(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート上の画像を加熱するエンドレス状のベルトと、
前記ベルトを加熱するヒータであって、
前記ベルトの幅方向に沿った基板と、
前記基板上に設けられた第１の電気接点と、
前記基板上に設けられた第２の電気接点と、
前記基板上に設けられた第３の電気接点と、
前記第１の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第１の配線部と、
前記第２の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第２の配線部と、
前記第３の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第３の配線部と、
前記第１の配線部と電気的に接続され、前記基板上に設けられ、前記基板の長手方向に間隔を空けて配置された複数の電極部である第１の電極群と、
前記基板の長手方向に関して間隔を空けて前記第１の電極群の電極部と交互に配置されるように前記基板上に設けられた複数の電極部である第２の電極群と、
前記第２の電極群の一部であって、前記第２の配線部と電気的に接続され、前記ヒータの第１の加熱領域に設けられている第１の電極部と、
前記第２の電極群の一部であって、前記第３の配線部と電気的に接続され、前記第１の加熱領域を含み且つ前記第１の加熱領域よりも前記基板の長手方向に長い第２の加熱領域を前記第１の電極部と共に形成する第２の電極部と、
隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部が電気的に接続されるように、前記基板上において、隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部の間に設けられ、隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部の間での通電によって発熱可能な複数の発熱部と、
を有するヒータと、
前記第１の電気接点、前記第２の電気接点、及び前記第３の電気接点と電気的に接続可能に設けられ、前記ヒータに給電するための給電回路であって、前記複数の発熱部のうち前記第１の加熱領域と異なる領域に位置する発熱部に給電するとき前記第１の加熱領域に位置する発熱部に給電される給電回路と、
前記給電回路による前記ヒータへの給電を制御する制御部と、
前記ヒータの昇温により前記給電回路による前記ヒータへの給電を遮断するためのサーモスイッチと、
を有し、
前記サーモスイッチは、前記基板の長手方向に関し、前記複数の発熱部による加熱領域のうち前記第１の加熱領域とオーバーラップする領域にのみ設けられていることを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記給電回路は、前記ヒータに給電を行うための電源と前記第２の電気接点との間の通電を電気的にＯＮ／ＯＦＦ可能に接続する第１の接続部と、前記第１の接続部と前記第３の電気接点との間の通電を電気的にＯＮ／ＯＦＦ可能に接続する第２の接続部と、を備え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】
前記ヒータが前記ベルトに当接するように前記基板を保持する保持部材を有し、
前記サーモスイッチは、前記第１の加熱領域とオーバーラップする領域において、前記保持部材から離間して配置され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】
前記基板の長手方向に関し、前記第２の電気接点及び前記第３の電気接点は一端側の端部に設けられてい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。
【請求項５】
前記ヒータの温度を検知する温度検知部と、を有し、
前記制御部は、前記温度検知部の出力に基づき、前記給電回路を制御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】
前記複数の発熱部は、１つの発熱体であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
シート上の画像を加熱するエンドレス状のベルトと、
前記ベルトを加熱するヒータであって、
前記ベルトの幅方向に沿った基板と、
前記基板上に設けられた第１の電気接点と、
前記基板上に設けられた第２の電気接点と、
前記基板上に設けられた第３の電気接点と、
前記第１の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第１の配線部と、
前記第２の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第２の配線部と、
前記第３の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第３の配線部と、
前記第１の配線部と電気的に接続され、前記基板上に設けられ、前記基板の長手方向に間隔を空けて配置された複数の電極部である第１の電極群と、
前記基板の長手方向に関して間隔を空けて前記第１の電極群の電極部と交互に配置されるように前記基板上に設けられた複数の電極部である第２の電極群と、
前記第２の電極群の一部であって、前記第２の配線部と電気的に接続され、前記ヒータの第１の加熱領域に設けられている第１の電極部と、
前記第２の電極群の一部であって、前記第３の配線部と電気的に接続され、前記第１の加熱領域を含み且つ前記第１の加熱領域よりも前記基板の長手方向に長い第２の加熱領域を前記第１の電極部と共に形成する第２の電極部と、
隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部が電気的に接続されるように、前記基板上において、隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部の間に設けられ、隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部の間での通電によって発熱可能な複数の発熱部と、
を有するヒータと、
前記第１の電気接点、前記第２の電気接点、及び前記第３の電気接点と電気的に接続可能に設けられ、前記ヒータに給電するための給電回路であって、前記複数の発熱部のうち前記第１の加熱領域と異なる領域に位置する発熱部に給電するとき前記第１の加熱領域に位置する発熱部に給電される給電回路と、
前記給電回路による前記ヒータへの給電を制御する制御部と、
前記ヒータの昇温により前記給電回路による前記ヒータへの給電を遮断するための温度ヒューズと、
を有し、
前記温度ヒューズは、前記基板の長手方向に関し、前記複数の発熱部による加熱領域にのうち前記第１の加熱領域とオーバーラップする領域にのみ設けられていることを特徴とする画像加熱装置。
【請求項８】
前記給電回路は、前記ヒータに給電を行うための電源と前記第２の電気接点との間の通電を電気的にＯＮ／ＯＦＦ可能に接続する第１の接続部と、前記第１の接続部と前記第３の電気接点との間の通電を電気的にＯＮ／ＯＦＦ可能に接続する第２の接続部と、を備えることを特徴とする請求項７に記載の画像加熱装置。
【請求項９】
前記ヒータが前記ベルトに当接するように前記基板を保持する保持部材を有し、
前記温度ヒューズは、前記第１の加熱領域とオーバーラップする領域において、前記保持部材から離間して配置されることを特徴とする請求項７又は８に記載の画像加熱装置。
【請求項１０】
前記基板の長手方向に関し、前記第２の電気接点及び前記第３の電気接点は一端側の端部に設けられていることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項１１】
前記ヒータの温度を検知する温度検知部と、を有し、
前記制御部は、前記温度検知部の出力に基づき、前記給電回路を制御することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項１２】
前記複数の発熱部は、１つの発熱体であることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項１３】
シート上の画像を加熱するエンドレス状のベルトを加熱する加熱器であって、
基板と、
前記基板上に設けられた第１の電気接点と、
前記基板上に設けられた第２の電気接点と、
前記基板上に設けられた第３の電気接点と、
前記第１の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第１の配線部と、
前記第２の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第２の配線部と、
前記第３の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第３の配線部と、
前記第１の配線部と電気的に接続され、前記基板上に設けられ、前記基板の長手方向に間隔を空けて配置された複数の電極部である第１の電極群と、
前記基板の長手方向に関して間隔を空けて前記第１の電極群の電極部と交互に配置されるように前記基板上に設けられた複数の電極部である第２の電極群と、
前記第２の電極群の一部であって、前記第２の配線部と電気的に接続され、前記基板の第１の加熱領域に設けられている第１の電極部と、
前記第２の電極群の一部であって、前記第３の配線部と電気的に接続され、前記第１の加熱領域を含み且つ前記第１の加熱領域よりも前記基板の長手方向に長い第２の加熱領域を前記第１の電極部と共に形成する第２の電極部と、
隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部が電気的に接続されるように、前記基板上において、隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部の間に設けられ、隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部の間での通電によって発熱可能な複数の発熱部と、
前記第１の電気接点、前記第２の電気接点、及び前記第３の電気接点と電気的に接続可能に設けられ、前記複数の発熱部に給電するための給電回路であって、前記複数の発熱部のうち前記第１の加熱領域と異なる領域に位置する発熱部に給電するとき前記第１の加熱領域に位置する発熱部に給電される給電回路と、
前記給電回路による前記複数の発熱部への給電を遮断するためのサーモスイッチと、
を有し、
前記サーモスイッチは、前記基板の長手方向に関し、前記複数の発熱部による加熱領域において前記第１の加熱領域とオーバーラップする領域にのみ設けられており、前記第１の加熱領域に位置する発熱部の昇温により前記給電回路による前記複数の発熱部への給電を遮断することを特徴とする加熱器。
【請求項１４】
前記基板の長手方向に関し、前記第２の電気接点及び前記第３の電気接点は一端側の端部に設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の加熱器。
【請求項１５】
前記複数の発熱部は、１つの発熱体であることを特徴とする請求項１３又は１４のいずれか１項に記載の加熱器。
【請求項１６】
シート上の画像を加熱するエンドレス状のベルトを加熱する加熱器であって、
