JP2017044879A - 加熱体、定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着装置の小型化を阻むことなく、定着装置が制御不能な状態において、セラミックヒータなどの加熱体の過昇温を抑制する技術を提供する。【解決手段】発熱抵抗体１０３の抵抗値よりも小さい抵抗値を有するとともに、発熱抵抗体１０３の抵抗温度係数よりも大きい正特性の抵抗温度係数を有する感熱導体１０４であって、基材１０２と接触して基材１０２上に配置され、発熱抵抗体１０３と直列に接続される板状の感熱導体１０４と、を有し、発熱抵抗体１０３は、発熱抵抗体１０３の厚さ方向において基材１０２と重ねて配置され、感熱導体１０４は、基材１０２における発熱抵抗体１０３が配置される面に、感熱導体１０４の厚さ方向において基材１０２と重ねて配置され、感熱導体１０４の厚さは、発熱抵抗体１０３の厚さと略同じであることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、現像剤像を記録媒体に定着させる加熱体および定着装置と、電子写真技術を用いた画像形成装置とに関する。

複写機やプリンタ等の画像形成装置では、電子写真等の画像プロセス手段によって、加熱軟化性の樹脂等によって形成されるトナーを用いて記録材に画像を形成している。このような画像形成装置では、記録材に形成されたトナー画像を加熱処理によって固着画像にしている。そして、加熱処理は定着装置によって行われている。特許文献１に開示される発明では、セラミック基材上に配置された発熱抵抗体と、発熱抵抗体に電力を供給するための給電用電極部と、発熱抵抗体を覆うように配置されたオーバーコート層とを有するセラミックヒータを用いることで加熱処理を行っている。

この定着装置では、発熱抵抗体に対する通電が制御されることでセラミックヒータが加熱され、耐熱性の定着フィルムを介してセラミックヒータが加圧ローラに押圧されている。そして、定着フィルムと加圧ローラとの間を、未定着トナー画像が形成された記録材が通過することで、トナー画像が記録材に定着される。このような定着装置において、発熱抵抗体に対する通電を制御する通電制御部が故障等（通電制御不能）する場合がある。この場合に、セラミックヒータの異常発熱を抑制する必要がある。

ここで、図１４は、正特性の抵抗温度係数を有する抑制素子１３０５やヒータ１３０１等の電気的接続状態を示す概略図である。図１４では、抑制素子１３０５と過昇温保護素子１３０９と通電制御用素子１４０１と交流電源とが、ヒータ１３０１に対して直列に接続されている。なお、通電制御用素子１４０１は、ヒータ１３０１の温度を検知する温度検知素子１３１０の検知結果に基づいてＣＰＵ１４０２によって制御されている。

ここで、例えば、通電制御用素子１４０１がショートして故障した場合、ヒータ１３０１が過昇温を起こすが、抑制素子１３０５が加熱されることによって抑制素子の抵抗値が上昇する。このため、ヒータ１３０１の発熱抵抗体に流れる電流が制限され、発熱抵抗体が過剰に発熱することが抑制される。その結果、抑制素子１３０５がない場合と比較して、過昇温保護素子１３０９が発熱抵抗体への通電を緊急遮断するまでの間においてヒータ１３０１に投入される電力が抑制される。それにより、発熱抵抗体に生じる熱の増加が抑制される。

しかしながら、セラミックヒータを用いた定着装置において、正特性の抵抗温度係数を有する抑制素子を用いた場合では、抑制素子を加熱体に対して直列に接続する必要があるとともに、抑制素子を加熱体の近傍に配置する必要があった。また、画像形成装置の小型化に伴って、セラミックヒータの給電元とアースとの間に、ＩＥＣ６０９５０等の安全規格で規定される強化絶縁構成を設けることが困難となってきている。そのため、安全規格の要求として認可された過昇温保護素子を、セラミックヒータに対して直列に接続しなければならない。

ここで、抑制素子を加熱体に直列に接続するとともに、抑制素子が加熱体の熱を良好に感知（感熱）できるように抑制素子を加熱体の近傍に配置するためには、抑制素子をヒータホルダ上に配置する構成が考えられる。しかし、その場合、ヒータホルダ上に、抑制素子と過昇温保護素子と温度検知素子とを配置する必要があるため、製品をさらに小型化することができないという問題点がある。

特開平０８−２３４５９８号公報

そこで、本発明は、定着装置の小型化を阻むことなく、定着装置が制御不能な状態において、セラミックヒータなどの加熱体の過昇温を抑制する技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の加熱体は、
記録媒体上に形成された現像剤像を加熱する加熱体であって、
板状の基材と、
前記基材上に前記基材と接触して配置され、通電によって発熱する板状の発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体の抵抗値よりも小さい抵抗値を有するとともに、前記発熱抵抗体の抵抗温度係数よりも大きい正特性の抵抗温度係数を有する感熱導体であって、前記基材と接触して前記基材上に配置され、前記発熱抵抗体と直列に接続される板状の感熱導体と、を有し、
前記発熱抵抗体は、前記発熱抵抗体の厚さ方向において前記基材と重ねて配置され、
前記感熱導体は、前記基材における前記発熱抵抗体が配置される面に、前記感熱導体の厚さ方向において前記基材と重ねて配置され、
前記感熱導体の厚さは、前記発熱抵抗体の厚さと略同じであることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明の定着装置は、
上記加熱体と、
前記加熱体に対して摺動可能に設けられた定着フィルムと、
前記定着フィルムを介して前記加熱体に記録媒体を押圧する加圧部材と、を有し、
前記加圧部材と前記定着フィルムとのニップ部において、記録媒体上に形成された現像剤像を記録媒体に定着させることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、
上記定着装置を有し、
現像剤によって記録媒体に画像を形成することを特徴とする。

本発明によれば、定着装置の小型化を阻むことなく、定着装置が制御不能な状態において、セラミックヒータなどの加熱体の過昇温を抑制することができる。

実施例１に係る画像形成装置の概略断面図 実施例１に係るセラミックヒータの概略図と拡大図 実施例１に係る定着装置の概略断面図 実施例１に係る定着装置の電気的接続状態を示す回路図 発熱抵抗体が破損するまでにかかる時間を示した図 実施例２に係るセラミックヒータの概略図と拡大図 実施例３に係るセラミックヒータの概略図と拡大図 実施例１に係るセラミックヒータの熱分布を示す図 実施例１に係るセラミックヒータの抵抗値分布を示す図 実施例１に係るセラミックヒータの等価回路図 実施例３に係るセラミックヒータの熱分布を示す図 実施例４に係るセラミックヒータの概略図と拡大図 実施例４に係るセラミックヒータの熱分布を示す図 従来における定着装置の電気的接続状態を示す回路図

以下に図面を参照して、本発明の実施形態を例示する。ただし、実施形態に記載されている構成部品の寸法や材質や形状やそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件などにより適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。

（実施例１）
＜画像形成装置の構成＞
図１は、実施例１に係る画像形成装置Ａの概略断面図である。まず、図１を用いて、レーザプリンタ（以下、画像形成装置とする）の構成を説明する。図１に示す画像形成装置Ａは、像担持体であるドラム型の電子写真感光体１（以下、感光ドラム１とする）を備えている。

感光ドラム１は、不図示の駆動手段によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。感光ドラム１の表面は、帯電手段である帯電ローラ２によって所定の極性・電位に均一に帯電される。帯電された感光ドラム１には、露光手段であるレーザスキャナ３からレーザビームＥが照射されることで静電潜像が形成される。レーザスキャナ３は、画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御された走査露光を感光ドラム１に対して行い、露光部分の電荷が除去されることで感光ドラム１の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段である現像装置４によって現像されて可視可される。具体的には、現像ローラ４１によって静電潜像にトナー（現像剤）が供給されることで、静電潜像がトナー像として現像される。

