(57)【要約】【課題】  フィルムの破れをその長手方向にわたって精度よく検知して、画像加熱処理を禁止する画像加熱装置を提供する。【解決手段】  画像加熱装置は、シート上の画像をニップ部にて加熱するフィルムであって絶縁層を備えたエンドレス状の回転するフィルム（４２）と、フィルムの外面に当接する導電性の当接層を備えた当接回転体であってフィルムと協働してニップ部を形成する当接回転体（４１）と、フィルムをその内面から当接回転体に向けて押圧してニップ部を形成する押圧部材であってフィルムの内面に接触する導電性の接触層を備えた押圧部材（４７）と、フィルムの破れによる当接層と接触層の間の導通を検知する検知手段（６０）と、検知手段の検知結果に基づいて画像加熱処理を禁止するか否かを制御する制御手段（１２１）と、を有する。【選択図】  図４
2015132701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート上の画像をニップ部にて加熱するフィルムであって、絶縁層を備えたエンドレス状の回転するフィルムと、
前記フィルムの外面に当接する導電性の当接層を備えた当接回転体であって、前記フィルムと協働して前記ニップ部を形成する当接回転体と、
前記フィルムをその内面から前記当接回転体に向けて押圧する押圧部材であって、前記フィルムの内面に接触する導電性の接触層を備えた押圧部材と、
前記フィルムの破れによる前記当接層と前記接触層の間の導通を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて画像加熱処理を禁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知手段の検知結果に基づいて画像加熱処理を禁止するか否かを制御する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記押圧部材は、前記フィルムをその長手方向の全域において押圧す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１乃至３のいずれか１項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、画像形成部でシート上にトナーの画像を形成し、その後、定着装置（画像加熱装置）のニップ部で熱と圧を与えることにより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、ニップ部の幅を安定して確保するために、昨今では、ベルト状の加熱部材を用いてニップ部を形成する定着装置が利用されている。
【０００３】
特許文献１に記載の定着装置では、定着フィルムと加圧ローラとの間にニップ部を形成している。より詳細には、薄肉で低熱容量の定着フィルムをその内面から加圧板により加圧ローラに押し付けることで所望の幅のニップ部を形成している。
【０００４】
また、特許文献１に記載の定着装置は、温度センサを定着フィルム表面に対向するように設け、定着フィルム表面の回転に伴う周期的な温度変化を検出している。
【０００５】
ところで、特許文献１のように薄肉の定着フィルムを用いる定着装置では、異物の混入や使用に伴う疲労等によって定着フィルムの一部分に破れを生じ得る。このような破れを生じた定着フィルムは、定着処理時にシートに対して接触不良を起こすため、シート上の画像に適切に熱を伝えることができずに、グロスむら等の画像不良の発生を招く虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２８０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、このような問題に対して、特許文献１に記載の定着装置に設けられているような温度センサによって、定着フィルムの破れ部分の温度低下を検出して、破れの検知を行うといった対処法を考えることができる。
【０００８】
しかしながら、このような対処法は、定着フィルムのシート上の画像の加熱に用いられる長手方向の領域に対して温度センサの検出範囲が狭いという課題がある。そのため、定着フィルムの上述した領域の全域において破れを検出するためには、温度センサを複数個並べる等して用いる必要があり、コストアップにつながる虞があった。
【０００９】
そこで、定着フィルムのシート上の画像の加熱に用いられる長手方向の領域で生じる破れを簡易な構成によって検知可能な定着装置が望まれる。
【００１０】
本発明の目的は、フィルムの破れをその長手方向にわたって精度よく検知して、画像加熱処理を禁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】
【００１１】
本発明は、画像加熱装置において、シート上の画像をニップ部にて加熱するフィルムであって絶縁層を備えたエンドレス状の回転するフィルムと、フィルムの外面に当接する導電性の当接層を備えた当接回転体であってフィルムと協働してニップ部を形成する当接回転体と、フィルムをその内面から当接回転体に向けて押圧する押圧部材であってフィルムの内面に接触する導電性の接触層を備えた押圧部材と、フィルムの破れによる当接層と接触層の間の導通を検知する検知手段と、検知手段の検知結果に基づいて画像加熱処理を禁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】
【００１２】
本発明によれば、画像加熱装置において、フィルムの破れをその長手方向にわたって精度よく検知して、画像加熱処理を禁止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例における画像形成装置の断面図である。