基板と、
前記基板上に設けられた第１の電気接点と、
前記基板上に設けられた第２の電気接点と、
前記基板上に設けられた第３の電気接点と、
前記第１の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第１の配線部と、
前記第２の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第２の配線部と、
前記第３の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第３の配線部と、
前記第１の配線部と電気的に接続され、前記基板上に設けられ、前記基板の長手方向に間隔を空けて配置された複数の電極部である第１の電極群と、
前記基板の長手方向に関して間隔を空けて前記第１の電極群の電極部と交互に配置されるように前記基板上に設けられた複数の電極部である第２の電極群と、
前記第２の電極群の一部であって、前記第２の配線部と電気的に接続され、前記基板の第１の加熱領域に設けられている第１の電極部と、
前記第２の電極群の一部であって、前記第３の配線部と電気的に接続され、前記第１の加熱領域を含み且つ前記第１の加熱領域よりも前記基板の長手方向に長い第２の加熱領域を前記第１の電極部と共に形成する第２の電極部と、
隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部が電気的に接続されるように、前記基板上において、隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部の間に設けられ、隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部の間での通電によって発熱可能な複数の発熱部と、
前記第１の電気接点、前記第２の電気接点、及び前記第３の電気接点と電気的に接続可能に設けられ、前記複数の発熱部に給電するための給電回路であって、前記複数の発熱部のうち前記第１の加熱領域と異なる領域に位置する発熱部に給電するとき前記第１の加熱領域に位置する発熱部に給電される給電回路と、
前記給電回路による前記複数の発熱部への給電を遮断するための温度ヒューズと、
を有し、
前記温度ヒューズは、前記基板の長手方向に関し、前記複数の発熱部による加熱領域において前記第１の加熱領域とオーバーラップする領域にのみ設けられており、前記第１の加熱領域に位置する発熱部の昇温によって前記給電回路による前記複数の発熱部への給電を遮断することを特徴とする加熱器。
【請求項１７】
前記基板の長手方向に関し、前記第２の電気接点及び前記第３の電気接点は一端側の端部に設けられていることを特徴とする請求項１６に記載の加熱器。
【請求項１８】
前記複数の発熱部は、１つの発熱体であることを特徴とする請求項１６又は１７のいずれか１項に記載の加熱器。
【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及び加熱器に関する。この画像加熱装置及び加熱器は、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る定着装置において、昨今では、可撓性を有する薄肉のベルトの内面にヒータを当接させてベルトに熱を与える方式の定着装置が提案されている（特許文献１）。このような定着装置は構成が低熱容量であるため、定着のための立ち上げを素早く行うことができる。
【０００３】
また、特許文献１では、基板の長手方向に複数の発熱ブロックが並んだヒータを用いて、シートの幅サイズに応じてヒータの発熱幅を変更する定着装置の構成が開示されている。詳細には、この定着装置は、小サイズのシートに対して定着処理を施す際は中央の発熱体のみを発熱させ、大サイズのシートに対して定着処理を施す際は中央の発熱体及び端部の発熱体を発熱させている。この定着装置は上述した構成によって、小サイズのシートが通過しない幅方向端部の領域におけるヒータの発熱を抑制している。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のヒータのように、発熱体に対して基板の長手方向と交差する向きの電流を流す構成のヒータには次のような課題がある。それは、ヒータを実用化しようとした場合に発熱体の抵抗の調整が困難であるという課題である。
【０００５】
例えば、上述するヒータにおいて抵抗率の低い材料で発熱体を形成する場合、ヒータの短手方向のサイズが大型化する虞がある。詳細には、上述したヒータにおいて低抵抗効率の材料で発熱体に十分な抵抗を持たせるためには、発熱体を基板の短手方向に十分に長く設けることが求められる。そのため、この発熱体を配置可能なサイズの基板が求められ、ヒータの短手方向のサイズが大型化する虞がある。
【０００６】
また、上述するヒータにおいて抵抗率の高い材料で発熱体を形成する場合、ヒータの長手方向の温度分布が不均一となる虞がある。高抵抗率の材料を用いて発熱体を形成すると、発熱体を基板の短手方向に短く設けることができる。しかしながら、このような発熱体はその寸法の誤差によって抵抗が大きく変化してしまう。そのため、この発熱体は抵抗分布が不均一となり、ヒータはその長手方向において温度ムラを生じる。そして、このヒータを用いて定着した画像はグロスむらを生じる虞があった。したがって、上述した構成のヒータを実用化することは困難であった。
【０００７】
上述した課題を鑑みて、特許文献２の定着装置では、ヒータの長手方向に沿った向きの電流を発熱体に流す構成を採用している。詳細には、電極と発熱体を基板の長手方向に交互に並べて配置することで、各電極間の発熱体それぞれに対してヒータの長手方向に沿った向きの電流に流している。このような構成の定着装置は、特許文献１のような課題が生じないため、実用化が容易である。つまり、特許文献２の定着装置は、ヒータの短手方向の大型化を抑制しながらも、ヒータの長手方向の温度分布の不均一を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２９９２０５号公報
【特許文献２】特開２０１２−３７６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、制御部の指示に基づいてヒータに給電を行う定着装置は、制御部が暴走してヒータが異常発熱した場合でも、安全に停止することが求められる。そのため、ヒータの異常発熱を検知した場合にヒータへの給電を遮断する安全素子を設けることが望ましい。
【００１０】
また、特許文献２のヒータのように、シートの幅サイズに応じて発熱幅を変更可能なヒータは、中央の発熱体と端部の発熱体に対してそれぞれ独立した給電がおこなわれる。そのため、中央の発熱体と端部の発熱体がそれぞれ独立して異常発熱し得る。したがって、特許文献２の定着装置は、ヒータの異常発熱をその位置に関わらず検知することが求められる。
【００１１】
しかしながら、特許文献２の定着装置において、独立して発熱し得る発熱体のそれぞれに対して安全素子を用意しようとすると、求められる安全素子の数が多くなってしまう。そのため、定着装置のコストアップに繋がる虞があった。
【００１２】
そのため、複数の発熱ブロックを備えたヒータに対して異常発熱対策を行う場合、単一の安全素子で異常発熱対策を実現する工夫が求められる。
【００１３】
本発明の目的は、基板の長手方向に隣り合う電極部の間での通電によって発熱する複数の発熱部を備え、長手方向に複数の加熱領域で発熱できるヒータが昇温した場合に、ヒータへの給電を単一の加熱領域のみに設けられた遮断素子（サーモスイッチ、温度ヒューズ）を用いて遮断することができる画像加熱装置又は加熱器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１発明は、
シート上の画像を加熱するエンドレス状のベルトと、
前記ベルトを加熱するヒータであって、
前記ベルトの幅方向に沿った基板と、
前記基板上に設けられた第１の電気接点と、
前記基板上に設けられた第２の電気接点と、
前記基板上に設けられた第３の電気接点と、
前記第１の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第１の配線部と、
前記第２の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第２の配線部と、
前記第３の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第３の配線部と、
前記第１の配線部と電気的に接続され、前記基板上に設けられ、前記基板の長手方向に間隔を空けて配置された複数の電極部である第１の電極群と、
前記基板の長手方向に関して間隔を空けて前記第１の電極群の電極部と交互に配置されるように前記基板上に設けられた複数の電極部である第２の電極群と、
前記第２の電極群の一部であって、前記第２の配線部と電気的に接続され、前記ヒータの第１の加熱領域に設けられている第１の電極部と、
前記第２の電極群の一部であって、前記第３の配線部と電気的に接続され、前記第１の加熱領域を含み且つ前記第１の加熱領域よりも前記基板の長手方向に長い第２の加熱領域を前記第１の電極部と共に形成する第２の電極部と、
隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部が電気的に接続されるように、前記基板上において、隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部の間に設けられ、隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部の間での通電によって発熱可能な複数の発熱部と、
を有するヒータと、
前記第１の電気接点、前記第２の電気接点、及び前記第３の電気接点と電気的に接続可能に設けられ、前記ヒータに給電するための給電回路であって、前記複数の発熱部のうち前記第１の加熱領域と異なる領域に位置する発熱部に給電するとき前記第１の加熱領域に位置する発熱部に給電される給電回路と、
前記給電回路による前記ヒータへの給電を制御する制御部と、
前記ヒータの昇温により前記給電回路による前記ヒータへの給電を遮断するためのサーモスイッチと、
を有し、
前記サーモスイッチは、前記基板の長手方向に関し、前記複数の発熱部による加熱領域のうち前記第１の加熱領域とオーバーラップする領域にのみ設けられていることを特徴とするである。
また、第２発明は、
シート上の画像を加熱するエンドレス状のベルトと、
前記ベルトを加熱するヒータであって、
前記ベルトの幅方向に沿った基板と、
前記基板上に設けられた第１の電気接点と、
前記基板上に設けられた第２の電気接点と、
前記基板上に設けられた第３の電気接点と、
前記第１の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第１の配線部と、
前記第２の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第２の配線部と、
前記第３の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第３の配線部と、
前記第１の配線部と電気的に接続され、前記基板上に設けられ、前記基板の長手方向に間隔を空けて配置された複数の電極部である第１の電極群と、
