(57)【要約】      （修正有）【課題】記録材の幅サイズに応じて抵抗発熱層が発熱する領域を変えることが可能であり、ヒータの異常昇温を防止できる定着装置を提供する。【解決手段】定着装置は、定着ベルトの内面に接触するヒータ６００により定着ベルトを加熱する構成である。ヒータ６００は、基板上に形成される発熱体（図中網掛け部分）と導体パターンと、電極（６４１、６５１、６６１、６７１）と、から成る。制御回路１００は、記録材の幅サイズ情報を取得し、この幅サイズ情報に応じてスイッチ６４３、６５３、６６３、６７３のオン、オフを制御し、導体路の一部の電気的接続を切断することで、発熱体の発熱領域が記録材を定着するのに適した発熱領域となるように制御する。また温度検知手段であるサーミスタ（ＴＨ）６３０がヒータ６００の裏面側に複数個設けられている。【選択図】図４
2019023680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体によって加熱される回転可能な無端ベルトと、該無端ベルトに圧接して弾性変形することにより未定着トナー像が形成されたシート状の記録材を挟持搬送し加熱する定着ニップ部を形成するニップ部形成部材と、
電源の端子に接続されたコネクタと、
長手方向に沿って延びた基板であってその表裏を挟み込むように前記コネクタが取り付けられる基板と、
前記コネクタが当接する基板上に設けられる複数の電極と、
電極から基板の長手方向に向かって設けられる導体路と、
導体路と発熱体とを接続する複数の分岐路と、
複数の隣り合う分岐路を電気的に接続するように設けられる複数の発熱体と、
発熱体の温度を検知する発熱体温度検知手段を備えるヒータユニットからなる定着装置において
通紙する記録材の幅に応じて、点灯させる発熱体を変更し、
前記発熱体温度検知手段は、記録材の幅方向と垂直な記録材搬送方向に、重なる様に複数個配置されることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記複数の発熱体、それぞれの温度が検知できるように、前記温度検知手段が複数配置されていることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
【請求項３】
装置に使用可能な最大の幅サイズのシートを加熱する場合、前記複数の電極全てに給電を行い、
前記最大の幅サイズのシートよりも幅が狭いサイズのシートを加熱する場合、前記複数の電極のうち一部の電極のみ給電を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記無端ベルト内面の温度を検知するベルト内面温度検知手段が、前記発熱体温度検知手段と記録材の幅方向と垂直な記録材搬送方向に、重なる様に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録材上のトナー画像を加熱するために用いられるヒータ、および、これを備える定着装置に関するものである。本発明のヒータおよび定着装置は複写機、プリンタ、ファックス、これらの機能を複数備える複合機等の画像形成装置に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来から画像形成装置では記録材上にトナー像を形成した後に、定着装置で加熱および加圧を施すことで、記録材上にトナー像を定着させる方式が一般的に用いられている。
【０００３】
一方、近年の省エネルギーおよびクイックスタートの要望に対して、薄肉ベルトの内面にヒータを当接させ、ベルトを加熱する方式の定着装置が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
また、特許文献１には記録材の幅サイズに応じてヒータが発熱する領域を変更する構成が開示されている。図１３は特許文献１に記載の定着装置の回路図である。この定着装置は電極１０２７（１０２７ａ〜１０２７ｆ）を基板１０２１の長手方向に並べて配置し、各電極から抵抗発熱層１０２５（１０２５ａ〜１０２５ｅ）に通電することで抵抗発熱層１０２５を発熱させている。
【０００５】
