(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上の画像をニップ部で加熱するベルトと、ベルトを圧し、ニップ部を形成する加圧部材と、ベルト内面と接触し、前記ベルトを張架する張架部材と、前記ベルトの外面側に設けられ、前記ベルトと前記張架部材とを誘導加熱するためのコイルと、前記ベルトを張架するための張架ローラと、前記ベルトと接触もしくは微小距離を隔てて配置され、所定温度に達すると前記コイルへの通電を遮断する遮断素子と、を有する画像加熱装置において、
前記コイルは、少なくとも前記張架部材と前記ベルトが接触する接触領域と、前記張架部材と前記張架ローラとの間の非接触領域と、に対向して設けられ、前記遮断素子は、非接触領域に対応する領域であって、前記ベルトの回転方向において前記ニップ部よりも下流側であって前記張架部材よりも上流側のベルトの内面側に配置されることを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
記録材上の画像をニップ部にて加熱するベルトと、ベルトを圧し、ニップ部を形成する加圧部材と、ベルト内面と接触し、前記ベルトを張架する張架部材と、前記ベルトの外面側に設けられ、前記ベルトと前記張架部材とを誘導加熱するためのコイルと、前記ベルトを張架するための張架ローラと、前記ベルトと接触もしくは微小距離を隔てて配置され、前記ベルトの温度を検知する温度検知部材と、前記温度検知部材による検知温度が所定温度に達したら前記コイルへの通電を遮断する制御部と、を有する画像加熱装置において、
前記コイルは、少なくとも前記張架部材と前記ベルトが接触する接触領域と、前記張架部材と前記張架ローラとの間の非接触領域と、に対向して設けられ、前記温度検知部材は、非接触領域に対応する領域であって、前記ベルトの回転方向において前記ニップ部よりも下流側であって前記張架部材よりも上流側のベルトの内面側に配置されることを特徴とする画像加熱装置。
【請求項３】
前記遮断素子は前記コイルへの通電回路中に接続され、所定温度に達すると熱変形により通電回路をオープンさせ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４】
前記ベルトの温度を検知する温度検知部材と、この温度検知部材の出力に基づき前記コイルへの通電を制御する通電制御手段と、を有し、前記温度検知部材は、非接触領域に対応する領域であって、前記ベルトの回転方向において前記ニップ部よりも下流側であって張架部材よりも上流側に配置されることを特徴とする請求項１または３のいずれかに記載の画像加熱装置。
【請求項５】
温度検知部材の出力に基づき前記コイルへの通電を制御する通電制御手段を有する請求項２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、記録材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、記録材上の未定着画像を定着する定着装置や、記録材に仮定着された画像の光沢度を増大させる光沢増大化装置として用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を採用した画像形成装置において、未定着トナー画像を加熱溶融定着する定着装置として、種々の方式のものが提案されている。
【０００３】
そして、定着装置において加熱対象を直接的に発熱させる電磁誘導加熱方式のものが省エネルギーの観点から注目されている。
【０００４】
この電磁誘導加熱方式の定着装置の一つとして、定着ベルトを介してコイルを懸架ローラに対向配置させ、このコイルからの磁束により定着ベルトと共に懸架ローラを発熱させる定着装置が考案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
このように、定着ベルト自身を発熱させる構成のため、定着ベルトの温度を所望の定着温度に素早く到達させることができる。即ち、記録材に形成された画像の定着に用いる定着ベルトの熱応答性を高めることができるという利点を持つ。
【０００６】
また、定着ベルトを通過した漏れ磁束を有効に活用して懸架ローラ自身をも発熱させる構成のため、熱容量の大きい懸架ローラの温度をより速く上昇させることができる。その結果、定着装置のウォームアップ時間を短くすることが可能となる。
【０００７】
またこの定着装置には、装置の何らかの異常によりコイルへの通電が暴走した場合に対処するため、コイルユニット内にサーモスイッチが配置されている。このサーモスイッチは温度上昇に伴い自らが変形することによってコイルへの通電を遮断する機能を持っている。