前記基板の長手方向に関して間隔を空けて前記第１の電極群の電極部と交互に配置されるように前記基板上に設けられた複数の電極部である第２の電極群と、
前記第２の電極群の一部であって、前記第２の配線部と電気的に接続され、前記ヒータの第１の加熱領域に設けられている第１の電極部と、
前記第２の電極群の一部であって、前記第３の配線部と電気的に接続され、前記第１の加熱領域を含み且つ前記第１の加熱領域よりも前記基板の長手方向に長い第２の加熱領域を前記第１の電極部と共に形成する第２の電極部と、
隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部が電気的に接続されるように、前記基板上において、隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部の間に設けられ、隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部の間での通電によって発熱可能な複数の発熱部と、
を有するヒータと、
前記第１の電気接点、前記第２の電気接点、及び前記第３の電気接点と電気的に接続可能に設けられ、前記ヒータに給電するための給電回路であって、前記複数の発熱部のうち前記第１の加熱領域と異なる領域に位置する発熱部に給電するとき前記第１の加熱領域に位置する発熱部に給電される給電回路と、
前記給電回路による前記ヒータへの給電を制御する制御部と、
前記ヒータの昇温により前記給電回路による前記ヒータへの給電を遮断するための温度ヒューズと、
を有し、
前記温度ヒューズは、前記基板の長手方向に関し、前記複数の発熱部による加熱領域にのうち前記第１の加熱領域とオーバーラップする領域にのみ設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
第３発明は、
シート上の画像を加熱するエンドレス状のベルトを加熱する加熱器であって、
基板と、
前記基板上に設けられた第１の電気接点と、
前記基板上に設けられた第２の電気接点と、
前記基板上に設けられた第３の電気接点と、
前記第１の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第１の配線部と、
前記第２の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第２の配線部と、
前記第３の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第３の配線部と、
前記第１の配線部と電気的に接続され、前記基板上に設けられ、前記基板の長手方向に間隔を空けて配置された複数の電極部である第１の電極群と、
前記基板の長手方向に関して間隔を空けて前記第１の電極群の電極部と交互に配置されるように前記基板上に設けられた複数の電極部である第２の電極群と、
前記第２の電極群の一部であって、前記第２の配線部と電気的に接続され、前記基板の第１の加熱領域に設けられている第１の電極部と、
前記第２の電極群の一部であって、前記第３の配線部と電気的に接続され、前記第１の加熱領域を含み且つ前記第１の加熱領域よりも前記基板の長手方向に長い第２の加熱領域を前記第１の電極部と共に形成する第２の電極部と、
隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部が電気的に接続されるように、前記基板上において、隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部の間に設けられ、隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部の間での通電によって発熱可能な複数の発熱部と、
前記第１の電気接点、前記第２の電気接点、及び前記第３の電気接点と電気的に接続可能に設けられ、前記複数の発熱部に給電するための給電回路であって、前記複数の発熱部のうち前記第１の加熱領域と異なる領域に位置する発熱部に給電するとき前記第１の加熱領域に位置する発熱部に給電される給電回路と、
前記給電回路による前記複数の発熱部への給電を遮断するためのサーモスイッチと、
を有し、
前記サーモスイッチは、前記基板の長手方向に関し、前記複数の発熱部による加熱領域において前記第１の加熱領域とオーバーラップする領域にのみ設けられており、前記第１の加熱領域に位置する発熱部の昇温により前記給電回路による前記複数の発熱部への給電を遮断することを特徴とするものである。
また、第４発明は、
シート上の画像を加熱するエンドレス状のベルトを加熱する加熱器であって、
基板と、
前記基板上に設けられた第１の電気接点と、
前記基板上に設けられた第２の電気接点と、
前記基板上に設けられた第３の電気接点と、
前記第１の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第１の配線部と、
前記第２の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第２の配線部と、
前記第３の電気接点と電気的に接続され、前記基板上に設けられた第３の配線部と、
前記第１の配線部と電気的に接続され、前記基板上に設けられ、前記基板の長手方向に間隔を空けて配置された複数の電極部である第１の電極群と、
前記基板の長手方向に関して間隔を空けて前記第１の電極群の電極部と交互に配置されるように前記基板上に設けられた複数の電極部である第２の電極群と、
前記第２の電極群の一部であって、前記第２の配線部と電気的に接続され、前記基板の第１の加熱領域に設けられている第１の電極部と、
前記第２の電極群の一部であって、前記第３の配線部と電気的に接続され、前記第１の加熱領域を含み且つ前記第１の加熱領域よりも前記基板の長手方向に長い第２の加熱領域を前記第１の電極部と共に形成する第２の電極部と、
隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部が電気的に接続されるように、前記基板上において、隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部の間に設けられ、隣り合う前記第１の電極群の電極部と前記第２の電極群の電極部の間での通電によって発熱可能な複数の発熱部と、
前記第１の電気接点、前記第２の電気接点、及び前記第３の電気接点と電気的に接続可能に設けられ、前記複数の発熱部に給電するための給電回路であって、前記複数の発熱部のうち前記第１の加熱領域と異なる領域に位置する発熱部に給電するとき前記第１の加熱領域に位置する発熱部に給電される給電回路と、
前記給電回路による前記複数の発熱部への給電を遮断するための温度ヒューズと、
を有し、
前記温度ヒューズは、前記基板の長手方向に関し、前記複数の発熱部による加熱領域において前記第１の加熱領域とオーバーラップする領域にのみ設けられており、前記第１の加熱領域に位置する発熱部の昇温によって前記給電回路による前記複数の発熱部への給電を遮断することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、画像加熱装置又は加熱器において、基板の長手方向に隣り合う電極部の間での通電によって発熱する複数の発熱部を備え、長手方向に複数の加熱領域で発熱できるヒータが昇温した場合に、ヒータへの給電を単一の加熱領域のみに設けられた遮断素子（サーモスイッチ、温度ヒューズ）を用いて遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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におけるヒータの構成図である。
【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】コネクタについて説明する説明図である。
【図７】ハウジングについて説明する説明図である。
【図８】コンタクト端子について説明する説明図である。
【図９】実施例１における定着装置の状態を一覧にした図である。
【図１０】従来例における定着装置の状態を一覧にした図である。
【図１１】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１２】（ａ）は、ヒータの発熱方式を説明する説明図であり、（ｂ）は、ヒータの発熱領域の切り替え方式を説明する説明図である。
【図１３】従来例のヒータの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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】
【００１９】
［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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。ローラ３５は、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（画像加熱装置）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。
【００２４】
［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、定着装置４０の断面図である。図３は、定着装置４０の正面図である。図５は、定着装置４０の構成関係を説明する説明図である。
【００２５】
定着装置４０は、ヒータユニット６０（以後、ユニット６０と呼ぶ）によってシート上の画像を加熱する画像加熱装置である。ユニット６０は、可撓性の薄肉の定着ベルト６０３を、ベルト６０３の内面に当接するヒータ６００によって加熱する低熱容量な構成となっている。そのため、ベルト６０３を効率よく加熱することができ、定着開始時の立ち上げ性能に優れている。図２に示すように、ベルト６０３がヒータ６００と加圧ローラ７０（以後、ローラ７０と呼ぶ）に挟持されるとニップ部Ｎが形成される。そして、ベルト６０３は矢印方向（時計回り、図２）に、ローラ７０は矢印方向（反時計回り、図２）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、ヒータ６００の熱がベルト６０３を介してシートＰに付与されるため、シートＰ上のトナー画像Ｔはニップ部Ｎにて加熱・加圧されてシートＰに定着される。定着ニップ部Ｎを通過したシートＰはベルト６０３から分離され排出される。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。
【００２６】
ユニット６０は、シートＰ上の画像を加熱・加圧する為のユニットである。ユニット６０は、その長手方向がローラ７０の長手方向と平行となるように設けられている。ユニット６０は、ヒータ６００と、ヒータホルダ６０１（以後、ホルダ６０１と呼ぶ）と、支持ステー６０２（以後、ステー６０２と呼ぶ）と、ベルト６０３を備えている。
【００２７】
ヒータ６００は、ベルト６０３の内面に摺動可能に当接してベルト６０３を加熱する加熱部材である。また、ヒータ６００は、ニップ部Ｎの幅が所望の幅となるように、ベルト６０３をその内面側からローラ７０に向けて押圧する。ヒータ６００の形状は、幅（図２の左右方向長さ）５〜２０ｍｍ、ベルト６０３の幅方向に沿う長手方向長さ（図２の奥手前方向長さ）３５０〜４００ｍｍ、厚み０．５〜２ｍｍの板状の部材である。ヒータ６００はシートＰの搬送方向に直交する方向（シートＰの幅方向）を長手とする基板６１０と、抵抗発熱体６２０（以後、発熱体６２０と呼ぶ）を備えている。
