定着装置および画像形成装置
【課題】装置の大型化を招くことなく、定着ベルトの抵抗発熱体層における傷の発生を検出することができる定着装置および当該定着装置を用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】抵抗発熱体層５１４を有する定着ベルト５１を用いた定着装置であって、抵抗発熱体層５１４に絶縁層５１３を介して積層された、所定の電気抵抗値を有する破損検出用パターン５１２（線状パターン）と、破損検出用パターン５１２に電圧が印加されたときに流れる電流を検出する電流センサー５６とを備え、電流センサー５６の検出結果に基づいて、抵抗発熱体層５１４における傷の有無を判定するようにした。
【解決手段】抵抗発熱体層５１４を有する定着ベルト５１を用いた定着装置であって、抵抗発熱体層５１４に絶縁層５１３を介して積層された、所定の電気抵抗値を有する破損検出用パターン５１２（線状パターン）と、破損検出用パターン５１２に電圧が印加されたときに流れる電流を検出する電流センサー５６とを備え、電流センサー５６の検出結果に基づいて、抵抗発熱体層５１４における傷の有無を判定するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置およびこれを用いた画像形成装置に関し、特に、抵抗発熱体を用いた定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンター、複写機等の画像形成装置の定着装置として、ジュール発熱する抵抗発熱体の層を有するベルトを用いた定着装置が利用されている（例えば、特許文献１）。
このような方式の定着装置は、記録シートに接触するベルト自体に熱源を持たせているので、熱効率が高く、低消費電力化やウォームアップ時間の短縮化を図ることができる。
図１３は、かかるベルトを用いた定着装置８００の構成を示す概略斜視図である。
【０００３】
同図に示すように、定着装置８００は、定着ベルト８５１、押圧ローラー８５２、加圧ローラー８５３および外部の交流電源８１０に接続された一対の給電ローラー８５４ａ，８５４ｂなどを備えている。
定着ベルト８５１は、その内部に抵抗発熱層８５５を含む円筒状の弾性変形可能なベルトであり、外周の幅方向（回転軸Ｊ方向）の両端部には、抵抗発熱層８５５に給電するための電極層Ｄ９ａ，Ｄ９ｂが形成されている。給電ローラー８５４ａ，８５４ｂは、定着ベルト８５１の電極層Ｄ９ａ，Ｄ９ｂに回転接触される。これにより、交流電源８１０の電力が、電極層Ｄ９ａ，Ｄ９ｂを経て抵抗発熱層８５５に供給されて、抵抗発熱層８５５がジュール発熱する。このときの抵抗発熱層８５５に供給された電流Ｉは、電極層Ｄ９ａ，Ｄ９ｂ間を流れる（図１３に示す矢印）。なお、電流Ｉの向きは周期的に逆転するので、図１３には、ある一瞬における状態が例示されている。
【０００４】
上記の定着装置８００では、不適切なジャム処理やステープルなどの異物の混入により、抵抗発熱層８５５に傷Ｋが生じる場合がある。このような傷Ｋが生じると、図１３の拡大図に示すように、抵抗発熱体層８５５を回転軸Ｊと平行な方向に流れる電流Ｉが、当該傷Ｋの部分で迂回して流れざるを得なくなる。そのため、電流Ｉが迂回して流れる部分８６０では、電流密度が局部的に増加し、温度が急上昇するいわゆる異常発熱が生じて高温オフセットなどの画像ノイズが発生し、場合によっては、周辺の部材に熱による損傷を来すおそれがある。
【０００５】
したがって、抵抗発熱体層８５５に傷が生じた場合には、これを早く検出して、定着ベルトへの電力供給の停止し、定着ベルトの交換などの対応をすることが望ましい。
そこで、例えば、定着ベルトの表面に沿って、回転軸方向に多数の温度センサーを列設し、定着ベルトを走行させて定着ベルトの表面温度を漏れなく検出するように構成し、検出された表面温度のうち、所定の閾値よりも高い温度があれば、そこに良好な定着を阻害するような大きな傷が発生していると判定することが考えられる（第１の構成）。
【０００６】
また、１個の温度センサーを移動機構により回転軸方向に移動させながら、定着ベルトを回転させることにより定着ベルトの表面温度を漏れなく検出するように構成することも考えられる（第２の構成）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１０９９９７号公報
【特許文献２】特開２００１−２２２２１号公報
【特許文献３】特開平６−２０２５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、第１の構成では、複数の温度センサーが必要であり、また第２の構成では、温度センサーを定着ベルトの幅方向に移動可能にする機構などが必要である。そのため構成が大掛かりになり、定着装置の小型化が難しいという問題がある。
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたものであって、装置の大型化を招くことなく、定着ベルトの抵抗発熱体層における傷の発生を検出することができる定着装置および、当該定着装置を搭載した画像形成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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、抵抗発熱体層を有する加熱回転体の周面に加圧部材を押圧させてニップ部を形成し、当該ニップ部に、未定着画像が形成された記録シートを通紙して熱定着させる定着装置であって、前記抵抗発熱体層に絶縁層を介して積層され、所定の電気抵抗値を有する線状パターンと、前記線状パターンの両端に電圧が印加されているときにおける、当該線状パターンに流れる電流の状態を判定する電流状態判定手段と、前記判定された電流状態に基づき、前記抵抗発熱体層に傷が発生しているか否かを判定する傷発生判定手段とを備え、前記線状パターンは、前記加熱回転体の周方向に所定の間隔をおいて配された単位パターンを、直列又は並列に接続してなることを特徴とする。
【００１０】
ここで、「線状パターンに流れる電流の状態を判定する」とは、当該線状パターンに電流が流れているか否か、電流が流れていても所定の閾値以下か否かなどの判定を意味するものとする。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成によれば、電流状態判定手段の判定結果により、線状パターンが断線状態を即時に判断することができる。通常、この種の定着ベルトは、熱容量を小さく抑えるため、薄く形成されており、線状パターンが断線しているときには、定着ベルトに断線の原因となる傷が生じていると判断できる。
定着ベルトの積層数が増えることにより従来よりも定着ベルトの厚みが若干増すが、定着ベルトの周辺に、多数の温度センサーを設置する場合や、１個の温度センサーを定着ベルトの幅方向に移動させる移動機構を設置する場合に比べて、定着装置が大型化することはない。
【００１２】
ここでの抵抗発熱体層と線状パターンとは電気的に並列接続されて、共通の電源により電圧が印加される構成であり、かつ線状パターンの電気抵抗値が、抵抗発熱体層の電極間の電気抵抗値よりも大きいのが望ましい。
より好ましくは、線状パターンの電気抵抗値が、抵抗発熱体層の電気抵抗値の５〜２００倍の範囲内に設定されているのがよい。
【００１３】
また、抵抗発熱体層と線状パターンとは電気的に直列接続され、この直列接続体の両端に電圧が印加される構成であってもよく、この場合には、線状パターンの電気抵抗値が、抵抗発熱体層の電気抵抗値よりも小さいのが好ましい。
加熱回転体をその回転軸に直交する平面で切断した場合において、線状パターンにおける隣接する２つの単位パターンの、互いに遠い位置にある端縁から端縁までの周方向に沿った距離が、抵抗発熱層の全周長の３０％以内となるように、所定の間隔の大きさが決定されているのが望ましい。
【００１４】
また、複数の単位パターンの形成される領域は、少なくとも抵抗発熱層の通紙領域に重なる範囲を含むのが望ましい。
また、電流状態判定手段は、線状パターンに流れる電流のみを検出する電流検出手段を備え、当該電流検出手段の検出結果に基づき、電流状態を判定するようにすることが望ましい。
【００１５】
また、本発明は、上記構成の定着装置を備えた画像形成装置であってもよく、これにより上記構成の定着装置と同様の効果を得ることができる。ここで、傷発生判定手段により抵抗発熱体層において傷が発生されていると判定された場合には、抵抗発熱体層への給電を停止するのが望ましい。
また、傷発生判定手段により抵抗発熱体層において傷が発生されていると判定された場合に、画像形成動作を停止するのがより望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリンターの構成を示す概略図である。
【図２】上記プリンターにおける定着部の主要部の構成を示す斜視図である。
【図３】図２の定着装置を仮想面Ｖで切断したときの断面図である。
【図４】定着ベルトの積層構造を説明するための部分断面図である。
【図５】（ａ）は、定着ベルトの破損検出用パターンを露出させた状態の斜視図であり、（ｂ）は、破損検出用パターンを平面に展開して、その全体を示した図である。
【図６】定着ベルトに生じた傷の一例を示す図である。
【図７】傷が深い場合の例示であり、（ａ）は、図６のＬ−Ｌ線で切断したときの定着ベルトの断面図、（ｂ）は、図６のＭ−Ｍ線で切断したときの定着ベルトの断面図である。
【図８】傷が浅い場合の例示であり、（ａ）は、図６のＬ−Ｌ線で切断したときの定着ベルトの断面図、（ｂ）は、図６のＭ−Ｍ線で切断したときの定着ベルトの断面図である。
【図９】抵抗発熱体層の破損検出処理の制御内容を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態に係る定着部が有する定着ベルトの部分断面と、定着ベルトに電力を供給する回路の主要構成とが示された図である。
【図１１】変形例に係る定着部が有する定着ベルトの部分断面と、定着ベルトに電力を供給する回路の主要構成とが示された図である。
【図１２】変形例に係る定着ベルトの破損検出用パターンを示す図である。
【図１３】従来例に係る定着装置の一例を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明に係る画像形成装置の第１の実施の形態について、タンデム型カラープリンター（以下、単に「プリンター」という）を例にして図面に基づき説明する。
＜プリンターの全体構成＞
図１は、プリンターの構成を示す概略図である。
【００１８】
同図に示すように、プリンター１は、画像プロセス部３、給紙部４、定着部５および制御部６０を備えている。このプリンター１は、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されていて、外部の端末装置（不図示）からのプリントジョブの実行指示を受付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンダ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像を形成した後、記録シートへの印刷処理を実行する構成を有している。
【００１９】
以下、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各再現色をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを添字として付加する。
画像プロセス部３は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、光学部１０、中間転写ベルト１１などを備えている。
作像部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙ、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、一次転写ローラー３４Ｙ、感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナ３５Ｙなどを備えており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。他の作像部３Ｍ〜３Ｋも、作像部３Ｙと同様の構成になっており、同図では符号を省略している。
【００２０】
中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラー１２と従動ローラー１３に張架されて矢印Ａ方向に循環走行される。
光学部１０は、レーザーダイオードなどの発光素子を備え、制御部６０からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザー光Ｈを発し、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光走査する。
【００２１】
この露光走査により、帯電器３２Ｙ〜３２Ｋにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に静電潜像が形成される。
各静電潜像は現像器３３Ｙ〜３３Ｋにより現像されて、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上にＹ〜Ｋ色のトナー像が作像される。
作像された各トナー像は、一次転写ローラー３４Ｙ〜３４Ｋに印加された電圧による静電力により中間転写ベルト１１上に一次転写される。この際、各色のトナー像が、走行する中間転写ベルト１１の同じ位置に重ね合わせて転写されるように、作像部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋにおける作像動作は、中間転写ベルト１１の走行方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
【００２２】
一次転写の後、二次転写ローラー４５に印加された電圧による静電力により、中間転写ベルト１１上のトナー像が、給紙部４より搬送されてきた記録シートＳ上に一括して二次転写される。
給紙部４は、記録シートＳを収容する給紙カセット４１と給紙カセット４１内の記録シートＳを搬送路４３上に一枚ずつ繰り出す繰り出しローラー４２と、繰り出された記録シートＳを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラー対４４などを備えている。記録シートＳは、中間転写ベルト１１上のトナー像のタイミングに合わせて給紙部４から二次転写位置４６に搬送される。
【００２３】
上記二次転写により、トナー像（未定着画像）が形成された記録シートＳは、さらに定着部５に搬送される。定着部５において、記録シートＳ上のトナー像が加熱・加圧されて熱定着される。その後、記録シートＳは、排出ローラー対７１により排出トレイ７２上に排出される。
