(57)【要約】      （修正有）【課題】過昇温箇所を広範囲に渡って検知し過昇温抑止することが可能な過昇温抑止素子、過昇温抑止装置および定着装置を提供する。【解決手段】加熱体８もしくは加熱体８により加熱される被加熱体に接触し、加熱体８の過昇温を抑止するために用いられる過昇温抑止素子１５であって、加熱体８もしくは被加熱体に接触する接触面を備え、電気的に絶縁された２次元形状のシート部材１５aと、シート部材１５aの接触面と反対側に設けられ、所定の温度に達した場合に溶断する可溶合金層１５dと、可溶合金層１５dに接続される電極と、可溶合金層を被覆するフラックス１５bと、を有する。【選択図】図６
2018180473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱体もしくは前記加熱体により加熱される被加熱体に接触し、前記加熱体の過昇温を抑止するために用いられる過昇温抑止素子であって、
前記加熱体もしくは前記被加熱体に接触する接触面を備え、電気的に絶縁された２次元形状のシート部材と、
前記シート部材の前記接触面と反対側に設けられ、所定の温度に達した場合に溶断する可溶合金層と、
前記可溶合金層に接続される電極と、
前記可溶合金層を被覆するフラックスと、
を有することを特徴とする過昇温抑止素子。
【請求項２】
加熱体もしくは前記加熱体により加熱される被加熱体に接触し、前記加熱体の過昇温を抑止するために用いられる過昇温抑止素子であって、
前記加熱体もしくは前記被加熱体に接触する接触面を備え、厚さが２５μｍ〜１００μｍであって、電気的に絶縁された２次元形状のシート部材と、
前記シート部材の前記接触面と反対側に設けられ、所定の温度に達した場合に溶断する可溶合金層と、
前記可溶合金層に接続される電極と、
前記可溶合金層を被覆するフラックスと、
を有することを特徴とする過昇温抑止素子。
【請求項３】
前記シート部材の材質は、プラスチックであることを特徴とする請求項１または２に記載の過昇温抑止素子。
【請求項４】
前記シート部材は、矩形形状であることを特徴とするであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の過昇温抑止素子。
【請求項５】
前記可溶合金層は、前記加熱体における加熱部の一部もしくは全部に相当する形状を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の過昇温抑止素子。
【請求項６】
前記加熱体における加熱部の形状は、ジグザグ形状であることを特徴とする請求項５に記載の過昇温抑止素子。
【請求項７】
前記フラックスで被覆された前記可溶合金層は、絶縁フィルムで被覆されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の過昇温抑止素子。
【請求項８】
前記フラックスは、前記可溶合金層が溶断した場合の凝集を促進することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の過昇温抑止素子。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の過昇温抑止素子と、
前記加熱体と、
前記電極と第１の直列回路で接続され、前記可溶合金層が溶断すると機能停止となるリレーと、
前記第１の直列回路とは独立し、前記リレーを介して前記加熱体への電力の供給または停止がされる第２の直列回路と、
を有することを特徴とする過昇温抑止装置。
【請求項１０】
前記第２の直列回路にＡＣ入力がされ、前記第１の直列回路にＤＣ電源が接続されることを特徴とする請求項９に記載の過昇温抑止装置。
【請求項１１】
回転体と、
前記回転体に対向し、前記回転体と共にトナー像を担持した記録材が加熱された状態で挟持搬送されるニップ部を形成する対向体と、
前記ニップ部を加熱する加熱体と、
前記加熱体もしくは前記回転体に接触する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の過昇温抑止素子と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項１２】
前記電極と第１の直列回路で接続され、前記可溶合金層が溶断すると機能停止となるリレーと、
前記第１の直列回路とは独立し、前記リレーを介して前記加熱体への電力の供給または停止がされる第２の直列回路と、
を有することを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記シート部材は矩形形状であり、前記シート部材の記録材搬送方向における長さを第１の長さとし、前記記録材搬送方向に直交する方向における長さを第２の長さとするとき、前記第２の長さは前記第１の長さ以上であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の定着装置。
【請求項１４】
前記回転体は無端ベルトを備え、
前記対向体は加圧ローラであることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過昇温抑止素子、過昇温抑止装置および定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気・電子機器等を過熱損傷から保護する過昇温抑止素子（過昇温抑止素子、回路遮断素子）として、特定温度で動作して回路を遮断するための温度ヒューズ、サーモスイッチが知られている。定着装置では、定着回転体を所定の温度に維持する為に、サーミスタ等で制御しているが、この制御の故障等が原因で定着回転体の表面が過昇温した場合には、定着回転体に接触させた過昇温抑止素子を用いて回路の電流が遮断される。
【０００３】
特許文献１では、加熱手段がセラミックヒーターである定着装置において、過昇温抑止素子としてサーモスイッチが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２９７４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の過昇温抑止素子では、過昇温箇所を広範囲に渡って検知し過昇温抑止することができなかった。このため、検知対象の温度ムラが広範囲になると、過昇温抑止素子が過昇温箇所を確実には検知できない場合がある。
【０００６】
ここで、多数個の過昇温抑止素子を用いて過昇温箇所を広範囲に検知する方法では、過昇温抑止素子の量が増大して装置が大型化してしまうだけでなく、個々の過昇温抑止素子と検知対象との接触面積が小さい為、多数個並べても検知もれが発生する。
