(57)【要約】【課題】  電極と発熱抵抗体とが接触する部分での温度差による破壊を防ぐ【解決手段】  発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体に接触して設けられ、前記発熱抵抗体に電力を供給するための電極とを具備するヒータであって、前記電極は、前記電極の温度が上昇すると前記電極の抵抗値が減少することを特徴とするヒータ。【選択図】図５
2018014163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体に接触して設けられ、温度の上昇に応じて抵抗値が減少する前記発熱抵抗体に電力を供給するための電極と、
を有することを特徴とするヒータ。
【請求項２】
前記電極は、温度の上昇に応じて抵抗値が減少する材質を有することを特徴とする請求項１に記載のヒータ。
【請求項３】
前記電極は、温度の上昇に応じて抵抗値が小さくなるように切り替えられる切り替え手段を有することを特徴とする請求項１に記載のヒータ。
【請求項４】
前記ヒータは、基板を有し、
前記基板上に、前記発熱抵抗体と前記電極とが設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のヒータ。
【請求項５】
前記発熱抵抗体は、長尺形状であり、前記長尺形状の長手方向の両端に前記電極が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のヒータ。
【請求項６】
前記電極の少なくとも一部を残して前記基板上にオーバーコート層が設けられていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のヒータ。
【請求項７】
トナー像が形成された記録媒体を定着する定着装置であって、
前記記録媒体を加圧する加圧部材と、
前記記録媒体を加熱する請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載のヒータと
を具備することを特徴とする定着装置。
【請求項８】
前記ヒータと前記加圧部材との間を移動可能に設けられた定着フィルムを更に具備し、
前記記録媒体と前記定着フィルムとを前記加圧部材と前記ヒータとで挟持することで前記記録媒体を定着することを特徴する請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記ヒータの表面の領域のうち、前記記録媒体が通過する領域に設けられ、所定の温度以上を検出すると前記電極に供給する電力を遮断する電力遮断手段をさらに具備することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記電極は、前記記録媒体が通過する前記領域の外側に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
【請求項１１】
記録媒体にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段によってトナー像が形成された前記記録媒体を定着する請求項７乃至請求項１０の何れか一項に記載の定着装置と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、情報機器、家電製品や製造設備などの小型機器類に用いられるヒータ及びこのヒータが実装されたプリンタ等の加熱装置並びにこの加熱装置を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真プロセスを用いた画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、電子写真プロセスによる画像形成手段により転写紙上に形成された未定着のトナー像が、熱定着装置により転写紙上に定着される。熱定着装置としては、例えば、特許文献１または特許文献２に記載されているように、ハロゲンヒータを熱源とする熱ローラ式の熱定着装置や、セラミックヒータを熱源とするフィルム加熱式の熱定着装置が知られている。
【０００３】
一般的に、このようなヒータへは、トライアック等のスイッチング素子を介して、交流電源から電力が供給される。
【０００４】
ハロゲンヒータを熱源とする定着装置においては、定着装置の温度が、サーミスタ感温素子等の温度検出素子により検出され、検出された温度に基づいて、シーケンスコントローラによりスイッチング素子がオン／オフ制御される。すなわちハロゲンヒータへの電力供給がオン／オフ制御され、定着装置の温度が目標温度になるように温度制御される。