制御部６０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｒｏｙ）、通信インターフェースおよび制御プログラムなどからなり、画像プロセス部３、給紙部４および定着部５の動作を制御する。
＜定着部の構成＞
次に、定着部５の構成について、図２および図３を参照しながら説明する。
【００２４】
図２は、定着部５の主要部の構成を示す斜視図であり、図３は、図２の定着部５を仮想面Ｖで切断したときのＹ方向から見た断面図である。
定着部５は、抵抗発熱体層を有する無端状の定着ベルト５１と、定着ベルト５１の内側に遊嵌された押圧ローラー５２と、定着ベルト５１の外側に配された加圧ローラー５３と、第１の給電部材５４ａ，５４ｂ、第２の給電部材５５ａ，５５ｂと、不図示の電流センサーとを備えている。定着部５では、加圧ローラー５３が、定着ベルト５１を介して押圧ローラー５２に押圧されており、定着ベルト５１と加圧ローラー５３との間に定着ニップ部Ｎ（図３参照）が形成されている。
【００２５】
また、加圧ローラー５３は、モーター（不図示）を動力源とし、歯車ギアやベルトなどの動力伝達機構を介して回転駆動される。押圧ローラー５２および定着ベルト５１は、加圧ローラー５３の回転に従動して回転駆動され、互いに連動している。加圧ローラー５３が矢印Ｃ方向に、押圧ローラー５２および定着ベルト５１が矢印Ｂ方向にそれぞれ回転する。なお、図２に示す仮想面Ｖは、押圧ローラー５２の回転軸Ｊに直交する面である。
【００２６】
以下、定着部５における各構成要素について詳しく説明する。
（押圧ローラー）
押圧ローラー５２は、長尺で円柱状の芯金５２１の周囲に弾性層５２２が形成されてなる。
芯金５２１は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等からなり、その軸方向両端部に、定着部５の、不図示の筐体に設けられた軸受部に回転自在に支持される軸部５２１ａ，５２１ｂを有している。弾性層５２２は、耐熱性および断熱性の高い、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の発泡弾性体などの材料からなる。この弾性層５２２を設けることにより、押圧ローラー５２と定着ベルト５１とが弾性接触するようにして、できるだけ接触圧の偏りを無くし、接触状態が良好になるようにしている。また、この弾性層５２２が断熱材としても機能するので、定着ベルト５１で発生した熱が、押圧ローラー５２を介して放熱されるのを抑制することができる。弾性層５２２の厚みは１〜２０［ｍｍ］が望ましい。
【００２７】
ここでは、芯金５２１（軸部５２１ａ，５２１ｂを除く）の外径が約１４［ｍｍ］、弾性層５２２の厚みが約５［ｍｍ］であり、これらを合わせた押圧ローラー５２の外径は、定着ベルト５１の内径よりも小さく、２６［ｍｍ］程度に設定されている。また、押圧ローラー５２の軸部５２１ａ，５２１ｂを除いた長さは、後述する定着ベルト５１の幅寸法と同じ３９０［ｍｍ］に設定されている。
（加圧ローラー）
加圧ローラー５３は、長尺で円柱状の芯金５３１の周囲に、弾性層５３２と離型層５３３とがこの順に積層されている。
【００２８】
芯金５３１は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等からなり、その軸方向両端部に、定着部５の、不図示の筐体に設けられた軸受部に回転自在に支持される軸部５３１ａ，５３１ｂを有している。弾性層５３２は、例えば、シリコーンゴムからなり、離型層５３３は、例えば、ＰＦＡ等のフッ素系樹脂からなる。この弾性層５３２を設けることにより、加圧ローラー５３と定着ベルト５１とが弾性接触するようにして、できるだけ接触圧の偏りを無くし、接触状態が良好になるようにしている。弾性層５３２の厚みは１〜２０［ｍｍ］、離型層５３３の厚みは１０〜５０［μｍ］が望ましい。
【００２９】
ここでは、芯金５３１（軸部５３１ａ，５３１ｂを除く）の外径が約３０［ｍｍ］、弾性層５３２の厚みが約３［ｍｍ］である。また、加圧ローラー５３の軸部５３１ａ，５３１ｂを除いた長さは、定着ベルト５１の記録シートＳが通紙される通紙領域Ｒの幅よりも大きく、かつ定着ベルト５１の両端部における、第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂおよび第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂと接触しない大きさ３３０［ｍｍ］に設定されている。通紙領域Ｒの幅は、記録シートＳの最大サイズの幅（例えば、Ａ３縦通し）である。
（定着ベルト）
定着ベルト５１は、半径方向にある程度の外力を加えると弾性変形し、変形状態から外力の付与を停止すると自身の復元力により元の状態に戻る自己形状保持可能なものが用いられている。
【００３０】
この定着ベルト５１の、回転軸Ｊ方向の一方の端部外周面には、第１および第２の電極層Ｄ１ａ，Ｄ２ａが設けられ、他方の端部外周面には、第１および第２の電極層Ｄ１ｂ，Ｄ２ｂが設けられている。
図４は、定着ベルト５１の積層構造を説明するため、定着ベルト５１を回転軸Ｊ方向に切断したときの部分断面図である。また、図４には、定着ベルト５１に電力を供給する回路の主要構成が示されている。
【００３１】
図４に示すように、定着ベルト５１の回転軸Ｊ方向における、第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂの間の領域（通紙領域Ｒを含む領域）では、内周側から保護層５１１、破損検出用パターン５１２、絶縁層５１３、抵抗発熱体層５１４、弾性層５１５および離型層５１６がこの順で積層されている。
第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂの存する領域では、保護層５１１、破損検出用パターン５１２、絶縁層５１３、抵抗発熱体層５１４がこの順で積層されていて、その上に、第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂが積層されている。
【００３２】
そして、回転軸Ｊ方向において、第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂよりもさらに両外側の領域には、破損検出用パターン５１２に給電するための第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂが、保護層５１１上に形成されている。
抵抗発熱体層５１４は、電力供給を受けてジュール熱を発生させる層であり、耐熱性の絶縁樹脂に、導電性フィラーを均一に分散して構成されている。このような抵抗発熱体層５１４では、絶縁樹脂中の導電性フィラーの体積含有率を変えることにより、単位体積当たりの電気抵抗率［Ω・ｍ］を調整し、所望の発熱量が得られる電気抵抗値［Ω］に設定することができる。耐熱性の絶縁樹脂として、例えば、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等を用いることができる。導電性フィラーとしては、銀、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル等の金属粉末や、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンマイクロコイル等の炭素化合物粉末、およびこれらのうち２種類以上混合したものを用いることができる。導電性フィラーの形状は、繊維状、フレーク状または球状が好ましい。
【００３３】
弾性層５１５は、トナー像が押しつぶされたり、トナー像が不均一に溶融されたりするのを防止して、画像ノイズの発生を防止するための層である。このような弾性層５１５は、耐熱性、弾性および絶縁性を有するゴム材や樹脂材、例えばシリコーンゴムなどで構成される。
離型層５１６は、定着後の記録シートＳとの離型性を高めるための層であり、耐熱性を有し、離型性に優れた絶縁樹脂で構成される。当該絶縁樹脂として、例えば、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）等のフッ素樹脂を使用することができる。
【００３４】
破損検出用パターン５１２は、抵抗発熱体層５１４の破損を検出するためのものであり、所定の電気抵抗値を有している。また、この破損検出用パターン５１２は、一対の電極Ｄ２ａ、Ｄ２ｂの範囲内で蛇行しながら周方向に進む線状のパターンとなっている（図５（ａ），（ｂ））。
破損検出用パターン５１２の一端は、第２の電極層Ｄ２ａに接続されている。また、図４の断面図には現れていない破損検出用パターン５１２の他端が第２の電極層Ｄ２ｂに接続されている。
【００３５】
本実施の形態では、この破損検出用パターン５１２の通電状態を監視することにより抵抗発熱体層５１４の破損を検出する構成を採っている。破損検出用パターン５１２の詳細な構成、および抵抗発熱体層５１４の破損検出の方法については後述する。
絶縁層５１３は、抵抗発熱体層５１４と、破損検出用パターン５１２および第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂとの間の絶縁性を確保する層であり、ＰＩ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性の絶縁樹脂で構成される。
【００３６】
保護層５１１は、絶縁性およびベルトの強度を確保する層であり、絶縁層５１３と同様、ＰＩ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性の絶縁樹脂で構成される。
第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂおよび第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂは、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、黄銅、ＳＵＳ等の金属材料を用いて形成される。各電極層の幅は、例えば１５［ｍｍ］に設定される。
【００３７】
上記各層の厚みは、全周に亘って均一である。具体的には、保護層５１１が５〜１００［μｍ］、破損検出用パターン５１２が１〜２０［μｍ］、絶縁層５１３が５〜１００［μｍ］、抵抗発熱体層５１４が５〜１００［μｍ］、弾性層５１５が１０〜８００［μｍ］、離型層５１６が５〜１００［μｍ］である。また、第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂおよび第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂが５〜５０［μｍ］である。なお、本実施の形態では、第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂの厚みは、破損検出用パターン５１２と同じ厚みに設定されている。
【００３８】
定着ベルト５１の内径は、３０［ｍｍ］に設定されている。
また、定着ベルト５１の幅寸法は、記録シートＳの最大通紙幅（例えば、Ａ３縦通し）よりも大きく、かつ幅方向両端の第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂが加圧ローラー５３と接触しないように３９０［ｍｍ］に設定されている。
（給電部材）
第１の給電部材５４ａ，５４ｂおよび第２の給電部材５５ａ，５５ｂは、それぞれブロック状のカーボンブラシであって、摺動性および電導性を有する銅黒鉛質や炭素黒鉛質等の材料からなる。
【００３９】
このうち第１の給電部材５４ａと第２の給電部材５５ａは、外部の交流電源５００の一端に、第１の給電部材５４ｂと第２の給電部材５５ｂは当該交流電源５００の他端に、それぞれリード線５０１を介して接続されている。
また、第１の給電部材５４ｂは、不図示のガイド部材により矢印Ｅ方向（図３参照）に移動可能に保持され、かつ不図示の付勢部材により定着ベルト５１に向けて付勢されている。こうして付勢された第１の給電部材５４ｂが、図４に示すように、第１の電極層Ｄ１ｂに摺接される。残りの給電部材５４ａ，５５ａ，５５ｂも同様である。そして、第１の給電部材５４ａが第１の電極層Ｄ１ａに、第２の給電部材５５ａが第２の電極層Ｄ２ａに、第２の給電部材５５ｂが第２の電極層Ｄ２ｂにそれぞれ摺接される。
【００４０】
これにより交流電源５００からの電力が、第１の給電部材５４ａ，５４ｂを介して第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂから抵抗発熱体層５１４に供給されるとともに、第２の給電部材５５ａ，５５ｂを介して第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂから破損検出用パターン５１２に供給される。このように抵抗発熱体層５１４と破損検出用パターン５１２とは、互いに電気的に並列に接続された構成となっている。
【００４１】
各給電部材５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｂの大きさは、例えば、縦１０［ｍｍ］（Ｙ軸方向）、横１０［ｍｍ］（Ｘ軸方向）、高さ５［ｍｍ］（Ｚ軸方向）に設定される。
交流電源５００は、例えば、電圧１００［Ｖ］、周波数が５０［Ｈｚ］または６０［Ｈｚ］の家庭用電源である。
リード線５０１において、交流電源５００から、第１の給電部材５４ａ側と第２の給電部材５５ａ側への分岐点Ｊｃｔまでの間には、制御部６０からの入力信号に基づいて、電力供給をＯＮ・ＯＦＦ制御する公知のリレースイッチ５７が挿設されている。
（電流センサー）
また、リード線５０１の分岐点Ｊｃｔから第２の給電部材５５ａまでの間に、破損検出用パターン５１２に供給される電流を検出する電流検出手段として、電流センサー５６が設けられている。電流センサー５６は、例えば、公知であるホール電流センサー、またはクランプ式電流センサーなどからなり、検出した電流の大きさを示す信号を制御部６０に出力する。
＜破損検出用パターンの構成＞
次に、破損検出用パターン５１２の構成について、図５を参照しながら説明する。
【００４２】
図５（ａ）は、定着ベルト５１の外周側から、第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ、離型層５１６、弾性層５１５、抵抗発熱体層５１４を取り除いて、破損検出用パターン５１２を露出させた状態の斜視図である。図５（ｂ）は、破損検出用パターン５１２を平面に展開して、その全体を示した図である。