【０００７】
また、従来の熱容量の大きい過昇温抑止素子では、加熱体としてのセラミックヒーターの背面に接触配置されることによって、セラミックヒーターの温度が局所的に低下し、画像ムラや定着性を劣化させてしまう場合がある。
【０００８】
本発明の第１の目的は、過昇温箇所を広範囲に渡って検知し過昇温抑止することが可能な過昇温抑止素子、過昇温抑止装置および定着装置を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、過昇温箇所を広範囲に渡って検知し過昇温抑止することが可能で、かつ低熱容量化できる過昇温抑止素子、過昇温抑止装置および定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る過昇温抑止素子は、加熱体もしくは前記加熱体により加熱される被加熱体に接触し、前記加熱体の過昇温を抑止するために用いられる過昇温抑止素子であって、前記加熱体もしくは前記被加熱体に接触する接触面を備え、電気的に絶縁された２次元形状のシート部材と、前記シート部材の前記接触面と反対側に設けられ、所定の温度に達した場合に溶断する可溶合金層と、前記可溶合金層に接続される電極と、前記可溶合金層を被覆するフラックスと、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る別の過昇温抑止素子は、加熱体もしくは前記加熱体により加熱される被加熱体に接触し、前記加熱体の過昇温を抑止するために用いられる過昇温抑止素子であって、前記加熱体もしくは前記被加熱体に接触する接触面を備え、厚さが２５μｍ〜１００μｍであって、電気的に絶縁された２次元形状のシート部材と、前記シート部材の前記接触面と反対側に設けられ、所定の温度に達した場合に溶断する可溶合金層と、前記可溶合金層に接続される電極と、前記可溶合金層を被覆するフラックスと、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る過昇温抑止装置、定着装置は、上記過昇温抑止素子を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、過昇温箇所を広範囲に渡って検知し過昇温抑止することが可能な過昇温抑止素子、過昇温抑止装置および定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る過昇温抑止素子を備えた定着装置を搭載した画像形成装置の概略構成図
【図２】第１の実施形態に係る過昇温抑止素子を備えたセラミックヒーター加熱方式の定着装置の断面図
【図３】セラミックヒーターの長手方向の平面図
【図４】セラミックヒーターの記録材搬送方向の断面図
【図５】第１の実施形態に係る過昇温抑止素子の平面図
【図６】（ａ）は第１の実施形態に係る過昇温抑止素子の断面図、（ｂ）はセラミックヒーター及び過昇温抑止素子の回路図
【図７】第２の実施形態に係る電磁誘導加熱方式の定着装置の断面図
【図８】渦電流の発生説明図
【図９】定着フィルムの中央特異部の面上における長手温度分布を示す図
【図１０】定着フィルムの端部特異部の面上における長手温度分布を示す図
【図１１】定着フィルムの昇温過程における温度分布を示す図
【図１２】第２の実施形態に係る過昇温抑止素子の斜視図
【図１３】第２の実施形態に係る過昇温抑止素子の平面図
【図１４】第２の実施形態に係る過昇温抑止素子の断面図
【図１５】第２の実施形態に係る過昇温抑止素子及び励磁アセンブリの回路図
【図１６】第３の実施形態に係る電磁誘導加熱方式の定着装置の断面図
【図１７】第３の実施形態に係る定着装置の斜視図
【図１８】第３の実施形態に係る定着フィルムの端部破損の面上における長手温度分布を示す図
【図１９】第４の実施形態に係る遠赤外線ヒーターの概略構成図
【図２０】遠赤外線ヒーター概略構成の回路図
【図２１】第４の実施形態に係るセラミックヒーターの平面図
【図２２】第４の実施形態に係る過昇温抑止素子の斜視図
【図２３】第４の実施形態に係る過昇温抑止素子及びセラミックヒーターの断面図
【図２４】第４の実施形態に係る過昇温抑止素子及びセラミックヒーターの回路図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図１に、本発明の実施形態に係る過昇温抑止素子を備えた定着装置を搭載した画像形成装置１００の概略構成図を示す。画像形成装置１００は、転写式で電子写真プロセス利用のレーザービームプリンタである。１０１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（感光ドラム）であり、矢示の時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。感光ドラム１０１は、その回転過程で接触帯電ローラ１０２により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。
【００１６】
１０３は、画像露光手段としてのレーザービームスキャナ（スキャナ）である。スキャナ１０３は、不図示のイメージスキャナ・コンピュータ等の外部機器から入力する目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して、オン／オフ変調したレーザー光Ｌを出力し、感光ドラム１０１の帯電処理面を走査露光（照射）する。この走査露光により、感光ドラム１０１の表面の露光明部の電荷が除電されて、感光ドラム１０１の表面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００１７】
１０４は現像装置であり、現像ローラ１０４ａから感光ドラム１０１の表面に現像剤（トナー）が供給されて、感光ドラム１０１の表面の静電潜像が可転写像であるトナー像として順次に現像される。
【００１８】
１０５は給紙カセットであり、記録材（記録紙、用紙）１１４を積載収納させてある。給紙スタート信号に基づいて、給紙ローラ１０６が駆動されて、給紙カセット１０５内の記録材１１４が一枚ずつ分離給紙される。そして、レジストローラ１０７を介して、感光体ドラム１０１と接触型・回転型の転写部材としての転写ローラ１０８との当接ニップ部である転写部位１０８Ｔに所定のタイミングで導入される。
【００１９】
すなわち、感光ドラム１０１上のトナー像の先端部が転写部位１０８Ｔに到達したとき、記録材１１４の先端部もちょうど転写部位１０８Ｔに到達するタイミングとなるようにレジストローラ１０７で記録材１１４の搬送が制御される。