【０００５】
一方、セラミックヒータを熱源とする定着装置では、シーケンスコントローラにより、温度検出素子により検出された温度と、予め設定された目標温度との温度差に基づき、算出されたセラミックヒータに供給する電力比に相当する位相角または波数が決定される。そして、決定された位相または波数で、スイッチング素子がオン／オフ制御され、定着装置の温度が制御される。
【０００６】
また異常時のヒータの損傷を防ぐために、電流検出手段によりヒータの過電流を検出した場合は、制御回路にてヒータへの通電を遮断する制御を行なっているものもある。
【０００７】
特許文献3では、セラミックヒータが高温になった場合に、電力供給を制御する電力制御手段が、電力検知手段が検知した値に応じて電力供給制御を実行している。これにより定着器のセラミックヒータの温度上昇を遅くして、セラミックヒータが破損するより早くサーモスイッチや温度ヒューズによってヒータ電流の遮断が可能な画像形成装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６４−７７８８７号公報
【特許文献２】特開２００７−２１２８６８号公報
【特許文献３】特開２０１０−１９７５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、近年、ヒータの損傷が発熱抵抗体と給電用の電極部の境界で発生しているケースが多数報告されており、その原因は発熱抵抗体と電極部に温度差が生じることで熱衝撃破壊が生じていることにある。
【００１０】
図１１は、このような従来の定着ヒータの構成を示す図である。
【００１１】
同図に示すように従来の定着ヒータ２０１では、サーモスイッチや温度ヒューズなどの過昇温防止素子５００が定着ヒータ２０１の発熱抵抗体３３の長手位置の最も高温になる部分３６近傍に設置されている。電源３００からの電力は、電力制御部４００、過昇温防止素子５００、電極部３２ａ、３２ｂを介して発熱抵抗体３３に供給される。このため、発熱抵抗体３３の温度が過昇温防止素子５００の作動する温度まで上昇するよりも先に、発熱抵抗体３３と電極部３２ａ、３２ｂの境界部分３５a、３５bでの温度差による熱衝撃破壊が生じてしまい、安全装置としての役割を果たせない問題がある。また、破壊が生じなくても、過昇温防止素子５００が反応するまでの時間的余裕が少ないことが問題となっている。
【００１２】
さらに近年、定着部材への熱供給の観点からヒータ基板の高熱伝導化が進んでおり、コストを上げずに高熱伝導を達成するために基板材料を変えずに基板厚みを薄くすることが提案されている。しかしながら、基板厚みを薄くしたヒータでは基板強度が低くなり、ヒータの損傷が生じやすい。基盤厚みを薄くしたヒータでは、発熱抵抗体と電極の境界部分での熱衝撃破壊に対しても弱くなることも判明している。
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、定着装置における定着ヒータの電極と発熱抵抗体との間の温度差を小さくすることで、定着ヒータが電極と発熱抵抗体の接触部分で温度差によって破損することを防止することが可能な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】
【００１４】
上述の目的を達成するため、本発明のヒータは、発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体に接触して設けられ、温度の上昇に応じて抵抗値が減少する前記発熱抵抗体に電力を供給するための電極と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、定着ヒータの電極と発熱抵抗体との間の温度差が小さく、電極と発熱抵抗体が接触する部分での温度差による破損を防ぐことが可能な画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の画像形成装置の加熱定着装置を含む画像形成部並びに制御系の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態の画像形成装置の画像形成装置の制御を行う制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態の定着ヒータの構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態の電極部の抵抗温度特性を示すグラフである。
