(57)【要約】      （修正有）【課題】加熱部材の目標温度よりも動作温度の低い通電遮断部材を使用可能な定着装置を提供する。【解決手段】定着装置は、円筒状のフィルムの内側に、ヒータ１１３と、ヒータ１１３の温度を均す部材である熱伝導部材１４０と、通電遮断部材である温度ヒューズ１７０とを有している。熱伝導部材１４０は、温度ヒューズ１７０が設置される位置に開口部１７１を有し、開口部１７１の内側に向けて延びる凸部１７２、１７３を有している。通常プリント時は、凸部１７２、１７３は温度ヒューズ１７０に接触しない位置関係となっている。一方、ヒータ１１３の異常発熱時は、ヒータ１１３の熱によって、凸部１７２、１７３はそれぞれ矢印Ｅ方向、Ｆ方向に膨張し続け、凸部１７２、１７３が温度ヒューズ１７０に接触することになる。凸部１７２、１７３に接触した温度ヒューズ１７０は、熱伝導部材１４０の熱により作動し、ヒータ１１３への通電が遮断される。【選択図】図５−３
2019056810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い基板と、前記基板の第一の面に前記基板の長手方向に沿って設けられ通電によって発熱する抵抗発熱体と、を有する加熱部材と、
前記基板の前記第一の面に接触しつつ回転する筒状の加熱回転体であり、前記加熱部材によって所定の目標温度に加熱される加熱回転体と、
前記基板の第一の面とは反対側の第二の面に前記基板の長手方向に沿って設けられた熱伝導部材であり、前記基板よりも熱伝導率の高い熱伝導部材と、
前記加熱部材を介して前記加熱回転体と共にニップ部を形成するニップ部形成部材と、
前記目標温度よりも低い動作温度を有し、前記動作温度に達した際に前記抵抗発熱体への通電を遮断する通電遮断部材と、
前記通電遮断部材を支持する支持部材と、
を有し、前記ニップ部によって記録材が担持する画像を搬送しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着する定着装置において、
前記通電遮断部材は前記支持部材によって前記熱伝導部材に対して非接触に設置され、前記熱伝導部材に対して非接触に設置された前記通電遮断部材と前記熱伝導部材との前記基板の長手方向の位置関係が、前記加熱部材の異常発熱時の前記熱伝導部材の温度変化によって変化して、前記通電遮断部材と前記熱伝導部材が接触したときに前記通電遮断部材が前記動作温度に達して前記抵抗発熱体への通電を遮断することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
細長い基板と、前記基板の第一の面に前記基板の長手方向に沿って設けられ通電によって発熱する抵抗発熱体と、を有する加熱部材と、
前記基板の前記第一の面に接触しつつ回転する筒状の加熱回転体であり、前記加熱部材によって所定の目標温度に加熱される加熱回転体と、
前記基板の第一の面とは反対側の第二の面に前記基板の長手方向に沿って設けられた熱伝導部材であり、前記基板よりも熱伝導率の高い熱伝導部材と、
前記加熱部材を介して前記加熱回転体と共にニップ部を形成するニップ部形成部材と、
前記目標温度よりも低い動作温度を有し、前記動作温度に達した際に前記抵抗発熱体への通電を遮断する通電遮断部材と、
前記通電遮断部材を支持する支持部材と、
を有し、前記ニップ部によって記録材が担持する画像を搬送しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着する定着装置において、
前記熱伝導部材は、前記通電遮断部材を設置する位置に設けられた開口部と、前記基板の長手方向に沿って前記開口部の内側に向けて延びる凸部と、を有し、前記通電遮断部材は前記支持部材によって前記凸部に対して非接触に設置され、前記凸部に対して非接触に設置された前記通電遮断部材と前記凸部との前記基板の長手方向の位置関係が、前記加熱部材の異常発熱時の前記熱伝導部材の温度変化によって変化して、前記通電遮断部材と前記凸部が接触したときに前記通電遮断部材が前記動作温度に達して前記抵抗発熱体への通電を遮断することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
細長い基板と、前記基板の第一の面に前記基板の長手方向に沿って設けられ通電によって発熱する抵抗発熱体と、を有する加熱部材と、
前記基板の前記第一の面に接触しつつ回転する筒状の加熱回転体であり、前記加熱部材によって所定の目標温度に加熱される加熱回転体と、
前記基板の第一の面とは反対側の第二の面に前記基板の長手方向に沿って設けられた熱伝導部材であり、前記基板よりも熱伝導率の高い熱伝導部材と、
前記加熱部材を介して前記加熱回転体と共にニップ部を形成するニップ部形成部材と、
前記目標温度よりも低い動作温度を有し、前記動作温度に達した際に前記抵抗発熱体への通電を遮断する通電遮断部材と、
を有し、前記ニップ部によって記録材が担持する画像を搬送しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着する定着装置において、
前記熱伝導部材は支持部を有し、前記通電遮断部材は前記支持部により支持されて前記熱伝導部材に対して非接触に設置され、前記熱伝導部材に対して非接触に設置された前記通電遮断部材と前記支持部との前記基板の長手方向の位置関係が、前記加熱部材の異常発熱時の前記熱伝導部材の温度変化によって変化して、前記通電遮断部材と前記熱伝導部材が接触したときに前記通電遮断部材が前記動作温度に達して前記抵抗発熱体への通電を遮断することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
押圧部材を有し、前記支持部により支持されて前記熱伝導部材に対して非接触に設置された前記通電遮断部材は前記押圧部材によって前記熱伝導部材側に押圧されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
細長い基板と、前記基板の第一の面に前記基板の長手方向に沿って設けられ通電によって発熱する抵抗発熱体と、を有する加熱部材と、
前記基板の前記第一の面に接触しつつ回転する筒状の加熱回転体であり、前記加熱部材によって所定の目標温度に加熱される加熱回転体と、
前記基板の第一の面とは反対側の第二の面に前記基板の長手方向に沿って設けられた熱伝導部材であり、前記基板よりも熱伝導率の高い熱伝導部材と、
前記加熱部材を介して前記加熱回転体と共にニップ部を形成するニップ部形成部材と、
前記目標温度よりも低い動作温度を有し、前記動作温度に達した際に前記抵抗発熱体への通電を遮断する通電遮断部材と、
前記通電遮断部材を支持する支持部材と、
を有し、前記ニップ部によって記録材が担持する画像を搬送しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着する定着装置において、
前記熱伝導部材は前記基板の長手方向の少なくとも二箇所に設けられ、前記通電遮断部材は前記二箇所に設けられた前記熱伝導部材の間に前記支持部材によって前記二箇所に設けられた前記熱伝導部材に対して非接触に設置され、前記二箇所に設けられた前記熱伝導部材に対して非接触に設置された前記通電遮断部材と前記二箇所に設けられた前記熱伝導部材との前記基板の長手方向の位置関係が、前記加熱部材の異常発熱時の前記熱伝導部材の温度変化によって変化して、前記通電遮断部材と前記二箇所に設けられた前記熱伝導部材が接触したときに前記通電遮断部材が前記動作温度に達して前記抵抗発熱体への通電を遮断することを特徴とする定着装置。
【請求項６】
前記熱伝導部材の材質はアルミニウム若しくはアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項７】
記録材に画像を形成する画像形成部と、前記画像を前記記録材に定着する定着部と、を備える画像形成装置において、
前記定着部は請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の定着装置であ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】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置に搭載する定着装置、及びその定着装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタに搭載する定着装置（定着器）としてフィルム加熱方式の装置が知られている。特許文献１にはこのタイプの定着装置が開示されている。このタイプの定着装置は、筒状のフィルムと、フィルムの内周面に接触しつつフィルムを加熱する板状のヒータと、フィルムを介してヒータと共にニップ部を形成する加圧ローラと、を有している。ヒータは、細長い基板と、基板の加圧ローラ側の基板表面に基板の長手方向に沿って設けられ通電によって発熱する抵抗発熱体と、を有している。未定着のトナー画像を担持する記録材はニップ部によって搬送されつつ加熱され、これによってトナー画像は記録材上に加熱定着される。
【０００３】
