(57)【要約】【課題】加熱回転体の母線方向に交番磁界を発生させ、加熱回転体に発生する周回電流により発熱する定着装置において、コストアップや装置の大型化を招くことなく加熱回転体の破損による画像弊害を抑制できる定着装置を提供することを目的とする。【解決手段】画像Ｔを担持した記録材Ｐを加熱する加熱回転体であって、導電層１ｂを有する筒状の加熱回転体１と、加熱回転体の母線方向Ｘに磁場を形成する磁場発生手段２・３と、を備え、磁場発生手段に交流電流を流す事で導電層に誘導電流を生じさせ、誘導電流により導電層が発熱する定着装置Ａにおいて、導電層１ｂは円筒状の基層１ａに対して基層の一端側から他端側に螺旋状に形成されており、導電層の両端部が電気的に導通するための短絡部材１９ａ・１９ｂを有し、短絡部材は加熱回転体の記録材通過領域ＷＢの領域内において導電層１ｂと電気的に絶縁されていること。【選択図】図１
2017223819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を担持した記録材を加熱する加熱回転体であって、導電層を有する筒状の加熱回転体と、前記加熱回転体の母線方向に磁場を形成する磁場発生手段と、を備え、前記磁場発生手段に交流電流を流す事で前記導電層に誘導電流を生じさせ、誘導電流により前記導電層が発熱する定着装置において、
前記導電層は円筒状の基層に対して基層の一端側から他端側に螺旋状に形成されており、
前記導電層の両端部が電気的に導通するための短絡部材を有し、
前記短絡部材は前記加熱回転体の記録材通過領域の領域内において前記導電層と電気的に絶縁されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記導電層に流れる電流を検知する電流検知手段と、前記電流検知手段の検知情報に応じて前記加熱回転体の異常の有無を判定する判定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記導電層で消費される電力を検知する電力検知手段と、前記電力検知手段の検知情報に応じて前記加熱回転体の異常の有無を判定する判定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記加熱回転体の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の検知情報に応じて前記加熱回転体の異常の有無を判定する判定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記短絡部材が前記加熱回転体の前記記録材通過領域の長手に沿う温度分布を均熱化させる均熱部材を兼ねることを特徴とする請求項１又は３に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導加熱方式の定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載される定着装置は、加熱回転体と、それに接触する加圧ローラと、で形成されたニップ部で未定着トナー像を担持した記録材を搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着するものが一般的である。
【０００３】
近年、加熱回転体の導電層を直接発熱させることができる電磁誘導加熱方式の定着装置が提案されており、これらは加熱回転体の温度上昇が速く、消費電力も低いという利点を持つ。
【０００４】
特許文献１には、加熱回転体の内部に励磁コイルと磁性体コアを配置し、加熱回転体の母線方向に交番磁界を発生させ、加熱回転体の円周方向に発生する周回電流によって発熱する方式の定着装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２６２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は特許文献１にあるような加熱回転体の導電層を直接発熱させる定着装置の更なる改善に係る。
【０００７】
この種の定着装置においては、加熱回転体に流れる電流の向きと垂直な方向に加熱回転体の破損が発生した場合、破損端部で電流が集中し、局所的に温度が上昇する現象が発生する。局所的な温度上昇は、画像ムラ、ホットオフセット等の画像弊害を引き起こす可能性がある。よって、加熱回転体の破損を検出し、ユーザに現象を報知し、ユニット交換等の対処を警告することが望ましい。
