(57)【要約】      （修正有）【課題】抵抗発熱層を有する定着ベルトに破損が生じた場合にも、局所的に温度上昇することを未然に防止することができる画像加熱装置およびそれを搭載した画像形成装置を提供する。【解決手段】加熱回転体１００の破損を、加熱回転体１００に近接配置された導電部材９に接続された、電流検出手段１３２で検知する。導電部材９は、発熱層１０２のほぼ全幅域に対応し、分離補助手段を兼ねる。電流検出手段１３２が電流を検出すると、発熱層の加熱回転体への給電遮断、加熱回転体の回転停止、交換を促す交換報知等を行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電されて発熱する発熱層を有する加熱回転体と、前記加熱回転体とニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部で画像を担持したシートを挟持搬送して加熱する画像加熱装置であって、
前記加熱回転体に近接して配置されている導電部材と、
前記導電部材に接続された電流検出手段と、
前記電流検出手段の電流を検知すると前記加熱回転体への給電を遮断する制御手段と、
を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記導電部材は前記加熱回転体の発熱層のほぼ全幅域に対応していることを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記導電部材は、前記ニップ部を通過するシートを前記加熱回転体から分離する分離補助手段を兼ねていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記電流検出手段の電流を検知すると、前記加熱回転体の回転を停止することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記電流検出手段の電流を検知すると、前記加熱回転体の交換を促す交換報知手段１３３を作動させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
前記加熱回転体がベルト体であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
前記加熱回転体がローラ体であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像加熱装置を備えてい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、画像加熱装置およびそれを搭載した画像形成装置に関する。
【０００２】
画像加熱装置としては、用紙などのシート（記録材：記録媒体）に形成された未定着トナー像を固着画像として定着する定着装置を挙げることができる。また、シートに半定着又は定着済みのトナー像を再加熱することにより画像の表面光沢を調整する光沢度調整装置（画像改質装置）を挙げることができる。
【０００３】
画像形成装置は、例えば、電子写真画像形成方式、静電記録画像形成方式、磁気記録画像形成方式などの画像形成プロセスを用いてシートにトナー像を形成するものである。例えば、複写機、プリンタ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタなど）、ファクシミリ、それらの複合機能機、ワードプロセッサなどが含まれる。
【０００４】
シートは画像形成装置によってトナー像が形成される部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、封筒、葉書、シール、樹脂製シート、ＯＨＴシート、光沢紙等が含まれる。
【背景技術】
【０００５】
電子写真装置、静電記録装置などの画像形成装置においては、シート上に未定着トナー像（顕画剤画像）を形成し、これを画像加熱装置としての定着装置により加熱、加圧して固着画像として定着している。このような定着装置として、内部にヒータを有する定着ローラに加圧ローラを圧接して定着ニップを形成し、画像定着を行うローラ定着方式が従来採用されている。
【０００６】
さらに、別の方式の定着装置として、特許文献１では定着部材自体に発熱抵抗体を設け、該発熱抵抗体に通電して直接定着部材を発熱させることで、熱を無駄なく定着部材に伝える方法が提案されている。
【０００７】