その後、感光ドラム１上のトナー像は、シート状の被記録材２１１（記録媒体）の表面に転写される。被記録材２１１は、給紙トレイ１１に収納されており、給紙ローラ１２によって１枚ずつ給紙される。そして、搬送ローラ１３などによって、感光ドラム１と転写ローラ５との間の転写ニップ部Ｔに搬送される。感光ドラム１上のトナー像は、転写手段である転写ローラ５に転写バイアスが印加されることで、所定のタイミングで給紙・搬送された被記録材２１１上（記録媒体上）に転写される。

トナー像が転写された被記録材２１１は、その後、定着手段である定着装置２００に搬送される。定着装置２００における定着フィルム２０３と加圧ローラ２０４（加圧部材）との間の定着ニップ部において、被記録材２１１が挟持搬送されると共に加熱・加圧されることで、被記録材２１１の表面にトナー像が定着される。その後、トナー像が定着した被記録材２１１は、排紙ローラ１６によって、画像形成装置Ａの上面に配置される排紙トレイ１７上に排出される。

図２は、細長い薄板形状の低熱容量ヒータであるセラミックヒータ１０１（加熱体）の概略図である。セラミックヒータ１０１は、セラミック基材１０２（基材）と発熱抵抗体１０３と感熱導体１０４と導電部１０５とを有する。セラミック基材１０２は、絶縁性と高熱伝導率とを有するアルミナ製の細長い薄板形状であり、熱伝導率が約２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。発熱抵抗体１０３は、セラミック基材１０２に取り付けられており、導電部１０５を介して電力が供給されている。また、発熱抵抗体１０３は、板状であり、セラミ
ック基材１０２上にセラミック基材１０２と接触して配置され、通電によって発熱する。

感熱導体１０４は、セラミック基材１０２における発熱抵抗体１０３が配置される面に、感熱導体１０４の厚さ方向においてセラミック基材１０２と重ねて配置されている。ここで、セラミック基材１０２の長手方向における感熱導体１０４の長さは、セラミック基材１０２の長手方向における発熱抵抗体１０３の長さと同程度である。また、発熱抵抗体１０３の厚さと、感熱導体１０４の厚さとは略同じとなっている。発熱抵抗体１０３は、セラミックヒータ１０１と定着フィルム２０３とのニップ部における被記録材２１１のシート面と平行する方向であって、ニップ部における被記録材２１１の搬送方向と直交する方向に延びてセラミック基材１０２上に配置されている。そして、発熱抵抗体１０３が延びる方向において、発熱抵抗体１０３の長さは、ニップ部を通過する被記録材２１１のうち最大サイズの被記録材２１１のニップ部における長さと略同じになっている。

発熱抵抗体１０３はセラミック基材１０２上に２つ配置されており、２つの発熱抵抗体１０３は互いに平行に配置されている。感熱導体１０４は、発熱抵抗体１０３が延びる方向に延びており、発熱抵抗体１０３の短手方向において２つの発熱抵抗体１０３の間に配置されている。また、発熱抵抗体１０３が延びる方向における発熱抵抗体１０３の長さと、発熱抵抗体１０３が延びる方向における感熱導体１０４の長さは略同じとなっている。また、セラミックヒータ１０１は、発熱抵抗体１０３と感熱導体１０４と導電部１０５の一部とをオーバーコートする不図示の絶縁性に優れたガラス保護層を有する。

ここで、感熱導体１０４の抵抗値Ｒ_Ｓは、発熱抵抗体１０３の抵抗値Ｒ_Ｈよりも小さい。また、感熱導体１０４の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｓは、発熱抵抗体１０３の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｈよりも大きく、正特性である。つまり、感熱導体１０４の温度が上昇するに従って、感熱導体１０４の抵抗値Ｒ_Ｓが大きくなる。また、感熱導体１０４は、セラミック基材１０２の長手方向における感熱導体１０４の端部近傍で、発熱抵抗体１０３と電気的に直列に接続されている。

また、感熱導体１０４は、セラミック基材１０２の短手方向における両端近傍にそれぞれ１本ずつ配置された発熱抵抗体１０３の内側に、セラミック基材１０２の長手方向に発熱抵抗体１０３に沿って配置されている。このような配置とすることで、発熱抵抗体１０３が発熱した場合に、感熱導体１０４は、セラミック基材１０２を介して加熱される。ここで、２５℃環境下において、発熱抵抗体１０３の総抵抗値Ｒ_Ｈ−２５は５９Ω程度である。

また、発熱抵抗体１０３は、発熱抵抗体１０３の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｈが７００ｐｐｍ／ｄｅｇ程度となる材料（例えば、銀とパラジウム等の混合物）で形成されており、幅が０．９ｍｍ程度で、長さが２２０ｍｍ程度となっている。発熱抵抗体１０３は、セラミック基材１０２の長手方向に平行して２本となるように配置されている。また、感熱導体１０４は、幅が０．７ｍｍ程度、厚みが１０ｕｍ程度、長さが４４０ｍｍ程度であり、銀を主成分とした材料によって形成されている。また、感熱導体１０４の２５℃における総抵抗値Ｒ_Ｓ−２５は１Ω程度であり、感熱導体１０４の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｓは３０００ｐｐｍ／ｄｅｇ程度である。このように、本実施例においては、感熱導体１０４の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｓは、発熱抵抗体１０３の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｈの４倍以上となっている。

図３は、実施例１に係る定着装置２００の概略断面図である。図３の（ａ）は、定着装置２００を、セラミックヒータ１０１の長手方向と直交する方向に切断した概略断面図である。また、図３の（ｂ）は、定着装置２００を、セラミックヒータ１０１の短手方向と直交する方向に切断した概略断面図である。ここで、ガラス保護層２０１は、セラミックヒータ１０１の表面を保護し、ヒータホルダ２０２は、セラミックヒータ１０１を支持し
ている。また、ステイ２０５は、金属で構成され、ヒータホルダ２０２の剛性を向上させる。

セラミックヒータ１０１は、ヒータホルダ２０２の下面においてヒータホルダ２０２の長手方向に延びて形成された溝に嵌め込まれることで固定支持されている。また、加圧ローラ２０４は、耐熱性の定着フィルム２０３をセラミックヒータ１０１の露呈面に加圧密着させている。これにより、定着フィルム２０３は、セラミックヒータ１０１に対して摺動可能となっている。また、温度ヒューズ２０６は、セラミックヒータ１０１が過度に温度上昇することを抑制する過昇温保護素子である。また、温度ヒューズ２０６は、電線２０７を介してセラミックヒータ１０１に直列に接続されており、温度ヒューズバネ２０８によってセラミックヒータ１０１に押圧されている。

温度ヒューズバネ支持部材２０９は、温度ヒューズバネ２０８を間接的にヒータホルダ２０２に固定しており、温度検知素子２１０（サーミスタ）は、セラミックヒータ１０１の温度を検知するための温度検知素子である。温度検知素子２１０が検知したセラミックヒータ１０１の温度に基づいて、セラミックヒータ１０１への投入電力が制御されることで、セラミックヒータ１０１の温度は制御される。

そして、定着フィルム２０３を介してセラミックヒータ１０１と加圧ローラ２０４とによって形成される定着ニップ部Ｎに、不図示の画像形成部によって未定着トナー像２１２が形成された被記録材２１１が通過する。定着ニップ部Ｎにおいて、定着フィルム２０３と共に被記録材２１１が狭持搬送されることで、セラミックヒータ１０１の熱が定着フィルム２０３を介して被記録材２１１に伝わり、未定着トナー像２１２が被記録材２１１の表面に加熱定着される。その後、定着ニップ部Ｎを通過した被記録材２１１は、定着フィルム２０３の表面から分離されて搬送される。