【００２８】
ヒータ６００は、ホルダ６０１の下面にホルダ６０１の長手方向に沿って固定されている。なお、本実施例では、基板６１０の裏面側（ベルト６０３と摺動しない面側）に発熱体６２０を設けているが、これを基板６１０の表面側（ベルト６０３と摺動する面側）に設けてもよい。しかしながら、発熱体６２０の非発熱部によってベルト６０３に与える熱にムラが生じないように、基板６１０の均熱効果が得られる基板６１０の裏面側に発熱体６２０を設ける構成が望ましい。ヒータ６００の詳細は後述する。
【００２９】
ベルト６０３は、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）のベルト（フィルム）である。ベルト６０３としては、例えば、基材６０３ａ上に弾性層６０３ｂを設け、弾性層６０３ｂ上に離型層６０３ｃを設けたものが用いられる。基材６０３ａとしては、ステンレスやニッケル等の金属材料や、ポリイミド等の耐熱樹脂などが用いられる。弾性層６０３ｂとしては、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性及び耐熱性を有する材料を用いることができる。離型層６０３ｃとしては、フッ素樹脂やシリコーン樹脂を用いることが出来る。
【００３０】
本実施例のベルト６０３は、外径φ約３０ｍｍ、長手方向（幅方向、図２中の奥手前方向）の長さは約３３０ｍｍ、厚み約３０μｍの円筒状のニッケル部材を基材６０３ａとして用いている。そして、この基材６０３ａ上に厚み約４００μｍのシリコーンゴムの弾性層６０３ｂを形成し、さらに、厚み約２０μｍのフッ素樹脂チューブ（離型層６０３ｃ）を弾性層６０３ｂ上に被覆している。
【００３１】
なお、ベルト６０３との接触面側の基板６１０には摺動層６０３ｄとして、厚さ約１０μｍのポリイミド層を設けてもよい。ポリイミド層を設けた場合、定着ベルト６０３とヒータ６００の間の摺擦抵抗を低減してベルト６０３内面の磨耗を抑制することができる。さらに摺動性を高める場合は、ベルト内面にグリス等の潤滑剤を塗布するとよい。
【００３２】
ホルダ６０１は、ヒータ６００をベルト６０３の内面に向かって押圧した状態で保持する保持部材である。また、ホルダ６０１は、横断面（図２の面）が半円弧形状であり、ベルト６０３の回転軌道を規制する機能を備えている。ホルダ６０１には、耐熱性の樹脂等が用いられる。本例では、デュポン社のゼナイト７７５５（商品名）を使用した。
【００３３】
ステー６０２は、ホルダ６０１を介してヒータ６００を支持する。ステー６０２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）を使用した。
【００３４】
図３に示すように、ステー６０２は、その長手方向の両端部において、左右のフランジ４１１ａ、４１１ｂに支持されている。フランジ４１１ａ、４１１ｂを総称してフランジ４１１と呼ぶ。フランジ４１１は、ベルト６０３の長手方向の移動、および周方向の形状を規制している。フランジ４１１には耐熱性の樹脂等が用いられる。本実施例ではＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を使用した。
【００３５】
フランジ４１１ａと加圧アーム４１４ａとの間には加圧バネ４１５ａが縮められた状態で設けられている。フランジ４１１ｂと加圧アーム４１４ｂとの間にも加圧バネ４１５ｂが縮められた状態で設けられている。以後、加圧バネ４１５ａ、４１５ｂを総称して加圧バネ４１５と呼ぶ。このような構成により、フランジ４１１、ステー６０２を介して、加圧バネ４１５の弾性力がヒータ６００に伝わる。そして、ベルト６０３がローラ７０の上面に対して所定の押圧力で加圧され、所定幅のニップ部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（約１６ｋｇｆ）、総加圧力が約３１３．６Ｎ（約３２ｋｇｆ）である。
【００３６】
図３に示すように、コネクタ７００は、ヒータ６００に給電を行うためにヒータ６００と電気的に接続する給電部材である。コネクタ７００は、ヒータ６００の長手方向一端側に着脱可能に取り付けられる。コネクタ７００はヒータ６００に対して簡便に着脱可能に設けられているため、定着装置４０の組立や、ベルト６０３やヒータ６００が破損した際の交換を容易に行うことができ、メンテナンス性に優れている。コネクタ７００の詳細は後述する。
【００３７】
図２に示すように、ローラ７０は、ベルト６０３の外面に当接することでベルト６０３と協働してニップ部Ｎを形成するニップ形成部材である。ローラ７０には、金属製の芯金７１上に弾性層７２が、弾性層７２上に離型層７３が順に積層した多層構造となっている。芯金７１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７２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７３の材料の例としてはフッ素樹脂材料が挙げられる。
【００３８】
本実施例のローラ７０は、鉄製の芯金７１と、芯金７１上の発泡シリコーンゴムの弾性層７２と、弾性層７２上のフッ素樹脂チューブの離型層７３とを備えた構成となっている。また、ローラ７０の弾性層７２及び離型層７３を有する部分の寸法は、外径φ約２５ｍｍ、長さ約３３０ｍｍである。
【００３９】
サーミスタ（温度検知部）６３０は、ヒータ６００の裏面側（摺動面とは反対側）に設置された温度センサである。サーミスタ６３０は、発熱体６２０とは絶縁された状態でヒータ６００に接着されている。サーミスタ６３０は、ヒータ６００の温度を検知する機能を担っている。図５に示すように、サーミスタ６３０は、Ａ／Ｄコンバータ（不図示）を介して制御回路１００に接続しており、検知した温度に応じた出力を制御回路１００に送信する。
【００４０】
制御回路（制御部）１００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制御装置である。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１００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。
【００４１】
図５に示すように、制御回路１００は、電源１１０の通電内容を制御するように電源１１０と電気的に接続されている。また、制御回路１００は、サーミスタ６３０の出力を取得するようにサーミスタ６３０に電気的に接続されている。
【００４２】
制御回路１００はサーミスタ６３０から取得した温度情報を電源１１０の通電制御に反映させている。つまり、制御回路１００は、サーミスタ６３０の出力をもとに、電源１１０を介してヒータ６００へ供給する電力を制御している。本実施例では、制御回路１００が電源１１０の出力の波数制御を行うことで、ヒータ６００の発熱量を調整する。このような制御をおこなうことで、ヒータ６００は定着を行うための目標温度（例えば、約２００℃）で一定に維持される。
【００４３】
温度安全素子１２０（以後、素子１２０と呼ぶ）は、ヒータ６００が異常発熱した際にヒータ６００への給電を遮断する遮断素子である。素子１２０としては温度ヒューズやサーモスイッチ等の回路部材を用いることができる。素子１２０はヒータ６００の熱が伝わるように、ヒータ６００と対向する位置関係となるように配置される。本実施例の素子１２０は、ホルダ６０１とステー６０２の間に設けられている。なお、ヒータ６００の異常発熱を検知可能であれば素子１２０の位置はここには限られない。例えば、ホルダ６０１とヒータ６００の間に素子１２０を設けてもよい。また、素子１２０は、温度検知の為の温度検知面がホルダ６０１の上面から１〜２ｍｍ離れた（離間した）位置に配置される。このような構成により、定着装置４０は、ヒータ６００の急速な温度上昇によって素子１２０が誤作動することを抑制している。また、温度変化の少ない環境に配置することで素子１２０の劣化を抑制している。なお、ヒータ６００の温度が検知可能に配置されていれば、素子１２０の配置は上述した位置のみには限られない。例えば、ホルダ６０１の上面やヒータ６００に接触するように素子１２０を設けてもよい。しかしながら、上述した誤作動が抑制されている点において本実施例の構成が好ましい。素子１２０の詳細は後述する。
【００４４】
図３に示すように、ローラ７０の芯金７１は、側板４１の奥側と手前側の軸受け４１ａ、４１ｂを介して回転可能に保持されている。また、芯金７１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７０の芯金７１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７０は矢印方向（時計回り）に回転駆動する。そして、ニップ部Ｎにてローラ７０を介してベルト６０３に駆動力を伝達することで、ベルト６０３を矢印方向（反時計回り）に従動回転させる。
【００４５】
モータＭは、ギアＧを介してローラ７０を駆動する駆動手段である。図５に示すように、制御回路１００はモータＭの通電を制御するためにモータＭに電気的に接続されている。制御回路１００によって通電が行われると、モータＭはギアＧの回転（駆動）を開始する。
【００４６】
制御回路１００はモータＭの回転制御を行っている。制御回路１００は、モータＭを介してローラ７０とベルト６０３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にて狭持搬送するシートＰの速度が、所定のプロセススピード（例えば約２００［ｍｍ／ｓｅｃ］）となるように調整する。
【００４７】
［ヒータ］
次に、定着装置４０に用いられるヒータ６００についてその構成を詳細に説明する。図４は、実施例１におけるヒータの構成図である。図６は、コネクタ７００について説明する説明図である。図１２（ａ）は、ヒータ６００に用いる発熱方式を説明する説明図である。図１２（ｂ）は、ヒータ６００に用いる発熱領域の切り替え方式を説明する説明図である。
【００４８】
本実施例のヒータ６００は、図１２（ａ）、（ｂ）に示す発熱方式を用いるヒータである。図１２（ａ）に示すように、Ａ配線にはＡ電極〜Ｃ電極が接続されており、Ｂ配線にはＤ電極〜Ｆ電極が接続されている。Ａ配線に接続する電極とＢ配線に接続する電極は長手方向（左右方向、図１２（ａ））に交互に並べて配置されており、各電極の間には通電によって発熱する発熱体（発熱部）が接続されている。Ａ配線とＢ配線の間に電圧Ｖが印加されると、隣り合う電極の間には電位差が生じる。そして、図中の矢印で示すように、隣り合う発熱体で流れる電流の向きが互い違いとなるように、各発熱体に電流が流れる。本方式のヒータはこのように発熱を行う。また、図１２（ｂ）に示すように、Ｂ配線とＦ電極の間にスイッチ等を設けてＢ配線とＦ電極の接続を切断したとき、Ｂ電極とＣ電極は同電位であるので、その間の発熱体には電流が流れなくなる。本方式では、長手方向に並べられた発熱体のそれぞれに個別に通電が行われるため、このようにして配線の接続の一部を切断することで、複数の発熱体の一部だけを発熱させることができる。つまり本方式では配線間にスイッチ等を設けることで発熱領域を切り替えることができる。ヒータ６００は、上述した方式を用いて発熱体６２０の発熱領域を切り替え可能に構成している。