破損検出用パターン５１２は、図５（ｂ）に示すように、回転軸Ｊ方向に延びる直線部分ａ１（単位パターン）と、破損検出用パターン５１２の回転軸Ｊ方向端部において、第２の電極層Ｄ２ａ（Ｄ２ｂ）に達する前に折り返す折返し部分ａ２とが交互に形成されてなり、蛇行しながら周方向全体に亘って設けられている。そして、破損検出用パターン５１２における電極層Ｄ２ａに接続された端部がＴ１、電極層Ｄ２ｂに接続された端部がＴ２で示されている。図４には、この図５（ｂ）のＨ−Ｈ線で切断したときの破損検出用パターン５１２の断面が示されている。
【００４３】
各直線部分ａ１は、回転軸Ｊ方向において、第１の電極層Ｄ１ａ、Ｄ１ｂ（図４参照）に相当する領域α１，α２間に延在し、それぞれの両端が通紙領域Ｒからはみ出る長さに設定されている。これにより、少なくとも通紙領域内における抵抗発熱層に発生した傷の検出が可能となり、画像ノイズの発生を未然に防ぐことができる。
本実施の形態では、破損検出用パターン５１２が、１５本の直線部分ａ１と、１４箇所の折返し部分ａ２とで構成されている。直線部分ａ１および折返し部分ａ２の線幅ｗは、それぞれ約２［ｍｍ］であり、周方向に並ぶ直線部分ａ１の間隔ｇは約４．６［ｍｍ］である。
【００４４】
破損検出用パターン５１２の電極間の電気抵抗値は、定着ベルト５１の仕様に応じて設定されるが、発熱を抑制し、かつ定着ベルト５１全体の消費電力を抑制するため、抵抗発熱体層５１４の電極間の電気抵抗値よりも大きくして、破損検出用パターン５１２に流れる電流値が小さくなるように設定するのがよい。具体的には、抵抗発熱体層５１４の電気抵抗値の５〜２００倍の範囲内が好ましい。
【００４５】
破損検出用パターン５１２は、本実施の形態では、例えば、ＳＵＳ、銅、銀、アルミ、チタン等の金属材料で構成される。
このような破損検出用パターン５１２は、例えば、保護層５１１上に、金属材料をメッキした後、フォトエッチング法やフォトリソグラフィー法を用いて形成することができる。
【００４６】
破損検出用パターン５１２の厚みは上記したように１〜２０［μｍ］の範囲であり、また、破損検出用パターン５１２と抵抗発熱体層５１４との間に介在する絶縁層５１３も５〜１００［μｍ］と非常に薄い。絶縁層５１３は樹脂製で比較的硬度も小さいので、不適切なジャム処理やステープルなどの異物の混入により抵抗発熱体層５１４に傷が生じたときには、当該絶縁層５１３を突き抜けて破損検出用パターン５１２までも損傷する。
【００４７】
図６は、定着ベルト５１に生じた傷の一例を示す図である。
また、図７、図８は、それぞれ図６に示す傷Ｋの部分での定着ベルトの断面を示しており、（ａ）は、図６のＬ−Ｌ線で切断したときの定着ベルト５１の断面図、（ｂ）は、図６のＭ−Ｍ線で切断したときの定着ベルト５１の断面図である。なお、図６から図８では、傷Ｋを識別し易くするため、黒く塗りつぶしている。
【００４８】
図７（ａ）および（ｂ）に示すように、傷Ｋが深く、定着ベルト５１内の破損検出用パターン５１２に達する場合には、当該傷Ｋによって抵抗発熱体層５１４が破損するとともに、破損検出用パターン５１２の線状部の全部もしくは一部が切断される。線状部の全部が切断されれば、電流は０［Ａ］になる。したがって、破損検出用パターン５１２に流れる電流値を検出することにより抵抗発熱層５１４における傷の発生を知ることができる。
【００４９】
もし、傷Ｋが浅く、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、破損検出用パターン５１２を切断するまでに到らない場合であっても、定着ベルト５１の回転に伴い傷Ｋが定着ニップ部Ｎを通過するときに、加圧ローラー５３の押圧力が加わって変形するが、傷Ｋの部分の強度が低下していると共に、傷Ｋの裂け目の左右において変形量が微妙に異なることにより、傷Ｋの先端部Ｓなどに応力が集中する。
【００５０】
通常、ニップ部に加えられる押圧力は、４００Ｎにも及ぶので、上記集中応力により、１〜２０[μｍ]と薄い破損検出用パターン５１２も裂かれ、図７と同様の結果が得られる。
このように抵抗発熱体層５１４に傷が発生したときには、抵抗発熱体層５１４の傷の発生と同時に、または、その後、定着ベルトの傷Ｋの位置がニップ部を通過する際に、破損検出用パターン５１２が断線状態になるので、当該電流値のみ監視しておけば、迅速に抵抗発熱体層５１４の傷の発生を確認することができる。
【００５１】
なお、本発明で問題となるのは、発生した傷の軸方向の長さでなく、周方向の長さである。周方向における長さが大きくなるほど、当該傷の端の部分における電流密度が高くなり、異常発熱発生のおそれが高くなるからである（図１３の○で囲んだ拡大図参照）。
そして、破損検出用パターン５１２の隣接する直線部分ａ１同士の周方向における間隔ｇ（図５（ｂ）参照）が小さいほど、周方向の長さが小さな傷の検出が可能となる。本発明者らによれば、抵抗発熱体層に生じた傷の周方向の長さが、抵抗発熱体層の全周の３０［％］以下のときには、異常発熱による実質的な問題がないと判定している。この観点から、隣接する２つの直線部分ａ１の各線幅ｗと、当該２つの直線部分ａ１の間の周方向における間隔ｇとの合計（＝（Ｗ×２）＋ｇ）が、抵抗発熱体層の全周の３０［％］以下になるように、間隔ｇの大きさが設定されることが望ましい。これにより、異常発熱を惹起する周方向の長さが３０［％］を超える傷が発生すれば、少なくとも破損検出用パターン５１２の１つの直線部分ａ１が断線することになるので、その大きさの傷を必ず検出できるからである。もちろん間隔である以上、ｇ＞０［ｍｍ］であることはいうまでもないが、定着品質に全く影響のない小さな傷を発見してもあまり意味がないので、間隔ｇの大きさは、全周の２［％］以上であることが望ましい。
＜抵抗発熱体層の破損検出処理について＞
上記したように、抵抗発熱体層５１４に傷が発生し、これに伴って破損検出用パターン５１２が断線状態になると、破損検出用パターン５１２に電流が流れないので、電流センサー５６による検出結果が０［Ａ］になる。
【００５２】
したがって、制御部６０は、電流センサー５６による検出結果により破損検出用パターン５１２が断線しているか否かを判断し、これにより抵抗発熱体層５１４に傷が発生していると判定することができる。本実施の形態では、制御部６０が傷発生判定手段として機能する。
図９は、制御部６０で実行される「抵抗発熱体層の破損検出処理」の制御内容を示すフローチャートである。
【００５３】
この制御は、ウォームアップ時や定着時等において定着ベルト５１の温度を所定の目標温度に維持する制御が行われているときに、当該制御と並行して、定着ベルト５１の抵抗発熱体層５１４の破損を検出するために実行されるものである。
まず、制御部６０は、電流センサー５６から出力された電流値の絶対値を平均して平均電流値を取得する（ステップＳ１０１）。この平均電流値の取得は、例えば、電流センサー５６の出力をサンプリングしていき、サンプリングされた電流値の絶対値を当該交流電源の半周期分（もしくは、その整数倍分）だけ加算し、加算値を当該加算したサンプリング回数で割ることにより求められる。
【００５４】
なお、破損検出用パターン５１２に印加される電圧が本実施の形態のように交流ではなく、直流の場合には、特に平均値を求める必要はない。
そして、求めた平均電流値が０［Ａ］以上か否かを判定する（ステップＳ１０２）。
平均電流値が、０［Ａ］以上のときには（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０１に戻り、電流センサー５６の出力値のサンプリングを繰り返す。なお、このサンプリング周期は、抵抗発熱体層５１４の傷の見逃しがないように、交流電源の周期よりも十分小さな値に設定される。
【００５５】
電流値が０［Ａ］以下のときには（ステップＳ１０２：ＮＯ）、制御部６０は、破損検出用パターン５１２が断線していると判断し、これにより抵抗発熱体層５１４に傷が発生していると判定する（ステップＳ１０３）。
そして、制御部６０は、リレースイッチ５７をＯＦＦにして、定着ベルト５１への電力供給をストップさせると共に（ステップＳ１０４）、プリンター１の不図示の表示パネルに、エラーを表示させる（ステップＳ１０５）。また、制御部６０は、プリンター１が管理者用端末とネットワークで繋がっている場合には、当該管理者用端末に、エラーメッセージを送信する。
【００５６】
なお、この際、制御部６０は、加圧ローラー５３の回転駆動や、給紙部４による記録シートの給紙も止めて、印刷処理を停止するのが望ましい。定着部に問題がある以上、他の部分に印刷動作を実行させても意味がないからである。
以上で、抵抗発熱体層の破損検出処理を終了する。
上記構成の定着部５によれば、電流センサー５６が、定着ベルト５１の破損検出用パターン５１２に流れる電流を検出して、破損検出用パターン５１２が断線しているか否かを判断し、これにより、抵抗発熱層５１４に傷が発生しているか否かを判定することができる。
【００５７】
こうして抵抗発熱層５１４の傷を検出したとき、定着ベルト５１への電力供給を止めることにより、当該傷による異常発熱を事前に抑制し、周辺部材に熱による損傷を与えるのを未然に防止することができる。
また、この場合、１つの電流センサー５６により、抵抗発熱層５１４の破損を検出しているので、温度センサーを用いて異常発熱を検出する従来の定着装置と比べて、構成が簡単であり、かつレイアウト上の制約が少ないので、装置の小型化が可能になる。
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態に係る定着部は、電源に電気的に接続された給電部材を一対のみ備え、この一対の給電部材を介して定着ベルトの抵抗発熱体層および破損検出用パターンのそれぞれに給電するように構成されている点で、第１の実施の形態とは相違する。
【００５８】
その他の構成については基本的に第１の実施の形態の定着部５と同様であるので、同じ構成については、簡単のため、同じ符号で示し、その説明を省略する。
図１０は、第２の実施の形態に係る定着部が有する定着ベルト１５０の部分断面と、定着ベルト１５０に電力を供給する回路の主要構成とが示された図である。
図１０に示すように、定着ベルト１５０における回転軸Ｊ方向の両端部外周面に設けられた第１の電極層Ｄ３ａ，Ｄ３ｂの領域では、保護層１５１、第２の電極層Ｄ４ａ（またはＤ４ｂ）、抵抗発熱体層１５４がこの順で積層されている。
【００５９】
なお、回転軸Ｊ方向における、第１の電極層Ｄ３ａ，Ｄ３ｂの間の領域では、第１の実施の形態と同様、内周側から保護層１５１、破損検出用パターン１５２、絶縁層１５３、抵抗発熱体層１５４、弾性層１５５および離型層１５６がこの順で積層されている。
このように本実施の形態では、第１の電極層Ｄ３ａと第２の電極層Ｄ４ａとが抵抗発熱体層１５４を介して積層されているので、第１の電極層Ｄ３ａに給電すれば、抵抗発熱体層１５４を介して第２の電極層Ｄ４ａにも給電できる。第１の電極層Ｄ３ｂと第２の電極層Ｄ４ｂとの関係も同様である。
【００６０】
これにより、交流電源５００からの電力を、給電部材１６０ａ，１６０ｂを介して第１の電極層Ｄ３ａ，Ｄ３ａに供給することにより、抵抗発熱体層１５４および破損検出用パターン１５２にそれぞれに給電できる。したがって、抵抗発熱体層および破損検出用パターンへの給電のため、それぞれに一対、計二対の給電部材を設けた第１の実施の形態（図４参照）と比べて、給電部材の数を少なくすることができる。
【００６１】
また、給電部材の摺接のため第２の電極層Ｄ４ａ，Ｄ４ｂの位置を外側に伸ばして露出させなくてもよいので、図４に示すように、第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂと第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ａとをベルトの幅方向（回転軸Ｊ方向）に並べる場合に比べて、定着ベルトの幅寸法を短くすることができる。
このように本実施の形態の定着部によれば、第１の実施の形態と比べて、給電部材の数が少なく、かつ定着ベルトの幅寸法を短くすることができるので、定着部の小型化、ならびに部品および製造コスト削減が図れるという利点を有している。
【００６２】
破損検出用パターン１５２は、回転軸Ｊ方向の長さが異なるという点を除いて、第１の実施の形態の破損検出用パターン５１２の構成と基本的に同じであり、蛇行パターンからなる。ここでも、蛇行パターンを構成する各直線部分（不図示）は、回転軸Ｊ方向において、少なくとも通紙領域Ｒを横切るように形成されている。
なお、ここでは、電流センサー５６が、リレースイッチ５７と給電部材１６０ａとの間に、設けられており、抵抗発熱体層１５４および破損検出用パターン１５２の双方に流れる電流の総和を検出する。
【００６３】
したがって、例え、破損検出用パターン１５２が断線したとしても、抵抗発熱体層１５４には電流が流れているので、抵抗発熱体層１５４における傷の有無の判定は、電流センサー５６による検出結果の変化を見ることにより行うことができる。具体的には、図９のフローチャートにおけるステップＳ１０２において、ステップＳ１０１で求めた平均電流値が、閾値Ｉｈ１を超えるか否かを判定することにより行うことができる。
【００６４】
ここでの閾値Ｉｈ１は、電源５００の電圧を印加したときにおける、抵抗発熱体層１５４のみに流れる平均電流値をＩａ、傷のない初期状態の破損検出用パターン１５２と抵抗発熱体層１５４を並列に接続したときに流れる平均電流値をＩｂとした場合に、このＩａとＩｂとの間であって、無視できない傷が発生したときの平均電流値を下回らない値が、予め実験などに基づき決定され、制御部６０のＲＯＭ内に格納される。
【００６５】
なお、破損検出用パターン１５２の電気抵抗値が大き過ぎると、破損検出用パターン１５２に流れる電流が小さくなり過ぎて、破損検出用パターン１５２が断線したときと、断線してないときに検出される電流の差が小さ過ぎる場合には、電流センサー５６の精度によっては誤った判断がなされるおそれがある。このため、破損検出用パターン１５２の電気抵抗値は、電流センサーの精度等仕様を考慮し、具体的には、抵抗発熱体層１５４の電気抵抗値の５〜３０倍の範囲内が好ましい。
【００６６】
本実施の形態において制御部６０で実行される「抵抗発熱体層の破損検出処理」の内容は、図９のステップＳ１０２の内容が、「平均電流値＞Ｉｈ１［Ａ］？」と変更される以外は、第１の実施の形態と全く同じであるので、フローチャートの図示および説明を省略する。
［変形例］
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
【００６７】
（１）例えば、図１１に示すように、定着ベルト２５０の破損検出用パターン２５２に給電する第２の給電部材２６５ａを、定着ベルト２５０の内側に配し、内周面に設けられた第２の電極層Ｄ６ｂに摺接させて給電する構成としても良い。
