(57)【要約】【課題】  抵抗発熱層と接地部との間に流れる電流を検出して、抵抗発熱層への給電を停止する画像加熱装置を提供することを目的とする。【解決手段】  給電によって発熱する抵抗発熱層を備えたフィルムを用いる画像加熱装置は、フィルムの基層（１０１）に当接する導電性のニップパッド（１１３ｂ）と、一対の電極（１０５ａ、１０５ｂ）の間に電圧を印加して抵抗発熱層（１０２）に給電をおこなう電源回路（７９）と、設置フレーム（１４１）とニップパッドに電気的に接続する漏電検出回路（１４０）であって電源回路により抵抗発熱層に給電がおこなわれているときニップパッドと設置フレームとの間に流れる電流を検出する漏電検出回路と、漏電検出回路の検出結果に基づいて電源回路による抵抗発熱層への給電を停止するか否かを制御する制御回路（１５０）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】
給電によって発熱する抵抗発熱層と、前記抵抗発熱層の長手方向の両端部にそれぞれ設けられた一対の電極部と、前記抵抗発熱層と電気的に絶縁された表層と、を備え、シート上の画像を加熱するエンドレス状の回転するフィルムと、
前記表層に当接する導電性の当接部と、
前記一対の電極部の間に電圧を印加して前記抵抗発熱層に給電をおこなう給電手段と、
装置の電気的な接地部と前記当接部に電気的に接続する検出手段であって、前記給電手段により前記抵抗発熱層に給電がおこなわれているとき、前記当接部と前記接地部との間に流れる電流を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記給電手段による前記抵抗発熱層への給電を停止するか否かを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記制御手段は前記フィルムが少なくとも１回転する間の前記検出手段の検出結果に基づいて前記給電手段による前記抵抗発熱層への給電を停止するか否かを制御する請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記当接部は前記表層を介して前記抵抗発熱層の長手方向の全域と対向する位置関係となることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記給電手段は、前記一対の電極部のうち前記フィルムの長手方向の一端側の電極部に前記フィルムの一方の面側から当接する第１の給電部材と、前記一対の電極部のうち前記フィルムの長手方向の他端側の電極部に前記フィルムの一方の面側から当接する第２の給電部材と、を備え、前記当接部は、前記フィルムの他方の面側から前記表層に当接することを特徴とする請求項３に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
前記フィルムの外面に当接する当接回転体であって、前記フィルムと協働してシート上の画像を加熱するためのニップ部を形成する当接回転体と、
前記フィルムを介して前記当接回転体と対向する対向部材と、を有し、
前記対向部材は前記当接部を備え、前記フィルムの内面側から前記表層に当接することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
前記当接回転体を回転駆動する駆動手段を備え、前記フィルムは前記当接回転体に従動回転することを特徴とする請求項５に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
前記制御手段は前記検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段による前記当接回転体の回転駆動を停止することを特徴とする請求項６に記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシート上の画像を加熱する画像加熱装置に関する。この画像加熱装置は、例えば、複写機、プリンタ、ファックス、及びこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像形成装置では、シート上にトナーの画像を形成して、これを定着装置（画像加熱装置）により加熱、加圧することでシートに画像を定着させている。このようにして用いられる定着装置において、昨今では、通電によって発熱する抵抗発熱層を備えた定着ベルトを用いる定着装置が提案されている（特許文献１）。このような構成の定着装置は、定着ベルト自体が発熱するため、シート上の画像に効率よく熱を供給することができ、省エネルギー性に優れている。
【０００３】
また、特許文献１には、定着ベルトの破損に起因する地絡を検知した場合に、定着ベルトの抵抗発熱層への給電を遮断する構成が開示されている。詳細には、定着ベルトに流れる電流を計測し、計測した電流値とあらかじめ定められた閾値とを比較することで地絡を検出して、定着ベルトに破損があるかどうかを判定している。そして、定着ベルトに破損があると判定した場合には定着ベルトの抵抗発熱層への給電を遮断し、破損を原因とする定着ベルトの局所的な昇温の発生を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２４８０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されているように定着ベルトに流れる電流を計測することで地絡を検出する方法は、その精度の点で改善の余地がある。なぜなら、定着ベルトを流れる電流は、地絡を生じていなくても他の原因によって減少し得るからである。例えば、抵抗発熱層の抵抗値の経時変化や、電極の汚れによる接触抵抗の増加によって定着ベルトを流れる電流は減少し得る。そして、定着ベルトを流れる電流の計測値から地絡を原因とする電流の減少値のみを抽出して地絡の判定に用いることは困難であるため、地絡の検知を精度よく行うことが出来なかった。したがって、地絡の検知結果に基づく定着ベルトの破損の判定を適切に行うことができなかった。そこで、地絡の検知を精度よく行うことが望まれる。
【０００６】
本発明は、抵抗発熱層と接地部との間に流れる電流を検出して、抵抗発熱層への給電を停止する画像加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、画像加熱装置において、給電によって発熱する抵抗発熱層と抵抗発熱層の長手方向の両端部にそれぞれ設けられた一対の電極部と抵抗発熱層と電気的に絶縁された表層とを備えシート上の画像を加熱するエンドレス状の回転するフィルムと、表層に当接する導電性の当接部と、一対の電極部の間に電圧を印加して抵抗発熱層に給電をおこなう給電手段と、装置の電気的な接地部と当接部に電気的に接続する検出手段であって給電手段により抵抗発熱層に給電がおこなわれているとき当接部と接地部との間に流れる電流を検出する検出手段と、検出手段の検出結果に基づいて給電手段による抵抗発熱層への給電を停止するか否かを制御する制御手段と、を有することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明は、画像加熱装置において、給電によって発熱する抵抗発熱層と抵抗発熱層のその長手方向の両端部にそれぞれ設けられた一対の電極部と抵抗発熱層と電気的に絶縁された表層とを備えシート上の画像を加熱するエンドレス状の回転するフィルムと、表層に当接してこれを抵抗発熱層に向けて押圧する押圧部材であって、装置の電気的な接地部に接続されて且つ表層に当接する導電性の当接層を備えた押圧部材と、前記一対の電極部の間に電圧を印加して抵抗発熱層に給電をおこなう給電手段と、給電手段により抵抗発熱層に給電がおこなわれているとき当接層と接地部との間に流れる電流を検出する検出手段と、検出手段の検出結果に基づいて給電手段による抵抗発熱層への給電を停止するか否かを制御する制御手段と、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像加熱装置において、抵抗発熱層と接地部との間に流れる電流を検出して抵抗発熱層への給電を停止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１における画像形成装置の断面図である。