【００４９】
発熱体は通電が行われるのであれば電流の向きに関係なく発熱するが、本方式のように長手方向に沿った向きに電流が流れるように発熱体と電極を配置することが好ましい。なぜならば、本方式では、発熱体に流れる電流が短手方向（長手方向と直交する方向、図１２（ａ）において上下方向）に沿った向きとなるように電極を配置する構成と比べて次のような利点があるからである。発熱体に通電してジュール発熱をさせる場合、発熱体はその抵抗値に応じた発熱を行うため、発熱体は抵抗値が所望の値となるように流す電流の向きに応じて寸法、材質が設計される。このとき、発熱体を設ける基板の寸法は、長手方向に比べて短手方向が非常に短い。そのため、短手方向に電流を流す場合、低抵抗の材料を用いて発熱体に所望の抵抗値を持たせることは困難である。一方で、長手方向に電流を流す場合、低抵抗の材料を用いて発熱体に所望の抵抗値を持たせることは比較的に容易である。つまり、短手方向に電流を流すヒータにおいて抵抗率の低い材料で発熱体を形成する場合、ヒータの短手方向のサイズが大型化する虞がある。詳細には、上述したヒータにおいて低抵抗効率の材料で発熱体に十分な抵抗を持たせるためには、発熱体を基板の短手方向に十分に長く設けることが求められる。そのため、この発熱体を配置可能なサイズの基板が求められ、ヒータの短手方向のサイズが大型化する虞がある。また、上述するヒータにおいて抵抗率の高い材料で発熱体を形成する場合、ヒータの長手方向の温度分布が不均一となる虞がある。高抵抗率の材料を用いて発熱体を形成すると、発熱体を基板の短手方向に短く設けることができる。しかしながら、このような発熱体はその寸法の誤差によって抵抗が大きく変化してしまう。また、発熱体に高抵抗の材料を用いる場合、発熱体の厚みムラにより通電時に温度ムラを招く虞がある。例えば、スクリーン印刷等によって基板の長手方向に沿って発熱体材料を塗布する場合、その短手方向において５％程度の厚みムラを生じることがある。これは、ヘラ状の部材の短手方向の微少な圧力差によって発熱体材料の塗りムラを生じるためである。そのため、この発熱体は抵抗分布が不均一となり、ヒータはその長手方向において温度ムラを生じる。そして、このヒータを用いて定着した画像はグロスむらを生じる虞があった。したがって、上述した構成のヒータを実用化することは困難であった。したがって、本方式のように長手方向に通電するように発熱体と電極を配置する構成が好ましい。
【００５０】
また、長手方向に並べられた発熱体のそれぞれに個別に通電を行う場合、本方式のように隣り合う発熱体で流れる電流の向きが互い違いとなるように発熱体と電極を配置することが好ましい。発熱体と電極の他の配置方法としては、両端が電極に接続された複数の発熱体を、長手方向に並べて配置して、長手の同一方向に通電する方法が考えられる。しかしながらこの方法では隣り合う発熱体間に２つの電極が配置されるため、短絡の虞がある。また、求められる電極の数が増え、大きな非発熱部を生じてしまう。そのため、本方式のように隣り合う発熱体で間に位置する電極を兼用するように発熱体と電極を配置することが望ましい。この配置方法により、電極間での短絡の虞を解消し、また、非発熱部を小さくすることができる。
【００５１】
なお、本実施例では、図１２（ａ）のＡ配線に相当するものが共通配線６４０であり、Ｂ配線に相当するものが対向配線６５０、６６０ａ、６６０ｂである。また、図１２（ａ）のＡ電極〜Ｃ電極に相当するものが共通電極６４２ａ〜６４２ｇであり、Ｄ電極〜Ｆ電極に相当するものが、対向電極６５２ａ〜６５２ｄ、６６２ａ、６６２ｂである。また、図１２（ａ）の発熱体に相当するものが、発熱体６２０ａ〜６２０ｌである。以後、共通電極６４２ａ〜６４２ｇを総称して共通電極６４２と呼ぶ。対向電極６５２ａ〜６５２ｅを総称して対向電極６５２と呼ぶ。対向電極６６２ａ〜６６２ｂを総称して対向電極６６２と呼ぶ。対向配線６６０ａ、６６０ｂを総称して対向配線６６０と呼ぶ。発熱体６２０ａ〜６２０ｌを総称して発熱体６２０と呼ぶ。以下、ヒータ６００の構成について図面を用いて詳細に説明する。
【００５２】
図４及び図６に示すように、ヒータ６００は、基板６１０と、基板６１０上の発熱体６２０と導体のパターン（配線）と、発熱体６２０と導体のパターン（配線）を覆う絶縁コート層６８０（以後、コート層６８０と呼ぶ）を備えている。
【００５３】
基板６１０は、ヒータ６００の寸法や形状を決定する部材であり、ベルト６０３の長手方向に沿って当接可能な部材である。基板６１０の材料には、耐熱性・熱伝導性・電気絶縁性などに優れたアルミナ・窒化アルミ等のセラミック材料が用いられる。本実施例では長手方向（左右方向、図４）長さが約４００ｍｍ、短手方向（上下方向、図４）長さ約１０ｍｍ、厚さ約１ｍｍのアルミナの板部材を用いている。
【００５４】
基板６１０の裏面上には、導電厚膜ペーストを用いて厚膜印刷法（スクリーン印刷法）によって発熱体６２０と導体パターン（配線）が形成されている。本実施例では、導体パターンには抵抗率が低くなるように銀ペーストが用いられており、発熱体６２０には抵抗率が高くなるように銀−パラジウム合金のペーストが用いられている。また、発熱体６２０と導体のパターンは、図６に示すように、耐熱性ガラスからなるコート層６８０によって被覆されており、リークやショートが生じないように電気的に保護されている。
【００５５】
図４に示すように、基板６１０の長手方向の一端側６１０ａには、導体パターンの一部としての電気接点６４１、６５１、６６１が設けられている。基板６１０の長手方向の他端側６１０ｃには、発熱体６２０と導体パターンの一部としての共通電極６４２ａ〜６４２ｇと対向電極６５２ａ〜６５２ｅ、６６２ａ〜６６２ｂが設けられている。基板の一端側６１０ａと他端側６１０ｃの間には、中間領域６１０ｂが設けられている。発熱体６２０よりも基板６１０の短手方向の一端側６１０ｄには、導体パターンの一部としての共通配線６４０が設けられている。発熱体６２０よりも基板６１０の短手方向の他端側６１０ｅには、導体パターンの一部としての対向配線６５０、６６０が設けられている。
【００５６】
発熱体６２０（６２０ａ〜６２０ｌ）は、通電によってジュール熱を生じる抵抗体である。発熱体６２０は、基板６１０上にその長手方向に沿った１つの発熱体として形成されており、基板６１０の略中央付近の領域６１０ｃ（図４）に配置されている。発熱体６２０は抵抗値が所望の値となるように、幅（基板６１０の短手方向長さ）１〜４ｍｍ、厚み５〜２０μｍに調整されている。本実施例の発熱体６２０は、幅約２ｍｍ、厚み約１０μｍである。また、発熱体６２０の長手方向の総長さは約３２０ｍｍであり、Ａ４サイズ（幅約２９７ｍｍ）のシートＰを加熱可能な長さを十分に有する。
【００５７】
発熱体６２０上には後述する７本の共通電極６４２ａ〜６４２ｇが長手方向に間隔をあけて並べて積層されている。換言すると、発熱体６２０は共通電極６４２ａ〜６４２ｇによって長手方向に６つの区間に区切られている。基板６１０の長手方向に沿った各区間の長さは約５３．３ｍｍである。さらに、発熱体６２０の長手方向における各区間の中央部には６本の対向電極６５２、６６２（６５２ａ〜６５２ｄ、６６２ａ、６６２ｂ）の１つがそれぞれ積層されている。こうして、発熱体６２０は合計１２の小区間に区切られる。１２の小区間に区切られた発熱体６２０は複数の発熱体（複数の発熱素子）６２０ａ〜６２０ｌとみなすことができる。別の見方をすれば、複数の発熱体６２０ａ〜６２０ｌは、隣り合う電極同士を電気的に接続しているといえる。なお基板６１０の長手方向に沿った小区間の長さは約２６．７ｍｍである。また、発熱体６２０の小区間の長手方向の抵抗値は約１２０Ωである。このような構成により、発熱体６２０は、その長手方向において部分的に発熱することができる。
【００５８】
なお、発熱体６２０は長手方向の抵抗率は均一となるように形成されており、各発熱体６２０ａ〜６２０ｌは略等しい寸法となっている。そのため、各発熱体６２０ａ〜６２０ｌの抵抗値は実質的に等しい。したがって、給電時に並列に接続される場合、発熱体６２０の発熱分布は均一となる。しかしながら、各発熱体６２０ａ〜６２０ｌは必ずしも略等しい寸法、略等しい抵抗率となっていなくてもよい。例えば、発熱体６２０ａと６２０ｌの抵抗値を大きくして発熱体６２０の端部での温度ダレを防止してもよい。なお、発熱体６２０上の共通電極６４２及び対向電極６５２、６６２が形成された位置では、発熱体６２０はほぼ発熱しない。しかしながら、基板６１０の均熱作用があるため、電極の太さを１ｍｍ以下に抑えることで、定着処理への影響は無視できる程度となる。本実施例の各電極の太さは１ｍｍ以下となっている。
【００５９】
第１の電極としての共通電極６４２（６４２ａ〜６４２ｇ）は、上述した導体パターンの一部である。共通電極６４２は、発熱体６２０の長手方向と直交するように基板６１０の短手方向に沿って設けられる。本実施例では、共通電極６４２は発熱体６２０上に積層するように設けられている。共通電極６４２は、本実施例では、発熱体６２０に接続する電極のうち、発熱体６２０の長手方向一端から奇数番目に位置する各電極である。共通電極６４２は、後述する共通配線６４０等を介して、電源１１０の一方側の端子１１０ａ（一方の端子側）に接続する。
【００６０】
第２の電極としての対向電極６５２、６６２は、上述した導体パターンの一部である。対向電極６５２、６６２は、発熱体６２０の長手方向と直交するように基板６１０の短手方向に沿って設けられる。対向電極６５２、６６２は発熱体６２０に接続する電極のうち、上述した共通電極６４２以外の電極である。つまり、本実施例では、発熱体６２０の長手方向一端から偶数番目に位置する各電極である。
【００６１】
つまり、共通電極６４２と対向電極６６２、６５２は発熱体の長手方向に交互に並べて配置されている。対向電極６５２、６６２は、後述する対向配線６５０、６６０等を介して、電源１１０の他方側の端子１１０ｂ（他方の端子側）に接続する。
【００６２】
共通電極６４２及び、対向電極６５２、６６２は発熱体６２０に給電する為の電極部として機能を有する。なおここでは、発熱体６２０の長手方向一端から奇数番目を共通電極６４２、発熱体６２０の長手方向端部から偶数番目を対向電極６５２、６６２として説明したが、ヒータ６００はこの構成には限られない。例えば、発熱体６２０の長手方向一端から偶数番目を共通電極６４２、発熱体６２０の長手方向端部から奇数番目を対向電極６５２、６６２としてもよい。
【００６３】
また、本実施例では、発熱体６２０に接続する全ての対向電極うちの４つを対向電極６５２として設けている。また、発熱体６２０に接続する全ての対向電極うちの２つを対向電極６６２として設けている。しかしながら、対向電極の割り振りは本実施例の構成には限られず、ヒータ６００が対応する発熱幅に応じて適宜変更してよい。例えば、対向電極６５２を２つ、対向電極６６２を４つとしてもよい。
【００６４】
共通配線６４０は、上述した導体パターンの一部である。共通配線６４０は、基板の一端側６１０ｄにおいて基板６１０の長手方向に沿って基板の一端側６１０ａへと延びている。共通配線６４０は発熱体６２０（６２０ａ〜６２０ｌ）に接続された共通電極６４２（６４２ａ〜６４２ｇ）に接続されている。共通配線６４０は後述する電気接点６４１に接続されている。本実施例では、コート層６８０によって確実に絶縁されるように共通配線６４０と各対向電極との間に約４００μｍの間隔を設けている。