図４は、セラミックヒータ１０１が接続された電気回路の概略図である。セラミックヒータ１０１は、温度ヒューズ２０６と通電制御用素子３０１と交流電源ＡＣとに直列に接続されている。通電制御用素子３０１は、温度検知素子２１０による温度検知結果に基づいてＣＰＵ３０２によって制御されている。ここで、例えば、通電制御用素子３０１に故障が発生して、セラミックヒータ１０１への電力供給の制御が不能となった場合に、セラミックヒータ１０１が異常に加熱することがある。

この場合に、温度ヒューズ２０６が作動し、発熱抵抗体１０３への通電が緊急に遮断されることで、セラミックヒータ１０１の破損が抑制されている。ここで、セラミックヒータ１０１の温度Ｔと、発熱抵抗体１０３の抵抗値Ｒ_Ｈと、発熱抵抗体１０３の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｈと、２５℃の環境下における発熱抵抗体１０３の抵抗値Ｒ_Ｈ−２５との関係は以下の式（１）で表される。また、セラミックヒータ１０１の温度Ｔと、感熱導体１０４の抵抗値Ｒ_Ｓと、感熱導体１０４の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｓと、２５℃の環境下における感熱導体１０４の抵抗値Ｒ_Ｓ−２５の関係は以下の式（２）で表される。
Ｒ_Ｈ＝Ｒ_Ｈ−２５×｛１＋ＴＣＲ_Ｈ×（Ｔ−２５℃）｝ （１）
Ｒ_Ｓ＝Ｒ_Ｓ−２５×｛１＋ＴＣＲ_Ｓ×（Ｔ−２５℃）｝ （２）

セラミック基材１０２の短手方向における両端に配置された発熱抵抗体１０３の間に配置される感熱導体１０４は、発熱抵抗体１０３からの熱がセラミック基材１０２を介して伝わることで、セラミックヒータ１０１の温度Ｔまで加熱される。感熱導体１０４の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｓは正特性であるため、感熱導体１０４の抵抗値Ｒ_Ｓは感熱導体１０４の温度が上昇するに従って大きくなる。

また、感熱導体１０４の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｓが発熱抵抗体１０３の抵抗温度係数ＴＣ
Ｒ_Ｈよりも大きく設定されているため、感熱導体１０４の抵抗値Ｒ_Ｓの上昇率は、発熱抵抗体１０３の抵抗値Ｒ_Ｈの上昇率よりも高くなる。ここで、本実施例に係るセラミックヒータ１０１は、２５℃の環境下において、商用電源によって電圧２３０Ｖacが印加された場合に、約８８０Ｗの電力を熱量に変換することができる。

図５は、発熱抵抗体１０３の温度上昇を示す図である。図５（ａ）は、商用電源によって２３０Ｖacの電圧がセラミックヒータ１０１に印加された場合の発熱抵抗体１０３の温度と、セラミックヒータ１０１が熱量に変換することができる電力と、感熱導体１０４によって制限される電力との関係を示す図である。図５（ａ）に示すように、本実施例に係る感熱導体１０４を有するセラミックヒータ１０１と、感熱導体１０４を有していないセラミックヒータ１０１とにおいて、発熱抵抗体１０３の温度上昇に応じて、熱量に変換可能な電力値が低下している。これは、セラミックヒータ１０１と発熱抵抗体１０３とにおける抵抗温度係数がともに正特性であるためである。

本実施例では、発熱抵抗体１０３の温度が上昇することで、感熱導体１０４の温度が上昇し、感熱導体１０４の抵抗値Ｒ_Ｓが上昇する。また、感熱導体１０４の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｓは、発熱抵抗体１０３の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｈよりも大きい。このため、同一の温度において、感熱導体１０４を有するセラミックヒータ１０１の抵抗値（Ｒ_Ｈ＋Ｒ_Ｓ）の上昇度合いは、感熱導体１０４を有しないセラミックヒータの抵抗値（Ｒ_Ｈ）の上昇度合いよりも大きくなる。

その結果、発熱抵抗体１０３の温度が高くなるほど、感熱導体１０４を有するセラミックヒータ１０１が熱量に変換することができる電力値は、感熱導体１０４を有しないセラミックヒータが熱量に変換することができる電力値よりも制限される。ここで、本発明者等の実験結果によると、セラミックヒータ１０１の破損につながる場合の発熱抵抗体１０３の温度は約９００℃程度であることが分かっている。感熱導体１０４を有さないセラミックヒータでは、発熱抵抗体１０３の温度が約９００℃である場合において発熱抵抗体１０３の抵抗値Ｒ_{Ｈ−１０００}は９６Ω程度となる。また、商用電源によって２３０Ｖacの電圧が印加された場合における電力は５５０Ｗ程度となる。

本実施例に係る感熱導体１０４を有するセラミックヒータ１０１では、発熱抵抗体１０３の温度が約９００℃である場合において、発熱抵抗体１０３の抵抗値Ｒ_{Ｈ−１０００}は９４．３Ω程度となる。また、発熱抵抗体１０３の温度が約９００℃である場合において、感熱導体１０４の抵抗値Ｒ_{Ｓ−１０００}は３．７Ω程度となる。また、上述したように、２５℃（常温）の環境下において、発熱抵抗体１０３の抵抗値Ｒ_Ｈ−２５は５９Ω程度であり、感熱導体１０４の抵抗値Ｒ_Ｓ−２５は１Ω程度である。つまり、本実施例では、２５℃から９００℃までの温度環境下において、感熱導体１０４の抵抗値は、発熱抵抗体１０３の抵抗値の５％以下となっている。

９００℃の温度環境下では、発熱抵抗体１０３と感熱導体１０４との合成抵抗値（Ｒ_{Ｈ−１０００}＋Ｒ_{Ｓ−１０００}）は９８Ω程度となり、商用電源によって電圧２３０Ｖacが印加された場合における電力は５４０Ｗ程度となる。つまり、本実施例に係る感熱導体１０４を有するセラミックヒータ１０１に供給される電力は、感熱導体１０４を有さないセラミックヒータ供給される電力に対して低減される。

このように、発熱抵抗体１０３の温度が高くなるにつれてセラミックヒータ１０１が熱量に変換できる電力値が低下するため、発熱抵抗体１０３の温度が高くなるにつれてセラミックヒータ１０１の温度上昇の度合いが小さくなる。その結果、感熱導体１０４を有しないセラミックヒータと感熱導体１０４を有するセラミックヒータ１０１とを比較すると、同一の温度に到達するために要する時間は、その温度が高くなるほど、セラミックヒー
タ１０１の方が長くなる。

本発明者等は、温度ヒューズ２０６を取り除いた状態で、感熱導体１０４を有しないセラミックヒータが用いられる定着装置と、本実施例に係るセラミックヒータ１０１が用いられる定着装置２００とをそれぞれ異常加熱させた。図５（ｂ）は、セラミックヒータが破損するために要した時間と発熱抵抗体１０３の推定温度との関係を示した図である。図５（ｂ）に示すように、セラミックヒータ１０１における発熱抵抗体１０３が破損するために要した時間は、感熱導体１０４を有しないセラミックヒータにおける発熱抵抗体１０３が破損するために要した時間に対してΔｔ分延長されていた。セラミックヒータ１０１における発熱抵抗体１０３が破損するために要した時間は、感熱導体１０４を有しないセラミックヒータにおける発熱抵抗体１０３が破損するために要した時間に対して１割程度長くなっていた。

セラミックヒータ１０１が異常に加熱されている状態では、セラミックヒータ１０１の温度が上昇し続ける。しかし、本実施例に係る定着装置２００が正常に動作し、セラミックヒータ１０１が正常に加熱されている場合には、セラミックヒータ１０１の温度は１５０℃〜２００℃程度の範囲内で制御されている。そして、セラミックヒータ１０１の温度を室温から目標温度まで上昇させている状態では、感熱導体１０４によって制御される電力は０．０％〜０．５％の範囲内となる。また、セラミックヒータ１０１の温度が目標温度に到達した後に要する電力は、セラミックヒータ１０１の温度を維持するための電力のみとなる。この電力は３００Ｗ程度必要となる。したがって、セラミックヒータ１０１が正常に加熱されている状態では、セラミックヒータ１０１の温度に対する感熱導体１０４の影響は無視できる程に小さい。