【図２】実施例１における画像加熱装置の断面図である。
【図３】実施例１における画像加熱装置の正面図である。
【図４】実施例１における定着ベルトの層構成を示す部分断面図である。
【図５】実施例１における画像加熱装置の構成関係を説明する説明図である。
【図６】フィルムに破れが生じていない画像加熱装置の等価回路図（ａ）とフィルム１００に破れが生じている画像加熱装置の等価回路図（ｂ）である。
【図７】実施例２における画像加熱装置の断面図である。
【図８】実施例２における定着ベルトの層構成を示す部分断面図である。
【図９】実施例２における画像加熱装置の構成関係を説明する説明図である。
【図１０】発熱層の給電の制御手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施の形態について、実施例を挙げて詳細に説明する。なお、以下の実施例では、画像形成装置について、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。以降の説明において、このレーザービームプリンタをプリンタ１と呼ぶ。
【実施例１】
【００１２】
［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シートＰに転写して、定着装置４０でシートＰに画像を定着させて、シートPに画像を形成する画像形成装置である。以下、図１を用いてその構成を詳細に説明する。
【００１３】
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。また、各感光ドラム１１の周囲には同様の構成として以下が配置されている。帯電器１２（１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋ）。露光装置１３（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋ）。現像装置１４（１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋ）。一次転写ブレード１７（１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋ）。クリーナ１５（１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｂｋ）。以後、Ｂｋ色のトナー画像を形成する構成について代表して説明し、他色に対応した構成については同一の記号を用いて記載してその説明を省略する。したがって、特に区別のない場合には上述した構成を次のように表記する。つまり、単に感光ドラム１１、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と称する。
【００１４】
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（図１中の反時計回り方向）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が配置されている。
【００１５】
感光ドラム１１は、帯電器１２によってその表面をあらかじめ帯電される。その後、感光ドラム１１は、画像情報に応じてレーザ光を照射する露光装置１３によって露光され、静電潜像を形成される。この静電潜像は、現像装置１４によってＢｋ色のトナー画像になる。このとき他の色についても同様の工程がおこなわれる。そして、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に順次一次転写される。一次転写後、感光ドラム１１に転写されず残ったトナーは、クリーナ１５によって除去される。こうして、感光ドラム１１の表面は清浄になり、次の画像形成が可能な状態となる。
【００１６】
一方、給送カセット２０又はマルチ給送トレイ２５に置かれたシート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。シートＰとは、その表面に画像が形成される部材である。シートＰの具体例として、普通紙、厚紙、樹脂製のシート状部材、オーバーヘッドプロジェクター用フィルムなどがある。レジストローラ対２３は、シートＰを一旦止めて、シート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す。そして、レジストローラ対２３は、中間転写ベルト３１上のトナー画像と同期を取って、シート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上のカラーのトナー画像をシートＰに転写する。その後、シートＰは定着装置４０に向かって送り込まれる。そして、定着装置４０は、シートＰ上のトナー画像Ｔを加熱、加圧してシートＰに定着する。
【００１７】
［定着装置］
次に、プリンタ１に用いられる画像加熱装置である定着装置４０について説明する。図２は、本実施例における定着装置４０の断面図である。図３は、本実施例における定着装置４０の正面図である。図５は、本実施例における画像加熱装置の構成関係を説明する説明図である。
【００１８】
定着装置４０は、通電によって発熱する抵抗発熱層１０２（以下、発熱層１０２と呼ぶ）を備えた定着フィルム１００（以下、フィルム１００と呼ぶ）を用いる定着装置である。定着装置４０では、フィルム１００自体が発熱するため、シートＰ上の画像に効率よく熱を供給することができ、省エネルギー性に優れている。図２に示すように、フィルム１００がパッド１１３ｂと加圧ローラ１１０（以後、ローラ１１０と呼ぶ）に挟持されるとニップ部Ｎが形成される。そして、フィルム１００は矢印方向（時計回り）に、ローラ１１０は矢印方向（反時計回り）に回転して、ニップ部Ｎに給送されたシートＰを挟持して搬送する。このとき、給電部材８１からの給電によりフィルム１００が発熱しているため、シートＰ上の未定着のトナー画像Ｔは加熱・加圧されてシートＰに定着される。本実施例では、上述のようにして定着処理が行われる。以下、定着装置４０の構成について図面を用いて詳細に説明する。
【００１９】
フィルム１００は、通電によるジュール熱で発熱層１０２が発熱し、シート上の画像をニップ部Ｎにて加熱する円筒状（エンドレス状）のフィルム（ベルト）である。本実施例におけるフィルム１００の外径はφ約３０ｍｍであり、長手方向（図２中の奥手前方向）の長さは約３２０ｍｍである。フィルム１００の層構成については詳細を後述する。
【００２０】
