JP2018136392A - ヒータおよび定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録材の幅サイズに応じて抵抗発熱体が発熱する領域を変えることが可能であるヒータにおける異常昇温を防止する。
【解決手段】記録材上の画像を加熱するためのヒータ６００であって、細長い基板６１０と、基板の長手に沿って延在している通電により発熱する抵抗発熱体６２０と、を有する。抵抗発熱体の発熱領域に関して加熱する記録材の幅サイズに応じた複数の発熱幅Ａ、Ｂ、Ｃに変更可能である。複数の発熱幅の各幅端部に対応するヒータ部分の温度を検知するための端部温度センサ６３０（ａ、ｃ、ｅ、ｆ、ｈ、ｊ）と、複数の発熱幅の各幅端部の外側において端部温度センサに隣接したヒータ部分の温度を検知するための端部外温度センサ６３０（ｂ、ｄ、ｇ、ｉ）とを有する。それぞれ隣接している端部温度センサと端部外温度センサは両者に掛かるように且つヒータ部分よりも熱伝導率が高い熱伝導部材４００を介してヒータ部分に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は記録材上の画像を加熱するために用いられるヒータ、および、これを備える定着装置に関するものである。本発明のヒータおよび定着装置は複写機、プリンタ、ファックス、これらの機能を複数備える複合機等の画像形成装置に用いられ得る。

従来から画像形成装置では記録材上にトナー像を形成した後に、定着装置で加熱および加圧を施すことで、記録材上にトナー像を定着させる方式が一般的に用いられている。一方、近年の省エネルギーおよびクイックスタートの要望に対して、薄肉ベルトの内面にヒータを当接させ、ベルトを加熱する方式の定着装置が提案されている（特許文献１）。

また、特許文献１には加熱する記録材の幅サイズに応じてヒータが発熱する領域（発熱幅）を変更する構成が開示されている。図１３は特許文献１に記載の定着装置におけるヒータ１００６の回路図である。

このヒータ１００６は電極１０２７（１０２７ａ〜１０２７ｆ）を基板１０２１の長手方向に並べて配置し、各電極から抵抗発熱層１０２５（１０２５ａ〜１０２５ｅ）に通電することで抵抗発熱層１０２５を発熱させている。また、このヒータ１００６は各電極が基板上に形成された配線層１０２９（１０２９ａ、１０２９ｂ）に接続されている。詳細には、電極１０２７ｂと電極１０２７ｄに接続される配線層１０２９ｂは基板の長手方向一端へと延びている。電極１０２７ｃと電極１０２７ｅに接続された配線層１０２９ａは基板の長手方向他端へと延びている。

更に、基板の長手方向の一端において、電極１０２７ａと配線層１０２９ｂはそれぞれ配線部材に接続可能となっており、基板の長手方向の他端において、電極１０２７ｆと配線層１０２９ａはそれぞれ配線部材に接続可能となっている。基板の長手方向両端部では各配線を保護する為の絶縁層が設けられておらず、配線層１０２９ａ、１０２９ｂ及び電極１０２７ａ、１０２７ｆが露出した状態となっている。そのため、配線層１０２９ａ、１０２９ｂ及び電極１０２７ａ、１０２７ｆの露出した部位に配線部材が接触することで、抵抗発熱層１０２５は電源供給回路に接続される。

電源供給回路は交流電源とスイッチ１０３３（１０３３ａ、１０３３ｂ、１０３３ｃ、１０３３ｄ）を備えており、スイッチ１０３３のオン、オフによって各配線の接続パターンを変えることができる。つまり、配線層１０２９ａ、１０２９ｂは電源供給回路内の接続パターンに応じて電源端子１０３１ａ側か電源端子１０３１ｂ側のいずれかに接続され、加熱される記録材の幅サイズに応じて抵抗発熱層１０２５の発熱領域（発熱幅）を変えている。

例えば、図１３の（ａ）のように、スイッチ１０３３ａと１０３３ｂがオン、スイッチ１０３３ｃと１０３３ｄがオフの接続パターンの場合には、抵抗発熱層１０２５ａ〜１０２５ｅの全てが発熱する。（ｂ）のように、スイッチ１０３３ａと１０３３ｂがオフ、スイッチ１０３３ｃと１０３３ｄがオンの接続パターンの場合には、抵抗発熱層１０２５ｂ・１０２５ｃ・１０２５ｄが発熱する。

特開２０１２−３７６１３号公報

ところで、特許文献１においてはヒータ温度を検知する温度センサ（温度検知手段）であるサーミスタがヒータ長手のどこの個所に配置されるかは記載されていないが、サーミスタはヒータの長手に一つである。しかしながら、長手の発熱分布を独立に変えられるヒータにおいて、ヒータに配置されているサーミスタの数が一つであると、各発熱体の温度が検知できない。そのため、ヒータが異常昇温したときには、その異常昇温個所に対応するベルト部分の寿命を早めてしまう可能性がある。

本発明の目的は、加熱する記録材の幅サイズに応じて抵抗発熱体が発熱する領域を変えることが可能であるヒータにおける異常昇温を防止することにある。また、ヒータの異常昇温を防止できる定着装置を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明に係るヒータの代表的な構成は、
記録材上の画像を加熱する定着装置に用いられるヒータであって、
細長い基板と、前記基板の長手に沿って延在している通電により発熱する抵抗発熱体と、を有し、前記抵抗発熱体の発熱領域に関して加熱する記録材の幅サイズに応じた複数の発熱幅に変更可能であり、
前記複数の発熱幅の各幅端部に対応するヒータ部分の温度を検知するための端部温度センサと、
前記複数の発熱幅の各幅端部の外側において前記端部温度センサに隣接したヒータ部分の温度を検知するための端部外温度センサと、を有し、
それぞれ隣接している前記端部温度センサと前記端部外温度センサは両者に掛かるように且つ前記ヒータ部分よりも熱伝導率が高い熱伝導部材を介して前記ヒータ部分に配置されていることを特徴とする。

また、上記の目的を達成するための本発明に係るヒータの他の代表的な構成は、
記録材上の画像を加熱する定着装置に用いられるヒータであって、
細長い基板と、
前記基板の長手に沿って延在している通電により発熱する抵抗発熱体と、
前記基板に設けられている複数の電極と、
前記複数の電極のそれぞれから延在している複数の導体路と、
前記複数の導体路のそれぞれから長手に沿って間隔をあけて分岐している複数の分岐路であって、前記抵抗発熱体を横断して前記抵抗発熱体と電気的に接続して分岐路間で前記抵抗発熱体を長手に沿って複数の小区間発熱体に区分している分岐路と、を有し、
前記複数の小区間発熱体に関して加熱する記録材の幅サイズに応じてその幅サイズに対応する領域幅にかかる部分における小区間発熱体が発熱するように前記複数の電極に対して選択的に電圧が印加されるヒータにおいて、
前記領域幅の端部に対応位置する小区間発熱体の端部に対応するヒータ部分の温度を検知する端部温度センサと、
前記領域幅の端部に対応位置する小区間発熱体の外側において前記端部温度センサに隣接したヒータ部分の温度を検知する端部外温度センサと、を有し、
それぞれ隣接している前記端部温度センサと前記端部外温度センサは両者に掛かるように且つ前記ヒータ部分よりも熱伝導率が高い熱伝導部材を介して前記ヒータ部分に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、加熱する記録材の幅サイズに応じて抵抗発熱体が発熱する領域を変えることが可能であるヒータにおける異常昇温を防止できる。また、ヒータの異常昇温を防止できる定着装置を提供することができる。

実施例１のヒータの構成を説明する図 実施例１のヒータにおける各温度センサの検知温度を説明するための図 画像形成装置例の説明図 （ａ）は参考例１における定着装置の要部の横断面模式図、（ｂ）は定着ベルトの層構成模式図 同定着装置の要部の途中部分省略の縦断正面模式図 ヒータの発熱方式および発熱幅の切り替え方式を説明する模式図 参考例１のヒータの基本構成の説明図 参考例１のヒータの構成を説明する図 端部サーミスタによる非通過部昇温の検知説明図 参考例２のヒータの構成を説明する図 故障例を説明するための図 端部サーミスタと端部外サーミスタの検知温度を説明するための図 特許文献１に記載のヒータ回路図