特許文献１に開示された定着装置では、発熱定着ベルトを使用しているために、発熱定着ベルトの破損等によって、発熱定着ベルトの一部が、繊維状、帯状等に剥離するおそれがある。この場合、発熱定着ベルトは周回移動しているために、剥離した部分が周囲の板金等の導体に接触する可能性があり、この場合には、発熱定着ベルトを流れる電流は地絡（アース）することになる。これにより、発熱定着ベルトの抵抗発熱層を流れる電流を制御できなくなり、抵抗発熱層の一部に高電流が流れて、発熱定着ベルトが高温になるおそれがある。
【０００８】
特許文献２で提案されている定着装置は、抵抗発熱層を設けた定着ベルトに破損が生じた場合の対策手段を有している。即ち、給電部材に接続された電流検出手段により検出された電流と予め設定された閾値との比較に基づいて定着ベルトに地絡（アース）が生じていることを検出する。そして、地絡が検出されると、電流遮断状態とするようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２７２２２３号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４８０９８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献２で提案されている定着装置のように、亀裂が生じた場合の電流低下率と、予め設定された閾値との比較に基づいて定着ベルトに地絡が生じていることを判定する場合、亀裂程度と電流低下率は不安定である。また、亀裂の個数、大きさの具体的な判定は不可能である。そのため、破損検出には不十分であるという課題がある。
【００１１】
本発明は上記のような従来技術に鑑みて提案されたものである。その目的とするところは、抵抗発熱層を有するベルトに破損等が生じた場合にも、局所的に温度上昇することを未然に防止することができる画像加熱装置を提供することにある。また、その画像加熱装置を用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、給電により発熱する発熱層を有する加熱回転体と、前記加熱回転体とニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部で画像を担持したシートを挟持搬送して加熱する画像加熱装置であって、前記加熱回転体に近接して配置されている導電部材と、前記導電部材に接続された電流検出手段と、前記電流検出手段の電流を検知すると前記加熱回転体への給電を遮断する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、発熱層を有する加熱回転体に破損等が生じた場合にも、局所的に温度上昇することを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の定着装置の拡大横断右側面模式図と制御系統のブロック図
【図２】画像形成装置の一例の構成略図
【図３】定着装置の途中部分省略の一部縦断正面模式図
【図４】定着装置の要部の斜視模式図と制御系統のブロック図
【図５】ベルトの層構成を示す途中部分省略の縦断面模式図
【図６】（ａ）は図１の分離板部分の拡大模式図、（ｂ）は分離板の外観斜視模式図
【図７】ニップ部のシート出口部から出てベルトの外面から分離後のシートの搬送状態を説明する模式図
【図８】ベルトの一部が破損した場合の電流検知について説明する図
【図９】ベルトの破損よる寿命検知シーケンス制御フローチャート
【図１０】実施例２の定着装置の横断右側面模式図
【図１１】実施例３の定着装置の横断右側面模式図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は、本発明を適用できる実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではなく本発明の思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【００１６】
［実施例１］
（１）画像形成部
図２は本発明に従う画像加熱装置を定着装置４０として搭載した画像形成装置１の一例の構成略図である。この装置１は、ホスト装置（不図示）から制御回路部１２１（図１）に入力する画像情報に対応したトナー像を電子写真技術を用いてシートＰに形成することができるカラープリンタである。
【００１７】
