(57)【要約】【課題】  本発明は、ヒータの割れ検知を瞬時に行い、割れた瞬間に発熱抵抗体への給電を遮断できる加熱装置を提供する。【解決手段】  基板27の長手方向に沿って設けられた電極29，30と、該基板27の長手方向における一方の端部に設けられ、該電極29，30にそれぞれ給電する給電部29ａ，30ａと、該基板27の短手方向において電極29，30間に電気的に接続された発熱抵抗体26と、該発熱抵抗体26の抵抗値Ｒを検知する抵抗検知手段と、を有し、該抵抗検知手段により検知した発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが、所定の抵抗値Ｒよりも大きい場合は、発熱抵抗体26への給電を遮断することを特徴とする。【選択図】      図４
2015227917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性を有する基板と、
前記基板の長手方向に沿って設けられた第一、第二の電極と、
前記基板の長手方向における一方の端部に設けられ、前記第一、第二の電極にそれぞれ給電する第一、第二の給電部と、
前記基板の短手方向において前記第一、第二の電極間に電気的に接続された発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体の抵抗値を検知する抵抗検知手段と、
を有し、
前記抵抗検知手段により検知した前記発熱抵抗体の抵抗値が、所定の抵抗値よりも大きい場合は、前記発熱抵抗体への給電を遮断することを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記発熱抵抗体は、温度によって電気抵抗率が変化する電気抵抗材料を用いていることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記電気抵抗材料は、酸化ルテニウムまたは銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）であることを特徴とする請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記発熱抵抗体の温度を検知する温度検知手段を有し、
前記温度検知手段により検知した前記発熱抵抗体の温度と、前記抵抗検知手段により検知した前記発熱抵抗体の抵抗値との相関関係から、前記温度検知手段により検知した前記発熱抵抗体の温度に対応する該発熱抵抗体の基準抵抗値と比べて前記抵抗検知手段により検知した前記発熱抵抗体の抵抗値が大きい場合は、前記発熱抵抗体への給電を遮断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記温度検知手段は、前記発熱抵抗体の長手方向における前記第一、第二の給電部側に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の加熱装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の加熱装置を有し、
前記発熱抵抗体を内包して回転可能な無端状の可撓性部材と、
前記可撓性部材を介して前記発熱抵抗体と対向して回転する加圧部材と、
を有し、
前記可撓性部材と、前記加圧部材とにより画像を担持した記録材を挟持搬送することで画像を定着することを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項６に記載の定着装置を備え、記録材に画像を形成す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、加熱装置及びそれを備えた定着装置、並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタに搭載する像加熱装置（定着装置）として、セラミックス製の基板上に発熱抵抗体を有する発熱部材としてのヒータを有する。更に、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定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を有するものがある。
【０００３】
未定着画像を担持する記録材は、定着ニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上の未定着画像は記録材に加熱定着される。この定着装置は、ヒータへの給電を開始後、定着可能な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を有する。また、このタイプの定着装置は、印刷指令を待つ待機中の消費電力が少ないというメリットもある。
【０００４】
上記構成の定着装置において、小サイズの記録材を連続印刷したときに、小サイズの記録材の通過領域は、記録材に熱を奪われるため温度が下がる。しかし、小サイズの記録材が通過しない非通過領域は、熱を奪われないために昇温してしまう。このような現象が発生すると、加圧ローラ等の部品の損傷や、高温オフセットといった画像不良が発生する。
【０００５】
このような問題の対策として、小サイズの記録材の連続印刷を行うときに、印刷間隔を広げる制御を行うことで、非通過領域の昇温を抑えている。しかし、このような制御を行うと、大サイズの記録材の連続印刷時の生産性に比べると小サイズの記録材の連続印刷時の生産性が大幅にダウンしてしまう。
【０００６】
これらの問題を解決するために、特許文献１〜４では、記録材の非通過時の昇温を抑制するヒータが提案されている。この種のヒータは、細長い基板と、該基板の長手方向と直交する短手方向における一端側と他端側にそれぞれ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、該電極に給電する給電部とを有する。そして、それらの電極の間に電気的に接続された発熱抵抗体を有している。この発熱抵抗体は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。給電部から電極を介して発熱抵抗体に給電を行うことで発熱抵抗体が発熱する。
【０００７】
小サイズの記録材がヒータを連続通過するときに、小サイズの記録材の通過領域は記録材に熱を奪われる。このため記録材の通過領域の温度は下がるが、小サイズの記録材の非通過領域は、記録材に熱を奪われない。このため記録材の非通過領域の温度は上昇する。しかし、ヒータの発熱抵抗体は、温度が上がるほど抵抗値が上昇する。このため発熱抵抗体の発熱が抑制されて記録材の非通過領域の昇温を抑制することができる。
【０００８】
しかしながら、ヒータは異常昇温時の熱応力や機械的応力により、基板の短手方向に沿ってヒータ割れが生じる場合がある。ヒータの構成上、短手方向に沿ってヒータ割れが発生したとしても電極及び発熱抵抗体が残っていると給電経路が確保される。このためヒータが割れた状態でも給電が起こり、ヒータの発熱が起こってしまうという問題があった。
【０００９】
このような問題の解決手段としては、特許文献１のように温度検知型の保安素子を発熱抵抗体の長手方向における電極側の端部に設置する。これによりヒータが長手方向のどこで割れたとしても温度検知型の保安素子が作動することにより、ヒータへの給電を遮断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１９２３９８号公報
【特許文献２】特開２００５−２３４５４０号公報
【特許文献３】特開２０００−１７３７５２号公報
【特許文献４】特開２００９−１０３８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１では、割れた状態のヒータを温度検知型の保安素子が作動する温度まで発熱させることで給電の遮断を行っている。このため、割れた状態のヒータが温度検知型保安素子の作動する高温の温度まで発熱する状態が数秒続くものであった。