【０００８】
加熱回転体の破損の検知手段としては、温度検知素子を用い、加熱回転体の異常昇温を検出する方法が従来から知られている。しかしながら、加熱回転体全域で発生し得る異常昇温を検知しようとすると、非常に多くの温度検知素子を長手方向に並べる必要があり、このような検知手段を用いることは、コストアップや装置の大型化を招いてしまう。
【０００９】
よって、本発明は、コストアップや装置の大型化を招くことなく加熱回転体の破損による画像弊害を抑制できる定着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】
【００１０】
上記の目的を達成するための本発明に係る定着装置の代表的な構成は、画像を担持した記録材を加熱する加熱回転体であって、導電層を有する筒状の加熱回転体と、前記加熱回転体の母線方向に磁場を形成する磁場発生手段と、を備え、前記磁場発生手段に交流電流を流す事で前記導電層に誘導電流を生じさせ、誘導電流により前記導電層が発熱する定着装置において、前記導電層は円筒状の基層に対して基層の一端側から他端側に螺旋状に形成されており、前記導電層の両端部が電気的に導通するための短絡部材を有し、前記短絡部材は前記加熱回転体の記録材通過領域の領域内において前記導電層と電気的に絶縁されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、コストアップや装置の大型化を招くことなく加熱回転体の破損による画像弊害を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の定着装置の要部の正面模型図
【図２】同装置の要部の横断側面模型図
【図３】同装置の要部の斜視図
【図４】実施例１における定着フィルムの構成と製造方法の説明図
【図５】実施例１の定着装置を用いた画像形成装置の概略構成図
【図６】実施例２の定着装置における定着フィルムの構成と製造方法の説明図
【図７】同装置の要部の斜視図
【図８】実施例３の定着装置の要部の斜視図
【図９】実施例４の定着装置の要部の正面模型図
【図１０】同装置の要部の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
《実施例１》
１．定着装置を備えた画像形成装置の概略説明
以下、図面に基づき本発明の実施例について説明する。図５は本実施例１の定着装置Ａを用いた画像形成装置１００の概略構成図である。この画像形成装置１００は、電子写真方式のレーザービームプリンタである。１０１は像担持体としての感光体ドラム（以下、ドラムと記す）であり、矢示の時計方向に所定のプロセススピード（周速度）にて回転駆動される。ドラム１０１はその回転過程で帯電ローラ１０２により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。
【００１４】
１０３は画像露光手段としてのレーザービームスキャナである。このスキャナ１０３は、コンピュータ等の外部機器（不図示）から画像処理手段（不図示）に入力される画像情報に基づいて画像処理手段によって生成されたデジタル画像信号に対応してオン／オフ変調されたレーザー光Ｌを出力する。そして、そのレーザー光によりドラム１０１の帯電処理面を走査露光する。この露光によりドラム表面の露光明部の電荷が除電されてドラム表面に画像信号に対応した静電潜像が形成される。
【００１５】
１０４は現像装置であり、現像ローラ１０４ａからドラム表面に現像剤（トナー）が供給されてドラム表面の静電潜像が可転写像であるトナー像として順次に現像される。
【００１６】
１０５は記録材カセットであり、記録材（用紙）Ｐを積載収納させてある。給送スタート信号に基づいて給送ローラ１０６が駆動されて、カセット１０５内の記録材Ｐは一枚ずつ分離給送される。そして、その記録材Ｐはレジストローラ対１０７によって、ドラム１０１と、ドラム１０１に接触して従動回転する転写ローラ１０８との当接ニップ部である転写部位１０８Ｔに、所定のタイミングで導入される。すなわち、ドラム１０１上のトナー像の先端部と記録材Ｐの先端部とが同期して転写部位１０８Ｔに到達するようにレジストローラ１０７で記録材Ｐの搬送が制御される。
【００１７】
