ベルト５１の外周面の走行速度Ｖ３、温度検出領域の半径ｒ、オーバーラップ幅Ｗおよび温度検出軌跡の間隔ｐが決定されているので、定着装置に異常発熱部が発生した場合、これを見逃すことなく検出することができる。
＜変形例＞
以上、本発明を第１および第２の実施形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の第１および第２の実施形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。

（１）上記第２の実施形態では、温度センサ５５７の温度検出方向を変更するために、当該温度センサ５５７を直接揺動させていたが、この構成に限られない。
図１６は、温度センサ５５７の温度検出方向を、第２の実施形態とは別の方法で変更する定着部５ｂの構成を示す斜視図である。
当該定着部５ｂは、基本的に上記第２の実施形態に係る定着部５ａと共通するが、温度センサ５７とステッピングモータ８５とが直接連結されていない点で異なる。

即ち、同図に示すように、定着部５ｂでは、ポリゴンミラー５５８が、ステッピングモータ８５の回転軸に接合されており、さらに、温度センサ５５７は、受光面がポリゴンミラー５５８の反射面の方向を向いた状態で、プリンタ１の本体（不図示）に固定されている。
このような構成において、例えば、ステッピングモータ８５を同図における時計周りに一定周期で回転させると、定着ベルト５１の外周面における温度検出領域５３７をＹ方向に移動させながら、温度検出を行うことができる。

なお、本構成では、温度センサ５５７自体は、固定されて振動が生じないため、温度検出精度が高くなる。
（２）上記第１の実施形態では、隣接する温度検出領域同士の温度差Ｔｄと閾値Ｔｋとを比較し、また、第２の実施形態では、各温度検出領域における温度の値Ｔ１、Ｔ２、・・Ｔｎと閾値Ｔｘとを比較して、異常発熱部の発生を判断していたが、これに限るものではない。

例えば、図１６に示すように、定着部５ｂにおいて、定着ベルト５１の温度制御専用の温度センサ７５７を設けている場合、当該温度センサ７５７が検出した温度（以下、「基準温度」という。）と温度検出領域５３７を移動させつつ検出された各温度との差が、所定値を超えた場合に、異常発熱部が発生していると判断してもよい。
無論、この場合も、上記所定値を適切な値に設定することにより、小サイズ通紙時における定着ベルト５１の非通紙領域の温度上昇による誤検出が生じるのを避けることができる。

（３）また、温度検出領域の位置を移動させるために、上記第２の実施形態では、当該温度センサ５５７を直接揺動し、また、変形例（１）では、温度検出対象と温度センサ５５７との間にポリゴンミラー５５８を介在させていたが、これらの構成に限るものではない。
図１７は、これらとは別の機構によって、温度検出領域の位置を移動させる定着部５ｃの構成を示す斜視図である。

当該定着部５ｂは、基本的に上記第２の実施形態に係る定着部５ａと共通するが、温度センサ６５７をＹ軸方向に往復駆動する機構（以下、「スライド機構」という。）８を有する点で異なる。
以下、スライド機構８について説明する。
スライド機構８は、Ｙ軸方向に延びるレール８１が、アーム部８１ａおよび８１ｂによって両端部が支持されており、また、従動プーリ８４が、アーム部８１ａに軸支され、そして、アーム部８１ｂにはステッピングモータ８５が設けられている。

さらに、駆動プーリ８３が、ステッピングモータ８５の回転軸に連結されており、上記レール８１には、温度センサ６５７が、摺動自在に設けられていると共に、従動プーリ８４および駆動プーリ８３に巻き掛けられたワイヤ８６の各端が、温度センサ６５７に接続される構成となっている。
このような構成を用いることにより、温度検出領域５４７の面積を一定に保ちながら、当該温度検出領域５４７の位置をＹ軸方向に移動させつつ温度の検出を実施することができる。

