JP2002025752A - ヒーター、加熱装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】導体基板ヒーター、またこのヒーターを用いた
加熱装置、さらにはこの加熱装置を用いた画像形成装置
について、熱暴走時にはヒーターに自己断線を生じるよ
うに構造を工夫して熱暴走時の安全性を向上させるこ
と。 【解決手段】導体基材１６と、該導体基材上に形成され
たガラス転移点Ｔ１を有する絶縁ガラス層１と、該絶縁
ガラス層上に形成されたガラス転移点Ｔ２を有する抵抗
体パターン２と該抵抗体パターンへの給電をおこなう導
体パターン１４と、さらに該抵抗体パターンと導体パタ
ーンの上に形成されたガラス転移点Ｔ３を有する絶縁ガ
ラス層３を有するヒーター１７であって、前記導体基材
１６上に形成された前記各層のガラス転移点の関係が、
Ｔ１＞Ｔ３≧Ｔ２ないしＴ１＞Ｔ２≧Ｔ３となることを
特徴とするヒーター。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒーター（加熱
体）、加熱装置および画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】便宜上、加熱装置の一例としての画像加
熱定着装置について説明する。

【０００３】画像加熱定着装置は、複写機、プリンタ
ー、ファックス等の画像形成装置において、電子写真、
静電記録、磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段に
より加熱溶融性の樹脂等より成るトナーを用いて記録材
（エレクトロファックスシート、静電記録シート、転写
材シート、印刷紙等）の面に直接若しくは間接（転写）
方式で形成した画像情報に対応した未定着のトナー画像
を記録材面に永久固着画像として加熱定着処理する加熱
装置である。

【０００４】従来、そのような画像加熱定着装置には熱
ローラ方式が広く使われてきた。熱ローラ方式は、内部
にヒーターを備えた金属製のローラと、該ローラに圧接
された弾性を有する加圧ローラを基本構成として、これ
ら一対のローラによって形成される定着ニップ部に記録
材を通過させることにより、該記録材上に担持された未
定着トナー像を加熱及び加圧して定着させる方式であ
る。

【０００５】しかし、上記熱ローラ方式では、ローラの
熱容量が大きいため、ローラ表面を所望の定着温度まで
上げるのには非常に多くの時間を要していた。又、この
ため、画像出力動作を速やかに実行するためには、機械
を使用していないときにもローラ表面を或る程度の温度
に温調していなければならないという問題があった。

【０００６】その点を改善し工夫したものが特開平１０
−２９３４９０号公報に開示されている。これは、金属
ローラの表面に絶縁層と発熱層を積層してなるものであ
る。しかし、このようなローラは製造が難しく、またロ
ーラに対する電力を供給する接点が、摺動するためにノ
イズの発生や寿命が短いといった問題が発生して現実に
は実用にはいたっていない。

【０００７】そこで、本出願人は、熱ローラ方式とは異
なる、フィルム加熱方式の加熱装置を先に提案した（例
えば、特開昭６３−３１３１８２号公報、特開平２−１
５７８７８号公報、特開平４−４４０７５号公報、特開
平４−２０４９８０号公報参照）。

【０００８】このフィルム加熱方式は、耐熱性フィルム
の一面側にヒーターを、他面側に被加熱材をそれぞれ密
着せしめ、ヒーターの熱エネルギーを耐熱性フィルムを
介して被加熱材に付与する方式であり、ヒーターおよび
フィルムに低熱容量の部材を用いることができて、クイ
ックスタート性があり、スタンバイ時の消費電力も大幅
に小さい、オンデマンドタイプの加熱装置を構成するこ
とができる。

【０００９】図７にそのフィルム加熱方式の加熱装置の
一例を示した。本例はフィルム加熱方式の画像加熱定着
装置である。（ａ）は要部の拡大横断面模型図、（ｂ）
はヒーターの表面側の一部切り欠き平面模型図、（ｃ）
はヒーターの背面側の平面模型図である。