２は画像形成部であり、カセット１９または２０、もしくはマルチ給送トレイ２１から給送されて、レジストローラ対２２ａを含む搬送機構２２により搬送されるシートＰに画像を形成するための４つの画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを有する。各ステーションは、回転ドラム型の感光体４、帯電部材５、レーザスキャナ６、現像器７、転写部材８、感光体クリーナ９を有する。ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、それぞれ、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色のトナー像を形成する。
【００１８】
更に、画像形成部２は中間転写ユニット１０を有し、ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋから中間転写ベルト１１に各色トナー像が重畳されて一次転写された合成トナー像を二次転写ローラ１２によりシートＰに一括二次転写する。以上の画像形成部２の動作やカラー画像形成プロセスは周知であるので詳細な説明は割愛する。
【００１９】
画像形成部２で未定着のトナー像が二次転写されたシートＰは定着装置４０に送られ、トナー像が加熱定着される。定着装置４０を出たシートＰは予めのモード選択に応じてフラッパ１３により第１経路１４側または第２経路１５側に進路切り替えされる。第１経路１４に導入されたシートＰは装置上面側のフェイスダウントレイ１６に排出される。第２経路１５に導入されたシートＰは装置側面側のフェイスアップトレイ１７に排出される。
【００２０】
両面画像形成モードの場合は定着装置Ｆを出た第１面画像形成済みのシートＰは一旦第１経路１４に導入されてからスイッチバック搬送されて第３の経路１８に導入される。そして、再び搬送機構２２を経由して画像形成部２に対して表裏反転された状態で再搬送される。
【００２１】
（２）定着装置
（２−１）装置の全体的構成
本実施例の定着装置４０は、加圧ローラ駆動方式（テンションレスタイプ）の発熱定着ベルト方式の定着装置である。図１は定着装置４０の拡大横断右側面模式図と制御系統のブロック図である。図３は定着装置４０の途中部分省略の一部縦断正面模式図である。図４は要部の斜視模式図と制御系統のブロック図である。
【００２２】
ここで、本実施例の定着装置４０若しくはその構成部材に関して、正面側とは装置のシート入口側から見た面、背面側とはその反対側の面（シート出口側）、左右とは装置を正面側から見て左（一端側、手前側）または右（他端側、奥側）である。上流側と下流側はシート搬送方向ａに関して上流側と下流側である。また、長手方向（幅方向）やシート幅方向とは、シート搬送路面において、シートの搬送方向ａに直交する方向に実質平行な方向である。短手方向とはシート搬送路面において、シートの搬送方向ａに実質平行な方向である。
【００２３】
この定着装置４０は、加熱回転体としての発熱定着ベルト（エンドレスベルト状の定着部材：以下、ベルトと記す）１００を備えたベルトユニット３０を有する。そして、画像Ｔを担持したシートＰを挟持搬送して加熱するニップ部Ｎをベルト１００と協働して形成する加圧部材としての弾性を有する加圧ローラ１１０を有する。
【００２４】
図５は本実施例におけるベルト１００の層構成を示す途中部分省略の縦断面模式図である。本実施例におけるベルト１００は、基本的には、円筒状の抵抗発熱層１０２とその外周面を被覆した離型層１０４との２層複合構造で可撓性を有する自己発熱ベルト（チューブヒータ）である。
【００２５】
発熱層１０２の左右の端部側の外周面には周に沿って給電電極部１０５Ｌ・１０５Ｒが設けられ発熱層１０２に電気的に導通している。給電電極部１０５Ｌ・１０５Ｒは銀・パラジウムを含んだ導電特性を有する材料を用いている。離型層１０４はその左右の給電電極部１０５Ｌ・１０５Ｒ間において発熱層１０２の外周面に設けられている。給電電極部１０５Ｌ・１０５Ｒ間に電圧が印加されることで発熱層１０２に給電されて、発熱層１０２が給電電極部１０５Ｌ・１０５Ｒ間において全周的に発熱する。
【００２６】
発熱層１０２は、導電粒子としてのカーボンを含有したポリイミド樹脂を均一で厚さでベルト状に加工したもので、厚みとして１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上を使用できる。本実施例では、厚さが３０μｍ、直径が２５ｍｍの発熱層１０２のベルトを用いた。発熱層１０２の総抵抗値は１０．０Ωである。従って、電圧が１００Ｖの交流電源を通電する際に発生する電力は１０００Ｗである。尚、この抵抗値は定着装置として必要な発熱量によって適宜決定すればよく、カーボンの混合比率により適宜調整することができる。