以下、本発明に係る実施の形態について説明する。尚、以下の参考例と実施例では画像形成装置とし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。

《参考例１》
［画像形成装置］
図３は本例におけるプリンタ１の概略断面図である。このプリンタ１は、タンデム方式−中間転写方式のフルカラープリンタであり、イエロ（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、ブラック（Ｂｋ）色の各色トナーの画像（以降、トナー像）を形成する４つの画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＢｋを有する。

各画像形成部は、それぞれ、感光ドラム２、帯電器３、レーザスキャナ４、現像器５、一次転写帯電器６、ドラムクリーナ７を有する。なお、図の煩雑を避けるため画像形成部ＵＹ以外の画像形成部ＵＭ・ＵＣ・ＵＢｋにおけるこれらの機器に対する符号の記入は省略した。また、これら画像形成部の電子写真プロセスや作像動作は公知であるからその説明は割愛する。

各画像形成部のドラム２から回動する中間転写ベルト８に対して各色のトナー像が所定に重畳されて一次転写される。これによりベルト８上に４色重畳のトナー像が形成される。一方、カセット９又は１０、或いは手差しトレイ１１から記録材（シート、用紙）Ｐが一枚宛給送されて搬送路１２を通って所定の制御タイミングでベルト８と二次転写ローラ１３との圧接部である二次転写ニップ部に導入される。これにより、記録材Ｐに対してベルト８上の４色重畳のトナー像が一括して二次転写される。その記録材Ｐが定着装置４０に導入されてトナー像の定着処理を受ける。

定着装置４０を出た記録材Ｐは片面画像形成モードの場合はフラッパ１４の制御により搬送路１５の側に誘導されて排出トレイ１６上にフェイスダウンで排出される。或いは、搬送路１７の側に誘導されて排出トレイ１８上にフェイスアップで排出される。

両面画像形成モードの場合は、定着装置４０を出た記録材Ｐはフラッパ１４の制御により搬送路１５の側に一旦誘導された後にスイッチバック搬送されて両面搬送路１９の側に導入される。そして、表裏反転された状態で再び搬送路１２を通って二次転写ニップ部に導入されて他方の面にトナー像が形成される。以後は、片面画像形成の場合と同様に定着装置４０に導入され、排出トレイ１６又は１８に両面画像形成物として排出される。

なお、本例のプリンタ１においては、大小各種幅サイズの記録材Ｐの搬送は、記録材幅中心の所謂中央基準でなされる。以下において、装置に使用可能な最大幅サイズの記録材を大サイズ記録材、それよりも幅狭の記録材を小サイズ記録材と記す。本例の画像形成装置は、Ａ４横サイズ記録材を１分間に３０枚生産することができる。

［定着装置］
次に、本参考例１における定着装置４０について説明する。図４の（ａ）は定着装置４０の要部の横断面模式図、（ｂ）は定着ベルトの層構成模式図である。図５は定着装置４０の要部の途中部分省略の縦断正面模式図である。定着装置４０の正面は記録材導入側から見た面である。

この定着装置４０はベルト加熱方式の画像加熱装置であり、大別して、記録材Ｐ上の画像を加熱するベルトユニット６０と対向部材（ニップ形成部材）としての弾性加圧ローラ７０と、これらを収容している装置筐体４１と、を有する。

ベルトユニット６０は可撓性を有する薄肉の定着ベルト（伝熱部材：エンドレスベルト、以下、ベルトと記す）６０３をベルト内面に接触するヒータ６００により加熱する構成である。そのため、ベルト６０３を効率良く加熱でき、立ち上げ性能に優れる。ベルト６０３にはヒータ６００と加圧ローラ７０の加圧によりニップ部（定着ニップ部）Ｎが形成され、ニップ部Ｎに給送された記録材Ｐを挟持搬送する。この時、ヒータ６００で発生した熱はベルト６０３を介して記録材Ｐに付与され、記録材Ｐ上のトナー画像Ｔは記録材Ｐに定着される。

ベルトユニット６０は記録材Ｐ上の画像を加熱、加圧する為のユニットであり、加圧ローラ７０とほぼ平行となるように設けられ、ヒータ６００、ヒータホルダ６０１、支持ステー６０２、ベルト６０３を有する。

ヒータ６００はニップ部Ｎが記録材搬送方向ａにおいて所望の幅となるように、ベルト６０３を加圧ローラ７０の方向に押圧する。また、ヒータ６００は基板６１０と、基板６１０上に通電により発熱する抵抗発熱体６２０（抵抗発熱層：以後、発熱体と呼ぶ）を備え、ヒータホルダ６０１の下面の凹部６０１ａに固定されている。尚、本例では基板６１０の裏面側（ベルト６０３と当接しない側）に発熱体６２０を設けている。しかし、これに限定されるものでは無く、表面側（ベルト６０３と当接する側）に設けても良い。

基板６１０のベルト６０３と当接する側である表面側には摺動層として厚さ約１０μｍのポリイミド層（不図示）を設けており、ベルト６０３とヒータ６００との摺擦抵抗を低減することで、ベルト６０３の内面の磨耗を抑制することでできる。更に、摺擦抵抗低減するためにベルト６０３の内面にグリス等の潤滑剤を塗布しても良い。

ベルト６０３は記録材Ｐ上のトナー像Ｔをニップ部Ｎにて加熱、加圧するための円筒状のベルト（エンドレスベルト）である。本例では図４の（ｂ）の層構成模式図のように基材６０３ａ上に弾性層６０３ｂと離型層６０３ｃを設けたものを用いる。具体的に、基材６０３ａとしては外径が３０ｍｍ、長さ（幅）が３４０ｍｍ、厚みが３０μｍのニッケル合金から成る円筒形状の部材を用いている。更に、基材６０３ａ上には弾性層６０３ｂとして厚みが４００μｍのシリコーンゴム層を形成し、更に弾性層６０３ｂ上には離形層６０３ｃとして厚みが約２０μｍのフッ素樹脂チューブを被覆している。

ヒータホルダ６０１（以後、ホルダ６０１と呼ぶ）はヒータ６００をベルト６０３に向かって押圧した状態で保持する部材である。また、ホルダ６０１は断面形状がほぼ半円弧形状であり、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には高耐熱性の樹脂等が用いられ、本例ではデュポン社のゼナイト７７５５（商品名）を使用している。

支持ステー６０２はホルダ６０１を介してヒータ６００を支持する部材である。支持ステー６０２は大きな荷重をかけられても撓みにくい材質であることが望ましく、本例においてはＳＵＳ３０４（ステンレス鋼）を使用している。

図５のように、支持ステー６０２はその長手方向の両端部において、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、本例ではＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を使用している。フランジ４１１と加圧アーム４１４（ａ，ｂ）との間には加圧バネ４１５（ａ，ｂ）が縮められた状態で設けられる。

上記構成により、フランジ４１１、支持ステー６０２、ホルダ６０１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が加圧ローラ７０に対して所定の押圧力で加圧され、記録材搬送方向ａにおいて所定幅のニップ部Ｎが形成される。本例に於ける加圧力は一端側と他端側がそれぞれ約１５６．８Ｎ、総加圧力が約３１３．６Ｎ（３２ｋｇｆ）である。

また、コネクタ７００（ａ，ｂ）はヒータ６００に電圧を印加するためにヒータ６００と電気的に接続される給電部材であり、ヒータ６００の長手方向両端側に着脱可能に取り付けられる。