【図２】実施例における画像加熱装置による画像加熱処理の流れを説明するための説明図である。
【図３】実施例における画像加熱装置の正面図である。
【図４】実施例における画像加熱装置の各構成の関係を示すブロック図である。
【図５】加熱フィルムが通常状態のときの導通検知回路を等価回路図（ａ）と加熱フィルムが破れ状態のときの導通検知回路を等価回路図（ｂ）である。
【図６】画像加熱処理の禁止制御のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施形態について、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挙げて説明する。以降、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】
【００１５】
（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２において感光ドラム３（以下、ドラム３と呼ぶ）に形成したトナーの画像をシートＰに転写して、定着装置４０で、シートＰに転写した画像を定着させる画像形成装置である。以下、図面を用いてその構成を詳細に説明する。
【００１６】
図１に示すように、プリンタ１の内部中央には画像を形成するための画像形成部２が配置されている。画像形成部２は、ドラム型の電子写真感光体であるドラム３の周囲に、帯電器４、現像装置５、クリーニング装置６がそれぞれ設置されており、画像形成部２の上方には露光装置７が設置されている。現像装置５には単色カラートナー（ブラックトナー）が収納されている。
【００１７】
ドラム３は、負帯電のＯＰＣ感光体でアルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有しており、駆動装置（不図示）によって矢印方向（時計回り）に所定のプロセススピードで回転駆動される。帯電器４は、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによってドラム３表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。現像装置５は、ドラム３上に形成される各静電潜像にブラックトナーを付着させてトナー画像として現像（可視像化）する。クリーニング装置６は、転写後にドラム３表面に残ったトナーを除去して回収する。露光装置７では、画像情報に対応して変調されたレーザ光が出力され、ドラム３表面を露光する。こうして、帯電器４で帯電されたドラム３の表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００１８】
転写ローラ３１は、ドラム３に圧接してニップ部Ｔｅを形成する。ドラム３に担持されたトナー画像Ｔは、転写バイアスが印加された転写ローラ３１によって、後述のように搬送されてきたシートＰにニップ部Ｔｅにて転写される。
【００１９】
カセット２１から給送ローラ対２２によって送り出されたシートＰは、搬送ガイド２３を通って、レジストローラ対２４に突き当たる。そして、ドラム３によって搬送されるトナー画像Ｔに同期するように、シートＰはレジストローラ対２４によって転写前搬送ガイド２５を通され、ニップ部Ｔｅへ給送される。ニップ部Ｔｅでトナー画像Ｔを転写されてドラム３から分離したシートＰは、定着装置４０へ搬送される。定着装置４０は、シート上の未定着のトナー画像Ｔを加熱・加圧してシートＰに定着させる。トナー画像Ｔを定着されたシートＰは、排出ガイド５１を通り、排出ローラ５２によって、筐体上の排出トレイ５３へ排出・積載される。このようにして、一連の画像形成プロセスが終了する。
【００２０】
（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。
【００２１】
図２は、定着装置４０による画像加熱処理の流れを説明するための説明図である。図３は定着装置４０の正面図である。
【００２２】
定着装置４０は熱容量の小さな筒状のフィルム（ベルト）を内部からハロゲンヒータの輻射によって加熱するベルト方式の画像加熱装置である。定着装置４０は、熱容量が小さく昇温速度が大きいため、使用時に通電するだけで即座に定着処理が可能な状態となる。そのため、プリント待機時の消費電力が非常に小さいという利点を有する。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。
【００２３】
図２に示すように、加熱フィルム４２（以下、フィルム４２と呼ぶ）がパッド４７（以下、パッド４７と呼ぶ）と加圧ローラ４１（以下、ローラ４１と呼ぶ）に挟持されるとニップ部Ｎが形成される。フィルム４２は矢印Ｂ方向に、ローラ４１は矢印Ａ方向に回転しており、ニップ部Ｎに搬送されたシートＰを矢印Ｃ方向に挟持して搬送する。このとき、フィルム４２とパッド４７がヒータ４５によって加熱されているため、シートＰ上の未定着のトナー画像が加熱・加圧されて画像がシートＰに定着される。定着装置４０では、上述のようにして画像加熱処理が行われる。
【００２４】
フィルム４２は、金属または樹脂をベースとした可撓性を有する円筒状（エンドレス状）のベルト（フィルム）であり、厚み方向に電気絶縁性を有するベルトである。フィルム４２は、少なくともポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ等の耐熱樹脂またはニッケルやＳＵＳ（ステンレス鋼）といった金属製の基層４２ａ上に離型層４２ｃを設けることにより構成される。離型層４２ｃはフッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性と耐熱性のよい材料を選択することができる。