【特許文献１】特開２００４−２７９６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の従来技術によると、次のような問題点がある。特許文献１の定着装置では、サーモスイッチがコイルユニット内に配置されているため、サーモスイッチと対向する定着ベルトの部分は発熱領域となっていない。
【０００９】
従って、万が一、定着ベルトの回転が停止した状態でコイルへの通電が暴走してしまうと、このサーモスイッチが作動する前に、コイルと対向している定着ベルトの部分が異常昇温してしまい熱ダメージを受けてしまう。
【００１０】
一方、サーモスイッチの作動温度を低めに設定してこのような定着ベルトの熱ダメージを防止しようとすると、通常の定着動作時に定着ベルトの温度が多少高温側に振れだけでもサーモスイッチが誤作動してしまう恐れがある。
【００１１】
このように、特許文献１の定着装置では、定着ベルトの回転が停止した状態でコイルへの通電が暴走してしまうと対処する手立てがない。
【００１２】
即ち、このようなサーモスイッチの配置構成では定着装置の真の安全性を保証することができない。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、安全性の高い画像加熱装置を提供することである。
【００１４】
本発明の更なる目的は、ベルトの回転が停止した状態で磁束発生手段への通電が暴走した場合にも磁束発生手段への通電を適正に遮断することができる画像加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明は、記録材上の画像をニップ部で加熱するベルトと、ベルトを圧し、ニップ部を形成する加圧部材と、ベルト内面と接触し、前記ベルトを張架する張架部材と、前記ベルトの外面側に設けられ、前記ベルトと前記張架部材とを誘導加熱するためのコイルと、前記ベルトを張架するための張架ローラと、前記ベルトと接触もしくは微小距離を隔てて配置され、所定温度に達すると前記コイルへの通電を遮断する遮断素子と、を有する画像加熱装置において、前記コイルは、少なくとも前記張架部材と前記ベルトが接触する接触領域と、前記張架部材と前記張架ローラとの間の非接触領域と、に対向して設けられ、前記遮断素子は、非接触領域に対応する領域であって、前記ベルトの回転方向において前記ニップ部よりも下流側であって前記張架部材よりも上流側のベルトの内面側に配置されることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、記録材上の画像をニップ部にて加熱するベルトと、ベルトを圧し、ニップ部を形成する加圧部材と、ベルト内面と接触し、前記ベルトを張架する張架部材と、前記ベルトの外面側に設けられ、前記ベルトと前記張架部材とを誘導加熱するためのコイルと、前記ベルトを張架するための張架ローラと、前記ベルトと接触もしくは微小距離を隔てて配置され、前記ベルトの温度を検知する温度検知部材と、前記温度検知部材による検知温度が所定温度に達したら前記コイルへの通電を遮断する制御部と、を有する画像加熱装置において、前記コイルは、少なくとも前記張架部材と前記ベルトが接触する接触領域と、前記張架部材と前記張架ローラとの間の非接触領域と、に対向して設けられ、前記温度検知部材は、非接触領域に対応する領域であって、前記ベルトの回転方向において前記ニップ部よりも下流側であって前記張架部材よりも上流側のベルトの内面側に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、安全性の高い画像加熱装置を提供することができる。
【００１８】
更に、本発明によれば、ベルトの回転が停止した状態で磁束発生手段への通電が暴走した場合にもコイルへの通電を適正に遮断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明を適用可能な実施例を挙げ、より具体的に説明する。
【００２０】
なお、以下の実施例１、２は本発明に係る最良の形態ではあるものの、以下の実施例１、２にて説明する種々の構成は本発明の思想の範囲内において適宜変更可能である。
【実施例１】
【００２１】
本発明に係る画像加熱装置としての定着装置を説明する前に、これを備えた画像形成装置の全体構成、機能についてまず簡単に説明する。
【００２２】
図１に示す画像形成装置はフルカラー画像の形成を可能とした複写機である。以下においてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色の画像形成にかかわる構成要素は、その番号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号をつけて表現する。またこれらの構成要素を単に番号のみで表した場合は各色における構成要素を共通して指すものとする。