フィルム加熱方式の定着装置を搭載するプリンタにおいて、小サイズ記録材を大サイズ記録材と同じプリント間隔で連続プリントすると、ヒータの小サイズ記録材が通過しない非通過領域が過度に昇温（非通過部昇温）することが知られている。ヒータの非通過領域が過度に昇温すると、ヒータを支持するホルダ、ヒータと接触しているフィルム、フィルムと接触している加圧ローラなどが熱によって損傷する虞がある。
【０００４】
そこで、フィルム加熱方式の定着装置を搭載するプリンタでは、小サイズ記録材を連続プリントする場合、大サイズ記録材を連続プリントする場合よりもプリント間隔を広げる制御を行いヒータの非通過領域の過昇温を抑えている。しかしながら、プリント間隔を広げる制御は単位時間当りの出力枚数を減らすものであり、小サイズ記録材の生産性が低下してしまう。
【０００５】
ヒータの非通過領域の過昇温を低減するために、ヒータの基板の加圧ローラとは反対側の基板裏面に基板よりも熱伝導率の高い熱導電部材を設ける構成が知られている（特許文献２参照）。この熱導電部材によってヒータの非通過領域の熱を基板の長手方向に均すことができ、小サイズ記録材の生産性を上げることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０４−０４４０７５号公報
【特許文献２】特開平１１−２６０５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
定着装置では、ヒータの発熱を制御する温調制御回路が何らかの原因で正常に作動しなくなった場合を想定した対策が施されている。具体的には、電源とヒータの抵抗発熱体との間にサーモスイッチや温度ヒューズ等の通電遮断部材（感熱素子）を電気的に繋ぎ、この通電遮断部材をヒータの小サイズ記録材が通過する通過領域に当接させている。
【０００８】
ヒータが異常発熱した場合（抵抗発熱体が高温暴走した場合）にはヒータからの熱によって通電遮断部材が作動し、電源から抵抗発熱体への電流路が開放されて抵抗発熱体への通電が遮断され、ヒータの異常発熱が抑制される。
【０００９】
また、ヒータの基板の基板裏面に熱伝導部材を設けた定着装置においては、通電遮断部材を熱伝導部材に接触させて設置することがある。この場合、ヒータが異常発熱すると、ヒータの熱が熱伝導部材を介して通電遮断部材に伝わり、これによって通電遮断部材が作動することになる。
【００１０】
通電遮断部材には様々な種類があるが、コストダウン、サイズダウンを目的に動作定格温度（以下、動作温度と記す）の低い、例えば温度ヒューズなどを搭載する場合が多い。
【００１１】
しかしながら、近年の画像形成装置のスピードアップ化に伴い、定着性を維持するためにヒータの温調温度（目標温度）を通電遮断部材の動作温度よりも高く設定する場合がある。その場合、ヒータの温調温度よりも動作温度の低い通電遮断部材を使用できなくなってしまう。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、加熱部材の目標温度よりも動作温度の低い通電遮断部材を使用可能な定着装置、及びその定着装置を備える画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明に係る定着装置は、
細長い基板と、前記基板の第一の面に前記基板の長手方向に沿って設けられ通電によって発熱する抵抗発熱体と、を有する加熱部材と、
前記基板の前記第一の面に接触しつつ回転する筒状の加熱回転体であり、前記加熱部材によって所定の目標温度に加熱される加熱回転体と、
前記基板の第一の面とは反対側の第二の面に前記基板の長手方向に沿って設けられた熱伝導部材であり、前記基板よりも熱伝導率の高い熱伝導部材と、
前記加熱部材を介して前記加熱回転体と共にニップ部を形成するニップ部形成部材と、
前記目標温度よりも低い動作温度を有し、前記動作温度に達した際に前記抵抗発熱体への通電を遮断する通電遮断部材と、
前記通電遮断部材を支持する支持部材と、
を有し、前記ニップ部によって記録材が担持する画像を搬送しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着する定着装置において、
前記通電遮断部材は前記支持部材によって前記熱伝導部材に対して非接触に設置され、前記熱伝導部材に対して非接触に設置された前記通電遮断部材と前記熱伝導部材との前記基板の長手方向の位置関係が、前記加熱部材の異常発熱時の前記熱伝導部材の温度変化によって変化して、前記通電遮断部材と前記熱伝導部材が接触したときに前記通電遮断部材が前記動作温度に達して前記抵抗発熱体への通電を遮断することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る定着装置は、
細長い基板と、前記基板の第一の面に前記基板の長手方向に沿って設けられ通電によって発熱する抵抗発熱体と、を有する加熱部材と、
前記基板の前記第一の面に接触しつつ回転する筒状の加熱回転体であり、前記加熱部材によって所定の目標温度に加熱される加熱回転体と、
前記基板の第一の面とは反対側の第二の面に前記基板の長手方向に沿って設けられた熱伝導部材であり、前記基板よりも熱伝導率の高い熱伝導部材と、
前記加熱部材を介して前記加熱回転体と共にニップ部を形成するニップ部形成部材と、
前記目標温度よりも低い動作温度を有し、前記動作温度に達した際に前記抵抗発熱体への通電を遮断する通電遮断部材と、
前記通電遮断部材を支持する支持部材と、
を有し、前記ニップ部によって記録材が担持する画像を搬送しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着する定着装置において、
前記熱伝導部材は、前記通電遮断部材を設置する位置に設けられた開口部と、前記基板の長手方向に沿って前記開口部の内側に向けて延びる凸部と、を有し、前記通電遮断部材は前記支持部材によって前記凸部に対して非接触に設置され、前記凸部に対して非接触に設置された前記通電遮断部材と前記凸部との前記基板の長手方向の位置関係が、前記加熱部材の異常発熱時の前記熱伝導部材の温度変化によって変化して、前記通電遮断部材と前記凸部が接触したときに前記通電遮断部材が前記動作温度に達して前記抵抗発熱体への通電を遮断することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る定着装置は、
細長い基板と、前記基板の第一の面に前記基板の長手方向に沿って設けられ通電によって発熱する抵抗発熱体と、を有する加熱部材と、
前記基板の前記第一の面に接触しつつ回転する筒状の加熱回転体であり、前記加熱部材によって所定の目標温度に加熱される加熱回転体と、
前記基板の第一の面とは反対側の第二の面に前記基板の長手方向に沿って設けられた熱伝導部材であり、前記基板よりも熱伝導率の高い熱伝導部材と、
前記加熱部材を介して前記加熱回転体と共にニップ部を形成するニップ部形成部材と、
前記目標温度よりも低い動作温度を有し、前記動作温度に達した際に前記抵抗発熱体への通電を遮断する通電遮断部材と、
を有し、前記ニップ部によって記録材が担持する画像を搬送しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着する定着装置において、
前記熱伝導部材は支持部を有し、前記通電遮断部材は前記支持部により支持されて前記熱伝導部材に対して非接触に設置され、前記熱伝導部材に対して非接触に設置された前記通電遮断部材と前記支持部との前記基板の長手方向の位置関係が、前記加熱部材の異常発熱時の前記熱伝導部材の温度変化によって変化して、前記通電遮断部材と前記熱伝導部材が接触したときに前記通電遮断部材が前記動作温度に達して前記抵抗発熱体への通電を遮断することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る定着装置は、
細長い基板と、前記基板の第一の面に前記基板の長手方向に沿って設けられ通電によって発熱する抵抗発熱体と、を有する加熱部材と、
前記基板の前記第一の面に接触しつつ回転する筒状の加熱回転体であり、前記加熱部材によって所定の目標温度に加熱される加熱回転体と、
前記基板の第一の面とは反対側の第二の面に前記基板の長手方向に沿って設けられた熱伝導部材であり、前記基板よりも熱伝導率の高い熱伝導部材と、
前記加熱部材を介して前記加熱回転体と共にニップ部を形成するニップ部形成部材と、
前記目標温度よりも低い動作温度を有し、前記動作温度に達した際に前記抵抗発熱体への通電を遮断する通電遮断部材と、
前記通電遮断部材を支持する支持部材と、
を有し、前記ニップ部によって記録材が担持する画像を搬送しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着する定着装置において、
前記熱伝導部材は前記基板の長手方向の少なくとも二箇所に設けられ、前記通電遮断部材は前記二箇所に設けられた前記熱伝導部材の間に前記支持部材によって前記二箇所に設けられた前記熱伝導部材に対して非接触に設置され、前記二箇所に設けられた前記熱伝導部材に対して非接触に設置された前記通電遮断部材と前記二箇所に設けられた前記熱伝導部材との前記基板の長手方向の位置関係が、前記加熱部材の異常発熱時の前記熱伝導部材の温度変化によって変化して、前記通電遮断部材と前記二箇所に設けられた前記熱伝導部材が接触したときに前記通電遮断部材が前記動作温度に達して前記抵抗発熱体への通電を遮断することを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成部と、前記画像を前記記録材に定着する定着部と、を備える画像形成装置において、