また、この定着装置は各電極が基板上に形成された配線層１０２９（１０２９ａ、１０２９ｂ）に接続されている。詳細には、電極１０２７ｂと電極１０２７ｄに接続される配線層１０２９ｂは基板の長手方向一端へと延びている。電極１０２７ｃと電極１０２７ｅに接続された配線層１０２９ａは基板の長手方向他端へと延びている。更に、基板の長手方向の一端において、電極１０２７ａと配線層１０２９ｂはそれぞれ配線部材に接続可能となっており、基板の長手方向の他端において、電極１０２７ｆと配線層１０２９ａはそれぞれ配線部材に接続可能となっている。
【０００６】
基板の長手方向両端部では各配線を保護する為の絶縁層が設けられておらず、配線層１０２９ａ、１０２９ｂ及び電極１０２７ａ、１０２７ｆが露出した状態となっている。そのため、配線層１０２９ａ、１０２９ｂ及び電極１０２７ａ、１０２７ｆの露出した部位に配線部材が接触することで、抵抗発熱層１０２５は電源供給回路に接続される。電源供給回路は交流電源とスイッチ１０３３（１０３３ａ、１０３３ｂ、１０３３ｃ、１０３３ｄ）を備えており、スイッチ１０３３のオン、オフによって各配線の接続パターンを変えることができる。
【０００７】
つまり、配線層１０２９ａ、１０２９ｂは電源供給回路内の接続パターンに応じて電源端子１０３１ａ側か電源端子１０３１ｂ側のいずれかに接続され、シートの幅サイズに応じて抵抗発熱層１０２５の発熱領域を変えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−３７６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、特許文献１においては温度検知手段であるサーミスタが長手のどこの個所に配置されるかは記載されていないが、サーミスタはヒータの長手に一つである。
【００１０】
しかしながら、長手の発熱分布を独立に変えられるヒータにおいて、ヒータに配置されているサーミスタの数が一つであると、各発熱体の温度が検知できない。また、長手方向に複数個のサーミスタを配置した場合にも、そのサーミスタが故障した場合には、確率的に十分低いが、ヒータが異常昇温したときに、その個所の定着ベルトの寿命を早めてしまう可能性がある。
【００１１】
そこで、本発明は記録材の幅サイズに応じて抵抗発熱層が発熱する領域を変えることが可能であるヒータにおいて、ヒータの異常昇温防止できる定着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
発熱体によって加熱される回転可能な無端ベルトと、該無端ベルトに圧接して弾性変形することにより未定着トナー像が形成されたシート状の記録材を挟持搬送し加熱する定着ニップ部を形成するニップ部形成部材と、
電源の端子に接続されたコネクタと、
長手方向に沿って延びた基板であってその表裏を挟み込むように前記コネクタが取り付けられる基板と、
前記コネクタが当接する基板上に設けられる複数の電極と、
電極から基板の長手方向に向かって設けられる導体路と、
導体路と発熱体とを接続する複数の分岐路と、
複数の隣り合う分岐路を電気的に接続するように設けられる複数の発熱体と、
発熱体の温度を検知する発熱体温度検知手段を備えるヒータユニットからなる定着装置において
通紙する記録材の幅に応じて、点灯させる発熱体を変更し、
前記発熱体温度検知手段は、記録材の幅方向と垂直な記録材搬送方向に、重なる様に複数個配置されることを特徴とする定着装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、記録材の幅サイズに応じて抵抗発熱層が発熱する領域を変えることが可能であるヒータにおいて、ヒータの異常昇温を防止できる定着装置を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の画像形成装置を説明する図。
【図２】実施例１の定着装置を説明する断面図。
【図３】実施例１の定着装置を説明する正面図。
【図４】実施例１のヒータ回路図。
【図５】ヒータ６００の発熱方式および切り替え方式を説明する図。
【図６】実施例１のヒータの構成を説明する図。
【図７】実施例１における定着装置の非通紙部昇温を説明する図。
【図８】実施例２のヒータ回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施の形態について説明する。尚、以下の実施例では電子写真プロセスを利用したレーザービームプリンタを例に説明する。