【００６５】
対向配線６５０は、上述した導体パターンの一部である。対向配線６５０は基板の他端側６１０ｅにおいて基板６１０の長手方向に沿って基板の一端側６１０ａへと延びている。また、対向配線６５０は発熱体６２０（６２０ｃ〜６２０ｊ）に接続された対向電極６５２（６５２ａ〜６５２ｄ）に接続されている。対向配線６５０は後述する電気接点６５１に接続されている。
【００６６】
対向配線６６０（６６０ａ、６６０ｂ）は、上述した導体パターンの一部である。対向配線６６０ａは基板の他端側６１０ｅにおいて基板６１０の長手方向に沿って基板の一端側６１０ａへと延びている。また、対向配線６６０ａは発熱体６２０（６２０ａ、６２０ｂ）に接続された対向電極６６２ａに接続されている。また、対向配線６６０ａは、後述する電気接点６６１に接続されている。対向配線６６０ｂは基板の他端側６１０ｅにおいて基板６１０の長手方向に沿って基板の一端側６１０ａへと延びている。対向配線６６０ｂは発熱体６２０に接続する対向電極６６２ｂに接続されている。また、対向配線６６０ｂは、後述する電気接点６６１に接続されている。本実施例では、コート層６８０によって確実に絶縁されるように対向配線６６０ａと共通電極６４２の間に約４００μｍの間隔を設けている。また、対向配線６６０ａと６５０の間及び対向配線６６０ｂと６５０の間には約１００μｍの間隔が設けられている。
【００６７】
電気接点６４１、６５１、６６１は、上述した導体パターンの一部である。電気接点６４１、６５１、６６１は、後述するコネクタ７００からの給電を確実に受けられるように２．５ｍｍ×２．５ｍｍ以上の面積を有することが望ましい。本実施例の電気接点６４１、６５１、６６１は、基板６１０の長手方向に沿った長さを約３ｍｍとし、基板６１０の短手方向に沿った長さを２．５ｍｍ以上の配置可能な各長さとした。電気接点６４１、６５１、６６１は、発熱体６２０よりも基板の一端側６１０ａにおいて、基板６１０の長手方向に約４ｍｍの間隔をあけて並べて設けられている。図６に示すように、電気接点６４１、６５１、６６１のある部位にはコート層６８０が設けられておらず電気接点６４１、６５１、６６１は露出した状態となっている。また、電気接点６４１、６５１、６６１は、基板６１０のベルト６０３の長手方向端部から突出する領域６１０ａに設けられる。そのため、電気接点６４１、６５１、６６１は、コネクタ７００と接触して電気的に接続することができる。
【００６８】
ヒータ６００にコネクタ７００が接続されて、電気接点６４１と電気接点６５１の間に電圧が印加された場合、共通電極６４２（６４２ｂ〜６４２ｆ）と対向電極６５２（６５２ａ〜６５２ｄ）の間に電位差が生じる。そのため、発熱体６２０ｃ、６２０ｄ、６２０ｅ、６２０ｆ、６２０ｇ、６２０ｈ、６２０ｉ、６２０ｊにおいて、基板６１０の長手方向に沿った電流が隣り合う発熱体で互い違いの向きに流れる。そして、第１の発熱領域としての発熱体６２０ｃ、６２０ｄ、６２０ｅ、６２０ｆ、６２０ｇ、６２０ｈ、６２０ｉ、６２０ｊがそれぞれ発熱する。
【００６９】
ヒータ６００にコネクタ７００が接続されて、電気接点６４１と電気接点６６１の間に電圧が印加された場合、共通配線６４０及び対向配線６６０ａを介して、共通電極６４２と対向電極６６２ａの間に電位差が生じる。そのため、発熱体６２０ａ、６２０ｂにおいて、基板６１０の長手方向に沿った電流が隣り合う発熱体で互い違いの向きに流れる。そして、第１の発熱領域に隣接する第２の発熱領域としての発熱体６２０ａ、６２０ｂがそれぞれ発熱する。
【００７０】
ヒータ６００にコネクタ７００が接続されて、電気接点６４１と電気接点６６１の間に電圧が印加された場合、共通配線６４０及び対向配線６６０ｂを介して、共通電極６４２と対向電極６６２ｂの間に電位差が生じる。そのため、発熱体６２０ｋ、６２０ｌにおいて、基板６１０の長手方向に沿った電流が隣り合う発熱体で互い違いの向きに流れる。そして、第１の発熱領域に隣接する第３の発熱領域としての発熱体６２０ｋ、６２０ｌがそれぞれ発熱する。
【００７１】
このように、ヒータ６００は電圧をかける電気接点を選択することで、発熱体６２０ａ〜６２０ｌの中から発熱させたい発熱体に選択的に通電することができる。
【００７２】
基板の一端側６１０ａと他端側６１０ｃの間には中間領域６１０ｂが設けられている。詳細には、本実施例では、基板６１０の共通電極６４２ａと電気接点６５１との間の領域が中間領域６１０ｂである。中間領域６１０ｂは、ベルト６０３内に配置されるヒータ６００に対して、コネクタ７００を取り付けられるようにするための猶予の間隔である。本実施例では中間領域として約２６ｍｍを設けた。この値は、共通電極６４２ａと電気接点６５１の間を絶縁する為の距離よりも十分に大きい。
【００７３】
［コネクタ］
次に、定着装置４０に用いられるコネクタ７００についてその構成を詳細に説明する。図７は、ハウジング７５０ついて説明する説明図である。図８、コンタクト端子７１０について説明する説明図である。本実施例のコネクタ７００はヒータ６００に取り付けられることでヒータ６００に電気的に接続される。詳細には、コネクタ７００は、電気接点６４１に接触して電気的に接続可能なコンタクト端子７１０と、電気接点６５１に接触して電気的に接続可能なコンタクト端子７３０と、を備えている。また、電気接点６６１に接触して電気的に接続可能なコンタクト端子７２０を備えている。そして、コネクタ７００とベルト６０３が接触しないように、ヒータ６００のベルト６０３の長手方向から突出した領域の表裏をコネクタ７００が挟みこむことで、各コンタクト端子が各電気接点に接続する。このような構成である本実施例の定着装置４０では、コネクタと電気接点との接続に半田付け等を用いない。そのため、定着処理の実行に伴い温度上昇するヒータ６００とコネクタ７００との間の接続を高い信頼性で維持することができる。また、本実施例の定着装置４０では、コネクタ７００がヒータ６００に対して着脱可能であるため、ベルト６０３やヒータ６００の交換を容易に行うことが出来る。以下、コネクタ７００の構成について図面を用いて詳細に説明する。
【００７４】
図６に示すように、金属製のコンタクト端子７１０、７２０、７３０を備えたコネクタ７００は、基板の一端側６１０ａにおいて基板６１０の短手方向からヒータ６００に取り付けられる。各コンタクト端子７１０、７２０、７３０についてコンタクト端子７１０を例に説明する。図８に示すように、コンタクト端子７１０は、電気接点６４１と後述する電源端子１１０ａを電気的につなぐ部材である。コンタクト端子７１０は電気接点６４１に接触するための電気接点７１１と、電源端子１１０ａに接続するためのケーブル７１２を備えている。コンタクト端子７１０はコの字の形状をしており、図８の矢印方向に移動させることでコの字の形状の隙間にヒータ６００を差し込むことができる。コンタクト端子７１０の電気接点６４１と接触する個所には電気接点７１１が設けてあり、この電気接点７１１が電気接点６４１と接触することで電気接点６４１とコンタクト端子７１０が電気的に接続する。この電気接点７１１は板バネ性を有しているため押圧しながら電気接点６４１と接触する。そのため、コンタクト端子７１０は、ヒータ６００の表裏を挟み込んでその位置を固定することが出来る。
【００７５】
同様に、コンタクト端子７２０は、電気接点６６１と後述するＳＷ６６３を電気的につなぐ部材である。コンタクト端子７２０は電気接点６６１に接触するための電気接点７２１（不図示）と、ＳＷ６６３に接続するためのケーブル７２２を備えている。
【００７６】
同様に、コンタクト端子７３０は、電気接点６５１と後述するＳＷ６５３を電気的につなぐ部材である。コンタクト端子７３０は電気接点６５１に接触するための電気接点７３１（不図示）と、ＳＷ６５３に接続するためのケーブル７３２を備えている。
【００７７】
図７に示すように、金属製の各コンタクト端子７１０、７２０、７３０は樹脂製のハウジング７５０に一体に保持されている。各コンタクト端子７１０、７２０、７３０は、ヒータ６００にコネクタ７００を取り付ける際に電気接点６４１、６６１、６５１にそれぞれ接続可能にハウジング７５０内において間隔をあけて並べて配置されている。各コンタクト端子間には隔壁が設けられており、各コンタクト端子間の電気的な絶縁性が保たれている。
【００７８】
なお、上述した説明では、コネクタ７００を基板６１０の短手方向端部から取り付ける例について説明したが、コネクタ７００の基板６１０への取り付け方はこれのみには限られない。たとえば、コネクタ７００を基板の長手方向端部から取り付ける構成であってもよい。
【００７９】
［ヒータへの給電］
次に、ヒータ６００への給電方法について説明する。図９は、実施例１における定着装置の状態を一覧にした図である。本実施例の定着装置４０は、シートＰの幅サイズに応じてヒータ６００への給電を制御することで、ヒータ６００の発熱領域の幅サイズを変更可能である。このような構成により、シートＰに効率よく熱を供給することができる。なお、本実施例の定着装置４０は、中央基準でシートＰを搬送するため、発熱領域も中央を基準して広がっている。また、制御回路１００でヒータ６００の発熱を制御する定着装置４０は、万が一、制御回路１００が制御不能な暴走状態となった場合にヒータ６００が異常発熱する虞がある。そのため、本実施例では、ヒータ６００の異常発熱時にヒータ６００への給電を遮断できるように素子１２０を設けている。さらには、複数の発熱体６２０ａ〜６２０ｌが基板６１０の長手方向に並ぶヒータ６００のいずれの位置で異常発熱が発生しても、１つ（単一）の素子１２０によって検知できるように定着装置４０は構成されている。詳細には、ヒータ６００に給電するための回路構成を工夫することで、ヒータ６００への通電時に発熱体６２０ｃ〜６２０ｊが必ず発熱するようにしている。そのため、この必ず発熱する発熱体６２０ｃ〜６２０ｊの温度を検知することで、素子１２０は、ヒータ６００の発熱領域の幅サイズによらずにヒータ６００の異常発熱を検知することができる。以下、ヒータ６００への給電について図面を用いて詳細に説明する。
【００８０】
電源１１０は、ヒータ６００に電力を供給する機能を有する回路である。本実施例では単相交流の実効値が約１００Ｖの商用電源（交流電源）を用いている。本実施例の電源１１０は、電位の異なる電源端子１１０ａと電源端子１１０ｂとを備えている。なお、ヒータ６００に電力を供給する機能を有していれば、電源１１０は直流電源であってもよい。
【００８１】
図５に示すように、制御回路１００は、ＳＷ（接続部）６５３、ＳＷ（接続部）６６３をそれぞれ制御するためにＳＷ６５３、ＳＷ６６３にそれぞれ電気的に接続されている。
【００８２】
ＳＷ６５３は、電源端子１１０ｂと、電気接点６５１の間に設けられたスイッチである。ＳＷ６５３は、制御回路１００からの指示に応じて、電源端子１１０ｂと電気接点６５１とを素子１２０を介して接続するか否かの切り替えを行う。つまり、ＳＷ６５３は、電源端子１１０ｂと電気接点６５１とをＯＮ／ＯＦＦ可能に接続する。ＳＷ６６３は、ＳＷ６５３と電気接点６６１の間に設けられたスイッチである。ＳＷ６６３は、制御回路１００からの指示に応じて、ＳＷ６５３と電気接点６６１とを接続するか否かの切り替えを行う。つまり、ＳＷ６５３と電気接点６６１とをＯＮ／ＯＦＦ可能に接続する。
【００８３】
ここで、電源１１０、電源端子１１０ａ、１１０ｂ、ＳＷ６５３、ＳＷ６６３は、ヒータ６００に給電すべくヒータ６００に接続される給電回路１５０として機能する。