以上のように、実施例１では、加熱体（セラミックヒータ１０１）は、発熱抵抗体（発熱抵抗体１０３）と感熱導体（感熱導体１０４）を有する。発熱抵抗体は、板状であって、基材（セラミック基材１０２）上に基材と接触して配置され、通電によって発熱する。感熱導体は、発熱抵抗体の抵抗値よりも小さい抵抗値を有するとともに、発熱抵抗体の抵抗温度係数よりも大きい正特性の抵抗温度係数を有する。また、感熱導体は、板状であって、基材と接触して基材上に配置され、発熱抵抗体と直列に接続される。そして、発熱抵抗体は、発熱抵抗体の厚さ方向において基材と重ねて配置される。また、感熱導体は、基材における発熱抵抗体が配置される面に、感熱導体の厚さ方向において基材と重ねて配置される。また、感熱導体の厚さは、発熱抵抗体の厚さと略同じとなっている。これにより、定着装置の小型化を阻むことなく、定着装置が制御不能な状態において、加熱体の過昇温を抑制することができる。

また、実施例１では、発熱抵抗体が延びる方向において、発熱抵抗体の長さは、ニップ部を通過する記録媒体（被記録材２１１）のうち最大サイズの記録媒体のニップ部における長さと略同じとなっている。これにより、最大サイズの記録媒体であっても現像剤像（トナー像）を精度よく定着させることができる。

また、実施例１では、発熱抵抗体は基材上に２つ配置され、２つの発熱抵抗体は互いに平行に配置されている。また、感熱導体は、発熱抵抗体が延びる方向に延びており、発熱抵抗体の短手方向において２つの発熱抵抗体の間に配置されている。これにより、発熱抵抗体が発熱した場合に、感熱導体に熱が加わりやすく、発熱抵抗体に流れる電流を短時間で抑えることができる。

（実施例２）
実施例２について図を用いて説明する。図６は、実施例２に係るセラミックヒータ５０１の概略図である。セラミックヒータ５０１は、細長い薄板形状の低熱容量ヒータである
。ここで、実施例２において、実施例１と同様の機能を有する部分については、同一の符号を付すことでその説明を省略する。

本実施例に係るセラミックヒータ５０１は、セラミック基材５０２と発熱抵抗体５０３と感熱導体５０４と導電部５０５とを有する。セラミック基材５０２は、セラミックで構成される基板である。発熱抵抗体５０３は、実施例１における発熱抵抗体１０３と同様に、電力が供給されることで発熱する。感熱導体５０４は、実施例１における感熱導体１０４と同様に、セラミック基材５０２を介して発熱抵抗体５０３によって加熱される。また、発熱抵抗体５０３と感熱導体５０４とは電気的に直列に接続されている。導電部５０５は、発熱抵抗体５０３と感熱導体５０４とを交流電源に接続するための接点であり、セラミック基材５０２の長手方向における両端近傍に配置されている。

実施例１と同様に、本実施例では、セラミックヒータ５０１と温度ヒューズ２０６と通電制御用素子３０１と交流電源ＡＣとが直列に接続されている。また、実施例１と同様に、発熱抵抗体５０３の２５℃の環境下における抵抗値Ｒ_Ｈ−２５は５９Ω程度であり、発熱抵抗体５０３の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｈは７００ｐｐｍ／ｄｅｇ程度となっている。発熱抵抗体５０３は、例えば、銀とパラジウム等の混合物で形成されており、幅が０．９ｍｍ程度で、長さが２２０ｍｍ程度である。本実施例では、２本の発熱抵抗体５０３がセラミック基材１０２上に平行に配置されている。

ここで、実施例２では、感熱導体５０４は、銀によって梯子状に形成されており、幅が０．６ｍｍ程度であり、厚みが５ｕｍ程度である。また、感熱導体５０４の長手方向における長さは３８０ｍｍ程度となっている。感熱導体５０４の２５℃環境下における抵抗値Ｒ_Ｓ−２５は、実施例１と同様に１Ω程度である。また、本実施例では、２本の発熱抵抗体５０３が、セラミック基材１０２の短手方向の両端近傍それぞれ配置されている。

また、２本の発熱抵抗体５０３は、セラミック基材５０２の長手方向と平行に配置されている。そして、感熱導体５０４は、梯子状であり、２本の発熱抵抗体５０３の間に配置されている。また、感熱導体５０４は、セラミック基材５０２の長手方向に延びてセラミック基材５０２上に配置されている。感熱導体５０４は、セラミック基材５０２の長手方向における感熱導体５０４の両端近傍において発熱抵抗体５０３と接続されている。

ここで、感熱導体５０４の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｓは、感熱導体５０４を構成する材料によって決定される。例えば、感熱導体５０４の材料として銀を主成分とする材料を用いた場合は、感熱導体５０４の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｓは、実施例１と同様に３０００ｐｐｍ／ｄｅｇ程度となる。そのため、実施例２に係る感熱導体５０４は実施例１に係る感熱導体１０４と異なる形状であるが、発熱抵抗体５０３が加熱された場合には、感熱導体５０４の抵抗値は、感熱導体１０４の抵抗値と同じように変化する。また、発熱抵抗体５０３の温度が上昇することによってセラミックヒータ５０１が破損するおそれがある９００℃付近の温度において、感熱導体５０４の抵抗値Ｒ_{Ｓ−１０００}は３．７Ω程度である。これにより、実施例１と同様に、発熱抵抗体５０３への通電が制限され、発熱抵抗体５０３の温度上昇が抑制される。

以上のように、実施例２では、感熱導体の形状を変形した場合であっても、実施例１と同様の効果を生じさせることができる。
なお、実施例２に係るセラミックヒータ５０１は、実施例１に係る定着装置２００に用いられている。また、実施例２に係るセラミック基材５０２と実施例１に係るセラミック基材１０２は同様の構成であり、実施例２に係る発熱抵抗体５０３と実施例１に係る発熱抵抗体１０３は同様の構成である。

（実施例３）
実施例３について図を用いて説明する。図７は、実施例３に係るセラミックヒータ６０１の概略図である。セラミックヒータ６０１は、細長い薄板形状で低熱容量のヒータである。ここで、実施例３において、実施例１と同一の機能を有する部分については同一の符号を付すことでその説明を省略する。

セラミックヒータ６０１は、セラミック基材６０２と発熱抵抗体６０３と感熱導体６０４と導電部６０５と感熱導体熱緩衝部６０６と不図示のガラス保護層とを有する。セラミック基材６０２は、絶縁性を有し、細長い薄板の形状をしている。また、セラミック基材６０２は高熱伝導率であり、例えば、アルミナ製で形成される場合には、セラミック基材６０２の熱伝導率は約２０Ｗ/（ｍ・Ｋ）となる。

また、発熱抵抗体６０３は、セラミック基材６０２上に配置されており、電力が供給されることで発熱する。発熱抵抗体６０３には、導電部６０５を介して電力が供給される。また、感熱導体熱緩衝部６０６は、セラミック基材６０２の長手方向における感熱導体６０４の両端部に配置されている。また、感熱導体熱緩衝部６０６の材料は、感熱導体６０４の材料と同一である。不図示のガラス保護層は、発熱抵抗体６０３と感熱導体６０４と導電部６０５の一部とをオーバーコートしており、絶縁性に優れている。