【００１６】
［実施例１］
［画像形成装置］
図１は本実施例の画像形成装置であるプリンタ１の断面図である。プリンタ１は画像形成部１０において感光ドラム１１に形成したトナー画像を記録材Ｐに転写した後に、定着装置４０で記録材Ｐに画像を定着させる画像形成装置である。
【００１７】
図１に示すように、プリンタ１は、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の各色のトナー画像を形成する画像形成部（画像形成ステーション）１０を備えている。画像形成部１０は図１の左側から順にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色に対応した４つの感光ドラム１１（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ）を備えている。各感光ドラム１１の周囲には帯電器１２、露光装置１３、現像装置１４、一次転写ブレード１７、クリーナ１５が配置される。
【００１８】
以下では、Ｂｋ色のトナー画像を形成する手順について説明を行うが、他色のトナー画像を形成する手順も同様である。電子写真感光体としての感光ドラム１１は駆動源（不図示）によって矢印方向に回転駆動する。感光ドラム１１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器１２、露光装置１３、現像装置１４、一次転写ブレード１７、クリーナ１５が配置される。
【００１９】
次に、記録材Ｐ上にトナー画像を形成するまでの手順について説明する。感光ドラム１１の表面が帯電器１２によって均一に帯電された後、露光装置１３によって画像情報に応じて露光されることで静電潜像が形成される。そして、現像装置１４によってレーザ光が露光された部分にトナーが現像され、感光ドラム１１上にトナー像が形成される。この時、他の色についても同様の工程が行われる。
【００２０】
各感光ドラム１１上のトナー画像は一次転写ブレード１７によって、中間転写ベルト３１に一次転写され、感光ドラム１１に残ったトナーはクリーナ１５によって除去される。こうして、感光ドラム１１は次の画像形成が可能な状態となる。
【００２１】
一方、給送カセット２０又はマルチ給送トレイ２５に置かれた記録材Ｐは、給送機構（不図示）によって１枚ずつ送り出されてレジストローラ対２３に送り込まれる。レジストローラ対２３は記録材Ｐを一旦止めて、記録材Ｐが搬送方向に対して斜行している場合はその向きを真っ直ぐに直し、中間転写ベルト３１上のトナー画像と同期を取って、記録材Ｐを中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３５との間に送り込む。二次転写ローラ３５は中間転写ベルト３１上のトナー画像を記録材Ｐに転写する。
【００２２】
トナー画像が転写された記録材Ｐは定着装置４０へ搬送され、加熱および加圧によって記録材Ｐ上に永久固着したトナー画像が形成される。
【００２３】
［定着装置］
次に、定着装置４０について説明する。図２は定着装置４０の断面図、図３は定着装置４０の正面図を説明する図である。記録材Ｐ上の画像を加熱するベルトユニット６０は可撓性を有する薄肉の定着ベルト６０３を内面に接触するヒータ６００により加熱する構成である。
【００２４】
図２のように、定着ベルト６０３はヒータ６００と加圧ローラ７０の加圧によりニップ部Ｎが形成され、ニップ部Ｎに給送された記録材Ｐを挟持搬送する。この時、ヒータ６００で発生した熱は定着ベルト６０３を介して記録材Ｐに付与され、記録材Ｐ上のトナー画像Ｔは記録材Ｐに定着される。
【００２５】
ベルトユニット６０は記録材Ｐ上の画像を加熱、加圧する為のユニットで加圧ローラと平行となるように設けられ、ヒータ６００、ヒータホルダ６０１、支持ステー６０２、定着ベルト６０３から成る。
【００２６】
ヒータ６００はニップ部Ｎが所望の幅となるように、定着ベルト６０３を加圧ローラ７０方向に押圧される。また、ヒータ６００は基板６１０と、基板６１０上に抵抗発熱体６２０（以後、発熱体６２０と呼ぶ）を備え、ヒータホルダ６０１の下面の凹部に固定されている。尚、本実施例では基板６１０の裏面側（定着ベルト６０３と当接しない側）に発熱体６２０を設けているが、これに限定されるものでは無く、表面側（定着ベルト６０３と当接する側）に設けても良い。
