JP3323721B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンターや複写
機などの電子写真装置のオンデマンドタイプの定着装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリンタ、複写機などの電子写真
装置の定着装置としては熱ローラ方式が使われてきた。
この熱ローラ方式の定着装置は、内部にハロゲンヒータ
などの熱源を有する定着ローラと、転写材に対して圧力
を加えるための加圧ローラとで形成されるもので、定着
ローラと加圧ローラとの間の定着ニップに、トナー像が
転写された転写材を通過させ、トナーを熱と圧力とで転
写材上に定着するものである。この熱ローラ方式の定着
装置は、構成が簡単であることや、高速化が可能である
ことから長い間、用いられてきた。しかし、画像形成を
行わない待機時においても予熱が必要であるということ
や、熱容量が大きくウエイトアップに時間がかかるとい
うことなどの問題点があった。

【０００３】そのため、近年、プリント信号を受信して
からヒータへの通電を開始させるようにしたオンデマン
ドタイプの定着装置、すなわち熱容量が小さくウエイト
アップ時間の短い定着装置が実用化されるに至ってい
る。この定着装置は、図４および図５に示すように定着
部材と加圧部材とを備えたもので、定着部材は、熱容量
の小さいセラミックヒータ１とステー２と定着フィルム
３とを組合せて形成される。セラミックヒータ１は、セ
ラミック基板１１上に高抵抗値を有する発熱パターン１
２を印刷するとともに、発熱パターン１２をガラス保護
膜１３によって被覆するようにしたもので、発熱パター
ン１２に電流を流して発熱させ、転写材５の搬送速度と
同じ速度で回転移動する定着フィルム３を介して転写材
５上のトナーを加熱して定着を行うものである。ステー
２はセラミックヒータ１を保持するとともに、定着フィ
ルム３の回転をガイドするもので、熱硬化性のプラスチ
ックステー２１と金属ステー２２とを備えてなる。そし
て、プラスチックステー２１には、セラミックヒータ１
を装着する保持部２１ａが形成されるとともに、この保
持部２１ａのさらに奥側の位置に凹部２１ｂが形成され
る。また、加圧部材４は、芯金４ａにゴム製のローラ部
４ｂを被覆して形成されたものである。

【０００４】これらセラミック基板１１や定着フィルム
３は熱容量が非常に小さいため、従来の熱ローラ方式の
定着装置と比較して非常に速い速度で昇温する利点を有
している。

【０００５】通常のオンデマンド方式の定着装置は、セ
ラミック基板１１の裏側にサーミスタ１４が接着され、
このサーミスタ１４は凹部２１ｂに対応して取り付けら
れている。そして、定着装置は、サーミスタ１４の検知
電圧を一定に制御することによって温度制御を行うよう
にしているが、先に述べたようにセラミックヒータ１の
温度変化は非常に早いため、細かい通電制御が要求され
る。このような通電制御を行うためには、Ａ／Ｄ変換さ
れたサーミスタ電圧を基にプリンタのＤＣコントローラ
上のＣＰＵが演算を行い、この結果によってトライアッ
クをオン・オフさせて電源からの電流の通電を制御す
る。

【０００６】しかしながら、ＣＰＵが暴走したり、トラ
イアックが壊れた場合、温度制御を行うことができなく
なり、発熱パターン１２にＡＣ電圧が継続印加される暴
走が発生する。この暴走を防止するために、発熱パター
ン１２の近傍に温度応答性が比較的早い温度ヒューズを
取り付けてこれの動作により発熱パターン１２へのＡＣ
電圧の継続印加を防止するなどの安全手段を設けてい
る。

【０００７】ところが、発熱パターン１２の発熱量Ｗは
Ｗ＝Ｖ×Ｖ／Ｒに比例するために、特に入力電圧が高い
場合、温度上昇は入力電圧の二乗に比例して早くなり、
さらに温度ヒューズの取り付けや、温度ヒューズの動作
温度の公差などを含めると、温度ヒューズが動作する前
に暴走に伴う不具合が発生する可能性があり、一層、応
答性の早い安全手段が必要とされる。

【０００８】このため、従来、セラミックヒータ１が暴
走してセラミック基板１１内に極端な温度差が生じた場
合に、セラミック基板１１を破断させて発熱パターン１
２を切断させ、発熱パターン１２への電流の供給を停止
させる手段が考えられるに至った。