【００２０】
転写部位１０８Ｔに導入された記録材１１４は、この転写部位１０８Ｔで挟持搬送され、その間、転写ローラ１０８には不図示の転写バイアス印加電源から所定に制御された転写電圧（転写バイアス）が印加される。転写ローラ１０８には、トナーと逆極性の転写バイアスが印加されることで、転写部位１０８Ｔにおいて、感光ドラム１０１表面側のトナー像が記録材１１４の表面に静電的に転写される。
【００２１】
転写部位１０８Ｔでトナー像の転写を受けた記録材１１４は、感光ドラム１０１の表面から分離されて、搬送ガイド１０９を通って定着装置１１３に導入され、トナー画像の熱定着処理を受ける。一方、記録材分離後（記録材１１４に対するトナー像転写後）の感光ドラム１０１の表面は、クリーニング装置１１０で転写残トナーや紙粉等の除去を受けて清浄面化され、繰り返して作像に供される。定着装置１１３を通った記録材１１４は、排紙口１１１から排紙トレイ１１２上に排出される。
【００２２】
（定着装置）
図２は、本実施形態に係る過昇温抑止素子１５を備えたセラミックヒーター加熱方式の定着装置の断面図である。以下の説明において、長手方向とは、記録材搬送方向および記録材厚さ方向に直交する方向である。１は、回転体としての無端ベルトである定着フィルム３を備えた第１部材としての定着フィルムユニット（フィルムユニット）、２は定着フィルム３に対向する第２部材（対向体）としての加圧ローラである。フィルムユニット１は、耐熱性で弾性の加圧ローラ２と互いに圧接し、定着ニップ部（ニップ部）Ｎを形成する。
【００２３】
定着フィルム３は、具体的には、厚さ３５μｍのステンレス（ＳＵＳ３０４）３ａの上に、弾性層として厚さ２５０μｍのシリコーンゴム３ｂと、離型層としての厚さ５０μｍのＰＦＡチューブ３ｃを積層し、直径３０ｍｍ、長さ２４０ｍｍとしている。４は、定着フィルム３のガイドであり、加熱体８を保持する加熱体ホルダを兼用する。本実施形態では、ガイド４の材質はＬＣＰ等の耐熱樹脂を使用している。
【００２４】
ガイド４の長手方向の両端部には、フランジ部材（不図示）が外嵌し、定着フィルム３の回転時に記録材１１４の長手方向に沿う寄りを規制すると共に、後述する加圧バネにより押圧力を受ける。
【００２５】
９は定着フィルム３内に挿通した加圧ステーであり、不図示の加圧バネにより総圧約１００Ｎ〜２５０Ｎの押圧力を、ガイド４の長手方向の両端部に上記フランジ部材を介して与えている。１０は、定着フィルム３の内面側に配設した温度検知素子としてのサーミスタであり、不図示のバネ部材で弾性的に付勢して接触させた状態にさせてある。
【００２６】
加圧ローラ２は、芯金１１と表層の離型層１２ａと弾性層１２ｂから成り、直径２５ｍｍ、長さは２３５ｍｍである。離型層１２ａは、フッ素樹脂やＰＦＡ樹脂等の、離形性と耐熱性を備える材料を選択でき、厚さは７０μｍとした。また、弾性層１２ｂは、シリコーンゴム、フッ素ゴム等で耐熱性と熱伝導性が良い材質が好ましく、厚さは２．５ｍｍである。
【００２７】
加圧ローラ２は、長手方向の端部を定着装置１１３（図１）における手前側と奥側の側板間に回転自由に軸受保持させて配設してあり、不図示の駆動モーターにより図２の矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。定着フィルム３は、加圧ローラ２が回転駆動されることで、ニップ部Ｎにおける加圧ローラ２との摩擦力で回転力を受けて、ニップ部Ｎにおいてその内面が加熱体８の外面に密着摺動しながら、ガイド４の外回りを図２の矢印方向（時計方向）に従動回転する。
【００２８】
この定着フィルム３の発熱による温度が、定着フィルムの内面に当接しているサーミスタ１０で検知される。制御回路１３は、サーミスタ１０で検知される定着フィルム３の温度が所定の加熱温度（定着温度）に維持されるように、トライアック１４から加熱体８に供給する電力を制御して定着フィルム３を温度制御する。本実施形態における定着温度は、１７０℃である。
【００２９】
加圧ローラ２が回転駆動され、それに伴い定着フィルム３が従動回転し、定着フィルム３の温度が所定の加熱温度に温調された状態において、ニップ部Ｎに被加熱材としての、未定着トナー画像２５が形成担持された記録材１１４が導入される。そして、ニップ部Ｎにおいて挟持搬送されていく。この挟持搬送過程で、記録材１１４上の未定着トナー画像２５が、定着フィルム３の熱とニップ部Ｎの加圧力とで記録材１１４上に熱加圧定着される。ニップ部Ｎを出た記録材１１４は、定着フィルム３の面から分離されて排出搬送される。
【００３０】
（加熱体）
図３、図４は、加熱体８の長手方向に渡る平面図と、図３の面Ｂ−Ｂ’における断面図を示している。加熱体８は、セラミックヒーターであり、セラミック基材であるヒーター基板８ａ、該ヒーター基板８ａの表面側に形成具備させた抵抗発熱体パターン８ｂ，導体パターン８ｄ、８ｅ、２つの給電電極パターン８ｃを備える。加熱体８は、更に抵抗発熱体パターン８ｂと導体パターン８ｄ、８ｅ部分を被覆させた表面保護層８ｆ、ヒーター基板８ａの裏面側に接触配置した過昇温抑止素子１５（後に詳述）を備える。
【００３１】
ヒーター基板８ａは、長手方向（幅方向）に長い横長・薄肉の部材であり、例えば、長さ２７０ｍｍ・幅１０ｍｍ・厚さ１ｍｍの、アルミナ等の耐熱性・電気絶縁性・低熱容量のセラミック基材である。そして、抵抗発熱体パターン８ｂは、例えば、銀パラジウム等の電気抵抗材料ペーストを、例えば厚さ１０μｍ・幅１〜３ｍｍの細帯状にセラミック基材面の長手方向に沿ってスクリーン印刷等により塗工し焼成することで形成したものである。導体パターン８ｄは、抵抗発熱体パターン８ｂに略並行させて細帯状にセラミック基材面の長手方向に沿って形成してある。
【００３２】
２つの給電電極パターン８ｃは、セラミック基材８ａの一端側の面に並べて形成させてある。そして、抵抗発熱体パターン８ｂの一端部側（図３の右端側）では、２つの給電電極パター８ｃのそれぞれ一方と導電パターン８ｄを介して導通させてある。また、抵抗発熱体パターン８ｂの他端部側（図３の左端側）では、導体パターン８ｅを介して互いに導通させてある。導電パターン８ｄ、８ｅ、２つの給電電極パターン８ｃは、いずれもＡｇ等の導電材料ペーストをスクリーン印刷等によりセラミック基材２の面にパターン塗工して焼成して形成したものである。
【００３３】
