(57)【要約】【課題】割れを生じた際に通電経路を確実に遮断することが可能な発熱部材、定着装置及び画像形成装置を提供すること。【解決手段】ヒータ２３は、絶縁性の基板２７と、基板２７の表面に設けられる発熱抵抗体２６と、基板２７の短手方向の一端側と他端側とにおいて基板２７の長手方向に沿って発熱抵抗体２６に設けられる電極２９ｂ、３０ｂと、基板２７の裏面に配設されると共に、短手方向および長手方向において電極２９ｂ、３０ｂと発熱抵抗体２６との設置領域を跨いで配設され、電極２９ｂ、３０ｂに接続される導電部２９ｃ、３０ｃと、導電部２９ｃ、３０ｃを介して電極２９ｂ、３０ｂに電力を供給する給電部２９ａ、３０ａと、を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の基板と、
前記基板の一面に設けられる発熱抵抗体と、
前記基板の短手方向の一端側と他端側とにおいて前記基板の長手方向に沿って前記発熱抵抗体に設けられる電極と、
前記基板の前記一面の裏面に配設されると共に、前記短手方向および前記長手方向において前記電極と前記発熱抵抗体との設置領域を跨いで配設され、前記電極に接続される導電部と、
前記導電部を介して前記電極に電力を供給する給電部と、
を有することを特徴とする発熱部材。
【請求項２】
前記導電部は、
前記短手方向の全体の長さを前記設置領域の前記短手方向の長さよりも長くし、且つ、前記長手方向の全体の長さを前記設置領域の前記長手方向の長さよりも長くすることにより、前記設置領域を跨いで配設される、
ことを特徴とする請求項１記載の発熱部材。
【請求項３】
前記導電部は、
前記裏面において前記長手方向に沿って延設された矩形波形状のパルス形状部を備える、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の発熱部材。
【請求項４】
前記導電部は、
前記短手方向に沿って並列に配設した複数の前記パルス形状部を備える、
ことを特徴とする請求項３記載の発熱部材。
【請求項５】
前記設置領域は、
前記一面に設けられた前記発熱抵抗体と前記一端側及び前記他端側の前記電極とを前記裏面に投影した際に、前記裏面に投影した前記発熱抵抗体と前記一端側及び前記他端側の前記電極とを含む領域である、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発熱部材。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発熱部材と、
前記発熱部材を内包する加熱回転手段と、
前記加熱回転手段を介して前記発熱部材を加圧して形成した定着ニップにおいて画像を担持した記録材を挟持搬送する加圧回転手段と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項６記載の定着装置と、
記録材に画像を担持させる画像担持手段と、
を有し、
前記定着装置は、
前記画像担持手段により画像を担持させた記録材に画像を定着させる、
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材を加熱する発熱部材、この発熱部材を備える定着装置、及びこの定着装置を備える電子写真複写機又は電子写真プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真式の複写機やプリンタに搭載する定着装置としては、発熱部材としてのヒータと、このヒータに接触しつつ移動する可撓性部材と、可撓性部材を介してヒータとニップ部を形成する加圧ローラと、を有するものが知られている。かかるヒータは、セラミックス製の基板上に発熱抵抗体を有する。未定着画像を担持する記録材は、ニップ部で挟持搬送されつつヒータで加熱され、これにより未定着画像が加熱定着される。かかる定着装置は、ヒータへの通電を開始後、定着可能温度まで昇温するのに要する時間が短いというメリット、及びプリント指令を待つ待機中の消費電力が少ないというメリットを有する。
【０００３】
上記構成の定着装置では、小サイズの記録材を連続通紙した際に、通紙領域は記録材に熱を奪われるため温度は下がるが、通紙されない非通紙領域は記録材に熱を奪われないために昇温する。定着装置では、このような昇温した場合に、加圧ローラ等の部品の損傷又は高温オフセットといった画像不良を生じる。
【０００４】