加圧ローラ７０はベルト６０３と協働して記録材上（シート上）のトナー像Ｔを加熱するためのニップ部Ｎを形成するとともにベルト６０３を回転駆動する駆動回転体である。加圧ローラ７０は金属の芯金７１上に弾性層７２を設け、更に、弾性層７２上に離型層７３を設けた多層構造である。芯金７１としてはステンレス鋼、ＳＵＭ（硫黄及び硫黄複合快削鋼鋼材）、アルミニウムを用いることができる。弾性層７２としてはシリコーンゴム、スポンジゴム層、あるいは弾性気泡ゴムを用いることができる。離型層７３としてはフッ素樹脂材料を用いることができる。

本例の加圧ローラ７０はステンレス製の芯金７１と、発泡シリコーンゴムの弾性層７２と、フッ素樹脂チューブの離型層７３からなり、外径は約２５ｍｍ、弾性層の長手長さは３３０ｍｍである。

図５のように、加圧ローラ７０の芯金７１の両端部はそれぞれ装置筐体４１の一端側と他端側の側板４１（ａ，ｂ）との間に軸受け４２（ａ，ｂ）を介して回転可能に保持されている。芯金７１の一方側の端部にはギアＧが設けられて、制御回路（制御部）１００で制御されるモータ（駆動源）Ｍの駆動力を芯金７１に伝達する。

モータＭにより駆動される加圧ローラ７０は図４の（ａ）において矢印Ｒ７０の方向に回転し、ニップ部Ｎにてベルト６０３に駆動力を伝達してベルト６０３を矢印Ｒ６０３の方向に従動回転させる。尚、本例では加圧ローラ７０の表面速度が２００ｍｍ／ｓｅｃとなるように、制御回路１００によってモータＭは制御される。

上記のように、モータＭの駆動により加圧ローラ７０が回転駆動され、これに伴いベルト６０３が従動回転する。そして、後述するように、加熱する記録材Ｐの幅サイズに応じて抵抗発熱体領域が発熱するようにヒータ６００に対する通電制御がなされ、かつヒータ６００の発熱領域が所定の温度に立ち上げられて温調される。

この定着装置状態において、画像形成部側から定着装置４０に未定着のトナー像Ｔを担持した記録材Ｐが導入されてニップ部Ｎに進入して挟持搬送される。これにより、ニップ部Ｎでトナー像が記録材に加熱加圧定着される。ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐはベルト６０３の面から曲率分離して排出搬送されていく。

［ヒータ］
次に、ヒータ６００の構成を詳細に説明する。先ず、ヒータの発熱方式および発熱幅の切り替え方式を図６の模式図により説明する。（ａ）のように、第１導体路７１０には分岐路７１５ａ・７１５ｂ・７１５ｃが接続される。一方、第２導体路７２０には分岐路７２５ｄ・７２５ｅ・７２５ｆが接続される。第１導体路７１０に接続される分岐路７１５ａ・７１５ｂ・７１５ｃと第２導体路７２０に接続される分岐路７２５ｄ・７２５ｅ・７２５ｆは長手方向において交互に並べて配置され、各分岐路間に発熱体６２０が電気的に接続するように設けられる。

第１導体路７１０と第２導体路７２０間に電圧Ｖが印加されると、隣接する分岐路間に電位差が生じ、図中の矢印で示す電流の発生によって、発熱体６２０が発熱（点灯）する。また、（ｂ）のように、分岐路７２５ｅ・７２５ｆ間にスイッチＳＷを設けてこのスイッチＳＷをオフにすると、分岐路７１５ｂ・７１５ｃが同電位となるため、分岐路７１５ｂ・７１５ｃ間における発熱体６２０は発熱しない。

つまり、導体路の一部の電気的接続を切断することで、発熱体の一部のみを発熱することができる。尚、長手方向に並ぶ複数の発熱体に通電して発熱させる場合、隣接する発熱体の電流の向きが互い違いとなるように分岐路を配置する構成が好ましい。

発熱体と第２分岐路のその他の配置として、発熱体の両端に異極の分岐路を接続して、長手において電流の向きが同一方向となるようにする構成がある。しかしながら、隣接する発熱体間に２つの分岐路が必要となるため、この分岐路間で短絡が発生する恐れがある。加えて、発熱体間の分岐路の幅が広くなるので、非発熱部が大きくなり、長手方向においてヒータおよびベルトに温度ムラが生じてしまう。従って、隣接する発熱体間の分岐路を兼用するように発熱体と分岐路を配置する構成が望ましい。

次に、本例のヒータ６００の基本構成を図７の模式図を用いて詳細に説明する。このヒータ６００は、細長い基板６１０と、この基板の長手に沿って延在している通電により発熱する抵抗発熱体６２０と、共通電極６４１と、この共通電極６４１から発熱体６２０の長手に沿って延在している共通導体路６４０と、を有する。また、その共通導体路６４０から長手に沿って間隔をあけて分岐している複数の共通分岐路であって、それぞれ発熱体６２０を横断して発熱体６２０と電気的に接続している共通分岐路６４２（ａ〜ｊ）を有する。

また、複数の個別電極６５１・６６１・６７１と、その複数の個別電極からそれぞれ発熱体６２０の長手に沿って延在している対向導体路６５０・６６０（ａ，ｂ）・６７０（ａ，ｂ）を有する。また、それらの対向導体路のそれぞれから分岐している複数の対向分岐路６５２（ａ〜ｃ）・６６２（ａ〜ｄ）・６７２（ａ，ｂ）を有する。これらの対向分岐路は、共通分岐路６４２（ａ〜ｊ）と交互に配置されていて発熱体６２０を横断して発熱体６２０と電気的に接続して共通分岐路６４２（ａ〜ｊ）と共に発熱体６２０を長手に沿って複数の小区間発熱体６２０（ａ〜ｒ）に区分している。

本例のヒータ６００においては、共通電極６４１は基板６１０の長手方向の一端部側には配設されている。複数の個別電極、本例では３つの個別電極６５１・６６１・６７１は基板６１０の長手方向の他端部側には並設されている。

そして、共通電極６４１と複数の個別電極６５１・６６１・６７１の部分を除いて、発熱体６２０（ａ〜ｒ）および導体パターンである上記の共通導体路、共通分岐路、対向導体路、対向分岐路の部分は保護層としての絶縁コート層（不図示）で覆われている。即ち、電極６４１・６５１・６６１・６７１は、コネクタ７００（ａ，ｂ）との電気的接続を確保するため絶縁コート層は設けられず、露出した状態でベルト６０３と接触するヒータ領域よりも外側に設けられる。

基板６１０はヒータ６００の寸法や形状を決定する部材であり、材料としては耐熱性、熱伝導性、電気絶縁性に優れたアルミナ、窒化アルミ等のセラミック材料が用いられる。本例では長手方向の長さが４００ｍｍ、短手方向の長さが８．０ｍｍ、厚さが約１ｍｍのアルミナを用いている。

基板６１０上にはスクリーン印刷法によって上記の発熱体６２０と導体パターンが形成される。本例では導体パターンとしては低抵抗率材料である銀ペースト、若しくは銀に少量のパラジウムを混合した合金のペーストを用いている。また、発熱体６２０には所望の抵抗値となるように銀−パラジウム合金のペーストが用いられる。更に、発熱体６２０と導体パターンは耐熱性ガラスから成る絶縁コート層が被覆され、リークやショートが生じないように電気的に保護される。

基板６１０の長手方向の両端部側には図８のように電源（ヒータに給電する電源部）１１０とコネクタ７００（ａ，ｂ）を介して電気的に接続される電極６４１・６５１・６６１・６７１が設けられる。更に、基板６１０には発熱体６２０と導体である分岐路６４２（ａ〜ｊ）・６５２（ａ〜ｃ）・６６２（ａ〜ｄ）・６７２（ａ，ｂ）が設けられる。尚、分岐路は、共通導体路６４０、第１対向導体路６５０、第２対向導体路６６０ａ、第３対向導体路６６０ｂ、第４対向導体路６７０ａ、第５対向導体路６７０ｂと発熱体６２０を電気的に接続する導体路である。