【００２３】
図１において、像担持体である感光ドラム１は回動自在に設けられており、駆動モータ（不図示）の駆動力によって回転する。画像形成動作中の感光ドラム１の回転方向は図１において右回り（反時計周り）である。
【００２４】
感光ドラム１には帯電ローラ１２が圧接配置されており、この帯電ローラ１２は感光ドラム１に従動回転する。帯電ローラ１２には帯電バイアスとして、−６００ＶのＤＣ電圧が印加される。このバイアス電圧によって感光ドラム１の表面は一様に帯電され、その値は帯電バイアスのＤＣ値より若干低く、−５５０Ｖ程度である。
【００２５】
次に、原稿読取装置にて読取られた原稿の画像情報に応じてレーザー３による画像露光を行うと、その部分の感光ドラム１の表面電位が−２００Ｖ程度に低下する。その結果、感光ドラム１上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００２６】
そして、感光ドラム１上に形成された静電潜像は現像装置４によりトナーで現像される。
【００２７】
なお、現像装置４は、非磁性トナー及び磁性キャリアを混合した２成分現像剤を収容しており、マグネットローラ９が内蔵された現像スリーブ８が回転自在に設けられている。
【００２８】
現像装置４内に収容された２成分現像剤は、マグネットローラ９の磁力によって現像スリーブ８表面に吸引担持され、現像スリーブ８の回転に伴い感光ドラム１との対向部へ搬送される。そして、現像スリーブ上の現像剤は対向部においてマグネットローラ９の磁界によって穂立つことにより感光ドラム上の静電潜像と接触した際にトナーが移動し付着する。
【００２９】
なお、現像スリーブ８には現像バイアスとして−４００ＶのＤＣ電圧に加え、ピークトゥピーク値で１８００ＶのＡＣ電圧が重畳印加される。トナーは、ネガ帯電性であるため、−５５０Ｖの非画像部（非露光部）には付着せず、−２００Ｖの画像部（露光部）に付着することにより静電潜像が顕像化される。
【００３０】
ここで本実施例の２成分現像剤について説明する。トナーとしては、スチレンアクリルモノマーに着色剤および荷電制御剤を添加したモノマー組成物を水系の媒体中で懸濁重合を行う懸濁重合法によって製造された球形状のトナー（重合トナー）を用いた。また現像キャリアとしては、フェライト粒子をシリコン樹脂でコートしたものを用いた。トナー樹脂に添加する内添剤およびトナーに添加する外添剤、および現像キャリアのシリコン樹脂コート剤の内添剤などを適宜選ぶことで、トナーは安定的にマイナス（ネガ）帯電する。
【００３１】
以上の過程を経て、それぞれの画像形成部において感光ドラム上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色のトナー像は、各１次転写ローラ５によって中間転写ベルト１０上に順次重ねて転写される。このとき、各１次転写ローラ５には＋２００Ｖの１次転写バイアスが印加される。
【００３２】
一方、給紙カセットに収容された記録材は、中間転写ベルト１０上のトナー像と合うように搬送され、２次転写ローラ１１によって中間転写ベルト１０上のトナー像が一括して転写される。このとき、２次転写ローラには１ＫＶの２次転写バイアスが印加される。
【００３３】
その後、トナー像が転写された記録材は定着装置Ａに搬送される。この定着装置Ａにおいて記録材に形成された未定着トナー像は、加熱／加圧されることにより記録材上に定着される。
【００３４】
定着後の記録材は不図示の搬送機構により機外へ排出される。
【００３５】
なお、１次転写工程において感光ドラム２上に残留した転写残トナーは１次転写バイアスの影響をうけてポジ極性に変化している。この転写残トナーは、帯電ローラ１２と感光ドラム１間を通過する際に、帯電ローラ１２に印加された帯電バイアスによって再びネガ帯電性を帯び、現像領域を通過する際に現像バイアスによって、現像装置４内のトナーと同様に、非画像部では現像スリーブ８側に戻り、画像部では感光ドラム１へ付着する。
【００３６】
このように、本例では、現像装置４に転写残トナーを回収する機能をモータせることにより、従来のクリーナを無くしたクリーナーレス方式を実現している。
【００３７】
図２は画像加熱装置としての定着装置Ａの断面図である。
【００３８】