【００２７】
離型層１０４は、厚さ２０μｍのＰＦＡチューブを用いた。離型層１０４としてはＰＦＡコートを用いても良く、必要な厚さ、機械的及び電気的強度に応じてＰＦＡチューブとＰＦＡコートを使い分けることが出来る。また、離型層１０４はシリコーン樹脂から成る接着剤により発熱層１０２と接着されている。
【００２８】
なお、本実施例においてはベルト１００は発熱層１０２と離形層１０４の２層構造としているが、２層構造に限ることなく、絶縁のためにＰＩやＰＰＳ等の樹脂層を発熱層１０２の内周側に設けてもよい。カラー画像を形成する場合に良好な画質を得るためには、ベルト１００の表面を、トナー像Ｔを担持したシートＰの表面形状に追従させやすくするとよい。そのために、シリコーンゴムなどからなる弾性層を存在させる層構成にするとよい。
【００２９】
ベルトユニット３０は、ベルト１００の内側に配置されたバックアップ部材（ニップ形成部材）１１３と、支持ステー１１２を有する。バックアップ部材１１３は横断面ほぼ半円弧状樋型で左右方向に長い耐熱性樹脂等の断熱性部材である。省エネルギーの観点から支持ステー１１２への熱伝導の少ない材料を用いるのが望ましく、例えば、耐熱ガラスや、ポリカーボネート、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂が用いられる。本実施例では住友化学（株）製のスミカスーパーＥ５２０４Ｌを用いた。
【００３０】
支持ステー１１２は左右方向に長い剛性部材であり、バックアップ部材１１３を支持する。支持ステー１１２は高い圧力を掛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、横断面下向きＵ字型のＳＵＳ３０４の型材を用いている。
【００３１】
バックアップ部材１１３の長手方向のほぼ中央部には、図１のように、ステンレス製の弾性アーム１１８ａを介して温度検知手段としてのサーミスタ１１８が配設されている。サーミスタ１１８はベルト１００の内面に弾性的に接触するように設置され、ベルト１００の内面の温度を検知する機能を担っている。アーム１１８ａが弾性揺動することにより、ベルト１００の内面の動きが不安定になった状態においても、サーミスタ１１８がベルト１００の内面に常に接する状態に保たれる。
【００３２】
ベルト１００は上記のバックアップ部材１１３、ステー１１２、弾性アーム１１８ａ、サーミスタ１１８の組立体に対してルーズに外嵌されている。ベルトユニット３０は上記の組立体の左右両端部側にそれぞれ装着された、ベルト１００の長手方向移動および周方向の形状を規制する規制部材としてのフランジ部材１１１Ｌ・１１１Ｒを有する。
【００３３】
フランジ部材１１１Ｌ・１１１Ｒはそれぞれバックアップ部材１１３およびステー１１２に対してルーズに外嵌されているベルト１００の幅方向への移動を規制するとともに、回転するベルト１００の両端部の内周面をガイドする役目をする。フランジ部材１１１Ｌ・１１１Ｒは耐熱性・電気絶縁性樹脂による左右対称形状の成形部材である。
【００３４】
加圧ローラ１１０は、ステンレス製の芯金１１０ａ上に、絶縁性のシリコーンゴム層（弾性層）１１０ｂ、さらに離型層１１０ｃが順に積層された多層構造とされている。加圧ローラ１１０の離型層１１０ｃには、ベルト１００および加圧ローラ１１０の表面電位上昇によるオフセット等の画像不良を防止するために、導電性ＰＦＡチューブを用いている。加圧ローラ１１０は芯金１１０ａの両端部が定着枠体１１７の左右の側板１１７Ｌ・１１７Ｒ間に軸受１１９Ｌ・１１９Ｒを介して回転可能に保持されて配設されている。
【００３５】
ニップ部ＮにおいてシートＰをシワなどが発生することなく安定的に搬送するために、弾性層）１１０ｂは外径形状を逆クラウン形状にするとよい。すなわち、加圧ローラ１１０は外径形状が逆クラウン形状の弾性ローラにするとよい。
【００３６】
芯金１１０ａの右側の端部にはドライブギアＧが同心一体に配設されている。このギアＧに対して制御回路部１２１によりドライバ１２２を介して制御されるモータＭ（駆動源）の駆動力が動力伝達機構（不図示）を介して伝達される。これにより、加圧ローラ１１０は駆動回転体として図１において矢印Ｒ１１０の反時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。
【００３７】