前記定着部は上記の定着装置の何れかであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、加熱部材の目標温度よりも動作温度の低い通電遮断部材を使用可能な定着装置、及びその定着装置を備える画像形成装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】画像形成装置の概略構成を示す断面図
【図２】実施例１に係る定着装置の概略構成を示す断面図
【図３】実施例１に係る定着装置を記録材搬送方向の上流側から見たときの図
【図４】実施例１に係る定着装置のヒータの概略構成、及び熱伝導部材を示す図
【図５−１】実施例１に係る定着装置の定着装置停止時の熱伝導部材と温度ヒューズとの位置関係を示す図
【図５−２】実施例１に係る定着装置のヒータ通常発熱時の熱伝導部材と温度ヒューズとの位置関係を示す図
【図５−３】実施例１に係る定着装置のヒータ異常発熱時の熱伝導部材と温度ヒューズとの位置関係を示す図
【図６−１】実施例２に係る定着装置の定着装置停止時の熱伝導部材と温度ヒューズとの位置関係を示す図
【図６−２】実施例２に係る定着装置のヒータ通常発熱時の熱伝導部材と温度ヒューズとの位置関係を示す図
【図６−３】実施例２に係る定着装置のヒータ異常発熱時の熱伝導部材と温度ヒューズとの位置関係を示す図
【図７】実施例３に係る定着装置のヒータの概略構成、及び熱伝導部材を示す図
【図８−１】実施例３に係る定着装置の定着装置停止時の熱伝導部材と温度ヒューズとの位置関係を示す図
【図８−２】実施例３に係る定着装置のヒータ通常発熱時の熱伝導部材と温度ヒューズとの位置関係を示す図
【図８−３】実施例３に係る定着装置のヒータ異常発熱時の熱伝導部材と温度ヒューズとの位置関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の好適な実施形態は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は以下の実施形態により限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において他の種々の構成に置き換えることは可能である。
【００２１】
［実施例１］
＜画像形成装置１＞
図１を参照して、本実施例の画像形成装置を説明する。
【００２２】
図１は電子写真記録技術を用いた画像形成装置（本実施例ではモノクロプリンタ）１の一例の概略構成を示す断面図である。
【００２３】
画像形成装置１において、記録材にトナー画像を形成する画像形成部５０は、像担持体としての感光ドラム５１と、帯電部材５２と、レーザースキャナ５３と、現像器５４と、感光ドラムの外周面をクリーニングするクリーナ５５と、転写部材５６と、を有している。以上の画像形成部５０の動作は周知であるので詳細な説明は割愛する。
【００２４】
装置本体２内のカセット３に収納された記録材Ｐはローラ４の回転によって１枚ずつ繰り出される。その記録材Ｐはローラ５の回転によって感光ドラム５１と転写部材５６とによって形成された転写部に搬送され、転写部において記録材上にトナー画像が転写される。未定着のトナー画像を担持する記録材Ｐは定着部としての定着装置１００に送られ、トナー画像は定着装置によって記録材上に加熱定着される。定着装置１００を出た記録材Ｐはローラ６の回転によってトレイ７に排出される。
【００２５】
＜定着装置１００＞
定着装置１００について、図２と図３を参照しながら説明する。
【００２６】
図２は定着装置１００の概略構成を示す断面図である。図３は定着装置１００を記録材搬送方向Ｘの上流側から見たときの図である。本実施例に示す定着装置１００はフィルム加熱方式の装置である。
【００２７】
図２において、定着装置１００は、筒状の加熱回転体としての円筒状のフィルム１１２と、フィルムの中空部に挿通された支持部材としてのホルダ１３０と、を有している。更に定着装置１００は、ホルダ１３０に支持された加熱部材としてのセラミックヒータ１１３、熱伝導部材１４０、温度検知部材１１５、及び通電遮断部材１７０（図４参照）を有している。更に定着装置１００は、フィルム１１２の中空部に挿通されホルダ１３０上に設置された加圧部材としてのステー１２０と、フィルムを介してヒータ１１３と共にニップ部Ｎを形成するニップ部形成部材としての加圧ローラ１１０と、を有している。
【００２８】
（フィルム１１２）
耐熱性、及び可撓性を有しているフィルム１１２はフィルムを変形させない円筒状の状態で外径がφ２０ｍｍである。本実施例に示すフィルム１１２は、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、フィルムの強度を保つための基層１２６と、基層の外周面（表面）に設けられた離型層１２７と、を有している。
【００２９】
基層１２６の材質は、ヒータ１１３の熱を受けるため耐熱性が必要であり、またヒータと摺動するため強度も必要である。そのため、基層１２６の材質として、ＳＵＳ（Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  Ｕｓｅｄ  Ｓｔｅｅｌ：ステンレス鋼）やニッケルなどの金属やポリイミドなどの耐熱性樹脂を用いると良い。
【００３０】
金属は樹脂に比べると強度があるため薄肉化でき、また熱伝導率も高いため、ヒータ１１３の熱をフィルム１１２の外周面（表面）へ伝達しやすい。樹脂は金属に比べると比重が小さいため熱容量が小さく温まりやすい利点がある。また樹脂は塗工成型により薄肉のフィルムが成型できるため安価に成型できる。そのため、基層１２６の材質としてポリイミド樹脂に熱伝導率と強度を向上させるためカーボン系のフィラーを添加したものを用いてもよい。
【００３１】
基層１２６の厚さは薄いほどヒータ１１３の熱を加圧ローラ１１０の外周面（表面）に伝達しやすいが強度が低下するため１５〜１００μｍ程度が好ましい。本実施例では基層１２６の厚さを５０μｍとした。
【００３２】
離型層１２７の材質は、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂を用いると好ましい。本実施例では離型層１２７の材質としてフッ素樹脂の中でも離型性と耐熱性に優れるＰＦＡを用いた。
【００３３】
離型層１２７は、基層１２６の外周面にチューブを被覆させたものでも良いが、基層の外周面を塗料によりコートしたものでも良い。本実施例では薄肉成型に優れるコートにより離型層１２７を成型した。
【００３４】
離型層１２７は薄いほどヒータ１１３の熱をフィルム１１２表面に伝達しやすいが、薄すぎると耐久性が低下するため５〜３０μｍ程度が好ましい。本実施例では離型層１２７の厚さを１０μｍとした。
【００３５】
（加圧ローラ１１０）
加圧ローラ１１０は、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、鉄製の芯金１１７と、芯金の外周面上に設けられた弾性層１１６と、弾性層の外周面上に設けられた離型層１１８と、を有している。図３に示すように、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、芯金１１７の両端部は定着装置１００の左右のフレームＦ１，Ｆ２に軸受２０，２１を介して回転可能に支持されている。
【００３６】
本実施例の示す加圧ローラ１１０は、φ１２ｍｍの鉄製の芯金１１７の外周面上にシリコーンゴムを発泡した厚さ４ｍｍの弾性層１１６（発泡ゴム）を設けている。
【００３７】
加圧ローラ１１０は、熱容量が大きく、熱伝導率が大きいと、加圧ローラ表面の熱が加圧ローラ内部へ吸収され易く、加圧ローラの表面温度が上昇しにくくなる。すなわち、できるだけ低熱容量で熱伝導率が低く、断熱効果の高い材質の方が、加圧ローラ１１０表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。
【００３８】
上記のシリコーンゴムを発泡した発泡ゴムの熱伝導率は０．１１〜０．１６Ｗ／ｍ・Ｋであり、０．２５〜０．２９Ｗ／ｍ・Ｋ程度のソリッドゴムよりも熱伝導率が低い。また、熱容量に関係する比重はソリッドゴムが約１．０５〜１．３０であるのに対して、発泡ゴムが約０．４５〜０．８５であり、低熱容量でもある。従って発泡ゴムを用いることによって加圧ローラ１１０表面温度の立ち上がり時間を短縮できる。
【００３９】
加圧ローラ１１０の外径は小さい方が熱容量を抑えられるが、小さ過ぎるとニップ部Ｎの記録材搬送方向Ｘの幅が狭くなってしまうので適度な径が必要である。本実施例では加圧ローラ１１０の外径をφ２０ｍｍとした。
【００４０】
弾性層１１６の肉厚に関しても薄過ぎれば金属製の芯金１１７に熱が逃げるので適度な厚みが必要である。本実施例では弾性層１１６の厚さを４ｍｍとした。