【００８４】
素子１２０は、上述したようにヒータ６００が異常発熱した際にヒータ６００への給電を遮断する。詳細には、素子１２０はＳＷ６５３と電源端子１１０ｂとの間を電気的に接続しており、ヒータ６００の異常発熱の検知時にはその接続を遮断する。つまり、ヒータ６００が異常発熱した場合、素子１２０によって給電回路１５０とヒータ６００の間の電気的な接続が遮断される。
【００８５】
制御回路１００は、ジョブの実行指示の受信にともない、定着処理に使用されるシートＰの幅サイズ情報を取得する。そして、シートＰの幅サイズ情報に応じてＳＷ６５３、ＳＷ６６３のＯＮ／ＯＦＦの組みあわせを制御し、発熱体６２０の発熱幅が、シートＰを加熱処理するのに適した発熱幅となるように制御する。
【００８６】
シートＰが大サイズ（所定の幅サイズのシートＰよりも所定幅広いシートＰの一例）の場合、たとえばＡ３サイズを縦送りするシートＰや、Ａ４サイズを横送りするシートＰの場合、シートＰの幅サイズは約２９７ｍｍとなる。そのため、制御回路１００は、発熱体６２０を発熱幅Ｂ（図５）まで発熱させる制御を行う。したがって、制御回路１００はＳＷ６５３、ＳＷ６６３のすべてをＯＮ状態とする。その結果、ヒータ６００には電気接点６４１、６６１、６５１からの給電が行われ、発熱体６２０は１２の小区間全てが発熱する。つまり、第１の発熱体としての発熱体６２０ｃ〜６２０ｊと第２の発熱体としての発熱体６２０ａ、６２０ｂ、６２０ｋ、６２０ｌが発熱する。なお、発熱体６２０ａ、６２０ｂは一端側の発熱体として機能し、発熱体６２０ｋ、６２０ｌは他端側の発熱体として機能する。このとき、ヒータ６００は、約３２０ｍｍの領域が均一に発熱するので、約２９７ｍｍのシートＰを加熱するのに適している。
【００８７】
シートＰのサイズが小サイズ（所定の幅サイズのシートＰの一例）の場合、たとえばＡ４サイズを縦送りするシートＰや、Ａ５サイズを横送りするシートＰの場合、シートＰの幅サイズは約２１０ｍｍとなる。そのため、制御回路１００は、発熱体６２０を発熱幅Ａ（図５）まで発熱させる制御を行う。したがって、制御回路１００はＳＷ６５３をＯＮ状態にしてＳＷ６６３をＯＦＦ状態にする。その結果、電気接点６４１、６５１から給電が行われ、発熱体６２０は１２の小区間のうち８の小区間が発熱する。つまり、第１の発熱体としての発熱体６２０ｃ〜６２０ｊが発熱する。このとき、ヒータ６００は、約２１３ｍｍ領域が均一に発熱するので、約２１０ｍｍのシートＰを加熱するのに適している。
【００８８】
なお給電回路１５０は、ＳＷ６５３の下流側（ヒータ６００側）にＳＷ６６３が配置された入れ子構造である。そのため、ＳＷ６６３がＯＮした状態であっても、ＳＷ６５３がＯＮした状態でなければ、電気接点６６１からヒータ６００へは給電が行われない。つまり、給電回路１５０は、発熱体６２０ｃ〜６２０ｊに接続することで発熱体６２０ａ、６２０ｂ、６２０ｋ、６２０ｌとの電気的な接続が許容される。そのため、
発熱体６２０ｃ〜６２０ｊが発熱しない状態で、発熱体６２０ａ、６２０ｂ、６２０ｋ、６２０ｌが発熱することがない。換言すると、ヒータ６００に給電が行われる場合、シートＰの幅サイズによらず、発熱体６２０ｃ〜６２０ｊは必ず発熱する。
【００８９】
また、上述した構成に伴い、ヒータ６００の長手方向に対する素子１２０の位置が決定される。つまり、ヒータ６００に給電が行われると必ず発熱する発熱体６２０ｃ〜６２０ｊのいずれかと対向する位置関係となるように、素子１２０は配置される。ここでは、間に物を介して対向している関係を対向する位置関係と呼ぶ。本実施例では、ホルダ６０１を介して、ヒータ６００と素子１２０が対向している。素子１２０は、温度検知の精度の観点から、発熱体６２０ｃ〜６２０ｊのうち中央側に位置するものと対向する位置関係となることが望ましい。換言すると、基板６１０による伝熱の影響で温度ダレし易い発熱体６２０ｃ、６２０ｊは好ましくない。本実施例の素子１２０は、発熱体６２０ｆと対向する位置関係となるように配置されている。そして、発熱体６２０ｆが発熱すると、基板６１０、コート層６８０、ホルダ６０１を介して素子１２０に熱が伝わる。そして、発熱体６２０ｆが異常発熱温度（更なる所定の温度、例えば、２６０℃〜３００℃）となり、素子１２０が作動温度（例えば、約２６０℃）まで加熱されると、素子１２０は電源端子１１０ｂとＳＷ６５３の間の接続を遮断する。
【００９０】
上述した内容をまとめると、本実施例の定着装置４０が取り得る状態は図９に示すように４通りである。図９は、実施例１における定着装置の状態を一覧にした図である。図９において、左側の２列にＳＷ６５３、６６３のＯＮ／ＯＦＦ状態を示し、右側の３列は発熱体６２０の給電状態を示す。そして、ＳＷ６５３、６６３のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせによる発熱体１０２５の給電状態を状態１〜４で示す。なお、図９において、左側の２列で用いる「○」はＳＷ６５３，６６３のＯＮ状態を示し、「×」はＯＦＦ状態を示す。右側の３列において「○」は発熱体に給電が行われていることを示し、「×」は給電が行われていないことを示す。また、発熱域（発熱幅）Ａは発熱体６２０ｃ〜６２０ｊに相当する。発熱域ｂ１は第１の発熱素子としての発熱体６２０ａ、６２０ｂに相当する。発熱域ｂ２は第２の発熱素子としての発熱体６２０ｋ、６２０ｌに相当する。
【００９１】
例えば状態１では、スイッチはＳＷ６５３がＯＮ状態であって、発熱域は発熱域Ａが発熱すること事を示す。以下同じように見ると、状態２では、スイッチはＳＷ６５３、ＳＷ６６３共にＯＮ状態であって、発熱域は発熱域Ａ、ｂ１、ｂ２がともに発熱すること事を示す。つまり、発熱幅Ｂの範囲で発熱体６２０が発熱することを示す。状態３では、スイッチはＳＷ６６３がＯＮ状態であって、発熱域はいずれも発熱しないことを示す。状態４では、スイッチはいずれもＯＦＦ状態であって、発熱域はいずれも発熱しないことを示す。
【００９２】
したがって、本実施例では複数の発熱体６２０のいずれかが発熱するとき、必ず発熱幅Ａに位置する発熱体が発熱する。そのため、発熱幅Ａの温度を監視することで、ヒータ６００の異常発熱を確実に検知できる。
【００９３】
以上の事から、本実施例ではＳＷ６５３、６６３のＯＮ／ＯＦＦが制御不能になったとしても、少ない安全素子でヒータ６００の異常発熱を検知できる。詳細には、発熱幅Ａに位置する発熱体６２０ｃ〜６２０ｊと対向する位置関係となるように素子１２０を配置することで、制御回路１００の暴走によりヒータ６００が異常発熱してもヒータ６００の給電を確実に遮断できる。
【００９４】
また本実施例では、対応する発熱パターンは２種類であるが、これより多くの発熱パターンに対応できるように定着装置４０を構成してもよい。例えば３、４種類の発熱パターンに対応できる定着装置であっても、本実施例を適用できる。つまり、３、４種類の発熱パターンの中に給電時に必ず発熱する発熱体を設け、この発熱体の温度を素子１２０で検知することで、異常発熱時のヒータ６００への給電を確実に遮断できる。
【００９５】
（従来例）
本実施例の効果を検証するため、従来例（特許文献２、特開２０１２−３７６１３号公報）との比較を行う。図１０は従来例の定着装置の状態を一覧にした図である。図１３は従来例の定着装置の構成を示す説明図である。
【００９６】
図１３に示す従来例のヒータ１００６は、基板の長手方向に並んだ複数の発熱体に対して、基板の長手方向に沿った電流を流す点において本実施例と同様である。また、シートの幅サイズに応じて発熱させる発熱体の個数を変更する点においても本実施例と同様である。本実施例と従来例の主な差異は、発熱体への給電方法にある。本実施例の給電方法では、電極とこれに接続される電源端子の関係が固定されているが、従来例ではスイッチの切り替えに応じて電極と電源端子の関係が変化する。そのため、本実施例では給電回路内においてＳＷ６５３とＳＷ６６３を入れ子構造に配置できるが、従来例ではスイッチを入れ子構造に配置することは困難であった。以下、従来例のヒータ１００６について図面を用いて詳細に説明する。
【００９７】
まず、従来例の定着装置について説明する。従来例の定着装置は、基板１０２１の長手方向に並ぶ複数の発熱体１０２５ａ〜１０２５ｅを備えており、シートＰの幅サイズに応じてヒータ１００６の発熱幅を変更する。従来例のヒータ１００６の発熱幅の変更は、スイッチ１０３３ａ、１０３３ｂ、１０３３ｃ、１０３３ｄのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせによって行われる。以後、スイッチ１０３３ａ、１０３３ｂ、１０３３ｃ、１０３３ｄをスイッチ１０３３と総称する。例えば、大きな幅サイズのシートＰを加熱するとき、図１３（ａ）のようにスイッチ１０３３ａ、１０３３ｂをＯＮにして、スイッチ１０３３ｃ、１０３３ｄをＯＦＦにする。このとき、電極１０２７ａ、１０２７ｃ、１０２７ｅ、は電源端子１０３１ａ側に接続され電極１０２７ｂ、１０２７ｄ、１０２７ｆは電源端子１０３１ｂ側に接続される。そのため、隣り合う電極間で電位差が生じて発熱体１０２５ａ〜１０２５ｅが発熱する。また、小さな幅サイズのシートＰを加熱するとき、図１３（ｂ）のようにスイッチ１０３３ａ、１０３３ｂをＯＦＦにして、スイッチ１０３３ｃ、１０３３ｄをＯＮにする。このとき、電極１０２７ａ、１０２７ｂ、１０２７ｄは電源端子１０３１ａ側に接続され電極１０２７ｃ、１０２７ｅ、１０２７ｆは電源端子１０３１ｂ側に接続される。そのため、隣り合う電極間で電位差が生じて、発熱体１０２５ｂ、１０２５ｃ、１０２５ｄ、が発熱する。このように従来例では、スイッチ１０３３のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせによって電極の接続する電源端子が変化する。
【００９８】
このような定着装置では、スイッチ１０３３の部品が経年劣化等で不良となった場合や、制御部が暴走した場合等に、スイッチ１０３３が制御不能となる虞がある。
【００９９】
従来例の定着装置は、図１３に示すように４つのスイッチ１０３３を備えているため、そのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせは１６通りである。そして、スイッチ１０３３のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせに応じて、発熱体１０２５ａ、１０２５ｂ、１０２５ｃ、１０２５ｄ、１０２５ｅには図に示すように給電が行われる。以後、発熱体１０２５ａ、１０２５ｂ、１０２５ｃ、１０２５ｄ、１０２５ｅを発熱体１０２５と総称する。図１０において、左側の４列にはスイッチ１０３３のＯＮ／ＯＦＦ状態を示し、右側の５列は発熱体１０２５の給電状態を示す。そして、スイッチ１０３３の組み合わせによる発熱体１０２５の給電状態を状態１〜１６で示す。図１０において、左側の４列で用いる「○」はスイッチ１０３３のＯＮ状態を示し、「×」はＯＦＦ状態を示す。右側の５列において「○」は発熱体に給電が行われていることを示し、「×」は給電が行われていないことを示す。さらに、「ｓｈｏｒｔ  ｃｉｒｃｕｉｔ」は回路の短絡状態を意味しており、ショートする虞がある事を示している。
【０１００】
次に状態１〜１６についてそれぞれ説明する。
【０１０１】