近年、これらの問題を解決するために、非通紙領域の昇温を抑制する発熱部材を備える定着装置が提案されている。発熱部材は、細長い基板と、基板の長手方向と直交する短手方向における一端側及び他端側に基板の長手方向に沿って設けられた電極と、基板の長手方向における同じ側の端部に設けられた給電部と、電極間に電気的に繋がれた発熱抵抗体と、を有している。かかる発熱抵抗体は、給電部から電極を介して通電されることで発熱し、温度が上昇すると抵抗値が上昇する正の抵抗温度特性を有している。これにより、温度の上昇する小サイズの記録材の非通紙領域は、温度が上昇するほど抵抗値が上昇するので、発熱が抑制されて昇温を抑制される。
【０００５】
ここで、ヒータは、異常昇温時の熱応力や機械的応力により、基板に割れを生じる場合がある。かかるヒータでは、短手方向に無数に通電回路を有する構造と考えることができるため、短手方向の一部に割れが発生した場合であっても、通電回路が確保されて発熱を継続する。具体的には、従来のヒータでは、給電側から離れた位置で短手方向に割れを生じた場合に、給電側に近い側で通電回路が確保されるため、発熱を継続する。
【０００６】
これに対して、特許文献１は、発熱抵抗体の長手方向の電極を設けた一方の端部に温度検知型の保安素子を設置する加熱体を開示している。特許文献１の加熱体は、昇温により保安素子の作動温度に達した際に、保安素子が作動してヒータへの通電を遮断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１９２３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１においては、ヒータに割れを生じても保安素子の作動温度に達しなければ保安素子は作動せず、ヒータの通電を遮断することはできない。例えば、特許文献１のヒータでは、給電側から離れた位置で短手方向の割れを生じた場合に、サーミスタ２５ｂの当接位置を含む給電側に近い側で通電回路が確保される。これにより、特許文献１のヒータでは、給電側から離れた位置で短手方向の割れを生じた場合に、保安素子の作動温度に達しないために保安素子が作動せず、サーミスタ２５ｂを用いた温調制御は通常通り行われ、発熱を継続する。
【０００９】
本発明の目的は、割れを生じた際に通電経路を確実に遮断することが可能な発熱部材、定着装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る発熱部材は、絶縁性の基板と、前記基板の一面に設けられる発熱抵抗体と、前記基板の短手方向の一端側と他端側とにおいて前記基板の長手方向に沿って前記発熱抵抗体に設けられる電極と、前記基板の前記一面の裏面に配設されると共に、前記短手方向および前記長手方向において前記電極と前記発熱抵抗体との設置領域を跨いで配設され、前記電極に接続される導電部と、前記導電部を介して前記電極に電力を供給する給電部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、割れを生じた際に通電経路を確実に遮断することが可能な発熱部材、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る定着装置の模式図である。
【図３】図４のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るヒータの平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るヒータの底面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ’断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係るヒータの平面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るヒータの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
＜画像形成装置の構成＞
本発明の実施の形態１に係る画像形成装置１００の構成について、図１を参照しながら、詳細に説明する。
【００１５】
画像形成装置１００は、感光ドラム１と、帯電ローラ２と、レーザービームスキャナ３と、現像部４と、給送カセット５と、給送ローラ６と、レジストローラ７と、転写ローラ９と、を有している。また、画像形成装置１００は、クリーニング部１０と、定着装置１１と、排出トレイ１４と、を有している。画像形成装置１００は、ここでは転写式電子写真プロセスを利用するレーザープリンタを例示する。