発熱体６２０（ａ〜ｒ）は本例では基板６１０上に基板の長手に沿って細長い１つの発熱体として形成されている。本例の発熱体６２０は幅（短手方向の長さ）が約１．５〜２．０ｍｍであり、厚みが約２０μｍ、長手方向の長さが約３２０ｍｍである。この長さ約３２０ｍｍはＡ４サイズ（幅サイズ２９７ｍｍ）の大サイズ記録材Ｐの全域を加熱できる長さである。また、発熱体６２０の総抵抗は約１０Ωである。

発熱体６２０上には共通導体路６４０が有する１０本の共通分岐路６４２ａ〜６４２ｊが長手方向に間隔をあけて積層されることで、発熱体６２０は共通分岐路６４２ａ〜６４２ｊによって９個の区間に区切られる。この１０本の共通分岐路６４２ａ〜６４２ｊで区切られる発熱体６２０の各区間の長さは約３５．６ｍｍである。更に、その各区間の中央部には合計９本の対向分岐路６５２（ａ〜ｃ）・６６２（ａ〜ｄ）・６７２（ａ，ｂ）が積層され、発熱体６２０は６２０ａから６２０ｒの１８個の区間に分けられる。この１８個の各区間の長さは約１７．８ｍｍである。

上記の共通分岐路６４２（ａ〜ｊ）と対向分岐路６５２（ａ〜ｃ）・６６２（ａ〜ｄ）・６７２（ａ，ｂ）は発熱体６２０と直交するように設けられる。

共通分岐路６４２（ａ〜ｊ）及び対向分岐路６５２（ａ〜ｃ）・６６２（ａ〜ｄ）・６７２（ａ，ｂ）の抵抗値は、発熱体６２０の抵抗値よりも著しく小さい。そのため、分岐路はほぼ発熱しないので、分岐路の幅（長手方向の長さ）が大きくなると、発熱体６２０に発熱量のムラが発生する。その結果、分岐路で温度低下が発生し、記録材上の画像の光沢が不均一になる。この現象は分岐路に対向する部分のベルト６０３の温度が低くなるため、記録材上のトナーを十分に加熱、溶融できないので、光沢が低くなることに起因する。

共通分岐路６４２（ａ〜ｊ）は、共通導体路６４０、共通電極６４１、コネクタ７００ａ等を介して電源（電源部）１１０の一方側の端子１１０ａと電気的に接続される。対向分岐路６５２（ａ〜ｃ）・６６２（ａ〜ｄ）・６７２（ａ，ｂ）は、それぞれ、第１乃至第５の対向導体路６５０、６６０、６７０、個別電極６５１・６６１・６７１、コネクタ７００ｂ等を介して電源１１０の他方側の端子１１０ｂに電気的と接続される。

つまり、共通分岐路６４２（ａ〜ｊ）と対向分岐路６５２（ａ〜ｃ）・６６２（ａ〜ｄ）・６７２（ａ，ｂ）は発熱体６２０の長手方向において交互に配置される。共通導体路６４０は基板６１０の長手方向に沿って形成され、各共通分岐路６４２（ａ〜ｊ）に接続され、一端は共通電極６４１に接続される。

同様に、第１対向導体路６５０、第２対向導体路６６０ａ、第３対向導体路６６０ｂ、第４対向導体路６７０ａ、第５対向導体路６７０ｂは、基板６１０の長手方向に沿って形成される。第１対向導体路６５０は対向分岐路６５２（ａ〜ｃ）に接続され、一端は個別電極６５１に接続される。また、第２および第３対向導体路６６０ａ・６６０ｂはそれぞれ対向分岐路６６２（ａ〜ｄ）に接続され、一端は個別電極６６１に接続される。また、第４および第５対向導体路６７０（ａ，ｂ）はそれぞれ対向分岐路６７２（ａ，ｂ）に接続され、一端は個別電極６７１に接続される。

以上のように、本例のヒータ６００の発熱体６２０は電源１１０と、上記のコネクタ、電極、共通導体路および対向導体路、分岐路を介して電気的に接続される。

［ヒータへの給電］
ヒータ６００への給電は、上記の複数の小区間発熱体６２０ａ〜６２０ｒに関して加熱する記録材Ｐの幅サイズに応じてその幅サイズに対応する領域幅にかかる部分における小区間発熱体が発熱するようになされる。これは、共通電極６４１と複数の個別電極６５１・６６１・６７１の少なくとも１つとの間に電圧が印加されることでなされる。即ち、発熱体６２０（ａ〜ｒ）の発熱領域に関して加熱する記録材Ｐの幅サイズに応じた複数の発熱幅、本例では大幅の発熱幅Ａ、中幅の発熱幅Ｂ、小幅の発熱幅Ｃの３つの発熱幅に変更可能である。

この給電方法について図８を用いて説明する。電源（電源部）１１０はヒータ６００に対する電力供給回路である。本例では単相交流の実効値が約１００Ｖの商用交流電源を用いており、電源端子１１０ａと電源端子１１０ｂとを備えている。尚、ヒータ６００に電力を供給する機能を有していれば、電源１１０は直流電源でも良い。

制御回路１００はスイッチ（ＳＷ）６４３・６５３・６６３・６７３を制御するため夫々のスイッチに電気的に接続される。スイッチ６４３は電源端子１１０ａと共通電極６４１の間に設けられたスイッチ（リレー）であり、制御回路１００からの指示に従って、電源端子１１０ａと共通電極６４１を接続するか否か（オン、オフ）の切り替えを行う。

スイッチ６５３は電源端子１１０ｂと個別電極６５１の間に設けられたスイッチであり、制御回路１００からの指示に応じて、電源端子１１０ｂと個別電極６５１を接続するか否かの切り替えを行う。

また、スイッチ６６３は電源端子１１０ｂと個別電極６６１の間に設けられたスイッチであり、制御回路１００からの指示に応じて、電源端子１１０ｂと個別電極６６１を接続するか否かの切り替えを行う。

スイッチ６７３は電源端子１１０ｂと個別電極６７１の間に設けられたスイッチであり、制御回路１００からの指示に応じて、電源端子１１０ｂと個別電極６７１を接続するか否かの切り替えを行う。

制御回路１００はプリントジョブ（印刷ジョブ）の実行指示の受信に伴って、記録材Ｐの幅サイズ情報を取得し、この幅サイズ情報に応じてスイッチ６４３・６５３・６６３・６７３のオン、オフを制御する。即ち、制御回路１００は、発熱体６２０（ａ〜ｒ）の長手における発熱領域が、取得した幅サイズ情報に対応した幅サイズの記録材Ｐを定着処理するのに適した発熱幅となるように制御する。本例のプリンタ１は記録材の搬送が記録幅中心の中央基準でなされるので、発熱体６２０（ａ〜ｒ）の上記の発熱幅の変更制御も発熱体６２０（ａ〜ｒ）の長手中心の中央基準で実行される。

この記録材Ｐの幅方向のサイズに応じて発熱体６２０（ａ〜ｒ）の発熱幅を変える方法を具体的に説明する。まず、記録材ＰがＡ４横サイズ（幅サイズ２９７ｍｍ）等の大サイズの場合、制御回路１００は発熱体６２０において発熱幅Ａの範囲が発熱するように制御する。本例においては小区間発熱体６２０ａ〜６２０ｒの全長域が装置に使用可能な最大幅サイズの記録材の幅に対応している。

具体的には、制御回路１００はスイッチ６４３・６５３・６６３・６７３の全てをオン状態にする。この場合は、ヒータ６００には共通電極６４１と３つの全ての個別電極６５１・６６１・６７１との間に電圧が印加される。これにより、発熱体６２０は１８個の小区間発熱体６２０ａ〜６２０ｒの全てが発熱する。この時、ヒータ６００は約３２０ｍｍの発熱体６２０の全長領域が発熱するので、Ａ４横サイズの記録材Ｐの定着処理を行うのに適した発熱状態である。