【００２５】
なお、ＰＴＦＥとは、ポリテトラフルオロエチレンである。ＰＦＡとは、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とは、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。ＰＥＥＫとは、ポリエーテルエーテルケトンである。
【００２６】
本実施例のフィルム４２は、厚み約５０μｍ、径約φ２５ｍｍ、長手方向の長さ約３００ｍｍのポリイミド材料の基層４２ａ上に、弾性層４２ｂとして約３００μｍの厚みのシリコーンゴムの層が設けられている。さらに、弾性層４２ｂの表面には離型層４２ｃとして厚さ約２０μｍのフッ素樹脂チューブが被覆されている。本実施例の、フィルム４２は全層において絶縁性を備えているが、主に弾性層４２ｂが、フィルム４２に厚み方向の電気絶縁性を持たせるための絶縁層として機能している。また、フィルム４２の内面には、耐熱性を備えた黒色塗料が塗布されており、ヒータ４５が放つ光を効率よく吸収する構成となっている。なお、フィルム４２は厚み方向に絶縁性を有していればそれでよく、上述した層構成には限られない。例えば、基層４２ａや離型層４２ｃが絶縁層の役割を果たしてもよく、これらとは別にさらに絶縁性の層を設けてもかまわない。
【００２７】
パッド４７は、フィルム４２をローラ４１に押し付けることでニップ部Ｎを所望の幅にするための押圧部材である。パッド４７としては、幅５〜２０ｍｍ、長さ約３００ｍｍ、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４７として用いる場合、フィルム４２の内面に接触する接触層には導電性材料の層を配置する。本実例のパッド４７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接触層としての役割を果たしている。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４２をその長手方向に沿った領域においてローラ４１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。なお、接触層の長手方向長さはパッド４７の長手方向長さと必ずしも同一でなくてもよい。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、パッド４７及び接触層は、その端部においてローラ４１と接触しないように、フィルム４２の長手方向の端部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。
【００２８】
パッドホルダ４３（以下、ホルダ４３と呼ぶ）は、パッド４７をローラ４１に向かって押圧した状態で保持する部材である。ホルダ４３は、省エネルギーの観点から周囲の部材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樹脂が用いられる。また、パッド４７を流れる電流が後述する支持ステー４６に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。
【００２９】
ホルダ４３は、パッド４７がヒータ４５によって輻射加熱をされるように、パッド４７の幅方向両端部のみを保持し、幅方向中央部はその長手方向に沿ってスリット（空隙）を確保している。また、ホルダ４３は、フィルム４２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４６は、ホルダ４３を介してパッド４７を支持する。支持ステー４６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を用いている。
【００３０】
図３に示すように、支持ステー４６は、その長手方向の一端側においてフランジ１１１ａに、他端側において１１１ｂにそれぞれ支持されている。
【００３１】
フランジ１１１（１１１ａ、１１１ｂ）は、フィルム４２の長手方向の移動、および周方向の形状を規制している。また、フランジ１１１は、フランジ１１１ａとフランジ１１１ｂの間を架け渡すようにヒータ４５を保持している。フランジ１１１ａ、１１１ｂは液晶ポリマーやフェノール樹脂等の耐熱樹脂によって形成されている。本実施例ではＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を用いた。
【００３２】
フランジ１１１ａと加圧アーム１１４ａとの間に加圧バネ１１５ａが縮設されている。フランジ１１１ｂと加圧アーム１１４ｂとの間に加圧バネ１１５ｂが縮設されている。この構成により、フランジ１１１、支持ステー４６、パッド４７を介して、加圧ばね１１５（１１５ａ、１１５ｂ）の弾性力でフィルム４２がローラ４１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１５６．８Ｎ、総加圧力が３１３．６Ｎ（３２ｋｇｆ）である。
【００３３】
本実施例では、ニップ部Ｎの幅が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の長手方向の長さは３００ｍｍ程度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４２の長手方向において、ニップ部Ｎの長さ＞シートＰサイズ≧画像領域の関係となる。本実施例では、Ａ４サイズ以下のシートＰ上に形成された画像に対して加熱処理が可能である。Ａ４サイズ以下のシートＰとは、例えばハガキ、Ａ５、Ｂ４、Ａ４サイズである。