ここで、感熱導体６０４の抵抗値Ｒ_Ｓ６０１は発熱抵抗体６０３の抵抗値Ｒ_Ｈ６０１よりも小さい。また、発熱抵抗体６０３の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｈ６０１は、感熱導体６０４の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｓ６０１よりも大きく、正特性である。感熱導体６０４は、セラミック基材６０２の長手方向における感熱導体６０４の両端近傍で発熱抵抗体６０３と接続されている。また、発熱抵抗体６０３と感熱導体６０４とは電気的に直列に接続されている。

また、発熱抵抗体６０３は、セラミック基材６０２の短手方向における両端近傍にそれぞれ２本配置されており、セラミック基材６０２の長手方向に延びて配置されている。そして、感熱導体６０４は、２本の発熱抵抗体６０３の間に、セラミック基材６０２の長手方向に延びて配置されている。このように発熱抵抗体６０３と感熱導体６０４とが配置されることで、発熱抵抗体６０３が発熱した場合に、セラミック基材６０２を介して発熱抵抗体６０３から感熱導体６０４に熱が伝導される。

ここで、発熱抵抗体６０３の２５℃環境下における抵抗値Ｒ_{Ｈ６０１−２５}は５９Ω程度である。また、発熱抵抗体６０３は、発熱抵抗体６０３の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｈ６０１が７００ｐｐｍ／ｄｅｇ程度となる材料（例えば、銀とパラジウム等の混合物）で形成され、幅が０．９ｍｍ程度で、長さが２２０ｍｍ程度である。本実施例では、２本の発熱抵抗体６０３が、セラミック基材６０２上に平行に配置されている。また、感熱導体６０４は、幅が０．７ｍｍ程度で、厚みが１０ｕｍ程度で、総長さが４４０ｍｍ程度であり、銀を主成分とした材料で形成されている。また、感熱導体６０４の２５℃環境下における抵抗値Ｒ_{Ｓ６０１−２５}は１Ω程度であり、感熱導体６０４の抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｓ６０１は３０００ｐｐｍ／ｄｅｇ程度である。

図８は、実施例１に係るセラミックヒータ１０１の長手方向における発熱抵抗体１０３の熱分布を示す図である。吸熱範囲７０１は、セラミックヒータ１０１が用いられた定着装置において加熱できる被記録材の最大幅である。幅が吸熱範囲７０１と同じである被記録材としては、例えば、ＬＴＲサイズの被記録材（２１５．９ｍｍ×２７９．４ｍｍ）がある。また、吸熱範囲７０２は、ＬＴＲサイズよりも幅が狭い被記録材の幅である。幅が吸熱範囲７０２と同じである被記録材としては、例えば、Ａ４サイズの被記録材（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）がある。

実施例１に係るセラミックヒータ１０１では、ＬＴＲサイズの被記録材において良好な定着性を得られるように、熱分布７０３で示す熱分布となるように設定されている。しかしながら、セラミックヒータ１０１を用いてＡ４サイズの被記録材を加熱した場合、吸熱範囲７０２においてのみセラミックヒータ１０１の熱が被記録材に伝導される。吸熱範囲７０２以外においては、セラミックヒータ１０１の熱が被記録材には伝導されない。そのため、Ａ４サイズの被記録材を加熱した場合は、セラミックヒータ１０１上の熱分布は、熱分布７０４に示すようになる。この場合、吸熱範囲７０２以外ではセラミックヒータ１０１の熱は被記録材に伝導されないため、吸熱範囲７０２以外においてはセラミックヒータ１０１の温度が上昇してしまう。

図９は、実施例１に係るセラミックヒータ１０１において、発熱抵抗体１０３と感熱導体１０４との抵抗値分布を示す等価図である。また、図１０は、実施例１に係るセラミックヒータ１０１において、発熱抵抗体１０３と感熱導体１０４との抵抗値分布を示す等価図の簡略図である。ここで、部分抵抗８０１は、吸熱範囲７０１内であって吸熱範囲７０２外である範囲における発熱抵抗体１０３の抵抗である。部分抵抗８０１の抵抗値は抵抗値Ｒ_{Ｈ−ｅｄｇｅ}である。また、部分抵抗８０２は、吸熱範囲７０１内であって吸熱範囲７０２外である範囲における感熱導体１０４の抵抗である。部分抵抗８０２の抵抗値は抵抗値Ｒ_{Ｓ−ｅｄｇｅ}である。なお、部分抵抗８０１は、セラミックヒータ１０１の長手方向における一端部側の発熱抵抗体１０３の部分抵抗であり、部分抵抗８０２は、セラミックヒータ１０１の長手方向における他端部側の感熱導体１０４の部分抵抗である。

また、部分抵抗８０３は、吸熱範囲７０２内における発熱抵抗体１０３の抵抗であり、部分抵抗８０３の抵抗値は抵抗値Ｒ_Ｈ−centである。部分抵抗８０４は、吸熱範囲７０２内における感熱導体１０４の抵抗であり、部分抵抗８０４の抵抗値は抵抗値Ｒ_Ｓ−centである。また、発熱抵抗体１０３の抵抗値Ｒ_Ｈと感熱導体１０４の抵抗値Ｒ_Ｓは下記の式によって表される。
Ｒ_Ｈ＝Ｒ_{Ｈ−ｅｄｇｅ}×２＋Ｒ_{Ｈ−ｃｅｎｔ} （３）
Ｒ_Ｓ＝Ｒ_{Ｓ−ｅｄｇｅ}×２＋Ｒ_{Ｓ−ｃｅｎｔ} （４）

また、部分抵抗８０１〜８０４の抵抗値Ｒ_{Ｈ−ｅｄｇｅ}〜Ｒ_{Ｓ−ｃｅｎｔ}はそれぞれ次の式で表わすことができる。
Ｒ_{Ｈ−ｅｄｇｅ}＝Ｒ_{Ｈ−ｅｄｇｅ２５℃}×｛１＋ＴＣＲ_Ｈ×（Ｔ_ｅｄｇｅ−２５℃）｝
（５）
Ｒ_{Ｈ−ｃｅｎｔ}＝Ｒ_{Ｈ−ｃｅｎｔ２５℃}×｛１＋ＴＣＲ_Ｈ×（Ｔ_ｃｅｎｔ−２５℃）｝
（６）
Ｒ_{Ｓ−ｅｄｇｅ}＝Ｒ_{Ｓ−ｅｄｇｅ２５℃}×｛１＋ＴＣＲ_Ｓ×（Ｔ_ｅｄｇｅ−２５℃）｝
（７）
Ｒ_{Ｓ−ｃｅｎｔ}＝Ｒ_{Ｓ−ｃｅｎｔ２５℃}×｛１＋ＴＣＲ_Ｓ×（Ｔ_ｃｅｎｔ−２５℃）｝
（８）

ここで、温度Ｔ_ｅｄｇｅは、吸熱範囲７０１内であって吸熱範囲７０２外である範囲におけるセラミック基材１０２の温度であり、温度Ｔ_ｃｅｎｔは、吸熱範囲７０２におけるセラミック基材１０２の温度である。また、抵抗値Ｒ_{Ｈ−ｅｄｇｅ２５℃}は、２５℃の環境下における部分抵抗８０１の抵抗値であり、抵抗値Ｒ_{Ｈ−ｃｅｎｔ２５℃}は、２５℃の環境下における部分抵抗８０３の抵抗値である。また、抵抗値Ｒ_{Ｓ−ｅｄｇｅ２５℃}は、２５℃の環境下における部分抵抗８０２の抵抗値であり、抵抗値Ｒ_{Ｓ−ｃｅｎｔ２５℃}は、２５℃の環境下における部分抵抗８０４の抵抗値である。