パッド１１３ｂは、フィルム１００を介してローラ１１０に対向する対向部材であり、ニップ部Ｎの幅が所望の幅となるように、フィルム１００を内面側からローラ１１０に向けて押圧する。パッド１１３ｂとしては、幅（図２の矢印方向の長さ）５〜２０ｍｍ、長手方向長さ（図２の奥手前方向長さ）約３２０ｍｍ、厚み０．５〜２ｍｍの導電性材料の板状の部材が用いられる。導電性材料とは、例えば、鉄、銅、ステンレス、炭素、などから選ばれる単一材料、もしくは、これらを含有または積層した複合材料である。なお、複数の層によって形成された板状の部材をパッド１１３ｂとして用いる場合、フィルム１００の内面に当接する当接面（当接部）には導電性材料の層を配置する。本実施例のパッド１１３ｂは、幅約１０ｍｍ、厚み約１ｍｍのアルミ平板を用いている。そのため、アルミ平板の全体が当接面としての役割を果たしている。
【００２１】
なお、押圧部材は、必ずしも板状の部材でなくてもよい。押圧部材は、導電性を有しており、フィルム１００をその長手方向に沿った領域においてローラ１１０に向かって押圧可能であれば、ローラ形状の部材であってもよい。
【００２２】
本実施例では、パッド１１３ｂ（当接面）の長手方向長さがフィルム１００の長手方向長さと同じ長さとなるように揃えられている。また、パッド１１３ｂ（当接面）の長手方向の端部位置がフィルム１００の長手方向の端部位置と同じ位置となるように揃えられている。このように構成することで、パッド１１３ｂは、フィルム１００の長手方向全域と対向する位置関係となる。このように構成することで、フィルム１００の長手方向全域においてフィルム１００の破れを検知可能となる。しかしながら、フィルム１００の長手方向長さは必ずしも本実施例のように設ける必要はない。少なくとも、定着装置４０に導入可能な最大サイズのシートＰ上の最大の画像領域に対応した長さ（画像の最大領域以上の長さ）を有していればよい。そして、その長さを有するパッド１１３ｂが適切な位置に設けられていれば、定着装置４０が出力する画像の品質に影響する範囲のベルトの破れを検知できる。
【００２３】
パッドホルダ１１３ａ（以下、ホルダ１１３ａと呼ぶ）は、パッド１１３ｂをローラ１１０に向かって押圧した状態で保持する部材である。ホルダ１１３ａは、省エネルギーの観点から周囲の部材への熱移動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樹脂が用いられる。また、ホルダ１１３ａは、パッド１１３ｂに電流が流れた際に、後述する支持ステー１１２に電流が流れ込まないように絶縁性を備えることが望ましい。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。
【００２４】
また、ホルダ１１３ａは、フィルム１００の回転軌道を確保するためのガイド機能も備えている。支持ステー１１２は、ホルダ１１３ａを介してパッド１１３ｂ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ＳＵＳ３０４（ステンレス鋼）を用いている。
【００２５】
図３に示すように、支持ステー１１２は、その長手方向の両端部において、左右のフランジ１１１ａ、１１１ｂに支持されている。フランジ１１１（１１１ａ、１１１ｂ）は、フィルム１００の長手方向の移動、および周方向の形状を規制している。本実施例のフランジ１１１は耐熱樹脂であるＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）により形成されている。なお、耐熱樹脂としては液晶ポリマー、フェノール樹脂等を用いてもよい。
【００２６】
フランジ１１１ａと加圧アーム１１４ａとの間には加圧バネ１１５ａが縮められた状態で設けられている。フランジ１１１ｂと加圧アーム１１４ｂとの間には加圧バネ１１５ｂが縮められた状態で設けられている。この構成により、フランジ１１１、支持ステー１１２、パッド１１３ｂを介して、加圧ばね１１５（１１５ａ、１１５ｂ）の弾性力でフィルム１００がローラ１１０の上面に対して所定の押圧力で加圧され、所定幅の定着ニップ部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。本実施例の定着装置のニップ部Ｎの幅は、８ｍｍ〜９ｍｍの範囲になるように設定されている。また、ニップ部Ｎの長手方向の長さが約３００ｍｍとなるように設定されている。そのため、このニップ部Ｎの長手方向の長さより狭い範囲の画像に対して、加熱処理を施すことができる。このとき、フィルム１００の長手方向において、ニップ部Ｎの長さ＞シートＰの幅サイズ≧最大画像領域の関係となる。本実施例では、幅サイズがＡ４以下のシートＰ上に形成された画像に対して加熱処理ができる。幅サイズがＡ４以下のシートＰとは、例えばハガキ、Ａ５、Ｂ４、Ａ４サイズである。
【００２７】
ローラ１１０は、フィルム１００に当接することでフィルム１００と協働してニップ部Ｎを形成する当接回転体である。ローラ１１０には、金属製の芯金１１０ａ上に弾性層１１０ｂが、弾性層１１０ｂ上に離型層１１０ｃが順に積層された多層構造となっている。芯金１１０ａの材料の例としてはＳＵＳ（ステンレス鋼）、ＳＵＭ（硫黄及び硫黄複合快削鋼鋼材）、Ａｌ（アルミニウム）等が挙げられる。弾性層１１０ｂの材料の例としては弾性ソリッドゴム層、弾性スポンジゴム層、あるいは弾性気泡ゴム層が挙げられる。離型層１１０ｃの材料の例としては次のようなフッ素樹脂材料が挙げられる。フッ素樹脂材とは、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）・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）・ＦＥＰ（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）である。
【００２８】
本実施例のローラ１１０は、鉄製の芯金１１０ａと、芯金１１０ａ上の発泡シリコーンゴムの弾性層１１０ｂと、弾性層１１０ｂ上のフッ素樹脂チューブの離型層１１０ｃとを備えた構成となっている。また、弾性層１１０ｃを有する部分の寸法は、外径φ約３０ｍｍ、長さ約３００ｍｍである。なお、ローラ１１０の弾性層１１０ｃを有する部分の寸法は必ずしも上述した値でなくてもよいが、少なくとも、ニップ部Ｎの長さ＞シートＰの幅サイズ≧最大画像領域の関係を満たすように設けるとよい。また、弾性層１１０ｃはフィルム１００の離型層１０４の幅からからはみ出すことの無い長さ、位置に設けることが望ましい。
【００２９】
図３に示すように、ローラ１１０の芯金１１０ａは、奥側と手前側の側板１１６において軸受けを介して回転可能に保持されている。また、芯金１１０ａの軸線方向の一方側の端部にはギアＧが設けられており、モータＭの駆動力をローラ１１０の芯金１１０ａに伝達する。図２に示すように、モータＭからの駆動力が伝達されたローラ１１０は矢印方向（時計回り）に回転駆動する。そして、ニップ部Ｎにてフィルム１００に駆動力を伝達することで、フィルム１００を矢印方向（反時計回り）に従動回転させる。
【００３０】
サーミスタ１１８は支持ステー１１２の上方において、定着フィルム１００の内面に弾性的に接触するように設置され、定着フィルム１００の内面の温度を検出する機能を担っている。サーミスタ１１８は、Ａ／Ｄコンバータ（不図示）を介して制御回路１５０に接続されており、検出した温度に応じた出力を制御回路１５０に送信する。また、サーミスタ１１８にはポリイミドテープが巻かれており、フィルム１００に対して絶縁性が保たれている。このような構成により、ベルトが破れた場合であっても発熱層１０２に流れている電流はサーミスタ１１８には流れ込まないようになる。
【００３１】
モータＭは、ギアＧを介してローラ１１０を駆動する駆動手段である。図５に示すように、制御回路１５０はモータＭの通電を制御するためにモータＭと電気的に接続されている。制御回路１５０によって通電が行われると、モータＭはギアＧの駆動を開始する。