【図６】従来例の定着ヒータの温度推移を示すグラフである。
【図７】本発明の実施形態の定着ヒータの温度推移を示すグラフである。
【図８】本発明の第２実施形態の定着ヒータの構成を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態における、発熱抵抗体と電極部の温度推移と、従来例の構成における発熱抵抗体と電極部の温度推移を示すグラフである。
【図１０】通常使用時の従来例の発熱抵抗体の温度推移と、本発明の第２実施形態の構成の発熱抵抗体温度推移を示すグラフである。
【図１１】従来の定着ヒータの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
（画像形成装置の全体構成）
まず、本発明の実施形態の画像形成装置の全体構成について説明する。
【００１９】
図１は、画像形成装置の全体構成を示す図である。
【００２０】
同図に示されているように、画像形成装置の装置本体Ａ１の各部に、スキャナ部Ｂ１、画像形成部Ｃ１及びシートデッキＤ１を備えたものになっている。
【００２１】
装置本体Ａ１の上部に、原稿の画像情報を読み取るスキャナ部Ｂ１が配置されているとともに、装置本体Ａ１の下部には画像形成部Ｃ１（画像形成手段）が設けられ、さらに画像形成部Ｃ１の下部側にシートデッキＤ１が設けられている。
【００２２】
スキャナ部Ｂ１は、走査系光源１５１、プラテンガラス１５２、装置本体Ａ１に対して開閉可能な原稿圧板１５３、ミラー１５４、レンズ１５５等から構成されている。走査系光源１５１がプラテンガラス１５２の下部を走査して原稿面の画像情報を読み取る。走査系光源１５１に読み取られた原稿の画像情報は画像処理部で処理され、電気信号に変換されて、画像形成部Ｃ１のレーザースキャナー１１１に伝送される。ここで、装置本体Ａ１は、画像形成部Ｃ１のレーザースキャナー１１１に画像処理部の処理信号を入力すれば複写機として機能し、外部装置（コンピュータ）の出力信号を入力すればプリンタとして機能する。また、装置本体Ａ１は、他のファクシミリ装置からの信号を受信したり、画像処理部の信号を他のファクシミリ装置に送信したりすれば、ファクシミリ装置として機能する。
【００２３】
一方、上述した画像形成部Ｃ１の下部にはシートカセット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが装着されている。
【００２４】
シートカセット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの内部に収容されたシート状の記録媒体（用紙）は、ピックアップローラ３により繰り出され、フィードローラ４とリタードローラ５との協動作用により１枚ずつ分離・給送される。その後、搬送ローラ１０４、１０５によってレジストローラ１０６まで搬送され、レジストローラ１０６によって後述する画像形成動作に同期するようにして画像形成部Ｃ１へと給送される。
【００２５】
また、シートカセット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄとは別に、手差しトレイ６が装置本体Ａ１の側面に配置されており手差しトレイ６上の記録媒体は手差給紙ローラ７により、レジストローラ１０６へと繰り出される。
【００２６】
また、画像形成部Ｃ１は、感光体ドラム１１２、画像書き込み光学系１１３、帯電ローラ１１６、現像器１１４及び転写ローラ１１５等を備えた構成となっている。
【００２７】
帯電ローラ１１６により一様に帯電された感光体ドラム１１２の表面にレーザースキャナー１１１から射出された画像情報に対するレーザー光が画像書き込み光学系１１３により走査されて静電潜像が形成される。そして、その静電潜像が現像器１１４により現像されることにより現像剤像（トナー像）が形成される。感光体ドラム１１２上のトナー像は、感光体ドラム１１２の回転に同期してレジストローラ１０６から送り出された記録媒体に、転写ローラ１１５が配置された転写部で転写される。搬送部１１７は、トナー像が形成されたシート状記録媒体を搬送部１１７により加熱定着装置１１８に搬送する。加熱定着装置１１８において、記録媒体に加熱および加圧が行われることによってトナー像が記録媒体の表面に定着された後、記録媒体は、排出ローラ１１９、１２０によって画像形成装置の外に配置されたトレイ１２２に排出され積載される。