【０００９】具体的にはセラミック基板内にスルーホー
ルを穿設させ、このスルーホールにセラミック基板内の
熱ひずみを集中させ、セラミック基板を破断させるよう
にしたものや、発熱パターンの一部の抵抗値を高くして
この部分を特に発熱させ、この部分のセラミック基板を
破断させるようにしたものが用いられる。

【００１０】このうち、前者は、硬いセラミック基板に
スルーホールを穿設することが困難であり、製造時の歩
留や量産性に劣るという問題点を有する。これに対して
後者は、図６に示すように発熱パターン１２の一部を細
くして高抵抗部１６を形成しているが、この高抵抗部１
６の発熱量は、Ｐ＝Ｉ×Ｉ×Ｒで表され、高抵抗部１６
の抵抗値と発熱パターン１２に通電される電流値との二
乗に比例するため、発熱パターン１２上の高抵抗部１６
は他の部分に比べて発熱量が多くなる。高抵抗部１６は
他の部分と比べて発熱量が多いため、転写材の画像形成
域外に形成する必要があり、発熱パターン１２の画像形
成域外に相当する端部に形成することが望ましい。

【００１１】一般的なセラミックヒータの製造方法は、
セラミック基板１１上にスクリーン印刷で発熱パターン
１２を印刷するため、セラミック基板１１の端部に高抵
抗部１６を形成できるようにスクリーンのマスクがデザ
インされている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
定着装置として、図６に示すように暴走時の安全対策と
してセラミック基板１１に発熱パターン１２の高抵抗部
１６を形成した場合、この高抵抗部１６は、ガラス保護
膜１３を介して定着フィルム３によって覆われており、
この定着フィルム３は加圧部材との間の空気断熱層に接
しているので、高抵抗部１６の周囲の熱容量が小さ過
ぎ、通常の画像形成時にセラミック基板１１が破断して
高抵抗部１６が切断してしまうことがある。

【００１３】また、定着装置の立上げ時と暴走時とで最
終的には、セラミックヒータ１の達する温度が異なるだ
けであり、通常使用時も予熱されていないコールドスタ
ートの定着装置であれば、ウエイトアップ時間の短いク
イックスタートを行わせるために、セラミックヒータ１
は急激に加熱されるので、通電制御に波数制御を用い、
スタートから定常温調温度に到達させるまでに、発熱パ
ターン１２にＡＣ電圧の全波を入力させると、暴走と同
じ昇温速度を示す。

【００１４】したがって、入力電圧が高かった場合や、
発熱パターン１２の抵抗値が低めに製造された場合は、
昇温速度が速くなり、セラミック基板１１に熱ひずみが
急激に掛ってセラミック基板１１が破断することがあ
る。特に、ヒートサイクルを繰り返した場合にはセラミ
ック基板１１の構造欠陥が拡大し、材料の疲労によって
このような現象が顕著になる。

【００１５】通常の画像形成によってセラミック基板１
１の発熱パターン１２が切断してしまうと、定着装置を
交換しなければならず、煩雑であるという問題がある。

【００１６】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、高抵抗部が発熱しても、通常の
画像形成時にはセラミック基板が破断することなく、暴
走時にのみ確実にセラミック基板が破断するようにした
定着装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
セラミック基板上に発熱パターンを有し記録材に形成さ
れた未定着トナー像を加熱する発熱体と、前記発熱体と
接触しつつ移動する定着フィルムと、前記定着フィルム
を介して前記発熱体との間にニップを形成する加圧部材
と、を有し、前記ニップでトナー像を記録材に加熱定着
する定着装置において、前記発熱体の異常発熱時に前記
セラミック基板が折れ易いように前記発熱パターンには
高抵抗部があり、前記高抵抗部は前記発熱体の長手方向
に関し前記発熱体のトナー像通過領域外に相当する領域
でかつ前記ニップの領域内にある、ことを特徴とする。

【００１８】請求項２に係る発明は、トナー像が形成さ
れた記録材と共に移動する定着フィルムと、前記定着フ
ィルムの移動を案内するフィルムガイドと、前記フィル
ムガイドに形成された保持部に保持されておりセラミッ
ク基板上に発熱パターンを有する発熱体と、前記定着フ
ィルムを介して前記発熱体との間にニップを形成する加
圧部材と、を有し、前記ニップでトナー像を記録材に加
熱定着する定着装置において、前記発熱体の異常発熱時
に前記セラミック基板が折れ易いように前記発熱パター
ンには高抵抗部があり、前記発熱体のトナー像通過領域
に相当する領域と前記フィルムガイドとの間には空気層
があり、前記発熱体のトナー像通過領域外に相当する領
域のうち少なくとも前記高抵抗部に相当する部分は前記
フィルムガイドと密着している、ことを特徴とする。