記録材Ｐは転写部位１０８Ｔを挟持搬送され、その間、転写ローラ１０８には転写バイアス印加電源（不図示）からトナーの帯電極性とは逆極性で所定に制御された転写電圧（転写バイアス）が印加される。これにより転写部位１０８Ｔにおいてドラム表面側のトナー像が記録材Ｐの表面に静電的に転写される。転写部位１０８Ｔを出た記録材Ｐはドラム表面から分離されて搬送ガイド１０９を通り定着装置Ａに導入されてトナー像の熱定着処理を受ける。定着装置Ａを通った記録材Ｐは排紙口１１１から排紙トレイ１１２上に排出される。
【００１８】
一方、記録材Ｐに対するトナー像転写後のドラム表面はクリーニング装置１１０で転写残トナーや紙粉等の除去を受けて清浄面化され、繰り返して作像に供される。なお、本実施例の画像形成装置において、装置に使用可能な大小各種幅サイズの記録材の装置内搬送は記録材幅中心の中央基準でなされる。記録材の搬送は片側基準でなされてもよい。
【００１９】
２．定着装置の概要
本実施例において、定着装置Ａは電磁誘導加熱方式の装置である。図１は本実施例における定着装置Ａの要部の正面模式図、図２は同装置の要部の横断面模式図、図３はコイル及びコアの部分の斜視図と制御系統のブロック図である。ここで、定着装置Ａに関して、正面側とは記録材Ｐを導入する側である。左右とは定着装置Ａを正面側から見て左（一端側）または右（他端側）である。この定着装置Ａは、大別して、加熱部材としての加熱アセンブリ９と、加圧部材としての加圧ローラ８と、これらを組み付けた装置シャーシ（装置筐体：不図示）を有する。
【００２０】
加熱アセンブリ９は後述する導電層１ｂ（図４）を有する筒状の加熱回転体（定着フィルム、定着スリーブ：以下、定着フィルムと記す）１を有する。また、加熱アセンブリ９はその定着フィルム１の内部に配置されたコイル（励磁コイル）３と、コイル３の螺旋形状部の中に配置されたコア（磁性コア）２を有する。コイル３は図３のように螺旋軸が定着フィルム１の母線方向Ｘと実質平行である螺旋形状部を有し、定着フィルム１の導電層１ｂを電磁誘導発熱させる交番磁界を形成する部材である。コア２はコイル３が形成する交番磁界の磁力線を誘導する部材である。
【００２１】
また、加熱アセンブリ９は、定着フィルム１の内部に配置されたフィルムカイド部材６および加圧用剛性ステイ（以下、ステイと記す）５を有する。フィルムカイド部材６は耐熱性を有するＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂等で構成されており、ステイ５に支持されている。コイル３およびコア２のユニットはフィルムカイド部材６とステイ５との両者の間に形成される空間部に配置されている。ステイ５の両端部はそれぞれ図１のように定着フィルム１の両端部から突出している。
【００２２】
加圧ローラ８は、芯金８ａと、前記芯金周りに同心一体にローラ状に成形被覆させた耐熱性の弾性材層８ｂとで構成されており、表層に離型層８ｃを設けてある。弾性層８ｂは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等で耐熱性がよい材質が好ましい。離型層８ｃはＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性かつ耐熱性のよい材料を選択することができる。芯金８ａの両端部は装置シャーシの左右側の板金間に軸受けを介して回転自由に保持させて配設してある。
【００２３】
加熱アセンブリ９は、上記の加圧ローラ８の上側においてフィルムカイド部材６を加圧ローラ８に対向させて加圧ローラ８に対して実質平行に配設されている。フィルムカイド部材６の下面には摺動部材７が配設されている。
【００２４】
そして、図１のように、ステイ５の両端部と装置シャーシ側の左右のバネ受け部材１８ａ・１８ｂとの間にそれぞれ加圧バネ１７ａ・１７ｂを縮設することでステイ５に押し下げ力を作用させている。なお、本実施例の定着装置Ａでは総圧約１００Ｎ〜２５０Ｎ（約１０ｋｇｆ〜約２５ｋｇｆ）の押圧力を与えている。このステイ５の押し下げ力でフィルムガイド部材６の下面の摺動部材７と加圧ローラ８の上面とが定着フィルム１を挟んで圧接して記録材搬送方向ａにおいて所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。
【００２５】