互いに略並行の抵抗発熱体パターン８ｂと、導体パターン８ｄ、８ｅは、ヒーター基板８ａの長手方向一端側に設けた２つの給電電極パターン８ｃ間で、加熱体８の長手方向に関して通電の往路と復路を形成していて、総抵抗はＲｈ＝１０．８Ωである。この加熱体８を、抵抗発熱体パターン８ｂを形成した面側を下向きにして露呈させて、剛性・断熱性を有する加熱体ホルダ４に保持させて固定配置してある。
【００３４】
（過昇温抑止素子および過昇温抑止素子装置）
図５に、可溶合金１５dを用いたシート状の過昇温抑止素子１５の正面図を示す。また、図６（ａ）に、図５の面Ｘ−Ｘ’における断面図を示す。
【００３５】
過昇温抑止素子１５は、加熱体８の裏面の一部と接触面で接触する、電気的に絶縁された２次元形状のシート部材としての絶縁シート（シート）１５ａを備える。そして、過昇温抑止素子１５は、可溶合金層１５ｄの両端部に接続されるように、シート１５ａの上記接触面と反対側にプリントされた電極１５ｅと、可溶合金層１５ｄと、可溶合金層１５ｄ上に被覆されたフラックス１５ｂと、を備える。更に、過昇温抑止素子１５は、フラックス１５ｂを被覆する絶縁テープ（絶縁フィルム）１５ｃを備える。
【００３６】
フラックス１５ｂは、高温状態における可溶合金層１５ｄの再酸化防止や、所定の温度で溶融した場合の凝集を促進する目的で設けられる。
【００３７】
過昇温抑止素子１５の加熱体８との接触部に設けられるシート１５ａは、耐熱性、絶縁性に優れたプラスチック材料（ＰＩ、ＰＥＥＫやＰＰＳ等）のシートである。そして、可溶合金層１５ｄへの熱抵抗を低くすることと、後述する画像ムラや定着ムラに影響する熱容量を小さくする為、シート１５ａの厚さは２５μｍ〜１００μｍが好ましく、本実施形態では２５μｍとした。又、シート１５ａの長手方向の長さを６ｍｍ、幅(短手方向の長さ)を４ｍｍとした。
【００３８】
可溶合金層１５ｄは、電極１５ｅの間を橋絡している。電極１５ｅの材料は、例えば銀、銅等が好適であり、スクリーン印刷によりプリントした。可溶合金層１５ｄは、スパッタリング法や蒸着法又は、シルク印刷等により被着され、材料は所定の温度で溶融するように、適切な組成の金属材料が選択される。具体的には錫、銀、銅、金、ビスマス等の合金が挙げられる。これらの金属の組成割合により、溶融温度を調整することができる。
【００３９】
尚、本実施形態における、加熱体８を検知対象とする場合は、可溶合金層１５ｄの溶融温度として２３０℃以上が好適である。
【００４０】
フラックス１５ｂの材料としては、ロジン系、水溶性系が挙げられる。本実施形態では、ロジン系フラックスを用いた。絶縁テープ１５ｃは、耐熱性の高い材料であることが好ましく、本実施形態ではＰＥＥＫテープを用い、厚さは２５μｍ〜１００μｍとした。
【００４１】
可溶合金層１５ｄは、定着装置１１３（図１）の通常動作時において回路内で溶断せず、加熱体８の温度が過昇温した場合に確実に溶断されるようにした。その為、可溶合金層１５ｄの内部抵抗で消費されるジュール熱によって、通常動作時に可溶合金層１５ｄが融点に達しないようにしなければならない。
【００４２】
ここで、図６（ｂ）に、過昇温抑止素子１５と加熱体８との間にリレー１６を介在させた過昇温抑止装置を示す。リレー１６は、入力信号（過昇温抑止素子１５で回路接続がされている場合、されていない場合）に対し、出力のオンオフ（加熱体８への電力供給をする場合、しない場合）を制御する。
【００４３】
過昇温抑止素子１５の電極１５ｅとリレー１６は、第１の直列回路で接続され、可溶合金層１５ｄが溶断するとリレー１６は機能停止となる。そして、第１の直列回路とは独立し、リレー１６を介して加熱体８への電力の供給または停止がされる第２の直列回路が設けられている。
【００４４】
図６（ｂ）では、加熱体８とリレー１６を介して第１の直列回路として直流回路に繋がった過昇温抑止素子１５を示す。セラミックヒーターである加熱体８を直接駆動しない直流回路（第１の直列回路）に接続されるＤＣ電源により印加されるＤＣ電圧をＶとし、可溶合金層１５ｄ以外で抵抗値Ｒ、可溶合金層１５ｄでの内部抵抗値ｒとする。この場合、可溶合金層１５ｄでの消費電力Ｗは以下の式１で表せる。
【００４５】
【数１】
2018180473.tif 000003
【００４６】
本実施形態では、ＤＣ電圧を１２Ｖとし、可溶合金層１５ｄ以外での抵抗値Ｒ＝１ｋΩとした。又、可溶合金層１５ｄは長さＬ＝３ｍｍ、幅ｗ＝３ｍｍ、厚さｄ＝２０μｍであり、内部抵抗値ｒ＝５．７×１０−３Ωである。よって、可溶合金１５ｄでの消費電力Ｗ１＝８．２×１０−７Ｗとなる。
【００４７】
定着装置１１３（図１）でセラミックヒーターである加熱体８への連続通電時間Ｔ［秒］を１カセット、用紙５００枚分の通紙時間とした場合、スループットＰ［ｐｐｍ］とカセット内の用紙枚数Ｍと立上げ時間Ｔ０［秒］から、Ｔは以下の式２で求まる。
【００４８】
【数２】
2018180473.tif 000004
【００４９】
本実施形態では、加熱体８に９２６Ｗ投入し、サーミスタ１０を１７０℃で温調することで、定着装置１１３（図１）をＴ０＝５秒で立上げた。そして、カセット内のＬＴＲサイズ（２１６ｍｍ×２７９ｍｍ）の用紙５００枚を４０ｐｐｍで連続通紙した為、連続通電時間はＴ＝７５５秒であり、加熱体８で消費される平均電力は６１２Ｗであった。よって、連続通電時間Ｔ内で、可溶合金層１５ｄで消費されるジュール熱Ｊ１は、上記のＷ１からＪ１＝Ｗ１×Ｔ＝６．２×１０−４Ｊとなる。
【００５０】
一方、可溶合金層１５ｄが溶融する為に必要な熱量Ｊ２は、比熱と融点から求まる。可溶合金層１５ｄは、密度はρ＝７．２×１０−６ｋｇ／ｍｍ３  、単位重量当たりの熱容量はＣｐ＝２．２８×１０２Ｊ／ｋｇ・Ｋであり、融点は２３５℃である。ここで、密度ρは島津製作所製のアキュピック１３４０を用いて測定し、単位重量当たりの熱容量Ｃｐはパーキンエルマー社製のＤＳＣ８０００を用いて測定した。
【００５１】
可溶合金層１５ｄの体積は、前述の長さＬ、幅ｗ、厚さｄの関係から体積Ｖ＝１．８×１０−１ｍｍ３である。よって、この可溶合金層１５ｄを初期温度２３．５℃から融点２３５℃まで（δＴ＝２３５−２３．５℃）昇温させる為に必要な熱量Ｊ２は以下の式３で与えられる。
【００５２】
【数３】
2018180473.tif 000005
【００５３】
よって、Ｊ２＝６×１０−２Ｊであり、Ｊ２＞Ｊ１となる。以上のように少なくとも、定着装置の通常動作時において、可溶合金層１５ｄが内部抵抗によって溶断しない為にはＪ２＞Ｊ１が必要である。
【００５４】
（良好な画質の要因）