【００１６】
感光ドラム１、帯電ローラ２、レーザービームスキャナ３、現像部４及び転写ローラ９は、記録材Ｐに画像を担持させる画像担持手段としての画像担持部を構成している。
【００１７】
感光ドラム１は、回転ドラム型の電子写真感光体であり、周方向に所定の速度で回転する。感光ドラム１は、ＯＰＣ、アモルファスシリコンドラム等の感光材料をアルミニウムやニッケル等のシリンダ状の基板上に設けて構成されている。
【００１８】
帯電ローラ２は、感光ドラム１と接触回転することによって、感光ドラム１の表面上を均一に帯電させる。
【００１９】
レーザービームスキャナ３は、表面が一様に帯電された感光ドラム１に対して、図示しない画像読取装置等から送信された画像情報に対応して変調されたレーザー光Ｌによる走査露光を行って、感光ドラム１の表面に画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【００２０】
現像部４は、感光ドラム１に形成された静電潜像にトナー（現像剤）を供給して静電潜像を現像し、感光ドラム１にトナー像を形成する。
【００２１】
給送カセット５は、記録材Ｐを積層して収容している。
【００２２】
給送ローラ６は、給送カセット５に収容されている記録材Ｐを１枚ずつ分離してレジストローラ７に給送する。
【００２３】
レジストローラ７は、感光ドラム１上のトナー像の先端と記録材Ｐの先端との転写ニップＴに入るタイミングが同じになるように同期を取りながら、給送ローラ６により給送される記録材Ｐを、シートパス８ａを通じて転写ニップＴに導入する。
【００２４】
転写ローラ９は、感光ドラム１との間で転写ニップＴを形成している。転写ローラ９は、レジストローラ７から導入された記録材Ｐを転写ニップＴにおいて挟持搬送する。転写ローラ９は、図示しない転写バイアス印加電源からトナーの極性と逆極性の転写バイアスが印加された際に、転写ニップＴにおいて感光ドラム１のトナー像を静電的特性により記録材Ｐに転写させる。転写ローラ９は、転写ニップＴにおいてトナー像を転写させた記録材Ｐを、感光ドラム１の表面から分離してシートパス８ｂを介して定着装置１１に向けて搬送する。
【００２５】
クリーニング部１０は、トナー像を転写後の感光ドラム１の表面のトナー又は紙粉を除去して感光ドラム１の表面を清浄することにより、感光ドラム１を繰り返して作像に使用可能にする。
【００２６】
定着装置１１は、転写ニップＴから搬送されてきたトナー像を転写された記録材Ｐを加熱及び加圧することによって、記録材Ｐ上にトナー像を永久定着させる。定着装置１１は、トナー像を永久定着させた記録材Ｐを、シートパス８ｃを介して排出口１３に向けて搬送すると共に排出口１３より排出トレイ１４に排出させる。定着装置１１は、後述するヒータ２３を備えている。
【００２７】
＜定着装置の構成＞
本発明の実施の形態１に係る定着装置１１の構成について、図２を参照しながら、詳細に説明する。
【００２８】
定着装置１１は、ステー２１と、定着フィルム２２と、ヒータ２３と、加圧ローラ２４と、を有している。
【００２９】
ステー２１と、定着フィルム２２と、ヒータ２３と、加圧ローラ２４と、は、いずれも長手方向に細長い部材である。ここで、長手方向は、記録材Ｐの搬送方向に直交する方向である。
【００３０】
ステー２１は、ガイド部材であり、耐熱性及び剛性を有する所定の材料を用いて縦断面桶型形状に形成されている。
【００３１】
加熱回転手段としての定着フィルム２２は、可撓性部材であると共に耐熱性を有しており、円筒状に形成されている。定着フィルム２２は、ステー２１に外嵌されている。定着フィルム２２は、内周長がステー２１の外周長よりも所定の長さ大きく、ステー２１に対して余裕を持って外嵌されている。所定の長さは、ここでは３ｍｍを例示する。
【００３２】
定着フィルム２２の内周面とステー２１の外周面との間には、ステー２１と定着フィルム２２の内周面とが接触回転するときの摺動抵抗を低下させるために、図示しない潤滑剤が介在している。
【００３３】
発熱部材としてのヒータ２３は、ステー２１に保持されて定着フィルム２２に内包されている。ヒータ２３は、オーバーコート層２８を備え、オーバーコート層２８を定着フィルム２２の内周面に接触させている。なお、ヒータ２３の構成の詳細については後述する。
【００３４】