記録材ＰがＡ４縦サイズ（Ａ４Ｒサイズ：幅サイズ２１０ｍｍ）等の中サイズの場合は、制御回路１００は発熱体６２０において発熱幅Ｂの範囲が発熱するように制御する。具体的には、制御回路１００はスイッチ６４３・６５３・６６３をオン状態にし、スイッチ６７３をオフ状態にする。

この場合は、ヒータ６００には共通電極６４１と２つの個別電極６５１・６６１との間に電圧が印加される。これにより、発熱体６２０は１８個の小区間６２０ａ〜６２０ｒのうち小区間６２０ｃ〜６２０ｐの１４区間が発熱する。この時、ヒータ６００は約２４９ｍｍの領域が発熱するので、Ａ４縦サイズの記録材Ｐの定着処理を行うのに適した発熱状態である。従って、Ａ４縦サイズのような記録材の定着処理を行う場合であっても、記録材が通過しない部分に対応する小区間発熱体６２０ａ・６２０ｂ・６２０ｑ・６２０ｒは発熱しないので、無駄な電力を使用することは無い。

記録材Ｐがはがきサイズ（幅方向のサイズ１００ｍｍ）等の小サイズの場合、制御回路１００は発熱体６２０において発熱幅Ｃの範囲が発熱するように制御する。具体的には、制御回路１００はスイッチ６４３・６５３をオン状態にし、スイッチ６６３・６７３をオフ状態にする。

この場合は、ヒータ６００には共通電極６４１と１つの個別電極６５１との間に電圧が印加される。これにより、発熱体６２０は１８個の小区間６２０ａ〜６２０ｒのうち小区間６２０ｇ〜６２０ｌの６区間が発熱する。この時、ヒータ６００は約１０７ｍｍの領域が発熱するので、はがきサイズの記録材Ｐの定着処理を行うのに適した発熱状態である。従って、はがきサイズのような幅方向のサイズが小さい記録材の定着処理を行う場合であっても、記録材が通過しない部分に対応する小区間発熱体６２０ａ〜６２０ｆ、６２０ｍ〜６２０ｒは発熱しないので、無駄な電力を使用することは無い。

［ヒータの温調制御］
図８において、６３０ｋは加熱する記録材Ｐの幅サイズに対応する領域幅の幅内のヒータ部分の温度を所定の温度に立ち上げて維持させるヒータ温調用の温度センサとしてのサーミスタである。本例のプリンタ１は記録材Ｐの搬送が中央基準でなされる。そこで、この温調サーミスタ（温調用温度センサ）６３０ｋはヒータ６００の発熱体６２０（ａ〜ｒ）の長手中央部に対応するヒータ裏面（大小どの幅サイズの記録材も通過するヒータ領域部分）の絶縁コート層部分に当接して配設されている。

温調サーミスタ６３０ｋはＡ／Ｄコンバータ（不図示）を介して制御回路１００に接続され、検知した温度に応じた出力を制御回路１００に送信する。制御回路１００は各種制御に伴う演算を行うＣＰＵとＲＯＭ等の不揮発記憶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がこれを読み出して実行することで、各種制御は実行される。制御回路１００は電源１１０の通電を制御するように電源１１０と電気的に接続される。

また、制御回路１００は温調サーミスタ６３０ｋから取得（入力）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は温調サーミスタ６３０ｋの出力をもとに、ヒータ６００へ供給する電力を制御している。本例では電源１１０の出力に対して波数制御または位相制御を行うことで、ヒータ６００の発熱量を調整する方式を用いており、記録材上のトナーを定着する際、ヒータ６００は所定の温度に立ち上げられて維持される。

６３０ａ・６３０ｃ・６３０ｅ・６３０ｆ・６３０ｈ・６３０ｊはヒータ６００の複数の発熱幅Ａ・Ｂ・Ｃの各幅端部の温度を検知するためにヒータ裏面の絶縁コート部分に当接して配設した温度センサとしての端部サーミスタ（端部温度センサ）である。この端部サーミスタについては後述するが、これらの端部サーミスタもＡ／Ｄコンバータ（不図示）を介して制御回路１００に接続され、検知した温度に応じた出力を制御回路１００に送信する。

温調サーミスタ６３０ｋは端部サーミスタ６３０ａ・６３０ｃ・６３０ｅ・６３０ｆ・６３０ｈ・６３０ｊよりも検知分解能を高くしている。本例においては、温調サーミスタ６３０ｋのサイズは、横は約５［ｍｍ］、縦約２［ｍｍ］である。端部サーミスタ６３０ａ・６３０ｃ・６３０ｅ・６３０ｆ・６３０ｈ・６３０ｊは縦横共に約２［ｍｍ］である。即ち、温調サーミスタ６３０ｋと端部サーミスタ６３０ａ・６３０ｃ・６３０ｅ・６３０ｆ・６３０ｈ・６３０ｊは種類を異ならせている。

［ヒータの特徴構成］
本例のヒータ６００の特徴は、上記複数の発熱幅Ａ・Ｂ・Ｃの各幅端部の温度を検知するためにヒータ裏面部分に当接して配設した温度センサとしての端部サーミスタ６３０ａ・６３０ｃ・６３０ｅ・６３０ｆ・６３０ｈ・６３０ｊを有することである。即ち、複数の発熱幅Ａ、Ｂ、Ｃの各幅端部に対応するヒータ部分の温度を検知するための端部温度センサ６３０ａ、６３０ｃ、６３０ｅ、６３０ｆ、６３０ｈ、６３０ｊが配置されていることである。

前述のように複数の小区間発熱体６２０ａ〜６２０ｒに関して加熱する記録材Ｐの幅サイズに応じてその幅サイズに対応する領域幅にかかる部分における小区間発熱体が発熱するように電極６４１・６５１・６６１・６７１に対して選択的に電圧が印加される。端部サーミスタ６３０ａ・６３０ｃ・６３０ｅ・６３０ｆ・６３０ｈ・６３０ｊは、前記領域幅の端部に対応位置する小区間発熱体における前記領域幅の外側の端部に対応するヒータ部分の温度を検知する。

本例のヒータ６００においては、複数の小区間発熱体６２０ａ〜６２０ｒに区分されている発熱体６２０の全長幅は３２０ｍｍである。加熱する記録材が大サイズ記録材であるＡ４サイズ（幅サイズ２９７ｍｍ）であるときは、全ての小区間発熱体６２０ａ〜６２０ｒを発熱させる。即ち、その発熱幅Ａは３２０ｍｍであり、Ａ４サイズの幅サイズに対応する領域幅は２９７ｍｍである。そのため、発熱幅Ａの両端部側のそれぞれ約１１．５ｍｍの幅部分が記録材非通過部となり、所謂非通過部昇温（非通紙部昇温）し得る部分となる。

そこで、端部サーミスタ６３０ａと６３０ｊは領域幅２９７ｍｍの端部に対応位置する小区間発熱体６２０ａと同６２０ｒにおける領域幅２９７ｍｍの外側の端部に対応するヒータ部分の温度を検知するように配置してある。

また、加熱する記録材が中サイズ記録材であるＡ４Ｒサイズ（幅サイズ２１０ｍｍ）であるときは小区間発熱体６２０ｃ〜６２０ｐを発熱させる。即ち、その発熱幅Ｂは約２４９ｍｍであり、Ａ４Ｒサイズの幅サイズに対応する領域幅は２１０ｍｍである。そのため、発熱幅Ｂの両端部側のそれぞれ約２０ｍｍの幅部分が記録材非通過部となり、非通過部昇温し得る部分となる。

そこで、端部サーミスタ６３０ｃと６３０ｈは領域幅２１０ｍｍの端部に対応位置する小区間発熱体６２０ｃと同６２０ｐにおける領域幅２１０ｍｍの外側の端部に対応するヒータ部分の温度を検知するように配置してある。