さらに、本通紙実験を通じて、過昇温抑止素子１５の領域での局所的な画像ムラ及び定着ムラがなく、良好な画質が得られた。この理由を、以下に２つ述べる。第１に、シート１５ａの厚さを薄くし（本実施形態ではシート１５ａの厚さｄは２５μｍ）、これにより熱容量を小さくしたことが挙げられる。表１に、シート１５ａの厚さｄを変えて本実験を行い、画像ムラの有無を確認した結果を示す。シート１５ａを厚くする程、定着ムラが発生していることが分かる。
【００５５】
【表１】
2018180473.tif 000006
【００５６】
第２に、通常使用時（定着時）の可溶合金層１５ｄの発熱が挙げられる。図６（ｂ）に示した第１の直列回路にＤＣ電圧が印加され、可溶合金１５ｄはジュール発熱Ｊ１により過昇温抑止素子１５が昇温する。よって、過昇温抑止素子１５の発熱が無い場合と比較して、過昇温抑止素子１５と加熱体８の温度差が小さくなる。その結果、加熱体８から過昇温抑止素子１５へ伝達する熱量が少なくなり、通常使用時（定着時）のトナー像の加熱に供される熱量が実質的に増えるからである。
【００５７】
ここで、可溶合金層１５ｄは、加熱体８が過昇温した場合、確実に凝集させ溶断しなければならない。その為、可溶合金層１５ｄの厚さｄ’はｄ’＝５〜１００μｍの範囲が好ましい。本実施形態では、上記の通り、可溶合金層１５ｄの厚さｄ’＝２０μｍとした。
【００５８】
加熱体８がサーミスタ１０の故障等で過昇温すると、加熱体８と接触している、熱抵抗の小さいシート１５ａを介して、可溶合金層１５ｄも素早く昇温し、やがて融点（２３５℃）に達し溶融が開始する。さらに融点を超えて十分溶融すると、可溶合金層１５ｄが流動化し、凝集することで、電気的接続が遮断される。その結果、リレー１６が機能停止し、加熱体８への電力の供給が停止される。
【００５９】
本実施形態の方法以外に、過昇温抑止素子１５が、加熱体８を駆動する回路と独立した回路でなく同じ回路に直列に配置する方法が考えられるが、内部抵抗によるジュール発熱が大きくなる為、適さない。例えば、可溶合金層１５ｄの長さＬ＝１ｍｍ、幅ｗ＝２ｍｍ、厚さｄ’＝５０μｍとし、内部抵抗値を低くしてｒ＝１．１４×１０―３Ωとした場合であっても、上記の通紙試験中に可溶合金層１５ｄで消費される電力はＷ＝６．４６×１０―２Ｗである。このため、上記の通電時間におけるジュール熱はＪ１＝４８．８Ｊとなる。
【００６０】
一方、融点２３５℃まで昇温させる為に必要な熱量はＪ２＝３．３８×１０―２Ｊであり、Ｊ２＜Ｊ１となる為、内部抵抗による発熱で溶断してしまう。よって、過昇温抑止素子１５は、上記のようにセラミックヒーター８を駆動する回路と独立とし、Ｊ２＞Ｊ１となるように発熱量を最適化する。よって、通常使用時（定着時）に、過昇温抑止素子１５の回路が遮断することはない。以上、２３５℃を融点とする可溶合金層１５ｄの例を述べたが、可溶合金層１５ｄの構成に応じてその融点を自由に変更することができる。
【００６１】
《第２の実施形態》
図７は、本発明の第２の実施形態に係る電磁誘導加熱方式の定着装置の要部の横断面模型図である。２０１は、回転体としての無端ベルトであって電磁誘導発熱する加熱体としての定着フィルム２０３を備えた第１部材としての電磁誘導加熱アセンブリ、２０２は定着フィルム２０３に対向する第２部材（対向体）としての加圧ローラである。電磁誘導加熱アセンブリ２０１は、耐熱性で弾性の加圧ローラ２０２と互いに圧接し、定着ニップ部（ニップ部）Ｎを形成する。
【００６２】
定着フィルム２０３は、厚さ５０μｍのニッケル層であるニッケル電鋳で形成される導電層２０３ａの上に、弾性層として厚さ２５０μｍのシリコーンゴム２０３ｂと、離型層としての厚さ３０μｍのＰＦＡチューブ２０３ｃを積層している。そして、直径３４ｍｍ、長さ２４０ｍｍとしている。２０４は上記の定着フィルム２０３のガイドであり、第１の実施形態におけるガイド４と同様である。
【００６３】
２０５は定着フィルム２０３外に配設した励磁アセンブリであり、互いに絶縁された誘導コイル（コイル）２０６と磁路形成部材としての磁性コア（コア）２０７とからなる。励磁アセンブリ２０５は、定着フィルム２０３の曲率に沿うように配置し、励磁アセンブリ２０５と定着フィルム２０３とのギャップが均一になるようにした。具体的には、ギャップが２ｍｍになるように定着フィルム２０３の外周上に固定した。
【００６４】
２０８は摺動板であり、定着フィルム２０３の内面との摺動性が良く、耐熱性の高いＰＰＳやＬＣＰ等の樹脂で形成され、ニップ部Ｎに対応するガイド２０４に保持されて定着フィルム２０３の長手方向に沿って配設してある。加圧ステー２０９、サーミスタ２１０、加圧ローラ２０２、離型層２１２ａ、弾性層２１２ｂは、第１の実施形態における加圧ステー９、サーミスタ１０、加圧ローラ２、離型層１２ａ、弾性層１２ｂと同様である。図７で、２１３は誘導コイル２０６に高周波電流を流す励磁回路、２１４は該励磁回路２１３の制御回路（ＣＰＵ）である。
【００６５】
加圧ローラ２０２が回転駆動され、これに従動して電磁誘導加熱アセンブリ２０１側の定着フィルム２０３が従動回転している状態において、励磁回路２１３から加熱アセンブリ２０１側のコイル２０６に高周波電流が流される。これによって、コイル２０６から発生する磁束を磁路発生部材としてのコア２０７で定着フィルム２０３に導く。コイル２０６は、互いに絶縁されたφ０．５ｍｍの銅線を１６本束ねたリッツ線を用いて、定着フィルム２０３の周回方向の幅２０ｍｍ程度を覆うように巻き回した。
【００６６】
コア２０７の材質は、ヒステリシス損が小さく、比透磁率の高い材料で形成されることが望ましい。例えば、焼成フェライト、フェライト樹脂、非晶質合金（アモルファス合金）、やパーマロイ等の高透磁率の酸化物や合金材質で構成される強磁性体である。また、図８に示すように、断面が下向きのＥ字型形状であり、励磁回路２１３により、コア２０７に巻き回されたコイル２０６に高周波の交流電流が印加される。
【００６７】
コイル２０６に交流電流が印加されると、コイル２０６の周囲に磁束が生成消滅を繰り返し、その磁束の変化を妨げる磁界が生じるように発熱層にうず電流が生じる。図８に、定着フィルム２０３が、これを構成しているニッケル層である導電層２０３ａに上記の磁束で誘起される渦電流によって発熱する様子を示している。このコイル２０６に印加する交流電流の周波数は、１０〜５００Ｋｈｚが望ましい。１０Ｋｈｚ以上となると、導電層２０３ａへの吸収効率が良くなり、５００Ｋｈｚまでは安価な素子を用いて励磁回路２１３を組むことができる。
【００６８】
この定着フィルム２０３の発熱による温度が、該定着フィルムの内面に当接しているサーミスタ２１０で検知される。制御回路２１４は、サーミスタ２１０で検知される定着フィルム２０３の温度が所定の加熱温度（定着温度）に維持されるように、励磁回路２１３からコイル２０６に流す高周波電流量を制御して定着フィルム２０３を温度制御する。