【００２７】
基板６１０の表面側には摺動層として厚さ約１０μｍのポリイミド層を設けており、定着ベルト６０３とヒータ６００との摺擦抵抗を低減することで、定着ベルト６０３の内面の磨耗を抑制することでできる。更に、摺擦抵抗低減するために定着ベルト６０３の内面にグリス等の潤滑剤を塗布しても良い。
【００２８】
定着ベルト６０３は記録材上のトナー像をニップ部Ｎにて加熱、加圧するための円筒状のベルトである。本実施例では基材６０３ａ上に弾性層６０３ｂと離型層６０３ｃを設けたものを用いる。
【００２９】
具体的に、基材６０３ａとしては外径が３０ｍｍ、長さが３４０ｍｍ、厚みが３０μｍのニッケル合金から成る円筒形状の部材を用いている。更に、基材６０３ａ上には弾性層６０３ｂとして厚みが４００μｍのシリコーンゴム層を形成し、更に弾性層６０３ｂ上には離形層６０３ｃとして厚みが約２０μｍのフッ素樹脂チューブを被覆している。
【００３０】
ヒータホルダ６０１（以後、ホルダ６０１と呼ぶ）はヒータ６００を定着ベルト６０３に向かって押圧した状態で保持する部材である。また、ホルダ６０１は断面形状が半円弧形状であり、定着ベルト６０３の回転軌道を規制する機能を備えている。ホルダ６０１には高耐熱性の樹脂等が用いられ、本実施例ではデュポン社のゼナイト７７５５（商品名）を使用している。
【００３１】
支持ステー６０２はホルダ６０１を介してヒータ６００を支持する部材である。支持ステー６０２は大きな荷重をかけられても撓みにくい材質であることが望ましく、本実施例においてはＳＵＳ３０４（ステンレス鋼）を使用している。
【００３２】
図３のように、支持ステー６０２はその長手方向の両端部において、フランジ４１１ａ、４１１ｂに支持されている。フランジ４１１ａ、４１１ｂを総称してフランジ４１１と呼ぶ。フランジ４１１は定着ベルト６０３の長手方向の移動、および周方向の形状を規制している。フランジ４１１には耐熱性の樹脂等が用いられ、本実施例ではＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を使用している。フランジ４１１と加圧アーム４１４との間には加圧バネ４１５が縮められた状態で設けられる。
【００３３】
上記構成により、フランジ４１１、支持ステー６０２を介して、加圧バネ４１５の弾性力がヒータ６００に伝わる。そして、定着ベルト６０３が加圧ローラ７０に対して所定の押圧力で加圧され、所定幅のニップ部Ｎが形成される。本実施例に於ける加圧力は一端側が約１５６．８Ｎ、総加圧力が約３１３．６Ｎ（３２ｋｇｆ）である。
【００３４】
また、コネクタ７００a,bはヒータ６００に電圧を印加するためにヒータ６００と電気的に接続される給電部材であり、ヒータ６００の長手方向両端側に着脱可能に取り付けられる。
【００３５】
図２のように、加圧ローラ７０は定着ベルト６０３に加圧されることでニップ部Ｎを形成する部材である。加圧ローラ７０は金属の芯金７１上に弾性層７２を設け、更に、弾性層７２上に離型層７３を設けた多層構造である。
【００３６】
芯金７１としてはステンレス鋼、ＳＵＭ（硫黄及び硫黄複合快削鋼鋼材）、アルミニウムを用いることができる。弾性層７２としてはシリコーンゴム、スポンジゴム層、あるいは弾性気泡ゴムを用いることができる。離型層７３としてはフッ素樹脂材料を用いることができる。
【００３７】
本実施例の加圧ローラ７０はステンレス製の芯金７１と、発泡シリコーンゴムの弾性層７２と、フッ素樹脂チューブの離型層７３からなり、外径は約２５ｍｍ、弾性層の長手長さは３３０ｍｍである。
【００３８】
図３のように、加圧ローラ７０の芯金７１は側板４１と軸受け４２ａ、４２ｂを介して回転可能に保持され、芯金７１の一方側の端部にはギアＧが設けられて、モータＭの駆動力を芯金７１に伝達する。図２のように、モータＭにより駆動される加圧ローラ７０は矢印方向に回転駆動し、ニップ部Ｎにて定着ベルト６０３に駆動力を伝達して従動回転させる。尚、本実施例では加圧ローラ７０の表面速度が２００ｍｍ／ｓｅｃとなるように、制御回路１００によってモータＭは制御される。
【００３９】