加圧ローラ８は駆動手段Ｍにより図２において矢示の反時計方向に回転駆動し、定着ニップ部Ｎにおける定着フィルム１の外面との摩擦力で定着フィルム１に回転力が作用される。そして、定着フィルム１はその内面が定着ニップ部Ｎにおいてフィルムカイド部材６の下面の摺動部材７に密着して摺動しながら矢示の時計方向に加圧ローラ８の回転周速度にほぼ対応した周速度をもって回転状態となる。フィルムガイド部材６は定着フィルム１の回転をガイドする。
【００２６】
この場合、定着ニップ部Ｎにおける摺動部材７の下面と定着フィルム１の内面との相互摺動摩擦力を低減化させるために定着ニップ部Ｎの摺動部材７の下面と定着フィルム１の内面との間に耐熱性グリスなどの潤滑剤を介在させることができる。
【００２７】
フランジ部材１２ａ・１２ｂはフィルムガイド部材６の左右両端部に外嵌し、左右位置を規制部材１３ａ・１３ｂで固定しつつ回転自在に取り付けられている。フランジ部材１２ａ・１２ｂは、定着フィルム１の回転時に定着フィルム１の端部を受けて定着フィルム１のフィルムガイド部材長手に沿う寄り移動を規制する役目をする。
【００２８】
定着フィルム１の回転時にコイル３に交流電流が流されることで形成される交番磁界により定着フィルム１の導電層１ｂが電磁誘導発熱（ジュール発熱）する。この熱が導電層１ｂの外面に積層した後述する弾性層１ｃ（図４）と更にその外面に積層した離型層１ｄに伝達されて、定着フィルム１の全体が加熱される。
【００２９】
ＴＨは定着フィルム１の表面温度を検知する非接触型サーミスタなどの温度検知素子（温度検知素子：温度検知手段）である。温度検知素子ＴＨは定着ニップ部Ｎよりも記録材搬送方向ａの上流側で、定着フィルム１の長手中央部分の温度を検知するように保持手段（不図示）によって保持させて配置されている。温度検知素子ＴＨの検知温度情報が制御部１５に入力する。制御部１５は温度検知素子ＴＨから入力する検知温度情報に基づいて定着フィルム１の表面の温度が所定の目標温度（約１５０℃〜２００℃）に立ち上げられて維持されるように高周波コンバータ１４からコイル３への供給電力を制御する。
【００３０】
上記のように加圧ローラ８が回転駆動され、これに伴い定着フィルム１が従動回転し、定着フィルム１の温度が所定に立ち上げられて温調されている状態において、画像形成部側から定着ニップ部Ｎに未定着トナー像Ｔを担持した記録材Ｐが導入される。記録材Ｐは定着ニップ部Ｎを挟持搬送されることで定着フィルム１の熱で加熱され、ニップ圧を受ける。これにより、未定着トナー像Ｔが固着像として記録材Ｐに熱圧定着される。
【００３１】
３．定着フィルムの構成と製造方法
図４を参照して、定着フィルム１の構成と製造方法を説明する。定着フィルム１は、図４の（ｃ）の横断面模式図のように、絶縁性部材でできた円筒状の基層１ａと、その外面に螺旋状に形成された導電層１ｂと、その外面に積層した弾性層１ｃと、その外面に積層した離型層１ｄの複合構造の筒形回転体である。
【００３２】
基層１ａは、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ等の絶縁性耐熱樹脂から作成され、厚さ３０μｍ〜１００μｍの筒形状に成型したものである。本実施例では、ポリイミド樹脂を型成型することにより、内径３０ｍｍ、幅（長手長さ）ＷＡ：２４０ｍｍ、厚み６０μｍの円筒状に成型することにより基層１ａを製造した。
【００３３】
導電層１ｂは、鉄、銅、銀、アルミニウム、ニッケル、クロム、タングステン、これらを含むＳＵＳ３０４、ニクロム等の合金、または、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）、カーボンナノチューブ樹脂等の導電性樹脂から成る導電ワイヤーを用いている。このワイヤーを基層１ａの外周面に螺旋状に形成することによって作成される。
【００３４】
図４の（ａ）は基層１ａの外周面に導電ワイヤーを螺旋状巻き付けて導電層１ｂを作成した状態の斜視図を示している。螺旋状に形成された導電層１ｂは螺旋軸が円筒状の基層１ａの母線方向Ｘと実質平行である螺旋形状部を有し、その螺旋形状部は基層１ａの幅ＷＡのほぼ全域に渡って形成されている。
【００３５】
導電層１ｂは、銀、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ等がフィラーとして含まれる導電ペーストを基層１ａに螺旋状に塗布して作成することもできる。後述する発熱原理に最適な導電層１ｂの螺旋ピッチ間隔は、使用する導電部材の体積抵抗率と直径（層厚み）によって変わってくる。また、導電部材の直径（層厚み）と螺旋ピッチ間隔は、次のような理由による制約もある。