【００３２】
制御回路１５０は、各種制御に伴う演算を行うＣＰＵと、各種プログラムを記憶した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がこれを読みだして実行することで、各種制御を実行する。なお、制御回路１５０としては、同様の機能を果たせばＡＳＩＣ等の集積回路などでもよい。
【００３３】
制御回路１５０はモータＭの回転制御を行っている。制御回路１５０は、モータＭを介してローラ１１０とフィルム１００を所定の速度で回転させる。そして、定着処理の実行にともないニップ部Ｎにて狭持搬送されるシートＰの速度が、所定のプロセススピード（本実施例では約２００ｍｍ／ｓｅｃ）となるように調整している。
【００３４】
［定着ベルトの給電］
次に、フィルム１００の給電に関わる構成について詳細に説明する。図４はフィルム１００の層構成を示す部分断面図である。本実施例の定着装置４０は、発熱層１０２に給電することでフィルム１００を発熱させる構成となっている。発熱層１０２への給電は、フィルム１００端部の外周面側に設けられた電極１０５ａ、１０５ｂに、給電部材８１ａ、８１ｂがそれぞれ当接して、電源回路７９の交流電圧を印加することによって行われる以下、図面を用いて詳細に説明する。
【００３５】
本実施例におけるフィルム１００は、図４に示すように、フィルム（ベルト）内面側からフィルム（ベルト）外面側へ順に、基層１０１、発熱層１０２、離型層１０４を備えた３層複合構造である。また、フィルム１００の長手方向（フィルム１００の回転方向と水平方向において直交する方向）の両端部には、離型層１０４を設けておらず、電極層１０５a、105bを設けている。以降、特別に区別のない場合は電極１０５ａ、１０５ｂをまとめて電極１０５と表記する。
【００３６】
基層１０１はフィルム１００のベースとなる層で、発熱層１０２と絶縁された表層として機能しており、パッド１１３ｂの当接面と当接する。基層１０１はニップ部Ｎにおいてパッド１１３ａにより発熱層１０２に向かって押圧される。耐熱性材料としては例えば、ポリイミド、ポリイミドアミド、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の樹脂ベルト、更にはＳＵＳ、ニッケルなどの金属ベルトを使用できる。ここで、ＰＴＦＥは、ポリテトラフルオロエチレンである。ＰＦＡは、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である。ＦＥＰは、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である。尚、基層１０１として導電性を有する材料を用いる場合は、発熱層１０２と絶縁された表層として機能させるため、基層１０１と発熱層１０２との間にポリイミドなどの絶縁層を設ける構成とする。熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、基層１０１の厚さとして１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上がよい。本実施例では、厚さが約３０μｍ、直径が約２５ｍｍの円筒形状のポリイミドベルトを用いており、絶縁性を有している。
【００３７】
離型層１０４は、オフセットの防止やシートＰの分離性を向上させるための層である。離型層１０４は、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＣＴＦＥ、ＰＶＤＦ等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂等の離型性の良好な耐熱樹脂が混合ないし単独で被覆されて形成される。ＥＴＦＥは、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体である。ＣＴＦＥは、ポリクロロトリフルオロエチレンである。ＰＶＤＦは、ポリビニリデンフルオライドである。離型層１０４の被覆の方法としては、フィルム１００の外面をエッチング処理した後に離型層材料にディッピングして処理するか、粉体スプレー等によって塗布する方法が挙げられる。あるいは、チューブ状に形成された樹脂をフィルム１００の表面に被せる方式であってもよい。本実施例では厚さ約２０μｍのＰＦＡチューブを用いた。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。
【００３８】
発熱層１０２は、電極１０５から給電されてジュール熱を発生する層であり、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望の電気抵抗率となるように調整されている。発熱層１０２は基層１０１及び離型層１０４によってその周囲を被われているため、周囲の部材に対する絶縁性が保たれている。しかしながら、フィルム１００に破れが生じたとき、発熱層１０２は周囲に露出した状態となり、周囲の部材と接触して電気的に接続し得る。樹脂材料としてはポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の耐熱樹脂を用いることが望ましい。また、導電性フィラーとしては銀、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル等の金属や、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られる。なお、これらの材料を単体で用いてもよく、あるいは２以上の複数を混合して用いてよい。
【００３９】
本実施例の発熱層１０２は、厚さ約１００μｍのポリイミド樹脂に導電性フィラーが添加され、総抵抗値が約１０．０［Ω］となるように調整されている。
【００４０】
一対の電極部としての電極１０５（１０５ａ、１０５ｂ）は、フィルム１００の長手方向両端部において、給電部材８１と電気的に接続する層である。電極１０５ａはフィルム１００の長手方向の一端側において離型層１０４の代わりに発熱層１０２の外周面側に全周にわたって設けられている。電極１０５ｂはフィルム１００の長手方向の他端側において離型層１０４の代わりに発熱層１０２の外周面側に全周にわたって設けられている。電極１０５は金属等の導電性を有する材料からなり発熱層１０２と電気的に接続している。このような構成により、フィルム１００の回転中においても電極１０５と給電部材８１は電気的に接続している。電極１０５の材料としては、例えばステンレス、アルミニウム、ニッケル、銅、銀等の金属が挙げられる。そして、これらの金属を発熱層１０２上にメッキ処理、あるいは、金属箔状にして導電性接着剤で接着することが望ましい。なお、本実施例の電極１０５ａと１０５ｂの幅は、それぞれ約１０ｍｍであり、ローラ１１０とは当接しない位置関係となっている。このような構成により、ローラ１１０表面の付着物による電極１０５の汚染を防止することができる。しかしながら、ローラ１１０が非導電性であるならば、電極１０５の汚染を許容できる範囲において、電極１０５はローラ１１０と当接する領域を有してもよい。
【００４１】
図５に示すように、給電部材８１（８１ａ、８１ｂ）は、電極１０５（１０５ａ、１０５ｂ）と接触することで電気的な接続を行う部材である。図３に示すように、給電部材８１ａはフィルム１００の長手方向の一端側においてフィルム１００の外面側から電極１０５ａと接触している。給電部材８１ｂはフィルム１００の長手方向の他端側において、フィルム１００の外面側から電極１０５ｂと接触している。
【００４２】