【００１０】７はヒーターであり、（ａ）において図面
に対して垂直方向を長手とする細長・薄板状で、全体に
低熱容量で、通電により発熱する部材である。

【００１１】１３はヒーター支持部材であり、図面に対
して垂直方向を長手とする、断熱性・剛性を有する部材
である。この支持部材１３の下面側に部材長手に沿っ
て、上記のヒーター７を嵌め入れることができる細長・
底浅溝状の座ぐり部１３ａを具備させてあり、この座ぐ
り部１３ａ内にヒーター７を嵌め入れて支持部材１３に
支持させてある。

【００１２】１２は肉薄の耐熱性フィルム、９は弾性加
圧ローラであり、フィルム１２を挟ませて、支持部材１
３に支持させたヒーター７と加圧ローラ９とを所定の押
圧力をもって圧接させて定着ニップ部（加熱ニップ部）
Ｎを形成させている。

【００１３】フィルム１２は不図示の駆動部材、あるい
は加圧ローラ９が回転駆動されることにより定着ニップ
部Ｎをヒーター７の下向き側の面に密着して摺動しつつ
矢印方向に移動する。

【００１４】そして、上記の定着ニップ部Ｎのフィルム
１２と加圧ローラ９との間に、被加熱材としての、未定
着トナー画像１０を担持した紙葉体(記録材)１１を導入
すると、紙葉体１１はフィルム１２と一緒に定着ニップ
部Ｎを挟持搬送されてフィルム１２を介したヒーター７
からの熱により加熱され、未定着トナー１０が紙葉体面
に加熱定着される。定着ニップ部Ｎを通った紙葉体１１
はフィルム１２の面から分離して搬送される。

【００１５】ヒーター７としては基板としてアルミナ等
の電気絶縁性・良熱伝導性・耐熱性のセラミック基板を
用いた所謂セラミックヒーターが用いられてきた。本例
のヒーター７はセラミックヒーターである。

【００１６】すなわち、１は細長・薄板状のセラミック
基板である。

【００１７】２・２はこのセラミック基板１の表面側に
基板長手に沿って形成具備させた第１と第２の並行２条
の細帯状の通電発熱抵抗体パターン（一方が第１、他方
が第２）である。

【００１８】５・５はセラミック基板表面の長手一端部
側に並べて形成具備させた第１と第２の給電用電極(電
極接点)としての２つの導体パターン（一方が第１、他
方が第２）である。第１の給電用電極５は延長パターン
部を介して第１の抵抗体パターン２の一端部と電気的に
導通している。また第２の給電用電極５は延長パターン
部を介して第２の抵抗体パターン２の一端部と電気的に
導通している。

【００１９】６は第１と第２の抵抗体パターン２・２の
他端部間を電気的に導通させてセラミック基板表面に形
成具備させた折り返し電極としての導体パターンであ
る。

【００２０】３はヒーター表面保護絶縁ガラス層であ
り、第１と第２の給電用電極５・５の部分を除いて、ヒ
ーター表面をほぼ全面的に覆わせて形成具備させてあ
る。この表面保護絶縁ガラス層３により第１と第２の抵
抗体パターン２・２、第１と第２の給電用電極５・５の
各延長パターン部、折り返し電極６が覆われることで保
護される。

【００２１】４はサーミスタ等の温度検知素子であり、
ヒーター背面側即ちセラミック基板１の裏面側の長手方
向のほぼ中央部に当接させて配設してある。

【００２２】上記のセラミックヒーター７の表面保護絶
縁ガラス層３を有する表面側がフィルム摺動面側であ
り、このセラミックヒーター７を表面側を外側に露呈さ
せて、前記支持部材１３の下面側の座ぐり部１３ａに嵌
め込んで配設してある。