図4に示す温度検知手段であるサーミスタ（TH）６３０ａ〜６３０ｋはヒータ６００の裏面側に設けられ、ヒータ６００の温度を検知する温度センサである。サーミスタ６３０はＡ／Ｄコンバータ（不図示）を介して制御回路１００に接続され、検知した温度に応じた出力を制御回路１００に送信する。
【００４０】
制御回路１００は各種制御に伴う演算を行うＣＰＵとＲＯＭ等の不揮発媒体を備えた回路である。このＲＯＭにはプログラムが記憶されており、ＣＰＵがこれを読み出して実行することで、各種制御は実行される。制御回路１００は電源１１０の通電を制御するように電源１１０と電気的に接続される。
【００４１】
また、制御回路１００はサーミスタ６３０から取得した温度情報を電源１１０の通電制御に反映させている。つまり、制御回路１００はサーミスタ６３０の出力をもとに、ヒータ６００へ供給する電力を制御している。本実施例では電源１１０の出力に対して波数制御または位相制御を行うことで、ヒータ６００の発熱量を調整する方式を用いており、記録材上のトナーを定着する際、ヒータ６００は所定の温度に維持される。
【００４２】
サーミスタ６３０ａ〜ｊのサイズは、縦横約2[mm]である。サーミスタ６３０ｋは中央部のヒータ温調用サーミスタであり、サーミスタ６３０ａ〜６３０ｊより検知分解能が高く、サーミスタ６３０ｋのサイズは、横は約5[mm]、縦約2[mm]である。サーミスタの配置個所については、後で詳細に説明する。
【００４３】
本実施例の画像形成装置は、A4横サイズ紙を１分間に30枚生産することができる。
【００４４】
［ヒータ］
次に、ヒータ６００の構成を詳細に説明する。図5はヒータの発熱方式および発熱領域の切り替え方式を説明する図、図6は本実施例で用いるヒータの構成図である。
【００４５】
図5（ａ）のように、本実施例のヒータ６００は第１導体路７１０には分岐路７１５ａ、分岐路７１５ｂ、分岐路７１５ｃが接続される。一方、第２導体路７２０には分岐路７２５ｄ、分岐路７２５ｅ、分岐路７２５ｆが接続される。
【００４６】
第１導体路７１０に接続される分岐路７１５ａ、７１５ｂ、７１５ｃと第２導体路７２０に接続される分岐路７２５ｄ、７２５ｅ、７２５ｆは長手方向において交互に並べて配置され、各分岐路間に抵抗発熱体が電気的に接続するように設けられる。第１導体路７１０と第２導体路７２０間に電圧Ｖが印加されると、隣接する分岐路間に電位差が生じ、図中の矢印で示す電流の発生によって、抵抗発熱体が発熱する。
【００４７】
また、図5（ｂ）のように、分岐路７２５ｅと分岐路７２５ｆ間にスイッチＳＷ設けてスイッチをオフにすると、分岐路７１５ｂと分岐路７１５ｃが同電位となるため、分岐路７１５ｂと分岐路７１５ｃ間における発熱体６２０は発熱しない。
【００４８】
つまり本実施例のヒータでは導体路の一部の電気的接続を切断することで、発熱体の一部のみを発熱することができる。尚、長手方向に並ぶ複数の発熱体に通電して発熱させる場合、本発明のように隣接する発熱体の電流の向きが互い違いとなるように分岐路を配置する構成が好ましい。
【００４９】
その他の発熱体と第２分岐路の配置として、発熱体の両端に異極の分岐路を接続して、長手において電流の向きが同一方向となるようにする構成がある。しかしながら、隣接する発熱体間に２つの分岐路が必要となるため、この分岐路間で短絡が発生する恐れがある。加えて、発熱体間の分岐路の幅が広くなるので、非発熱部が大きくなり、長手方向においてヒータ６００および定着ベルト６０３に温度ムラが生じてしまう。従って、本発明のように隣接する発熱体間の分岐路を兼用するように発熱体と分岐路を配置する構成が望ましい。
【００５０】
次に、図6を用いて本実施例のヒータ６００について詳細に説明する。ヒータ６００は基板６１０と、基板６１０上に形成される発熱体６２０と導体パターン（６４０、６５０、６６０、６７０、６４２、６５２、６６２、６７２）と、電極（６４１、６５１、６６１、６７１）と、発熱体６２０と導体パターンを覆う絶縁コート層（不図示）から成る。絶縁コート層の熱伝導率は0.55〜0.75[W/m*K]の範囲のものが望ましい。
【００５１】
基板６１０はヒータ６００の寸法や形状を決定する部材であり、材料としては耐熱性、熱伝導性、電気絶縁性に優れたアルミナ、窒化アルミ等のセラミック材料が用いられる。本実施例では長手方向の長さが４００ｍｍ、短手方向の長さが８．０ｍｍ、厚さが約１ｍｍのアルミナを用いている。ヒータの熱伝導率は20[W/m*K]である。ヒータの熱伝導率は20〜32[W/m*K]の範囲のものが望ましい。