一方、ベルトユニット３０は、バックアップ部材１１３側を下向きにして、加圧ローラ１１０の上側に加圧ローラ１１０に対して実質平行に配列して、定着枠体１１７の左右の側板１１７Ｌ・１１７Ｒ間に配設されている。より詳しくは、ベルトユニット３０の左右のフランジ部材１１１Ｌ・１１１Ｒにそれぞれ設けられている縦溝部１１１ａが左右の側板１１７Ｌ・１１７Ｒにそれぞれ設けられた縦ガイドスリット１１７ａの縦縁部に係合している。
【００３８】
これにより、左右のフランジ部材１１１Ｌ・１１１Ｒは、それぞれ、左右の側板１１７Ｌ・１１７Ｒに対して上下方向にスライド移動可能に保持されている。即ち、ベルトユニット３０が左右の側板１１７Ｌ・１１７Ｒに対して上下方向にスライド移動可能に保持されている。ベルトユニット３０のバックアップ部材１１３がベルト１００を介して加圧ローラ１１０に対向している。
【００３９】
左右のフランジ部材１１１Ｌ・１１１Ｒとその上方に配設されている左右の加圧アーム１１４Ｌ・１１４Ｒとの間にそれぞれ加圧バネ１１５Ｌ・１１５Ｒが縮設されている。これにより、フランジ部材１１１Ｌ・１１１Ｒ、支持ステー１１２、バックアップ部材１１３を介してベルト１００が加圧ローラ１１０の上面に対して所定の押圧力で加圧され、シート搬送方向において所定幅のニップＮが形成される。本実施例における加圧力は一端側が１５６．８Ｎ、総加圧力が３１３．６Ｎ（３２ｋｇｆ）である。バックアップ部材１１３は上記のようにベルト１００を加圧ローラ１１０の方向へ加圧付勢する。
【００４０】
ベルト１００の左右の給電電極部１０５Ｌ・１０５Ｒにはそれぞれ左右の給電部材８１Ｌ・８１Ｒが弾性的に当接している。給電部材８１Ｌ・８１Ｒはステンレスの板ばね形状の部材であり、給電部材８１Ｌ・８１Ｒを給電電極部１０５Ｌ・１０５Ｒに押圧することで電気的接続も良好に維持される。
【００４１】
給電部材８１Ｌ・８１Ｒはそれぞれ配線を介して電源部（ＡＣ電源）１０１に電気的に接続されている。電源部１０１は制御回路１２１により電源供給部（ドライバ）７９を介して制御される。また、サーミスタ１１８は配線、Ａ／Ｄコンバータ１２３を介して制御回路部１２１に電気的に接続されている。
【００４２】
（２−２）定着動作
定着動作開始の指示を制御回路部１２１が受け付けると、制御回路部１２１は電源供給部７９を作動させて電源部１０１からベルト１００の発熱層１０２に対する通電を開始する。即ち、左右の給電部材８１Ｌ・８１Ｒを介して左右の給電電極部１０５Ｌ・１０５Ｒに電圧が印加される。これにより、ベルト１００の発熱層１０２に対して通電がなされ、発熱層１０２の発熱によりベルト１００が左右の給電電極部１０５Ｌ・１０５Ｒ間の有効発熱領域幅において全周的に加熱される。
【００４３】
そのベルト１００の温度に関する電気的情報がサーミスタ１１８からＡ／Ｄコンバータ１２３を介して制御回路部１２１に入力する。制御回路部１２１は、サーミスタ１１８の検知温度が所定の目標温度Ｔ１（本実施例では、１６０℃）に達するまで、発熱層１０２に給電しつづける。目標温度Ｔ１に到達したら、ドライバ１２２を制御してモータＭを駆動させる。
【００４４】
モータＭの駆動により加圧ローラ１１０が回転駆動され、加圧ローラ１１０とベルト１００の外面とのニップ部Ｎにおける摩擦力でベルト１００に回転トルクが作用する。これにより、ベルト１００が、その内面がニップ部Ｎにおいてバックアップ部材１１３の摺動面部に密着して摺動しつつ図１の矢印Ｒ１００の時計方向に加圧ローラ１１０の回転周速度にほぼ対応した周速度で従動回転する。ベルト１００の内面にはグリスが塗布され、バックアップ部材１１３とベルト１００の内面との摩擦に起因して発生するベルト内面の磨耗を低減する。
【００４５】
更に、ベルト１００の発熱層１０２に対する給電しつづけて、サーミスタ１１８の検知温度が目標温度Ｔ２（本実施例では、１６５℃）に達した時点で、画像形成部側から定着装置４０に未定着トナー像Ｔを担持したシートＰが送られる。そして、シートＰは入り口ガイド１１９に沿って案内されてニップ部Ｎに進入して挟持搬送される。これにより、トナー像ＴおよびシートＰがニップ部Ｎで加熱加圧されることでトナー像ＴはシートＰに固着画像として定着される。
【００４６】
定着動作中は、サーミスタ１１８の検知温度が目標温度Ｔ２近傍で安定するように、制御回路部１２１は電源供給部７９を制御して電源部１０１からベルト１００の発熱層１０２へ供給する電力をサーミスタ１１８の検知温度に応じて制御する。
【００４７】