【００２３】８は給電用コネクタである。ヒーター７を
配設支持させた支持部材１３の給電用コネクタ装着部に
対して所定に嵌着することで、ヒーター７の第１と第２
の給電用電極５・５に対してそれぞれ給電用コネクタ８
側の第１と第２の給電用バネ接点８ａ・８ａが加圧接触
して、ヒーター７と不図示の給電回路とが電気的に接続
される。

【００２４】ヒーター７は第１と第２の給電用電極５・
５に対して給電用コネクタ８を介して給電回路から給電
がなされることで、通電発熱抵抗体パターン２・２が長
手全長にわたって発熱することで迅速に昇温する。そし
て、その昇温情報がヒーター背面側に配設した温度検知
素子４により電圧情報に変換されて検知され、その出力
がＣＰＵ等の不図示の制御回路で演算され、ヒーター７
の温度が所定の温度に温調制御されるように、給電回路
からヒーター７へのＡＣ入力が調整される。

【００２５】このようなフィルム加熱方式を採用する定
着装置には、低熱容量のフィルム１２やヒーター７を用
いることができるため、従来の熱ローラ方式に比べてウ
エイトタイムの短縮化（クイックスタート）が可能とな
る。又、クイックスタートができることにより、非プリ
ント動作時の予熱が必要なくなり、総合的な意味での省
電力化も図ることができる。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述例のセ
ラミックヒーターのように、基板としてアルミナ等のセ
ラミック基板を用いたヒーターは、セラミックが脆いこ
と、あるいは、コストが高いこと、曲げ加工等に適さな
い等の問題があった。

【００２７】そこで、特開平９−２４４４４２号公報、
特開平１０−２７５６７１号公報では、金属上に絶縁層
を形成することで、従来のセラミック基材と同等の絶縁
性を持たせた基材を作り、その上に抵抗体パターンや、
導体パターン、最上層の絶縁摺動層を形成した加熱体
（以下、導体基板ヒーターと記す）が提案されている。

【００２８】ヒーターの熱暴走時対策、即ち温度検知素
子が故障したり、制御装置が故障したりした場合にヒー
ターへの給電が止まらずにヒーターが発熱し続ける事態
の発生によるヒーターの過昇温に対する安全対策として
は、サーモスイッチや温度フューズ等の安全対策素子を
具備させ、ヒーターの熱暴走時にはこの安全対策素子の
作動でヒーターへの給電回路を緊急遮断させる構成があ
る。

【００２９】これに加えて、ヒーターがアルミナ等のセ
ラミック基板を用いたヒーターの場合には、熱暴走時の
ヒーターの過昇温に対してセラミックの基板が熱応力に
耐えられず割れを生じ、この基板割れに伴い抵抗体パタ
ーンや導体パターンも断線して（熱暴走時のヒーターの
自己断線）、その時点でヒーターへの給電が止まること
から、これが二重の安全対策になっている。

【００３０】しかし導体基板ヒーターの場合には熱暴走
時の基板割れによるヒーターへの給電遮断は期待できな
かった。

【００３１】そこで本発明は、導体基板ヒーター、また
このヒーターを用いた加熱装置、さらにはこの加熱装置
を用いた画像形成装置についても、熱暴走時にはヒータ
ーに自己断線を生じるように構造を工夫して熱暴走時の
安全性を向上させることを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする、ヒーター、加熱装置および画像形成装置であ
る。

【００３３】（１）導体基材と、該導体基材上に形成さ
れたガラス転移点Ｔ１を有する絶縁ガラス層と、該絶縁
ガラス層上に形成されたガラス転移点Ｔ２を有する抵抗
体パターンと該抵抗体パターンへの給電をおこなう導体
パターンと、さらに該抵抗体パターンと導体パターンの
上に形成されたガラス転移点Ｔ３を有する絶縁ガラス層
を有するヒーターであって、前記導体基材上に形成され
た前記各層のガラス転移点の関係が、Ｔ１＞Ｔ３≧Ｔ２
ないしＴ１＞Ｔ２≧Ｔ３となることを特徴とするヒータ
ー。