抵抗発熱体層２５４に給電する第１の給電部材２６４ａは、定着ベルト２５０の外側に配し、外周面に設けられたに摺接される。この場合、定着ベルト２５０の軸方向における第１の給電部材２６４ａと第２の給電部材２６５ａとの位置を合わせることができるので、第２の実施の形態と同様、定着ベルトの幅寸法を短くすることができ、定着部の小型化が図れる。
【００６８】
また、この場合には、第１および第２の給電部材２６４ａ，２６５ａを、それぞれ不図示の付勢部材により定着ベルト２５０に向けて付勢して、定着ベルト２５０を挟み込む構成となるので、第１の給電部材２６４ａと第１の電極層Ｄ５ｂとの間、および第２の給電部材２６５ａと第２の電極層Ｄ６ｂとの間において、接触不良が生じにくくなるという利点がある。
【００６９】
（２）上記実施の形態では、破損検出用パターン５１２における各直線部分ａ１が、回転軸Ｊ方向において、第１の電極層Ｄ１ａ、Ｄ１ｂに相当する領域α１，α２間に延伸された構成（図５（ｂ）参照）を示したが、これに限定するものではない。
例えば、第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂに接続される端Ｔ１，Ｔ２を含む直線部分ａ１以外の、残りの直線部分ａ１は、回転軸Ｊ方向において、通紙領域Ｒの一端から他端までの間にのみ延伸された構成としてもよい。この場合、少なくとも抵抗発熱体層の通紙領域Ｒに発生した傷を検出することができるので、高温オフセットなどの画像ノイズが発生するのを抑制することができる。
【００７０】
上記実施の形態では、各直線部分ａ１の両端が少なくとも通紙領域の幅より大きな構成、つまり各直線部分ａ１の形成される領域（傷検知可能領域）が、通紙領域と重なる範囲を含んでいる構成としたが、さらに、傷検知可能領域を広くして、抵抗発熱体層の発熱領域（第１の電極層Ｄ１ａ、Ｄ１ｂ間に相当）と重なるようにしてもよい。
この構成であれば、抵抗発熱体層の発熱領域（通紙領域Ｒを含む）における傷を検出することができるので、高温オフセットなどの画像ノイズが発生するのを抑制するだけでなく、抵抗発熱体層の異常発熱により周辺部材が損傷するのを抑制することができるからである。
【００７１】
（３）上記実施の形態では、破損検出用パターン５１２が、蛇行する１本の線状部分からなる構成を示したが、これに限定するものではない。
例えば、図１２（ａ）に示すように、破損検出用パターン５１２を、蛇行する４本の線状部分Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄで構成してもよい。これら線状部分Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄは、それぞれ電極層Ｄ７ａ，Ｄ７ｂ間において互いに電気的に並列に接続されるように構成されている。
【００７２】
また、図１２（ｂ）に示す破損検出用パターン５１２ように、複数の直線部分Ｐｔ１が、電極層Ｄ７ａ，Ｄ７ｂ間において互いに電気的に並列に接続されるように構成としてもよい。
図１２（ａ）および（ｂ）に示す破損検出用パターン５１２のように、複数の線状部分を並列接続する場合には、一本の線状部分が短くなるほど、また、並列接続する線状部分の数が多いほど、全体の電気抵抗値が小さくなるので、所望の電気抵抗値が得られるように、線状部分を構成する材料、線幅、厚さ等の構成を適宜選択するのが好ましい。
【００７３】
このように、破損検出用パターンは、周方向に所定の間隔をおいて配された直線部分Ｐｔ１を単位パターンとし、複数の単位パターンを（Ａ）直列に接続する、（Ｂ）並列に接続する、または（Ｃ）直列に接続したものを、並列に複数接続するなど、組み合わせて構成することができる。
例えば、図１２（ａ）の破損検出用パターン５１２は、上記（Ｃ）の組み合わせ例であり、線状部分Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄが、それぞれ３本の直線部分Ｐｔ１が曲線部分Ｐｔ２を介して直列に接続されてなり、これら線状部分Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄが並列に接続された構成となっている。
【００７４】
また、図１２（ｂ）の破損検出用パターン５１２は、上記（Ｂ）組み合わせ例である。そして、上記（Ａ）組み合わせ例としては、上記実施の形態の図５（ｂ）に示す破損検出用パターン５１２があげられる。
なお、図１２（ａ）および（ｂ）の破損検出用パターン５１２の場合には、一部の直線部分Ｐｔ１が断線しただけでは、破損検出用パターン５１２に流れる電流が０［Ａ］にはならない。この場合には、１本の直線部分Ｐｔ１だけが断線した場合の、破損検出用パターン５１２に流れる電流の大きさを所定値とし、電流センサーにより検出された電流値が、当該所定値以下の場合に、線状パターンが断線していると判断するように構成するのがよい。
【００７５】
（４）また、上記実施の形態、および図１２に示す変形例では、破損検出用パターンにおける直線部分ａ１，Ｐｔ１が回転軸Ｊ方向に平行な構成を示したが、これに限定するものではなく、直線部分が回転軸Ｊ方向に対して傾いた構成としてもよい。
この場合、破損検出用パターンの隣接する２つの直線部分の間隔の大きさは、次のようにして決定するのが望ましい。
【００７６】
すなわち、破損検出用パターンが形成された定着ベルトを、その回転軸方向に直交する平面で切断した場合において、隣接する２つの直線部分の、互いに遠い位置にある端縁から端縁までの周方向に沿った距離が、抵抗発熱層の全周長の３０％以内となるように、２つの直線部分の間隔の大きさを決定する。これにより、抵抗発熱体層において、異常発熱を惹起する周方向の長さが３０［％］を超える傷が発生すれば、その傷を必ず検出できるようになるからである。
【００７７】
（５）上記実施の形態では、定着ベルトの抵抗発熱体層と破損検出用パターンとが、並列接続される構成を示したが、これに限定するものではなく、抵抗発熱体層と破損検出用パターンとを直列接続した構成としてもよい。この場合には、破損検出用パターンの電気抵抗値を小さくするのが望ましい。破損検出用パターンの電気抵抗値が小さいほど電源電圧が小さくてすむからである。
【００７８】
また、この場合に、例えば、破損検出用パターンを、図５（ｂ）に示すような１本の線状部分からなる構成にしたときには、破損により破損検出用パターンが断線した時点で抵抗発熱体層に電流が流れなくなるので、抵抗発熱体層の異常発熱を確実に抑制することができるという利点がある。
（６）上記実施の形態では、定着ベルトの抵抗発熱体層および破損検出用パターンのそれぞれに、同じ交流電源５００から電力が供給される構成を示したが、これに限定するものではない。例えば、２つの電源を用意し、抵抗発熱体層に電力供給する電源と、破損検出用パターンに電力供給する電源とを分けても構わない。この場合には、破損検出用パターンに対応する電源の調整により、破損検出用パターンに流す電流の大きさを決定することができるので、破損検出用パターンの電気抵抗値を、抵抗発熱体層の電気抵抗の大きさに関係なく設定することができる。よって、破損検出用パターンの構成（例えば、材料、線状部分の長さおよび断面積の大きさなど）の自由度が高まるという利点がある。
【００７９】
（７）上記実施の形態では、定着ベルトが、保護層、破損検出用パターン、絶縁層、抵抗発熱体層、弾性層および離型層をこの順で積層した積層構造からなる構成を示したが、これに限定するものではない。
例えば、破損検出用パターンを、抵抗発熱体層の内周側ではなく、外周側に絶縁層を介して積層する構成としてもよい。この場合、不適切なジャム処理や異物の混入などにより、定着ベルトに生じた傷が抵抗発熱体層に達するときには、抵抗発熱体層の破損と同時に、またはそれよりも前に、破損検出用パターンが損傷する構成となるので、抵抗発熱体層の破損を早期に検出することができる。したがって、異常発熱を早期段階で抑制することができるので、安全性の面から好ましいといえる。
【００８０】
また、例えば、定着ベルトの仕様によっては、破損検出用パターンの内周側に保護層を設けなくてもよい。保護層に限らず、定着ベルトの構成は、定着ベルト、または定着部の仕様に応じて適宜選択することができる。
（８）上記実施の形態では、電流センサー５６が、公知であるホール電流センサー、またはクランプ式電流センサーからなる構成を示したが、これに限定するものではない。
【００８１】
（９）上記実施の形態では、押圧ローラー５２が、定着ベルト５１の内側に遊嵌された構成を示したが、これに限定するものではなく、例えば、押圧ローラー５２が定着ベルト５１の内側に絞まり嵌めされた構成としても構わない。
（１０）上記実施の形態において、給電部材の大きさ、形状、配置等を限定するものではない。例えば、電極層に摺接されるブロック状の給電部材に変えて、回転接触する給電ローラーを用いることができる。給電部材と定着ベルトの電極層との接触が良好に維持できればよく、給電部材の大きさ、形状、配置等は、定着部の仕様に応じて、適宜選択することができる。
【００８２】
（１１）上記実施の形態で示した定着ベルトは、公知の製造方法を用いて作製することができ、特に製造方法を限定するものではない。
（１２）上記実施の形態では、制御部６０が、抵抗発熱体層５１４に傷が発生しているか否かを判定する傷発生判定手段として機能する構成を示したが、これに限定するものではない。例えば、定着部５に、マイコンなどで構成され、かかる傷発生判定手段として機能する専用の傷発生判定部を設けても良い。
【００８３】
（１３）上記実施の形態では、制御部６０が、電流センサー５６の検出結果に基づいて、破損検出用パターンに電流が流れているか否か、または流れる電流が閾値以下か否かを判定していて、電流センサー５６と制御部６０とを組み合わせて電流状態判定手段として機能する構成を示したが、これに限定するものではない。例えば、制御部６０に代えて、定着部５に、マイコンなどで構成され、電流センサー５６の検出結果に基づき、破損検出用パターンに流れる電流状態を判定する専用の電流状態判定部を設けても良い。
【００８４】
（１４）上記実施の形態では、抵抗発熱体層の破損を検出するのに、破損検出用パターンの線状部の全部が切断（断線）する場合の例をあげて説明したが、本発明の適用範囲は、これに限らず、破損検出用パターンの線状部の一部が切断する場合にも適用することができる。この場合には、切断部分での電流の流れる断面積が小さくなり抵抗値が上昇することから、その分流れる電流が低下するので、使用する電流センサーの精度や破損検出用パターンの材料によっては、十分破損検出用パターンに流れる電流値の変化を検出して、抵抗発熱層における傷の発生を知ることができるからである。
【００８５】
（１５）上記実施の形態では、画像形成装置として、タンデム型カラープリンターを用いて説明したが、本発明の適用範囲は、これに限らず、抵抗発熱体を用いた定着部を有する複写機、ファクシミリ装置、プリンターなどに適用することができる。
また、上記実施の形態及び変形例の内容は、可能な限り組み合わせても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、抵抗発熱体を用いた定着装置において抵抗発熱体の傷の発生を検出する技術として好適である。
【符号の説明】
【００８７】
１ プリンター
３ 画像プロセス部
４ 給紙部
５ 定着部
１０ 光学部
１１ 中間転写ベルト
３１ 感光体ドラム
３２ 帯電器
３３ 現像器
５１ 定着ベルト
５２ 押圧ローラー
５３ 加圧ローラー
５４ａ，５４ｂ 第１の給電部材
５５ａ，５５ｂ 第２の給電部材
５６ 電流センサー
５７ リレースイッチ
６０ 制御部
１５０ 定着ベルト
１５２ 破損検出用パターン（線状パターン）
１５３ 絶縁層
１５４ 抵抗発熱体層
５００ 交流電源
５１１ 保護層
５１２ 破損検出用パターン（線状パターン）
５１３ 絶縁層
５１４ 抵抗発熱体層
５１５ 弾性層
５１６ 離型層
ａ１ 直線部分（単位パターン）
Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ 第１の電極層
Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ 第２の電極層
Ｐｔ１ 直線部分（単位パターン）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置およびこれを用いた画像形成装置に関し、特に、抵抗発熱体を用いた定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンター、複写機等の画像形成装置の定着装置として、ジュール発熱する抵抗発熱体の層を有するベルトを用いた定着装置が利用されている（例えば、特許文献１）。
このような方式の定着装置は、記録シートに接触するベルト自体に熱源を持たせているので、熱効率が高く、低消費電力化やウォームアップ時間の短縮化を図ることができる。
図１３は、かかるベルトを用いた定着装置８００の構成を示す概略斜視図である。
【０００３】
同図に示すように、定着装置８００は、定着ベルト８５１、押圧ローラー８５２、加圧ローラー８５３および外部の交流電源８１０に接続された一対の給電ローラー８５４ａ，８５４ｂなどを備えている。
定着ベルト８５１は、その内部に抵抗発熱層８５５を含む円筒状の弾性変形可能なベルトであり、外周の幅方向（回転軸Ｊ方向）の両端部には、抵抗発熱層８５５に給電するための電極層Ｄ９ａ，Ｄ９ｂが形成されている。給電ローラー８５４ａ，８５４ｂは、定着ベルト８５１の電極層Ｄ９ａ，Ｄ９ｂに回転接触される。これにより、交流電源８１０の電力が、電極層Ｄ９ａ，Ｄ９ｂを経て抵抗発熱層８５５に供給されて、抵抗発熱層８５５がジュール発熱する。このときの抵抗発熱層８５５に供給された電流Ｉは、電極層Ｄ９ａ，Ｄ９ｂ間を流れる（図１３に示す矢印）。なお、電流Ｉの向きは周期的に逆転するので、図１３には、ある一瞬における状態が例示されている。
【０００４】
上記の定着装置８００では、不適切なジャム処理やステープルなどの異物の混入により、抵抗発熱層８５５に傷Ｋが生じる場合がある。このような傷Ｋが生じると、図１３の拡大図に示すように、抵抗発熱体層８５５を回転軸Ｊと平行な方向に流れる電流Ｉが、当該傷Ｋの部分で迂回して流れざるを得なくなる。そのため、電流Ｉが迂回して流れる部分８６０では、電流密度が局部的に増加し、温度が急上昇するいわゆる異常発熱が生じて高温オフセットなどの画像ノイズが発生し、場合によっては、周辺の部材に熱による損傷を来すおそれがある。
【０００５】
したがって、抵抗発熱体層８５５に傷が生じた場合には、これを早く検出して、定着ベルトへの電力供給の停止し、定着ベルトの交換などの対応をすることが望ましい。
そこで、例えば、定着ベルトの表面に沿って、回転軸方向に多数の温度センサーを列設し、定着ベルトを走行させて定着ベルトの表面温度を漏れなく検出するように構成し、検出された表面温度のうち、所定の閾値よりも高い温度があれば、そこに良好な定着を阻害するような大きな傷が発生していると判定することが考えられる（第１の構成）。