【００１２】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、ヒータの割れ検知を瞬時に行い、割れた瞬間に発熱抵抗体への給電を遮断できる加熱装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するための本発明に係る加熱装置の代表的な構成は、絶縁性を有する基板と、前記基板の長手方向と直交する短手方向における一端側に前記基板の長手方向に沿って設けられた第一の電極と、前記基板の長手方向と直交する短手方向における他端側に前記基板の長手方向に沿って設けられた第二の電極と、前記基板の長手方向における一方の端部に設けられ、前記第一、第二の電極にそれぞれ給電する第一、第二の給電部と、前記基板の短手方向において前記第一、第二の電極間に電気的に接続された発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体の抵抗値を検知する抵抗検知手段と、を有し、前記抵抗検知手段により検知した前記発熱抵抗体の抵抗値が、所定の抵抗値よりも大きい場合は、前記発熱抵抗体への給電を遮断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成によれば、発熱抵抗体の短手方向に沿って割れが生じた場合に該発熱抵抗体の抵抗値を検知することにより割れを検知する。これにより割れた瞬間に発熱抵抗体への給電を瞬時に遮断することが出来、割れた状態で発熱抵抗体が発熱してしまうことが無い。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る加熱装置を定着装置に備えた画像形成装置の構成を示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る加熱装置を備えた定着装置の構成を示す断面説明図である。
【図３】本発明に係る加熱装置を備えた定着装置の構成を示す断面説明図である。
【図４】（ａ）は基板、電極、給電部及び発熱抵抗体を備えたヒータの平面図である。（ｂ）は基板、電極、給電部及び発熱抵抗体を備えたヒータの背面図である。（ｃ）は基板、電極、給電部及び発熱抵抗体を備えたヒータの断面図にヒータの制御系の構成を加えたブロック図である。
【図５】ヒータ割れを検知する第１実施形態の制御系のブロック図である。
【図６】ヒータ割れの無い通常時と、ヒータ割れが発生した場合のヒータの温度と、発熱抵抗体の抵抗値との関係を示す図である。
【図７】本発明に係る加熱装置を定着装置に備えた画像形成装置の第１実施形態におけるヒータの制御を示すフローチャートである。
【図８】ヒータ割れが発生した場合の第１実施形態と比較例とのヒータの温度変化を示す図である。
【図９】ヒータ割れを検知する第２実施形態の制御系のブロック図である。
【図１０】本発明に係る加熱装置を定着装置に備えた画像形成装置の第２実施形態におけるヒータの制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図により本発明に係る加熱装置を定着装置に備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。以下の各実施形態では、特に、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載される加熱定着装置（定着装置）に用いて好適な加熱装置の一例を示すものである。
【実施例１】
【００１７】
先ず、図１〜図８を用いて本発明に係る加熱装置を定着装置に備えた画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。
【００１８】
＜画像形成装置＞
図１は本発明に係る加熱装置を備えた定着装置を搭載した画像形成装置の一例を示す断面説明図である。図１に示す画像形成装置16は転写式電子写真プロセス方式を利用したレーザプリンタである。１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体となる感光ドラムである。感光ドラム１は、周方向に所定の速度で回転を行う。この感光ドラム１はＯＰＣ（Organic Photo Conductor；有機光半導体）やアモルファスシリコン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形成して構成される。
【００１９】
回転中の感光ドラム１の表面は、帯電手段となる帯電ローラ２と接触回転することによって該感光ドラム１の表面上が均一に帯電される。表面が一様に帯電された感光ドラム１に対して、像露光手段としてのレーザビームスキャナ３から出力された画像情報に対応して変調されたレーザ光Ｌによる走査露光がなされる。これにより感光ドラム１の表面上に画像情報に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像上に現像手段となる現像装置４によりトナー（現像剤）が供給され、感光ドラム１の表面にトナー像として現像される。
【００２０】
一方、記録材Ｐは、給送カセット５から給送ローラ６によって一枚ずつ分離給送されてレジストローラ７に送られる。該レジストローラ７によって記録材Ｐは感光ドラム１の表面に形成されたトナー像と同期を取って搬送パス８ａを搬送されて該感光ドラム１と、転写手段となる転写ローラ９とにより形成された転写ニップ部Ｎ１に導入される。感光ドラム１の表面上のトナー像の先端と、記録材Ｐの先端との転写ニップ部Ｎ１に入るタイミングが同じになるようにレジストローラ７により記録材Ｐが搬送制御される。
【００２１】
転写ニップ部Ｎ１に導入された記録材Ｐは、該転写ニップ部Ｎ１で感光ドラム１と転写ローラ９とにより挟持搬送される。その間に図示しない転写バイアス電源により転写ローラ９にトナーと逆極性の転写バイアス電圧が印加される。これにより感光ドラム１の表面上のトナー像が静電的に記録材Ｐ上に転写される。
【００２２】
転写ニップ部Ｎ１において、感光ドラム１の表面からトナー像が転写された記録材Ｐは、該感光ドラム１の表面から分離されて搬送パス８ｂを通って定着手段となる定着装置11へ搬送される。定着装置11によって記録材Ｐ上のトナー像が加熱及び加圧されることによって記録材Ｐ上に永久定着される。定着装置11から排出された記録材Ｐは搬送パス８ｃを通って排出口13から排出トレイ14上に排出される。
【００２３】
記録材Ｐ上にトナー像が転写された後、感光ドラム１の表面上に残留したトナーや紙粉等は、クリーニング手段となるクリーニング装置10によって除去されて、該感光ドラム１の表面がクリーニングされた後、繰り返して作像に使用される。
【００２４】
＜定着装置＞
図２及び図３は定着装置11の構成を示す縦断面図である。図２は定着装置11の長手方向の一方側から見た縦断面図であり、図３は定着装置11を記録材Ｐの搬送方向から見た縦断面図である。尚、以下の説明において、定着装置11、或いは、該定着装置11を構成している部材に関して、長手方向とは記録材Ｐの搬送方向に対して直交する方向であり、短手方向とは記録材Ｐの搬送方向と同一方向をいう。
【００２５】
本実施形態の定着装置11は、発熱部材としてのセラミックヒータ23と、セラミックヒータ23に設けられる図４に示す発熱抵抗体26を内包して回転可能な無端状の可撓性部材となる定着フィルム22とを有する。更に、該定着フィルム22を回転自在に支持するガイド部材としてのステー21と、定着フィルム22を介して図４に示す発熱抵抗体26と対向する加圧部材となる加圧ローラ24とを有する。
【００２６】