加圧回転手段としての加圧ローラ２４は、芯金２４ａと、芯金２４ａの周囲に設けられた弾性体層２４ｂと、弾性体層２４ｂの周囲に設けられた最外層の離型層２４ｃと、を備えている。加圧ローラ２４は、芯金２４ａの長手方向の両端部が定着装置１１の図示しない側板に回転自在に保持されている。加圧ローラ２４は、芯金２４ａの長手方向の両端部が加圧バネ等の加圧手段によってステー２１側に加圧されることにより、ヒータ２３との間に定着フィルム２２を挟んで所定幅の定着ニップＮを形成している。
【００３５】
＜ヒータの構成＞
本発明の実施の形態１に係るヒータ２３の構成について、図３から図６を参照しながら、詳細に説明する。
【００３６】
ヒータ２３は、サーミスタ２５ａと、サーミスタ２５ｂと、発熱抵抗体２６と、基板２７と、オーバーコート層２８と、給電部２９ａと、電極２９ｂと、導電部２９ｃと、給電部３０ａと、電極３０ｂと、導電部３０ｃと、を有している。また、ヒータ２３は、サーモスイッチ３１と、制御部４１と、トライアック４２と、交流電源４３と、電流検出器４４と、スイッチ４５と、給電部１２９ａと、導電部１２９ｂと、給電部１２９ｃと、を有している。
【００３７】
図４に示す長さｘと長さｙにより囲まれる領域は、基板２７の表面に設けられた発熱抵抗体２６と電極２９ｂ及び電極３０ｂとを基板２７の裏面に投影した際に、裏面に投影された発熱抵抗体２６と電極２９ｂ及び電極３０ｂとを含む設置領域である。
【００３８】
サーミスタ２５ａ及びサーミスタ２５ｂは、基板２７の定着ニップＮ側の表面の反対側の裏面に当接して設けられ、ヒータ２３の温度を検知する。サーミスタ２５ａ及びサーミスタ２５ｂは、ヒータ２３の温度の検知結果を制御部４１に出力する。サーミスタ２５ａ及びサーミスタ２５ｂは、ここでは支持体上に断熱層を設け、この断熱層の上にチップサーミスタの素子を固定させ、この素子を基板２７の裏面に所定の加圧力により加圧すると共に支持体を基板２７の裏面に当接させる構成を例示する。
【００３９】
サーミスタ２５ａは、発熱抵抗体２６の長手方向における記録材Ｐが必ず通過する最小サイズの記録材Ｐの通紙領域内に設けられている。サーミスタ２５ａは、通紙領域の温度を検知する。
【００４０】
サーミスタ２５ｂは、発熱抵抗体２６の長手方向における最小サイズより大きい所定の小サイズの記録材Ｐを図２のＡ方向に通紙したときの非通紙領域に設けられている。サーミスタ２５ｂは、小サイズの記録材Ｐを通紙する際の非通紙領域の温度を検知する。所定の小サイズは、ここではＢ５サイズを例示する。
【００４１】
発熱抵抗体２６は、基板２７の一面としての表面に設けられている。
【００４２】
基板２７は、表面が定着ニップＮに向くように、ステー２１の溝内に固定されている。基板２７は、長手方向に細長い形状を有し、耐熱性、絶縁性及び良熱伝導性を有する材料により形成されている。
【００４３】
オーバーコート層２８は、発熱抵抗体２６と、電極２９ｂ、導電部２９ｃ、電極３０ｂ及び導電部３０ｃを覆うように基板２７の表面に設けられている。オーバーコート層２８は、発熱抵抗体２６とヒータ２３の表面との電気的な絶縁性、及びヒータ２３の表面と定着フィルム２２の内周面との摺動性を確保することを主な目的として設けられている。オーバーコート層２８は、ここでは厚さ６０μｍの耐熱性ガラス層を例示する。なお、図３では、説明の便宜上、オーバーコート層２８の記載を省略している。
【００４４】
給電部２９ａは、基板２７の表面に設けられている。給電部２９ａは、ここでは銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）のスクリーンパターンを例示する。
【００４５】
電極２９ｂは、基板２７の表面に設けられている。電極２９ｂは、基板２７の短手方向の一方の端部において基板２７の長手方向に沿って発熱抵抗体２６の全域に接触している。電極２９ｂは、ここでは銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）のスクリーンパターンを例示する。ここで、短手方向は、記録材Ｐの搬送方向と同一の方向である。
【００４６】
導電部２９ｃは、基板２７の表面に設けられている。導電部２９ｃは、給電部２９ａと電極２９ｂとを電気的に接続している。導電部２９ｃは、ここでは銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）のスクリーンパターンを例示する。
【００４７】
給電部３０ａは、基板２７の表面に設けられている。給電部３０ａは、ここでは銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）のスクリーンパターンを例示する。