【０００６】
また、１個の温度センサーを移動機構により回転軸方向に移動させながら、定着ベルトを回転させることにより定着ベルトの表面温度を漏れなく検出するように構成することも考えられる（第２の構成）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１０９９９７号公報
【特許文献２】特開２００１−２２２２１号公報
【特許文献３】特開平６−２０２５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、第１の構成では、複数の温度センサーが必要であり、また第２の構成では、温度センサーを定着ベルトの幅方向に移動可能にする機構などが必要である。そのため構成が大掛かりになり、定着装置の小型化が難しいという問題がある。
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたものであって、装置の大型化を招くことなく、定着ベルトの抵抗発熱体層における傷の発生を検出することができる定着装置および、当該定着装置を搭載した画像形成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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、抵抗発熱体層を有する加熱回転体の周面に加圧部材を押圧させてニップ部を形成し、当該ニップ部に、未定着画像が形成された記録シートを通紙して熱定着させる定着装置であって、前記抵抗発熱体層に絶縁層を介して積層され、所定の電気抵抗値を有する線状パターンと、前記線状パターンの両端に電圧が印加されているときにおける、当該線状パターンに流れる電流の状態を判定する電流状態判定手段と、前記判定された電流状態に基づき、前記抵抗発熱体層に傷が発生しているか否かを判定する傷発生判定手段とを備え、前記線状パターンは、前記加熱回転体の周方向に所定の間隔をおいて配された単位パターンを、直列又は並列に接続してなることを特徴とする。
【００１０】
ここで、「線状パターンに流れる電流の状態を判定する」とは、当該線状パターンに電流が流れているか否か、電流が流れていても所定の閾値以下か否かなどの判定を意味するものとする。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成によれば、電流状態判定手段の判定結果により、線状パターンが断線状態を即時に判断することができる。通常、この種の定着ベルトは、熱容量を小さく抑えるため、薄く形成されており、線状パターンが断線しているときには、定着ベルトに断線の原因となる傷が生じていると判断できる。
定着ベルトの積層数が増えることにより従来よりも定着ベルトの厚みが若干増すが、定着ベルトの周辺に、多数の温度センサーを設置する場合や、１個の温度センサーを定着ベルトの幅方向に移動させる移動機構を設置する場合に比べて、定着装置が大型化することはない。
【００１２】
ここでの抵抗発熱体層と線状パターンとは電気的に並列接続されて、共通の電源により電圧が印加される構成であり、かつ線状パターンの電気抵抗値が、抵抗発熱体層の電極間の電気抵抗値よりも大きいのが望ましい。
より好ましくは、線状パターンの電気抵抗値が、抵抗発熱体層の電気抵抗値の５〜２００倍の範囲内に設定されているのがよい。
【００１３】
また、抵抗発熱体層と線状パターンとは電気的に直列接続され、この直列接続体の両端に電圧が印加される構成であってもよく、この場合には、線状パターンの電気抵抗値が、抵抗発熱体層の電気抵抗値よりも小さいのが好ましい。
加熱回転体をその回転軸に直交する平面で切断した場合において、線状パターンにおける隣接する２つの単位パターンの、互いに遠い位置にある端縁から端縁までの周方向に沿った距離が、抵抗発熱層の全周長の３０％以内となるように、所定の間隔の大きさが決定されているのが望ましい。
【００１４】
また、複数の単位パターンの形成される領域は、少なくとも抵抗発熱層の通紙領域に重なる範囲を含むのが望ましい。
また、電流状態判定手段は、線状パターンに流れる電流のみを検出する電流検出手段を備え、当該電流検出手段の検出結果に基づき、電流状態を判定するようにすることが望ましい。
【００１５】
また、本発明は、上記構成の定着装置を備えた画像形成装置であってもよく、これにより上記構成の定着装置と同様の効果を得ることができる。ここで、傷発生判定手段により抵抗発熱体層において傷が発生されていると判定された場合には、抵抗発熱体層への給電を停止するのが望ましい。
また、傷発生判定手段により抵抗発熱体層において傷が発生されていると判定された場合に、画像形成動作を停止するのがより望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリンターの構成を示す概略図である。
【図２】上記プリンターにおける定着部の主要部の構成を示す斜視図である。
【図３】図２の定着装置を仮想面Ｖで切断したときの断面図である。
【図４】定着ベルトの積層構造を説明するための部分断面図である。
【図５】（ａ）は、定着ベルトの破損検出用パターンを露出させた状態の斜視図であり、（ｂ）は、破損検出用パターンを平面に展開して、その全体を示した図である。
【図６】定着ベルトに生じた傷の一例を示す図である。
【図７】傷が深い場合の例示であり、（ａ）は、図６のＬ−Ｌ線で切断したときの定着ベルトの断面図、（ｂ）は、図６のＭ−Ｍ線で切断したときの定着ベルトの断面図である。
【図８】傷が浅い場合の例示であり、（ａ）は、図６のＬ−Ｌ線で切断したときの定着ベルトの断面図、（ｂ）は、図６のＭ−Ｍ線で切断したときの定着ベルトの断面図である。
【図９】抵抗発熱体層の破損検出処理の制御内容を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態に係る定着部が有する定着ベルトの部分断面と、定着ベルトに電力を供給する回路の主要構成とが示された図である。
【図１１】変形例に係る定着部が有する定着ベルトの部分断面と、定着ベルトに電力を供給する回路の主要構成とが示された図である。
【図１２】変形例に係る定着ベルトの破損検出用パターンを示す図である。
【図１３】従来例に係る定着装置の一例を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明に係る画像形成装置の第１の実施の形態について、タンデム型カラープリンター（以下、単に「プリンター」という）を例にして図面に基づき説明する。
＜プリンターの全体構成＞
図１は、プリンターの構成を示す概略図である。
【００１８】
同図に示すように、プリンター１は、画像プロセス部３、給紙部４、定着部５および制御部６０を備えている。このプリンター１は、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されていて、外部の端末装置（不図示）からのプリントジョブの実行指示を受付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンダ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像を形成した後、記録シートへの印刷処理を実行する構成を有している。
【００１９】
以下、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各再現色をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを添字として付加する。
画像プロセス部３は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、光学部１０、中間転写ベルト１１などを備えている。
作像部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙ、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、一次転写ローラー３４Ｙ、感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナ３５Ｙなどを備えており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。他の作像部３Ｍ〜３Ｋも、作像部３Ｙと同様の構成になっており、同図では符号を省略している。
【００２０】
中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラー１２と従動ローラー１３に張架されて矢印Ａ方向に循環走行される。
光学部１０は、レーザーダイオードなどの発光素子を備え、制御部６０からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザー光Ｈを発し、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光走査する。
【００２１】
この露光走査により、帯電器３２Ｙ〜３２Ｋにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に静電潜像が形成される。
各静電潜像は現像器３３Ｙ〜３３Ｋにより現像されて、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上にＹ〜Ｋ色のトナー像が作像される。
作像された各トナー像は、一次転写ローラー３４Ｙ〜３４Ｋに印加された電圧による静電力により中間転写ベルト１１上に一次転写される。この際、各色のトナー像が、走行する中間転写ベルト１１の同じ位置に重ね合わせて転写されるように、作像部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋにおける作像動作は、中間転写ベルト１１の走行方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
【００２２】
一次転写の後、二次転写ローラー４５に印加された電圧による静電力により、中間転写ベルト１１上のトナー像が、給紙部４より搬送されてきた記録シートＳ上に一括して二次転写される。
給紙部４は、記録シートＳを収容する給紙カセット４１と給紙カセット４１内の記録シートＳを搬送路４３上に一枚ずつ繰り出す繰り出しローラー４２と、繰り出された記録シートＳを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラー対４４などを備えている。記録シートＳは、中間転写ベルト１１上のトナー像のタイミングに合わせて給紙部４から二次転写位置４６に搬送される。
【００２３】
上記二次転写により、トナー像（未定着画像）が形成された記録シートＳは、さらに定着部５に搬送される。定着部５において、記録シートＳ上のトナー像が加熱・加圧されて熱定着される。その後、記録シートＳは、排出ローラー対７１により排出トレイ７２上に排出される。
制御部６０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｒｏｙ）、通信インターフェースおよび制御プログラムなどからなり、画像プロセス部３、給紙部４および定着部５の動作を制御する。
＜定着部の構成＞
次に、定着部５の構成について、図２および図３を参照しながら説明する。
【００２４】
図２は、定着部５の主要部の構成を示す斜視図であり、図３は、図２の定着部５を仮想面Ｖで切断したときのＹ方向から見た断面図である。
定着部５は、抵抗発熱体層を有する無端状の定着ベルト５１と、定着ベルト５１の内側に遊嵌された押圧ローラー５２と、定着ベルト５１の外側に配された加圧ローラー５３と、第１の給電部材５４ａ，５４ｂ、第２の給電部材５５ａ，５５ｂと、不図示の電流センサーとを備えている。定着部５では、加圧ローラー５３が、定着ベルト５１を介して押圧ローラー５２に押圧されており、定着ベルト５１と加圧ローラー５３との間に定着ニップ部Ｎ（図３参照）が形成されている。
【００２５】
また、加圧ローラー５３は、モーター（不図示）を動力源とし、歯車ギアやベルトなどの動力伝達機構を介して回転駆動される。押圧ローラー５２および定着ベルト５１は、加圧ローラー５３の回転に従動して回転駆動され、互いに連動している。加圧ローラー５３が矢印Ｃ方向に、押圧ローラー５２および定着ベルト５１が矢印Ｂ方向にそれぞれ回転する。なお、図２に示す仮想面Ｖは、押圧ローラー５２の回転軸Ｊに直交する面である。
【００２６】
以下、定着部５における各構成要素について詳しく説明する。
（押圧ローラー）
押圧ローラー５２は、長尺で円柱状の芯金５２１の周囲に弾性層５２２が形成されてなる。
芯金５２１は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等からなり、その軸方向両端部に、定着部５の、不図示の筐体に設けられた軸受部に回転自在に支持される軸部５２１ａ，５２１ｂを有している。弾性層５２２は、耐熱性および断熱性の高い、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の発泡弾性体などの材料からなる。この弾性層５２２を設けることにより、押圧ローラー５２と定着ベルト５１とが弾性接触するようにして、できるだけ接触圧の偏りを無くし、接触状態が良好になるようにしている。また、この弾性層５２２が断熱材としても機能するので、定着ベルト５１で発生した熱が、押圧ローラー５２を介して放熱されるのを抑制することができる。弾性層５２２の厚みは１〜２０［ｍｍ］が望ましい。
【００２７】
ここでは、芯金５２１（軸部５２１ａ，５２１ｂを除く）の外径が約１４［ｍｍ］、弾性層５２２の厚みが約５［ｍｍ］であり、これらを合わせた押圧ローラー５２の外径は、定着ベルト５１の内径よりも小さく、２６［ｍｍ］程度に設定されている。また、押圧ローラー５２の軸部５２１ａ，５２１ｂを除いた長さは、後述する定着ベルト５１の幅寸法と同じ３９０［ｍｍ］に設定されている。
（加圧ローラー）
加圧ローラー５３は、長尺で円柱状の芯金５３１の周囲に、弾性層５３２と離型層５３３とがこの順に積層されている。
【００２８】
芯金５３１は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等からなり、その軸方向両端部に、定着部５の、不図示の筐体に設けられた軸受部に回転自在に支持される軸部５３１ａ，５３１ｂを有している。弾性層５３２は、例えば、シリコーンゴムからなり、離型層５３３は、例えば、ＰＦＡ等のフッ素系樹脂からなる。この弾性層５３２を設けることにより、加圧ローラー５３と定着ベルト５１とが弾性接触するようにして、できるだけ接触圧の偏りを無くし、接触状態が良好になるようにしている。弾性層５３２の厚みは１〜２０［ｍｍ］、離型層５３３の厚みは１０〜５０［μｍ］が望ましい。