本実施例における給電部材８１は、ステンレス製の板バネであり、フィルム１００の外周面に向かって押圧された状態で配置されている。そして、回転するフィルム１００に摺動しながら接触する。なお、給電部材８１の形状は板バネには限られない。例えば、摺動しながら接触するブラシであってもよく、また、フィルム１００に従動回転するコロであってもよい。
【００４３】
給電手段としての電源回路７９は、図５に示すように給電部材８１及び電極１０５を介して発熱層１０２に電力を供給する回路である。電源回路７９は、給電部材８１及び電極１０５を介して発熱層１０２と電気的に接続されている。そして、電源回路７９は、給電状態のときは、フィルム１００の長手方向一方の端部側と他方の端部側で電位差が生じるように発熱層１０２に実効値８０〜１００［Ｖ］の交流電圧を印加する。このとき、発熱層１０２の総抵抗は１０．０［Ω］であるため、供給電力は８００〜１０００［Ｗ］である。なお、電源回路７９が発熱層１０２に印加する電圧は一定電圧（直流）でもよいが、発熱層１０２の発熱効率から、交流電圧を印加することが望ましい。なお、本実施例の説明における絶縁性とは、電源回路７９による電圧の印加によって電流を生じない性質を指す。
【００４４】
図５に示すように、制御回路１５０は、電源回路７９の通電内容を制御するように電源回路７９と電気的に接続している。また、制御回路１５０は、サーミスタ１１８の出力を検出するようにサーミスタ１１８と電気的に接続している。
【００４５】
制御回路１５０はサーミスタ１１８からの出力を所定の周期（本実施例では約１００μｓ毎）でサンプリングしており、得られた温度情報を電源回路７９の通電制御に反映させている。つまり、制御回路１５０は、サーミスタ１１８の出力をもとに、電源回路７９を介して発熱層１０２へ供給する電力を制御している。本実施例では、制御回路１５０が電源回路７９の出力のデューティ比を制御することで、発熱層１０２の発熱量を調整する。このような制御をおこなうことで、フィルム１００は所定温度（１６０〜１９０℃）で一定に維持される。
【００４６】
［定着ベルト破損検知］
次に、フィルム１００の異常を検知する方法について説明する。図６は、フィルム１００に破れが生じていない定着装置４０の等価回路図（ａ）とフィルム１００に破れが生じている定着装置４０の等価回路図（ｂ）である。本実施例では、フィルム１００の異常の検知を、給電中の発熱層１０２からの漏れ電流を検出することによって行う。詳細には、フィルム１００が破れて露出した発熱層１０２にパッド１１３ｂが接触したとき、発熱層１０２からパッド１１３ｂに流れ込む電流を計測することで、フィルム１００の破れ検知を行っている。フィルム１００が破れると、発熱層１０２はフィルム１００に当接する様々な部材と接触し得るが、本実施例ではパッド１１３ｂへの漏れ電流を検出している。なぜならばフィルム１００の破れによる発熱層１０２の露出は、フィルム１００の曲率の大きいニップ部Ｎの近傍に発生し易いためである。
【００４７】
前述したように、発熱層１０２とパッド１１３ｂは導電性を有しており、ニップ部Ｎではこの間に絶縁性を有する基層１０１が挟まれた状態となっている。フィルム１００が正常な状態（破れのない状態）であれば基層１０１によって絶縁されるため、発熱層１０２に給電が行われていても発熱層１０２からパッド１１３ｂには電流は流れ込まない。しかしながら、フィルム１００が異常な状態（破れを生じている場合）には、破れ部分において発熱層１０２が露出するため、発熱層１０２に接触することでパッド１１３ｂに電流が流れこむ。
【００４８】
なお、本実施例中におけるフィルム１００の破れとは、ニップ部Ｎへの異物の混入やジャム処理時の外力、使用にともなう疲労によってフィルム１００の一部が破損することを意味している。フィルム１００の破れは、フィルム１００の長手方向においてその端部や中央部等、どの位置でも発生し得る。本実施例では、フィルム１００の長手方向長さとパッド１１３ｂの長手方向長さ及びこれらの端部位置を揃えることにより、定着処理に影響する範囲の破れだけでなく、フィルム１００の全域において破れの検知できる。
【００４９】
また、フィルム１００の長手方向長さとパッド１１３ｂの長手方向長さ、及びこれらの端部位置は必ずしも揃えなくてよい。フィルム１００の長手方向長さに対してパッド１１３ｂの長手方向長さが長い場合でも、フィルム１００の全域において破れを検知できる。また、フィルム１００の長手方向長さに対してパッド１１３ｂの長手方向長さが数ミリ短い程度であれば、フィルム破れの進行によっていずれ漏れ電流を検出できる。以下、図面を用いて詳細に説明する。
【００５０】
漏電検出回路１４０は、パッド１１３ｂに流れ込んだ電流を検出するための検出手段である。検出回路１４０の一方の端子は、定着装置４０の電気的な接地部としての接地フレーム１４１に接続されており、もう一方の端子はパッド１１３ｂの当接面と電気的に接続している。
【００５１】
より詳細には、検出回路１４０の一端側から延びる導線がパッド１１３ｂの接触面とは反対側の面に半田付けされており、検出回路１４０の他端側から延びる導線が接地フレーム１４１に半田付けされている。なお、検出回路１４０とパッド１１３ｂを電気的に接続する構成は上述のみには限られない。パッド１１３ｂの当接面に電気的に接続可能な構成であればよく、ホルダ１１３ａに導電性の材料を採用して、ホルダ１１３ａに導線を半田付けする構成であってもよい。また、導線の接着方法は半田付けには限られず、電気的な接続が可能な各種コネクタを用いる等して、適宜設計できる。
【００５２】
検出回路１４０は、回路に流れる電流の値を検出する電流計１４０ａと電流計に流れる電流値を調節する保護抵抗１４０ｂを備えている。本実施例では、電源回路７９によって発熱層１０２に１００［Ｖ］、１０［Ａ］の給電を行い、パッド１１３ｂに漏電が発生したとき、検出回路１４０に流れる電流値が１０［μＡ］以下となるように、保護抵抗１４０ｂに約１０［ＭΩ］の抵抗を用いている。
【００５３】
なお、検出回路１４０の構成は、パッド１１３ｂに流れ込む電流を検出できれば上述した構成には限られない。例えば、電流計１４０ａは電流を検出できる各種ＩＣに置き換えできる。また、保護抵抗１４０ｂは電流計１４０ａの検出可能範囲に応じて適宜設計できる。
【００５４】
接地フレーム１４１は、定着装置４０のフレームであり、プリンタ１のフレームを介して大地と電気的に接続されている。
【００５５】
次に、検出回路１４０の動作について等価回路を用いて説明する。図６に示すように、この等価回路は、検出回路１４０に相当する構成と、発熱層１０２及び電源回路７９に相当する構成と、基層１０１に相当する構成を備えている。基層１０１に相当する構成が等価回路のスイッチ部であり、基層１０１の状態によって、等価回路のスイッチ部が「開放」状態と「導通」状態とに切り替わる。
【００５６】
基層１０１に破れがない場合、パッド１１３ｂと発熱層１０２の間は基層１０１によって絶縁されているため、両者は電気的に接続されていない。そのため、図６（ａ）に示すように、等価回路のスイッチ部は“開放”されており、回路内に電流が流れない。一方、基層１０１に破れがある場合、パッド１１３ｂと発熱層１０２は破れ部分を通して電気的に接続している。そのため、図６（ｂ）に示すように、電流パスが形成された等価回路には電流が流れる（導通する）状態であり、実際の構成では漏れ電流が発生している。
【００５７】
（定着装置の制御）