そして、定着フィルム22と、加圧ローラ24とにより画像（トナー像）を担持した記録材Ｐを挟持搬送することで、加熱及び加圧により画像（トナー像）を記録材Ｐに定着する。ステー21と、定着フィルム22と、セラミックヒータ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。
【００２７】
ステー21は、図２に示すように、耐熱性及び剛性を有する所定の材料を用いて縦断面が桶型形状で構成されている。ステー21の下部に設けられた断面コ字形状の溝部21ａ内にセラミックヒータ23を保持している。定着フィルム22は、耐熱性を有し、エンドレス（円筒状）に形成してある。
【００２８】
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の内周長と、ステー21の外周長とは、定着フィルム22の内周長を、例えば、３ｍｍ程度大きく設定している。従って、定着フィルム22は、内周長に余裕を持ってステー21に外嵌されている。定着フィルム22の内周面22ａと、ステー21の外周面21ｂとの間には図示しない潤滑剤を介在させてある。これにより、ステー21の外周面21ｂと、定着フィルム22の内周面22ａとが接触回転するときの摺動抵抗を低下させている。
【００２９】
次に定着装置11を構成する各部材について詳しく説明する。
【００３０】
＜可撓性部材＞
可撓性部材となる定着フィルム22において、熱容量を小さくして昇温立ち上げ時間を早めるために該定着フィルム22の膜厚は１００μｍ以下であることが好ましい。定着フィルム22の材料としては、耐熱性のあるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ；Polytetrafluoroethylene）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）等の単層フィルムが採用できる。
【００３１】
更に、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン共重合体）等の単層フィルムが採用できる。
【００３２】
或いは、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ；Polyetheretherketone）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ；Poly Ether Sulfone）等のフィルムが採用できる。更に、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ；Polyphenylene sulfide）等のフィルムが採用できる。
【００３３】
これらのフィルムの外周表面にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ；Polytetrafluoroethylene）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）をコーティングした複合層フィルムが使用できる。更に、上記フィルムの外周表面にＦＥＰ（テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン共重合体）等をコーティングした複合層フィルムが使用できる。
【００３４】
本実施形態では、膜厚が７５μｍのポリイミドフィルムの外周面にＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）をコーティングする。更にその外周面にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ；Polytetrafluoroethylene）をコーティングしたものを定着フィルム22として用いた。本実施形態の定着フィルム22の外径直径は、２４．０ｍｍとした。
【００３５】
＜ステー＞
ステー21は、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ；Polyetheretherketone）等の高耐熱性樹脂が採用できる。更に、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ；Polyphenylene sulfide）、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂が採用できる。更に、これらの樹脂とセラミック、金属、ガラス等との複合材料等により構成できる。
【００３６】
本実施形態では、液晶ポリマーにより図２に示すように、縦断面が桶型形状に形成されたステー21とした。ステー21は、長手方向の両端部が定着装置11の図示しない側板対に保持されている。ステー21の加圧ローラ24側の面には、図３に示すように、長手方向に沿って断面コ字形状の溝部21ａが設けられており、その溝部21ａ内に図４に示すセラミックヒータ23が保持されている。
【００３７】
＜加圧部材＞
加圧部材となる加圧ローラ24は、芯金24ａと、その芯金24ａの周囲に設けられた弾性体層24ｂと、該弾性体層24ｂの周囲に設けられた最外層の離型層24ｃとを有する。加圧ローラ24は、図３に示すように、芯金24ａの長手方向の両端部が定着装置11の側板対に設けられた軸受部材32Ｌ，32Ｒにより回転自在に保持されている。本実施形態の芯金24ａはアルミニウム製である。弾性体層24ｂはマイクロバルーンを配合したシリコンゴムを用いた。
【００３８】
離型層24ｃには、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）チューブを用いた。加圧ローラ24の外径直径は２０ｍｍとした。離型層24ｃの厚みは３０μｍとした。そして、定着フィルム22の下方において該定着フィルム22と並列に配置された加圧ローラ24は、芯金24ａの両端部が加圧バネ等の加圧手段によってステー21側に加圧されている。これにより、加圧ローラ24は、該加圧ローラ24の表面と、セラミックヒータ23との間に定着フィルム22を挟んで記録材Ｐ上の未定着トナー画像15の加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部Ｎ２を形成している。
【００３９】
＜加熱装置＞
図４に本実施形態の加熱装置となるセラミックヒータ23の一例を示す。図４（ａ）はセラミックヒータ23の平面図、図４（ｂ）はセラミックヒータ23の背面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のセラミックヒータ23の断面図に加えて、該セラミックヒータ23を制御する制御系の構成を示すブロック図である。
【００４０】
セラミックヒータ23は、長手方向に細長い耐熱性・絶縁性・良熱伝導性を有する基板27と、該基板27の一面（定着ニップ部Ｎ２側の面）に設けられる発熱抵抗体26を有する。更に、基板27の長手方向と直交する短手方向における一端側に該基板27の長手方向に沿って設けられた導電部としての第一の電極29を有する。更に、基板27の長手方向と直交する短手方向における他端部に該基板27の長手方向に沿って設けられた第二の電極30とを有する。
【００４１】
更に、基板27の長手方向における一方の端部に設けられ、第一、第二の電極29，30にそれぞれ給電する第一、第二の給電部29ａ，30ａと、を有する。発熱抵抗体26は、基板27の短手方向において第一、第二の電極29，30間（電極間）に電気的に接続される。更に、図２に示すように、耐熱性を有してセラミックヒータ23の外周全体を覆うオーバーコート層28とを有する。
【００４２】
セラミックヒータ23は、低熱容量の発熱体である。つまり、基板27の表面（定着ニップ部Ｎ２側の面）において、短手方向における一端側と他端側にそれぞれ基板27の長手方向に沿って電極29，30を設ける。その電極29，30間に、図６に示すような正の抵抗−温度特性を持った発熱抵抗体26を設けている。そして、基板27の長手方向における一端側（図４（ａ），（ｃ）の左側）に電極29，30の給電部29ａ，30ａを設けている。