ニップ部Ｎを出たシートＰはベルト１００から分離して定着装置４０から出ていく。シートＰのベルト１００からの分離は曲率分離で行われる。９は分離補助手段としての分離板であり、ニップ部Ｎのシート出口部Ｚ（図６）よりもシート搬送方向下流側において、ニップ部Ｎのシート出口部Ｚの近傍に、ベルト１００の軸方向全域（ベルト全幅）に渡ってベルト１００の外周面に近接して設けられている。分離板９はニップ部Ｎから出てベルト１００から曲率分離したシートＰのベルト１００への巻きを防いで確実にベルト１００から剥離させる役割をしている（分離補助）。
【００４８】
（２−３）ベルト１００の寿命検知（破損検知）制御
本実施例においては、上記の分離板９を導電部材（検知導電部材）にしてベルト１００の寿命検知制御（破損検知）に利用している。以下、これについて詳述する。
【００４９】
図６の（ａ）は図１の分離板９部分の拡大模式図、（ｂ）は分離板９の外観斜視模式図である。分離板９は導電分離部材９ａと絶縁離形層９ｂの２層構造からなっている。導電分離部材９ａは、ベルト１００からの最短距離がＡであり、ベルト１００の外面に対向するように形成されている検知面９ｃと、ニップ部Ｎのシート出口部Ｚから出てベルト外面からの曲率分離後のシートの搬送ガイドを兼ねるガイド面９ｄを設けている。また、ガイド面９ｄの下面側には全面に離形分離層９ｂが積層されており、離形分離層９ｂからベルト１００までの最短距離は距離Ｂの位置に設けられている。
【００５０】
それぞれの距離Ａと距離Ｂの関係はＡ＜Ｂの関係となっており、０．２ｍｍ＜Ａ＜０．５ｍｍ、１．０ｍｍ＜Ｂ＜１．５ｍｍの範囲にあることが望ましい。導電分離部材９ａと定着ベルト１００の最短距離Ａを０．１ｍｍ以下に設定した場合、ベルト１００の外周面に導電分離部材９ａが接触し、定着ベルトに傷をつけてしまう可能性がある。本実施例では、Ａ＝０．３ｍｍ、Ｂ＝１．２ｍｍである。
【００５１】
また、導電分離部材９ａの材質としては、ＳＵＳ、銅等の導電性の金属部材であり、本実施例ではＳＵＳを用いた。また、離形分離層９ｂとしては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ層であり、本実施例では、ＰＴＦＥを厚み５０μｍでコーティングしている。
【００５２】
分離板９は両端部を不図示の絶縁部材を介して定着枠体１１７の左右の側板１１７Ｌ・１１７Ｒ間に固定して保持されている。そのため、分離板９は通常の状態では電流が流れることは無い（電気的にフロート）。導電分離部材９ａの一部には不図示の接点部材が固定されており、接点部材は電流検出手段（電流検出回路）１３２に接続されて接地されている。
【００５３】
制御回路部１２１は、分離板９に接続した電流検出手段１３２の検知電流をモニタしており、後述するように、電流検出手段１３２の検知電流に応じて、電源供給部７９を制御して電源部１０１からベルト１００の発熱体１０２へ供給する通電を制御する。
【００５４】
また、制御回路部１２１は、電流検出手段１３２の検知電流に応じて、ベルト１００の交換を報知する交換報知手段１３３を備えている。交換報知手段１３３の一例として、画像形成装置１のユーザー操作部画面に定着ベルト交換を促すアラーム表示を行うといった方法がある。
【００５５】
図７は、ニップ部Ｎのシート出口部Ｚから出てベルト１００の外面から分離後のシートＰの搬送状態を説明する模式図である。ニップ部Ｎにおいて、シートＰの画像担持面側がベルト１００の外面に密着し、シートＰがベルト１００と共に移動する。ニップ部ＮでのシートＰの挟持搬送過程において、ベルト１００の発熱層１０２で発生した熱がシートＰに付与され、未定着トナー像ＴがシートＰ上に溶融定着される。
【００５６】
ニップ部Ｎを通過したシートＰはベルト１００から曲率分離し、さらには分離板９により分離補助を受ける。そして、分離板９の絶縁離形層９ｂに案内されて定着排紙ローラ（不図示）で排出搬送されていく。
【００５７】
この時、分離板９の絶縁離形層９ｂとベルト１００との最短距離Ｂが１．２ｍｍと近接しているため、シートＰが曲率分離後にベルト１００に巻きつくことなく、確実にベルト１００から剥離される。また、シートＰの固着トナー像は離形層９ｂと接しながら搬送されるため、トナー像が剥がれることなく良好なトナー画像を得ることができる。プリント動作が終了すると定着動作終了の指示により、制御回路部１２１は電源部１０１からベルト１００の発熱層１０２への給電を停止し、またモータＭを停止させる。
【００５８】
ベルト寿命検知制御は次のとおりである。図８はベルト１００の一部が破損（やぶれ、ささくれ等）した場合の電流検知について説明する図である。ベルト１００の一部が破損した場合、ベルト１００は円形状のためベルト１００のコシにより、破損部１００ａは図８のようにベルト外周面側に微小に突出する。