【００２８】
（画像形成部の構成）
図２は、加熱定着装置１１８を含む画像形成部並びに制御系の構成を示す図である。
【００２９】
画像形成装置は、定着フィルム２０２、加圧ローラ２０４（加圧部材）、フォトインタラプタ２２、２３、紙検知センサ２４、２５、プリント制御部１００、モータ速度制御装置１０１、定着装置駆動用のモータＭ２を備えている。感光体ドラム１１２は、転写ローラ１１５に当接した状態で配設されている。転写ローラ１１５は、転写部Ｒを形成している。搬送部１１７は、トナー画像が形成された記録媒体Ｐを搬送する。紙検知センサ２４、２５には、それぞれフラグ部（不図示）が設けてあり、フォトインタラプタ２２、２３によって記録媒体Ｐの到着及び通過を検知することができる。
【００３０】
加熱定着装置１１８はテンションレスタイプのフィルム加熱方式の装置である。即ち、定着フィルム２０２として円筒状（エンドレス状）のものを用い、定着フィルム２０２の周長の少なくとも一部はテンションフリー（テンションが加わらない状態）とし、定着フィルム２０２を加圧ローラ２０４の回転駆動力で回転駆動する。
【００３１】
定着フィルム２０２は、厚さ４０〜３００μm程度のポリイミドまたはＳＵＳなどの金属の単層フィルムである、またはその外周面にＰＦＡなどをコーティングもしくはＰＦＡチューブを被覆させた複合層フィルムである。
【００３２】
プラスチックステー２０３ａは発熱体支持部材兼フィルム内面ガイド部材としての、横断面略半円弧状樋型の耐熱性・断熱性のステーであり、耐熱モールド材でできている。定着ヒータ２０１（発熱体）はこのプラスチックステー２０３ａの下面の略中央部にステー長手に沿って形成された溝部に嵌入して耐熱性接着剤で固定支持させてある。プラスチックステー２０３ａは加圧ローラ２０４の圧力と定着ヒータ２０１による撓みを抑えるために、板金ステー２０３ｂによってバックアップされている。
【００３３】
円筒状の定着フィルム２０２はプラスチックステー２０３ａ、定着ヒータ２０１、板金ステー２０３ｂからなるアセンブリに移動可能となるようにルーズに外嵌させてある。
【００３４】
加圧ローラ２０４は、芯金２０４ａの外周にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴム、あるいはシリコーンゴムを発泡させて形成された弾性層を設けた弾性ローラである。その上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰなどの離型性層を形成してあっても良い。その芯金２０４ａの両端軸部を回転自由に軸受保持させてある。そして定着フィルム２０２を外嵌させたプラスチックステー２０３ａ、定着ヒータ２０１、板金ステー２０３ｂからなるアセンブリを定着ヒータ２０１が下向きになるように加圧ローラ２０４の上側に配置している。
【００３５】
プラスチックステー２０３ａに不図示の付勢手段により総圧４〜２０ｋｇの押し下げ力を作用させることで定着ヒータ２０１を加圧ローラ２０４に定着フィルム２０２を挟ませて加圧ローラの弾性に抗して圧接させてある。定着フィルム２０２を挟んで定着ヒータ２０１と加圧ローラ２０４の間に定着ニップ部Ｎが形成される。本実施形態では、加圧ローラ２０４の径はφ３０、ニップ部の幅は８ｍｍとなっている。
【００３６】
加圧ローラ２０４は不図示の駆動手段により不図示の動力伝達系を介して回転駆動力が伝達されて反時計方向に回転駆動される。加圧ローラ２０４の回転駆動により定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラ２０４と定着フィルム２０２の外面との摩擦力で定着フィルム２０２に回転力が作用する。これにより定着フィルム２０２が定着ヒータ２０１に密着摺動しながら時計方向にプラスチックステー２０３ａの外回りを回転駆動される。プラスチックステー２０３ａは定着フィルム２０２の回転移動を容易にする働きをする。定着ニップ部Ｎにおける定着ヒータ２０１と定着フィルム２０２との摺動抵抗を低減するために両者間に耐熱性グリス等の潤滑剤が塗布される。
【００３７】
プリントスタート信号等に基づいて、加圧ローラ２０４の回転駆動が開始され、また定着ヒータ２０１のヒートアップが開始される。
【００３８】