ここで、セラミックヒータ１０１に印加される商用電源からの電圧は、一定であり、２
３０Ｖacである。部分抵抗８０１において消費される熱量は、部分抵抗８０１に印加される電圧の二乗を、部分抵抗８０１の抵抗値Ｒ_{Ｈ−ｅｄｇｅ}で割った値（電力Ｐ＝Ｖ^２／Ｒ）に比例する。また、部分抵抗８０２において消費される熱量は、部分抵抗８０２に印加される電圧の二乗を、部分抵抗８０２の抵抗値Ｒ_{Ｓ−ｅｄｇｅ}で割った値（電力Ｐ＝Ｖ^２／Ｒ）に比例する。

式（３）と式（４）と式（５）〜（８）から、部分抵抗値Ｒ_{Ｈ−ｅｄｇｅ}は、温度Ｔ_ｅｄｇｅと２５℃との差と線形関係にあり、部分抵抗値Ｒ_{Ｓ−ｅｄｇｅ}は、温度Ｔ_ｃｅｎｔと２５℃との差と線形関係にあることが分かる。また、部分抵抗値Ｒ_{Ｈ−ｅｄｇｅ}は、抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｈと線形関係にあり、部分抵抗値Ｒ_{Ｓ−ｅｄｇｅ}は、抵抗温度係数ＴＣＲ_Ｓと線形関係にあることが分かる。また、式（５）〜（８）は正帰還となっていることが分かる。

ここで、実施例１では、感熱導体１０４の端部に感熱導体熱緩衝部６０６が設けられていないため、セラミックヒータ１０１の長手方向における端部において温度が上昇してしまうおそれがある。通常、画像形成装置は、ＬＴＲサイズの被記録材に画像を形成できるように設定されている。しかし、ＬＴＲサイズの被記録材よりも幅の小さいＡ４サイズの被記録材が定着装置を通過する場合、上述したように、吸熱範囲７０１内であって吸熱範囲７０２外である範囲においてセラミックヒータ１０１の温度が過度に上昇してしまうおそれがある。

この場合、セラミックヒータ１０１の熱が被記録材２１１を介さず直接加圧ローラ２０４に伝導されるため、加圧ローラ２０４の外形が熱変形を起こしてしまう。そのため、加圧ローラ２０４から定着フィルム２０３に均等に応力が加わらず、定着フィルム２０３に部分的に大きな応力が加わってしまうおそれがある。そこで、本実施例に係るセラミックヒータ６０１には、セラミックヒータ６０１の長手方向における感熱導体６０４の端部に感熱導体熱緩衝部６０６が設けられている。なお、感熱導体熱緩衝部６０６の材料は、感熱導体６０４と同じく銀を主成分としている。

図１１は、実施例３に係るセラミックヒータ６０１の熱分布を示す図である。感熱導体６０４は、発熱抵抗体６０３が延びる方向に延びて、発熱抵抗体６０３の短手方向に発熱抵抗体６０３と並んで配置されている。また、発熱抵抗体６０３が延びる方向のうちの一方向における感熱導体６０４の端部は、その一方向における発熱抵抗体６０３の端部よりも、その一方向における下流側に位置している。そして、発熱抵抗体６０３が延びる方向のうちの他方向における感熱導体６０４の端部は、その他方向における発熱抵抗体６０３の端部よりも、その他方向における下流側に位置している。ここで、感熱導体６０４における部分であって、発熱抵抗体６０３が延びる方向において発熱抵抗体６０３よりも延びている部分が感熱導体熱緩衝部６０６となる。

つまり、図１１に示すように、感熱導体６０４の長手方向における端部は、被録媒材が定着装置を通過する際に、被記録材のシート面と直交する方向から見てセラミックヒータ６０１と発熱抵抗体６０３とが重ならない部分にまで延びている。また、感熱導体熱緩衝部６０６は、セラミックヒータ６０１の長手方向において吸熱範囲７０１よりも外側に延びている。ここで、感熱導体６０４の熱伝導率（約４２０Ｗ／ｍ・Ｋ）は、セラミック基材の熱伝導率（約２０Ｗ／（ｍ・Ｋ））よりも高くなっている。そのため、吸熱範囲７０１内であって吸熱範囲７０２外である範囲における熱が、感熱導体熱緩衝部６０６に伝導され、吸熱範囲７０１よりも外側に逃げていく。これにより、本実施例では、熱分布１００１に示すように、温度Ｔ_ｅｄｇｅと温度Ｔ_ｃｅｎｔとの温度差が低減される。

本実施例では、セラミックヒータ６０１の長手方向における感熱導体熱緩衝部６０６の
長さは２０ｍｍ程度となっている。また、感熱導体６０４の抵抗値Ｒ_{Ｓ６０１−２５}は１Ω程度であるのに対して、感熱導体熱緩衝部６０６の抵抗値は１ｍΩ以下であるため、感熱導体熱緩衝部６０６の抵抗値は、感熱導体６０４の抵抗値Ｒ_{Ｓ６０１−２５}に対して無視できる程に小さい。

また、セラミックヒータ６０１への通電を温度ヒューズ２０６が遮断する必要がある過昇温状態においては、発熱抵抗体６０３は、セラミック基材６０２の長手方向の全域で過昇温状態となっている。そのため、過昇温状態においては、温度Ｔ_ｅｄｇｅと温度Ｔ_ｃｅｎｔとの温度差は小さいため、感熱導体熱緩衝部６０６が熱を緩衝する影響は小さくなる。そのため、本実施例においても、実施例１に係る定着装置と同様に、過昇温状態において、定着装置が破損するまでの時間を延ばすことができる。

以上のように、実施例３では、実施例１と同様の効果を生じさせることができる。
また、実施例３では、感熱導体（感熱導体６０４）は、発熱抵抗体（発熱抵抗体６０３）が延びる方向に延びて、発熱抵抗体の短手方向に発熱抵抗体と並んで配置されている。そして、発熱抵抗体が延びる方向のうちの一方向における感熱導体の端部は、一方向における発熱抵抗体の端部よりも、一方向下流側に位置している。また、発熱抵抗体が延びる方向のうちの他方向における感熱導体の端部は、他方向における発熱抵抗体の端部よりも、他方向下流側に位置している。これにより、通紙可能な最大サイズの記録媒体よりも小さいサイズの記録媒体がニップ部を通過する場合に、発熱抵抗体の端部近傍において加熱体の温度が上昇することを抑制することができる。
なお、実施例３に係るセラミックヒータ６０１は、実施例１に係る定着装置２００に用いられている。また、実施例３に係るセラミック基材６０２と実施例１に係るセラミック基材１０２は同様の構成であり、実施例３に係る発熱抵抗体６０３と実施例１に係る発熱抵抗体１０３は同様の構成である。

（実施例４）
次に、実施例４について説明する。図１２は、実施例４に係るセラミックヒータ１１０１の概略図である。また、図１３は、実施例４に係るセラミックヒータ１１０１の熱分布を示す図である。ここで、実施例４において、実施例１と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付すことでその説明を省略する。

上述したように、実施例３では、セラミックヒータ６０１の長手方向における感熱導体６０４の端部に感熱導体熱緩衝部６０６を設けることで、セラミックヒータ６０１の端部における温度上昇を低減させている。しかしながら、感熱導体熱緩衝部６０６をセラミックヒータ６０１に設ける場合、セラミック基材６０２の長手方向の長さに余裕がなければならない。

また、実施例３において、セラミックヒータ６０１における導電部６０５が設けられていない側（図７における下側）では、セラミック基材６０２の長手方向において、商流電源と電気的に接続されている部分の範囲が広がってしまう。なお、商流電源と電気的に接続されている部分とは、発熱抵抗体６０３や感熱導体６０４や導電部６０５や感熱導体熱緩衝部６０６などのことを指す。また、ＩＥＣ６０９５０などの安全規格では、ユーザが触れることができる電気回路部と、商流電源と電気的に接続されている部分との関係において、強化絶縁構成または二重絶縁構成を設けることが要求されている。ここで、ユーザが触れることができる電気回路部とは、ユーザが触れることができる位置に配置された電気回路と、この電気回路に電気的に接続されている部材（例えば、サーミスタ）のことを指す。また、ユーザが触れることができる電気回路部と感熱導体熱緩衝部６０６との間には絶縁距離を確保する必要がある。実施例３では、感熱導体熱緩衝部６０６が設けられているため、セラミックヒータ６０１の近傍において、電気回路部の配置が制約されてしま
う。