【００５２】
基板６１０上にはスクリーン印刷法によって発熱体６２０と導体パターンが形成される。本実施例では導体パターンとしては低抵抗率材料である銀ペースト、若しくは銀に少量のパラジウムを混合した合金のペーストを用いている。また、発熱体６２０には所望の抵抗値となるように銀-パラジウム合金のペーストが用いられる。
【００５３】
更に、発熱体６２０と導体パターンは耐熱性ガラスから成る絶縁コート層（不図示）が被覆され、リークやショートが生じないように電気的に保護される。基板６１０の長手方向の端側には電源１１０と電気的に接続される電極６４１、６５１、６６１、６７１が設けられる。更に、基板６１０には発熱体６２０と分岐路（６４２、６５２、６６２、６７２）が設けられる。尚、分岐路は共通導体路６４０、第１対向導体路６５０、第２対向導体路６６０ａ、第３対向導体路６６０ｂ、第４対向導体路６７０a、第５対向導体路６７０ｂは、発熱体６２０を電気的に接続する導体路である。
【００５４】
発熱体６２０（６２０ａ〜６２０ｒ）は基板６１０上に１つの発熱体として形成されている。本実施例の発熱体６２０は幅（短手方向の長さ）が約１．５〜３．５ｍｍであり、厚みが約２０μｍ、長手方向の長さが約３２０ｍｍであり、Ａ４サイズ（幅サイズ２９７ｍｍ）の記録材Ｐの全域を加熱できる長さを有する。また、発熱体６２０の総抵抗は約１０Ωである。
【００５５】
発熱体６２０上には６本の共通分岐路６４２ａ〜６４２ｊが長手方向に等間隔をあけて積層することで、発熱体６２０は共通分岐路６４２ａ〜６４２ｊによって9個の区間に区切られる。尚、発熱体６２０の各区間の長さは約１７．８ｍｍである。更に、発熱体６２０の各区間には分岐路６４２、６５２、６６２、６７２が積層され、発熱体６２０は６２０ａから６２０ｒの１８個の区間に分けられる。
【００５６】
分岐路６４２、６５２、６６２、６７２は発熱体６２０と直交するように設けられる。共通分岐路６４２及び対向分岐路６５２、６６２、６７２の抵抗値は、発熱体の抵抗値よりも著しく小さい。そのため、分岐路はほぼ発熱しないので、分岐路の幅（長手方向の長さ）が大きくなると、発熱体６２０に発熱量のムラが発生する。
【００５７】
その結果、分岐路で温度低下が発生し、記録材上の画像の光沢が不均一になる。この現象は分岐路に対向する部分の定着ベルト６０３の温度が低くなるため、記録材上のトナーを十分に加熱、溶融できないので、光沢が低くなることに起因する。共通分岐路６４２は第１導体路６４０等を介して電源１１０の一方側の端子１１０ａと電気的に接続される。
【００５８】
対向分岐路６５２、６６２、６７２は対向導体路６５０、６６０、６７０等を介して電源１１０の他方側の端子１１０ｂに電気的と接続される。つまり、共通分岐路と対向分岐路は発熱体６２０の長手方向において交互に配置される。共通導体路６４０は基板６１０の長手方向に沿って形成され、各共通分岐路６４２に接続され、一端は共通電極６４１に接続される。
【００５９】
同様に、第１対向導体路６５０、第２対向導体路６６０ａ、第３対向導体路６６０ｂ、第４対向導体路６７０a、第５対向導体路６７０ｂは、基板６１０の長手方向に沿って形成される。第１対向導体路６５０は対向分岐路６５２（６５２a〜６５２ｃ）に接続され，一端は電極６５１に接続される。また、第２および第３対向導体路６６０ａ、６６０ｂはそれぞれ対向分岐路６６２ａ〜６６２ｄに接続され，一端は電極６６１に接続される。また、第４および第５対向導体路６７０ａ、６７０ｂはそれぞれ対向分岐路６７２ａ、６７２ｂに接続され，一端は電極６７１に接続される。
【００６０】
電極６４１は、基板の長手方向の一端側に並設され、一方電極６５１、６６１、６７１は基板の長手方向の他の端側に並設され、コネクタ700との電気的接続を確保するため絶縁コート層は設けられず、露出した状態で定着ベルト６０３と接触する領域よりも外側に設けられる。
【００６１】
以上より、本実施例のヒータ６００は電源１１０と発熱体６２０はコネクタ、電極、共通導体路および対向導体路、分岐路を介して電気的に接続される。
【００６２】
［ヒータへの給電］