【００４８】
電極３０ｂは、基板２７の表面に設けられている。電極３０ｂは、基板２７の短手方向の他方の端部において基板２７の長手方向に沿って発熱抵抗体２６の全域に接触している。電極３０ｂは、ここでは銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）のスクリーンパターンを例示する。
【００４９】
導電部３０ｃは、基板２７の表面に設けられている。導電部３０ｃは、給電部３０ａと電極３０ｂとを電気的に接続している。導電部３０ｃは、ここでは銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）のスクリーンパターンを例示する。
【００５０】
サーモスイッチ３１は、基板２７の裏面に設けられ、ヒータ２３の異常昇温発生時に通電を遮断させる安全装置として使用されている。サーモスイッチ３１は、基板２７の裏面に接触するアルミニウムのキャップ部材でバイメタルを覆うことにより構成され、ヒータ２３の温度がキャップ部材を介してバイメタルに伝えられる。サーモスイッチ３１は、臨界温度に達した際にバイメタルが変形し、ヒータ２３への通電を遮断する。
【００５１】
サーモスイッチ３１は、発熱抵抗体２６の長手方向の中央に対してサーミスタ２５ａと対称となる位置に設けられている。サーモスイッチ３１には、ヒータ２３の長手方向における電圧降下を考慮した場合であっても、サーミスタ２５ａで検知する温度と同等の温度が伝わる。サーモスイッチ３１は、発熱抵抗体２６の長手方向の中央に対してサーミスタ２５ａと対称となる位置であって、中央に最大限近付くように設けられることが好ましい。なお、ヒータ２３の異常昇温発生時に通電を遮断させる安全装置としては、サーモスイッチに代えて温度ヒューズ等を用いてもよい。
【００５２】
制御部４１は、サーミスタ２５ａから入力する検知結果に基づいて、通紙領域の温度を制御する。制御部４１は、サーミスタ２５ｂから入力する検知結果に基づいてスループット制御を行うことにより、小サイズの記録材Ｐを通紙する際の非通紙領域の温度を制御する。制御部４１は、はがき等の極端な小サイズの記録材Ｐを連続通紙する際に非通紙領域の昇温を生じる可能性もあるので、スループット制御を行う。制御部４１は、電流検出器４４の検出結果に基づいて、ヒータ２３の温度制御を行う。
【００５３】
具体的には、制御部４１は、トライアック４２をオン又はオフにする制御を行うことにより、ヒータ２３に通電する電力を位相制御又は周波数制御等により制御して、又はスイッチ４５をオン若しくはオフに切替制御して、温度制御を行う。
【００５４】
トライアック４２は、制御部４１の制御によりオンした際に、交流電源４３からサーモスイッチ３１を介して給電部１２９ａに通電する。トライアック４２は、制御部４１の制御によりオフした際に、交流電源４３からサーモスイッチ３１を介しての給電部１２９ａへの通電を停止する。
【００５５】
電流検出器４４は、ヒータ２３に流れる電流を検出し、検出結果を制御部４１に出力する。
【００５６】
スイッチ４５は、制御部４１の制御によりオンした際に、交流電源４３からサーモスイッチ３１を介して給電部１２９ａに通電する。スイッチ４５は、制御部４１の制御によりオフした際に、交流電源４３からサーモスイッチ３１を介しての給電部１２９ａへの通電を停止する。
【００５７】
給電部１２９ａは、基板２７の裏面に設けられている。給電部１２９ａは、ここでは銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）のスクリーンパターンを例示する。
【００５８】
導電部１２９ｂは、図５に示すように、基板２７の裏面に引き回されて設けられており、長手方向に沿って延設された矩形波形状のパルス形状部１２９ｄを備えている。導電部１２９ｂは、給電部１２９ａと給電部１２９ｃとを電気的に接続している。導電部１２９ｂは、ここでは銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）のスクリーンパターンを例示する。
【００５９】
給電部１２９ｃは、基板２７の裏面に設けられている。給電部１２９ｃは、ここでは銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）のスクリーンパターンを例示する。
【００６０】