【００３４】
当接回転体としてのローラ４１は、フィルム４２の外面に当接することでフィルム４２と協働してニップ部Ｎを形成するローラ部材である。ローラ４１は、芯金４１ａ上に弾性層４１ｂと離型層４１ｃを設けることにより構成され、弾性層４１ｂを有する部分の寸法は径約φ２４ｍｍ、長さ約３００ｍｍとなっている。芯金４１ａ、及び弾性層４１ｂはシリコーン樹脂から成る接着剤により強固に接着されている。また、ローラ４１は、全体が導電性を有するように構成されており、芯金４１ａと離型層４１ｃは弾性層４１ｂを介して電気的に接続可能である。なお、離型層４１ｃは、フィルム４２の外面に当接する当接層として機能している。また、当接層の長さはパッド４７の長手方向長さと必ずしも同一でなくてもよいが、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）に設けることが望ましい。また、離型層４１ｃ及び当接層は、その端部においてパッド４７と接触しないように、フィルム４２の長手方向の端部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。
【００３５】
ローラ４１の弾性層４１ａ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。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５．０［Ω・ｃｍ］となっている。
【００３６】
ローラ４１の離型層４１ｃは、ローラ４１からのシートＰの分離性を向上させるための層であり、ＰＦＡ等の離型性に優れた樹脂が用いられる。本実施例では体積抵抗率が５．０×１０２［Ω・ｃｍ］のＰＦＡチューブを厚み約５０μｍで用いている。なお、離型層４１ｃ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。
【００３７】
ローラ４１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度となっている。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、弾性層４１ｂの厚みは、好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍ、離型層４１ｃの厚みとしては、２０〜５０μｍの範囲内で使用すればよい。
【００３８】
ローラ４１の芯金４１ａは、径約φ１８ｍｍのステンレス製の軸部材である。芯金４１ａは、軸線方向の一端側において絶縁性の軸受け１１２ａ，他端側において絶縁性の軸受け１１２ｂに回転可能に保持されている。軸受１１２（１１２ａ，１１２ｂ）は定着装置４０の枠体１１３に設けられている。また、図３に示すように、芯金４１ａ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、駆動手段としてのモータＭの駆動が伝達される。
【００３９】
図２に示すように、ローラ４１は、モータＭによって矢印Ａ方向に回転駆動され、ニップ部Ｎにてフィルム４２に駆動を伝達することで、フィルム４２を矢印Ｂ方向に従動回転させる。
【００４０】
ヒータ４５は、通電によって発熱し、輻射熱によってフィルム４２およびパッド４７を加熱する。図２に示すように、ヒータ４５は、フィルム４２から離間した位置、好ましくは中心部付近に設けられる。ヒータ４５としては、ランプヒータ、電熱線などが用いられる。本実施例においては、長手方向の長さ約３００ｍｍの円筒状のハロゲンランプを用いている。
【００４１】
図２に示すように、サーミスタ１１８はフィルム４２の表面側に接して設けられており、フィルム４２の表面温度を検出している。サーミスタ１１８が検知した温度に応じた出力を後述する制御回路１２１に出力することで、ヒータ４５への通電が制御され、フィルム４２は所定温度（１６０〜１９０℃）に維持される。
【００４２】
（加熱フィルムの破れ検知）
次に、フィルムの破れを検知するための構成について説明する。図４、は定着装置４０の各構成の関係を示すブロック図である。図５は、フィルム４２が通常状態のときの導通検知回路６０（以下、検知回路６０と呼ぶ）を等価回路図（ａ）と、フィルム４２が破れ状態のときの検知回路６０を等価回路図（ｂ）である。
【００４３】
本実施例では、フィルム４２の破れの検知を、パッド４７とローラ４１間の導通を検知することによって行う。本実施例の説明における導通とは、パッド４７とローラ４１が電気的に接続していることを意味する。例えば、パッド４７とローラ４１が物理的に接触しているとき、パッド４７とローラ４１は電気的に接続している。あるいは、フィルム４２が導電性の層を有する場合には、パッド４７とローラ４１がフィルム４２の導電性の層を介して押し当っているとき、パッド４７とローラ４１は電気的に接続している。本実施例では、回路の一部としてパッド４７とローラ４１を含んだ回路内に電流が流れるか否かによって導通の判定を行っている。前述したように、パッド４７とローラ４１は導電性を有しており、その間には絶縁性のフィルム４２が挟まれている。フィルム４２が正常な状態（破れのない状態）であれば、パッド４７とローラ４１との間に電圧を印加していても、フィルム４２によって絶縁されているため、パッド４７とローラ４１の間に電流は流れない。