【００４１】
弾性層１１６の外周面上には、トナーの離型層としてパーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）からなる離型層１１８を設けている。離型層１１８はフィルム１１２の離型層１２７同様、チューブを弾性層の外周面（表面）に被覆させたものでも、弾性層表面を塗料でコートしたものでも良い。本実施例では離型層１１８として耐久性に優れるチューブを使用した。離型層１１８の材質としては、ＰＦＡの他に、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂や、離型性の良いフッ素ゴムやシリコーンゴム等を用いても良い。
【００４２】
加圧ローラ１１０の表面硬度は低いほど軽圧でニップ部Ｎの幅が得られるが、低すぎると耐久性が低下する。本実施例では加圧ローラ１１０の表面硬度をＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度（４．９Ｎ荷重）で４０°とした。
【００４３】
（ヒータ１１３）
ヒータ１１３は、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、細長いセラミックス製の基板２０７を有する。基板２０７は、記録材搬送方向Ｘの短手幅Ｗｈ＝６ｍｍ、記録材厚み方向Ｚの厚さＨ＝１ｍｍのアルミナからなっている。基板２０７の加圧ローラ１１０側の第一の面２０７ａには、記録材搬送方向Ｘの上流側と下流側に、基板の長手方向に沿ってＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）からなる抵抗発熱体２０１，２０２をスクリーン印刷により厚さ１０μｍで塗工している。そしてその抵抗発熱体２０１，２０２の上に発熱体保護層として厚さ５０μｍのガラス層２０９を設けている。
【００４４】
図４（ａ）に、ヒータ１１３を加圧ローラ１１０側から見たときの模式図を示す。
【００４５】
記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、基板２０７の長手幅Ｗｂは２７０ｍｍである。抵抗発熱体２０１，２０２の長手幅Ｗは、画像形成装置１に使用可能な最大幅の記録材Ｐであるレターサイズ２１６ｍｍを十分加熱できるようにレターサイズより左右に１ｍｍずつ長い２１８ｍｍになっている。基板２０７の第一の面２０７ａに設けられた抵抗発熱体２０１，２０２の右側の端部は第一の面の右端内側に設けられた導電体２０３を介して直列に接続されている。これらの抵抗発熱体２０１，２０２、及び導電体２０３はガラス層２０９によって覆われている。
【００４６】
抵抗発熱体２０１，２０２の左側の端部にはそれぞれ導電性の電極２０４，２０５が接続され、これらの電極から通電することによって抵抗発熱体が発熱する。
【００４７】
（熱伝導部材１４０）
図２に示すように、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、ヒータ１１３の基板２０７の加圧ローラ１１０とは反対側の第二の面２０７ｂには、基板２０７の長手方向に沿って熱伝導部材１４０が設けられている。
【００４８】
熱伝導部材１４０は、ヒータ１１３の温度を均すための部材である。熱伝導部材１４０はヒータ１１３の基板２０７の材質よりも熱伝導率が高い程、ヒータ、フィルム１１２、及び加圧ローラ１１０の温度を均す効果が高い。
【００４９】
熱伝導部材１４０として、基板２０７の第二の面２０７ｂに熱伝導性の高い銀ペーストを塗布して設ける場合や、グラファイトのシートやアルミニウム板、銅板などの金属板を面接触させる場合などがある。シートや金属板を用いる場合は、そのシートや金属板の厚みにより熱伝導部材１４０の熱容量を調整し易い利点がある。本実施例では熱伝導部材１４０として金属の中では比較的高熱伝導、高熱膨張係数であり、安価で設置できるアルミニウム板を用いた。
【００５０】
熱伝導部材１４０は熱伝導部材の厚さが厚いほど温度を均す効果が高くなるため、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、抵抗発熱体２０１，２０２の長手幅Ｗに対し比較的幅の狭い記録材Ｐの生産性が向上する。しかしながら、熱伝導部材１４０の厚さを厚くすると熱伝導部材の熱容量が大きくなってしまうため、ヒータ１１３の立ち上がり時間が遅くなってしまう。そのため、抵抗発熱体２０１，２０２の長手幅Ｗに対し比較的幅の狭い記録材Ｐの生産性とヒータ１１３の立ち上がり時間のバランスを考慮して熱伝導部材１４０の材料や厚さを調整する必要がある。
【００５１】
また、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、大サイズ記録材よりも幅の狭い小サイズ記録材をニップ部Ｎによって搬送したときの非通過領域の温度を均すには、非通過領域と通過領域に熱伝導部材１４０をまたがせる必要がある。
【００５２】
図４（ｂ）に、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、ヒータ１１３と熱伝導部材１４０との位置関係を示す。
【００５３】
図４（ｂ）に示すように、熱伝導部材１４０は、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、基板２０７の第二の面２０７ｂに基板の長手方向に沿って設けられた一体型の部材である。熱伝導部材１４０の長手幅に関しては、小サイズ記録材の非通過領域の温度を通過領域の温度と均一に出来ればよい。本実施例では、熱伝導部材１４０の長手幅Ｗ１を抵抗発熱体２０１，２０２の長手幅Ｗと同一にして、熱伝導部材の温度を小サイズ記録材の非通過領域と通過領域とで均一にできるようにしている。
【００５４】
本実施例に示す熱伝導部材１４０は、長手幅Ｗ１が２１８ｍｍ、厚みが０．５ｍｍ、短手幅がヒータ１１３の幅Ｗｈと同じ６ｍｍのアルミニウムの板である。
【００５５】
（ホルダ１３０）
図２に示すように、記録材搬送方向Ｘにおいて、ホルダ１３０は、ホルダの加圧ローラ１１０側の平坦面中央に記録材搬送方向に直交する長手方向Ｙに沿って設けられた溝１３０ａによってヒータ１１３、及び熱伝導部材１４０を支持している。また、ホルダ１３０は、ホルダの加圧ローラ１１０とは反対側の平坦面中央に設けられた穴部１３０ｂによって温度検知部材１１５を支持している。温度検知部材１１５は、ヒータ２０７の小サイズ記録材の通過領域（図４（ａ）参照）において、熱伝導部材１４０に当接している。
【００５６】
ホルダ１３０の材質はヒータ１１３の熱を奪い難いように低熱容量の材料が好ましい。本実施例では、ホルダ１３０の材質として、耐熱性樹脂である液晶ポリマー（ＬＣＰ）にガラスバルーンを混入して熱伝導率と熱容量を抑えたものを用いている。
【００５７】
（ステー１２０）
記録材搬送方向Ｘにおいて、ホルダ１３０の加圧ローラ１１０とは反対側の両端部内側にはホルダに強度を持たせるために鉄製のステー１２０を載置させてある。図３に示すように、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、ステー１２０、及びホルダ１３０の両端部はフレームＦ１，Ｆ２によって支持されている。ステー１２０の両端部は加圧バネ２２，２３によってフィルム１１２の母線方向に直交する垂直方向へ加圧されている。
【００５８】
ステー１２０は加圧バネ２２，２３の加圧力によってホルダ１３０を記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙに均等に加圧する。これによりホルダ１３０はヒータ１１３をフィルム１１２の内周面（内面）に加圧してフィルム１１２表面を加圧ローラ１１０表面に圧接させる。これによって加圧ローラ１３０は弾性層１１６が潰れて弾性変形し加圧ローラ１１０表面とフィルム１１２表面とによって記録材搬送方向Ｘに所定幅のニップ部Ｎを形成する。
【００５９】
（加熱定着処理動作）
モータＭ（図３参照）の駆動力がギアＧを介して加圧ローラ１１０の芯金１１７に伝達され、これによって加圧ローラは図２に示す矢印方向へ表面移動速度２００ｍｍ／ｓｅｃで回転する。フィルム１１２はフィルム内面がヒータ１１３のガラス層２０９に摺動しながら加圧ローラ１１０の回転に追従して図２に示す矢印方向へ回転する。
【００６０】
ヒータ１１３の電極２０４，２０５に電源（不図示）より電力が供給されると、抵抗発熱体２０１，２０２が発熱してヒータは急速に昇温する。温調制御部（不図示）は、温度検知部材１１５から出力される検知温度を取り込み、その検知温度を所定の定着温度（目標温度）に維持するようにヒータ１１３への電力供給量を制御する。これによってフィルム１１２は所定の定着温度に加熱・維持される。
【００６１】
未定着のトナー画像Ｔを担持する記録材Ｐはニップ部Ｎによって搬送されつつ加熱され、これによってトナー画像は記録材上に定着される。
【００６２】
（通電遮断部材１７０）
通電遮断部材１７０の設置位置について、図４（ｂ）を参照しながら説明する。
【００６３】