そこで、本実施例では、セラミックヒータ１１０１には、感熱導体熱緩衝部６０６が設けられておらず、その代わりに、感熱導体抵抗値オフセット部１１０６が設けられている。これにより、セラミックヒータ１１０１の長手方向における端部近傍の温度が上昇してしまうことを抑制している。本実施例に係るセラミックヒータ１１０１は、実施例１と同様に、セラミック基材１１０２と発熱抵抗体１１０３と感熱導体１１０４と導電部１１０５と感熱導体抵抗値オフセット部１１０６と不図示のガラス保護層とを有する。セラミック基材１１０２はセラミック基材１０２と同様であり、発熱抵抗体１１０３は発熱抵抗体１０３と同様であり、感熱導体１１０４は感熱導体１０４と同様であり、導電部１１０５は導電部１０５と同様である。

セラミック基材１１０２は、絶縁性と高熱伝導率とを有し、細長い薄板の形状をしている。また、セラミック基材１１０２は、アルミナ製であり、熱伝導率が約２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）となっている。発熱抵抗体１１０３は、セラミック基材１１０２上に配置されており、加熱されることで抵抗値が大きくなる。また、不図示の電源から供給される電力は、導電部１１０５を介して発熱抵抗体１１０３に供給される。感熱導体抵抗値オフセット部１１０６は、セラミック基材１１０２の長手方向における感熱導体１１０４の両端部分に配置されている。また、不図示のガラス保護層は、発熱抵抗体１１０３と感熱導体１１０４と導電部１１０５の一部とをオーバーコートしており、絶縁性に優れている。

ここで、感熱導体１１０４の抵抗値Ｒ_{Ｓ１１０１}は、発熱抵抗体１１０３の抵抗値Ｒ_{Ｈ１１０１}よりも小さい。また、感熱導体１１０４の抵抗温度係数ＴＣＲ_{Ｓ１１０１}は、発熱抵抗体１１０３の抵抗温度係数ＴＣＲ_{Ｈ１１０１}よりも大きく、正特性である。セラミック基材１１０２の長手方向における感熱導体１１０４の端部において、発熱抵抗体１１０３と感熱導体１１０４とが電気的に接続されている。また、セラミック基材１１０２の長手方向における感熱導体１１０４の端部には、感熱導体抵抗値オフセット部１１０６が設けられている。ここで、発熱抵抗体１１０３と感熱導体１１０４とは電気的に直列に接続されている。

実施例４では、感熱導体１１０４は、発熱抵抗体１１０３が延びる方向に延びて、発熱抵抗体１１０３の短手方向に発熱抵抗体１１０３と並んで配置されている。また、発熱抵抗体１１０３が延びる方向のうちの一方向における感熱導体１１０４の端部と、その一方向における発熱抵抗体１１０３の端部とは、発熱抵抗体１１０３が延びる方向において略同じ位置に位置している。そして、発熱抵抗体１１０３が延びる方向のうちの他方向における感熱導体１１０４の端部と、その他方向における発熱抵抗体１１０３の端部とは、発熱抵抗体１１０３が延びる方向において略同じ位置に位置している。発熱抵抗体１１０３が延びる方向における感熱導体１１０４の端部近傍おいて、その端部近傍における感熱導体１１０４の幅は、その端部近傍以外における感熱導体１１０４の幅よりも大きくなっている。また、感熱導体１１０４の端部近傍における感熱導体１１０４の幅は、感熱導体１１０４の端部に向かうにつれて大きくなっている。

発熱抵抗体１１０３は、セラミック基材１１０２の短手方向における両端近傍にそれぞれ１本ずつ配置されている。また、感熱導体１１０４は、２本の発熱抵抗体１１０３の間に配置されている。また、発熱抵抗体１１０３と感熱導体１１０４は、セラミック基材１１０２の長手方向に延びてセラミック基材１１０２上に配置されている。このような配置とすることで、発熱抵抗体１１０３が発熱すると、セラミック基材１１０２を介して感熱導体１１０４に熱が伝導される。

２５℃の環境下における発熱抵抗体１１０３の総抵抗値Ｒ_{Ｈ１１０１−２５}は５９Ω程
度である。また、発熱抵抗体１１０３は、抵抗温度係数ＴＣＲ_{Ｈ１１０１}が７００ｐｐｍ／ｄｅｇ程度となるような材料（例えば、銀とパラジウム等の混合物）で形成されており、幅が０．９ｍｍ程度であり、長さが２２０ｍｍ程度である。本実施例では、発熱抵抗体１１０３は、セラミック基材１１０２の長手方向に延びて２本配置されている。また、感熱導体１１０４は、幅が０．７ｍｍ程度で、厚みが１０ｕｍ程度で、総長さが４２０ｍｍ程度であり、銀を主成分とした材料によって形成されている。

また、２５℃の環境下における感熱導体１１０４の抵抗値Ｒ_{Ｓ１１０１−２５}は１Ω程度であり、感熱導体１１０４の抵抗温度係数ＴＣＲ_{Ｓ１１０１}は３０００ｐｐｍ／ｄｅｇ程度である。感熱導体抵抗値オフセット部１１０６は、感熱導体１１０４と同一の材料で形成されており、累計の長さが４０ｍｍ程度で、平均の幅が０．９ｍｍ程度である。また、２５℃の環境下における感熱導体抵抗値オフセット部１１０６の総抵抗値Ｒ_{Ｓ１１０６−２５}は７０ｍΩ程度である。

ここで、感熱導体１１０４の抵抗値Ｒ_{Ｓ１１０１}と感熱導体抵抗値オフセット部１１０６総抵抗値Ｒ_{Ｓ１１０６}は次の式で表される。
Ｒ_{Ｓ１１０１}＝Ｒ_{Ｓ１１０６}×２＋Ｒ_{Ｓ１１０１−ｃｅｎｔ}
（９）
Ｒ_{Ｓ１１０６}＝Ｒ_{Ｓ１１０６ ２５℃}×{１＋ＴＣＲ_{Ｓ１１０１}×（Ｔ_ｅｄｇｅ−２５℃）} （１０）
Ｒ_{Ｓ１１０１−ｃｅｎｔ}＝Ｒ_{Ｓ１１０１−ｃｅｎｔ ２５℃}×{１＋ＴＣＲ_{Ｓ１１０１}×（Ｔ_ｃｅｎｔ−２５℃）} （１１）

ここで、抵抗値Ｒ_{Ｓ１１０１−ｃｅｎｔ}は、吸熱範囲７０２における感熱導体１１０４の抵抗値である。なお、吸熱範囲７０２の定義は実施例３と同じである。Ｒ_{Ｓ１１０６
２５℃}は、２５℃の環境下における感熱導体抵抗値オフセット部１１０６の抵抗値Ｒ_{Ｓ１１０６}である。また、抵抗値Ｒ_{Ｓ１１０１−ｃｅｎｔ ２５℃}は、２５℃の環境下におけ
る抵抗値Ｒ_{Ｓ１１０１−ｃｅｎｔ}である。また、温度Ｔ_ｅｄｇｅと温度Ｔ_ｃｅｎｔの定義は実施例３と同じである。