【００３４】（２）前記（１）に記載のヒーターを有
し、該ヒーターの熱を被加熱材に直接あるいは他物を介
して伝達して被加熱材を加熱することを特徴とする加熱
装置。

【００３５】（３）前記（１）に記載のヒーターと、該
ヒーターと摺動するフィルムを有し、該フィルムを介し
た前記ヒーターからの熱により被加熱材を加熱すること
を特徴とする加熱装置。

【００３６】（４）前記（１）に記載のヒーターと、該
ヒーターと摺動するフィルムと、該フィルムを介して前
記ヒーターと圧接する加圧部材を有し、前記フィルムと
前記加圧部材とのニップで被加熱材を挟持搬送し前記フ
ィルムを介した前記加熱体からの熱で被加熱材を加熱す
ることを特徴とする加熱装置。

【００３７】（５）前記（１）に記載のヒーターと、該
ヒーターと摺動するフィルムと、該フィルムを介して前
記ヒーターと圧接する加圧部材を有し、前記フィルムと
前記加圧部材とのニップで被加熱材を挟持搬送し前記フ
ィルムを介した前記加熱体からの熱で被加熱材を加熱す
る加熱装置であって、前記加圧部材の加圧中心が前記ヒ
ーターの前記抵抗パターンを前記ニップ内に含む位置に
配置されていることを特徴とする加熱装置。

【００３８】（６）前記（２）から（５）の何れかに記
載の加熱装置において、前記被加熱材が画像を担持した
記録材であり、前記ヒーターからの熱により記録材上の
画像を加熱することを特徴とする加熱装置。

【００３９】（７）前記（２）から（５）の何れかに記
載の加熱装置において、被加熱材が未定着トナー画像を
保持した紙葉体であり、前記ヒーターの熱で前記未定着
トナー画像を前記紙葉体に永久像として定着させること
を特徴とする加熱装置。

【００４０】（８）記録材上に未定着トナー画像を形成
する作像手段と、記録材上に未定着トナー画像を熱定着
させる像加熱手段と、を有する画像形成装置において、
前記像加熱手段が（２）から（５）の何れかに記載の加
熱装置であることを特徴とする画像形成装置。

【００４１】〈作 用〉即ち、上記のようなガラス転移
点の関係を有する層構成のヒーターにすることで、ヒー
ターの熱暴走時に過昇温が始まると最初に抵抗体パター
ンがガラス転移点Ｔ２で軟化する。続いて、表層の絶縁
ガラス層がガラス転移点Ｔ３で軟化し始めることで部分
的に抵抗体パターンが自己断線し、この時点でヒーター
には電流が流れなくなるためにヒーターの発熱がとめら
れる。すなわち、最初に抵抗パターンを溶けさせ、次に
表層ガラスを溶けさせることで、抵抗パターンを断線さ
せた後に、絶縁ガラスが抵抗体パターン端面を覆うため
抵抗体パターンが短絡することなく導通が完全に遮断さ
れる。

【００４２】あるいは、加熱装置に組み込まれている場
合は、Ｔ２≧Ｔ３であっても、表層の絶縁ガラスから
は、加圧部材等に熱が奪われるため、抵抗体パターンよ
りも温度が低めになる。したがって、加熱装置のなかで
は、先に抵抗体パターンの方が溶融する状態が実現でき
る。

【００４３】いずれの場合でも、最下層の絶縁ガラス層
が溶融しないでいることが導電性基板との絶縁を確保す
るために必要であるので、ガラス転移点Ｔ１は最も高く
設定してある。

【００４４】かくして、導体基板ヒーター、またこのヒ
ーターを用いた加熱装置、さらにはこの加熱装置を用い
た画像形成装置についても、熱暴走時にはヒーターに自
動的に自己断線を生じさせて熱暴走を効果的に停止させ
て安全性を向上させることができる。