この定着装置Ａは、無端状の定着ベルト１０１、定着ベルト１０１の内面をガイドする張架部材としての発熱ローラ１０２と定着ローラ１０３、定着ベルトの外面側に配置されたコイルユニット１１０、定着ベルトに圧接することにより定着ニップを形成する加圧ローラが設けられている。なお、後述するが、発熱ローラ１０２はコイルにより電磁誘導発熱する機能を有しており、定着ローラ１０３は駆動モータから駆動ギア列を介して回転力を受け、これをベルトへ伝達する機能を有している。
【００３９】
定着ベルトは、電気鋳造法によって製造したニッケルにて構成された基層を有し、内径は３４ｍｍ、厚みは５０μｍである。即ち、定着ベルトはローラ２、３にてテンションを掛ける前の時点では略円筒状とされている。基層の外周には１００〜１０００μｍの弾性層として耐熱性シリコーンゴム層が積層されている。
【００４０】
なお、定着ベルト１０１の基層としては、上記のニッケルのほかに鉄合金や銅、銀など適宜選択可能である。また、基層（金属層）の厚みは、後で説明する励磁コイルに印加する高周波電流の周波数と基層の透磁率・導電率に応じて調整すれば良く、５〜２００μｍ程度の間で設定すると良い。
【００４１】
本例では、定着ベルトの熱容量を小さくしてウォームアップタイムを短縮し、かつカラー画像を定着するときに好適な定着画像を得ることを考慮してこのシリコーンゴム層の厚さは３００μｍに設定している。また、このシリコーンゴムは、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が２０度、熱伝導率が０．８Ｗ／ｍＫである。
【００４２】
なお、ウォームアップタイムとは、画像形成装置のメインスイッチがオンされてから画像形成を開始可能な状態（定着動作を開始可能な状態）になるまでに要する時間を指す。
【００４３】
更に弾性層の外側には、厚さが３０μｍの表面離型層としてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が積層されている。
【００４４】
なお、定着ベルト内面に定着ニップを形成するための加圧パッドを配置する場合には、この加圧パッドとの摺動摩擦を低下させるため、基層の内面に低摩擦層としてのフッ素樹脂やポリイミドなどの樹脂層を１０〜５０μｍ設けても良い。本例では、加圧パッドを設けていないのでこのような樹脂層を設けていない。
【００４５】
また、定着ベルト内面が接するローラ２、３が導電性である場合は、定着ベルトの基層（金属層）において適正に渦電流を生じさせるために、定着ベルトの内表面に電気絶縁層を設けるのが望ましい。
【００４６】
本例では、定着ベルトはコイルからの磁束の作用により自ら発熱する構成のため、熱応答性が高く、ウォームアップタイムの短縮に有利な構成になっている。
【００４７】
ここで、定着ベルト１０１の最小曲率半径は５ｍｍ以上好ましくは８ｍｍ以上にするのが好ましい。なぜならば、曲率半径を小さくし過ぎると、定着ベルト１０１のニッケル基層の剛性が高いので、ニッケル基層が経時で割れてしまったり、定着ローラ１０３を介した定着ベルトの回転駆動負荷が増大してしまうからである。
【００４８】
張架部材としての中空状の発熱ローラ１０２は、径が２０ｍｍ、厚さが１ｍｍの鉄製の芯金であり、コイルからの磁束により電磁誘導発熱する構成とされている。さらに、発熱ローラ１０２は、定着ベルト１０１に対して５ｋｇｆの張力を与える役目も果たしている。
【００４９】
定着ローラ１０３は、鉄製芯金上に弾性層としてのゴム層が設けられている。
【００５０】
また、定着ベルト１０１の回転は、定着ローラ１０３を図示しないモータによって駆動し、定着ローラ１０３のゴム表層と定着ベルト１０１の内面との摩擦によって定着ベルト１０１は回転する。
【００５１】
加圧ローラ１０４は、外径が２０ｍｍで長手方向中央部の径が１８ｍｍで両端部の径が１７ｍｍである鉄合金製の芯金に、シリコーンゴム層が設けてある。表面は、離型層としてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が３０μｍの厚みで設けられる。
【００５２】
加圧ローラ１０４の長手方向中央部における硬度は８０度（アスカーＣ硬度）である。
【００５３】
加圧ローラ１０４は、定着ベルト１０１と定着ローラのゴム層を歪ませて、トナー画像が形成された記録材の定着ベルト１０１からの剥離を容易にするため、定着ベルト１０１に対して２０ｋｇｆで加圧されている。なお、定着ベルト１０１と加圧ローラ１０４との間で記録材を挟持搬送しつつ定着を行うための定着ニップ部の回転方向の幅は、約１０ｍｍである。
【００５４】
定着ベルト１０１を誘導加熱する磁束発生手段としての励磁コイル１０５の近傍には、発生した磁束が定着ベルト１０１側に有効に向かうように磁性体コア１０６が設置されている。