状態４、１３、１６は、制御部やスイッチ１０３３が正常に動作するときに定着装置が取り得る状態である。詳細には、状態４は大きな幅サイズのシートＰを加熱するときのヒータ１００６の状態に相当する。状態１３は小さな幅サイズ用のシートＰを加熱するときのヒータ１００６の状態に相当する。状態１６はヒータ１００６の発熱が停止している場合の定着装置の状態に相当する。
【０１０２】
状態１、２、３、５、６、７、８、９，１０、１１、１２、１４、１５は制御部やスイッチ１０３３に異常が生じたときにのみ定着装置が取り得る状態である。特に、状態１、２、３、５、６、７、９、１０、１１では、回路に短絡が生じており、ヒータ１００６が正常に発熱しない。この点において、このようなスイッチ１０３３のＯＮ／ＯＦＦの組みあわせが生じないように回路が構成された本実施例は有利である。また、従来例の給電方法は、その特性上、スイッチ１０３３が入れ子構造となるように回路を構成することは困難である。そのため、この点において、基板の一端側６１０ｄに共通配線６４０と、基板の他端側６１０ｅの対向配線６５０、６６０から発熱体６２０に給電を行う本実施例の給電方法が有利である。
【０１０３】
一方で、状態４、８、１２、１３、１４、１５では、少なくとも１つの発熱体に正常に給電が行われる。しかしながら、端部の発熱体のみが発熱するなどして定着処理には有用ではない。例えば状態８では発熱体１０２５ｅだけが単独で発熱する。そのため、このようなスイッチ１０３３のＯＮ／ＯＦＦの組みあわせが生じないように給電回路１５０が構成された本実施例が有利である。仮に、このようなスイッチ１０３３のＯＮ／ＯＦＦの組みあわせを許容した場合、次のようなデメリットが挙げられる。例えば状態８では発熱体１０２５ｅだけが単独で発熱する。そのため、発熱体１０２５ｅの異常発熱に対応した安全素子を配置することが求められる。同様に、状態１１を考慮した場合、発熱体１０２５ａの異常発熱に対応した安全素子が求められる。また、状態１３、１６も考慮するため、発熱体１０２５ｃの異常発熱に対応した安全素子が求められる。したがって従来例の定着装置では最低でも３か所に安全素子を設けることが求められる。また、このような給電方法の定着装置において、さらに多種類の幅サイズのシートＰに対応しようとした場合、発熱体１０２５とスイッチ１０３３が増加するため、更に多くの安全素子を配置することが求められる。そのため、発熱パターンの数によらずに単一の安全素子でヒータ６００の異常発熱を検知可能である本実施例の構成は、安全素子を設置するためのスペースや安全素子のコストの点で有利である。
【実施例２】
【０１０４】
次に実施例２について説明する。図１１は、実施例２における定着装置４０の各構成の関係図である。実施例１では、ヒータ６００への給電時に必ず発熱する発熱体に対向するように素子１２０を設けることで、ヒータ６００の異常発熱時にヒータ６００への給電を遮断している。一方、実施例２では、図１３に示すように、サーミスタ６３０の出力電圧に応じてＯＮ／ＯＦＦを切り替える電圧検知リレー１３０（以後、リレー１３０と呼ぶ）を給電回路１５０上に設けている。この構成では、制御回路１００を介さずにサーミスタ６３０とリレー１３０が接続されるため、制御回路１００が暴走状態であっても、給電回路１５０によるヒータへの給電を停止することができる。以下、図を用いて定着装置４０の構成について詳細に説明する。なお、実施例２の定着装置４０の構成は、上述した点以外は実施例１の基本構成と同様である。そのため、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。
【０１０５】
電源１１０は、ヒータ６００に電力を供給する機能を有する回路である。ＳＷ６５３は、電源端子１１０ｂと、電気接点６５１の間に設けられたスイッチである。ＳＷ６５３は、制御回路１００からの指示に応じて、電源端子１１０ｂと電気接点６５１とをリレー１３０を介して接続するか否かの切り替えを行う。ＳＷ６６３は、ＳＷ６５３と電気接点６６１の間に設けられたスイッチである。ここで、電源１１０、電源端子１１０ａ、１１０ｂ、ＳＷ６５３、ＳＷ６６３は、ヒータ６００に給電すべくヒータ６００に接続される給電回路１５０として機能する。なお給電回路１５０は、ＳＷ６５３の下流側（ヒータ６００側）にＳＷ６６３が配置された入れ子構造である。
【０１０６】
制御回路１００は、ＳＷ６５３、ＳＷ６６３をそれぞれ制御するためにＳＷ６５３、ＳＷ６６３にそれぞれ電気的に接続されている。制御回路１００は、ジョブの実行指示の受信にともない、定着処理に使用されるシートＰの幅サイズ情報を取得する。そして、シートＰの幅サイズ情報に応じてＳＷ６５３、ＳＷ６６３のＯＮ／ＯＦＦの組みあわせを制御し、発熱体６２０の発熱幅が、シートＰを加熱処理するのに適した発熱幅となるように制御する。
【０１０７】
また、上述した構成に伴い、ヒータ６００の長手方向に対するサーミスタ６３０の位置が決定される。つまり、ヒータ６００に給電が行われると必ず発熱する発熱体６２０ｃ〜６２０ｊのいずれかと対向する位置関係となるように、サーミスタ６３０は配置される。本実施例では、コート層６８０を介して、発熱体６２０とサーミスタ６３０が対向している。本実施例のサーミスタ６３０は、発熱体６２０ｇと対向する位置関係となるように配置されている。
【０１０８】
温度検知素子としてのサーミスタ６３０は、制御回路１００を介さずに後述するリレー１３０に接続されている。そのため、制御回路１００が万が一暴走状態となった場合であってもリレー１３０を作動させることができる。具体的には、サーミスタ６３０はＰＴＣ特性を持つ抵抗体であり、温度が高いほど抵抗が高くなる。サーミスタ６３０には直流で約５Ｖが印加されており、サーミスタ６３０の抵抗を通した出力電圧として出力している。詳細には、制御回路１００にはＡ／Ｄコンバータを介して信号を出力し、リレー１３０には電圧を直接出力している。本実施例のサーミスタ６３０は温度が約２００℃のとき、約２．５Ｖの電圧を出力するように調整されている。つまり、サーミスタ６３０は常温（２５℃）〜定着温度（２００℃）のとき、５Ｖ〜２．５Ｖの出力を行う。そして、サーミスタ６３０は温度が２６０度以上（２６０℃〜３００℃）となると０．９Ｖ未満の出力（所定の信号の出力）を行う。
【０１０９】
電圧検知リレー１３０は、サーミスタ６３０の出力電圧に基づいて給電回路１５０の接続ＯＮ／ＯＦＦを行う遮断素子である。リレー１３０は、上述したようにヒータ６００が異常発熱した際にヒータ６００への給電を遮断する。詳細には、リレー１３０はＳＷ６５３と電源端子１１０ｂとの間を電気的に接続しており、ヒータ６００の異常発熱の検知時にはその接続を遮断する。つまり、ヒータ６００が異常発熱した場合、素子１２０によって給電回路１５０とヒータ６００との間の接続が遮断される。
【０１１０】
本実施例のリレー１３０は、サーミスタ６３０の出力が０．９Ｖ〜５Ｖのとき、給電回路の接続をＯＮにする。サーミスタ６３０の出力が０．９Ｖ未満のとき、リレー１３０は給電回路の接続をＯＦＦにする。
【０１１１】
つまり、ヒータ６００の異常発熱時に、リレー１３０は次のように動作する。
【０１１２】
発熱体６２０ｇが発熱すると、コート層６８０を介してサーミスタ６３０に熱が伝わる。そして、発熱体６２０ｇが異常発熱温度（例えば、２６０℃〜３００℃）となり、サーミスタ６３０が作動温度（例えば、約２６０℃）まで加熱されると、リレー１３０は電源端子１１０ｂとＳＷ６５３の間の接続を遮断する。そのため、ヒータ６００への給電が停止して、ヒータ６００の発熱を止めることができる。
【０１１３】
以上の事から、本実施例ではＳＷ６５３、６６３のＯＮ／ＯＦＦが制御不能になったとしても、少ないサーミスタ６３０でヒータ６００の異常発熱を検知できる。詳細には、発熱幅Ａに位置する発熱体６２０と対向する位置関係となるようにサーミスタ６３０を配置することで、制御回路１００の暴走によりヒータ６００が異常発熱してもリレー１３０によりヒータ６００の給電を確実に遮断できる。
【０１１４】
また本実施例では、対応する発熱パターンは２種類であるが、これより多くの発熱パターンに対応できるように定着装置４０を構成してもよい。例えば３、４種類の発熱パターンに対応できる定着装置であっても、本実施例を適用できる。つまり、３、４種類の発熱パターンの中に給電時に必ず発熱する発熱体を設け、この発熱体の温度を素子１２０で検知することで、異常発熱時のヒータ６００への給電を確実に遮断できる。
【０１１５】
（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。
【０１１６】
ヒータ６００の発熱領域は中央基準には限られない。例えば、ヒータ６００の発熱領域を端部基準にしてもよい。具体的には、発熱領域Ａに対応する発熱体が発熱体６２０ｃ〜６２０ｊではなく、発熱体６２０ａ〜６２０ｅであってもよい。したがって、小サイズの発熱領域から大サイズの発熱領域に拡大するとき、小サイズの両端側に発熱領域が拡大するのではなく、小サイズ一端側に発熱領域が拡大する構成であってもよい。
【０１１７】
ヒータ６００の発熱領域のパターンは大サイズと小サイズの２パターンのみには限られない。例えば、３パターン以上の発熱領域を有していてもよい。したがって、給電回路１５０において、ＳＷ６５３と入れ子構造になるものはＳＷ６６３のみには限られない。ＳＷ６５３と入れ子構造となる更なるスイッチを設けてもよい。また、電気接点は実施例１、２に記載された数や配置には限られない。例えば基板６１０ａの反対側に基板を拡張しその位置にいくつかの電気接点を設けてもよい。また、電気接点は３個には限られず４個、５個と増やしてもよい。
【０１１８】
発熱体６２０の形成方法は、実施例１、２に記載の方法のみには限られない。詳細には、実施例１では、基板６１０の長手方向に沿って延びた発熱体６２０上に共通電極６４２と対向電極６５２、６６２を積層している。しかしながら、基板６１０の長手方向に電極を並べて形成し、隣り合う各電極間に発熱体６２０ａ〜６２０ｌをそれぞれ形成する構成であってもよい。
【０１１９】
ベルト６０３は、ヒータ６００によってその内面を支持され、ローラ７０によって駆動される構成に限られない。例えば、複数のローラに架け渡されてこれらの複数のローラのいずれかによって駆動されるベルトユニット方式であってもよい。しかしながら、低熱容量化の観点から実施例１及び２のような構成が望ましい。
【０１２０】
ベルト６０３とニップ部Ｎを形成するものは、ローラ７０のようなローラ部材には限られない。例えば、複数のローラにベルトを架け渡した加圧ベルトユニットを用いてもよい。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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】
【０１２３】
４０  定着装置
６０  ヒータユニット
７０  加圧ローラ
１００  制御回路
１１０  電源
１１０ａ、１１０ｂ  電源端子
１２０  温度安全素子
１３０  電圧検知リレー
６００  ヒータ
６０１  ヒータホルダ
６０３  定着ベルト
６１０  基板
６２０  抵抗発熱体
６３０  サーミスタ
６４２  共通電極
６５２、６６２  対向電極
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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