図４（ｂ）において、通電遮断部材１７０は、ヒータ２０７が異常発熱した場合（抵抗発熱体２０１，２０２が高温暴走した場合）に抵抗発熱体への通電を遮断するための部材である。本実施例では、電源と抵抗発熱体２０１，２０２との間にサーモスイッチや温度ヒューズ等の通電遮断部材（感熱素子）１７０を電気的に繋ぎ、その通電遮断部材を熱伝導部材１４０の近傍に設置している。
【００６４】
ヒータ２０７が異常発熱した場合にヒータから熱伝導部材１４０に伝わる熱により通電遮断部材１７０が作動し、電源から抵抗発熱体２０１，２０２への電流路が開放されて抵抗発熱体への通電が遮断され、ヒータの異常発熱が抑制される。
【００６５】
小サイズ記録材が担持する未定着のトナー画像を加熱定着する場合、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、ヒータ２０７の小サイズ記録材の非通過領域ではヒータの熱が記録材に奪われないために過昇温することがある（非通過部昇温）。通電遮断部材１７０は、その非通過部昇温により誤作動しないように、小サイズ記録材の通過領域に設置されている。この通電遮断部材１７０は、ホルダ３０に設けられた穴部（不図示）によって支持されている。
【００６６】
本実施例では通電遮断部材として円筒形状の温度ヒューズ１７０を使用している。温度ヒューズ１７０は、動作定格温度（＝動作温度）２３０℃、外径φ４ｍｍ、長さ１０．０ｍｍであり、熱伝導部材１４０と非接触に設置される。この温度ヒューズ１７０は熱伝導部材１４０の中央に設置されている。つまり、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、熱伝導部材１４０端部から温度ヒューズ１７０中央までの距離ａ＝１０９ｍｍとしている。そして、記録材搬送方向Ｘにおいて、熱伝導部材１４０端部から温度ヒューズ１７０中央までの距離ｂ＝３ｍｍとしている。
【００６７】
（定着装置停止時（常温時）の熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係）
画像形成装置１において、定着装置１００停止時（常温時）の熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係について、図５−１（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。
【００６８】
図５−１（ａ）は熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係を加圧ローラ１１０とは反対側から見たときの図である。
【００６９】
図５−１（ａ）に示すように、熱伝導部材１４０は、温度ヒューズ１７０が設置される位置に開口部１７１を有している。開口部１７１は、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、長手幅η＝１６ｍｍであり、記録材搬送方向Ｘにおいて、短手幅ζ＝５ｍｍである。更に熱伝導部材１４０は、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向（＝基板２０７の長手方向）Ｙに沿って開口部１７１の内側に向けて延びる凸部１７２，１７３を有している。記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、凸部１７２，１７３は互いに対向している。
【００７０】
１３１，１３２はホルダ１３０に設けられた固定部である。熱伝導部材１４０は、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、開口部１７１の外側に設置された固定部１３１，１３２によってホルダ１３０に固定されている。そのため、熱伝導部材１４０はヒータ１１３からの伝熱によって固定部１３１，１３２を起点にヒータ１１３の基板２０７の長手方向に膨張する。
【００７１】
温度ヒューズ１７０は熱伝導部材１４０とは離間した位置関係を確保するようにホルダ１３０に支持されている。つまり、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、温度ヒューズ１７０と熱伝導部材１４０とは離間した位置関係となっている。
【００７２】
熱伝導部材１４０は、アルミ材料の膨張率や実験値を基に、画像形成装置１の通常プリント時におけるヒータ１１３の通常発熱時の温調温度では熱膨張しても温度ヒューズ１７０に接触せず、ヒータの異常発熱時にのみ温度ヒューズに接触するように設計してある。記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、温度ヒューズ１７０の円筒部１７０ａから凸部１７２，１７３までの離間距離をα＝０．７ｍｍとしてある。記録材搬送方向Ｘにおいて、温度ヒューズ１７０の円筒部１７０ａ中央から開口部１７１内面までの距離をε＝２．５ｍｍとしてある。
【００７３】
Ｃは熱伝導部材１４０の記録材搬送方向Ｘの中心線であり、円筒部１７０ａの中心線でもある。
【００７４】
図５−１（ｂ）は（ａ）の楕円破線部Ａの熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係を記録材搬送方向Ｘから見たときの断面図である。
【００７５】
図５−１（ｂ）に示すように、記録材厚み方向Ｚにおいて、温度ヒューズ１７０は円筒部１７０ａがヒータ１１３から距離βだけ離間している。ヒータ１１３に対する温度ヒューズ１７０の離間距離は±０．１ｍｍの精度で設定してある。熱伝導部材１４０の厚み方向の公差が±０．１ｍｍであるため、厚み０．５ｍｍの熱伝導部材１４０の熱膨張時に熱伝導部材が温度ヒューズ１７０に接触できるように距離β＝０．２５ｍｍとしてある。
【００７６】
（通常プリント時の熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係）
次に、画像形成装置１において、通常プリント時の定着装置１００の熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係について、図５−２（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。
【００７７】
図５−２（ａ）は熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係を加圧ローラ１１０とは反対側から見たときの図である。図５−２（ｂ）は（ａ）の楕円破線部Ａの熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係を記録材搬送方向Ｘから見たときの断面図である。
【００７８】
図５−２（ａ）、（ｂ）に示すように、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、通常プリント時の熱によって熱伝導部材１４０の凸部１７２は矢印Ｄ、Ｅ方向に膨張、収縮を繰り返し、凸部１７３は矢印Ｆ、Ｇ方向に膨張、収縮を繰り返す。但し、通常プリント時の温調温度による熱伝導部材１４０の膨張・収縮量では凸部１７２,１７３は温度ヒューズ１７０に接触しない位置関係となっている。
【００７９】
（ヒータ１１３異常発熱時の熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係）
次に、画像形成装置１において、定着装置１００のヒータ１１３異常発熱時の熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係について、図５−３（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。
【００８０】
図５−３（ａ）は熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係を加圧ローラ１１０とは反対側から見たときの図である。図５−３（ｂ）は（ａ）の楕円破線部Ａの熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係を記録材搬送方向Ｘから見たときの断面図である。
【００８１】
図５−３（ａ）、（ｂ）に示すように、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、ヒータ１１３の異常発熱時の熱によって熱伝導部材１４０の凸部１７２は矢印Ｅ方向に膨張し続け、凸部１７３は矢印Ｆ方向に膨張し続ける。これによって凸部１７２，１７３が温度ヒューズ１７０に接触することになる。
【００８２】
凸部１７２，１７３に接触した温度ヒューズ１７０は熱伝導部材１４０の熱により温度ヒューズの動作定格温度２３０℃を超えて作動し、これによってヒータ１１３の抵抗発熱体２０１，２０２への通電が遮断され抵抗発熱体の高温暴走が抑制される。
【００８３】
（温度ヒューズ１７０の動作実験）
実施例１の定着装置１００を搭載する画像形成装置１と、比較例１の定着装置を搭載する画像形成装置（不図示）を用いて、通常プリント時（ヒータ通常発熱時）とヒータ異常発熱時の温度ヒューズ１７０の動作実験を行った。比較例１の定着装置として温度ヒューズ１７０を開口部が存在しない熱伝導部材に直接当接させた構成の装置を用いた。