【００４５】また加圧位置との組み合わせで、このヒー
ターをより効果的に暴走を止められる構成とすることが
可能である。

【００４６】

【発明の実施の形態】〈実施例１〉（図１〜図５） （１）画像形成装置例 図１は画像形成装置の一例の概略構成模型図である。本
例の画像形成装置は転写式電子写真プロセス利用の複写
機あるいはプリンターまたはファクシミリである。

【００４７】２１はドラム型の電子写真感光体であり、
矢印の反時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。

【００４８】２２は帯電ローラであり、感光体２１に所
定の押圧力をもって当接させてあり、これに不図示の電
源部から所定の帯電バイアスが印加されて、回転する感
光体２１の周面が所定の極性・電位に一様に帯電処理さ
れる。

【００４９】その感光体２１の帯電処理面に不図示の像
露光手段（原稿画像投影手段、レーザービームスキャナ
等）により画像露光２３がなされることにより感光体面
に露光画像パターンに対応した静電潜像が形成される。

【００５０】２４は現像装置であり、感光体面の静電潜
像がトナー画像として正規現像または反転現像される。

【００５１】２５は転写ローラであり、感光体２１に所
定の押圧力をもって当接させて転写ニップ部を形成させ
ている。その転写ニップ部に、不図示の給紙部から所定
の制御タイミングにて転写材シート（枚葉体）１１が給
紙され、また転写ローラ２５に不図示の電源部から所定
の転写バイアスが印加されることで、転写ニップ部に給
紙された転写材シート１１の表面側に感光体２１側のト
ナー画像が順次に転写されていく。

【００５２】転写ニップ部を通った転写材シート１１は
感光体２１面から分離されて画像加熱定着装置２７に搬
送され、担持している未定着トナー画像の熱定着処理を
受けて排紙される。

【００５３】また転写材シート分離後の感光体面はクリ
ーニング装置２６により転写残トナー等の付着残留物の
除去を受けて清浄面にされ、繰り返して作像に供され
る。

【００５４】（２）画像加熱定着装置２７ 本例における画像加熱定着装置２７は加圧ローラ駆動型
・テンションレスタイプのフィルム加熱方式の加熱装置
である。図２は該装置の概略構成図である。

【００５５】１７は本発明に従う加熱体としての導体基
板ヒーターであり、図面に対して垂直方向を長手とする
細長・薄板状で、全体に低熱容量の部材である。このヒ
ーター１７の構造については次の（３）項で詳述する。

【００５６】１３は横断面略半円形樋型の加熱体支持部
材（以下、ステーと記す）であり、断熱性・剛性を有す
る部材である。このステー１３の下面側にステー長手に
沿って、上記の導体基板ヒーター１７を嵌め入れること
ができる細長・底浅溝状の座ぐり部１３ａを具備させて
あり、この座ぐり部１３ａ内に導体基板ヒーター１７を
嵌め入れてステー１３に支持させてある。図４はステー
１３と導体基板ヒーター１７との分解斜視模型図であ
る。ステー１３は、ＰＰＳや液晶ポリマー、フェノール
樹脂といった耐熱樹脂に、ガラスを入れて強度を増した
ものを用いる。これらの樹脂は成型用の型に注入されて
用いられる。

【００５７】１２は円筒状の薄肉の耐熱性フィルム（定
着フィルム）であり、ヒーター１７を配設したステー１
３に対してルーズに外嵌させてある。

【００５８】９は加圧回転体としての弾性加圧ローラで
ある。芯金９ａと、該芯金に同心一体に設けたシリコン
ゴム等の離型性のよいゴム弾性層９ｂからなり、芯金９
ａの両端部をそれぞれ装置の不図示のシャーシ側板間に
軸受を介して回転自由に支持させてある。