次に、加圧ローラ２０４の回転による定着フィルム２０２の回転周速度が定常化し、定着ヒータ２０１の温度が所定に立ち上がった状態となる。この状態で、定着ニップ部Ｎの定着フィルム２０２と加圧ローラ２０４との間にトナー画像Ｔを担持させた記録媒体Ｐがトナー画像の担持面側を定着フィルム２０２側にして導入される。記録媒体Ｐは定着ニップ部Ｎにおいて定着フィルム２０２を介して定着ヒータ２０１に密着して定着ニップ部Ｎを定着フィルム２０２と一緒に移動通過していく。すなわち、記録媒体Ｐと定着フィルム２０２とを加圧ローラ２０４と定着ヒータ２０１とで挟持することで記録媒体Ｐが定着される。
【００３９】
その移動通過過程において定着ヒータ２０１の熱が定着フィルム２０２を介して記録媒体Ｐに付与されてトナー画像Ｔが記録媒体Ｐに加熱定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録媒体Ｐは定着フィルム２０２の面から分離されて搬送される。
【００４０】
加熱定着装置１１８は、定着フィルム２０２の回転駆動時に定着ニップ部Ｎ及びプラスチックステー２０３ａの上流側の外面部分と定着フィルム２０２とが摺動する領域のみにテンションが作用し、他の大部分の定着フィルム２０２にはテンションが生じない。このため、定着フィルム２０２の駆動トルクが小さく、定着フィルム２０２のステー長手に沿う寄りの移動力が小さい等の特長がある。
【００４１】
図３は、画像形成装置の制御を行う制御部の構成を示すブロック図である。
【００４２】
プリント制御部１００は、統合チップセット６１およびシステムバス６２を介してＣＰＵ６３に接続される。ＣＰＵ６３は、ＲＯＭ６４に記憶されたプログラムに基づいて各種の演算処理を行う。ＲＯＭ６４には、記録媒体ＰのシートデッキＤ１から画像形成部Ｃ１への給紙間隔、定着温度、給紙温度、プリント作業の残り枚数等の情報が格納されている。
【００４３】
ＳＲＡＭ６５は、ＣＰＵ６３による演算処理における作業領域として利用される。システムバス６２には、操作パネル６６と、ＵＳＢ制御基板６７が接続されている。ＵＳＢ制御基板６７は、コンピュータ等の外部装置６８と接続し、外部装置６８から画像データを受信することが出来る。
【００４４】
統合チップセット６１には、ＳＤＲＡＭ等からなる画像メモリ６９が接続されており、画像メモリ６９には、スキャナ部Ｂ１で読み取られた画像データ、及びコンピュータから受信した画像データなどが一時的に格納される。
【００４５】
プリント制御部１００には電力制御部４００と定着ヒータ２０１に設けられたサーミスタ２０１ｄが繋がっている。サーミスタ２０１ｄの電圧値から定着ヒータ２０１の温度を決定し、電源３００から入力された電力を電力制御部４００で制御し、定着ヒータ２０１が適切な温度になるように制御する。
【００４６】
（定着ヒータの構成）
本発明の特徴部分である定着ヒータ２０１について説明する。
【００４７】
図４は、本実施形態の定着ヒータ２０１の構成を示す図である。
【００４８】
基板３０は、長さ４００ｍｍ（Ａ３サイズ定着器の場合）、幅１０ｍｍ、厚み０．６ｍｍの長方形状で、アルミナ、窒化アルミなどのセラミックスを基材としている。
【００４９】
基板３０上には、長手方向の両端にマンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）等をベースとした長さ３０ｍｍ、幅２ｍｍの電極部３４ａ、３４ｂが設けられている。電極部３４ａ、３４ｂ（電極）の間には、基板３０の長手方向に沿って、銀、パラジウムをベースとした幅２ｍｍの発熱抵抗体３３を設けている。
【００５０】
発熱抵抗体３３は、長尺形状であり、長尺形状の長手方向の両端に電極部３４ａ、３４ｂが接触するように設けられている。なお、電極部３４ａ、３４ｂは、定着ヒータ２０１の表面領域のうち、記録媒体Ｐが通過する領域の外側の位置に設けられている。
【００５１】
発熱抵抗体３３は総抵抗２４Ωであり、１０ｍｍ区間で約０．８Ω程度とする。
【００５２】
図５は、電極部３４ａ、３４ｂの抵抗温度特性を示すグラフである。
【００５３】
同図に示すように、電極部３４ａ、３４ｂは、温度が上昇すると抵抗値が減少するＮＴＣ特性（負の抵抗温度特性）を有する。本実施形態では１０ｍｍ区間での電気抵抗を２５℃時に０．７Ω（図５のａ点）、２００℃時に０．０１５Ω（図５のｂ）となるものを設ける。このとき、発熱抵抗体３３のＢ定数（Ｂ定数：温度によって材料の電気抵抗がどの程度変化するかを示したもの）は３０００（Ｋ）程度である。ＮＴＣ特性を有する電極部３４ａ、３４ｂは画像形成装置が設置されている室温と同じ温度になっている。
【００５４】