【００４３】
発熱抵抗体26は、温度によって電気抵抗率が変化する電気抵抗材料となる酸化ルテニウムにガラス粉末（無機結着剤）と、有機結着剤とを混練して調合した材料からなるペーストを、スクリーン印刷により、基板27上に線帯状に形成して得たものである。本実施形態では、発熱抵抗体26の長手方向における長さが２２０ｍｍである。また、発熱抵抗体26の短手方向における幅が５．０ｍｍである。また、発熱抵抗体26の厚さが１０μｍの発熱体を使用している。発熱抵抗体26の材料としては、酸化ルテニウム以外にも、銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）、窒化タンタル（Ｔａ２Ｎ）等の電気抵抗材料を用いても良い。本実施形態では発熱抵抗体26の抵抗値は１７Ωとした。
【００４４】
基板27は、例えば、アルミナや窒化アルミニウム等の絶縁性を有するセラミック材料が用いられる。本実施形態では、基板27の短手方向における幅が７ｍｍである。また、基板27の長手方向における長さが２７０ｍｍである。また、基板27の厚さが１ｍｍである。電極29，30は、銀のスクリーンパターンを用いた。オーバーコート層28は、発熱抵抗体26と、セラミックヒータ23の全体の表面との電気的な絶縁性と、セラミックヒータ23の表面と、定着フィルム22の内周面22ａとの摺動性とを確保することが主な目的である。
【００４５】
セラミックヒータ23は、ステー21の溝部21ａ内に基板27が該基板27の表面を定着ニップ部Ｎ２面に向けて固定される。これによりセラミックヒータ23のオーバーコート層28を定着フィルム22の内周面22ａに接触させている。
【００４６】
オーバーコート層28は、発熱抵抗体26と、電極29，30とを覆うようにして基板27の表面に設けられている。本実施形態では、オーバーコート層28として厚さ６０μｍの耐熱性ガラス層を用いた。図４では、電極29，30と、発熱抵抗体26との関係を容易に理解できるようにするためにオーバーコート層28は省略してある。
【００４７】
給電部29ａ，30ａは、それぞれ基板27の短手方向に対して所定の間隔を保つように離間されて設けられた約０．７ｍｍ幅の電極29，30にそれぞれ電気的に接続している。即ち、電極29と給電部29ａとは電気的に繋がっており、電極30と給電部30ａとは電気的に繋がっている。
【００４８】
給電部29ａ，30ａは、それぞれ対応する電極29，30に給電するためのものである。給電部29ａ，30ａは電極29，30と同じ材料によって作られている。発熱抵抗体26は、それぞれの電極29，30の間を接続するように電極29，30の間に基板27の長手方向に沿って２２１ｍｍ程度の長さを有して形成されている。発熱抵抗体26は、図示しない給電用コネクタに繋がれた給電部29ａ，30ａから電極29，30に給電されて発熱する。
【００４９】
＜温度検知手段＞
セラミックヒータ23には、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、基板27の裏面（定着ニップ部Ｎ２と反対側の面）側で、且つ発熱抵抗体26の長手方向における給電部29ａ，30ａ側（第一、第二の給電部側）にサーミスタ25ａ，25ｂが設けられている。サーミスタ25ａ，25ｂはセラミックヒータ23の温度（発熱抵抗体26の温度）を検知する温度検知手段として構成される。温度検知手段となるサーミスタ25ａ，25ｂは、セラミックヒータ23の温度を検知するために設けられたものである。尚、図４（ｂ），（ｃ）に示す31は温度ヒューズである。
【００５０】
本実施形態では、温度検知手段としてセラミックヒータ23の裏側に接触当接されたサーミスタ25ａ，25ｂを用いている。このサーミスタ25ａ，25ｂは、例えば、図示しない支持体上に断熱層を設け、その断熱層上にチップ状のサーミスタ25ａ，25ｂの素子を固定させる。そして、該サーミスタ25ａ，25ｂを基板27の裏面に所定の加圧力により加圧して図示しない支持体を基板27の裏面に当接させる。
【００５１】
本実施形態のサーミスタ25ａ，25ｂは、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、発熱抵抗体26の長手方向に沿って二箇所設置されている。一方のサーミスタ25ａは、発熱抵抗体26の長手方向における給電部29ａ，30ａ側の一端に設けられている。他方のサーミスタ25ｂは、発熱抵抗体26の長手方向において最小サイズの記録材Ｐが必ず通過する通過領域内に設けられている。一方のサーミスタ25ａが発熱抵抗体26の長手方向の一端に設置されている。これにより、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、セラミックヒータ23が長手方向のどの部分で割れｚが発生したとしても該セラミックヒータ23の温度をサーミスタ25ａにより検知することができる。
【００５２】
＜抵抗検知手段＞
図４（ｃ）に示すように、交流電源43と、発熱抵抗体26との間には、以下の給電回路が形成されている。この給電回路は、交流電源43、電流検知部44、トライアック42、スイッチ45、温度ヒューズ31、給電部30ａ、電極30、発熱抵抗体26、電極29及び給電部29ａが直列に接続されている。
【００５３】
この給電回路には、該発熱抵抗体26に流れる電流値を検知する電流検知部44が直列に接続されている。制御手段となる制御部41により交流電源43により印加される電圧値を、電流検知部44により検知した発熱抵抗体26に流れる電流値により除すことで、該発熱抵抗体26の抵抗値に換算し、これにより発熱抵抗体26の抵抗値を検知することが出来る。
【００５４】
従って、本実施形態では、図６に示すように、一方のサーミスタ25ａにより検知したセラミックヒータ23の温度Ｔと、電流検知部44により検知した発熱抵抗体26の抵抗値Ｒとの関係を用いる。これによりセラミックヒータ23が長手方向のどこで割れたとしてもセラミックヒータ23の割れｚの発生を読み取ることが可能になる。これによりセラミックヒータ23の割れｚ発生の検知精度を上げることができる。
【００５５】
＜定着動作＞
図３に示す加圧ローラ24の芯金24ａの端部に設けられた駆動ギア12が図示しない定着モータによって図２の矢印方向に回転駆動される。これにより加圧ローラ24が図２の矢印方向に回転する。この加圧ローラ24の回転により定着ニップ部Ｎ２において該加圧ローラ24の表面と、定着フィルム22の表面との摩擦力により該定着フィルム22に回転力が作用し、該定着フィルム22が加圧ローラ24の回転に従動回転する。
【００５６】
このとき、定着フィルム22は、該定着フィルム22の内部においてセラミックヒータ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。これによりセラミックヒータ23の熱を定着フィルム22を介して定着ニップ部Ｎ２内の記録材Ｐに伝える。
【００５７】
図４（ｃ）にセラミックヒータ23の給電回路を示す。画像形成装置16が印字動作の信号を受けると、交流電源43からセラミックヒータ23への給電が開始される。このとき、制御手段としての制御部41は給電制御手段としてのトライアック42をオンにする。トライアック（triac）42は３端子をもつ半導体スイッチング素子からなり双方向に電流を流せることから交流用スイッチとして広く用いられている。これにより交流電源43から温度検知型安全装置を介してセラミックヒータ23の給電部29ａ，30ａに給電される。
【００５８】