次に、フィルム１００の破れが検知された際の定着装置４０の動作の制御について説明する。図１０は発熱層の給電の制御手順を示すフロー図である。制御手段としての制御回路１５０は、検出回路１４０によってフィルム１００の破れが検知された場合に、発熱層１０２への給電を停止（禁止）する制御をおこなっている。フィルム１００が破れた状態で発熱層１０２への給電を続けると、破れ位置の近傍においての部分的な昇温を招く。したがって、本実施例では上述した制御を行うことで、前述した部分的な昇温の発生を防止している。また、制御回路１５０は、検出回路１４０によってフィルム１００の破れが検知された場合に、モータＭへの給電を停止する制御をおこなっている。フィルム１００に破れを生じたまま画像の定着を行うと、上述した部分昇温によって、適切な定着が行われずに不良画像の発生を招く。したがって、本実施例では上述した制御を行うことで、定着処理を停止して不良画像の出力を防止している。なお、本実施例では、シートＰ上のトナーの画像Ｔを加熱・加圧することでシートＰに画像Ｔを定着させる処理を定着処理と呼ぶ。また、定着処理は未定着のトナー画像ＴをシートＰに定着する処理のみには限られない。例えば、半定着済みの画像をシートＰに定着させる処理や、定着済みの画像に対して加熱処理を施す処理であってもよい。本実施例では、上述した定着処理を禁止するため、発熱層１０２への通電と、モータＭへの通電を停止している。以下、図面を用いて詳細に説明する。
【００５８】
図４に示すように、制御回路１５０は、サーミスタ１１８及び検出回路１４０の出力を検出できるようにサーミスタ１１８及び検出回路１４０に電気的に接続されている。また、制御回路１５０はモータＭ及び発熱層１０２の通電を制御するように電気的に接続されている。
【００５９】
制御回路１５０は、検出回路１４０からの出力を所定の周期（本実施例では約１０μｓ毎）でサンプリングしており、得られた出力に基づき発熱層１０２及びモータＭへの通電を制御している。本実施例では、電流計１４０ａが電流の存在を検出した場合、つまり電流計１４０ａへの入力が０［μＡ］でない場合、制御回路１５０は漏れ電流ありと判定して定着処理を禁止する。つまり、制御回路１５０は、ジョブ中であれば発熱層１０２及びモータＭへの通電を中断する制御を行い、ジョブ中でなければその後のジョブを実行しない制御を行う。なお、検出回路１４０の回路構成と、電流計１４０ａの仕様によっては、フィルム１００の破れの有無によらずに電流計１４０ａが微弱な電流を検出する場合がある。その場合、フィルム１００の破れに伴う漏れ電流に基づき適切に定着処理を禁止できるように、電流の大きさに閾値を設けるとよい。そして、制御回路１５０は、閾値と電流計１４０ａの検出値との比較に基づいて、漏れ電流の有無を判定すればよい。例えば、制御回路１５０は、閾値Ｘを５［μＡ］に設定して、電流計１４０ａが検出した値（検出結果）が５［μＡ］以上であった場合に漏れ電流ありと判定して、定着処理を禁止する。上述したように、本実施例の説明においては、電流計１４０ａの検出した値が０［μＡ］でない場合と、所定値Ｘ以上である場合と、の両方の場合おいて、これらを漏れ電流がある状態と呼ぶ。
【００６０】
制御回路１５０が備えるＲＯＭには図１０に記載のフローチャートに対応したプログラムが記憶されており、ＣＰＵがこれを読みだして実行することで、定着装置４０の定着処理の制御を行う。
【００６１】
定着装置４０は、制御回路１５０が図１０に記載のフローチャートに対応したプログラムを実行することで次のように動作する。
【００６２】
図１０に示すように、制御回路１５０は、まず、ジョブの実行指示を受信する（ＳＴＥＰ１、以下、Ｓ１のようにＳＴＥＰをＳと省略）。次に、制御回路１５０は、定着装置４０のウォームアップ動作を行う（Ｓ２）。ウォームアップ動作では、サーミスタ１１８の検知温度が所定の目標温度Ｔ１（本実施例では約１６０℃）に達するまで発熱層１０２に通電が行われるように制御回路１５０が制御を行う。サーミスタ１１８の検知温度が目標温度Ｔ１に到達すると、制御回路１５０はモータＭに通電してこれを駆動させる。モータＭの駆動によりローラ１１０が回転駆動され、フィルム１００はローラ１１０に従動回転する。
【００６３】
上記したウォームアップ動作の開始に伴い、制御回路１５０は、電流計１４０ａの出力のサンプリングを開始する（Ｓ３）。検知温度が目標温度Ｔ１に到達する前では、フィルム１００は回転しない状態である。このときの電流計１４０ａの出力を制御回路１５０がサンプリングすることで、現在のニップ部Ｎに位置するフィルム１００の破れを検知することができる。つまり、異物の混入などで定着装置４０が停止して、これを再び動作させようとしたとき、異物の混入などによってニップ部Ｎで出来たフィルムの破れを即座に検出することができる。また、検知温度が目標温度Ｔ１に到達した後では、フィルム１００は回転している状態である。そのため、フィルム１００が少なくとも１回転する間の電流計１４０ａの出力を制御回路１５０がサンプリングすることで、フィルム１００の破れを全周にわたって検知できる。制御回路１５０は検出回路１４０の検出結果に基づく判定を行う（Ｓ４）。制御回路１５０は、検出回路１４０が漏れ電流を検出した場合（検出電流Ｉ≠０［μＡ］）、フィルム１００に破れが生じていると判定してＳ７へ進む。また、制御回路１５０は検出回路１４０によって漏れ電流が検出されない場合（検出電流Ｉ＝０［μＡ］）、フィルム１００が正常であると判定してＳ５へ進む。
【００６４】
制御回路１５０は、フィルム１００に破れがあると判定した場合、定着装置４０の定着処理を禁止するため、ジョブの実行中であれば発熱層１０２とモータＭへの通電を中断する（Ｓ７）。そして、制御回路１５０は、プリンタ１の操作部（不図示）にエラーを表示する（Ｓ８）。エラーの表示は、プリンタ１本体の操作部によって行われるものに限られず、プリンタ１に接続された情報端末（不図示）のプリンタドライバの表示画面にて行われてもよい。
【００６５】
制御回路１５０は、一度のエラー表示をすると、定着装置４０の交換が行われるか、サービスマンによる修理が行われるまで、ジョブの実行を禁止する制御を行う。
【００６６】
制御回路１５０は、フィルム１００に破れが無いと判定した場合、サーミスタ１１８の検知温度がＴ２（本実施例では約１６５℃）になるように発熱層１０２に通電を行い、受信したジョブの実行指示の終了条件に達するまで定着処理を行う（Ｓ５、Ｓ６）。そして、ジョブを実行している間は、検出回路１４０の出力のサンプリングを引き続き行う（Ｓ３）。このような制御を行うことで、ジョブの実行中に発生するフィルム１００の破れを検知することができる。受信したジョブの実行指示の終了条件に達すると、制御回路１５０は発熱層１０２とモータＭへの通電を停止して、定着装置４０を正常に停止させる（Ｓ９）。
【００６７】
上述したように、検出回路１４０は発熱層１０２に給電が行われているときに動作する。特に、フィルム１００が回転しているとき、フィルム１００の全周の破れを検知できる。したがって、定着処理の実行時や、定着処理の実行前のウォーミングアップ時などのタイミングでフィルム１００の破れを検出して発熱層１０２への通電を停止できる。
【００６８】
本実施例によれば、フィルム１００を用いてシート上の画像を加熱する定着装置４０において、検出回路１４０を設けている。そして、発熱層１０２からパッド１１３ｂに流れ込んだ漏れ電流を検出することで、フィルム１００の破れの発生を検知できる。
【００６９】
本実施例によれば、フィルム１００が少なくとも１回転する間、制御回路１５０が電流計１４０ａの出力をサンプリングすることで、フィルム１００の破れをその全周にわたって検知できる。
【００７０】