【００５９】
その際、ベルト１００が回転すると、ベルト１００に最も近接している分離板９の導電分離部材９ａにおける検知面９ｃにベルト１００の破損部１００ａの先端の発熱層１０２（或いは給電電極部１０５）接触する。そして、分離板９の導電分離部材９ａから接点部材（不図示）を介して電流検出手段１３２に電流が流れる。
【００６０】
本実施例では、導電部材である導電分離部材９ａは加熱回転体であるベルト１００の発熱層１０２の全幅域に対応する長さを有している。そして、導電分離部材９ａにおける検知面９ｃとベルト１００の最短距離Ａが０．３ｍｍと非常に近接して配置されている。そのため、ベルト１００のどの部分が破損した場合においても、破損直後に早急に破損したことを検知することができる。また、導電分離部材９ａの電流導通の有無による制御のため、電流値の閾値の設定をすることなく確実に破損検知することができる。
【００６１】
ベルト１００の破損よる寿命検知シーケンスの基本的な制御フローを図９に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００６２】
プリント開始時に定着動作開始の指示を受付けると、制御回路部１２１は、ベルト１００の発熱層１０２への給電を開始し、またモータＭも駆動して、電流検出手段１３２の電流モニタを開始する（ＳＴＥＰ１〜２）。そして、電流検出手段１３２の電流検知（導通）確認を行う（ＳＴＥＰ３）。ベルト１００への給電中に電流が検知された場合、給電をＯＦＦしプリントを終了（中断）し（ＳＴＥＰ４）、交換報知手段１３３はベルト１００の交換を促すメッセージを報知する（ＳＴＥＰ５）。
【００６３】
電流検出手段１３２により電流が検知されなければ、定着制御の終了まで継続して検知電流のモニタリングを継続する（ＳＴＥＰ６）。定着制御の終了時に定着ベルト１００への給電を停止して、電流モニタを終了する（ＳＴＥＰ７〜８）。
【００６４】
上記のように、制御回路部１２１は電流検出手段１３２の電流を検知すると、加熱回転体であるベルト１００への給電を遮断する。また、制御回路部１２１は電流検出手段１３２の電流を検知すると、加熱回転体であるベルト１００の回転を停止する。また、制御回路部１２１は電流検出手段１３２の電流を検知すると、加熱回転体ベルト１００のの交換を促す交換報知手段１３３を作動させる。
【００６５】
本実施例の構成により、抵抗発熱層１０２を有するベルト１００に破損等が生じた場合にも、破損直後に早急に破損したことを検知することができる。また、導電分離部材９ａの電流導通の有無による制御のため、電流値の閾値の設定をすることなく確実に破損検知することができる。よって、局所的に温度上昇することを未然に防止することができる定着装置を提供することが可能となる。
【００６６】
本実施例の構成で、ベルト１００の回転軸方向に幅０．５ｍｍの亀裂を設けた状態で、ベルト寿命検知試験を行った。その結果、ベルト１００を回転させた直後に、電流検出手段１３２に電流が流れ、ベルト１００の寿命検知することができた。同様のベルト寿命検知試験を、導電分離部材９ａとベルト１００の最短距離Ａが０．２ｍｍ〜０．５ｍｍに変化させ、また、発熱層の厚みを２０μｍ〜１００μｍに変化させて行った。その結果、全ての条件で、ベルト１００を回転させた直後に、電流検出手段１３２に電流が流れ、ベルト１００の寿命検知することができた。
【００６７】
比較例として、導電分離部材９ａ（検知面９ｃ）とベルト１００の最短距離Ａが０．６ｍｍにして行ったが、ベルト１００の回転が開始された直後は電流検出手段１３２に電流が流れず、ベルト１００の寿命検知することができなかった。その後、ベルト１００の回転を継続した結果、亀裂が大きくなり電流検出手段１３２に電流が流れ、ベルト１００の寿命検知することができた。
【００６８】
本実施例においては、上記のように分離補助手段である分離板９を導電部材にしてベルト１００の寿命検知制御に利用している。即ち、ベルト寿命検知制御のための導電部材は、ニップ部Ｎを通過するシートＰを加熱回転体としてのベルト１００から分離する分離補助手段を兼ねている。しかしながら、ベルト寿命検知制御のための導電部材は分離板９とは別部材として配設する装置構成としてもよいことは勿論である。これは、以下に示す実施例２、３、４の各構成の定着装置においても同様である。
【００６９】
［実施例２］