【００５５】
励磁コイル１０５は磁性体コア１０６と共に電気絶縁性の樹脂にて覆われるように一体成型され、ユニット化される（以下、コイルユニットと呼ぶ）。
【００５６】
定着ベルト１０１とコイルユニット間のギャップは略１ｍｍとされて電気絶縁の状態を保ち、定着ベルト１０１と励磁コイル１０５との間隔は３ｍｍ（コイルユニットの樹脂モールド表面と定着ベルト表面間の距離は２ｍｍ）とされている。このギャップが定着ベルト１０１の回転方口並びに幅方向において略均一となるように構成され、その結果、定着ベルトは位置に依らずほぼ均一に加熱される。
【００５７】
励磁コイル１０５の幅方向長さは、画像形成に供される最大サイズの記録材の通紙幅よりも長くなるように設定されている。
【００５８】
図３のブロック図に示すように、上述の励磁コイル１０５には２０〜５０ｋＨｚの高周波電流を印加する電源が接続されている。
【００５９】
そして、温度センサ１０７は、励磁コイル１０５による定着ベルト１０１の発熱領域で且つベルト内面に接触配置されている。この温度センサはブロック図に示すように制御部に接続されている。
【００６０】
本例のように温度センサ１０７を配置すれば、励磁コイル１０５による定着ベルト１０１の発熱領域で且つローラ２、３に懸架されていない熱容量が小さい領域（ベルトの回転停止時）のベルト温度を検出する構成となるので応答性の良いベルト温度の検出が可能となる。
【００６１】
制御部（ＣＰＵ）は、温度センサの温度検出結果を基に励磁コイルへの通電を制御する構成とされている。即ち、制御部は、電源から励磁コイルへ投入される電力を制御する。
【００６２】
なお、制御部は、定着ベルトを駆動する駆動モータとも接続されており、この駆動モータから「正常回転している」ことを示す信号の入力を受けるのに伴って、励磁コイルへの通電を開始する構成となっている。しかしながら、駆動モータと定着ローラ間の駆動ギア列が万が一破損した場合、モータは正常に回転しているものの定着ベルトの回転が停止してしまうといった事態が考えられる。
【００６３】
具体的には、制御部は、温度センサ１０７の検出温度に基づいて定着ベルト１０１の温度が所定の定着温度である１７０℃を略維持するように、電源から印加する高周波電流の周波数を変化させるなどの方法で励磁コイル１０５への供給電力を制御する構成とされている。
【００６４】
定着ベルト１０１は、少なくとも画像形成時には、駆動モータによって図１の矢印Ｘの向きに所定の周速度で回転駆動される。そして、定着ベルト１０１は、２次転写部から搬送されてくる未定着トナー画像を担持した記録材Ｐの搬送速度とほぼ同じ周速度に設定されている。
【００６５】
本例の場合、定着ベルト１０１は１６０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転する構成とされており、その結果、Ａ４サイズの記録材であれば、１分間に４０枚分のフルカラー画像を定着することができる。
【００６６】
そして、定着ベルト１０１の温度が所定の定着温度にほぼ維持された状態において、未定着トナー画像Ｔを有する記録材Ｐが定着ニップ部を通過する際に、定着ベルト１０１から熱が付与され、且つ加圧ローラによる加圧力を受けて定着が行われる。なお、このとき、記録材のトナー画像を担持した側が定着ベルト１０１と接触するように定着ニップ部に記録材が導入される。
【００６７】
その後、記録材Ｐは定着ニップ出口側の曲率が変形した部分において自然に曲率分離されて定着装置外へ搬送される。
【００６８】
加圧ローラ１０４は、接離機構によって定着ベルト１０１に当接している状態と離間している状態を取り得ることができる。この接離機構によって、定着動作時以外は加圧ローラ１０４は定着ベルト１０１から離間している状態とされる。
【００６９】
また、定着ベルト１０１は、加圧ローラにより比較的軽圧で加圧されているので、回転状態にあっても幅方向への寄り移動力が小さい。つまり、定着ベルト１０１を幅方向にずらそうとする力が小さい。このため、ベルトの幅方向の寄りを規制するための手段としての、定着ベルト１０１の端部が突き当たるフランジ部を、発熱ローラ１０２もしくは定着ローラ１０３の端部に設ければよい。本例では、発熱ローラ１０２に設けてある。
【００７０】
次に本実施例の定着装置の安全対策について説明する。これは、装置の何らかの異常により励磁コイルへの通電が暴走した際に、適正に対処できる安全対策を提供しようとするものである。特に、本例では、定着ベルトの回転が停止しているにも関わらず励磁コイルへの通電が暴走してしまう、といった最悪な事態が生じた場合でも適正に対処できる安全対策を提供しようとするものである。なお、本例の構成であれば、励磁コイルへの通電が暴走するといった事態が生じた場合には、画像形成ジョブ中であろうとも、励磁コイルへの通電を強制的に遮断することができる。