しかしながら、フィルム４２に破れが生じている場合には、破れ部分においてパッド４７とローラ４１が接触し、電気的に接続することで電流が流れる（導通する）。なお本実施例中におけるフィルム４２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４２の一部が破損することを意味している。フィルム４２の破れは、フィルム４２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４２の長手方向長さとニップ部Ｎ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、画像加熱処理に影響する範囲の破れだけでなく、フィルム４２の全域における破れの検知を可能としている。なお、フィルム４２の長手方向長さとニップ部Ｎ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。なぜならば、フィルム４２の長手方向長さに対してニップ部Ｎの長手方向長さが数ミリ短い程度の差であれば、ベルト破れの進行によって、導通を検知可能となるからである。
以下、図面を用いて詳細に説明する。
【００４４】
図４に示すように、ブラシ６１は、ローラ４１の芯金４１ａと電気的な接続をおこなう部材である。ブラシ６１は導電特性を有する繊維材料が束ねられた構成となっており、その先端が芯金４１ａに摺動可能に押し当てられた状態で設けられている。このような構成により、ローラ４１が回転している状態であっても電気的に接続可能となっている。なお、ブラシ６１は回転しているローラ４１に対して電気的に接続可能であれば、上述した構成には限られない。たとえば、ブラシ６１は導電性の金属材料でできた板ばね状の部材であってもよい。
【００４５】
また、ブラシ６１を当接させる対象は芯金４１ａのみには限られない。例えば、ローラ４１の離型層４１ｃにブラシ６１を押し当ててもよい。この際、ローラ４１の弾性層４１ｂは非導電性であることが好ましい。このような構成であっても、パッド４７とローラ４１の導通を検知可能である。しかしながら、離型層４１ｃにブラシ６１を押し当てた場合、ローラ４１の表面に当接筋ができ、画像品質に影響を与える虞があるため、本実施例のように芯金４１ａに当接させる構成が好ましい。
【００４６】
図４に示すように、検知手段としての検知回路６０は、絶縁被膜された導線６２によってパッド４７及び、ブラシ６１とを電気的に接続している。より詳細には、検知回路６０の一端側から延びる導線６２は、パッド４７の長手方向一端側において、パッド４７の接触面とは反対の面に半田付けされている。検知回路６０の他端側から延びる導線６２は、ブラシ６１にコネクタで接続されている。なお、導線６２のパッド４７への接続位置は上述した位置のみに限られない。導電性を有して且つフィルム４２に接触する層に電気的に接続可能であればよく、パッド４７の端部側面であってもよく、ホルダ４３に導電性の材料を採用して、ホルダ４３に導線６２を接続してもよい。また、導線６２の接続方法は上述した方法に限られず、対象の部材と電気的な接続が行われる構成でれば、適宜設計可能である。
【００４７】
検知回路６０は、パッド４７の接触層とローラ４１の当接層との間の導通を検知する回路である。検知回路６０は、パッド４７とローラ４１の間に電位差を生じさせるための電源６０ａと、回路に流れる電流を検出する電流計６０ｂと、を備えている。電流計６０ｂは、回路に流れる電流を検出すると、検出した電流値に応じた信号を制御回路１２１に出力する。本実施例の検知回路６０には５［Ｖ］の一定電圧が印加されており、回路内抵抗Ｒは１［ＭΩ］である。つまり、導通すると回路内には５［μＡ］の電流が流れる。なお、検知回路６０はパッド４７の接触層とローラ４１の当接層との間の導通を検知可能に構成されていれば、上述した構成には限られない。例えば、電源６０ａは、パッド４７の接触層とローラ４１の当接層との間に一定電圧ではなく交流電圧を印加してもよい。しかしながら、印加する電圧が大きい場合は放電を招いてシートＰ上のトナー画像Ｔに影響を及ぼす虞があるため、接触層と当接層との間に印加する電圧は数［ｍＶ］〜数十［Ｖ］であることが望ましい。また、電流計６０ｂの代わりに電圧計を用いてもよく、これらの代替となる各種ＩＣを使用できる。なお、本実施例における導電性とは、電源６０ａに電圧を印加された際に、電流計６０ａが検出可能な電流を生じる性質のことを呼ぶ。
【００４８】
次に、検知回路６０の動作について等価回路を用いて説明する。図５に示すように、この等価回路は、検知回路６０における電源６０ａと電流計６０ｂと回路内抵抗Ｒに相当する構成を備えている。この等価回路では、検知回路６０の両端部からは導線６２に相当する配線が伸びており、スイッチ部の端子につながっている。このとき一方の端子がパッド４７、他方の端子がローラ４１に対応している。等価回路のスイッチ部が「開放」状態であるか、「導通」状態であるかは、ニップ部Ｎにおけるフィルム４２の状態が関係する。
【００４９】
ニップ部Ｎおいてフィルム４２に破れがない場合、パッド４７とローラ４１の間はフィルム４２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５（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、ニップ部Ｎおいてフィルム４２に破れがある場合、パッド４７とローラ４１は破れ部分を通して電気的に接続している。そのため、図５（ｂ）に示すように、電流パスが形成された等価回路には５［μＡ］の電流が流れる（導通する）。本実施例では、パッド４７とローラ４１との間に電流が流れない状態を絶縁された状態と呼ぶ。