セラミックヒータ23は、給電部29ａ，30ａから電極29，30に給電されることで発熱抵抗体26の全域が発熱し、昇温する。その昇温に応じて加熱される基板27の温度Ｔを、サーミスタ25ａ，25ｂが検知する。そして、基板27の温度Ｔが目標温度に到達するまで給電を続ける。その間、制御部41はサーミスタ25ａ，25ｂの出力（検知温度）をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換して取り込む。
【００５９】
基板27の温度Ｔが目標温度に到達すると、サーミスタ25ａ，25ｂからの出力信号に基づいて、トライアック42によりセラミックヒータ23に給電する電力を位相制御、或いは、周波数制御等により制御して、セラミックヒータ23の温度制御を行う。
【００６０】
即ち、制御部41は、サーミスタ25ａ，25ｂの検知温度が所定の設定温度よりも低い場合にはセラミックヒータ23を昇温させる。そして、サーミスタ25ａ，25ｂの検知温度が所定の設定温度よりも高い場合にはセラミックヒータ23を降温させるようにトライアック42を制御する。これによりセラミックヒータ23を所定の設定温度に保っている。
【００６１】
セラミックヒータ23の温度Ｔが所定の設定温度に立ち上がり、かつ加圧ローラ24の回転による定着フィルム22の回転周速度が定常化した状態において、定着ニップ部Ｎ２に記録材Ｐが導入される。そして、記録材Ｐが定着フィルム22と一緒に定着ニップ部Ｎ２でセラミックヒータ23の基板27の長手方向と直交する短手方向に挟持搬送される。
【００６２】
これによりセラミックヒータ23の熱が定着フィルム22を介して記録材Ｐに付与されて、記録材Ｐ上の未定着トナー画像15が加熱及び加圧により記録材Ｐに加熱定着される。定着ニップ部Ｎ２を出た記録材Ｐは定着フィルム22の表面から分離されて搬送パス８ｃに搬送される。これらの印字動作が終了すると、トライアック42はオフにされてセラミックヒータ23への給電が終了する。
【００６３】
＜ヒータ割れ検知手段＞
図４（ｃ）は、図４（ａ）の断面図にセラミックヒータ23の給電回路を加えた制御系の構成を示すブロック図である。尚、セラミックヒータ23と交流電源43のみ記載しており、他の構成は省略している。図４（ａ）に示すように、発熱抵抗体26は基板27の長手方向に沿って抵抗体が並列に連続的に並んでいる。
【００６４】
このため図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、セラミックヒータ23の短手方向に割れｚが発生したとしてもセラミックヒータ23の長手方向における給電部29ａ，30ａ側（図４（ａ）〜（ｃ）の左側）の部分には給電回路が存在する。そして、セラミックヒータ23の特徴として、割れｚが発生したときに給電部29ａ，30ａ側に残った発熱抵抗体26の長手方向の長さに応じて発熱抵抗体26の抵抗値が変化する。
【００６５】
本実施形態では、セラミックヒータ23における給電回路に電流検知部44を直列に接続する。これにより該電流検知部44で検知した発熱抵抗体26へ流れる電流値と、交流電源43から印加する電圧値とを用いて該発熱抵抗体26の抵抗値に換算して検知することが出来る。これにより割れｚの無い正常時のセラミックヒータ23の発熱抵抗体26の抵抗値と、割れｚが生じたセラミックヒータ23の発熱抵抗体26の抵抗値とに差異があれば、制御部41によりセラミックヒータ23に割れｚが生じたか否かの判断を行うことが出来る。
【００６６】
本実施形態では、発熱抵抗体26は、長手方向の長さが２２０ｍｍ、短手方向の幅が５．０ｍｍ、厚み方向の高さが１０μｍの発熱体を使用している。そして、電流検知部44で検知した電流値から換算した発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが１８Ω以上になると、セラミックヒータ23に割れｚが発生したと判断するように設定する。
【００６７】
電流検知部44によって検知した電流値から換算した発熱抵抗体26の抵抗値Ｒは、正常時であれば１７Ωである。また、発熱抵抗体26の長手方向の長さが正常時では２２１ｍｍである。これに対して、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、セラミックヒータ23に短手方向に沿って割れｚが発生する。すると、発熱抵抗体26の長手方向の長さが給電部29ａ，30ａ側の部分で７６ｍｍとなったときに発熱抵抗体26の抵抗値Ｒは５５Ωとなる。
【００６８】
電流検知部44で検知した電流値から換算した発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが５５Ωとなって、予め設定した発熱抵抗体26の抵抗値Ｒの閾値である１８Ω以上となるので、制御部41はセラミックヒータ23に割れｚが発生したと判断することができる。ここで、正常時とは、セラミックヒータ23に割れｚが発生しておらず、発熱抵抗体26の長手方向の長さが２２０ｍｍ、短手方向の幅が５．０ｍｍ、厚み方向の高さが１０μｍで通常の発熱抵抗体26の寸法と同じ状態であることを表している。
【００６９】
尚、正常時の発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが１７Ωであるのに対して、セラミックヒータ23に割れｚが発生したと判断する発熱抵抗体26の抵抗値Ｒを１８Ωとする。このように１Ω（＝１８Ω−１７Ω）分の猶予を持たせたのは発熱抵抗体26の温度変化によって正常時でも多少の抵抗値Ｒの変動が見られるためである。
【００７０】
画像形成装置16において印字動作を行う際の温度範囲として２６０℃以上になることは無い。発熱抵抗体26が正常な状態で、該発熱抵抗体26の温度が２６０℃のときの抵抗値Ｒとして１８Ωとなる。このため発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが１８Ω以上になったときにセラミックヒータ23に割れｚが発生したと判断すると、画像形成装置16の印字動作中にセラミックヒータ23の割れ検知を誤作動させることは無い。
【００７１】
＜給電遮断手段＞
図５はセラミックヒータ23の割れｚの発生を判定制御するための制御系のブロック図である。本実施形態では、図５に示すように、制御部41は、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）41ａを有する。更に、ＲＡＭ（Randon Access Memory；ランダムアクセスメモリ）41ｂ、ＲＯＭ（Read Only Memory；リードオンリメモリ）41ｃ等を有する。
【００７２】
制御部41によってセラミックヒータ23の割れｚの発生を判定制御する。ＣＰＵ41ａは、画像形成装置16全体の動作を制御する。ＲＯＭ41ｃは、画像形成装置16を制御するためのファームウェアプログラムや、該ファームウェアプログラムを制御するためのブートプログラムが記憶されており、ＣＰＵ41ａによって使用される。ＲＡＭ41ｂは、ＣＰＵ41ａの作業領域やデータの一時記憶領域である。制御部41には、電流検知部44、スイッチ45及び表示パネル50が接続されている。
【００７３】
また、電流検知部44により検知したセラミックヒータ23の発熱抵抗体26に流れる電流値と、交流電源43により印加する電圧値とに基づいて制御部41は発熱抵抗体26の抵抗値Ｒに換算する。その抵抗値Ｒと、セラミックヒータ23に割れｚが発生したと判断する発熱抵抗体26の抵抗値Ｒの閾値である１８Ωとを比較する。そして、検知した発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが１８Ω以上になったときにセラミックヒータ23に割れｚが発生したと判断してスイッチ45を制御して発熱抵抗体26への給電を停止する。
【００７４】