【００７１】
本例では、まず、第１段階の安全対策として、温度センサと制御部を用いたソフト的な対策が講じられている。具体的には、定着ベルトの温調制御に用いている温度センサ（遮断素子）によるベルトの検出温度が異常温度（例えば、２００℃）に達した際に、制御部がこれを受けて励磁コイルへの通電を強制的に遮断するように構成されている。
【００７２】
なお、異常温度とは、通常の定着動作時において温度センサにより検出され得る温度よりも高い温度を指す。この異常温度が検出されたら即座に通電を遮断することにより定着装置が止められ画像形成装置での画像形成が中止（画像形成ジョブ中であれば中断）されることになる。本例では、定着ベルトの目標温度である定着温度は１７０℃に設定されており、異常温度は定着ベルトの通常時の温度振れを考慮して２００℃に設定されている。
【００７３】
本例では、この事態が発生すると、制御部により画像形成装置の上部に設けられた操作部（液晶表示部）に「エラー」を告知する表示が行われる。この告知により操作者は装置に異常が生じていることを認識し、必要に応じてサービスマンを呼ぶことになる。
【００７４】
一方、画像形成装置をホストコンピュータとしてのパーソナルコンピュータとＬＡＮケーブルにてネットワーク接続し、「プリンタ」として使用する際には、制御部は、このネットワークを介してパーソナルコンピュータに「エラー」を告知する。
【００７５】
具体的には、制御部は、このパーソナルコンピュータに接続されたモニタに「エラー」が表示されるようにパーソナルコンピュータに向けて制御信号を出力する。
【００７６】
なお、このような「エラー」という表示内容は、問題が発生していることを操作者に伝えることができるのであればこの表示内容を適宜に変更しても構わない。
【００７７】
なお、本例では、温度センサは、後述するサーモスイッチと同様に定着ベルトの発熱領域近傍に設置されており、定着ベルトの熱応答性の高い位置での素早い異常検知が可能である。従って、定着ベルトに熱ダメージが及ぶ前に励磁コイルへの通電を遮断することが可能である。
【００７８】
次に、第２段階の安全対策として、温度センサの検出温度に関わらず励磁コイルへの通電を遮断する遮断素子としてのサーモスイッチ１０８を用いたハード的な対策が講じられている。具体的には、サーモスイッチ１０８が定着ベルトの異常昇温に伴い自らが昇温することにより、励磁コイルへの通電を強制的に遮断するように構成されている。このサーモスイッチ１０８は、定着ベルトの幅方向略中央部に配置され、且つ、電源から励磁コイルへの通電回路中に接続されている。
【００７９】
このサーモスイッチ１０８はその内部にバイメタルが配置されており、このバイメタルの温度が所定の作動温度になるとバイメタルが熱変形し、この変形を利用して通電回路をオープン（切断）にすることにより通電を遮断するものである。
【００８０】
従って、本例では、励磁コイルへの通電が暴走したことにより定着ベルトが異常昇温となった際に、サーモスイッチ内のバイメタルが作動するようにバイメタルの作動温度が２００℃に設定されている。
【００８１】
このように、サーモスイッチを用いたことで、制御部や温度センサが故障した場合にも、作動温度に達すると即座に励磁コイル１０５への通電を遮断することができる。
【００８２】
なお、遮断素子としてサーモスイッチを例に説明したが、例えば、温度ヒューズ１１０８を使用することも可能である。この温度ヒューズ１１０８は所定の作動温度に達すると溶けて断線する構成とされており、サーモスイッチと同様に通電回路のオープン化、即ち、励磁コイルへの通電の遮断を行うことができる。なお、本発明では、このようなサーモスイッチや温度ヒューズ１１０８が作動温度に達した際に生じる熱的現象を総称して、「遮断素子が熱変形する」と呼ぶことにする。
【００８３】
本例では、上述した温度センサ、サーモスイッチ１０８を設置した位置が特徴的な点である。以下サーモスイッチ１０８を例にして説明するが、温度センサの場合も同様である。
【００８４】
即ち、装置の何らかの異常により励磁コイルへの通電が暴走した際に、定着ベルトの異常昇温が厳しい状況（ローラ２、３により懸架されていない定着ベルトのみの部分の昇温速度が速い）は、定着ベルトの回転が停止しているときであることは既に述べた。
【００８５】
一方、既述したように、本例の定着装置では、定着ベルトの温度を所望の定着温度に素早く到達させるため低熱容量化（薄肉化）が図られている。一方、ローラ２は、連続コピー時に定着ベルトが記録材から熱を奪われることにより生じる定着ベルトの温度変動（温度低下）を抑制するため高熱容量化が図られている。