【００１９】請求項３に係る発明は、請求項２記載の定
着装置において、前記セラミック基板の高抵抗部に相当
する部分は、耐熱性のグリースを介して前記保持部に密
着している、ことを特徴とする。

【００２０】請求項４に係る発明は、請求項２記載の定
着装置において、前記セラミック基板の高抵抗部に相当
する部分は、接着剤を介して前記保持部に密着してい
る、ことを特徴とする。

【００２１】［作用］上記の構成に基づいて、発熱体の
定着ニップ長さ内で、画像形成域外に高抵抗部を形成す
る。そして、該高抵抗部を少なくとも定着ニップまたは
フィルムガイドの保持部のいずれかと重ねて対向配置さ
せる。これにより、通常の画像形成時には、前記高抵抗
部の熱を前記定着ニップまたは前記保持部より放熱させ
る。また、暴走時には、発熱パターンに継続して供給さ
れる電流によって高抵抗部とそれ以外の部分に大きな温
度差が発生することになり、セラミック基板が破断する
ことになる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。 〈第１の実施の形態〉 図１は、セラミックヒータの発熱パターンを示す底面
図、図２は、図１に示す発熱パターンに対する加圧ロー
ラの大きさを示す加圧ローラ軸方向の縦断面図である。
本実施の形態の特徴とするところは、電子写真方式の画
像形成装置にオンデマンドタイプの定着装置を装着し、
定着装置のセラミックヒータ１の暴走時の安全対策とし
て、発熱パターン１２の画像形成域（トナー像通過領
域）外に相当する端部に高抵抗部１６を形成し、この高
抵抗部１６と加圧ローラ４のローラ部４ｂとを定着フィ
ルム３を介して対向させた構成にある。

【００２３】本実施の形態で用いた電子写真方式の画像
形成装置の定着装置の概略構成は、図４に示すものと同
様に構成されている。定着装置は、定着部材および加圧
部材としての加圧ローラ４によって構成され、これら定
着部材および加圧部材との間に長手方向に沿って定着ニ
ップが形成されている。定着部材は、発熱体としてのセ
ラミックヒータ１、フィルムガイドとしてのステー２お
よび定着フィルム３によって構成されている。セラミッ
クヒータ１は長さ２７０mm、幅７mm、厚さ０．６mmのセ
ラミック基板１１上に発熱パターン１２を印刷し、この
発熱パターン１２を保護するためにガラス保護膜１３で
コーティングしてある。発熱パターン１２は、抵抗を調
整したＡｇＰｄ（銀パラジウム合金）の発熱ペーストを
スクリーン印刷で塗工したもので、幅１mmの発熱パター
ン１２をセラミック基板１１の一方の端部（不図示）で
折り返し、他方の端部から給電できるように給電用電極
１５に接続されている。給電部から見た高抵抗部１６の
抵抗値は３５Ωである。したがって、１００Ｖの電源電
圧を全波入力したときの電力は約２８５Ｗとなる。な
お、ガラス保護膜１３の厚さは５０μｍである。

【００２４】セラミック基板１１の裏面中央には、温調
用に供せられるサーミスタ１４（図５参照）が取り付け
てあり、導電ペーストでサーミスタ１４の出力電圧をセ
ラミック基板１１の端部から出力できるように構成され
ている。

【００２５】ステー２は、セラミックヒータ１を保持す
るとともに、定着フィルム３の回転を案内するガイドの
役割を果たしており、熱硬化性のプラスチックステー２
１と加圧のための金属ステー２２とを組合せたもので、
ステー２には、安全装置としての温度ヒューズ（不図
示）が取り付けられており、セラミックヒータ１が暴走
して設定温度以上になったときに通電を停止できるよう
になっている。

【００２６】定着フィルム３は、内径３０mm、厚み４０
μｍのエンドレスのポリイミド製フィルムであり、さら
に定着フィルム３の表面電位をアースに落とすための５
μｍの導電層と、離型性を確保するためにＰＴＦＥ樹脂
とＰＦＡ樹脂とを混合して燒結した１０μｍのトップコ
ート層とが施されている。