（４）また、本第２の実施形態における温度センサ５５７では、温度検出領域５２７がＹ方向に移動している間にのみ温度検出を実行し、Ｙ’方向に移動している間は、温度検出を中断しているとしたが、Ｙ’方向に移動している間も温度検出を実行してもよい。
（５）また、上記第１の実施形態では、温度センサ５７として、サーモパイルアレイを用いていたが、例えば、図１８に示すように、よりきめ細かく温度検出が行えるサーモビュア９５７を用いても構わない。

サーモビュア９５７は、面状の赤外線検出素子を有し、サーモパイルアレイよりも分解能が高く、異常発熱部が発生している箇所の温度と同等の温度を検出することができるため、精度よく異常発熱部の発生の有無を検出することができる。
（６）上記第１および第２の実施形態では、押圧ローラ５２が、定着ベルト５１の周回経路内側に遊びを有した状態で配されていたが、遊びを有しない状態で定着ベルト５１の周回経路内側に配されていても構わず、要するに、加熱回転体に抵抗発熱層が形成されている構成であればよい。

（７）また、上記第１および第２の実施形態では、定着ベルト５１を挟み込み、定着ニップを形成するものが、いずれも押圧ローラ５２や加圧ローラ５３のような回転体で構成されていたが、これらのうちの一方のみを回転体として、もう一方を回転せずに固定された長尺な部材に置き換えてもよい。
（８）なお、上記実施の形態では、本発明に係る画像形成装置をモノクロプリンタに適用した場合の例を説明したが、これに限られず、例えば、タンデム型カラーデジタルプリンタに適用してもよく、要するに、いずれか一方が回転する第１および第２の押圧部材のうち、第１の押圧部材が定着ベルトの周回経路内側に配されており、第２の押圧部材により定着ベルトを介した状態で押圧されて定着ニップが形成される定着装置、および、当該定着装置を備える画像形成装置一般に適用することができる。

また、上記実施の形態および上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。

本発明に係る定着装置及び画像形成装置は、抵抗発熱体に通電することにより発熱させて、熱定着すると共に、当該抵抗発熱体の異常発熱を検出する定着装置および画像形成装置に広く適用することができる。

１ プリンタ
３ 画像プロセス部
４ 給紙部
５，５ａ，５ｂ，５ｃ 定着部
７ 操作パネル
８ スライド機構
１３ 光学部
１１ 感光体ドラム
１２ 帯電器
１４ 現像器
１５ 転写ローラ
１６ 剥離爪
１７ クリーナ
１８ 除電器
１９ 排出トレイ
２１ 給紙カセット
２２ 繰り出しローラ
２３ タイミングローラ対
２４ 排出ローラ対
３０ 作像部
５１ 定着ベルト
５２ 押圧ローラ
５３ 加圧ローラ
５４ａ、５４ｂ 給電部材
５７,５５７,６５７,７５７ 温度センサ
６０ 制御部
５００ 外部電源
５０１ 継電器
５１１ 絶縁層
５１２ 抵抗発熱体層
５１３ 弾性層
５１４ 離型層
５１５ａ 電極
５１７ａ,５１７ｂ,５１７ｃ,５１７ｄ 温度検出領域
５１７ｅ,５１７ｆ,５１７ｇ 温度検出領域
５２７ａ,５２７ｂ,５２７ｃ,５２７ｄ 温度検出痕
５２７ｅ,５２７ｆ,５２７ｇ 温度検出痕
５３７,５４７ 温度検出領域
５５８ ポリゴンミラー
９５７ サーモビュア

Claims (5)