また、加熱する記録材が小サイズ記録材であるはがきサイズ（幅サイズ１００ｍｍ）であるときは小区間発熱体６２０ｇ〜６２０ｌを発熱させる。即ち、その発熱幅Ｃは約１０７ｍｍであり、はがきサイズの幅サイズに対応する領域幅は１００ｍｍである。そのため、発熱幅Ｃの両端部側のそれぞれ約３．５ｍｍの幅部分が記録材非通過部となり、非通過部昇温し得る部分となる。

そこで、端部サーミスタ６３０ｅと６３０ｆは領域幅１００ｍｍの端部に対応位置する小区間発熱体６２０ｇと同６２０ｌにおける領域幅１００ｍｍの外側の端部に対応するヒータ部分の温度を検知するように配置してある。

これらの端部サーミスタ６３０ａ・６３０ｃ・６３０ｅ・６３０ｆ・６３０ｈ・６３０ｊもＡ／Ｄコンバータ（不図示）を介して制御回路１００に接続され、検知した温度に応じた出力を制御回路１００に送信する。

そうすることにより、発熱幅Ａ・Ｂ・Ｃのそれぞれにおける記録材非通過部（非通紙部領域）の温度（非通過部昇温温度）を検知でき、ベルト６０３が高温になることを防げ、ベルト６０３の短寿命化を防止できる。ベルト６０３の短寿命化の原因は、ベルト６０３の基材６０３ａと弾性層６０３ｂとの接着剤が熱劣化し、弾性層６０３ｂが基材６０３ａから剥がれるためである。

本例では、ベルト表面温度が２３０［℃］以下になるように制御している。具体的には、ベルト表面温度が２３０［℃］を超える場合は、ヒータ６００の通電制御を変更するか、生産性を落として記録材の非通過部温度が２３０［℃］を超えないように制御している。

例えば、図９に示したように、Ａ４Ｒ（縦）サイズの記録材Ｐを使用する場合、記録材の幅とヒータ６００の発熱幅Ｂの差部分である非通過部Ｅにおいて、ヒータ６００の熱が記録材に奪われなく、昇温し易い。

図９に示したような個所に端部サーミスタ６３０ｃ・６３０ｈを配置することにより、制御部１００はヒータ６００の記録材非通過部Ｅにおける異常昇温を検知できる。制御部１００はこの端部サーミスタ６３０ｃ・６３０ｈから入力する検知温度情報にも基づいて記録材非通過部Ｅの温度が所定の温度を超えないようにヒータ６００の通電制御を変更するか、装置の生産性を落とす制御する。これにより、記録材非通過部Ｅにおける異常昇温に起因するベルト６０３の短寿命化を防止できる。

本例においては、他の幅サイズの記録材を使用する場合を考慮して、図８に示したような端部サーミスタ６３０ａ・６３０ｃ・６３０ｅ・６３０ｆ・６３０ｈ・６３０ｊの配置にした。

尚、本例のヒータ６００では発熱幅Ａと発熱幅Ｂと発熱幅Ｃの３つの発熱幅のみを有する構成であるが、この構成に限られるものでは無く、４パターン以上の発熱幅を有する構成においても適用可能であることは言うまでも無い。

以上のように本例のヒータ６００によって、加熱する記録材Ｐの幅サイズに応じて発熱体６２０（ａ〜ｒ）の発熱幅を変えることが可能であり、かつヒータ６００の異常昇温を防止できる定着装置を提供することができる。

《参考例２》
本例に係る定着装置及びこれを備える画像形成装置について説明する。なお、画像形成装置の構成は参考例１の図３と同一であるのでその説明は省略し、ここでは定着装置の構成についてのみ説明を行う。定着装置においても参考例１と同様の部分は説明を省略する。

本例は、参考例１のヒータ構成に加えて、サーミスタの故障を考慮した例である。本構成にすることにより、サーミスタが故障しても、ヒータ６００の異常昇温を確実に検知できる構成である。

本例のヒータ構成を図１０に示す。このヒータ構成は、参考例１と同様に各種発熱幅Ａ・Ｂ・Ｃの最端部の小区分発熱体の個所に端部サーミスタ６３０ａ・６３０ｃ・６３０ｅ・６３０ｆ・６３０ｈ・６３０を配置する。そして、その配置した端部サーミスタにそれぞれ隣接して、もう一つ端部外サーミスタ（端部外温度センサ）６３０ｂ、６３０ｄ、６３０ｇ、６３０ｉを配置するものである。

端部外サーミスタ６３０ｂ、６３０ｄ、６３０ｇ、６３０ｉは、加熱する記録材の幅サイズに対応する領域幅の端部に対応位置する小区間発熱体の外側において端部サーミスタに隣接したヒータ部分の温度を検知する。本例では端部外温度センサ６３０ｂ、６３０ｄ、６３０ｇ、６３０ｉは前記領域幅の端部に対応位置する小区間発熱体の外側において隣接する小区間発熱体の内側の端部に対応するヒータ部分の温度を検知する。

即ち、参考例１の構成に加え、端部外サーミスタ６３０ｂ、６３０ｄ、６３０ｇ、６３０ｉを追加した。これらの端部外サーミスタ６３０ｂ、６３０ｄ、６３０ｇ、６３０ｉもＡ／Ｄコンバータ（不図示）を介して制御回路１００に接続され、検知した温度に応じた出力を制御回路１００に送信する。端部外サーミスタ６３０ｂ、６３０ｄ、６３０ｇ、６３０ｉのサイズは端部サーミスタ６３０ａ・６３０ｃ・６３０ｅ・６３０ｆ・６３０ｈ・６３０と同じく縦横共に約２［ｍｍ］である。

図１１に、ヒータ６００の異常昇温を検知する一例を示す。図１１はＡ４Ｒサイズの記録材を使用した例であるので発熱体６２０が発熱幅Ｂまで発熱（点灯）するように小区分発熱体６２０ｃ〜６２０ｐに対する通電制御をする。

図１１では、共通導体路６４０の一部（異常個所１の部分）が断線した例である。異常個所１の部分が断線すると、ヒータ６００は発熱幅Ｂの内、発熱範囲Ｄの部分しか発熱しなくなる。その状態において、端部サーミスタ６３０ｃが故障すると、ヒータ６００の高温部（記録材非通過部Ｅ）が検知できなくなる。そこで本例では、端部サーミスタ６３０ｃに隣接して端部外サーミスタ６３０ｂを配置することにより、ベルト６０３に異常が発生する温度になる前に、ヒータ６００の昇温を抑えることができる。

図１２に時間に対する端部サーミスタ６３０ｃと端部外サーミスタ６３０ｂの温度推移のグラフを示す。図１２に示したように、端部サーミスタ６３０ｃが２７０℃になったとき、端部外サーミスタ６３０ｂは２５０℃と検知する。ベルト６０３に異常が発生する温度は、ヒータ温度が２７０℃であるので、制御回路１００は端部外サーミスタ６３０ｂが温度２５０℃を検知したらヒータ高温部が２７０℃を超えないようにヒータ６００の通電制御を変更する。その結果、ヒータ６００の高温部が２７０℃を超えることなく、ベルト６０３を短寿命にすることがない。

他の故障モード、他の幅サイズの記録材を使用することを考慮して、図１０、図１１に示したような端部外サーミスタ６３０ｂ、６３０ｄ、６３０ｇ、６３０ｉを追加した構成にした。

端部サーミスタと端部外サーミスタの隣接配置は、本例では、発熱体６２０の長手方向に隣接配置したが、短手方向に隣接配置してもよい。

尚、参考例のヒータ６００では発熱体６２０の発熱領域の変更可能幅を大幅の発熱幅Ａと中幅の発熱幅Ｂと小幅の発熱幅Ｃの３つの幅とした構成である。しかし、この構成に限られるものでは無く、４パターン以上の発熱領域を有する構成においても適用可能であることは言うまでも無い。

以上のように本例のヒータ６００は加熱する記録材の幅サイズに応じて発熱体６２０（ａ〜ｒ）の発熱幅を変えることが可能であり、且つ、ヒータ６００の異常昇温を抑制防止できる。また、このヒータ６００を用いた定着装置を提供することができる。