式（９）〜（１１）に示すように、本実施例においても、抵抗値Ｒ_{Ｓ１１０１}と抵抗値Ｒ_{Ｓ１１０６}は抵抗温度係数ＴＣＲ_{Ｓ１１０１}の影響を受ける。しかし、本実施例では、感熱導体１１０４における感熱導体抵抗値オフセット部１１０６の単位長さ当たりの抵抗値を、感熱導体１１０４の単位長さ当たりの抵抗値よりも低く設定している。具体的には、感熱導体抵抗値オフセット部１１０６の幅を感熱導体１１０４の幅よりも大きくすることで、感熱導体抵抗値オフセット部１１０６の断面積を大きくし、感熱導体抵抗値オフセット部１１０６の抵抗値Ｒ_{Ｓ１１０６}を低くしている。これにより、セラミックヒータ１１０１の端部において、実施例４における抵抗値Ｒ_{Ｓ１１０６}は、実施例３における抵抗値Ｒ_{Ｓ−ｅｄｇｅ}よりも低くなる。

抵抗値が低くなると抵抗の温度も低くなるため、感熱導体抵抗値オフセット部１１０６の抵抗値Ｒ_{Ｓ１１０６}が低くなり、感熱導体抵抗値オフセット部１１０６の温度も低くなる。これにより、図１３の熱分布１２０１に示すように、セラミックヒータ１１０１に感熱導体熱緩衝部６０６を設けなくても、セラミックヒータ１１０１の端部における温度上昇を低減することができる。また、実施例３と同様に、セラミックヒータ１１０１が異常に加熱した場合においては、抵抗値Ｒ_{Ｓ１１０１}の値が上昇することで、セラミックヒータ１１０１が破損するまでの時間を延ばすことができる。

以上のように、実施例４では、実施例１と同様の効果を生じさせることができる。
また、実施例４では、感熱導体（感熱導体１１０４）は、発熱抵抗体（発熱抵抗体１１
０３）が延びる方向に延びて、発熱抵抗体の短手方向に発熱抵抗体と並んで配置されている。発熱抵抗体が延びる方向のうちの一方向における感熱導体の端部と、一方向における発熱抵抗体の端部とは、発熱抵抗体が延びる方向において略同じ位置に位置している。また、発熱抵抗体が延びる方向のうちの他方向における感熱導体の端部と、他方向における発熱抵抗体の端部とは、発熱抵抗体が延びる方向において略同じ位置に位置している。そして、発熱抵抗体が延びる方向における感熱導体の端部近傍おいて、端部近傍における感熱導体の幅は、端部近傍以外における感熱導体の幅よりも大きくなっている。これにより、通紙可能な最大サイズの記録媒体よりも小さいサイズの記録媒体がニップ部を通過する場合に、発熱抵抗体の端部近傍において加熱体の温度が上昇することを抑制することができる。
なお、実施例４に係るセラミックヒータ１１０１は、実施例１に係る定着装置２００に用いられている。また、実施例４に係るセラミック基材１１０２と実施例１に係るセラミック基材１０２は同様の構成であり、実施例４に係る発熱抵抗体１１０３と実施例１に係る発熱抵抗体１０３は同様の構成である。

なお、各実施例では感熱体の材料は銀となっているが、必ずしも感熱体の材料はこれに限られない。感熱導体の材料は、発熱抵抗体よりも、抵抗値が低く、抵抗温度係数が高く、正特性の抵抗温度係数を有していればよい。また、本実施例では、基板の長手方向において、感熱導体の長さと発熱抵抗体の長さとが同程度になっているが、必ずしもこれに限られることはない。基板の長手方向において、発熱抵抗体の長さと感熱導体の長さとが異なる場合においても同様の効果を得ることができる。
また、実施例３と実施例４とを組み合わせて、感熱導体に、実施例３に係る感熱導体熱緩衝部６０６と、実施例４に係る感熱導体抵抗値オフセット部１１０６とを設けることもできる。このような構成とすることで、発熱抵抗体の端部近傍におけるセラミックヒータの温度上昇をより効果的に抑制することができる。

１０１…セラミックヒータ、１０２…基材、１０３…発熱抵抗体、１０４…感熱導体、２１１…被記録材

Claims (10)

1. 記録媒体上に形成された現像剤像を加熱する加熱体であって、
   板状の基材と、
   前記基材上に前記基材と接触して配置され、通電によって発熱する板状の発熱抵抗体と、
   前記発熱抵抗体の抵抗値よりも小さい抵抗値を有するとともに、前記発熱抵抗体の抵抗温度係数よりも大きい正特性の抵抗温度係数を有する感熱導体であって、前記基材と接触して前記基材上に配置され、前記発熱抵抗体と直列に接続される板状の感熱導体と、を有し、
   前記発熱抵抗体は、前記基材における前記発熱抵抗体が配置される面に、前記発熱抵抗体の厚さ方向において前記基材と重ねて配置され、
   前記感熱導体は、前記感熱導体の厚さ方向において前記基材と重ねて配置され、
   前記感熱導体の厚さは、前記発熱抵抗体の厚さと略同じであることを特徴とする加熱体。
2. ２５℃から９００℃までの環境下おいて、前記感熱導体の抵抗値は、前記発熱抵抗体の抵抗値の５％以下であり、
   前記感熱導体の抵抗温度係数は、前記発熱抵抗体の抵抗温度係数の４倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の加熱体。
3. 請求項１または２に記載の加熱体と、
   前記加熱体に対して摺動可能に設けられた定着フィルムと、
   前記定着フィルムを介して前記加熱体に記録媒体を押圧する加圧部材と、を有し、
   前記加圧部材と前記定着フィルムとのニップ部において、記録媒体上に形成された現像剤像を記録媒体に定着させることを特徴とする定着装置。
4. 記録媒体はシート状であり、
   前記発熱抵抗体は、前記ニップ部における記録媒体のシート面と平行する方向であって、前記ニップ部における記録媒体の搬送方向と直交する方向に延びて前記基材上に配置され、
   前記発熱抵抗体が延びる方向において、前記発熱抵抗体の長さは、前記ニップ部を通過する記録媒体のうち最大サイズの記録媒体の前記ニップ部における長さと略同じであることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記感熱導体は、前記発熱抵抗体が延びる方向に延びて、前記発熱抵抗体の短手方向に前記発熱抵抗体と並んで配置され、
   前記発熱抵抗体が延びる方向のうちの一方向における前記感熱導体の端部は、前記一方向における前記発熱抵抗体の端部よりも、前記一方向下流側に位置しており、
   前記発熱抵抗体が延びる方向のうちの他方向における前記感熱導体の端部は、前記他方向における前記発熱抵抗体の端部よりも、前記他方向下流側に位置していることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
6. 前記感熱導体は、前記発熱抵抗体が延びる方向に延びて、前記発熱抵抗体の短手方向に前記発熱抵抗体と並んで配置され、
   前記発熱抵抗体が延びる方向のうちの一方向における前記感熱導体の端部と、前記一方向における前記発熱抵抗体の端部とは、前記発熱抵抗体が延びる方向において略同じ位置に位置し、
   前記発熱抵抗体が延びる方向のうちの他方向における前記感熱導体の端部と、前記他方向における前記発熱抵抗体の端部とは、前記発熱抵抗体が延びる方向において略同じ位置
   に位置しており、
   前記発熱抵抗体が延びる方向における前記感熱導体の端部近傍おいて、前記端部近傍における前記感熱導体の幅は、前記端部近傍以外における前記感熱導体の幅よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
7. 前記端部近傍における前記感熱導体の幅は、前記端部に向かうにつれて大きくなっていることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
8. 前記発熱抵抗体は、前記基材上に２つ配置され、
   ２つの前記発熱抵抗体は、互いに平行に配置され、
   前記感熱導体は、前記発熱抵抗体が延びる方向に延びており、前記発熱抵抗体の短手方向において２つの前記発熱抵抗体の間に配置されていることを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載の定着装置。
9. 前記発熱抵抗体が延びる方向における前記発熱抵抗体の長さと、前記発熱抵抗体が延びる方向における前記感熱導体の長さは略同じであることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
10. 請求項３から９のいずれか１項に記載の定着装置を有し、
    現像剤によって記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。

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