次に、ヒータ６００への給電方法について図4を用いて説明する。まず、電源１１０はヒータ６００に電力を供給する回路である。本実施例では単相交流の実効値が約１００Ｖの商用電源を用いており、電源端子１１０ａと電源端子１１０ｂとを備えている。尚、ヒータ６００に電力を供給する機能を有していれば、電源１１０は直流電源でも良い。
【００６３】
制御回路１００はスイッチ６４３、スイッチ６５３、スイッチ６６３、スイッチ６７３を制御するため夫々のスイッチに電気的に接続される。スイッチ６４３は電源端子１１０ａと電極６４１の間に設けられたスイッチ（リレー）であり、制御回路１００からの指示に従って、電源端子１１０ａと電極６４１を接続するか否か（オン、オフ）の切り替えを行う。スイッチ６５３は電源端子１１０ｂと電極６５１の間に設けられたスイッチであり、制御回路１００からの指示に応じて、電源端子１１０ｂと電極６５１を接続するか否かの切り替えを行う。
【００６４】
同様に、スイッチ６６３は電源端子１１０ｂと電極６６１の間に設けられたスイッチであり、制御回路１００からの指示に応じて、電源端子１１０ｂと電極６６１を接続するか否かの切り替えを行う。
【００６５】
同様に、スイッチ６７３は電源端子１１０ｂと電極６７１の間に設けられたスイッチであり、制御回路１００からの指示に応じて、電源端子１１０ｂと電極６７１を接続するか否かの切り替えを行う。
【００６６】
制御回路１００はジョブの実行指示の受信に伴って、記録材Ｐの幅サイズ情報を取得しこの幅サイズ情報に応じてスイッチ６４３、６５３、６６３、６７３のオン、オフを制御し、発熱体６２０の発熱領域が記録材Ｐを定着処理するのに適した発熱領域となるように制御する。
【００６７】
次に、記録材Ｐの幅方向のサイズに応じて発熱体６２０の発熱領域を変える方法について説明する。
【００６８】
まず、記録材ＰがＡ４横サイズ（幅方向のサイズ２９７ｍｍ）等の大サイズの場合、制御回路１００は発熱体６２０として発熱幅Aが発熱するように制御する。具体的には、制御回路１００はスイッチ６４３、スイッチ６５３、スイッチ６６３、スイッチ６７３の全てをオン状態とし、この場合、ヒータ６００には電極６４１、６５１、６６１、６７１から給電が行われ、発熱体６２０は１８個の小区間６２０ａから６２０ｒの全てが発熱する。この時、ヒータ６００は約３２０ｍｍの発熱体の全ての領域が発熱するので、Ａ４横サイズの記録材Ｐの定着処理を行うのに適した発熱状態である。
【００６９】
次に、記録材ＰがＡ４縦サイズ（幅方向のサイズ２１０ｍｍ）等の中サイズの場合、制御回路１００は発熱体６２０として発熱幅Bが発熱するように制御する。具体的には、制御回路１００はスイッチ６４３、スイッチ６５３、６６３をオン状態にし、スイッチ６７３をオフ状態にするので、ヒータ６００には電極６４１、６５１、６６１から給電が行われ、発熱体６２０は18個の小区間のうち６２０ｃから６２０ｐの１４区間が発熱する。この時、ヒータ６００は約２４９ｍｍの領域が発熱するので、Ａ４縦サイズの記録材Ｐの定着処理を行うのに適した発熱状態である。従って、Ａ４縦サイズのような記録材の定着処理を行う場合であっても、記録材が通過しない部分はヒータ６００が発熱しないので、無駄な電力を使用することは無い。
【００７０】
次に、記録材Ｐがはがきサイズ（幅方向のサイズ１００ｍｍ）等の小サイズの場合、制御回路１００は発熱体６２０として発熱幅Cが発熱するように制御する。具体的には、制御回路１００はスイッチ６４３、スイッチ６５３をオン状態にし、スイッチ６６３、６７３をオフ状態にするので、ヒータ６００には電極６４１、６５１から給電が行われ、発熱体６２０は１８個の小区間のうち６２０ｇから６２０ｌの６区間が発熱する。この時、ヒータ６００は約１０７ｍｍの領域が発熱するので、はがきサイズの記録材Ｐの定着処理を行うのに適した発熱状態である。従って、はがきサイズのような幅方向のサイズが小さい記録材の定着処理を行う場合であっても、記録材が通過しない部分はヒータ６００が発熱しないので、無駄な電力を使用することは無い。
【００７１】