【００３６】
即ち、導電部材の直径（層厚み）が大き過ぎると、その凹凸形状が弾性層１ｃに吸収されきれず定着フィルム１の硬度ムラとなり、その硬度ムラによる圧ムラが画像ムラとして現れることがある。故に、導電部材の直径（層厚み）としては２００μｍ以下が好ましい。
【００３７】
一方で、螺旋ピッチ間隔が大き過ぎると、導電層１ｂが真下にある場合の定着フィルム１の表面温度と、ない場合の表面温度が熱ムラとなり、この場合も画像ムラとして現れることがある。故に、螺旋ピッチ間隔としては５００μｍ以下が好ましい。
【００３８】
このような画像ムラが起きない範囲において、代表的な導電層１ｂの導電部材名、体積抵抗率、直径、および、各部材に最適な螺旋ピッチ間隔をまとめたものを表１に載せる。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
本実施例では、導電層１ｂの形成時に基層１ａが変形しないように筒状の基層１ａの中空部に中子（不図示）を挿入したものの側面片端部（一端側）に、導電部材として直径５０μｍのＳＵＳ３０４から成る導電ワイヤーの端部を耐熱接着剤１ｅで接着する。そしてし、軸回し法により螺旋ピッチ間隔１００μｍで導電ワイヤーを基層１ａに他端部に向って巻き回す。これによって、螺旋形状の導電層１ｂを作成した。巻終わりの終点は、基層１ａの側面他端部（他端側）に耐熱接着剤１ｆによって接着した。
【００４１】
図４の（ａ）のように外周面に螺旋形状の導電層１ｂを作成した基層１ａに対して、更に図４の（ｂ）のように、装置に使用可能な最大幅サイズの記録材の通過領域に対応する領域ＷＢに弾性層１ｃおよび離型層１ｄを形成した。本実施例においては装置に使用可能な最大幅サイズの記録材をレターサイズ（幅２１６ｍｍ）としており、上記の領域ＷＢの幅をそのレターサイズの幅２１６ｍｍより少し大きい２２０ｍｍの設定にしている。以下この領域ＷＢを記録材過領域（最大通過領域）と記す。
【００４２】
そして、上記の基層１ａの幅ＷＡと記録材過領域ＷＢの幅との差により、基層１ａの一端側と他端側にそれぞれ幅：１０ｍｍずつの弾性層１ｃおよび離型層１ｄが形成されていない環状の導電層露出部（以下、導電領域と記す）ＷＣ・ＷＣを具備させている。
【００４３】
本実施例では、弾性層１ｃはスプレーコート法により硬度が２０度（ＪＩＳ−Ａ、１ｋｇ加重）のシリコーンゴムを厚み３００μｍ（導電層１ｂが無い箇所は３５０μｍ）で形成した。この弾性層１ｃは、前述した導電層１ｂの圧ムラと熱ムラを抑制する役割を担っており、弾性層１ｃの直径と螺旋ピッチによって、最適な弾性層１ｃは異なってくる。そして、弾性層１ｃ上に離型層１ｄとして厚み３０μｍのフッ素樹脂チューブを熱収縮法により被覆した。この離型層１ｄは、トナーや紙粉の付着により、定着フィルムが汚れるのを防ぐ役割を担っている。
【００４４】
４．定着フィルムの発熱原理
図３は定着フィルム１を誘導加熱する磁場発生手段（磁界発生手段）を構成しているコア２およびコイル３と、定着フィルム１の斜視図、および、制御ブロック図である。コア２は、円柱形状をしており、固定手段（不図示）で定着フィルム１の中空部を貫通して配置させている。そして、コイル３にて生成された交流磁界による磁力線（磁束）を定着フィルム１の内部に誘導し、磁力線の通路（磁路）を形成する部材として機能する。
【００４５】
コア２の材質は、ヒステリシス損が小さく、比透磁率の高い材料で形成されることが望ましい。例えば焼成フェライト、フェライト樹脂、非晶質合金（アモルファス合金）、やパーマロイ等の高透磁率の酸化物や合金材質で構成される強磁性体である。また、好ましくは、筒形状部材である定着フィルム１の内部に収納可能な範囲で極力断面積を大きくとることがよい。形状は円柱形状に限定されず、角柱形状なども選択できる。
【００４６】
コイル３は、通常の単一導線を定着フィルム１の中空部において、コア２に巻数約１０巻〜４０巻で螺旋状に巻き回して形成される。本実施例では巻き数１８回で構成している。筒形回転体内部にて、この回転軸線に交差する方向に巻き回されている。換言すると、コイル３は螺旋軸が定着フィルム１の母線方向Ｘと実質平行である螺旋形状部を有する。このため、このコイル３に高周波コンバータ１４と給電接点部３ａ・３ｂを介して高周波電流を流すと、筒形回転体としての定着フィルム１の母線方向Ｘに平行方向に磁界を発生させることが出来る。
【００４７】