《実施例１》
本発明の実施例に係る定着装置及びこれを備える画像形成装置について説明する。なお、画像形成装置の構成は参考例１、２と同一であるのでその説明は省略し、ここでは定着装置の構成についてのみ説明を行う。定着装置においても参考例１、２と同様の部分は省略する。

本実施例は、参考例２に加える内容であり、主としてサーミスタの故障を考慮した実施例である。本実施例として、参考例２に対し、サーミスタが故障した場合におけるヒータの異常昇温の検知をさらに精度良く、短時間にすることが出来る構成である。

本実施例の構成を図１に示す。図１の（ａ）に示した構成は、各発熱体群の最端部の発熱体の個所に温度検知手段を配置し、さらに、配置した温度検知手段に隣接して、もう一つ温度検知手段を配置するものである。その配置において、隣接している複数の温度検知手段に掛かるように、ヒータと温度検知手段の間に高熱伝導部材４００を追加で設けるものである。

即ち、複数の発熱幅Ａ、Ｂ、Ｃの各幅端部に対応するヒータ部分の温度を検知するための端部サーミスタ（端部温度センサ）６３０ａ、６３０ｃ、６３０ｅ、６３０ｆ、６３０ｈ、６３０ｊを有する。また、複数の発熱幅Ａ、Ｂ、Ｃの各幅端部の外側において端部サーミスタに隣接したヒータ部分の温度を検知するための端部外サーミスタ（端部外温度センサ）６３０ｂ、６３０ｄ、６３０ｇ、６３０ｉを有する。

そして、それぞれ隣接している前記端部サーミシタと端部外サーミスタは両者に掛かるように且つ前記ヒータ部分よりも熱伝導率が高い熱伝導部材４００を介してヒータ部分に配置されていることを特徴とする。

より詳細には、領域幅Ａ、Ｂ、Ｃの端部に対応位置する小区間発熱体の端部に対応するヒータ部分の温度を検知する端部サーミスタ６３０ａ、６３０ｃ、６３０ｅ、６３０ｆ、６３０ｈ、６３０ｊを有する。また、領域幅Ａ、Ｂ、Ｃの端部に対応位置する小区間発熱体の外側において端部サーミスタに隣接したヒータ部分の温度を検知する端部外サーミスタ６３０ｂ、６３０ｄ、６３０ｇ、６３０ｉを有する。

そして、それぞれ隣接している端部サーミスタと端部外サーミスタは両者に掛かるように且つ前記ヒータ部分よりも熱伝導率が高い熱伝導部材４００を介して前記ヒータ部分に配置されていることを特徴とする。

本実施例で用いる高熱伝導部材４００の種類はアルミ箔を使用し、サイズとして横は約４［ｍｍ］、縦は約２［ｍｍ］、厚みは１００［μｍ］を用いている。詳細な断面関係図を図１の（ａ）の発熱幅（領域幅）Ｂにおける端部サーミスタ６３０ｃと端部外サーミスタ６３０ｂの箇所をピックアップ（代表）して図１の（ｂ）に示す。高熱伝導部材４００の位置関係として、ヒータ６００の絶縁コート層６８０と端部サーミスタ６３０ｃおよび端部外サーミスタ６３０ｂの間に端部サーミスタ６３０ｃと端部外サーミスタ６３０ｂの両センサに掛かるように配置を行う。

絶縁コート層６８０はヒータ６００の発熱体６２０（ａ〜ｒ）および導体パターンである共通導体路、共通分岐路、対向導体路、対向分岐路の部分を覆われている保護層である。絶縁コート層６８０が端部サーミスタと端部外サーミスタが配置されるヒータ部分であり、高熱伝導部材４００はこの絶縁コート層６８０よりもよりも熱伝導率が高い熱伝導部材である。

参考例２で説明した図１１のヒータの異常昇温を検知する例を再び用いて説明する。図１１はＡ４Ｒサイズの紙を通紙する例であるので、発熱幅Ｂまで点灯するように、ヒータを制御する。図１１では、共通導体路６４０の一部（異常個所１の部分）が断線した例である。異常個所１の部分が断線すると、ヒータは発熱幅Ｂの内、発熱範囲Ｄの部分しか点灯しなくなる。

その状態において、端部サーミスタ６３０ｃが故障すると、ヒータの高温部が検知できなくなる。そこで本実施例では、端部サーミスタ６３０ｃに隣接して端部外サーミスタ６３０ｂを配置することに加え、端部サーミスタ６３０ｃと端部外サーミスタ６３０ｂとに掛かるように高熱伝導部材４００を配置する。これにより、定着ベルトに異常が発生する温度になる前に、ヒータの昇温を抑えることができる。

図２に時間に対する端部サーミスタ６３０ｃと端部外サーミスタ６３０ｂの温度推移のグラフを示す。図２に示したように、端部サーミスタ６３０ｃが２７０℃になったとき、端部外サーミスタ６３０ｂは高熱伝導部材４００によって伝熱され、２６０℃で精度良く検知することが出来る。

即ち、定着ベルトに異常が発生する温度はヒータ温度が２７０℃であるので、参考例２において制御回路１００は端部外サーミスタ６３０ｂが温度２５０℃を検知したら、ヒータの通電制御を変更していた。これに対して、同様の場合、本実施例１では、端部外サーミスタ６３０ｂが２５０℃を検知した場合、ヒータの温度は２５８℃を検知する。

その結果、ヒータの高温部が２７０℃を超えることなく、低い温度で精度良く制御することで定着ベルトを短寿命にすることがない。

他の故障モード、他の紙幅の紙を通紙することを考慮して、上記に示したような端部外サーミスタ６３０ｂ、６３０ｄ、６３０ｇ、６３０ｉを追加した構成にした。

本実施例１では、高熱伝導部材４００にアルミ箔を使用したが、別の部材を設けても良い。また、部材４００の大きさや厚みも本実施例の内容に限定されるものではない。

隣接配置は、本実施例１では、長手方向に隣接配置したが、短手方向に隣接配置してもよい。

尚、本実施例１のヒータでは発熱領域Ａと発熱領域Ｂと発熱領域Ｃの３つの領域のみを有する構成であるが、この構成に限られるものでは無く、４パターン以上の発熱領域を有する構成においても適用可能であることは言うまでも無い。

以上のように本実施例のヒータによって、シートの幅サイズに応じて抵抗発熱層の発熱領域を変えることが可能であり、ヒータの異常昇温を防止できる定着装置を提供することができる。

《その他の事項》
（１）参考例、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。本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、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。

（２）ヒータ６００の発熱領域の発熱幅の広狭変更制御は中央基準には限られない。記録材の搬送が片側基準でなされる場合には発熱幅の広狭変更制御は端部基準となる。

（３）参考例、実施例のヒータ６００では基板６１０の長手方向に沿って伸びた発熱体６２０上に複数の共通分岐路と複数の対向分岐路を交互に間隔をあけて積層して複数の小区間発熱体６２０ａ〜６２０ｌに区分している。基板６１０の長手方向に沿って複数の共通分岐路と複数の対向分岐路を交互に間隔をあけて並べて形成し、隣り合う各分岐路間に発熱体６２０ａ〜６２０ｌをそれぞれ形成する構成であってもよい。

（４）電極６４１・６５１・６６１・６７１の数は参考例、実施例のヒータ６００の４つには限られない。３つあるいは５つ以上にしたヒータ構成にすることもできる。複数の電極は参考例、実施例のヒータ６００のように基板６１０の長手方向の一端部側と他端部側に分かれて位置されている構成に限られない。全ての電極を基板６１０の長手方向の一端部側または他端部側に位置させた構成にすることもできる。

（５）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。

（６）ベルト６０３とニップ部Ｎを形成するニップ形成部材は、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。

（７）定着装置は記録材に形成された未定着のトナー像を固着像として加熱定着する装置としての使用に限られない。記録材に一旦定着された或いは仮定着されたトナー像を再度加熱加圧して画像の光沢度を向上させるなどの画像の表面性状を調整する装置としても有効である（このような装置についても定着装置と呼ぶ）。