【００６９】
加圧ローラ２０２が回転駆動され、それに伴い定着フィルム２０３が従動回転し、コイル２０６に高周波電流が流されて、定着フィルム２０３の温度が所定の加熱温度に温調された状態において、記録材２１４が導入される。すなわち、ニップ部Ｎに被加熱材としての未定着トナー画像２１５が形成担持された記録材２１４が導入され、ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この挟持搬送過程で、記録材２１４上の未定着トナー画像２１５が定着フィルム２０３の熱とニップ部Ｎの加圧力とで、記録材Ｐ上に熱加圧定着される。ニップ部Ｎを出た記録材２１４は、定着フィルム２０３の面から分離されて排出搬送される。
【００７０】
（フィルム破損につながる異常昇温）
本実施形態の過昇温抑止素子および過昇温抑止素子装置を用いない定着装置で、６０万枚の通紙テストを定着フィルム２０３が新品の状態で２度行った。用紙２１４はゼロックス社製Ｂｕｓｉｎｅｓｓ４２００（坪量７５ｇ／ｍ３）、ＬＴＲサイズ（２１６ｍｍ×２７９ｍｍ）を用い、通紙方向はＬＴＲの縦（２７９ｍｍ）が通紙方向と平行とし、スループット４５ｐｐｍの出力で通紙した。投入電力は１２００Ｗ、速度２１０ｍｍ／ｓｅｃで、サーミスタ温調温度を１６０℃に設定した。
【００７１】
図９に、１度目の通紙テスト後の、定着フィルム２０３の長手方向で中央位置から２０ｍｍの位置に特異部（欠陥部、破損部）Ｃ１が見られた状況を示す。図９では、温調中の特異部Ｃ１の面上における長手方向における温度分布、特異部Ｃ１の発生箇所、特異部Ｃ１における断面図を示している。特異部Ｃ１は、局所的に膜厚が薄く幅約１０μｍ、高さ約２８５μｍの溝状の形状であり、局所的に発熱していることが分かる。尚、本測定はＮＥＣＡｖｉｏ製のＴＶＳ８５００を用いた結果である。後述の温度分布も同様の測定方法であり、以下説明は省略する。
【００７２】
同様に図１０に、２度目の通紙テスト後の、定着フィルム２０３の長手方向で端部から５０ｍｍの位置に特異部Ｃ２が見られた状況を示す。図１０では、温調中の特異部Ｃ２の面上における長手方向における温度分布、特異部Ｃ２の発生箇所、特異部Ｃ２における断面図を示している。特異部Ｃ２でも同様に局所的に膜厚が薄く、幅約１２μｍ、高さ約２９０μｍの溝状の形状であり、局所的に発熱していることが分かる。
【００７３】
更に図１１では、上記通紙テスト後の定着装置で、上記の投入電力、速度、温調温度の条件で、室温２３．５℃から未定着トナー画像が定着可能となる温調温度１６０℃に昇温する過程における、定着フィルム２０３を上流側から測定した温度推移を示している。ここで、サーミスタ２１０の温調位置は定着フィルム２０３の中央に設定した。一点鎖線は、サーミスタ２１０の温度推移である。
【００７４】
一方、実線は、定着フィルムの特異部（特異箇所）Ｃ２での温度推移である。図１１から明らかな様に、定着フィルムの特異部Ｃ２では、定着フィルム２０３の１回転周期に応じて異常昇温が観察されるのに対して、サーミスタ２１０が配置された定着フィルム中央部では温度制御されているために異常昇温しない。この定着フィルム２０３の周期的な昇温は、長手方向の至る所で発生し得る為、以下の過昇温抑止素子および過昇温抑止素子装置が有効である。
【００７５】
（過昇温抑止素子および過昇温抑止素子装置）
図７、図１２、図１３、図１４に、本実施形態の可溶合金を用いたシート状の過昇温抑止素子２１６の定着装置１１３（図１）内での配置、長手方向の斜視図と正面図、及び断面図を示す。
【００７６】
過昇温抑止素子２１６は、保持部材２１５に固定され、定着フィルム２０３の内面と接触面で摺動するシート２１６ａと、シート２１６ａの接触面と反対側にプリントされた電極２１６ｅを備える。過昇温抑止素子２１６は、更に、シート２１６ａの上（シート２１６ａの接触面と反対側）に設けられる可溶合金層２１６ｄ、及び可溶合金層２１６ｄ上に被覆されたフラックス２１６ｂと、フラックス２１６ｂを被覆する絶縁テープ２１６ｃを備える。過昇温抑止素子２１６の定着フィルム２０３との接触部となるシート２１６ａの材質は、第１の実施形態と同様である。
【００７７】
ここで、過昇温抑止素子としては、上記の周期的な過昇温を応答性良く検知しなければならない。よって、シート２１６ａの熱抵抗を低くする為、シート２１６ａの厚さｄは２５μｍ〜１００μｍが好ましい。
【００７８】
一方、定着フィルム２０３が回転中、シート２１６ａおよび可溶合金層２１６ｄは、その剛性で定着フィルム２０３の全幅と均一に当接させなければならない。すなわち、可溶合金層２１６ｄは、回転する加熱体としての定着フィルム２０３における加熱部の全部に相当する形状を備えることとなる。
【００７９】
よって、シート２１６ａの厚さｄは７５μｍ以上が好ましい。上記の２点の理由により、本実施形態では、シート２１６ａの厚さｄを７５μｍとした。
【００８０】
可溶合金層２１６ｄは、定着フィルム３の全幅に当接するように形成され、電極２１６ｅの間を橋絡している。よって、定着フィルム２０３のどこに過昇温箇所が発生しても、周期的過昇温を検知できる。電極２１６ｅ、可溶合金層２１６ｄ、フラックス２１６ｂ、絶縁テープ２１６ｃは、第１の実施形態における電極１５ｅ、可溶合金層１５ｄ、フラックス１５ｂ、絶縁テープ１５ｃと同様である。
【００８１】
図１５は、過昇温抑止素子２１６を用いた過昇温抑止素子装置と電磁誘導加熱アセンブリ２０１のブロック回路図である。磁場発生手段としての励磁アセンブリ２０５、制御回路２１４、過昇温抑止素子２１６とリレー２１７、高周波電源としての励磁回路２１３を備える。励磁回路２１３内には、励磁回路２１３がＡＣ入力を受けて、リレー２１７を介し電力が供給された際に、励磁アセンブリ２０５に高周波電流を供給する為の共振インバータ回路２１３ａを備えている。尚、定着フィルム２０３は破線で表示している。
【００８２】
ここで、リレー２１７は、定着フィルム２０３内面の過昇温を検出する過昇温抑止素子２１６と直列であり、ＤＣ電源が供給されている。第１の実施形態と同様に、過昇温抑止素子２１６内の可溶合金層２１６ｄが、内部抵抗で消費されるジュール熱によって、通常動作中に融点に達しない様に、長さＬ、幅ｗ、厚さｄを決定した。本実施形態では、直列回路におけるＤＣ電圧を１２Ｖ、可溶合金層２１６ｄ以外での抵抗値Ｒ＝１ｋΩとし、可溶合金層２１６ｄの長さＬ＝２５０ｍｍ、幅ｗ＝３ｍｍ、厚さｄ’＝２０μｍであり、内部抵抗はｒ＝４．７５×１０−１Ωとなる。