【００８４】
＜実験条件＞
環境：２３℃  ６０％Ｒ．Ｈ．
画像形成装置：ＨＰ  Ｌａｓｅｒｊｅｔ  Ｐ１１０２を３０ｐｐｍに改造したもの
定着温調温度：２３５℃  一定温調
実施例１の定着装置１００を搭載する画像形成装置１と、比較例１の定着装置を搭載する画像形成装置について、連続プリントにて１００枚の記録材を定着装置のニップ部に通過させ、通常プリント時の温度ヒューズの動作確認を行った。更に定着装置のヒータを２８０℃で温調した際のヒータ異常発熱時の温度ヒューズの動作確認を行った。実験結果を表１に示す。
【００８５】
【表１】
2019056810.tif 000003
【００８６】
表１において、比較例１の定着装置に関し、ヒータ異常発熱時は温度ヒューズ１７０が切れることによって発熱抵抗体２０１，２０２の高温暴走を抑制することができた。
【００８７】
これは温度ヒューズ１７０が最初から熱伝導部材１４０に接触しており、抵抗発熱体２０１，２０２が高温暴走をしていると熱伝導部材の温度も２４０℃まで上昇して温度ヒューズの動作定格温度（＝２３０℃）に達する。これにより温度ヒューズ１７０が切れ、抵抗発熱体２０１，２０２への通電が遮断されて抵抗発熱体の高温暴走を抑制することが可能となる。
【００８８】
通常プリント時は、温度ヒューズ１７０の動作定格温度よりも定着温調温度が２３５℃と高い設定であるため、熱伝導部材１４０の温度も上昇する。これにより温度ヒューズ１７０も２３３℃と動作定格温度に達してしまい、温度ヒューズが切れることによって抵抗発熱体２０１，２０２への通電が遮断される。従って通常プリント時にもプリント動作がストップしてしまうのである。
【００８９】
実施例１の定着装置１００に関し、ヒータ異常発熱時は温度ヒューズ１７０が切れることによって抵抗発熱体２０１，２０２の高温暴走を抑制することができた。
【００９０】
これは、通常プリント時は熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０は離間しているため温度ヒューズが切れることはない。ところが、ヒータ１１３が２８０℃に達し異常発熱してしまうと熱伝導部材は熱膨張し続け凸部１７２，１７３が０．７ｍｍ以上伸びて温度ヒューズ１７０に接触する。すると温度ヒューズ１７０の温度が２４１℃まで上昇し動作定格温度（＝２３０℃）に達することによって温度ヒューズが切れ、抵抗発熱体２０１，２０２への通電が遮断されて抵抗発熱体の高温暴走を抑制することが可能となる。
【００９１】
通常プリント時は、定着温調温度が２３５℃であるため、熱伝導部材１４０の凸部１７２，１７３がそれぞれ０．４ｍｍ伸びる。これによって凸部１７２，１７３は温度ヒューズ１７０に０．３ｍｍまで近づくものの温度ヒューズ１７０とは接触していない。また温度ヒューズ１７０はヒータ１１３とも離間しているために、温度ヒューズの温度は１８５℃となり温度ヒューズの動作定格温度まで上昇しない。よって温度ヒューズ１７０は切れることがないためにプリント動作を行うことが可能となる。
【００９２】
熱伝導部材１４０は通常プリント時の伸び量が０．４ｍｍ、ヒータ異常発熱時の伸び量が０．７ｍｍであるが、これはアルミ部材の線膨張係数、厚み、幅、長さの観点から想定どおりの伸び量である。
【００９３】
つまり、通常プリント時には温度ヒューズ１７０が熱伝導部材１４０、及びヒータ１１３と離間している。そしてヒータ１１３異常発熱時に、熱伝導部材１４０の温度変化により温度ヒューズ１７０と熱伝導部材１４０の凸部１７２，１７３との基板２０７の長手方向の位置関係が変化して、熱伝導部材と温度ヒューズが接触する。これにより通常プリント時のヒータ１１３の温調温度よりも動作定格温度の低い温度ヒューズ１７０を使用しても、ヒータ異常発熱時にのみ温度ヒューズを動作させることが可能となる。
【００９４】
本実施例では、熱伝導部材１４０に関し、温度ヒューズ１７０を設置する位置に開口部１７１を設け、開口部の内側に基板２０７の長手方向に沿って凸部１７２，１７３を設けて、ヒータ異常発熱時に凸部を温度ヒューズに接触させている。しかしながら、ヒータ異常発熱時に熱伝導部材１４０を温度ヒューズ１７０に接触させるための構成は同様な効果が得ることができれば開口部１７１と凸部１７２，１７３との組み合わせに限定されない。
【００９５】
［実施例２］
定着装置１００の他の例を説明する。本実施例では実施例１と異なる構成のみを説明する。本実施例に示す定着装置１００は、熱伝導部材１４０の構成、及び熱伝導部材と温度ヒューズ１７０との位置関係が、実施例１とは異なっている。
【００９６】
（定着装置停止時（常温時）の熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係）
画像形成装置１において、定着装置１００停止時（常温時）の熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係について、図６−１を参照しながら説明する。
【００９７】
図６−１は熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係を記録材搬送方向Ｘから見たときの断面図である。
【００９８】
図６−１に示すように、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、熱伝導部材１４０は正三角形状の支持部１７５ａ，１７５ｂを有している。ホルダ１３０と同じ材料によって形成された支持部１７５ａ，１７５ｂは熱伝導部材１４０に固定されている。これによって熱伝導部材１４０の膨張・収縮と同時に支持部１７５ａ，１７５ｂも移動する。
【００９９】
ホルダ１３０に設けられた穴部１３０ａ内において、温度ヒューズ１７０は支持部１７５ａ，１７５ｂにより支持されて熱伝導部材１４０に対して非接触に設置されている。本実施例では、温度ヒューズ１７０の左側の端縁を支持部１７５ａによって支持し、右側の端縁を支持部１７５ｂによって支持している。
【０１００】
穴部１３０ａ内には押圧部材としての板バネ１７６が設置されている。この板バネ１７６は、支持部１７５ａ，１７５ｂにより支持されて熱伝導部材１４０に対して非接触に設置された温度ヒューズ１７０を０．０７Ｎ（７００ｇｆ）の付勢力にて熱伝導部材側に押圧している。
【０１０１】
１７８はホルダ１３０に設けられた固定部である。熱伝導部材１４０は、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、支持部１７５ａ，１７５ｂ間の中央に設けられた固定部１７８のみによってホルダ１３０に固定されている。これによって熱伝導部材１４０はヒータ１１３から熱が伝わったときに固定部１７８を起点にヒータ１１３の基板２０７の長手方向に膨張する。
【０１０２】
温度ヒューズ１７０は、記録材厚み方向Ｚにおいて、温度ヒューズの円筒部１７０aが熱伝導部材１４０から距離δ＝０．８ｍｍだけ離間している。本実施例では、熱伝導部材１４０が膨張し支持部１７５ａと支持部１７５ｂが常温と比較して基板２０７の長手方向に離間量χ＝１．６ｍｍ以上離れた場合に、温度ヒューズ１７０が支持部間に落ち込んで熱伝導部材と接触するようになっている。
【０１０３】
（通常プリント時の熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係）
次に、画像形成装置１において、通常プリント時の定着装置１００の熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係について、図６−２を参照しながら説明する。
【０１０４】
図６−２は熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係を記録材搬送方向Ｘから見たときの断面図である。
【０１０５】
図６−２に示すように、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、通常プリント時の熱によって熱伝導部材１４０は矢印Ｈ、Ｉ方向、及び矢印Ｊ、Ｋ方向に膨張、収縮を繰り返す。この熱伝導部材１４０の矢印Ｈ、Ｉ方向の膨張、収縮に伴って支持部１７５ａは矢印Ｈ、Ｉ方向に移動を繰り返し、熱伝導部材の矢印Ｊ、Ｋ方向の膨張、収縮に伴って支持部１７５ｂは矢印Ｊ、Ｋ方向に移動を繰り返す。
【０１０６】
但し、通常プリント時の例えば温調温度２３０℃での膨張、収縮量では支持部１７５ａ，１７５ｂの移動量が小さい。このため、記録材搬送方向Ｘに直行する長手方向Ｙにおいて、支持部１７５ａと支持部１７５ｂとの間の距離は加熱前と比較して離間量χが最大で０．８ｍｍ増える程度である。その場合、温度ヒューズ１７０と熱伝導部材１４０の離間量δ＝０．４ｍｍと狭くなるものの、温度ヒューズが熱伝導部材に接触することはない。
【０１０７】
（ヒータ１１３異常発熱時の熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係）
次に、画像形成装置１において、定着装置１００のヒータ１１３異常発熱時の熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係について、図６−３を参照しながら説明する。