【００５９】この加圧ローラ９の上側に、上記のヒータ
ー１７を配設し、円筒状のフィルム１２を外嵌したステ
ー１３を、ヒーター１７側を下向きして対向位置させ、
ステー１３に不図示の付勢手段により押し下げ力を作用
させてヒーター１７の下向き面をフィルム１２を挟ませ
て加圧ローラ９の上面に対してゴム弾性層９ｂの弾性に
抗して所定の押圧力で圧接させてある。これによりヒー
ター１７と弾性加圧ローラ９との間にフィルム１２を挟
んで所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。

【００６０】加圧ローラ９は不図示の駆動手段により時
計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ロー
ラ９の回転による該ローラの外面とフィルム１２の外面
との、定着ニップ部Ｎにおける圧接摩擦力で円筒状のフ
ィルム１２に回転力が作用して、該フィルム１２がその
内面が定着ニップ部Ｎにおいてヒーター１７の下向き面
に密着して摺動しながら矢印の反時計方向に加圧ローラ
９の回転周速度に略対応した周速度をもってステー１３
の外回りを回転状態になる（加圧ローラ駆動方式）。

【００６１】ステー１３はこの回転するフィルム１２の
ガイド部材としても機能している。１３ｂ（図４）はこ
のステー１３の側壁部の外面に長手に沿って間隔を空け
て設けたフィルム回転方向のリブである。このリブの存
在によりステー側壁部外面と回転フィルム内面との摺動
抵抗が低減する。

【００６２】またヒーター１７の下向き面とフィルム１
２の内面との間に耐熱性グリス等の潤滑剤を介在させる
ことで、上記のフィルム１２の回転をより滑らかなもの
にすることができる。

【００６３】加圧ローラ９が回転駆動され、それに伴っ
て円筒状フィルム１２が回転状態になり、後述するよう
にヒーター１７に通電がなされて該ヒーター１７の発熱
で定着ニップ部Ｎが所定の温度に立ち上がって温調され
た状態において、定着ニップ部Ｎのフィルム１２と加圧
ローラ９との間に未定着トナー画像１０を担持した転写
材シート１１が導入され、定着ニップ部Ｎにおいて転写
材シート１１のトナー画像担持面側がフィルム１２の外
面に密着してフィルムと一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬
送されていく。この挟持搬送過程において、ヒーター１
７の熱がフィルム１２を介して転写材シート１１に付与
され、転写材シート１１上の未定着トナー１０が加熱溶
融定着される。転写材シート１１は定着ニップ部Ｎを通
過すると、回転するフィルム１２の外面から曲率分離し
て搬送される。

【００６４】（３）導体基板ヒーター１７ 図３の（ａ）は本例の導体基板ヒーター１７の表面側の
一部切り欠き平面模型図、（ｂ）は背面側の平面模型
図、（ｃ）は縦断面模型図である。

【００６５】このヒーター１７は、導電性基材（導体基
材）１６の表面のほぼ全域に第一の絶縁層としての絶縁
ガラス層１５を形成する。そしてこの絶縁ガラス層１５
の上に、前述した図７のセラミックヒーター７とほぼ同
様に、第１と第２の並行２条の細帯状の通電発熱抵抗体
パターン２・２と、第１と第２の給電用電極としての導
体パターン５・５と、折り返し電極としての導体パター
ン６と、第二の絶縁層としてのヒーター表面保護絶縁ガ
ラス層３を形成具備させたものである。

【００６６】導電性基材１６にはガラスとの熱膨張係数
をあわせやすいＳＵＳ４３０といった金属等が用いられ
る。該基材１６の長さは２７０ｍｍで、幅は５ｍｍから
１５ｍｍ、厚さは０．５ｍｍから２ｍｍの間が好まし
い。薄すぎると、印刷後に熱膨張率の差で大きな反りが
発生して、組み立てがしづらくなる。また、厚すぎると
ヒーターの熱容量が大きくなり、背面からサーミスタ等
を当接させた場合に、応答が遅れて望ましい制御が困難
になる。これは、定着不良や、光沢ムラ、オフセットと
いった画像問題の発生原因となる。