【００２７】加圧ローラ４は、１４mmのアルミニウム製
の芯金４ａに外径２０mmのシリコンゴム製のローラ部４
ｂを被覆して形成されたものである。加圧ローラ４は、
定着部材との間で定着ニップを形成すると同時に、定着
フィルム３を駆動する。加圧ローラ４の芯金４ａを回転
駆動することで定着フィルム３はセラミックヒータ１と
ステー２とに摺動しながら移動する。なお、本発明の電
子写真方式の画像形成装置のプロセススピードは２５mm
／sec である。

【００２８】次に、本実施の形態の特徴であるセラミッ
クヒータについて説明する。

【００２９】本実施の形態では、図３（ａ）に示すよう
にヒータ暴走時の安全対策として定着ニップの画像形成
域外に相当する発熱パターン１２の端部に幅を狭くした
高抵抗部１６を形成する。具体的には、発熱パターン１
２の通常パターン部１７の幅を１mmに形成し、高抵抗部
１６の幅を０．６７mmに形成する。また、高抵抗部１６
は、通常パターン部１７に比べて１５０％の抵抗値比で
長さ５mmに形成する。発熱パターン１２の単位長さあた
りの発熱量は抵抗値に比例するので、高抵抗部１６では
５０％も発熱量が大きくなる。このため、発熱パターン
１２が施されたセラミック基板１１内で通常パターン部
１７と高抵抗部１６とで熱ひずみが生じる。ヒータ温度
は暴走時になると、３００℃以上に急激に上昇し、通常
パターン部１７と高抵抗部１６との温度差はさらに大き
くなるため、熱ひずみが激しくなりセラミック基板１１
は、温度差の大きい位置から破断する。これによってセ
ラミック基板１１に印刷されている発熱パターン１２は
切断されるため、通電が停止され、暴走が止められる。

【００３０】ところで、高抵抗部１６は通常パターン部
１７に比べて温度が高くなり、画像形成域内に高抵抗部
１６を設けた場合には、ホットオフセットが発生するの
で、画像形成域外に高抵抗部１６を設ける必要がある。

【００３１】しかし、コールドスタートからの立ち上が
りではセラミックヒータ１の温度を急激に立ち上げる必
要があるため、発熱パターン１２にはＡＣ電圧が全波入
力されることになり、この場合は、通常立上り時と暴走
時とで同じ温度上昇曲線を示すことになる。特に、入力
電圧が高かった場合や製造時の精度誤差で発熱パターン
１２の抵抗値が低かった場合には、セラミックヒータ１
に通電される電流が大きくなり、高抵抗部１６とそれ以
外の通常パターン部１７との温度差が大きくなる。この
ような場合は、暴走と同じ状態となり、通常使用時でも
セラミックヒータ１が破断してしまう可能性がある。

【００３２】セラミックヒータ１の単体内部の温度上昇
率は単純に発熱パターン１２の抵抗値のみによって決定
されるため、通常立上げ時と暴走時とで分けることがで
きる。実際にはセラミックヒータ１の周囲には加圧ロー
ラ４やステー２などの熱容量が存在しており、熱容量の
有無によって放熱量が変化するため、定着装置としての
温度上昇傾向はセラミックヒータ１の発熱量と一致しな
い。

【００３３】また、従来の定着装置の高抵抗部１６は、
上述したように画像形成域外に形成されている。そし
て、定着部材に接触する加圧ローラ４の長さは、通常、
最大通紙サイズとほぼ等しく形成されているため、図６
に示すように高抵抗部１６は定着フィルム３を介して加
圧ローラ４と対向していない。

【００３４】このような従来の定着装置は、高抵抗部１
６が定着フィルム３を介して空気層によって断熱されて
いるので、発熱量の多い高抵抗部１６から加圧ローラ４
に熱が逃げることができない。このため、高抵抗部１６
の温度上昇と通常パターン部１７の温度上昇とで熱ひず
みが予想以上に大きくなり、通常使用時においてもセラ
ミックヒータ１が切断してしまうことになる。

【００３５】そのため、本実施の形態では、通常パター
ン部１７と同様に高抵抗部１６を加圧ローラ４のローラ
部４ｂに対向配置させて、高抵抗部１６が発生する熱を
加圧ローラ４を介して放熱させるようにして、高抵抗部
１６と通常パターン部１７との熱の逃げ量をほぼ一定に
して通常使用時のセラミックヒータ１の破断を防止させ
る。