【００８３】
よって、可溶合金層２１６ｄでの消費電力Ｗ１はＷ１＝６．８３×１０−５Ｗである。第１の実施形態と同様に、連続通電時間Ｔ＝７５５秒間、コイル２０６を通電している間、可溶合金層２１６ｄで消費されるジュール熱はＪ１＝Ｗ１×Ｔ＝５．１６×１０−２Ｗとなる。一方、可溶合金層２１６ｄの融点２３５℃まで昇温する為に必要な熱量はＪ２＝５．０６ＪとなりＪ２＞Ｊ１となる。
【００８４】
又、可溶合金層２１６ｄは、所定の温度以上になると確実に溶断しなければならない。その為、第１の実施形態と同様に、可溶合金層２１６ｄの溶断の応答性を速くする為、上記の通り、可溶合金層２１６ｄの厚さｄ’を２０μｍとした。
【００８５】
定着フィルム２０３に上記Ｃ１、Ｃ２の特異部が生じると、特異部が過昇温抑止素子２１６を通過する毎に、長手方向の全域で定着フィルム２０３と接触している熱抵抗の小さい絶縁シート２１６ａを介して、可溶合金層２１６ｄが昇温する。そして、可溶合金層２１６ｄは、やがて融点（２３５度）に達し溶融が開始する。さらに融点を超えて十分溶融すると、可溶合金層２１６ｄが流動化し、凝集することで、電気的接続が遮断される。その後、リレー２１７が機能停止し、励磁アセンブリ２０５に高周波電流を供給する為の共振インバータ回路２１３ａの駆動が停止する。
【００８６】
本実施形態の方法以外に、過昇温抑止素子２１６を、励磁回路２１３と独立した回路でなく同じ回路に直列に配置する方法が考えられるが、内部抵抗によるジュール発熱が大きくなる為、適さない。よって、過昇温抑止素子２１６は、励磁回路２１３と独立とし、Ｊ２＞Ｊ１となるように発熱量を最適化する。よって、通常使用時（定着時）に、過昇温抑止素子２１６の回路が遮断することはない。以上、２３５℃を融点とする可溶合金層２１６ｄの例を述べたが、可溶合金層２１６ｄの構成に応じてその融点を自由に変更することができる。
【００８７】
《第３の実施形態》
図１６、図１７は、本発明の第３の実施形態に係る電磁誘導加熱方式の定着装置の要部の横断面模型図である。３０１は、回転体としての無端ベルトであって電磁誘導発熱する加熱体としての定着フィルム３０３を備えた第１部材としての電磁誘導加熱アセンブリ、３０２は定着フィルム３０３に対向する第２部材（対向体）としての加圧ローラである。電磁誘導加熱アセンブリ３０１は、耐熱性で弾性の加圧ローラ３０２と互いに圧接し、定着ニップ部（ニップ部）Ｎを形成する。
【００８８】
本実施形態において、過昇温抑止素子３１６は保持部材３１５に固定されるが、第２の実施形態における過昇温抑止素子２１６が保持部材２１５に固定された構成と同様であり、過昇温抑止素子３１６の構成および機能も過昇温抑止素子２１６と同様である。
【００８９】
定着フィルム３０３は、厚さ３５μｍのステンレス（ＳＵＳ３０４）３０３ａの上に、弾性層として厚さ２５０μｍのシリコーンゴム２０３ｂと、離型層としての厚さ３０μｍのＰＦＡチューブ２０３ｃを積層し、直径３０ｍｍ、長さ２４０ｍｍである。３０５は定着フィルム３０３内に配置した励磁アセンブリであり、互いに絶縁された誘導コイル（コイル）３０６と磁路形成部材としての磁性コア（コア）３０７とからなる。
【００９０】
加圧ローラ３０２が回転駆動され、これに従動して電磁誘導加熱アセンブリ３０１側の定着フィルム３０３が従動回転している状態において、励磁回路３１３から加熱アセンブリ２０１側のコイル３０６に高周波電流が流される。これにより、周期的に極性が反転する交番磁界が作用することにより、定着フィルム３０３ａに周回電流が発生して発熱する。尚、上記説明以外の装置構成は、第２の実施形態と同様であり、ここでの説明を省略する。
【００９１】
（フィルム破損につながる異常昇温）
本実施形態の過昇温抑止素子および過昇温抑止素子装置を用いない定着装置で、６０万枚の通紙テストを定着フィルム２０３が新品の状態で行った。用紙、スループット、投入電力、速度及び、温調温度は、第２の実施形態と同様である。
【００９２】
図１８に、通紙テスト後の、定着フィルム３０３の長手方向で端部位置から１２ｍｍの位置に特異部（破損部）Ｃ３が見られた状況を示す。図１８では、温調中の特異部Ｃ３の面上における長手方向における温度分布、特異部Ｃ３を迂回する電流の様子を示している。矢印は電流の向きと密度を表していて、実際には交流電流が流れるので矢印と逆方向もある。迂回して電流密度が集中した箇所ｘ＝１２ｍｍで局所的に発熱していることが分かる。
【００９３】
上記通紙テスト後に、第２の実施形態と同様に昇温過程の温度推移を測定したところ、図１１と同様に、定着フィルム３０３の電流集中箇所で周期的な異常昇温が確認できた。よって、第２の実施形態と同様な本実施形態における過昇温抑止素子を用いた過昇温抑止素子装置が有効である。
【００９４】
《第４の実施形態》
図１９、２０に、本実施形態に係る過昇温抑止素子を用いた過昇温抑止素子装置を搭載し、加熱体としてのセラミックヒーター４０１を備える暖房機としての遠赤外線ヒーター４００の正面図、構成および回路図を示す。セラミックヒーター４０１が所望の温度になるように、ユーザーは温度切り替えスイッチ４０２で設定温度を調節し、検知対象に赤外線を照射させることができる。
【００９５】
図２０で、セラミックヒーター４０１の表面温度は、非接触サーミスタ４０３で検知され、その検知結果を基に制御回路４０４はユーザーが設定した温度になるように温度制御する。後に詳述する過昇温抑止素子４０５は、セラミックヒーター４０１と接触している。また、遠赤外線を反射する為のアルミの反射板４０６は、セラミックヒーター４０１の背面に配置してある。
【００９６】
（加熱体）
図２１に、本実施形態における加熱体としてのセラミックヒーター４０１の正面図を示す。大きさは、縦３０ｃｍ、横４０ｃｍ、厚さ１．２ｍｍである。材質はアルミナ、ジルコニア等のセラミックであり、ジグザグ形状の発熱パターン４０１ａがスクリーン印刷されている。４０１ｂは電極であり、発熱パターン４０１ａの両端に接続される。４０１ｃは、発熱パターン４０１ａを覆うガラス層である。
【００９７】
（加熱体の局所的な異常昇温）
加熱体としてのセラミックヒーター４０１の表面が２００℃となるように、通電開始し、連続通電試験を行った。４０００時間通電加熱後のセラミックヒーター３０１の温度分布を、設定温度１５０℃に設定して温度分布を観察したところ、図２２に示す特異部Ｃ４の位置が局所的な異常昇温として２５５℃に達していることが分かった。
【００９８】
（過昇温抑止素子および過昇温抑止素子装置）