以上のように構成された、誘導加熱方式の定着装置Ａの基本的な発熱原理はトランスと同様である。すなわち、コイル３が入力側の１次側コイル（１８巻き）に相当し、定着フィルム１が出力側の２次側コイルに相当する。そして、１次側コイル（コイル３）に２１ｋＨｚ〜５０ｋＨｚ程度の交流電圧Ｖ１を印加すると、１次側コイルに電流Ｉ１が流れる。
【００４８】
これにより定着フィルム１の母線方向Ｘに平行方向に発生した磁束がコア２に流れ、その磁束によって２次側コイル（定着フィルム１）に誘導起電力Ｖ２が生じ、定着フィルム１の導電層１ｂに沿って電流Ｉ２が流れる。
【００４９】
この誘導加熱が行われる系において発熱する部分は、１つ目は、１次側コイルの銅線内の銅損によるコイル３の発熱である。２つ目に２次側コイル（定着フィルム１）の銅線内の銅損による定着フィルム１の発熱である。３つ目に磁性コア２内部に生じるジュール熱損とヒステリシス損による磁性コア２の発熱である。本実施例の定着装置Ａでは、上記１つ目と３つ目の発熱がエネルギーロスとなるため、これらの発熱を極力抑える一方、２つ目の銅損を利用して定着フィルム１を発熱するようにしたものである。
【００５０】
本実施例の定着フィルム１は、前述したように、記録材通過領域ＷＢには弾性層１ｃと離型層１ｄが形成され、その領域外、即ち定着フィルム１の一端側と他端側にはそれぞれ周方向に環状の導電領域ＷＣ・ＷＣが形成されている。これにより、定着フィルム１の導電層１ｂは一端側の導電領域ＷＣと他端側の導電領域ＷＣとにおいて後述する短絡部材と導通が取れる構成になっている。そして、導電層１ｂの両端部が短絡している状態において、交番磁束が作用することにより、導電層１ｂに誘導電流が発生して導電層１ｂが発熱する。
【００５１】
このような構成を取ることにより、定着フィルム１が破損し、導電層１ｂまたは短絡部材の一部が断線した場合、導電層１ｂの全域において誘導電流が流れなくなり、定着フィルム１の発熱は自動的に停止する。故に、定着フィルム１の破損による局所的な温度上昇は本実施例の定着装置では発生せず、画像ムラ、ホットオフセット等の画像弊害を引き起こさない定着装置構成になっている。
【００５２】
５．定着フィルムの破損検知方法
図１および図３に示すように、定着フィルム１の導電層１ｂの両端部は定着フィルム１の一端側の導電領域ＷＣと他端側の導電領域ＷＣとにおいて短絡部材としての導電ブラシ１９ａ・１９ｂを介して導通している。そして、電流検出器（電流検知手段）１０により導電層１ｂを流れる誘導電流量を検出している。制御部１５は、電流検出器１０によって検出された誘導電流量を基に高周波コンバータ１４を制御できる。
【００５３】
これにより、制御部１５は、定着フィルム１が所定の目標温度に維持・調整されるように設定した誘導電流量以外の値を示している場合、定着フィルム１に異常があると判断できる。定着フィルム１が破損し、導電層１ｂまたは導電ブラシ１９ａ・１９ｂの一部が断線した場合においては、誘導電流が流れなくなる。これにより、定着フィルム１の破損有無を検出することができる。制御部１５は報知部２０を動作させてユーザに異常を報知することができる。即ち、制御部１５は電流検出器１０の検知情報に応じて定着フィルム１の異常の有無を判定する判定手段である。
【００５４】
以上のような構成を取ることにより、コストアップや装置の大型化を招くことなく定着フィルム１の破損による画像弊害を抑制できる定着装置を提供することができる。
【００５５】
《実施例２》
本実施例２で用いた定着フィルム３０の構成を図６に示す。直径３０ｍｍ、幅（長手長さ）ＷＡ：２３０ｍｍ、厚み６０μｍの円筒状ポリイミド基層３０ａに、図４の（ａ）と同じ導電ワイヤーで作られた螺旋状の導電層３０ｂを形成する。その導電層３０ｂの両端部に耐熱絶縁被覆された導電性の短絡線３０ｇを接合した。図６の（ａ）はその斜視図である。短絡線３０ｇの両端の導電部分は、基層３０ａの一端側と他端側において、記録材通過領域ＷＢ（２２０ｍｍ）の領域外の導電層３０ｂの両端部と高融点はんだ３０ｅ・３０ｆで接合されており、電気的に導通が取れる構成になっている。
【００５６】
つまり、短絡線３０ｇは定着フィルム３０の記録材通過領域ＷＢの領域内においては耐熱絶縁被覆により導電層３０ｂと電気的に絶縁されている。導電層３０ｂと短絡線３０ｇは記録材の最大通過領域ＷＢの領域内において導通していなければどのような構成でもよい。例えば、導電層３０ｂの形成に用いる導電ワイヤーの周囲に耐熱絶縁被覆をしたものを用いて、短絡線３０ｇの耐熱絶縁被覆を無くした構成でもよい。本実施例では導電層３０ｂと同じ直径５０μｍのＳＵＳ３０４に耐熱絶縁被覆をしたものを用いた。