（従来例に対する本実施形態の効果）
図６は、従来例（図１１に示す構成）の定着ヒータの温度推移を示すグラフである。
【００５５】
図６に示すように、従来例のヒータに２０００Wの電力を投じると、発熱抵抗体３３の温度が急速に上昇する（Ａ１）。その際、発熱抵抗体３３に接している電極部３２ａ、３２ｂは、積極的に発熱しないため（Ａ２）、温度上昇は発熱抵抗体３３に比べて緩やかになる。これは電極部３２ａ、３２ｂが電力を供給するための電極としての役割を持つため、抵抗値が低く設定されているためである。さらに電力が供給され続けると発熱抵抗体３３と電極部３２ａ、３２ｂの境界面での温度差が開き、やがて基材であるセラミックの基板３０の熱衝撃破壊温度に到達してしまう。セラミックの基板３０の熱衝撃破壊に至る温度は、その材料や厚み、使用環境などにより異なってくるが、本実施形態では発熱抵抗体３３と電極部３２ａ、３２ｂの境界部での温度差が２２０℃に到達した段階（Ａ３）で、破壊に至った。
【００５６】
図７は、本実施形態の定着ヒータの温度推移を示すグラフである。
【００５７】
同図に示すように、本実施形態の定着ヒータに、従来例の定着ヒータと同様に２０００Wを超える電力を投じた場合には、電極部３４ａ、３４ｂは、最初は、抵抗値が高いため、積極的に発熱し、発熱抵抗体３３とほぼ同じ温度推移を示す（Ａ１、Ｂ２）。そのため、発熱抵抗体３３と電極部３４ａ、３４ｂで大きく温度差事が生じることを抑えることができ、セラミックの基板３０の熱衝撃破壊が生じる温度に到達する時間を延長することが可能になる。
【００５８】
すなわち、本実施形態の電極部３４a、３４ｂの電力供給前の抵抗値は、発熱抵抗体３３とほぼ同じ温度推移を示す値をなっている。
【００５９】
本発明における電極部のＮＴＣ特性を示すＢ定数は本実施形態における値であり、セラミック基材の材料や厚み、形状によってその数値は変わってくる。加熱定着装置に用いるヒータ基材において、発熱抵抗体と電極部の接続される境界面での温度差が熱衝撃破壊の生じる温度に至らないように初期抵抗値が設けられることが望ましい。
【００６０】
本実施形態で用いる定着ヒータ２０１は表面加熱タイプであり、基板上の電極部３４a、３４ｂ、発熱抵抗体３３を有する側が表面側であり、その反対側が定着ヒータ背面側である。また、定着ヒータ２０１は、少なくとも１本以上の発熱抵抗体を有し、それぞれに、電力を供給するための電極部を備える。また、電極部は発熱抵抗体の両端にある必要はなく、発熱抵抗体の役割や配置によって、自由に設定できる。
【００６１】
電極部３４ａ、３４ｂ、発熱抵抗体３３は電気絶縁層としての絶縁ガラスによりオーバーコートされる。オーバーコート層は電極部３４ａ、３４ｂと発熱抵抗体３３と外部導電性部材（不図示）との絶縁性を確保する他、酸化などによる抵抗値変化を防ぐための耐食機能、さらに、機械的な損傷を防止する役割などを持つ。
【００６２】
また、本発明は表面加熱タイプの定着ヒータに限定されるものではない。電極部３４ａ、３４ｂ、発熱抵抗体３３を有する側が背面で、その反対側が表面である裏面加熱タイプにおいても、発熱抵抗体オーバーに電力を供給する電極部にＮＴＣ特性を持たせてもよい。
【００６３】
なお、本実施形態における各設定値は参考値であり、これに限定されるものではない。
また、本実施形態においては電極部の抵抗値を変更するために、材料に抵抗温度特性を持たせているが、抵抗値の異なる複数の電極部を備え発熱抵抗体の温度に応じてこれを切り替えて使用する構成としてもよい。
【００６４】
＜第２実施形態＞
次に本発明の他の実施形態の画像形成装置について説明する。本実施形態の構成は、上述しつた第１実施形態に基づいており、第１実施形態と異なる部分についてのみ以下に説明し、重複する説明を省略する。また、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６５】
図８は、本実施形態の定着ヒータ２０１（発熱体）の構成を示す図である。
【００６６】
本実施形態では、基板３０の中央にサーモスイッチや温度ヒューズなどの所定の温度以上を検出すると電力を遮断する過昇温防止素子５００（電力遮断手段）が設置されている。電力制御部４００に何らかの異常が生じ電源３００から電極部３４ａ、３４ｂや発熱抵抗体３３に大電力が流れた場合に、発熱抵抗体３３の発熱により過昇温防止素子５００が作動し、安全に電力供給を遮断する構成になっている。
【００６７】
なお、過昇温防止素子５００は、定着ヒータ２０１の表面領域のうち、記録媒体Ｐが通過する領域に設けられている。