【００２９】
ここでは、芯金５３１（軸部５３１ａ，５３１ｂを除く）の外径が約３０［ｍｍ］、弾性層５３２の厚みが約３［ｍｍ］である。また、加圧ローラー５３の軸部５３１ａ，５３１ｂを除いた長さは、定着ベルト５１の記録シートＳが通紙される通紙領域Ｒの幅よりも大きく、かつ定着ベルト５１の両端部における、第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂおよび第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂと接触しない大きさ３３０［ｍｍ］に設定されている。通紙領域Ｒの幅は、記録シートＳの最大サイズの幅（例えば、Ａ３縦通し）である。
（定着ベルト）
定着ベルト５１は、半径方向にある程度の外力を加えると弾性変形し、変形状態から外力の付与を停止すると自身の復元力により元の状態に戻る自己形状保持可能なものが用いられている。
【００３０】
この定着ベルト５１の、回転軸Ｊ方向の一方の端部外周面には、第１および第２の電極層Ｄ１ａ，Ｄ２ａが設けられ、他方の端部外周面には、第１および第２の電極層Ｄ１ｂ，Ｄ２ｂが設けられている。
図４は、定着ベルト５１の積層構造を説明するため、定着ベルト５１を回転軸Ｊ方向に切断したときの部分断面図である。また、図４には、定着ベルト５１に電力を供給する回路の主要構成が示されている。
【００３１】
図４に示すように、定着ベルト５１の回転軸Ｊ方向における、第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂの間の領域（通紙領域Ｒを含む領域）では、内周側から保護層５１１、破損検出用パターン５１２、絶縁層５１３、抵抗発熱体層５１４、弾性層５１５および離型層５１６がこの順で積層されている。
第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂの存する領域では、保護層５１１、破損検出用パターン５１２、絶縁層５１３、抵抗発熱体層５１４がこの順で積層されていて、その上に、第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂが積層されている。
【００３２】
そして、回転軸Ｊ方向において、第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂよりもさらに両外側の領域には、破損検出用パターン５１２に給電するための第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂが、保護層５１１上に形成されている。
抵抗発熱体層５１４は、電力供給を受けてジュール熱を発生させる層であり、耐熱性の絶縁樹脂に、導電性フィラーを均一に分散して構成されている。このような抵抗発熱体層５１４では、絶縁樹脂中の導電性フィラーの体積含有率を変えることにより、単位体積当たりの電気抵抗率［Ω・ｍ］を調整し、所望の発熱量が得られる電気抵抗値［Ω］に設定することができる。耐熱性の絶縁樹脂として、例えば、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等を用いることができる。導電性フィラーとしては、銀、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル等の金属粉末や、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンマイクロコイル等の炭素化合物粉末、およびこれらのうち２種類以上混合したものを用いることができる。導電性フィラーの形状は、繊維状、フレーク状または球状が好ましい。
【００３３】
弾性層５１５は、トナー像が押しつぶされたり、トナー像が不均一に溶融されたりするのを防止して、画像ノイズの発生を防止するための層である。このような弾性層５１５は、耐熱性、弾性および絶縁性を有するゴム材や樹脂材、例えばシリコーンゴムなどで構成される。
離型層５１６は、定着後の記録シートＳとの離型性を高めるための層であり、耐熱性を有し、離型性に優れた絶縁樹脂で構成される。当該絶縁樹脂として、例えば、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）等のフッ素樹脂を使用することができる。
【００３４】
破損検出用パターン５１２は、抵抗発熱体層５１４の破損を検出するためのものであり、所定の電気抵抗値を有している。また、この破損検出用パターン５１２は、一対の電極Ｄ２ａ、Ｄ２ｂの範囲内で蛇行しながら周方向に進む線状のパターンとなっている（図５（ａ），（ｂ））。
破損検出用パターン５１２の一端は、第２の電極層Ｄ２ａに接続されている。また、図４の断面図には現れていない破損検出用パターン５１２の他端が第２の電極層Ｄ２ｂに接続されている。
【００３５】
本実施の形態では、この破損検出用パターン５１２の通電状態を監視することにより抵抗発熱体層５１４の破損を検出する構成を採っている。破損検出用パターン５１２の詳細な構成、および抵抗発熱体層５１４の破損検出の方法については後述する。
絶縁層５１３は、抵抗発熱体層５１４と、破損検出用パターン５１２および第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂとの間の絶縁性を確保する層であり、ＰＩ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性の絶縁樹脂で構成される。
【００３６】
保護層５１１は、絶縁性およびベルトの強度を確保する層であり、絶縁層５１３と同様、ＰＩ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性の絶縁樹脂で構成される。
第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂおよび第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂは、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、黄銅、ＳＵＳ等の金属材料を用いて形成される。各電極層の幅は、例えば１５［ｍｍ］に設定される。
【００３７】
上記各層の厚みは、全周に亘って均一である。具体的には、保護層５１１が５〜１００［μｍ］、破損検出用パターン５１２が１〜２０［μｍ］、絶縁層５１３が５〜１００［μｍ］、抵抗発熱体層５１４が５〜１００［μｍ］、弾性層５１５が１０〜８００［μｍ］、離型層５１６が５〜１００［μｍ］である。また、第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂおよび第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂが５〜５０［μｍ］である。なお、本実施の形態では、第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂの厚みは、破損検出用パターン５１２と同じ厚みに設定されている。
【００３８】
定着ベルト５１の内径は、３０［ｍｍ］に設定されている。
また、定着ベルト５１の幅寸法は、記録シートＳの最大通紙幅（例えば、Ａ３縦通し）よりも大きく、かつ幅方向両端の第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂが加圧ローラー５３と接触しないように３９０［ｍｍ］に設定されている。
（給電部材）
第１の給電部材５４ａ，５４ｂおよび第２の給電部材５５ａ，５５ｂは、それぞれブロック状のカーボンブラシであって、摺動性および電導性を有する銅黒鉛質や炭素黒鉛質等の材料からなる。
【００３９】
このうち第１の給電部材５４ａと第２の給電部材５５ａは、外部の交流電源５００の一端に、第１の給電部材５４ｂと第２の給電部材５５ｂは当該交流電源５００の他端に、それぞれリード線５０１を介して接続されている。
また、第１の給電部材５４ｂは、不図示のガイド部材により矢印Ｅ方向（図３参照）に移動可能に保持され、かつ不図示の付勢部材により定着ベルト５１に向けて付勢されている。こうして付勢された第１の給電部材５４ｂが、図４に示すように、第１の電極層Ｄ１ｂに摺接される。残りの給電部材５４ａ，５５ａ，５５ｂも同様である。そして、第１の給電部材５４ａが第１の電極層Ｄ１ａに、第２の給電部材５５ａが第２の電極層Ｄ２ａに、第２の給電部材５５ｂが第２の電極層Ｄ２ｂにそれぞれ摺接される。
【００４０】
これにより交流電源５００からの電力が、第１の給電部材５４ａ，５４ｂを介して第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂから抵抗発熱体層５１４に供給されるとともに、第２の給電部材５５ａ，５５ｂを介して第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂから破損検出用パターン５１２に供給される。このように抵抗発熱体層５１４と破損検出用パターン５１２とは、互いに電気的に並列に接続された構成となっている。
【００４１】
各給電部材５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｂの大きさは、例えば、縦１０［ｍｍ］（Ｙ軸方向）、横１０［ｍｍ］（Ｘ軸方向）、高さ５［ｍｍ］（Ｚ軸方向）に設定される。
交流電源５００は、例えば、電圧１００［Ｖ］、周波数が５０［Ｈｚ］または６０［Ｈｚ］の家庭用電源である。
リード線５０１において、交流電源５００から、第１の給電部材５４ａ側と第２の給電部材５５ａ側への分岐点Ｊｃｔまでの間には、制御部６０からの入力信号に基づいて、電力供給をＯＮ・ＯＦＦ制御する公知のリレースイッチ５７が挿設されている。
（電流センサー）
また、リード線５０１の分岐点Ｊｃｔから第２の給電部材５５ａまでの間に、破損検出用パターン５１２に供給される電流を検出する電流検出手段として、電流センサー５６が設けられている。電流センサー５６は、例えば、公知であるホール電流センサー、またはクランプ式電流センサーなどからなり、検出した電流の大きさを示す信号を制御部６０に出力する。
＜破損検出用パターンの構成＞
次に、破損検出用パターン５１２の構成について、図５を参照しながら説明する。
【００４２】
図５（ａ）は、定着ベルト５１の外周側から、第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ、離型層５１６、弾性層５１５、抵抗発熱体層５１４を取り除いて、破損検出用パターン５１２を露出させた状態の斜視図である。図５（ｂ）は、破損検出用パターン５１２を平面に展開して、その全体を示した図である。
破損検出用パターン５１２は、図５（ｂ）に示すように、回転軸Ｊ方向に延びる直線部分ａ１（単位パターン）と、破損検出用パターン５１２の回転軸Ｊ方向端部において、第２の電極層Ｄ２ａ（Ｄ２ｂ）に達する前に折り返す折返し部分ａ２とが交互に形成されてなり、蛇行しながら周方向全体に亘って設けられている。そして、破損検出用パターン５１２における電極層Ｄ２ａに接続された端部がＴ１、電極層Ｄ２ｂに接続された端部がＴ２で示されている。図４には、この図５（ｂ）のＨ−Ｈ線で切断したときの破損検出用パターン５１２の断面が示されている。
【００４３】
各直線部分ａ１は、回転軸Ｊ方向において、第１の電極層Ｄ１ａ、Ｄ１ｂ（図４参照）に相当する領域α１，α２間に延在し、それぞれの両端が通紙領域Ｒからはみ出る長さに設定されている。これにより、少なくとも通紙領域内における抵抗発熱層に発生した傷の検出が可能となり、画像ノイズの発生を未然に防ぐことができる。
本実施の形態では、破損検出用パターン５１２が、１５本の直線部分ａ１と、１４箇所の折返し部分ａ２とで構成されている。直線部分ａ１および折返し部分ａ２の線幅ｗは、それぞれ約２［ｍｍ］であり、周方向に並ぶ直線部分ａ１の間隔ｇは約４．６［ｍｍ］である。
【００４４】
破損検出用パターン５１２の電極間の電気抵抗値は、定着ベルト５１の仕様に応じて設定されるが、発熱を抑制し、かつ定着ベルト５１全体の消費電力を抑制するため、抵抗発熱体層５１４の電極間の電気抵抗値よりも大きくして、破損検出用パターン５１２に流れる電流値が小さくなるように設定するのがよい。具体的には、抵抗発熱体層５１４の電気抵抗値の５〜２００倍の範囲内が好ましい。
【００４５】
破損検出用パターン５１２は、本実施の形態では、例えば、ＳＵＳ、銅、銀、アルミ、チタン等の金属材料で構成される。
このような破損検出用パターン５１２は、例えば、保護層５１１上に、金属材料をメッキした後、フォトエッチング法やフォトリソグラフィー法を用いて形成することができる。
【００４６】
破損検出用パターン５１２の厚みは上記したように１〜２０［μｍ］の範囲であり、また、破損検出用パターン５１２と抵抗発熱体層５１４との間に介在する絶縁層５１３も５〜１００［μｍ］と非常に薄い。絶縁層５１３は樹脂製で比較的硬度も小さいので、不適切なジャム処理やステープルなどの異物の混入により抵抗発熱体層５１４に傷が生じたときには、当該絶縁層５１３を突き抜けて破損検出用パターン５１２までも損傷する。
【００４７】
図６は、定着ベルト５１に生じた傷の一例を示す図である。
また、図７、図８は、それぞれ図６に示す傷Ｋの部分での定着ベルトの断面を示しており、（ａ）は、図６のＬ−Ｌ線で切断したときの定着ベルト５１の断面図、（ｂ）は、図６のＭ−Ｍ線で切断したときの定着ベルト５１の断面図である。なお、図６から図８では、傷Ｋを識別し易くするため、黒く塗りつぶしている。
【００４８】
図７（ａ）および（ｂ）に示すように、傷Ｋが深く、定着ベルト５１内の破損検出用パターン５１２に達する場合には、当該傷Ｋによって抵抗発熱体層５１４が破損するとともに、破損検出用パターン５１２の線状部の全部もしくは一部が切断される。線状部の全部が切断されれば、電流は０［Ａ］になる。したがって、破損検出用パターン５１２に流れる電流値を検出することにより抵抗発熱層５１４における傷の発生を知ることができる。
【００４９】
もし、傷Ｋが浅く、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、破損検出用パターン５１２を切断するまでに到らない場合であっても、定着ベルト５１の回転に伴い傷Ｋが定着ニップ部Ｎを通過するときに、加圧ローラー５３の押圧力が加わって変形するが、傷Ｋの部分の強度が低下していると共に、傷Ｋの裂け目の左右において変形量が微妙に異なることにより、傷Ｋの先端部Ｓなどに応力が集中する。
【００５０】
通常、ニップ部に加えられる押圧力は、４００Ｎにも及ぶので、上記集中応力により、１〜２０[μｍ]と薄い破損検出用パターン５１２も裂かれ、図７と同様の結果が得られる。