1. 抵抗発熱層を有する加熱回転体の周面に加圧部材を押圧してニップ部を形成し、当該ニップ部に、未定着画像の形成された記録シートを通紙して熱定着させる定着装置であって、
   前記抵抗発熱層に電力を供給する電力供給手段と、
   前記加熱回転体を周回駆動する駆動手段と、
   前記電力の供給状態を制御する制御手段と、
   前記加熱回転体の周回駆動中に、前記加熱回転体の周面において発熱する領域全てを網羅するように、異常発熱の発生を検出する異常発熱検出手段と、
   前記加熱回転体の周面の所定箇所の温度を計測して、当該加熱回転体を温調制御するための温度計測部と
   を備え、
   前記異常発熱検出手段は、
   前記領域の周方向における一部の範囲であって、かつ、当該領域の前記加熱回転体の回転軸方向全幅に亘って温度を検出する温度検出部を有し、
   前記加熱回転体が１周することにより、前記領域全てにおける異常発熱の検出動作が完了すると共に、前記温度検出部により検出された温度の値と、前記温度計測部により計測された温度の値との差が、所定値以上の場合に、異常発熱が生じていると判断し、
   前記制御手段は、
   前記異常発熱検出手段により異常発熱が検出された場合、前記抵抗発熱層への給電を停止する
   ことを特徴とする定着装置。
2. 抵抗発熱層を有する加熱回転体の周面に加圧部材を押圧してニップ部を形成し、当該ニップ部に、未定着画像の形成された記録シートを通紙して熱定着させる定着装置であって、
   前記抵抗発熱層に電力を供給する電力供給手段と、
   前記加熱回転体を周回駆動する駆動手段と、
   前記電力の供給状態を制御する制御手段と、
   前記加熱回転体の周回駆動中に、前記加熱回転体の周面において発熱する領域全てを網羅するように、異常発熱の発生を検出する異常発熱検出手段と、
   前記加熱回転体の周面の所定箇所の温度を計測して、当該加熱回転体を温調制御するための温度計測部と
   を備え、
   前記異常発熱検出手段は、
   前記領域の周方向における一部の範囲であって、かつ、当該領域の前記加熱回転体の回転軸方向における一部の範囲の温度を検出する温度検出部と、
   前記温度検出部を前記回転軸方向に周期的に往復させる往復手段とを備え、
   前記加熱回転体を周回駆動させると共に、前記温度検出部をくり返し往復させながら、前記温度検出を所定の時間間隔で実行することにより、前記領域全てにおける異常発熱の検出動作を完了すると共に、前記温度検出部により検出された温度の値と、前記温度計測部により計測された温度の値との差が、所定値以上の場合に、異常発熱が生じていると判断し、
   前記制御手段は、
   前記異常発熱検出手段により異常発熱が検出された場合、前記抵抗発熱層への給電を停止する
   ことを特徴とする定着装置。
3. 抵抗発熱層を有する加熱回転体の周面に加圧部材を押圧してニップ部を形成し、当該ニップ部に、未定着画像の形成された記録シートを通紙して熱定着させる定着装置であって、
   前記抵抗発熱層に電力を供給する電力供給手段と、
   前記加熱回転体を周回駆動する駆動手段と、
   前記電力の供給状態を制御する制御手段と、
   前記加熱回転体の周回駆動中に、前記加熱回転体の周面において発熱する領域全てを網羅するように、異常発熱の発生を検出する異常発熱検出手段と、
   前記加熱回転体の周面の所定箇所の温度を計測して、当該加熱回転体を温調制御するための温度計測部と
   を備え、
   前記異常発熱検出手段は、
   前記領域の周方向における一部の範囲であって、かつ、当該領域の前記加熱回転体の回転軸方向における一部の範囲の温度を検出する温度検出部と、
   前記温度検出部の検出方向を周期的に変更する検出方向変更手段とを備え、
   前記加熱回転体を周回駆動すると共に、前記検出方向の変更をくり返し実行しながら、前記温度検出を所定の時間間隔で実行することにより、前記領域全てにおける異常発熱の検出動作を完了すると共に、前記温度検出部により検出された温度の値と、前記温度計測部により計測された温度の値との差が、所定値以上の場合に、異常発熱が生じていると判断し、
   前記制御手段は、
   前記異常発熱検出手段により異常発熱が検出された場合、前記抵抗発熱層への給電を停止する
   ことを特徴とする定着装置。
4. 前記制御手段は、前記加熱回転体の周回駆動が停止した場合、異常発熱検出手段の検出結果にかかわらず、前記抵抗発熱層への電力供給を停止することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の定着装置を備える画像形成装置。

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