なお、本実施の形態において、基板２７の裏面の導電部１２９ｂを覆うようにオーバーコート層を必要に応じて設けることができる。このオーバーコート層は、ここでは厚さ６０μｍの耐熱性ガラス層を例示する。
【００６１】
上記構成を有するヒータ２３は、発熱抵抗体２６と、電極２９ｂ及び電極３０ｂと、を含んだ部分の長さｙ（設置領域の短手方向の長さ）が、導電部１２９ｂの短手方向の全体の長さＹよりも小さい（ｙ＜Ｙ）関係を有している。また、ヒータ２３は、発熱抵抗体２６の長手方向の長さｘ（設置領域の長手方向の長さ）が導電部１２９ｂの長手方向の全体の長さＸよりも小さい（ｘ＜Ｘ）関係を有している。即ち、導電部１２９ｂは、基板２７の裏面において、電極２９ｂ及び電極３０ｂと発熱抵抗体２６との設置領域を跨いで配設されている。
【００６２】
＜定着装置の動作＞
本発明の実施の形態１に係る定着装置１１の動作について、詳細に説明する。
【００６３】
まず、加圧ローラ２４の芯金２４ａの端部に設けられた図示しない駆動ギアが回転駆動されることにより、加圧ローラ２４は図２の矢印Ｂの方向に回転する。
【００６４】
加圧ローラ２４の回転により、定着ニップＮにおける加圧ローラ２４の表面と定着フィルム２２の表面との摩擦力により定着フィルム２２に回転力が作用し、定着フィルム２２が従動回転する。この際、定着フィルム２２は、内部がヒータ２３の表面に密着して摺動しながらステー２１の外周を図２の矢印Ｃの方向に加圧ローラ２４の回転速度と同じ速度で従動回転することで、ヒータ２３の熱を定着フィルム２２を介して定着ニップＮの記録材Ｐに伝える。
【００６５】
制御部４１は、印字動作を開始する際にトライアック４２をオンにして、ヒータ２３への通電を開始させる。これにより、交流電源４３からサーモスイッチ３１を介してヒータ２３の給電部１２９ａに通電される。
【００６６】
そして、給電部１２９ａから導電部１２９ｂ、給電部１２９ｃ、図示しない接点金具、給電部２９ａ、導電部２９ｃ、電極２９ｂ、発熱抵抗体２６、電極３０ｂ、導電部３０ｃ及び給電部３０ａの順に通電される。これにより、発熱抵抗体２６の全域が発熱して昇温する。
【００６７】
サーミスタ２５ａ及びサーミスタ２５ｂは、発熱抵抗体２６の昇温に応じて加熱される基板２７の温度を検知する。制御部４１は、サーミスタ２５ａ及びサーミスタ２５ｂから出力される温度の検知結果をＡ／Ｄ変換して取り込む。
【００６８】
制御部４１は、サーミスタ２５ａ及びサーミスタ２５ｂで検知する温度が目標温度に到達するまで通電を続ける。制御部４１は、目標温度に到達した際に、サーミスタ２５ａ及びサーミスタ２５ｂで検知する温度に基づいて、トライアック４２によりヒータ２３に通電する電力を位相制御又は周波数制御等により制御して、ヒータ２３の温度制御を行う。
【００６９】
具体的には、制御部４１は、サーミスタ２５ａ及びサーミスタ２５ｂで検知する温度が所定の設定温度より低い場合には、トライアック４２及びスイッチ４５をオンさせてヒータ２３を昇温させる。また、制御部４１は、サーミスタ２５ａ及びサーミスタ２５ｂで検知する温度が設定温度以上の場合には、トライアック４２又はスイッチ４５をオフにしてヒータ２３を降温させる。これにより、ヒータ２３は設定温度に維持される。
【００７０】
定着装置１１は、ヒータ２３の温度が設定温度に立ち上がり、且つ定着フィルム２２の回転周速度が定常化した状態において、画像を担持した記録材Ｐを定着ニップＮに導入する。そして、記録材Ｐが定着フィルム２２と一緒に定着ニップＮで基板２７の短手方向に挟持搬送されることにより、ヒータ２３の熱が定着フィルム２２を介して記録材Ｐに付与される。これにより、記録材Ｐ上の未定着トナー画像ｔは、記録材Ｐに加熱定着される。
【００７１】
定着ニップＮから搬送される記録材Ｐは、定着フィルム２２の表面から分離されて更に搬送される。
【００７２】
制御部４１は、印字動作を終了した際に、トライアック４２をオフにしてヒータ２３への通電を終了する。
【００７３】
＜ヒータに割れを生じた際のヒータの動作＞
本発明の実施の形態１に係るヒータ２３に割れを生じた際のヒータ２３の動作について、図４及び図５を参照しながら、詳細に説明する。
【００７４】
図４及び図５において、基板２７の表面の図４の割れＤ１と、基板２７の裏面の図５の割れＤ１’と、は、同一の割れを示しており、繋がっている。また、基板２７の表面の図４の割れＤ２と、基板２７の裏面の図５の割れＤ２’と、は、同一の割れを示しており、繋がっている。更に、基板２７の表面の図４の割れＥと、基板２７の裏面の図５の割れＥ’と、は、同一の割れを示しており、繋がっている。