【０１０８】
図６−３は熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係を記録材搬送方向Ｘから見たときの断面図である。
【０１０９】
図６−３に示すように、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、熱伝導部材１４０は、ヒータ１１３の例えば２８０℃以上の異常発熱時の熱により矢印Ｈ、Ｋ方向に膨張し続ける。これにより支持部１７５ａが矢印Ｈ方向に常温時と比較して０．８ｍｍ以上動き、支持部１７５ｂが矢印Ｋ方向に常温時と比較して０．８ｍｍ以上動く。これによって約０．０７Ｎにて押圧されている温度ヒューズ１７０が熱伝導部材１４０に近づき最終的に熱伝導部材に接触することになる。
【０１１０】
熱伝導部材１４０に接触した温度ヒューズ１７０は熱伝導部材の熱により温度ヒューズの動作定格温度２３０℃を超えて動作し、これによってヒータ１１３の抵抗発熱体２０１，２０２への通電が遮断され抵抗発熱体の高温暴走が抑制される。
【０１１１】
（温度ヒューズ１７０の動作実験）
実施例２の定着装置１００を搭載する画像形成装置１を用いて、通常プリント時（ヒータ通常発熱時）とヒータ異常発熱時の温度ヒューズ１７０の動作実験を行った。
【０１１２】
＜実験条件＞
環境：２３℃  ６０％Ｒ．Ｈ．
画像形成装置：ＨＰ  Ｌａｓｅｒｊｅｔ  Ｐ１１０２を３０ｐｐｍに改造したもの
定着温調温度：２３５℃  一定温調
実施例２の定着装置を搭載する画像形成装置１について、連続プリントにて１００枚の記録材を定着装置のニップ部に通過させ、通常プリント時の温度ヒューズの動作確認を行った。更に定着装置のヒータを２８０℃で温調した際のヒータ異常発熱時の温度ヒューズの動作確認を行った。実験結果を表２に示す。
【０１１３】
【表２】
2019056810.tif 000004
【０１１４】
表２において、ヒータ異常発熱時は温度ヒューズ１７０が切れることによって発熱抵抗体２０１，２０２の高温暴走を抑制することができた。
【０１１５】
これは、通常プリント時の定着温調温度２３５℃では熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０は離間しているため温度ヒューズが切れることはない。ところが、ヒータ１１３が２８０℃に達し異常発熱してしまうと熱伝導部材１４０は熱膨張し続け支持部１７５ａ，１７５ｂ間が１．６ｍｍ以上伸びて温度ヒューズ１７０が熱伝導部材に接触する。すると温度ヒューズ１７０の温度が２３９℃まで上昇し動作定格温度（＝２３０℃）に達することによって温度ヒューズが切れ、抵抗発熱体２０１，２０２への通電が遮断されて抵抗発熱体の高温暴走を抑制することが可能となる。
【０１１６】
通常プリント時は、定着温調温度が２３５℃であるため、熱伝導部材１４０の膨張・収縮による支持部１７５ａ，１７５ｂの移動量は小さい。支持部１７５ａ,１７５ｂそれぞれの最大離間量は加熱前と比較して０．８ｍｍであるため、温度ヒューズ１７０と熱伝導部材１４０とは０．４ｍｍの離間状態を維持する。そのため、温度ヒューズ１７０の温度は１８１℃となり温度ヒューズの動作定格温度まで上昇しない。よって温度ヒューズ１７０は切れることがないためにプリント動作を行うことが可能となる。
【０１１７】
熱伝導部材１４０は通常プリント時の伸び量が０．８ｍｍ、ヒータ異常発熱時の伸び量が１．６ｍｍであるが、これはアルミ板の線膨張係数、厚み、幅、長さの観点から想定どおりの伸び量である。
【０１１８】
つまり、通常プリント時には温度ヒューズ１７０が熱伝導部材１４０、及びヒータ１１３と離間している。そしてヒータ１１３異常発熱時に、熱伝導部材１４０の温度変化により温度ヒューズ１７０と熱伝導部材の支持部１７５ａ，１７５ｂとの基板２０７の長手方向の位置関係が変化して、熱伝導部材と温度ヒューズが接触する。これにより通常プリント時のヒータ１１３の温調温度よりも動作定格温度の低い温度ヒューズ１７０を使用しても、ヒータ異常発熱時にのみ温度ヒューズを動作させることが可能となる。
【０１１９】
本実施例では、支持部１７５ａ，１７５ｂを正三角形状に形成しているが、温度ヒューズ１７０を熱伝導部材１４０に対して非接触に支持させることが可能であれば支持部の形状は正三角形状に限定されない。
【０１２０】
［実施例３］
定着装置１００の他の例を説明する。本実施例では実施例１と異なる構成のみを説明する。本実施例に示す定着装置１００は、ヒータ１１３の基板２０７の第二の面２０７への熱伝導部材の配置形態が実施例１とは異なる。
【０１２１】
（定着装置停止時（常温時）の熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係）
ここで、熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係について、図７（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。
【０１２２】
図７（ａ）はヒータ１１３を加圧ローラ１１０側から見たときの模式図である。図７（ｂ）は、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、ヒータ１１３と熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂとの位置関係を示す図である。なお、図７（ａ）は図４（ａ）と同じであるので詳細な説明は割愛する。
【０１２３】
図７（ｂ）に示すように、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、ヒータ１１３の基板２０７の第二の面２０７の二箇所に熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂを設けている。そしてこれらの熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂの間にホルダ１３０によって温度ヒューズ１７０をそれぞれの熱伝導部材に対して非接触に設置している。
【０１２４】
記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、熱伝導部材１４０ａは、ヒータ１１３の抵抗発熱体２０１，２０２の電極２０４，２０５側の端部λから距離Ｗｃ＝１０３．１ｍｍ内側までの領域に設置されている。熱伝導部材１４０ｂは、ヒータ１１３の抵抗発熱体２０１，２０２の導電体２０３側の端部σから距離Ｗｄ＝１０３．１ｍｍ内側までの領域に設置されている。
【０１２５】
また熱伝導部材１４０ａは熱伝導部材の端部λの内側が固定部１７４によってホルダ１３０（不図示）に固定され、熱伝導部材１４０ｂは熱伝導部材の端部σの内側が固定部１７５によってホルダに固定されている。つまり、熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂは何れも温度ヒューズ１７０側の端部がホルダに固定されていない。
【０１２６】
画像形成装置１において、定着装置１００停止時（常温時）の熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係について、図８−１を参照しながら説明する。
【０１２７】
図８−１は熱伝導部材１４０と温度ヒューズ１７０との位置関係を記録材搬送方向Ｘから見たときの断面図である。
【０１２８】
記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、温度ヒューズ１７０と熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂとは離間した位置関係となっている。熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂは、通常プリント時に熱膨張しても温度ヒューズ１７０に接触せず、ヒータ１１３の異常発熱時にのみ温度ヒューズに接触するように設計してある。
【０１２９】
本実施例では、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、定着装置停止時（常温時）の温度ヒューズ１７０と熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂとの離間距離の位置精度は±０．１ｍｍで設定してある。記録材厚み方向Ｚにおいて、定着装置停止時（常温時）の温度ヒューズ１７０と加熱ヒータ１１３との間の離間距離の位置精度は±０．１ｍｍで設置してある。
【０１３０】
本実施例においては、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、温度ヒューズ１７０と各熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂとの離間距離γ＝０．９ｍｍとしてある。記録材厚み方向Ｚにおいて、ヒータ１１３と温度ヒューズ１７０との離間距離ε＝０．２５ｍｍとしてある。