図２２は、本実施形態における過昇温抑止素子４０５の斜視図であり、図２３は加熱体としてのセラミックヒーター４０１と接触している状態の断面図を示している。過昇温抑止素子４０５は、不図示のビスでセラミックヒーター４０１に取り付けられている。
【００９９】
過昇温抑止素子４０５は、セラミックヒーター４０１と接触面で接触し、電気的に絶縁された２次元形状のシート４０５ａと、シート４０５ａにおける接触面と反対側にプリントされた電極４０５ｅおよび可溶合金層４０５ｄを備える。過昇温抑止素子４０５は、更に可溶合金層４０５ｄ上に被覆されたフラックス４０５ｂと、フラックス４０５ｂの上に被覆された絶縁テープ４０５ｃを備え、これらから構成される。
【０１００】
絶縁シート４０５ａはＰＩを用い、厚さは熱抵抗を低くする為７５μｍとした。可溶合金層４０５ｄは、セラミックヒーター４０１上にプリントされた発熱パターン４０１ａと同一のジグザグ形状のパターンで形成され、電極４０５ｅの間を橋絡している。よって、本実施形態に係る過昇温抑止素子は、セラミックヒーター４０１が過昇温しうる箇所全域を覆うことができる。電極４０５ｅ、可溶合金層４０５ｄ、フラックス４０５ｂ、絶縁テープ４０５ｃの材質は、第１の実施形態における電極１５ｅ、可溶合金層１５ｄ、フラックス１５ｂ、絶縁テープ１５ｃの材質と同様である。
【０１０１】
図２４は、過昇温抑止素子装置４０５とセラミックヒーター４０１に関するブロック図である。図２４に、セラミックヒーター４０１、過昇温抑止素子４０５、リレー４１０、制御回路４０４とトライアック４０９示す。トライアック４０９は、ＡＣ入力を受けて、リレー４１０を介してセラミックヒーター４０１に電力を供給する。ここで、リレー４１０は、セラミックヒーター４０１の過昇温を検出する過昇温抑止素子４０５と直列であり、ＤＣ電源が供給されている。
【０１０２】
第１乃至第３の実施形態と同様に、過昇温抑止素子４０５内の可溶合金層４０５ｄが、内部抵抗で消費されるジュール熱によって、通常動作中に融点に達しない様に、可溶合金層４０５ｄの長さＬ、幅ｗ、厚さｄ’を決定した。本実施形態では、直流回路におけるＤＣ電圧を１２Ｖ、可溶合金層４０５ｄ以外での抵抗値Ｒ＝２０ｋΩとし、可溶合金層４０５ｄの長さＬ＝２７００ｍｍ、幅ｗ＝１０ｍｍ、厚さｄ’＝３０μｍであり、内部抵抗はｒ＝１．０３Ωとなる。
【０１０３】
よって、可溶合金層４０５ｄでの消費電力はＷ１＝３．６７×１０−７Ｗである。よって、連続通電時間Ｔ＝１．４４×１０７秒間（４０００時間）、セラミックヒーター４０１を通電している間、可溶合金層４０５ｄで消費されるジュール熱はＪ１＝Ｗ１×Ｔ＝５．２９Ｊとなる。一方、可溶合金層４０５ｄの融点２３５℃まで昇温する為に必要な熱量はＪ２＝２７３．４Ｊとなり、Ｊ２＞Ｊ１となる。
【０１０４】
又、可溶合金層４０５ｄは、セラミックヒーター４０１が特異部Ｃ４で過昇温した場合、確実に凝集させ溶断しなければならない。その為、可溶合金層４０５ｄの厚さｄ’はｄ’＝５μｍ〜１００μｍが好ましい。本実施形態では、前述の通り３０μｍとした。特異部Ｃ４で過昇温した熱により、セラミックヒーター４０１と接触している熱抵抗の小さいシート４０５ａを介して、可溶合金層４０５ｄは昇温し、やがて所定の温度（２３５℃）に達し溶融が開始する。
【０１０５】
可溶合金層４０５ｄの温度が、さらに２３５℃を超え可溶合金層４０５ｄが十分溶融すると、可溶合金層４０５ｄが流動化し、凝集することで、電気的接続が遮断される。その結果、リレー４１０が機能停止し、セラミックヒーター４０１への電力の供給が停止される。以上、２３５℃を融点とする可溶合金層４０５ｄの例を述べたが、可溶合金層４０５ｄの構成に応じて、その融点を自由に変更することができる。
【０１０６】
（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【０１０７】
（変形例１）
上述した実施形態では、過昇温抑止素子を加熱体に接触させた。すなわち、第１、第４の実施形態では、過昇温抑止素子を加熱体としてのヒータに接触させ、第２、第３の実施形態では、過昇温抑止素子を加熱体としての定着フィルムに接触させた。しかし、本発明はこれに限られず、過昇温抑止素子を加熱体によって加熱される被加熱体に接触させることもできる。例えば、第１の実施形態において、過昇温抑止素子を加熱体によって加熱される被加熱体としての定着フィルムに接触させることもできる。
【０１０８】
（変形例２）
上述した実施形態では、絶縁シート（シート）１５ａ、２１６ａ、４０５ａは矩形形状であったが、２次元形状として矩形以外の形状を備えるものであっても良い。
【０１０９】
（変形例３）
上述した実施形態では、無端ベルトとしての定着フィルムが回転体に設けられたが、無端ベルトが対向体に設けられても良い。
【０１１０】
そして、上述した実施形態では、対向体が回転体を加圧する場合を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、対向体が回転体から加圧される場合にも同様に適用できる。
【０１１１】
（変形例４）
上述した実施形態では、記録材として記録紙を説明したが、本発明における記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、ＯＨＰシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材の扱いを記録紙、用紙、給紙、排紙、通紙などの用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。
【０１１２】
（変形例５）
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置（この場合も定着装置と呼ぶ）にも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
８・・セラミックヒーター（加熱体）、１５、２１６、３１６、４０５・・昇温抑止素子、１５ａ、２１６ａ、４０５ａ・・絶縁シート（シート）、１５ｂ、２１６ｂ、４０５ｂ・・ラックス、１５ｄ、２１６ｄ、４０５ｄ・・溶合金層、１５ｅ、２１６ｅ、４０１ｂ・・電極、２０３、３０３・・定着フィルム（加熱体）、４０１ａ・・セラミックヒーター（加熱体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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