このように抵抗発熱体層５１４に傷が発生したときには、抵抗発熱体層５１４の傷の発生と同時に、または、その後、定着ベルトの傷Ｋの位置がニップ部を通過する際に、破損検出用パターン５１２が断線状態になるので、当該電流値のみ監視しておけば、迅速に抵抗発熱体層５１４の傷の発生を確認することができる。
【００５１】
なお、本発明で問題となるのは、発生した傷の軸方向の長さでなく、周方向の長さである。周方向における長さが大きくなるほど、当該傷の端の部分における電流密度が高くなり、異常発熱発生のおそれが高くなるからである（図１３の○で囲んだ拡大図参照）。
そして、破損検出用パターン５１２の隣接する直線部分ａ１同士の周方向における間隔ｇ（図５（ｂ）参照）が小さいほど、周方向の長さが小さな傷の検出が可能となる。本発明者らによれば、抵抗発熱体層に生じた傷の周方向の長さが、抵抗発熱体層の全周の３０［％］以下のときには、異常発熱による実質的な問題がないと判定している。この観点から、隣接する２つの直線部分ａ１の各線幅ｗと、当該２つの直線部分ａ１の間の周方向における間隔ｇとの合計（＝（Ｗ×２）＋ｇ）が、抵抗発熱体層の全周の３０［％］以下になるように、間隔ｇの大きさが設定されることが望ましい。これにより、異常発熱を惹起する周方向の長さが３０［％］を超える傷が発生すれば、少なくとも破損検出用パターン５１２の１つの直線部分ａ１が断線することになるので、その大きさの傷を必ず検出できるからである。もちろん間隔である以上、ｇ＞０［ｍｍ］であることはいうまでもないが、定着品質に全く影響のない小さな傷を発見してもあまり意味がないので、間隔ｇの大きさは、全周の２［％］以上であることが望ましい。
＜抵抗発熱体層の破損検出処理について＞
上記したように、抵抗発熱体層５１４に傷が発生し、これに伴って破損検出用パターン５１２が断線状態になると、破損検出用パターン５１２に電流が流れないので、電流センサー５６による検出結果が０［Ａ］になる。
【００５２】
したがって、制御部６０は、電流センサー５６による検出結果により破損検出用パターン５１２が断線しているか否かを判断し、これにより抵抗発熱体層５１４に傷が発生していると判定することができる。本実施の形態では、制御部６０が傷発生判定手段として機能する。
図９は、制御部６０で実行される「抵抗発熱体層の破損検出処理」の制御内容を示すフローチャートである。
【００５３】
この制御は、ウォームアップ時や定着時等において定着ベルト５１の温度を所定の目標温度に維持する制御が行われているときに、当該制御と並行して、定着ベルト５１の抵抗発熱体層５１４の破損を検出するために実行されるものである。
まず、制御部６０は、電流センサー５６から出力された電流値の絶対値を平均して平均電流値を取得する（ステップＳ１０１）。この平均電流値の取得は、例えば、電流センサー５６の出力をサンプリングしていき、サンプリングされた電流値の絶対値を当該交流電源の半周期分（もしくは、その整数倍分）だけ加算し、加算値を当該加算したサンプリング回数で割ることにより求められる。
【００５４】
なお、破損検出用パターン５１２に印加される電圧が本実施の形態のように交流ではなく、直流の場合には、特に平均値を求める必要はない。
そして、求めた平均電流値が０［Ａ］以上か否かを判定する（ステップＳ１０２）。
平均電流値が、０［Ａ］以上のときには（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０１に戻り、電流センサー５６の出力値のサンプリングを繰り返す。なお、このサンプリング周期は、抵抗発熱体層５１４の傷の見逃しがないように、交流電源の周期よりも十分小さな値に設定される。
【００５５】
電流値が０［Ａ］以下のときには（ステップＳ１０２：ＮＯ）、制御部６０は、破損検出用パターン５１２が断線していると判断し、これにより抵抗発熱体層５１４に傷が発生していると判定する（ステップＳ１０３）。
そして、制御部６０は、リレースイッチ５７をＯＦＦにして、定着ベルト５１への電力供給をストップさせると共に（ステップＳ１０４）、プリンター１の不図示の表示パネルに、エラーを表示させる（ステップＳ１０５）。また、制御部６０は、プリンター１が管理者用端末とネットワークで繋がっている場合には、当該管理者用端末に、エラーメッセージを送信する。
【００５６】
なお、この際、制御部６０は、加圧ローラー５３の回転駆動や、給紙部４による記録シートの給紙も止めて、印刷処理を停止するのが望ましい。定着部に問題がある以上、他の部分に印刷動作を実行させても意味がないからである。
以上で、抵抗発熱体層の破損検出処理を終了する。
上記構成の定着部５によれば、電流センサー５６が、定着ベルト５１の破損検出用パターン５１２に流れる電流を検出して、破損検出用パターン５１２が断線しているか否かを判断し、これにより、抵抗発熱層５１４に傷が発生しているか否かを判定することができる。
【００５７】
こうして抵抗発熱層５１４の傷を検出したとき、定着ベルト５１への電力供給を止めることにより、当該傷による異常発熱を事前に抑制し、周辺部材に熱による損傷を与えるのを未然に防止することができる。
また、この場合、１つの電流センサー５６により、抵抗発熱層５１４の破損を検出しているので、温度センサーを用いて異常発熱を検出する従来の定着装置と比べて、構成が簡単であり、かつレイアウト上の制約が少ないので、装置の小型化が可能になる。
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態に係る定着部は、電源に電気的に接続された給電部材を一対のみ備え、この一対の給電部材を介して定着ベルトの抵抗発熱体層および破損検出用パターンのそれぞれに給電するように構成されている点で、第１の実施の形態とは相違する。
【００５８】
その他の構成については基本的に第１の実施の形態の定着部５と同様であるので、同じ構成については、簡単のため、同じ符号で示し、その説明を省略する。
図１０は、第２の実施の形態に係る定着部が有する定着ベルト１５０の部分断面と、定着ベルト１５０に電力を供給する回路の主要構成とが示された図である。
図１０に示すように、定着ベルト１５０における回転軸Ｊ方向の両端部外周面に設けられた第１の電極層Ｄ３ａ，Ｄ３ｂの領域では、保護層１５１、第２の電極層Ｄ４ａ（またはＤ４ｂ）、抵抗発熱体層１５４がこの順で積層されている。
【００５９】
なお、回転軸Ｊ方向における、第１の電極層Ｄ３ａ，Ｄ３ｂの間の領域では、第１の実施の形態と同様、内周側から保護層１５１、破損検出用パターン１５２、絶縁層１５３、抵抗発熱体層１５４、弾性層１５５および離型層１５６がこの順で積層されている。
このように本実施の形態では、第１の電極層Ｄ３ａと第２の電極層Ｄ４ａとが抵抗発熱体層１５４を介して積層されているので、第１の電極層Ｄ３ａに給電すれば、抵抗発熱体層１５４を介して第２の電極層Ｄ４ａにも給電できる。第１の電極層Ｄ３ｂと第２の電極層Ｄ４ｂとの関係も同様である。
【００６０】
これにより、交流電源５００からの電力を、給電部材１６０ａ，１６０ｂを介して第１の電極層Ｄ３ａ，Ｄ３ａに供給することにより、抵抗発熱体層１５４および破損検出用パターン１５２にそれぞれに給電できる。したがって、抵抗発熱体層および破損検出用パターンへの給電のため、それぞれに一対、計二対の給電部材を設けた第１の実施の形態（図４参照）と比べて、給電部材の数を少なくすることができる。
【００６１】
また、給電部材の摺接のため第２の電極層Ｄ４ａ，Ｄ４ｂの位置を外側に伸ばして露出させなくてもよいので、図４に示すように、第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂと第１の電極層Ｄ１ａ，Ｄ１ａとをベルトの幅方向（回転軸Ｊ方向）に並べる場合に比べて、定着ベルトの幅寸法を短くすることができる。
このように本実施の形態の定着部によれば、第１の実施の形態と比べて、給電部材の数が少なく、かつ定着ベルトの幅寸法を短くすることができるので、定着部の小型化、ならびに部品および製造コスト削減が図れるという利点を有している。
【００６２】
破損検出用パターン１５２は、回転軸Ｊ方向の長さが異なるという点を除いて、第１の実施の形態の破損検出用パターン５１２の構成と基本的に同じであり、蛇行パターンからなる。ここでも、蛇行パターンを構成する各直線部分（不図示）は、回転軸Ｊ方向において、少なくとも通紙領域Ｒを横切るように形成されている。
なお、ここでは、電流センサー５６が、リレースイッチ５７と給電部材１６０ａとの間に、設けられており、抵抗発熱体層１５４および破損検出用パターン１５２の双方に流れる電流の総和を検出する。
【００６３】
したがって、例え、破損検出用パターン１５２が断線したとしても、抵抗発熱体層１５４には電流が流れているので、抵抗発熱体層１５４における傷の有無の判定は、電流センサー５６による検出結果の変化を見ることにより行うことができる。具体的には、図９のフローチャートにおけるステップＳ１０２において、ステップＳ１０１で求めた平均電流値が、閾値Ｉｈ１を超えるか否かを判定することにより行うことができる。
【００６４】
ここでの閾値Ｉｈ１は、電源５００の電圧を印加したときにおける、抵抗発熱体層１５４のみに流れる平均電流値をＩａ、傷のない初期状態の破損検出用パターン１５２と抵抗発熱体層１５４を並列に接続したときに流れる平均電流値をＩｂとした場合に、このＩａとＩｂとの間であって、無視できない傷が発生したときの平均電流値を下回らない値が、予め実験などに基づき決定され、制御部６０のＲＯＭ内に格納される。
【００６５】
なお、破損検出用パターン１５２の電気抵抗値が大き過ぎると、破損検出用パターン１５２に流れる電流が小さくなり過ぎて、破損検出用パターン１５２が断線したときと、断線してないときに検出される電流の差が小さ過ぎる場合には、電流センサー５６の精度によっては誤った判断がなされるおそれがある。このため、破損検出用パターン１５２の電気抵抗値は、電流センサーの精度等仕様を考慮し、具体的には、抵抗発熱体層１５４の電気抵抗値の５〜３０倍の範囲内が好ましい。
【００６６】
本実施の形態において制御部６０で実行される「抵抗発熱体層の破損検出処理」の内容は、図９のステップＳ１０２の内容が、「平均電流値＞Ｉｈ１［Ａ］？」と変更される以外は、第１の実施の形態と全く同じであるので、フローチャートの図示および説明を省略する。
［変形例］
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
【００６７】
（１）例えば、図１１に示すように、定着ベルト２５０の破損検出用パターン２５２に給電する第２の給電部材２６５ａを、定着ベルト２５０の内側に配し、内周面に設けられた第２の電極層Ｄ６ｂに摺接させて給電する構成としても良い。
抵抗発熱体層２５４に給電する第１の給電部材２６４ａは、定着ベルト２５０の外側に配し、外周面に設けられたに摺接される。この場合、定着ベルト２５０の軸方向における第１の給電部材２６４ａと第２の給電部材２６５ａとの位置を合わせることができるので、第２の実施の形態と同様、定着ベルトの幅寸法を短くすることができ、定着部の小型化が図れる。
【００６８】
また、この場合には、第１および第２の給電部材２６４ａ，２６５ａを、それぞれ不図示の付勢部材により定着ベルト２５０に向けて付勢して、定着ベルト２５０を挟み込む構成となるので、第１の給電部材２６４ａと第１の電極層Ｄ５ｂとの間、および第２の給電部材２６５ａと第２の電極層Ｄ６ｂとの間において、接触不良が生じにくくなるという利点がある。
【００６９】
（２）上記実施の形態では、破損検出用パターン５１２における各直線部分ａ１が、回転軸Ｊ方向において、第１の電極層Ｄ１ａ、Ｄ１ｂに相当する領域α１，α２間に延伸された構成（図５（ｂ）参照）を示したが、これに限定するものではない。
例えば、第２の電極層Ｄ２ａ，Ｄ２ｂに接続される端Ｔ１，Ｔ２を含む直線部分ａ１以外の、残りの直線部分ａ１は、回転軸Ｊ方向において、通紙領域Ｒの一端から他端までの間にのみ延伸された構成としてもよい。この場合、少なくとも抵抗発熱体層の通紙領域Ｒに発生した傷を検出することができるので、高温オフセットなどの画像ノイズが発生するのを抑制することができる。
【００７０】
上記実施の形態では、各直線部分ａ１の両端が少なくとも通紙領域の幅より大きな構成、つまり各直線部分ａ１の形成される領域（傷検知可能領域）が、通紙領域と重なる範囲を含んでいる構成としたが、さらに、傷検知可能領域を広くして、抵抗発熱体層の発熱領域（第１の電極層Ｄ１ａ、Ｄ１ｂ間に相当）と重なるようにしてもよい。
この構成であれば、抵抗発熱体層の発熱領域（通紙領域Ｒを含む）における傷を検出することができるので、高温オフセットなどの画像ノイズが発生するのを抑制するだけでなく、抵抗発熱体層の異常発熱により周辺部材が損傷するのを抑制することができるからである。
【００７１】
（３）上記実施の形態では、破損検出用パターン５１２が、蛇行する１本の線状部分からなる構成を示したが、これに限定するものではない。
例えば、図１２（ａ）に示すように、破損検出用パターン５１２を、蛇行する４本の線状部分Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄで構成してもよい。これら線状部分Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄは、それぞれ電極層Ｄ７ａ，Ｄ７ｂ間において互いに電気的に並列に接続されるように構成されている。
【００７２】
また、図１２（ｂ）に示す破損検出用パターン５１２ように、複数の直線部分Ｐｔ１が、電極層Ｄ７ａ，Ｄ７ｂ間において互いに電気的に並列に接続されるように構成としてもよい。
図１２（ａ）および（ｂ）に示す破損検出用パターン５１２のように、複数の線状部分を並列接続する場合には、一本の線状部分が短くなるほど、また、並列接続する線状部分の数が多いほど、全体の電気抵抗値が小さくなるので、所望の電気抵抗値が得られるように、線状部分を構成する材料、線幅、厚さ等の構成を適宜選択するのが好ましい。
【００７３】
このように、破損検出用パターンは、周方向に所定の間隔をおいて配された直線部分Ｐｔ１を単位パターンとし、複数の単位パターンを（Ａ）直列に接続する、（Ｂ）並列に接続する、または（Ｃ）直列に接続したものを、並列に複数接続するなど、組み合わせて構成することができる。
例えば、図１２（ａ）の破損検出用パターン５１２は、上記（Ｃ）の組み合わせ例であり、線状部分Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄが、それぞれ３本の直線部分Ｐｔ１が曲線部分Ｐｔ２を介して直列に接続されてなり、これら線状部分Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄが並列に接続された構成となっている。
【００７４】