【００５７】
図６の（ｂ）は定着フィルム３０の斜視図、図６の（ｃ）は定着フィルム３０の断面図である。定着フィルム３０は、実施例１の定着フィルム１と同じ部材と方法により、図６の（ａ）のように外周面に螺旋形状の導電層３０ｂを作成した基層３０ａに対して、更に、図６の（ｂ）、（ｃ）のように弾性層３０ｃおよび離型層３０ｄを形成した。
【００５８】
本実施例２では定着フィルム３０のそれ自体で導電層３０ｂの両端部が短絡線３０ｇによって導通しているため、定着フィルム３０は他の部材と導通を取れる構成にする必要はない。そのため、図６の（ｂ）に示すように弾性層３０ｃと離型層３０ｄは導電層３０ｂの全域を覆うように作成した。
【００５９】
この定着フィルム３０を定着装置Ａに用いることにより実施例１よりも定着装置を小型化することができる。即ち、実施例１の定着フィルム１のように外周面に導電ブラシ１９ａ・１９ｂが無い分、および、定着フィルム１の両端部に導通を取れる導電領域ＷＣ・ＷＣを設けなくてよい分、実施例１よりも定着装置を小型化することができる。
【００６０】
図７は、本実施例２における定着フィルム３０を誘導加熱するコア２とコイル３と、定着フィルム３０の斜視図、および、制御ブロック図である。高周波コンバータ１４に電力検出部（電力検知手段）３１を設けており、定着フィルム３０で消費される電力を検知できるようになっている。制御部３２は、電力検出部３１によって検出された消費電力量を基に高周波コンバータ１４を制御できる。
【００６１】
これにより、制御部３２は、定着フィルム３０が所定の目標温度に維持・調整されるように設定した消費電力量以外の値を示している場合、定着フィルム３０に異常があると判断できる。定着フィルム３０が破損し、導電層３０ｂまたは短絡線３０ｇの一部が断線した場合においては、導電層３０ｂに誘導電流が流れず定着フィルム３０で電力が消費されない。そのため、定着フィルム３０の破損有無を検出することができ、制御部１５は報知部２０を動作させてユーザに異常を報知することができる。即ち、制御部３２は電力検出部３１の検知情報に応じて定着フィルム３０の異常の有無を判定する判定手段である。
【００６２】
以上のような構成を取ることにより、定着装置Ａを小型化した構成においても、コストアップや装置の大型化を招くことなく定着フィルム３０の破損による画像弊害を抑制できる定着装置を提供することができる。
【００６３】
《実施例３》
実施例２において、電力検出部３１の代わりに、定着フィルム３０の温度を検知する温度検知素子（温度検知手段）ＴＨによっても、定着フィルム３０の破損有無を検出することが可能である。即ち、前述した温調制御用の温度検知素子ＴＨを定着フィルム３０の破損検知手段としても使用することが可能となる。
【００６４】
図８は、本実施例２における定着フィルム３０を誘導加熱するコア２とコイル３と、定着フィルム３０の斜視図、および、制御ブロック図である。制御部４１は温度検知素子ＴＨによって検出された定着フィルム３０の表面温度を基に高周波コンバータ１４を制御できる。これにより、制御部４１は、定着フィルム３０が所定の目標温度以外の値を示している場合、定着フィルム３０に異常があると判断できる。
【００６５】
定着フィルム３０が破損し、導電層３０ｂまたは短絡線３０ｇの一部が断線した場合においては、導電層３０ｂに誘導電流が流れず定着フィルム３０の発熱が停止する。そのため、定着フィルム３０の破損有無を検出することができ、制御部４１は報知部２０を動作させてユーザに異常を報知することができる。即ち、制御部３２は温度検知素子ＴＨの検知情報に応じて定着フィルム３０の異常の有無を判定する判定手段である。
【００６６】
以上のように温度検出手段ＴＨを使用した構成においても、定着フィルム３０の破損による画像弊害を抑制できる定着装置を提供することができる。
【００６７】
《実施例４》
通常、複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載される定着装置では装置に使用可能な最大幅サイズに対応した幅の加熱領域を持っている。このため加熱領域の幅より幅狭の小サイズ記録材を連続プリントすると、加熱回転体の記録材が通過しない非通過領域（非通紙領域）が過度に昇温する非通過部昇温（非通紙部昇温）が生じることが知られている。加熱回転体の非通過領域が過昇温すると、加熱回転体自体や加熱回転体を保持するホルダ、加圧ローラが熱により損傷する場合があるため、非通過部昇温を抑制できる定着装置の構成がより好ましくなる。