【００８６】
しかしながら、このような構成の場合、励磁コイルから発生した磁束が定着ベルトを通過してローラ２側に漏れてしまうため、本例では、この漏れ磁束を有効に活用することによって力率を高めようとしている。即ち、漏れ磁束を有効に活用してローラ２自身をも発熱させる構成とすることで、熱容量の大きいローラ２の温度をより速く上昇させることができる。つまり、連続コピー時の定着ベルトの温度低下を抑制でき、さらに、定着装置のウォームアップ時間を短くすることが可能となる。
【００８７】
このような構成において、定着ベルトの回転が停止しているときに励磁コイルへの通電が暴走した場合、定着ベルトに熱ダメージが及ぶ前に対処することが求められる。
【００８８】
そこで、本例では、図２に示すように、サーモスイッチ１０８を定着ベルトの内面に接触させて設けると共に、このサーモスイッチが接触した領域（ベルトの回転停止時）が発熱領域となるように、励磁コイルが定着ベルトを介してサーモスイッチに対向配置されている。
【００８９】
つまり、励磁コイルは、定着ベルトを介して発熱ローラ１０２に対向する位置から、定着ベルトを介してサーモスイッチ１０８に対向する位置に向けて延出させて設けられている。なお、本例では、励磁コイルは１本のリッツ線を巻くことにより形成されている。
【００９０】
このようにサーモスイッチ１０８が接触している定着ベルトの領域（回転停止時）は、熱容量の小さい定着ベルト１０１のみが発熱することになるため、定着ベルトのその領域の昇温速度が非常に早い。従って、定着ベルトの回転停止時の安全性を考慮すると、この位置にサーモスイッチ１０８を置くことが好ましいのである。つまり、定着ベルトに熱ダメージが生じる前に励磁コイルへの通電を遮断することができるのである。
【００９１】
なお、発熱ローラ１０２の内面（ローラ周方向で励磁コイルに近い側）にサーモスイッチを接触配置する場合も考えられるが、先に示した特許文献１と同様に熱応答性が悪いので、定着ベルトに熱ダメージが生じてしまうのを免れない。
【００９２】
また、サーモスイッチ１０８を励磁コイルと定着ベルト外面間の領域に配置することも考えられるが、次の理由から好ましい構成とは言えない。
【００９３】
つまり、この領域にサーモスイッチ１０８を設置する場合、そのための設置スペースが必要になって励磁コイルと定着ベルト外面間の距離を広げることになる為、励磁コイルからの磁束を定着ベルトに効率良く作用させることができなくなるからである。
【００９４】
以上のように、本例の構成であれば、定着ベルトの回転停止時に励磁コイルへの通電が暴走した場合であっても、素早く適正に対処することができる。つまり、定着ベルトに熱ダメージが生じてしまうのを防止することができる。
【００９５】
なお、以上では、サーモスイッチ１０８を定着ベルトの内面に接触させて配置する例を説明したが、これに限らず、発熱ローラ１０２の内面（励磁コイル側）の熱応答性よりも高くなる範囲内においてサーモスイッチ１０８を定着ベルトから離して設けても良い。本例では発熱ローラの厚みが１ｍｍであることを考慮して、サーモスイッチ１０８を定着ベルトの内面から５００μｍ以内に設置すれば上記の関係を満たしていたなお、熱応答性を考慮すると、サーモスイッチ１０８を定着ベルトの内面に接触させて配置する方が好ましい。
【００９６】
また、以上では、励磁コイルは１本のリッツ線（リッツ線とは複数の素線をよじって形成されたもの）によって形成されている例を説明したが、これに限らない。例えば、定着ベルトを介して発熱ローラ１０２に対向する位置に配置される第１励磁コイルと、定着ベルトを介してサーモスイッチ１０８に対向する位置に配置される第２励磁コイルとを別々のリッツ線にて形成した場合でも構わない。なお、この場合、異常発生時において、第１励磁コイルと第２励磁コイルの双方への通電が、温度センサやサーモスイッチなどの上述の安全機構によって共に遮断される構成とするのが好ましい。
【００９７】
また、上述の例では、定着ベルト内面をガイドする部材としてローラ２、３を例に説明したが、この構成だけに限られない。例えば、定着ベルト内面の走行をガイドする構成であれば、実質的に回転不可（定着動作時）に設けられた張架部材をローラ２、３の代わりに用いることが可能である。
【実施例２】
【００９８】
次に図４に本発明に係る実施例２の構成について説明する。なお、本例の定着装置は、後述する一部の構成を除き、基本となる構成が実施例１の構成と同様であるため詳細な説明は割愛する。当然ながら、画像形成装置の構成も実施例１の構成と同様であり詳細な説明は割愛する。