本実施例によれば、フィルム１００の破れが検知された際に、発熱層１０２への給電を停止することでフィルム１００の部分昇温を防止することができる。
【００７１】
本実施例によれば、フィルム１００の破れが検知された際に、定着処理を禁止することで不良画像の出力を防止することができる。
【実施例２】
【００７２】
次に、実施例２の画像加熱装置について説明する。図７は本実施例における定着装置４０の断面図である。
【００７３】
図８は本実施例におけるフィルム１００の層構成を示す部分断面図である。図９は本実施例における定着装置４０の構成関係を説明する説明図である。実施例１では、フィルム１００端部の外面側に電極１０５を有する定着装置４０において、パッド１１３ｂに導電性の当接面を設けて発熱層１０２からの漏電を検出している。一方、実施例２では、図７に示すように、フィルム端部の内面側に電極１０５を有する定着装置４０において、ローラ１１０に導電性の当接面を設けて発熱層１０２からの漏電を検出している。つまり、実施例１と同様にフィルム１００の一方の面側に電極１０５ａ、１０５ｂがあるとき、他方の面側に導電性の当接面が位置する関係としている。このような構成により、実施例１とは異なる層構成のフィルム１００に対してもその全域においてベルトの破れを検知できる。以下、図面を用いて実施例２の定着装置４０の構成について詳細に説明する。なお、実施例１と同様の構成については同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７４】
フィルム１００は、通電によるジュール熱で発熱層１０２が発熱し、シート上の画像をニップ部Ｎにて加熱する円筒状（エンドレス状）のフィルム（ベルト）である。本実施例におけるフィルム１００の外径はφ約３０ｍｍであり、長手方向（図７中の奥手前方向）の長さは約３２０ｍｍである。本実施例におけるフィルム１００の層構成は、実施例１と同様に内面側から外面側へ順に、基層１０１、発熱層１０２、離型層１０４を備えた３層複合構造である。また、フィルム１００の長手方向端部には、離型層１０４の代わりに電極１０５が設けられている。実施例１のフィルム１００と異なる点は、電極１０５が発熱層１０２の内面側に設けられている点である。また、このとき、離型層１０４はローラ１１０の当接面と当接する表層として機能する。離型層１０４はニップ部Ｎにおいてローラ１１０により発熱層１０２に向かって押圧される。
【００７５】
一対の電極部としての電極１０５（１０５ａ、１０５ｂ）は、フィルム１００の長手方向両端部において、給電部材８１と電気的に接続する層である。電極１０５ａはフィルム１００の長手方向の一端側において基層１０１の代わりに発熱層１０２の内周面側に全周にわたって設けられている。電極１０５ｂはフィルム１００の長手方向の他端側において基層１０１の代わりに発熱層１０２の内周面側に全周にわたって設けられている。なお、本実施例の電極１０５ａと１０５ｂの幅は、それぞれ約１０ｍｍであり、パッド１１３ｂとは当接しない位置関係となっている。このような構成により、パッド１１３ｂによる電極１０５の摩耗を防止することができる。
【００７６】
図９に示すように、給電部材８１（８１ａ、８１ｂ）は、電極１０５（１０５ａ、１０５ｂ）と接触することで電気的な接続を行う一対の部材である。図９に示すように、給電部材８１ａはフィルム１００の長手方向の一端側においてフィルム１００の内面側から電極１０５ａに当接している。給電部材８１ｂはフィルム１００の長手方向の他端側において、フィルム１００の内面側から電極１０５ｂに当接している。
【００７７】
本実施例における給電部材８１は、ステンレス製の板ばね形状の部材であり、フィルム１００の内周面に向かって押圧された状態で配置されている。そして、回転するフィルム１００に摺動しながら接触する。
【００７８】
給電手段としての電源回路７９は、給電部材８１及び電極１０５を介して発熱層１０２に電力を供給する回路である。
【００７９】
パッド１１３ｂは、フィルム１００をローラ１１０に押し付けることで所望の幅のニップ部Ｎを形成する為の部材である。ニップパッド１１３ｂとしては、幅５〜２０ｍｍ、長さ約３００ｍｍ、厚み０．５〜２ｍｍ程度の金属板、セラミック板等の板材が用いられる。本実例のニップパッド１１３ｂは、幅約１０ｍｍ、長さ約３００ｍｍ、厚み約１ｍｍ、のアルミ平板表面にフッ素樹脂コーティングを施したものを用いている。
【００８０】
なお、パッド１１３ｂの長手方向長さは上述した値には限られない。しかしながら、少なくとも、定着装置４０に導入可能な最大サイズのシートＰ上に形成される画像の最大領域に対応した長さ（画像の最大領域以上の長さ）となるように設けることが望ましい。また、電極１０５と接触しない長さ及び位置に設けることが望ましい。
【００８１】
ローラ１１０は、フィルム１００との間でニップ部Ｎを形成する当接回転体である。ローラ１１０には、金属製の芯金１１０ａ上に導電性の弾性層１１０ｂが、弾性層１１０ｂ上に導電性の離型層１１０ｃが順に積層された多層構造となっている。芯金１１０ａ、弾性層１１０ｂ、離型層１１０ｃはシリコーン樹脂タイプの導電性の接着剤により強固に接着されている。
【００８２】
ローラ１１０の弾性層１１０ａは、弾性ソリッドゴム、弾性スポンジゴム、あるいは弾性気泡ゴム等をベースとして形成された導電性のゴム層である。低熱容量化の観点から弾性層１１０ｂの厚みは１ｍｍ〜３ｍｍが好ましい。本実施例ではシリコーン製のゴムにカーボン粒子を分散させた、厚さ約３ｍｍの導電性シリコーンゴムを用いている。この導電性シリコーンゴムの硬度は、アスカーゴム硬度計Ｃ型（ＡＳＫＥＲ）による測定において２０度であり、電気抵抗率は、体積抵抗率が約５．０［Ω・ｃｍ］となっている。
【００８３】
ローラ１１０の離型層１１０ｃは、フィルム１００と当接する当接面（当接部）として機能する層であり、フィルム破れの発生時には、ニップ部Ｎにおいて発熱層１０２と電気的に接続する層である。また、離型層１１０ｃの材料としてはシートＰの分離性を向上させるためにＰＦＡ等の離型性に優れた樹脂が用いられる。低熱容量化の観点から離型層１１０ｃの厚みは２０〜５０μｍが好ましい。本実施例では体積抵抗率が５．０×１０２［Ω・ｃｍ］の導電性のＰＦＡチューブを、厚み約５０μｍで用いている。なお、離型層１１０ｃ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。本実施例のローラ１１０は離型層１１０ｃを設けるとローラ１１０の硬度は、アスカーゴム硬度計Ｃ型（ＡＳＫＥＲ）による測定においてで６５度となった。
【００８４】
また、ローラ１１０の弾性層１１０ｂ及び離型層１１０ｃを有する部分の寸法は、外径約φ３０ｍｍ、長さ約３２０ｍｍである。そのため、フィルム１００の長手方向全域と当接する関係となる。つまり、ローラ１１０は発熱層１０２の長手方向全域と対向する位置関係となる。なお、ローラ１１０の弾性層１１０ｃを有する部分の長さは必ずしも上述した値でなくてもよいが、少なくとも、ニップ部Ｎの長さ＞シートＰの幅サイズ≧最大画像領域の関係を満たすように設けるとよい。
【００８５】
芯金１１０ａの材料の例としてはＳＵＳ、ＳＵＭ、Ａｌ等が挙げられる。本実施例の芯金１１０ａは径が約φ１８ｍｍのＳＵＳ製の軸部材である。
【００８６】
ローラ１１０の芯金１１０ａは、径約φ１８ｍｍのステンレス製の軸部材である。芯金１１０ａは、軸線方向の一端側において絶縁性の軸受け４２ａ、他端側において絶縁性の軸受け４２ｂに回転可能に保持されている。軸受け４２（４２ａ、４２ｂ）は定着装置４０の枠体４１に設けられている。
【００８７】