【００３６】このように構成することにより、セラミッ
ク基板１１の温度上昇はセラミックヒータ１の発熱量の
みに依存することになるため、高抵抗部１６の温度上昇
を予測でき、暴走時に確実にセラミックヒータ１を切断
することができる。

【００３７】以下に、具体的な実験例を示す。

【００３８】図１に示すような発熱パターン１２のセラ
ミックヒータ１を用いて図６に示すように高抵抗部１６
が加圧ローラ４に対向配設していない構成の定着装置で
コールドスタートからのヒートサイクル試験を行った。

【００３９】セラミックヒータ１の定着温度は１７０℃
であり、オン・オフ２値制御の温調器で波数制御を行っ
た。したがって、定着温度が１７０℃に達するまではＡ
Ｃ電圧が全波入力されることになる。この場合、入力電
圧は１３０Ｖとし、高抵抗部１６の抵抗値は３０Ωのセ
ラミックヒータ１を使用したため、５６３Ｗの発熱量で
実験を行った。

【００４０】試験モードは２０sec 間、１７０℃で温調
し、その後、ファンで１００sec 冷却するというヒート
サイクルを繰り返したところ、５０００回のサイクルで
セラミックヒータ１の高抵抗部１６から破断を起こし
た。これは発熱量が多く、かつ加圧ローラ４が定着フィ
ルム３を介して高抵抗部１６に対向していないために、
高抵抗部１６の放熱が空気層の断熱効果によって妨げら
れ、高抵抗部１６と通常パターン部１７との境界に繰り
返し熱ひずみによる応力が集中し、セラミック基板１１
の内部に疲労が蓄積し、破断に至ったものと考えられ
る。

【００４１】次に、本実施の形態の構成の定着装置で同
様のヒートサイクル試験を行った。すなわち、本実施の
形態の定着装置は、図２に示すように高抵抗部１６に対
向して加圧ローラ４が配設される構成のものを用いた。
その結果、１０００００サイクルの試験を行ってもセラ
ミックヒータ１は破断せず、通常の画像形成の使用で
は、異常動作を起こさないことが確認された。これは、
高抵抗部１６と通常パターン部１７とに加圧ローラ４の
ローラ部４ｂが対向配設されているために、熱の逃げ量
が高抵抗部１６と通常パターン部１７とで等しくなり、
１７０℃の温調温度付近ではセラミック基板１１の内部
に破断を起こさせるようなひずみを生じる温度分布が発
生しないためである。

【００４２】なお、従来の定着装置と本実施の形態の定
着装置とにより暴走試験を行ったところ、従来の定着装
置では通電を始めてから１０sec で、本実施の形態の定
着装置では１３sec で、セラミック基板１１が破断して
通電が停止されるので、暴走に伴う事故を起こすことは
なかった。本実施の形態の定着装置では高抵抗部１６と
加圧ローラ４のローラ部４ｂとが対向しているため、高
抵抗部１６と通常パターン部１７との温度差が相対的に
小さくなってセラミック基板１１が破断するまでに３se
c 余分に時間が掛ったが、安全装置としては十分な効果
を上げることができる。

【００４３】以上述べたように、本実施の形態では発熱
パターン１２の端部に高抵抗部１６を形成し、かつこの
高抵抗部１６に対向して加圧ローラ４を配設させるよう
にしたので、通常の画像形成時に誤動作してセラミック
基板１１を破断させてしまうことをなくし、かつ暴走時
に確実に安全装置として動作する定着装置を形成するこ
とができる。 〈第２の実施の形態〉次に、第２の実施の形態を図３
（ｂ）により説明する。

【００４４】本実施の形態は、暴走時の安全対策として
セラミックヒータ１の発熱パターン１２の画像形成域外
に相当する端部に高抵抗部１６を形成し、かつこの高抵
抗部１６が形成された部分のセラミック基板１１をプラ
スチックステー２１の保持部２１ａに密着して支持させ
るようにした構成である。

【００４５】すなわち、セラミック基板１１の発熱パタ
ーン形成面と反対面の高抵抗部１６相当位置を保持部２
１ａに密着させる。これにより、高抵抗部１６に発生し
た熱は、通常パターン部１７に発生する熱と同様にセラ
ミック基板１１および保持部２１ａを伝わって放熱させ
ることができ、通常の画像形成時に高抵抗部１６に発生
する熱でセラミック基板１１が破断することがなくな
る。