【００７５】
基板２７の表面において導電部２９ｃ又は導電部３０ｃに達しない図５に示す割れＤ１又は割れＤ２を生じた場合であっても、基板２７の裏面において導電部１２９ｂに達する割れＤ１’又は割れＤ２’を生じるため、通電経路が遮断される。
【００７６】
上記以外にも、ヒータ２３は、給電部３０ａの途中から導電部２９ｃ及び導電部３０ｃを経由せずに電極２９ｂまでに割れを生じた場合であっても、導電部１２９ｂにより通電経路を遮断することができる。また、ヒータ２３は、給電部２９ａの途中から導電部２９ｃ及び電極２９ｂを経由せずに電極３０ｂまでに割れを生じた場合であっても、導電部１２９ｂにより通電経路を遮断することができる。
【００７７】
また、ヒータ２３は、給電部３０ａの途中から導電部３０ｃ及び電極３０ｂを経由せずに電極２９ｂまでに割れを生じた場合であっても、導電部１２９ｂにより通電経路を遮断することができる。更に、ヒータ２３は、導電部２９ｃ及び導電部３０ｃに到達しない割れを生じた場合であっても、導電部１２９ｂにより通電経路を遮断することができる。
【００７８】
このように、本実施の形態では、基板２７の電極２９ｂ及び電極３０ｂと発熱抵抗体２６との設置領域を跨いで導電部１２９ｂを基板２７に配設する。これにより、割れを生じた際に通電経路を確実に遮断することが可能な構成にすることにより、通電を確実に遮断することができる。
【００７９】
また、本実施の形態では、発熱抵抗体２６の長手方向における中央に対して、サーミスタ２５ａと対称となる位置にサーモスイッチ３１を設置している。このため、ヒータ２３の長手方向における電圧降下を考慮した場合であっても、サーモスイッチ３１で検知する温度とサーミスタ２５で検知する温度とを同等の値にすることができる。これにより、正確なヒータ温度の検知が可能となり、ヒータ２３の異常昇温をより正確に検知がすることができる。
【００８０】
また、本実施の形態では、発熱抵抗体２６の長手方向における中央に対して、サーミスタ２５ａと対称となる位置にサーモスイッチ３１を設置する際に、サーミスタ２５ａ及びサーモスイッチ３１を最大限近づける。これにより、サーミスタ２５ａで検知する温度がヒータ２３の長手方向における最大温度箇所付近になるため、過昇温を容易に抑制することができると共に、いち早く異常昇温を検知でき、安全性を高めることができる。
【００８１】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の構成は図１と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態に係る定着装置の構成は図２と同一構成であるので、その説明を省略する。
【００８２】
＜ヒータの構成＞
本発明の実施の形態２に係るヒータ２２３の構成について、図７及び図８を参照しながら、詳細に説明する。
【００８３】
なお、図７及び図８において、図３から図６と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００８４】
発熱部材としてのヒータ２２３は、サーミスタ２５ａと、サーミスタ２５ｂと、発熱抵抗体２６と、基板２７と、オーバーコート層２８と、を有している。また、ヒータ２２３は、給電部２９ａと、電極２９ｂと、導電部２９ｃと、給電部３０ａと、電極３０ｂと、導電部３０ｃと、サーモスイッチ３１と、制御部４１と、トライアック４２と、を有している。更に、ヒータ２２３は、交流電源４３と、電流検出器４４と、スイッチ４５と、給電部１２９ａと、給電部１２９ｃと、導電部２２９ｂと、を有している。
【００８５】
導電部２２９ｂは、基板２７の裏面において短手方向に２つに分けて引き回されて設けられており、短手方向に沿って並列に配設されていると共に、長手方向に沿って延設されたパルス形状の複数のパルス形状部２２９ｄを備えている。導電部２２９ｂは、給電部１２９ａと給電部１２９ｃとを電気的に接続している。導電部２２９ｂは、ここでは銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）のスクリーンパターンを例示する。
【００８６】
上記構成を有するヒータ２２３は、発熱抵抗体２６と、電極２９ｂ及び電極３０ｂと、を含んだ部分の長さｙが、導電部２２９ｂの短手方向の長さＹよりも小さい（ｙ＜Ｙ）関係を有している。また、ヒータ２２３は、発熱抵抗体２６の長手方向の長さｘが導電部２２９ｂの長手方向の長さＸよりも小さい（ｘ＜Ｘ）関係を有している。即ち、導電部２２９ｂは、基板２７の裏面において、電極２９ｂ及び電極３０ｂと発熱抵抗体２６との設置領域を跨いで配設されている。