【０１３１】
（通常プリント時の熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂと温度ヒューズ１７０との位置関係）
次に、画像形成装置１において、通常プリント時の定着装置１００の熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂと温度ヒューズ１７０との位置関係について、図８−２を参照しつつ説明する。
【０１３２】
図８−２は熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂと温度ヒューズ１７０との位置関係を記録材搬送方向Ｘから見たときの図である。
【０１３３】
図８−２に示すように、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、通常プリント時の熱によって熱伝導部材１４０ａの温度ヒューズ１７０側の端部が矢印Ｌ、Ｍ方向に膨張、収縮を繰り返す。一方、熱伝導部材１４０ｂの温度ヒューズ１７０側の端部が矢印Ｎ、Ｏ方向に膨張、収縮を繰り返す。
【０１３４】
但し、通常プリント時の例えば温調温度２３０℃での膨張、収縮量では熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂの伸びが最大でも０．５ｍｍ、熱伝導部材の温度ヒューズ１７０との最も近い離間量が０．４ｍｍである。従って通常プリント時では熱伝導部材と温度ヒューズとは接触しない位置関係となっている。
【０１３５】
（ヒータ１１３異常発熱時の熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂと温度ヒューズ１７０との位置関係）
次に、画像形成装置１において、定着装置１００のヒータ１１３異常発熱時の熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂと温度ヒューズ１７０との位置関係について、図８−３を参照しつつ説明する。
【０１３６】
図８−３は熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂと温度ヒューズ１７０との位置関係を記録材搬送方向Ｘから見たときの図である。
【０１３７】
図８−３に示すように、記録材搬送方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、熱伝導部材１４０ａは、ヒータ１１３の例えば２８０℃以上の異常発熱時の熱により膨張して温度ヒューズ１７０側の端部が常温時と比較して矢印Ｍ方向に１．０５ｍｍ移動する。一方、熱伝導部材１４０ｂも、ヒータ１１３の２８０℃以上の異常発熱時の熱により膨張して温度ヒューズ１７０側の端部が常温時と比較して矢印Ｎ方向に常温時と比較して１．０５ｍｍ移動する。
【０１３８】
熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂの温度ヒューズ１７０側の端部がそれぞれ１．０５ｍｍ移動して常温時の温度ヒューズと各熱伝導部材との離間距離γ（＝０．９ｍｍ）よりも伸びることによって熱伝導部材と温度ヒューズが接触することになる。
【０１３９】
熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂに接触した温度ヒューズ１７０は熱伝導部材の熱により温度ヒューズの動作定格温度２３０℃を超えて動作し、これによってヒータ１１３の抵抗発熱体２０１，２０２への通電が遮断され抵抗発熱体の高温暴走が抑制される。
【０１４０】
（温度ヒューズ１７０の動作実験）
実施例３の定着装置１００を搭載する画像形成装置１を用いて、通常プリント時（ヒータ通常発熱時）とヒータ異常発熱時の温度ヒューズ１７０の動作実験を行った。
【０１４１】
＜実験条件＞
環境：２３℃  ６０％Ｒ．Ｈ．
画像形成装置本体：ＨＰ  Ｌａｓｅｒｊｅｔ  Ｐ１１０２を３０ｐｐｍに改造したもの
定着温調温度：２３５℃  一定温調
実施例３の定着装置を搭載する画像形成装置１について、連続プリントにて１００枚の記録材を定着装置のニップ部に通過させ、通常プリント時の温度ヒューズの動作確認を行った。更に定着装置のヒータを２８０℃で温調した際のヒータ異常発熱時の温度ヒューズの動作確認を行った。実験結果を表３に示す。
【０１４２】
【表３】
2019056810.tif 000005
【０１４３】
表３において、ヒータ異常発熱時は温度ヒューズ１７０が切れることによって抵抗発熱体２０１，２０２の高温暴走を抑制することができた。
【０１４４】
これは通常プリント時の定着温調温度２３５℃では熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂと温度ヒューズ１７０は離間しているため温度ヒューズが切れることはない。ところが、ヒータ１１３が２８０℃に達し異常発熱してしまうと熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂはそれぞれ１．０５ｍｍ伸びて温度ヒューズ１７０に接触する。すると温度ヒューズ１７０の温度が２３９℃まで上昇し動作定格温度に達することによって温度ヒューズが切れ、抵抗発熱体２０１，２０２への通電が遮断されて抵抗発熱体の高温暴走を抑制することが可能となる。
【０１４５】
通常プリント時は、定着温調温度が２３５℃であるため、熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂの膨張、収縮量は大きくなく、最大でも０．５ｍｍの伸びになる。熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂの伸び量が０．５ｍｍの場合、熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂと温度ヒューズ１７０との離間量は０．４ｍｍとなり、熱伝導部材と温度ヒューズは離間状態を維持する。そのため、温度ヒューズ１７０の温度は１８４℃となり温度ヒューズの動作定格温度まで上昇しない。よって温度ヒューズ１７０は切れることがないためにプリント動作を行うことが可能となる。
【０１４６】
熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂは通常プリント時の伸び量が０．５ｍｍ、ヒータ異常発熱時の伸び量が１．０５ｍｍであるが、これはアルミ板の線膨張係数、厚み、幅、長さの観点から想定どおりの伸び量である。
【０１４７】
つまり、通常プリント時には温度ヒューズ１７０が熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂ、及びヒータ１１３と離間している。そしてヒータ１１３異常発熱時に、熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂの温度変化により温度ヒューズ１７０と各熱伝導部材との基板２０７の長手方向の位置関係が変化して、熱伝導部材と温度ヒューズが接触する。これにより通常プリントのヒータ１１３の温調温度よりも動作定格温度の低い温度ヒューズ１７０を使用しても、ヒータ異常発熱時にのみ温度ヒューズを動作させることが可能となる。
【０１４８】
本実施例では、基板２０７の二箇所に熱伝導部材１４０ａ，１４０ｂを設けているが、ヒータ異常発熱時に熱伝導部材を温度ヒューズに接触させることが可能であれば熱伝導部材は基板の二箇所に限定されず三箇所以上でもよい。
【０１４９】
［他の実施形態］
実施例１乃至実施例３において、熱伝導部材１４０の材質をアルミニウムとしたがアルミニウム合金でもよい。
【符号の説明】
【０１５０】
１１３  セラミックヒータ、１１２  円筒状のフィルム、１４０  熱伝導部材、
１１０  加圧ローラ、１７０  温度ヒューズ、１３０  ホルダ、
１４０ａ，１４０ｂ  熱伝導部材、１７１  開口部、１７２，１７３  凸部、
１７５ａ，１７５ｂ  支持部、２０１，２０２  抵抗発熱体、
２０７  基板、２０７ａ  第一の面、２０７ｂ  第二の面、
Ｎ  ニップ部、Ｐ  記録材、Ｔ  未定着のトナー画像
【図１】
2019056810.tif 000006
【図２】
2019056810.tif 000007
【図３】
2019056810.tif 000008
【図４】
2019056810.tif 000009
【図５−１】
2019056810.tif 000010
【図５−２】
2019056810.tif 000011
【図５−３】
2019056810.tif 000012
【図６−１】
2019056810.tif 000013
【図６−２】
2019056810.tif 000014
【図６−３】
2019056810.tif 000015
【図７】
2019056810.tif 000016
【図８−１】
2019056810.tif 000017
【図８−２】
2019056810.tif 000018
【図８−３】
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