【００４６】従来で用いた定着装置と本実施の形態で用
いた定着装置とについて比較して説明する。

【００４７】従来の定着装置において、図３（ａ）に示
すようにセラミック基板１１は、その発熱パターン形成
面と反対面の両端部分が保持部２１ａに僅か密着してい
るため、セラミックヒータ１の高抵抗部１６と通常パタ
ーン部１７とで熱容量が異なり、高抵抗部１６と通常パ
ターン部１７とで温度差が生じる、このため、通常使用
時でもセラミック基板１１に熱ひずみが生じ、破断する
可能性がある。これに対して、本実施の形態の定着装置
では、図３（ｂ）に示すようにプラスチックステー２１
の保持部２１ａの形状を変更し、セラミック基板１１の
発熱パターン形成面と反対面の画像形成領域外を保持部
２１ａに密着させる。すなわち、高抵抗部１６のセラミ
ック基板１１の相当位置を保持部２１ａに密着させて、
高抵抗部１６から発生する熱をセラミック基板１１およ
び保持部２１ａを介して放熱させるようにし、高抵抗部
１６と通常パターン部１７との熱容量を均一化させる。

【００４８】オンデマンドタイプの定着装置では、ヒー
タ回りの熱容量を小さくして立上げ時間を短くするため
に、セラミック基板１１を保持するプラスチックステー
２１の保持部２１ａに凹部２１ｂを設けて、空気層を形
成し、断熱効果を期待することができる。

【００４９】一般的に、凹部２１ｂは、ヒータの立ち上
がり時間を短くするために、セラミック基板１１の両端
部以外に設けられるが、発熱パターン１２の高抵抗部１
６に対応する位置も凹部２１ｂとしてしまうと、コール
ドスタートからの立上げ時に発熱パターン１２の熱がセ
ラミック基板１１を介してプラスチックステー２１に伝
わらないために、高抵抗部１６の温度が通常パターン部
１７の温度より極端に昇温してしまい、セラミック基板
１１が破断してしまう。そのため、本実施の形態では、
発熱パターン１２の高抵抗部１６に対応する位置のセラ
ミック基板１をプラスチックステー２１の保持部２１ａ
に密着させることによって通常の立上げ時に高抵抗部１
６の熱をプラスチックステー２１から適度に放熱させて
セラミック基板１１の破断を防止する。

【００５０】この場合、セラミック基板１１と保持部２
１ａとの接触部分に耐熱性のグリースや接着剤を塗布し
て熱伝導を向上させるようにすると、セラミック基板１
１からプラスチックステー２１への熱の逃げ量を一定に
保つことができる。

【００５１】上述のような手段を用いて画像形成域内で
セラミック基板１１とプラスチックステー２１を密着さ
せると、コールドスタート時においてこのセラミック基
板１１とプラスチックステーとの密着部分から熱が逃げ
て定着温度が低くなることから、定着不良などの問題を
引き起こすおそれがあるが、本実施の形態では、画像形
成域外の発熱パターン１２の高抵抗部１６だけが保持部
２１ａに密着しているために、このような問題が生じる
ことはない。

【００５２】次に、具体例を示す。第１の実施の形態で
説明したように、プラスチックステー２１に形成した保
持部２１ａに、画像形成域外に高抵抗部１６を有する発
熱パターン１２を取り付けて通常の画像形成におけるヒ
ートサイクル試験を行った場合には、５０００回程度の
サイクルでセラミック基板１１が破断した。

【００５３】これに対し、発熱パターン１２の端部の画
像形成域外の高抵抗部１６に相当するセラミック基板１
１をプラスチックステー２１の保持部２１ａに密着さ
せ、通常の画像形成におけるヒートサイクル試験を行っ
た場合には、１０００００回のヒートサイクル試験を行
っても問題は発生しなかった。これは、セラミック基板
１１の高抵抗部１６に相当する部分と通常パターン部１
７に相当する部分との温度差が小さいため、通常使用時
ではこれらの部分に極端な温度差が生じないためであ
る。

【００５４】なお、本実施の形態の定着装置で暴走試験
を行ったところ１３sec でセラミック基板１１は破断
し、安全対策は確実である。また、暴走試験の破断時間
が１３sec であったことから、本実施の形態の保持部２
１ａを形成したプラスチックステー２１の端部の熱容量
が第１の実施の形態の加圧ローラ４の熱容量に近いこと
が判明した。