【００６８】
実施例２の構成の定着装置において、定着フィルム３０の代わりに実施例１の定着フィルム１を使用し、短絡部材として定着フィルム１と連れ回る、均熱部材としても機能する金属棒５０を使用する。これによって、短絡部材に非通過部昇温を抑制する効果を付与することが可能となる。
【００６９】
定着フィルム１の破損有無を検出する方法は実施例２と同じため本例では省略し、均熱部材としても機能する短絡部材の非通過部昇温抑制効果の付いての詳細について以下に述べる。
【００７０】
図９は本実施例４の定着装置Ａの正面模型図であり、アルミニウム製の金属棒５０を短絡部材として配置している。図１０はこの定着装置の要部の斜視図であり、金属棒５０の両端部は定着フィルム１のスラスト方向の移動を規制する一端側と他端側のフランジ部材５１ａ・５１ｂに設けられた溝５２ａ・５２ｂによって回転可能に保持されている。そのため金属棒５０は接触している定着フィルム１の回転に合わせて従動回転している。
【００７１】
金属棒５０の一端側と他端側は、それぞれ、定着フィルム１の一端側と他端側が環状の導電領域ＷＣ・ＷＣに接触しており、金属棒５は定着フィルム１の導電層１ｂの両端部を電気的に導通する役割を果たしている。
【００７２】
図１０は金属棒５０の長手方向における直径の差を表した模式図である。金属棒５０は記録材通過領域ＷＢ（２２０ｍｍ）においては定着フィルム１の離型層１ｄと接触するが、導電領域ＷＣ・ＷＣにおいては導電層１ｂと接触させるため、弾性層１ｃと離型層１ｄの厚み分だけ直径を大きくしている。本実施例においては、記録材通過領域ＷＢにおける金属棒５０の直径を５．０ｍｍ、導電領域ＷＣ・ＷＣにおける金属棒５０の直径を５．３ｍｍとした。
【００７３】
即ち、本実施例４においては、短絡部材としての金属棒５０が定着フィルム１の記録材通過領域ＷＢの長手に沿う温度分布を均熱化させる均熱部材を兼ねる。本実施例の効果を確認するため、実施例２の均熱部材が無い定着装置を比較例とし、本実施例４の定着装置の記録材非通過部昇温を比較した。最大幅サイズの記録材としてレターサイズ（幅２１６ｍｍ）に対応した定着装置に対して、Ｂ５サイズ（幅１８２ｍｍ）の小サイズ記録材を５０枚連続導入（通紙）した。この場合の定着フィルムの表面温度を日本アビオニクス（株）製の赤外線サーモグラフィーＲ３００ＳＲを用いて撮影した。
【００７４】
小サイズ記録材の通過領域における定着フィルムの表面温度は１７０℃になるように設定している。５０枚連続導入後の非通過部における定着フィルムの最大温度を、比較例と本実施例４で比較した結果を表２に示す。実施例４の定着装置では比較例よりも非通過部温度が１０℃下がっており、実施例４の構成が非通過部昇温に対して有効であることが示された。
【００７５】
【表２】
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【００７６】
以上のように短絡部材として均熱部材を兼ねる部材を使用した構成においても、加熱回転体の破損による画像弊害を抑制できる定着装置を提供することができる。
【００７７】
上述した実施例１乃至４においては、未定着トナー像Ｔを記録材Ｐに定着する定着装置を例にして説明した。しかし、本発明においては、これに限られず、画像の光沢を向上させるべく、記録材に定着されたトナー像あるいは仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置（この場合も定着装置と呼ぶ）にも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
Ａ・・定着装置、１・・加熱回転体、２・３・・磁場発生手段（磁性コアと励磁コイル）、１ａ・・円筒状の基層、１ｂ・・螺旋状に形成された導電層、１９ａ・１９ｂ・・短絡部材、ＷＢ・・記録材通過領域、Ｐ・・記録材、Ｔ・・画像
【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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