【００５０】
（画像加熱装置の制御）
次に、フィルム４２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６は、画像加熱処理の禁止制御のフロー図である。制御回路１２１は、検知回路６０によってフィルム４２の破れが検知された場合に、画像加熱処理の実行を禁止する制御をおこなっている。フィルム４２に破れを生じたまま画像の定着を行うと、破れた部分において接触不良が起きるため、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、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画像加熱処理と呼ぶ。なお、画像加熱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、上述した画像加熱処理を禁止するため、ヒータ４５への通電と、モータＭへの通電を遮断している。以下、図面を用いて詳細に説明する。
【００５１】
制御手段としての制御回路１２１は、例えば、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。そして、このＲＯＭには図６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の画像加熱処理の制御を行う。なお、制御回路１２１は、同様の機能を果たせばＡＳＩＣ等の集積回路でもよい。
【００５２】
図４に示すように、制御回路１２１は、サーミスタ１１８及び検知回路６０の出力を検出可能に電気的に接続されている。また、制御回路１２１はモータＭ及びヒータ４５の通電内容を制御可能に電気的に接続されている。
【００５３】
制御回路１２１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ヒータ４５への通電制御に反映させている。つまり、制御回路１２１は、サーミスタ１１８の出力をもとに、ヒータ４５へ供給する通電を制御している。本実施例では、制御回路１２１が受信したジョブの実行指示に応じて、フィルム４２の温度がジョブ中に所定温度（１６０〜１９０℃）で一定となるように制御している。
【００５４】
また、制御回路１２１は駆動手段としてのモータＭの通電内容の制御を行っている。通電が行われるとモータＭは駆動を開始する。モータＭは機械的にギアＧに接続されており、ギアＧを介してローラ４１を駆動し、フィルム４２をローラ４１に従動回転させている。このように構成することで、ローラ４１とフィルム４２に挟持されたシートＰが、所定のプロセススピード（本実施例では約２５０ｍｍ／ｓｅｃ）で搬送される。
【００５５】
制御回路１２１は、検知回路６０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ヒータ４５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６０ｂが電流の存在を検出した場合、つまり電流計６０ｂへの入力が０［μＡ］でない場合、制御回路１２１は導通ありと判定して画像加熱処理を禁止する。つまり、制御回路１２１は、ジョブ中であればヒータ４５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。なお、導通検知回路６０の回路構成と、電流計６０ｂの仕様によっては、フィルム４２の破れの有無によらずに電流計６０ｂが電流を検出する場合がある。その場合、フィルム４２の破れに伴う電流に基づき適切に画像加熱処理を禁止できるように、電流の大きさに閾値を設けて、閾値と電流計６０ｂの検出値との比較に基づいて、制御回路１２１が導通の有無を判定してもよい。例えば、制御回路１２１は、閾値Ｘを４［μＡ］に設定して、電流計６０ｂが検出した値が４［μＡ］以上であった場合に導通ありと判定して、画像加熱処理を禁止する。上述したように、本実施例では、電流計６０ｂ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、これらを導通がある状態と呼ぶ。
【００５６】
定着装置４０は、制御回路１２１が図６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動作する。
【００５７】
制御回路１２１は、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１２１は、前回転による定着装置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１６０℃）に達するまでヒータ４５に通電が行われるように制御回路が制御を行う。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１２１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４１が回転駆動され、フィルム４２はローラ４１に従動回転する。
【００５８】
上記したウォームアップ動作に伴い、制御回路１２１は、電流計６０ｂの出力のサンプリングを開始する（Ｓ３）。このとき、フィルム４２が少なくとも１回転する間、制御回路１２１が電流計６０ｂの出力をサンプリングすることで、フィルム４２の破れを全周にわたって検知可能となる。制御回路１２１は検知回路６０の検知結果の判定を行う（Ｓ４）。制御回路１２１は、検知回路６０の導通を検知した場合（検出電流Ｉ≠０［μＡ］）、フィルム４２に破れが生じていると判定してＳ７へ進む。また、制御回路１２１は検知回路６０に導通が検知されない場合（検出電流Ｉ＝０［μＡ］）、フィルム４２が正常であると判定してＳ５へ進む。