【００５５】また、熱容量を大きくするためにはプラス
チックステー２１とセラミックヒータ１との間に耐熱性
のグリースやシリコーン接着剤を介在させることによっ
て、実質的な接触面積を増やし、熱伝導を向上させるこ
とも可能である。実験的に東レダウコーニング社製の耐
熱グリース（商品名ＨＰ−３００）を塗布したところこ
の定着装置は暴走試験でヒータが破断するまで１５sec
要し、伝熱性を向上させた効果を確認することができ
た。

【００５６】以上述べたように本実施の形態のような構
成とすることによって、通常使用時には問題なく、ヒー
タの暴走時には確実に通電を停止することができるよう
な定着装置を構成することができるようになった。

【００５７】

【発明の効果】以上述べたように、セラミック基板上に
形成された発熱パターンの画像形成域外に相当する位置
に、抵抗値が他の部分よりも高い高抵抗部を設け、該高
抵抗部の発熱量を多くすることでヒータ暴走時の通電を
停止させる。また、前記高抵抗部による発熱を定着ニッ
プまたはフィルムガイドの保持部によって放熱させるよ
うにしたので、また高抵抗部の熱容量と通常パターン部
の熱容量とをほぼ均一化して、通常使用時のヒータ破断
を防止する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る定着装置のセラミックヒータを示
す底面図である。

【図２】本発明に係る第１の実施の形態のセラミックヒ
ータの高抵抗部に対する加圧ローラの位置を示す縦断面
図である。

【図３】本発明に係るセラミックヒータの高抵抗部に対
する保持部の位置を示し、（ａ）は従来の一例を示す縦
断面図、（ｂ）は本発明の第２の実施の形態を示す縦断
面図である。

【図４】定着装置の概略構成を示す縦断面図である。

【図５】図４の要部を拡大して示す縦断面図である。

【図６】従来のセラミックヒータの高抵抗部に対する加
圧ローラの位置を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 発熱体（セラミックヒータ） ３ 定着フィルム ４ 加圧部材（加圧ローラ） ４ａ ローラ部 １１ セラミック基板 １２ 発熱パターン １６ 高抵抗部 １７ 通常パターン部 ２１ フィルムガイド（プラスチックステー） ２１ａ 保持部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−176851（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−157884（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−261583（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−143278（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/20 H05B 3/00 320 H05B 3/00 330 H05B 3/20 328

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミック基板上に発熱パターンを有し
   記録材に形成された未定着トナー像を加熱する発熱体
   と、前記発熱体と接触しつつ移動する定着フィルムと、
   前記定着フィルムを介して前記発熱体との間にニップを
   形成する加圧部材と、を有し、前記ニップでトナー像を
   記録材に加熱定着する定着装置において、 前記発熱体の異常発熱時に前記セラミック基板が折れ易
   いように前記発熱パターンには高抵抗部があり、前記高
   抵抗部は前記発熱体の長手方向に関し前記発熱体のトナ
   ー像通過領域外に相当する領域でかつ前記ニップの領域
   内にある、 ことを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 トナー像が形成された記録材と共に移動
   する定着フィルムと、前記定着フィルムの移動を案内す
   るフィルムガイドと、前記フィルムガイドに形成された
   保持部に保持されておりセラミック基板上に発熱パター
   ンを有する発熱体と、前記定着フィルムを介して前記発
   熱体との間にニップを形成する加圧部材と、を有し、前
   記ニップでトナー像を記録材に加熱定着する定着装置に
   おいて、 前記発熱体の異常発熱時に前記セラミック基板が折れ易
   いように前記発熱パターンには高抵抗部があり、前記発
   熱体のトナー像通過領域に相当する領域と前記フィルム
   ガイドとの間には空気層があり、前記発熱体のトナー像
   通過領域外に相当する領域のうち少なくとも前記高抵抗
   部に相当する部分は前記フィルムガイドと密着してい
   る、 ことを特徴とする定着装置。
3. 【請求項３】 前記セラミック基板の高抵抗部に相当す
   る部分は、耐熱性のグリースを介して前記保持部に密着
   している、 ことを特徴とする請求項２記載の定着装置。
4. 【請求項４】 前記セラミック基板の高抵抗部に相当す
   る部分は、接着剤を介して前記保持部に密着している、 ことを特徴とする請求項２記載の定着装置。