【００６８】
（本実施形態の効果）
図９は、本実施形態における、発熱抵抗体３３と電極部３４a、３４bの温度推移と、従来例の構成における発熱抵抗体３３と電極部３２ａ、３２ｂの温度推移を示すグラフである。
【００６９】
従来例では電極部は所定の面積あたりの抵抗値が０．０１６Ωで、隣接する発熱抵抗体は所定の面積あたりの抵抗値が０．８Ωである。
【００７０】
図９の温度推移で示されるように、従来例（図１１の構成）では、発熱抵抗体の温度推移Ａ１に対し、電極部の温度推移Ａ２は積極的に上昇せず、発熱抵抗体と電極部で徐々に温度差が広がってゆくため、温度差が２２０℃に至った時点（Ａ３）で熱衝撃破壊が生じてしまった。このとき、発熱抵抗体の温度は２９０℃に達しているが、サーモスイッチが作動する温度２９３℃とほぼ同じであり、ヒータ破損が生じてしまう。
【００７１】
それに対し、本発明の第２実施形態における、定着ヒータでは、画像形成装置の設置環境が室温２５℃の場合、所定の面積あたりの電極部の抵抗値が０．７Ωであり、隣接する発熱抵抗体の所定の面積当たりの抵抗値が０．８Ωとほぼ同じである。このため、図９で示されるように、発熱抵抗体温度推移Ｂ１と電極部の温度推移Ｂ２とがほぼ同じ傾きで上昇していく。そのため、電極部と発熱抵抗体部分で温度差が生じにくい。電力供給開始から時間が経過し、電極部と発熱抵抗体部分の温度上昇が続くと、熱抵抗特性により電極部の抵抗値が０．０１５Ω程度まで下がってくるため、電極部の昇温は抑えられてくる。
【００７２】
すると、発熱抵抗体と電極部の温度差が開き始めるが、発熱抵抗体と電極部での温度差がセラミックヒータ基板の熱衝撃破壊温度（Ｂ３）に達する前に、発熱抵抗体の最高温度部分がサーモスイッチの作動温度２９３℃に到達する。このため、ヒータの破損を生じさせる前に安全に電力の供給を遮断することが可能となる。
【００７３】
図１０は、通常使用時の従来例の発熱抵抗体の温度推移Ａと、本発明の第２実施形態の構成の発熱抵抗体温度推移Ｂを示すグラフである。
【００７４】
同図に示すように、本実施形態の構成では室温における電極部３４ａ、３４ｂの所定の面積あたりの抵抗値が０．７Ωであり、従来例の構成での電極部３２の所定の面積あたりの抵抗値が０．０１６Ωよりも高い。そのため、発熱抵抗体３３へ流れ込む電流が従来例の構成よりも少なく、図１０で示すように発熱抵抗体３３の温度上昇も従来例よりも緩やかになる。そのため、画像形成装置がコピー要求を受信してから、定着装置の定着準備が可能になるまでの時間が従来例よりも長くなる。しかし、電極部３４ａ、３４ｂおよび発熱抵抗体３４に電力が供給されると電極部３４ａ、３４ｂの抵抗値はＮＴＣ特性により０．０１５Ω程度まで下がってくるため、目標温度に到達するまでの遅延時間は従来例から１秒未満に抑えることが可能である。
【００７５】
また通紙中の温度制御においても、電極部３４ａ、３４ｂの抵抗値は従来構成と同じ程度になっているので、制御の応答性になんら影響は及ぼさない。
【００７６】
なお、本実施形態における各設定値は参考値であり、これに限定されるものではない。
【００７７】
本実施形態における電極部のＮＴＣ特性を示すＢ定数は本実施形態における値であり、セラミック基材の材料や厚み、形状によってその数値は変わる。定着装置に用いるヒータ基材において、発熱抵抗体と電極部の接続される境界面での温度差が熱衝撃破壊の生じる温度に至らないように初期抵抗値が設けられることが望ましい。本実施形態では、ヒータ基板にアルミナを用い、基材厚み０．６ｍｍ、基材幅１０ｍｍのものを用いており、２２０℃で熱衝撃破壊が生じる。
【００７８】
本発明の構成を用いることで、電力制御の異常時には発熱抵抗体と電極部の境界部における温度差の乖離を防止し、発熱抵抗体近傍に設置された過昇温防止素子で安全に電力供給を遮断することが可能になる。且つ、通常使用時における定着装置の準備時間に与える影響を押さえ込むことが可能となる。
【符号の説明】
【００７９】
３０  ヒータ基板
３２a、３２ｂ  電極部
３３  発熱抵抗体
３４a、３４ｂ  電極部
１００  プリント制御部
２０１  定着ヒータ
３００  電源
４００  電力制御部
５００  過昇温防止素子
【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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