【００５９】
制御回路１２１は、フィルム４２に破れがあると判定した場合、定着装置４０の画像加熱処理を禁止するため、ジョブの実行中であればヒータ４５とモータＭへの通電を中断する（Ｓ７）。そして、制御回路１２１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。
【００６０】
制御回路１２１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。
【００６１】
制御回路１２１は、フィルム４２が正常であると判定した場合、検知温度がＴ２（本実施例では１６５℃）になるようにヒータ４５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画像加熱処理を行う（Ｓ５、Ｓ６）。そして、ジョブを実行している間は、検知回路６０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４２の破れ、特に端部側から発生するフィルム４２の破れを検知することが可能となる。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１２１はヒータ４５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）。
【００６２】
本実施例によれば、フィルム４２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、検知回路６０を設けている。そして、パッド４７の接触層とローラ４１の離型層４１ｃとの間の導通を検知することで、フィルム４２の破れの発生を検知可能である。
本実施例によれば、フィルム４２が少なくとも１回転する間、制御回路１２１が電流計６０ｂの出力をサンプリングすることで、フィルム４２の破れをその全周にわたって検知可能である。
【００６３】
本実施例によれば、フィルム４２の破れが検知された際に、画像加熱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。
【００６４】
（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、前述した各実施例で例示した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。数値は適宜選択できる。また、本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。
【００６５】
フィルム４２は、パッド４７及びホルダ４３によって支持されるオンデマンド方式の構成に限られず、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４２はこ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にオンデマンド方式の構成が望ましい。
【００６６】
フィルム４２の加熱方法は、ヒータ４５のように輻射によってフィルム４２を加熱する方法には限られない。たとえば、パッド４７の上面にセラミックヒータを張り合わせ、セラミックヒータの発熱によってパッド４７を介してフィルム４２を加熱する方法であってもよい。また、抵抗発熱層に通電することによって発熱する発熱ベルトを用いてもよい。その際は、抵抗発熱層を流れる交流電流が検知回路６０に流れ込まないように構成するとよい。例えば、フィルム４２の層構成は、抵抗発熱層を挟み込むように絶縁性の層に設けるとよい。また、抵抗発熱層に交流電流が流れる画像加熱処理中は、検知回路６０から延びる導線６２をパッド４７及びブラシ６１から離間させる構成とするとよい。そして、抵抗発熱層に交流電流が流されない画像加熱処理の準備動作時などに、導線６２をパッド４７及びブラシ６１に接続し、発熱ベルトを回転させて、検知回路６０を動作させればよい。または、検知回路６０に基準電位を設けないように構成すればよい。例えば、電源６０ａには電池を用いてアースをとらない構成とするとよい。また、電流計６０ｂは、検出した電流値に応じた出力を、電気的な接続を行わずに光リレー等によって制御回路１２１に伝えればよい。
【００６７】
フィルム４２とニップ部Ｎを形成するものは、ローラ４１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。
【００６８】
プリンタ１を例に説明した画像形成装置は、モノクロの画像を形成する画像形成装置に限られず、フルカラー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、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００６９】
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】
【００７０】
４１  加圧ローラ
４２  加熱フィルム
４３  パッドホルダ
４７  ニップパッド
６０  導通検知回路
１２１  制御回路
Ｍ  モータ
Ｐ  シート
【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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