また、図７に示すように、芯金１１０ａには摺動部材１４２が当接している。摺動部材１４２は導電性の板ばねであり、芯金１１０ａに向かって押圧された状態で配置されている。そして、回転する芯金１１０ａに摺動しながら接触する。このため、摺動部材１４２は、回転中のローラ１１０に対して常に電気的に接続する状態となる。本実施例では、摺動部材１４２としてステンレス製の板ばねを利用し。なお、摺動部材１４２は板バネのみには限られない。例えば、摺動しながら接触するブラシであってもよく、また、フィルム１００に従動回転するコロであってもよい。また、摺動部材１４２の当接位置は芯金１１０ａのみには限られない。導電性の当接面である離型層１１０ｃと電気的に接続ができればよく、例えば離型層１１０ｃに当接させてもよい。しかしながら、離型層１１０ｃに当接させた場合、当接筋を作って画像品質に影響を及ぼす虞があるため、本実施例のように弾性層１１０ｂに導電性の材料を用いてこれを介して芯金１１０ａと電気的に接続する構成が望ましい。
【００８８】
検出回路１４０は、パッド１１３ｂに流れ込んだ電流を検出するための検出手段である。図７に示すように、検出回路１４０の一方の端子は装置の電気的な接地部としての接地フレーム１４１に接続されており、もう一方の端子は摺動部材１４２を介してローラ１１０の芯金１１０ａと電気的に接続している。
【００８９】
次に、検出回路１４０の動作について定着装置４０の等価回路を用いて説明する。図６に示すように、この等価回路は、検出回路１４０に相当する構成と、発熱層１０２及び電源回路７９に相当する構成と、離型層１０４に相当する構成を備えている。離型層１０４に相当する構成が等価回路のスイッチ部であり、離型層１０４の状態によって、等価回路のスイッチ部が「開放」状態と「導通」状態とに切り替わる。
【００９０】
離型層１０４に破れがない場合、発熱層１０２とローラ１１０の間は基層１０１によって絶縁されているため、両者は電気的に接続されていない。そのため、図６（ａ）に示すように、等価回路のスイッチ部は“開放”されており、回路内に電流が流れない。一方、離型層１０４に破れがある場合、発熱層１０２とローラ１１０は破れ部分を通して電気的に接続している。そのため、図６（ｂ）に示すように、電流パスが形成された等価回路には電流が流れる（導通する）状態であり、漏れ電流が発生している。
【００９１】
制御回路１５０は、電源回路７９の通電内容を制御するように電源回路７９と電気的に接続している。また、制御回路１５０は、サーミスタ１１８の出力を検出するようにサーミスタ１１８と電気的に接続している。そして、制御回路１５０は、図１０に記載のフローチャートに対応するプログラムを実行することで、実施例１と同様にプリンタ１のウォームアップ動作時等においてフィルム１００の破れを検知することができる。しかしながら、ジョブの実行中にシートＰの通過タイミングでフィルム破れを安定して検知できる点において、実施例１の構成がより好ましい。
【００９２】
本実施例によれば、フィルム１００を用いてシート上の画像を加熱する定着装置４０において、検出回路１４０を設けている。そして、発熱層１０２からローラ１１０に流れ込んだ漏れ電流を検出することで、フィルム１００の破れの発生を検知できる。
【００９３】
本実施例によれば、ベルトの内面側に電極を有するフィルム１００に対して、フィルム１００の外面側の長手方向全域に漏れ電流検出用の押圧部材を設けるため、フィルム１００の長手方向全域においてフィルム１００の破れを検知できる。
【００９４】
本実施例によれば、フィルム１００が少なくとも１回転する間、制御回路１５０が電流計１４０ａの出力をサンプリングすることで、フィルム１００の破れをその全周にわたって検知できる。
【００９５】
本実施例によれば、フィルム１００の破れが検知された際に、発熱層１０２への給電を停止することでフィルム１００の部分昇温を防止することができる。
【００９６】
本実施例によれば、フィルム１００の破れが検知された際に、定着処理を禁止することで不良画像の出力を防止することができる。
【００９７】
（その他の実施例）
以上、本発明を適用することができる実施例について説明したが、各実施例で例示した寸法等の数値は一例であって、この数値に限定されるものではない。発明を適用できる範囲において、数値は適宜選択できる。また、発明を適用できる範囲において実施例に記載の構成を適宜変更してもよい。
【００９８】
フィルム１００は、パッド１１３ｂ及びホルダ１１３ａによって支持される構成に限られず、例えば、複数のローラに架け渡されるベルトユニット方式であってもよい。その際、フィルム１００はこれらの複数のローラによって回転駆動されてもよい。しかしながら、低熱容量化の観点から上述した実施例のような構成が望ましい。
【００９９】
検出回路１４０に接続され、フィルム１００に当接する導電性の当接面を備えた部材は、ニップ部Ｎの形成に用いられるパッド１１３ｂ及びローラ１１０のどちらか一方のみには限られない。パッド１１３ｂ及びローラ１１０の両方に導電性の当接面を設けてそれぞれが検出回路１４０に接続される構成であってもよい。また、パッド１１３ｂ及びローラ１１０とは別に、検出回路１４０に接続された導電性の当接面を備えた部材をフィルム１００の当接させる構成であってもよい。しかしながら、定着装置４０の低熱容量化の観点から、実施例のように既存の構成であるパッド１１３ｂ又はローラ１１０に導電性の当接面を設け検出回路１４０を接続する構成が望ましい。
【０１００】
導電性の当接面を備えた部材は、本実施例のようにフィルム１００の長手方向の全域に当接する構成には限られずフィルム１００の長手方向の一部に当接する構成であってもよい。例えば、フィルム破れの発生し易いフィルム１００の端部近傍にのみに導電性の当接面を当接させる構成であってもよい。また、フィルム１００の最大画像領域に対応した領域のみに導電性の当接面を当接させる構成であってもよい。しかしながら、フィルム１００の長手方向の全域の破れを検知できる点において本実施例の構成が望ましい。
【０１０１】
フィルム１００とニップ部Ｎを形成するものは、ローラ１１０のようなローラ部材には限られない。例えば、複数のローラによってベルトが架け渡されたユニットである加圧ベルトユニットを用いてもよい。
【０１０２】
プリンタ１を例に説明した画像形成装置は、フルカラーの画像を形成する画像形成装置に限られず、モノクロの画像を形成する画像形成装置でもよい。また画像形成装置は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、複写機、ＦＡＸ、及び、これらの機能を複数備えた複合機等、種々の用途で実施できる。
【０１０３】
以上の説明における画像加熱装置は、未定着のトナー画像をシートＰに定着する装置のみには限られない。例えば、半定着済みのトナー画像をシートＰに定着させる装置や、定着済みの画像に対して加熱処理を施す装置であってもよい。したがって、画像加熱装置としての定着装置４０は、例えば、画像の光沢や表面性を調節する表面加熱装置であってもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
４０  定着装置
７９  電源回路
８１  給電部材
１００  定着フィルム
１０２  抵抗発熱層
１０５  電極
１１０  加圧ローラ
１４０  検知回路
１４１  接地フレーム
１５０  制御回路
【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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