【００８７】
＜ヒータに割れを生じた際のヒータの動作＞
本発明の実施の形態２に係るヒータ２２３に割れを生じた際のヒータ２２３の動作について、図７及び図８を参照しながら、詳細に説明する。
【００８８】
基板２７の表面において導電部２９ｃ又は導電部３０ｃに達しない図７に示す割れＦを生じた場合であっても、基板２７の裏面において導電部２２９ｂに達する割れＦ’を生じるため、通電経路が遮断される。
【００８９】
上記以外にも、ヒータ２２３は、図４に示す割れＤ１から図５に示す割れＤ１’まで割れを生じた場合、及び図４に示す割れＤ２から図５に示す割れＤ２’まで割れを生じた場合であっても、導電部２２９ｂにより通電経路を遮断することができる。
【００９０】
また、ヒータ２２３は、給電部３０ａの途中から導電部２９ｃ及び導電部３０ｃを経由せずに電極２９ｂまでに割れを生じた場合であっても、導電部２２９ｂにより通電経路を遮断することができる。ヒータ２２３は、給電部２９ａの途中から導電部２９ｃ及び電極２９ｂを経由せずに電極３０ｂまでに割れを生じた場合であっても、導電部２２９ｂにより通電経路を遮断することができる。
【００９１】
更に、ヒータ２２３は、給電部３０ａの途中から導電部３０ｃ及び電極３０ｂを経由せずに電極２９ｂまでに割れを生じた場合であっても、導電部２２９ｂにより通電経路を遮断することができる。ヒータ２２３は、導電部２９ｃ及び導電部３０ｃに到達しない割れを生じた場合であっても、導電部２２９ｂにより通電経路を遮断することができる。
【００９２】
なお、本実施の形態に係る定着装置の動作は上記実施の形態１に係る定着装置の動作と同一動作であるので、その説明を省略する。
【００９３】
このように、本実施の形態によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、導電部２２９ｂが短手方向に沿って並列に配設した複数のパルス形状部を備えることにより、実施の形態１と比べて、割れを生じた際に通電経路を更に確実に遮断することができる。
【００９４】
なお、本実施の形態において、パルス形状部を短手方向に沿って２列設けたが、パルス形状部を短手方向に沿って３列以上設けてもよい。
【００９５】
本発明は上記実施の形態１及び実施の形態２に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。
【００９６】
具体的には、上記実施の形態１及び実施の形態２において、基板２７の裏面に設ける導電部の形状は、電極２９ｂ及び電極３０ｂと発熱抵抗体２６との設置領域を跨いで配設される構成であれば、パルス形状に限らず任意の形状にすることができる。この際、基板２７の裏面の導電部の引き回しを長手方向及び短手方向に細かく分割することにより、割れの検出精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００９７】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  レーザービームスキャナ
４  現像部
５  給送カセット
６  給送ローラ
７  レジストローラ
８ａ  シートパス
８ｂ  シートパス
８ｃ  シートパス
９  転写ローラ
１０  クリーニング部
１１  定着装置
１３  排出口
１４  排出トレイ
２１  ステー
２２  定着フィルム
２３  ヒータ
２４  加圧ローラ
２４ａ  芯金
２４ｂ  弾性体層
２４ｃ  離型層
２５ａ  サーミスタ
２５ｂ  サーミスタ
２６  発熱抵抗体
２７  基板
２８  オーバーコート層
２９ａ  給電部
２９ｂ  電極
２９ｃ  導電部
３０ａ  給電部
３０ｂ  電極
３０ｃ  導電部
３１  サーモスイッチ
４１  制御部
４２  トライアック
４３  交流電源
４４  電流検出器
４５  スイッチ
１００  画像形成装置
１２９ａ  給電部
１２９ｂ  導電部
１２９ｃ  給電部
１２９ｄ  パルス形状部
２２３  ヒータ
２２９ｂ  導電部
２２９ｄ  パルス形状部
【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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