本実施形態では、抵抗検知手段となる電流検知部44と制御部41とにより検知した発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが、所定の抵抗値Ｒよりも大きい場合には、該発熱抵抗体26への給電を遮断する。それと同時に、画像形成装置16の図示しない操作部に設けられた表示パネル50にセラミックヒータ23に割れｚが発生した旨を表示する。
【００７５】
制御部41には、セラミックヒータ23の発熱抵抗体26に供給される電流量を測定する電流検知部44の出力が与えられる。制御部41は電流検知部44の出力に基づいてセラミックヒータ23の割れｚを判断すると、発熱抵抗体26と交流電源43との給電回路間に直列に接続されたスイッチ45を遮断する。
【００７６】
＜ヒータへの給電遮断＞
次に図６、図７を用いて制御部41により実行されるセラミックヒータ23の割れｚを検知する制御からセラミックヒータ23への給電を遮断するまでの制御について説明する。図６は本実施形態におけるセラミックヒータ23の発熱抵抗体26の抵抗値Ｒと、セラミックヒータ23の温度Ｔとの関係を示す。
【００７７】
図６において、横軸は、セラミックヒータ23の温度Ｔを示し、縦軸は、セラミックヒータ23の発熱抵抗体26の抵抗値Ｒを示す。図６に示すように、セラミックヒータ23が所定温度Ｔｏにおける通常時の発熱抵抗体26の抵抗値ＲはＲｏである。しかし、セラミックヒータ23に割れｚが生じると、発熱抵抗体26の抵抗値はＲｏ´となり、セラミックヒータ23が所定温度Ｔｏにおける通常時の発熱抵抗体26の抵抗値Ｒｏよりも上昇する。
【００７８】
電流検知部44により検知したセラミックヒータ23の発熱抵抗体26への電流値を制御部41へ出力し、制御部41へ出力された発熱抵抗体26への電流値から換算された抵抗値Ｒが図６に示す抵抗値Ｒｏであれば、制御部41は通常の動作制御を行なう。一方、電流検知部44により検知したセラミックヒータ23の発熱抵抗体26への電流値から換算された抵抗値Ｒが図６に示す抵抗値Ｒｏ´以上であれば、制御部41は、セラミックヒータ23に割れｚが生じたと判断する。そして、発熱抵抗体26と交流電源43との給電回路間に直列に接続されたスイッチ45を遮断する制御を行なう。
【００７９】
図７は制御部41によって実行されるセラミックヒータ23の割れｚを判定する制御動作を示すフローチャートである。図７のステップＳ１において、画像形成装置16に対して印刷ジョブの実行が指示される。すると、ステップＳ２において、制御部41により交流電源43からセラミックヒータ23の発熱抵抗体26への給電が開始される。発熱抵抗体26への給電が開始されると同時に、ステップＳ３において、発熱抵抗体26に給電されている電流量を電流検知部44により検知して制御部41により発熱抵抗体26の抵抗値Ｒを算出する。また、サーミスタ25ａ，25ｂによりセラミックヒータ23の温度Ｔを検知する。
【００８０】
次にステップＳ４において、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが図６に示す抵抗値Ｒｏよりも大きければステップＳ５に進む。そして、セラミックヒータ23に割れｚが発生したと判断してセラミックヒータ23への給電を遮断し、ステップＳ６に進んで操作部の表示パネル50上にエラー表示を出す。
【００８１】
前記ステップＳ４において、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが図６に示す抵抗値Ｒｏ以下であれば、ステップＳ７に進んでセラミックヒータ23の温調制御を開始する。前記ステップＳ７においてセラミックヒータ23の温調制御が開始されると、更に、ステップＳ８において発熱抵抗体26へ給電されている電流量を電流検知部44によって検知して発熱抵抗体26の抵抗値Ｒを算出する。
【００８２】
そして、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが図６に示す抵抗値Ｒｏ´よりも大きければステップＳ９に進んでセラミックヒータ23に割れｚが発生したと判断してセラミックヒータ23への給電を遮断する。そして、ステップＳ10に進んで操作部の表示パネル50上にエラー表示を出す。前記ステップＳ８において、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが図６に示す抵抗値Ｒｏ´以下であればステップＳ11へ進んで印字動作へと移る。
【００８３】
このように、セラミックヒータ23の立ち上がり時と、セラミックヒータ23の温調時の両方で、セラミックヒータ23の割れｚの検知を行う。これにより常時、セラミックヒータ23の割れｚの判断が可能となる。尚、前記ステップＳ４において、電流検知部44による発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが制御部41へ出力されて発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが図６に示す抵抗値Ｒｏよりも大きければ制御部41が表示パネル50にエラー表示を出すように制御する。
【００８４】
図８を用いて本実施形態における発熱抵抗体26と交流電源43との給電回路間に直列に電流検知部44を接続したセラミックヒータ23の給電構成と比較例とを比較する。比較例は、発熱抵抗体26と交流電源43との給電回路間に電流検知部44を有していないセラミックヒータ23の給電構成である。これにより本実施形態のセラミックヒータ23の給電構成の有用性について説明する。図８に示すセラミックヒータ23の温度推移曲線ａは比較例であり、温度推移曲線ｂは本実施形態である。図８の横軸上のｔｂは本実施形態のセラミックヒータ23への給電遮断時刻であり、ｔａは比較例のセラミックヒータ23への給電遮断時刻である。
【００８５】
各々のセラミックヒータ23の給電構成において、セラミックヒータ23の発熱抵抗体26に交流電源43から給電を行い、セラミックヒータ23の割れｚが発生する温度まで給電を続ける。このとき、サーミスタ25ａ，25ｂによるセラミックヒータ23の温調制御は行なわない。
【００８６】
図８は、本実施形態と比較例とのそれぞれのセラミックヒータ23の給電構成においてセラミックヒータ23に給電を開始する。その後、セラミックヒータ23に割れｚが発生し、発熱抵抗体26と交流電源43とにおける給電回路を遮断する時刻ｔａ，ｔｂ周辺のセラミックヒータ23の温度Ｔを示す。更に、発熱抵抗体26への給電が遮断される時刻ｔａ，ｔｂ周辺のセラミックヒータ23の最大温度を測定した結果を示す。
【００８７】
尚、セラミックヒータ23の割れｚが発生する時刻と、発熱抵抗体26と交流電源43とにおける給電回路を遮断する時刻ｔａ，ｔｂは、給電回路上に電流プローブを介してオシロスコープによってＡＣ電流の波形をモニターする。これによりセラミックヒータ23が割れたときの時刻と、発熱抵抗体26への給電が遮断されたときの時刻ｔａ，ｔｂと、を測定し、セラミックヒータ23の最大温度は、サーミスタ25ａにより検知したセラミックヒータ23の温度Ｔとして測定した。
【００８８】
図８はセラミックヒータ23が割れたときのセラミックヒータ23の温度推移を本実施形態と比較例とで比較した図である。図８に示すように、本実施形態のセラミックヒータ23の給電構成にする。これによりセラミックヒータ23の割れｚが発生してから発熱抵抗体26への給電を遮断する時刻ｔｂは以下の通りである。比較例においてセラミックヒータ23の割れｚが発生してから発熱抵抗体26への給電を遮断する時刻ｔａと比較すると非常に早くなっている。
【００８９】
図８において、比較例の温度推移曲線ａでは、セラミックヒータ23の割れｚが発生してから２．２秒後（時刻ｔａ）にセラミックヒータ23への給電遮断が行なわれ、セラミックヒータ23の温度Ｔは２８３℃まで昇温された。また、本実施形態の温度推移曲線ｂでは、セラミックヒータ23の割れｚが発生してから０．１秒後（時刻ｔｂ）にセラミックヒータ23への給電遮断が行なわれ、セラミックヒータ23の温度Ｔは２５４℃まで昇温された。