また、図１２（ｂ）の破損検出用パターン５１２は、上記（Ｂ）組み合わせ例である。そして、上記（Ａ）組み合わせ例としては、上記実施の形態の図５（ｂ）に示す破損検出用パターン５１２があげられる。
なお、図１２（ａ）および（ｂ）の破損検出用パターン５１２の場合には、一部の直線部分Ｐｔ１が断線しただけでは、破損検出用パターン５１２に流れる電流が０［Ａ］にはならない。この場合には、１本の直線部分Ｐｔ１だけが断線した場合の、破損検出用パターン５１２に流れる電流の大きさを所定値とし、電流センサーにより検出された電流値が、当該所定値以下の場合に、線状パターンが断線していると判断するように構成するのがよい。
【００７５】
（４）また、上記実施の形態、および図１２に示す変形例では、破損検出用パターンにおける直線部分ａ１，Ｐｔ１が回転軸Ｊ方向に平行な構成を示したが、これに限定するものではなく、直線部分が回転軸Ｊ方向に対して傾いた構成としてもよい。
この場合、破損検出用パターンの隣接する２つの直線部分の間隔の大きさは、次のようにして決定するのが望ましい。
【００７６】
すなわち、破損検出用パターンが形成された定着ベルトを、その回転軸方向に直交する平面で切断した場合において、隣接する２つの直線部分の、互いに遠い位置にある端縁から端縁までの周方向に沿った距離が、抵抗発熱層の全周長の３０％以内となるように、２つの直線部分の間隔の大きさを決定する。これにより、抵抗発熱体層において、異常発熱を惹起する周方向の長さが３０［％］を超える傷が発生すれば、その傷を必ず検出できるようになるからである。
【００７７】
（５）上記実施の形態では、定着ベルトの抵抗発熱体層と破損検出用パターンとが、並列接続される構成を示したが、これに限定するものではなく、抵抗発熱体層と破損検出用パターンとを直列接続した構成としてもよい。この場合には、破損検出用パターンの電気抵抗値を小さくするのが望ましい。破損検出用パターンの電気抵抗値が小さいほど電源電圧が小さくてすむからである。
【００７８】
また、この場合に、例えば、破損検出用パターンを、図５（ｂ）に示すような１本の線状部分からなる構成にしたときには、破損により破損検出用パターンが断線した時点で抵抗発熱体層に電流が流れなくなるので、抵抗発熱体層の異常発熱を確実に抑制することができるという利点がある。
（６）上記実施の形態では、定着ベルトの抵抗発熱体層および破損検出用パターンのそれぞれに、同じ交流電源５００から電力が供給される構成を示したが、これに限定するものではない。例えば、２つの電源を用意し、抵抗発熱体層に電力供給する電源と、破損検出用パターンに電力供給する電源とを分けても構わない。この場合には、破損検出用パターンに対応する電源の調整により、破損検出用パターンに流す電流の大きさを決定することができるので、破損検出用パターンの電気抵抗値を、抵抗発熱体層の電気抵抗の大きさに関係なく設定することができる。よって、破損検出用パターンの構成（例えば、材料、線状部分の長さおよび断面積の大きさなど）の自由度が高まるという利点がある。
【００７９】
（７）上記実施の形態では、定着ベルトが、保護層、破損検出用パターン、絶縁層、抵抗発熱体層、弾性層および離型層をこの順で積層した積層構造からなる構成を示したが、これに限定するものではない。
例えば、破損検出用パターンを、抵抗発熱体層の内周側ではなく、外周側に絶縁層を介して積層する構成としてもよい。この場合、不適切なジャム処理や異物の混入などにより、定着ベルトに生じた傷が抵抗発熱体層に達するときには、抵抗発熱体層の破損と同時に、またはそれよりも前に、破損検出用パターンが損傷する構成となるので、抵抗発熱体層の破損を早期に検出することができる。したがって、異常発熱を早期段階で抑制することができるので、安全性の面から好ましいといえる。
【００８０】
また、例えば、定着ベルトの仕様によっては、破損検出用パターンの内周側に保護層を設けなくてもよい。保護層に限らず、定着ベルトの構成は、定着ベルト、または定着部の仕様に応じて適宜選択することができる。
（８）上記実施の形態では、電流センサー５６が、公知であるホール電流センサー、またはクランプ式電流センサーからなる構成を示したが、これに限定するものではない。
【００８１】
（９）上記実施の形態では、押圧ローラー５２が、定着ベルト５１の内側に遊嵌された構成を示したが、これに限定するものではなく、例えば、押圧ローラー５２が定着ベルト５１の内側に絞まり嵌めされた構成としても構わない。
（１０）上記実施の形態において、給電部材の大きさ、形状、配置等を限定するものではない。例えば、電極層に摺接されるブロック状の給電部材に変えて、回転接触する給電ローラーを用いることができる。給電部材と定着ベルトの電極層との接触が良好に維持できればよく、給電部材の大きさ、形状、配置等は、定着部の仕様に応じて、適宜選択することができる。
【００８２】
（１１）上記実施の形態で示した定着ベルトは、公知の製造方法を用いて作製することができ、特に製造方法を限定するものではない。
（１２）上記実施の形態では、制御部６０が、抵抗発熱体層５１４に傷が発生しているか否かを判定する傷発生判定手段として機能する構成を示したが、これに限定するものではない。例えば、定着部５に、マイコンなどで構成され、かかる傷発生判定手段として機能する専用の傷発生判定部を設けても良い。
【００８３】
（１３）上記実施の形態では、制御部６０が、電流センサー５６の検出結果に基づいて、破損検出用パターンに電流が流れているか否か、または流れる電流が閾値以下か否かを判定していて、電流センサー５６と制御部６０とを組み合わせて電流状態判定手段として機能する構成を示したが、これに限定するものではない。例えば、制御部６０に代えて、定着部５に、マイコンなどで構成され、電流センサー５６の検出結果に基づき、破損検出用パターンに流れる電流状態を判定する専用の電流状態判定部を設けても良い。
【００８４】
（１４）上記実施の形態では、抵抗発熱体層の破損を検出するのに、破損検出用パターンの線状部の全部が切断（断線）する場合の例をあげて説明したが、本発明の適用範囲は、これに限らず、破損検出用パターンの線状部の一部が切断する場合にも適用することができる。この場合には、切断部分での電流の流れる断面積が小さくなり抵抗値が上昇することから、その分流れる電流が低下するので、使用する電流センサーの精度や破損検出用パターンの材料によっては、十分破損検出用パターンに流れる電流値の変化を検出して、抵抗発熱層における傷の発生を知ることができるからである。
【００８５】
（１５）上記実施の形態では、画像形成装置として、タンデム型カラープリンターを用いて説明したが、本発明の適用範囲は、これに限らず、抵抗発熱体を用いた定着部を有する複写機、ファクシミリ装置、プリンターなどに適用することができる。
また、上記実施の形態及び変形例の内容は、可能な限り組み合わせても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、抵抗発熱体を用いた定着装置において抵抗発熱体の傷の発生を検出する技術として好適である。
【符号の説明】
【００８７】
１ プリンター
３ 画像プロセス部
４ 給紙部
５ 定着部
１０ 光学部
１１ 中間転写ベルト
３１ 感光体ドラム
３２ 帯電器
３３ 現像器
５１ 定着ベルト
５２ 押圧ローラー
５３ 加圧ローラー
５４ａ，５４ｂ 第１の給電部材
５５ａ，５５ｂ 第２の給電部材
５６ 電流センサー
５７ リレースイッチ
６０ 制御部
１５０ 定着ベルト
１５２ 破損検出用パターン（線状パターン）
１５３ 絶縁層
１５４ 抵抗発熱体層
５００ 交流電源
５１１ 保護層
５１２ 破損検出用パターン（線状パターン）
５１３ 絶縁層
５１４ 抵抗発熱体層
５１５ 弾性層
５１６ 離型層
ａ１ 直線部分（単位パターン）
Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ 第１の電極層
Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ 第２の電極層
Ｐｔ１ 直線部分（単位パターン）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗発熱体層を有する加熱回転体の周面に加圧部材を押圧させてニップ部を形成し、当該ニップ部に、未定着画像が形成された記録シートを通紙して熱定着させる定着装置であって、
前記抵抗発熱体層に絶縁層を介して積層され、所定の電気抵抗値を有する線状パターンと、
前記線状パターンの両端に電圧が印加されているときにおける、当該線状パターンに流れる電流の状態を判定する電流状態判定手段と、
前記判定された電流状態に基づき、前記抵抗発熱体層に傷が発生しているか否かを判定する傷発生判定手段と
を備え、
前記線状パターンは、前記加熱回転体の周方向に所定の間隔をおいて配された単位パターンを、直列又は並列に接続してなる
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記抵抗発熱体層と線状パターンとは電気的に並列接続されて、共通の電源により電圧が印加される構成であり、かつ前記線状パターンの電気抵抗値が、前記抵抗発熱体層の電極間の電気抵抗値よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記線状パターンの電気抵抗値が、前記抵抗発熱体層の電気抵抗値の５〜２００倍の範囲内に設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記抵抗発熱体層と線状パターンとは電気的に直列接続され、この直列接続体の両端に電圧が印加される構成であり、かつ前記線状パターンの電気抵抗値が、前記抵抗発熱体層の電気抵抗値よりも小さい
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記加熱回転体をその回転軸に直交する平面で切断した場合において、
前記線状パターンにおける隣接する２つの単位パターンの、互いに遠い位置にある端縁から端縁までの周方向に沿った距離が、前記抵抗発熱層の全周長の３０％以内となるように、前記所定の間隔の大きさが決定されている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記複数の単位パターンの形成される領域は、少なくとも抵抗発熱層の通紙領域に重なる範囲を含む
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記電流状態判定手段は、前記線状パターンに流れる電流のみを検出する電流検出手段を備え、当該電流検出手段の検出結果に基づき、前記電流状態を判定する
ことを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記傷発生判定手段により抵抗発熱体層において傷が発生されていると判定された場合には、前記抵抗発熱体層への給電を停止することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記傷発生判定手段により抵抗発熱体層において傷が発生されていると判定された場合には、画像形成動作を停止することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１】
抵抗発熱体層を有する加熱回転体の周面に加圧部材を押圧させてニップ部を形成し、当該ニップ部に、未定着画像が形成された記録シートを通紙して熱定着させる定着装置であって、
前記抵抗発熱体層に絶縁層を介して積層され、所定の電気抵抗値を有する線状パターンと、
前記線状パターンの両端に電圧が印加されているときにおける、当該線状パターンに流れる電流の状態を判定する電流状態判定手段と、
前記判定された電流状態に基づき、前記抵抗発熱体層に傷が発生しているか否かを判定する傷発生判定手段と
を備え、
前記線状パターンは、前記加熱回転体の周方向に所定の間隔をおいて配された単位パターンを、直列又は並列に接続してなる
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記抵抗発熱体層と線状パターンとは電気的に並列接続されて、共通の電源により電圧が印加される構成であり、かつ前記線状パターンの電気抵抗値が、前記抵抗発熱体層の電極間の電気抵抗値よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記線状パターンの電気抵抗値が、前記抵抗発熱体層の電気抵抗値の５〜２００倍の範囲内に設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記抵抗発熱体層と線状パターンとは電気的に直列接続され、この直列接続体の両端に電圧が印加される構成であり、かつ前記線状パターンの電気抵抗値が、前記抵抗発熱体層の電気抵抗値よりも小さい
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記加熱回転体をその回転軸に直交する平面で切断した場合において、
前記線状パターンにおける隣接する２つの単位パターンの、互いに遠い位置にある端縁から端縁までの周方向に沿った距離が、前記抵抗発熱層の全周長の３０％以内となるように、前記所定の間隔の大きさが決定されている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記複数の単位パターンの形成される領域は、少なくとも抵抗発熱層の通紙領域に重なる範囲を含む
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記電流状態判定手段は、前記線状パターンに流れる電流のみを検出する電流検出手段を備え、当該電流検出手段の検出結果に基づき、前記電流状態を判定する
ことを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記傷発生判定手段により抵抗発熱体層において傷が発生されていると判定された場合には、前記抵抗発熱体層への給電を停止することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記傷発生判定手段により抵抗発熱体層において傷が発生されていると判定された場合には、画像形成動作を停止することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２５２１９１（Ｐ２０１２−２５２１９１Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２５２３８（Ｐ２０１１−１２５２３８）
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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