【００９９】
本例は、定着ベルトが何らかの原因で破れたり一部が切れてしまった場合にも適正に対処しようとするものである。つまり、実施例１にて説明した遮断素子としてのサーモスイッチ１０８の他にもう１つの遮断素子としてのサーモスイッチ１０９を配置することが本例での特徴的な点である。
【０１００】
定着ベルトが何らかの原因で破断すると、サーモスイッチ１０８の対向部から、電磁誘導発熱していた定着ベルト１０１が存在しなくなってしまう。
【０１０１】
このような状況において、万が一、励磁コイルへの通電が暴走してしまった場合、サーモスイッチ１０８の温度が上昇せずにいつまでたってもサーモスイッチ１０８が作動しないことになる。つまり、励磁コイルへの通電を遮断することができないので、定着ベルトに熱ダメージが生じてしまうことになる。
【０１０２】
そこで、本例では、発熱ローラ１０２を電磁誘導発熱させている構成を利用して、サーモスイッチ１０９を定着ベルト外面側で且つ発熱ローラ１０２に対向する位置に設けている。ここで、サーモスイッチ１０８のバイメタルの作動温度は実施例１と同様に２００℃であり、サーモスイッチ１０９のバイメタルの作動温度はサーモスイッチ１０８よりも低い１７０℃に設定されている。これは、サーモスイッチ１０９が定着ベルト１０１に対して非接触配置しているためである。なお、サーモスイッチ１０９は、サーモスイッチ１０８と同様に、定着ベルトの幅方向略中央部に対向配置されている。
【０１０３】
その結果、定着ベルトに破断が生じた場合にも、サーモスイッチ１０９が昇温することにより、励磁コイル１０５への通電を強制的に遮断させることが可能となる。
【０１０４】
なお、サーモスイッチ１０９は、定着ベルト外面に傷が発生してしまうため、定着ベルト１０１外面に非接触の状態で配置してある。
【０１０５】
サーモスイッチ１０９を定着ベルトに対し非接触配置にすると、発熱ローラ１０２が異常昇温したときのサーモスイッチの熱応答性が多少遅くなるが、発熱ローラ１０２は熱容量が定着ベルト１０１に比べて大きいので問題になることは無い。
【０１０６】
また、図５は第１実施例と第２実施例を全て組みあわせることで、ベルト破断前後での安全性が最も高い構成となっている。即ち、図５ではベルトが破断していない場合の異常昇温を防止する第一のサーモスイッチ１０８と、温度センサ１０７を定着ベルトの内面に接触させて設けると共に、このサーモスイッチ１０８及び温度センサ１０７が接触した領域（ベルトの回転停止時）が発熱領域となるように、励磁コイルが定着ベルトを介してサーモスイッチに対向配置されている。また、図５ではベルト破断対策用の第２のサーモスイッチ１０９を定着ベルト外面側で且つ発熱ローラ１０２に対向する位置に設けている。以上の構成によりベルトが破断していない場合は温度センサ１０７と第一のサーモスイッチ１０８で２重に安全対策を施し、ベルト破断時には第二のサーモスイッチ１０９により異常昇温を防止することができる。
【０１０７】
なお、本例では遮断素子としてサーモスイッチを例に説明したが、実施例１と同様に、サーモスイッチの代わりに温度ヒューズ１１０８を用いても良い。
【０１０８】
以上説明した本例によれば、万が一、何らかの原因で定着ベルト１０１に破断が生じてしまった場合にも、励磁コイルへの通電を適正に遮断することが可能となる。即ち、安全性の高い定着装置を提供することである。
【０１０９】
なお、以上の実施例１、２では、画像加熱装置として定着装置を例に説明したが、これに限らない。
【０１１０】
例えば、記録材に既に仮定着されている画像を加熱することにより画像の光沢度を増大させる光沢増大化装置として用いることができる。
【０１１１】
なお、上述の実施例１、２にて説明した種々の構成は、本発明の思想の範囲内において、他の公知の構成に変更できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】画像形成装置の概略断面図
【図２】実施例１の定着装置の断面図
【図３】定着装置の制御ブロック図
【図４】実施例２の定着装置の断面図
【図５】従来の定着装置の断面図
【図６】従来の定着装置の断面図
【符号の説明】
【０１１３】
１  定着ベルト
３  定着ローラ
４  加圧ローラ
５、１５  励磁コイル
６、１６  フェライトコア
８、１８  サーモスイッチ
９、１９  サーモスイッチ
【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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