（８）画像形成装置は参考例、実施例のような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。

４０・・定着装置、６００・・ヒータ、６１０・・基板、・・抵抗発熱体、６２０ａ〜６２０ｒ・・小区間発熱体、６４１・６５１・６６１・６７１・・電極、６４０・６５０・６６０・６７０・・導体路、６４２・６５２・６６２・６７２・・分岐路、６３０ａ・６３０ｃ・６３０ｅ・６３０ｆ・６３０ｈ・６３０ｊ・・端部温度センサ、６３０ｂ・６３０ｄ・６３０ｇ・６３０ｉ・・端部外温度センサ、６３０ｋ・・温調用温度センサ、１００・・制御部、１１０・・電源部

Claims (26)

1. 記録材上の画像を加熱する定着装置に用いられるヒータであって、
   細長い基板と、前記基板の長手に沿って延在している通電により発熱する抵抗発熱体と、を有し、前記抵抗発熱体の発熱領域に関して加熱する記録材の幅サイズに応じた複数の発熱幅に変更可能であり、
   前記複数の発熱幅の各幅端部に対応するヒータ部分の温度を検知するための端部温度センサと、
   前記複数の発熱幅の各幅端部の外側において前記端部温度センサに隣接したヒータ部分の温度を検知するための端部外温度センサと、を有し、
   それぞれ隣接している前記端部温度センサと前記端部外温度センサは両者に掛かるように且つ前記ヒータ部分よりも熱伝導率が高い熱伝導部材を介して前記ヒータ部分に配置されていることを特徴とするヒータ。
2. 前記記録材の幅サイズに対応する領域幅におけるヒータ部分の温度を所定の温度に制御するための温調用温度センサが配置されていることを特徴とする請求項１に記載のヒータ。
3. 前記温調用温度センサと前記端部温度センサは種類が異なることを特徴とする請求項２に記載のヒータ。
4. 前記温調用温度センサは前記端部温度センサよりも検知分解能が高いことを特徴とする請求項３に記載のヒータ。
5. 前記温調用温度センサと、前記端部外温度センサは種類が異なることを特徴とする請求項２に記載のヒータ。
6. 前記温調用温度センサは前記端部外温度センサよりも検知分解能が高いことを特徴とする請求項５に記載のヒータ。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載のヒータと、
   前記ヒータに接して摺動しつつ移動する伝熱部材と、
   前記ヒータとの間に前記伝熱部材を挟んで当接するニップ形成部材と、を有し、
   前記伝熱部材と前記ニップ形成部材との間に形成されるニップ部で記録材を挟持搬送して記録材上の画像を加熱することを特徴とする定着装置。
8. 前記伝熱部材がエンドレスベルトであることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
9. 記録材上の画像を加熱する定着装置に用いられるヒータであって、
   細長い基板と、
   前記基板の長手に沿って延在している通電により発熱する抵抗発熱体と、
   前記基板に設けられている複数の電極と、
   前記複数の電極のそれぞれから延在している複数の導体路と、
   前記複数の導体路のそれぞれから長手に沿って間隔をあけて分岐している複数の分岐路であって、前記抵抗発熱体を横断して前記抵抗発熱体と電気的に接続して分岐路間で前記抵抗発熱体を長手に沿って複数の小区間発熱体に区分している分岐路と、を有し、
   前記複数の小区間発熱体に関して加熱する記録材の幅サイズに応じてその幅サイズに対応する領域幅にかかる部分における小区間発熱体が発熱するように前記複数の電極に対して選択的に電圧が印加されるヒータにおいて、
   前記領域幅の端部に対応位置する小区間発熱体の端部に対応するヒータ部分の温度を検知する端部温度センサと、
   前記領域幅の端部に対応位置する小区間発熱体の外側において前記端部温度センサに隣接したヒータ部分の温度を検知する端部外温度センサと、を有し、
   それぞれ隣接している前記端部温度センサと前記端部外温度センサは両者に掛かるように且つ前記ヒータ部分よりも熱伝導率が高い熱伝導部材を介して前記ヒータ部分に配置されていることを特徴とするヒータ。
10. 前記端部外温度センサは前記領域幅の端部に対応位置する小区間発熱体の外側において隣接する小区間発熱体の内側の端部に対応するヒータ部分の温度を検知することを特徴とする請求項９に記載のヒータ。
11. 前記領域幅におけるヒータ部分の温度を所定の温度に制御するための温調用温度センサが配置されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載のヒータ。
12. 前記温調用温度センサと前記端部温度センサは種類が異なることを特徴とする請求項１１に記載のヒータ。
13. 前記温調用温度センサは前記端部温度センサよりも検知分解能が高いことを特徴とする請求項１２に記載のヒータ。
14. 前記温調用温度センサと前記端部外温度センサは種類が異なることを特徴とする請求項１１に記載のヒータ。
15. 前記温調用温度センサは前記端部温度センサよりも検知分解能が高いことを特徴とする請求項１４に記載のヒータ。
16. 前記複数の電極は前記基板の長手方向の一端部側と他端部側に分かれて位置されていることを特徴とする請求項９乃至１５の何れか一項に記載のヒータ。
17. 前記複数の小区間発熱体の全長域が使用可能な最大幅の記録材の幅サイズに対応していることを特徴とする請求項９乃至１６の何れか一項に記載のヒータ。
18. 請求項９乃至１７の何れか一項に記載のヒータと、
    前記ヒータに接して摺動しつつ移動する伝熱部材と、
    前記ヒータとの間に前記伝熱部材を挟んで当接するニップ形成部材と、を有し、
    前記伝熱部材と前記ニップ形成部材との間に形成されるニップ部で記録材を挟持搬送して記録材上の画像を加熱することを特徴とする定着装置。
19. 前記伝熱部材がエンドレスベルトであることを特徴とする請求項１８に記載の定着装置。
20. 前記ヒータに給電する電源部と、前記電源部から前記ヒータへの給電を制御する制御部と、を有し、前記制御部は前記複数の小区間発熱体に関して加熱する記録材の幅サイズに応じてその幅サイズに対応する領域幅にかかる部分における小区間発熱体が発熱するように前記複数の電極に対して選択的に電圧を印加することを特徴とする請求項１８又は１９に記載の定着装置。
21. 装置に使用可能な最大幅サイズの記録材を加熱する場合は、前記制御部は前記複数の電極の全てに電圧を印加することを特徴とする請求項２０に記載の定着装置。
22. 前記電源部は商用交流電源であることを特徴とする請求項２０又は２１に記載の定着装置。
23. 前記領域幅におけるヒータ部分の温度を所定の温度に制御するための温調用温度センサが配置されており、前記制御部は前記温調用温度センサから入力する検知温度情報に基づいて前記領域幅におけるヒータ部分の温度が所定の温度に維持されるように前記電源部から前記ヒータに給電する電力を制御することを特徴とする請求項２０乃至２２の何れか一項に記載の定着装置。
24. 前記制御部は前記端部温度センサから入力する検知温度情報に基づいて前記ヒータの記録材非通過部の温度が所定の温度を超えないように前記ヒータに対する通電制御を変更することを特徴とする請求項２０乃至２３の何れか一項に記載の定着装置。
25. 前記制御部は前記端部温度センサから入力する検知温度情報に基づいて装置の生産性を落とす制御を実行することを特徴とする請求項２０乃至２３の何れか一項に記載の定着装置。
26. 前記領域幅の端部に対応位置する小区間発熱体の外側において前記端部温度センサに隣接したヒータ部分の温度を検知する端部外温度センサが配置されており、前記制御部は前記端部外温度センサから入力する検知温度情報に基づいて前記ヒータの記録材非通過部の温度が所定の温度を超えないように前記ヒータに対する通電制御を変更することを特徴とする請求項２０乃至２３の何れか一項に記載の定着装置。