本実施例の特徴は、図４に示す様に各発熱体群、具体的には、発熱幅A、B、Cの最端部の発熱体上に温度検知手段（サーミスタ）が配置され、それに加え、それぞれのサーミスタが記録材Ｐの搬送方向に複数配置されていることが特徴である。各発熱体群の非通紙部領域の温度を検知でき、定着ベルトが高温になることを防げ、定着ベルトの短寿命化を防止できる。定着ベルトの短寿命化の原因は、定着ベルトの基材と弾性層との接着剤が熱劣化し、定着ベルトの弾性層が定着ベルトの基材から剥がれるためである。
【００７２】
本実施例では、定着ベルト表面温度が230[℃]以下になるように制御している。具体的には、定着ベルト表面温度が230[℃]を超える場合は、ヒータの通電制御を変更するか、生産性(記録材の単位時間当たりの搬送枚数)を落として非通紙部温度が230[℃]を超えないように制御している。
【００７３】
具体的には、図7に示したように、A4R（縦）サイズの紙を通紙する場合、紙端部とヒータの発熱端部の差である非通紙部領域において、ヒータの熱が紙に奪われなく、昇温し易い。
【００７４】
図7に示したような個所に、温度検知手段６３０ｃ、６３０ｈを配置することにより、ヒータの異常昇温を検知でき、定着ベルトの短寿命化を防止できる。さらに、紙の幅方向において６３０ｃと重なる様に温度検知手段６３０ｃ´、また６３０hと重なる様に６３０ｈが、配置されているために、万が一温度検知手段６３０ｃが故障した場合６３０ｃ´で、６３０ｈが故障した場合には６３０ｈ´で制御することができ、定着ベルトの短寿命化を防止できる。
【００７５】
本実施例における方法によると、６３０ｃと６３０ｃ´が紙の長手方向において重なる様に配置されているので、重なっていない場合に比べて、故障前後で、６３０ｃと６３０ｃ´がほぼ同等の温度を検知できる利点がある。
【００７６】
例えば。温度検知素子６３０Ｃの故障は、６３０Ｃ´、及び６３０ｈとの温度差が所定の温度差を越えた場合に、故障と判断できる。他の紙幅を通紙する場合を考慮して、図4に示したような温度検知手段配置にした。
【００７７】
尚、本実施例のヒータでは発熱領域Ａと発熱領域Ｂと発熱領域Cの3つの領域のみを有する構成であるがこの構成に限られるものでは無く、4パターン以上の発熱領域を有する構成においても適用可能であることは言うまでも無い。
【００７８】
以上のように本実施例のヒータによって、シートの幅サイズに応じて抵抗発熱層の発熱領域を変えることが可能であり、ヒータの異常昇温を防止できる定着装置を提供することができる。
【００７９】
［第２実施例］
本発明の第2の実施形態に係る定着装置及びこれを備える画像形成装置について説明する。なお、画像形成装置の構成は第１の実施の形態と同一であるのでその説明は省略し、ここでは定着装置の構成についてのみ説明を行う。定着装置においても実施例1と同様の部分は省略する。
【００８０】
本実施例は、第１の実施例に加えて、図８に示す様に定着ベルト６０３内面にも温度検知素子を加えている。実際には、ヒータユニット６０は、定着ベルト６０３の中に内蔵されている。温度検知素子の配置は、具体的には、記録材Ｐの長手方向において６３０ａに対応する位置に６３０ａ´´を加えている。その他同様の考えで、６３０ｃ´、６３０ｅ´、６３０ｋ´、６３０ｆ´、６３０ｈ´、６３０ｊ´を加えている。
【００８１】
この様な構成にすると、６３０ａ、６３０ａ´が故障した場合に、６３０ａ´´で制御することができ、定着ベルトの短寿命化を防止することができるため、実施例１に比べてより確実性が増す。
【００８２】
また、ヒータ幅が狭い等の問題でヒータに６３０ａ、６３０ａ´の二つを配置できない場合は、ヒータ側に６３０ａ、フィルム側に６３０ａ´´を配置する方法も考えられる。
【符号の説明】
【００８３】
４０  定着装置
６０  ヒータユニット
７０  加圧ローラ
１００  制御回路
１１０  電源
１１０ａ、１１０ｂ  電源端子
４００  高熱伝導部材
６００  ヒータ
６０３  定着ベルト
６１０  基板
６２０  抵抗発熱体
６３０  温度検知手段（サーミスタ）
６４０  共通導体路
６５０、６６０、６７０  対向導体路
６４１、６５１、６６１、６７１  電極
６４２  共通分岐路
６５２、６６２、６７２  対向分岐路
７００  コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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