図１０の定着装置４０のベルトユニット３０は、ベルト１００をバックアップ部材１１３と駆動ローラ３１との間に懸回張設されている。駆動ローラ３１は、芯金３１ａと、その芯金周りに同心一体にローラ状に形成された低熱伝導率材料層３１ｂと、で構成されている。低熱伝導率材料層３１ｂにはバックアップ部材１１３と同様の例えばポリカーボネート、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂が用いられる。
【００７０】
ベルト１００は駆動ローラ３１がモータＭで駆動されることで、矢印Ｒ１００の時計方向に回転駆動される。加圧ローラ１１０はベルトの回転に従動して回転する。その他の装置構成、制御は実施例１の定着装置４０と同様であるから再度の説明を省略する。この定着装置４０も実施例１の定着装置４０と同様の原理と手段により確実にベルト１００の破損検知がなされる。
【００７１】
［実施例３］
加熱回転体はベルト体に限られず、ローラ体にすることもできる。図１１はその例を示している。１００Ａはローラ体の加熱回転体としての加熱ローラである。この加熱ローラ１００Ａは、芯金１０６と、その芯金周りに同心一体にローラ状に形成された低熱伝導率材料層１０７と、その低熱伝導率材料層１０７の外周面に順次に形成された抵抗発熱層１０２および離型層１０４を有する。低熱伝導率材料層１０７にはバックアップ部材１１３と同様の例えばポリカーボネート、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂が用いられる。
【００７２】
また、発熱層１０２の左右の端部側の外周面には周に沿って給電電極部１０５Ｌ・１０５Ｒが設けられ発熱層１０２に電気的に導通している。離型層１０４はその左右の給電電極部１０５Ｌ・１０５Ｒ間において発熱層１０２の外周面に設けられている。
【００７３】
加熱ローラ１００ＡはモータＭで駆動されることで、矢印Ｒ１００Ａの時計方向に回転駆動される。加圧ローラ１１０は加熱ローラ１００Ａの回転に従動して回転する。その他の装置構成、制御は実施例１の定着装置４０と同様であるから再度の説明を省略する。
【００７４】
加熱ローラ１００Ａの発熱層１０２が破損等して低熱伝導率材料層１０７から剥がれて浮く。そうすると、実施例１の定着装置４０と同様の原理と手段により確実に加熱ローラ１００Ａの破損検知がなされる。
【００７５】
［その他の事項］
１）加熱回転体とニップ部Ｎを形成する加圧部材はローラ体に限られない。回転する或いは回動するエンドレスベルトであってもよい。また、加圧部材は回転体でなくてもよい。即ち、加熱回転体としてのベルト１００や加熱ローラ１００Ａが回転駆動される定着装置構成である場合（図１０や図１１）は、加熱回転体やシートＰとの当接面である表面の摩擦係数が小さいパッドや板状部材などの非回転部材の形態のものにすることもできる。
【００７６】
２）本発明の画像加熱装置は実施例のようにシートＰに担持された未定着トナー像Ｔを加熱加圧して固着画像として加熱定着する定着装置としての使用に限定されない。シートＰに一旦定着された或いは仮定着された画像（定着済み画像又は半定着画像）を加熱加圧して光沢度を向上させるなどの画像の表面性を調整する加熱処理装置にも本発明を適用することができる。
【００７７】
３）画像形成装置の画像形成部は電子写真方式に限られない。静電記録方式や磁気記録方式の画像形成部であってもよい。また、転写方式に限られず、記録材に対して直接方式でトナー像を形成する構成のものであってもよい。
【００７８】
４）実施例において定着装置４０は、実施例の電子写真プリンタ以外の画像形成装置、カラー複写機、ファクシミリ、カラープリンタ、これらの複合機等で実施されてもよい。即ち、実施例の定着装置及び電子写真プリンタは、上述した構成部材の組み合わせには限定されず、それぞれの代替部材で一部又は全部を置き換えた別の実施形態で実現してもよい。
【符号の説明】
【００７９】
４０・・画像加熱装置、１００・・加熱回転体、１０２・・発熱層、１１０・・加圧部、Ｎ・・ニップ部、Ｐ・・シート、Ｔ・・画像、９・・導電部材、１３２・・電流検出手段、１２１・・制御手段
【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】
2015001648.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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