【００９０】
即ち、図８に示す本実施形態の温度推移曲線ｂでは、セラミックヒータ23に割れｚが発生して、セラミックヒータ23が割れている状態でセラミックヒータ23への給電が行なわれている状態がなくなる。このため安全面では比較例の温度推移曲線ａと比較すると高くなっていることが分かる。
【実施例２】
【００９１】
次に、図９及び図10を用いて本発明に係る加熱装置を定着装置に備えた画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図９はセラミックヒータ23の割れｚを検知する本実施形態の制御系のブロック図である。本実施形態では、図９に示すように、制御部41に温度検知手段となるサーミスタ25ａが接続されている他は、図５に示した前記第１実施形態と同様であるため重複する説明は省略する。
【００９２】
図４に示すように、セラミックヒータ23の短手方向に沿って割れｚが発生したとしてもセラミックヒータ23の給電部29ａ，30ａ側に、電極29，30及び発熱抵抗体26からなる給電回路が残る。セラミックヒータ23に割れｚが発生すると、発熱抵抗体26の長手方向における給電部29ａ，30ａ側の残りの長さに応じて該発熱抵抗体26の抵抗値Ｒの変化が起こる。
【００９３】
そこで、本実施形態では、図４（ｃ）に示すように、セラミックヒータ23と交流電源43との給電回路に直列に電流検知部44を接続する。これにより電流検知部44で検知した発熱抵抗体26へ流れる電流量を、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒに換算して検知し、サーミスタ25ａで検知したセラミックヒータ23の温度Ｔと対応させる。
【００９４】
これによりセラミックヒータ23の温度Ｔと、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒとの関係を図６の直線ｄに示す正常時のセラミックヒータ23の温度Ｔと、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒとの関係と比較する。そして、正常時と差異があればセラミックヒータ23に割れｚが生じたと判断する。
【００９５】
本実施形態では、図９に示す温度検知手段となるサーミスタ25ａにより検知したセラミックヒータ23の温度Ｔ（発熱抵抗体26の温度）と、抵抗検知手段となる電流検知部44及び制御部41により検知した発熱抵抗体26の抵抗値Ｒとを用いる。そして、図６の直線ｄに示す正常時のセラミックヒータ23の温度Ｔと、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒとの相関関係を参考にする。
【００９６】
そして、サーミスタ25ａにより検知したセラミックヒータ23の温度Ｔ（発熱抵抗体26の温度）に対応する該発熱抵抗体26の基準抵抗値（図６の直線ｄに示す正常時の発熱抵抗体26の抵抗値）と以下を比べる。そして、抵抗検知手段となる電流検知部44及び制御部41により検知した発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが大きい場合は、該発熱抵抗体26への給電を遮断する。
【００９７】
本実施形態の発熱抵抗体26は、長手方向の長さが２２０ｍｍ、短手方向の幅が５．０ｍｍ、厚み方向の高さが１０μｍの発熱体を使用している。そして、図４に示すサーミスタ25ａで検知したセラミックヒータ23の温度Ｔが２００℃と検知されたときに、電流検知部44によって検知した発熱抵抗体26の抵抗値Ｒは正常時であれば１７Ωである。また、図４に示すように、セラミックヒータ23の短手方向に沿って割れｚが発生し、発熱抵抗体26の長手方向の長さが正常時は２２０ｍｍであるのに対して７６ｍｍとなったときに発熱抵抗体26の抵抗値Ｒは５５Ωとなる。
【００９８】
図６は横軸にセラミックヒータ23の温度Ｔを示し、縦軸に発熱抵抗体26の抵抗値Ｒを示す。直線ｄはセラミックヒータ23に割れｚが発生していない正常時におけるセラミックヒータ23の温度Ｔと、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒとの関係を示す。直線ｅはセラミックヒータ23に割れｚが発生したときにおけるセラミックヒータ23の温度Ｔと、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒとの関係を示す。
【００９９】
図６の直線ｄで示すように、正常時でセラミックヒータ23の長手方向の長さが２２０ｍｍの場合、セラミックヒータ23の温度Ｔが２００℃のときに発熱抵抗体26の抵抗値Ｒは１７Ωである。また、セラミックヒータ23の温度Ｔが２４０℃のときに発熱抵抗体26の抵抗値Ｒは１７．６Ωである。
【０１００】
一方、図４に示すように、セラミックヒータ23の短手方向に沿って割れｚが発生して発熱抵抗体26の長手方向における給電部29ａ，30ａ側の長さが７６ｍｍとなる。すると、図６の直線ｅで示すように、セラミックヒータ23の温度Ｔが２００℃のときは発熱抵抗体26の抵抗値Ｒは５５Ωである。また、セラミックヒータ23の温度Ｔが２４０℃のときに発熱抵抗体26の抵抗値Ｒは５６．１Ωとなる。
【０１０１】
このようにセラミックヒータ23の短手方向に沿って割れｚが発生すると、図６の直線ｄ，ｅに示すように、セラミックヒータ23の温度Ｔと、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒとの相関関係に変化がみられる。本実施形態では、これらの相関関係を利用する。そして、サーミスタ25ａにより検知したセラミックヒータ23の温度Ｔと、電流検知部44によって検知した発熱抵抗体26に流れる電流値から換算される抵抗値Ｒの変化に基づいて以下の判断を行なう。これによりセラミックヒータ23に割れｚが発生したか否かの検知判断を行うことができる。
【０１０２】
例えば、セラミックヒータ23に割れｚが発生する。すると、正常時で発熱抵抗体26の長手方向の長さが２２０ｍｍで、セラミックヒータ23の温度が２００℃のときに、抵抗値Ｒが１７Ωの発熱抵抗体26がセラミックヒータ23の割れｚによって抵抗値Ｒが５５Ωに上昇する。
【０１０３】
ここで、前記第１実施形態のように、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒの検知のみでセラミックヒータ23の割れｚが発生したか否かの検知を行う場合、これを考慮して抵抗値Ｒが１７．６Ωまで上昇したときセラミックヒータ23の割れｚの検知を行なう。
【０１０４】
すると、発熱抵抗体26が正常時であってもセラミックヒータ23の温度Ｔが２４０℃になったときに該発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが１７．６Ωとなってセラミックヒータ23に割れｚが発生したと誤検知してしまう。
【０１０５】
これらの理由から本実施形態ではセラミックヒータ23の温度Ｔと、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒとを両方検知することで、より精度の高いセラミックヒータ23の割れｚの検知が可能である。図９はセラミックヒータ23に割れｚが発生したか否かを判定する制御を行う制御系のブロック図である。セラミックヒータ23の割れｚの発生の判定制御は、前述したＣＰＵ41ａ、ＲＡＭ41ｂ、ＲＯＭ41ｃ等を有する制御部41によって実行される。
【０１０６】
制御部41には、セラミックヒータ23の発熱抵抗体26に供給される電流量を測定する電流検知部44の出力と、セラミックヒータ23の温度Ｔを測定するサーミスタ25ａの出力が与えられる。制御部41は、電流検知部44の出力と、サーミスタ25ａの出力とに基づいてセラミックヒータ23に割れｚが発生したと判断すると、図４（ｃ）に示す発熱抵抗体26と交流電源43との給電回路に直列に接続されたスイッチ45を遮断状態に制御する。
【０１０７】
図６を用いて制御部41において行なわれるセラミックヒータ23の割れｚの検知制御について説明する。図６は、本実施形態におけるセラミックヒータ23の発熱抵抗体26の抵抗値Ｒと、セラミックヒータ23の温度Ｔとの関係を示す。図６の直線ｄで示す正常時におけるセラミックヒータ23の温度Ｔと、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒとの関係において、セラミックヒータ23が所定温度Ｔｏにおける発熱抵抗体26の抵抗値Ｒは、図６の直線ｄ上に示される抵抗値Ｒｏである。
【０１０８】
しかし、図４に示すように、セラミックヒータ23に割れｚが生じる。すると、図６の直線ｅで示すセラミックヒータ23に割れｚが発生したときのセラミックヒータ23の温度Ｔと、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒとの関係を参考にする。セラミックヒータ23が所定温度Ｔｏにおける発熱抵抗体26の抵抗値Ｒは、図６の直線ｅ上に示される抵抗値Ｒｏ´（Ｒｏ´＞Ｒｏ）となり、正常時における発熱抵抗体26の抵抗値Ｒｏよりも上昇する。
【０１０９】
サーミスタ25ａにより測定されるセラミックヒータ23の所定温度Ｔｏを制御部41へ出力し、電流検知部44により検知したセラミックヒータ23の発熱抵抗体26の抵抗値Ｒを制御部41へ出力する。そして、制御部41へ出力された発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが抵抗値Ｒｏであれば通常動作を行なう。
【０１１０】
また、制御部41へ出力された発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが抵抗値Ｒｏよりも大きい値であれば制御部41は、セラミックヒータ23に割れｚが発生したと判断する。そして、発熱抵抗体26と交流電源43との給電回路に直列に接続されたスイッチ45を遮断状態に制御する。
【０１１１】
図４に示すように、サーミスタ25ａが発熱抵抗体26の長手方向における給電部29ａ，30ａ側のセラミックヒータ23の端部に設けられている。このためセラミックヒータ23の長手方向におけるどこの部分で該セラミックヒータ23の短手方向に割れｚが発生したとしても、セラミックヒータ23の長手方向における給電部29ａ，30ａ側の給電回路が残っている。これによりセラミックヒータ23の温度Ｔを検知できる。このため、より正確なセラミックヒータ23の温度Ｔを制御部41へ出力することが可能である。
【０１１２】
図10は制御部41によって実行されるセラミックヒータ23の割れｚの判定制御を示すフローチャートである。ステップＳ21において、画像形成装置16に対して印刷ジョブの実行が指示されると、ステップＳ22において、セラミックヒータ23の発熱抵抗体26への給電が開始される。前記ステップＳ22において、セラミックヒータ23の発熱抵抗体26への給電が開始されると同時に、ステップＳ23において、発熱抵抗体26へ給電されている電流量を電流検知部44によって検知する。制御部41は電流検知部44によって検知した発熱抵抗体26へ給電されている電流量に基づいて該発熱抵抗体26の抵抗値を算出する。
【０１１３】
これと同時に、前記ステップＳ23において、セラミックヒータ23の温度Ｔをサーミスタ25ａにより検知する。そして、ステップＳ24において、セラミックヒータ23の所定温度Ｔｏにおける発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが、図６に示す抵抗値Ｒｏよりも大きい場合がある。その場合は、セラミックヒータ23に割れｚが発生したと判断してステップＳ25に進む。そして、スイッチ45を遮断してセラミックヒータ23への給電を遮断し、ステップＳ26において、操作部の表示パネル50上にエラー表示を出す。
【０１１４】
前記ステップＳ24において、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが図６に示す抵抗値Ｒｏ以下であれば、ステップＳ27に進んでセラミックヒータ23の温調制御を開始する。前記ステップＳ27においてセラミックヒータ23の温調制御が開始される。すると、ステップＳ28において、更に発熱抵抗体26へ給電されている電流量を電流検知部44によって検知して、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒを算出する。
【０１１５】
同時にセラミックヒータ23の温度Ｔをサーミスタ25ａにより検知する。そして、ステップＳ29において、セラミックヒータ23の所定温度Ｔｏにおける発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが図６に示す抵抗値Ｒｏよりも大きければセラミックヒータ23に割れｚが発生したと判断してステップＳ30に進む。
【０１１６】
そして、スイッチ45を遮断してセラミックヒータ23への給電を遮断し、ステップＳ31において、操作部の表示パネル50上にエラー表示を出す。前記ステップＳ29において、発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが図６に示す抵抗値Ｒｏ以下であればステップＳ32に進んで印字動作へと移る。
【０１１７】
本実施形態のように、セラミックヒータ23の立ち上がり時とセラミックヒータ23の温調時の両方でセラミックヒータ23の割れｚ発生の検知を行う。これにより、常時、セラミックヒータ23の割れの判断が可能となる。
【０１１８】
尚、電流検知部44により検知した電流値から換算される発熱抵抗体26の抵抗値Ｒと、サーミスタ25ａにより検知されるセラミックヒータ23の温度Ｔとが制御部41へ出力される。そして、セラミックヒータ23の所定温度Ｔｏにおける発熱抵抗体26の抵抗値Ｒが図６に示す抵抗値Ｒｏよりも大きい場合がある。その場合は制御部41はセラミックヒータ23に割れｚが発生したと判断して表示パネル50にエラー表示を出すように制御する。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
【０１１９】
尚、本発明は、前記各実施形態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いうまでもない。例えば、前記各実施形態は、プリンタからなる画像形成装置16に対して本発明を適用したものであるが、複写機等の画像形成装置、或いは、その他の装置に対しても同様に適用することができる。本発明に係る加熱装置も定着装置11以外の種々の用途にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１２０】
26    …発熱抵抗体
27    …基板
29    …電極(第一の電極）
30    …電極(第二の電極）
29ａ，30ａ …給電部
41    …制御部（制御手段；抵抗検知手段）
44    …電流検知部（抵抗検知手段）
【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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【図９】
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【図１０】
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