【００６７】第一の絶縁層としての絶縁ガラス層１５
は、１．５ｋＶ以上の耐圧を持たせるために、３０ミク
ロンから１００ミクロンの厚みで形成され、ピンホール
を防止するためには、複数回印刷する方法を取ることが
好ましい。また、導電性基材１６とこの絶縁ガラス層１
５との接着性をますために、導電性基材１６をサンドブ
ラストやエッチング等で粗し処理し、脱脂した後に、絶
縁ガラス層１５を印刷するとよい。この絶縁ガラス層１
５が、耐圧のみならず、抵抗体パターン２・２で発生す
る熱が基材１６側へ逃げることを防止する役目も果たす
ため、熱伝導率は、２Ｗ／ｍ.Ｋ以下が好ましい。

【００６８】さらにこの絶縁ガラス１５の上には、抵抗
体パターン２・２と、導体パターン５・５、６が印刷さ
れる。抵抗体パターンはレターサイズの幅２１６ｍｍを
内包するだけの長さが求められる。

【００６９】さらに最上層として、第二の絶縁層として
ヒーター表面保護絶縁ガラス層３が印刷される。この表
面保護絶縁ガラス３には、フィルム１２との摺動性のた
めに平滑性が求められるとともに、絶縁性、高い熱伝導
性（好ましくは２Ｗ／ｍ.Ｋ以上）が求められる。

【００７０】上記のガラス層、抵抗パターン、導体パタ
ーンといったものは、従来のセラミックヒーターと同様
にスクリーン印刷を用いて印刷後に焼成して作られる。

【００７１】ここで、ヒーターの導体基材１６上に形成
する第一の絶縁層としての絶縁ガラス層１５のガラス転
移点をＴ１とし、その上に形成される抵抗体パターン層
２と抵抗体パターンへの給電をおこなう導体パターン層
１４のガラス転移点をＴ２とし、更にその上に形成する
第2の絶縁層としての表面保護絶縁ガラス層３のガラス
転移点をＴ３としたとき、各層のガラス転移点の関係が
Ｔ１＞Ｔ３≧Ｔ２となるようにしてある。

【００７２】通常、Ｔ１は８５０度以上、Ｔ２，Ｔ３は
８００から８５０度未満で選択される。

【００７３】通常は、Ｔ２をＴ３より高くしておいた方
が、印刷と焼成を繰り返してパターンを形成していく場
合は好ましい。なぜなら、上にから高いガラス転移点の
ものを印刷して焼成すると先に印刷焼成していたものが
溶けて、後から印刷した層に拡散する可能性があるから
である。ただ、これもペーストの溶融時の粘性をアルミ
ナ等のフィラーや、金属塩を添加することで調整すれば
対策できる。

【００７４】その結果、ヒーター１７に熱暴走が始まる
と最初に抵抗体パターン２がガラス転移点温度Ｔ２で溶
け始め、ついで、最上層の表面保護絶縁ガラス層３がガ
ラス転移点Ｔ３に達すると軟化がはじまり抵抗体パター
ン２がこの層に侵入して、その結果として本来の抵抗体
パターン２の断面積が部分的に減少してその部分が焼き
きれて、電流が遮断されて暴走が停止される。

【００７５】この様子を図５に示す。（ａ）は正常な状
態でのヒーターの一部切欠き図で、最上層の表面保護絶
縁ガラス３は省略している。（ｂ）は熱暴走時の状態で
抵抗体パターン２の一部が焼損して、周囲の表面保護絶
縁ガラス３が矢印のごとく侵入して焼損後の抵抗体パタ
ーン２の端部を覆い絶縁性を確保することが出来る。し
たがって抵抗体パターン２が切れて温度が下がり始める
と絶縁性があがって完全に導通をとめることができる。

【００７６】〈実施例２〉（図６） 本実施例２は、前述実施例１におけるヒーター１７と加
圧ローラ９によって形成されるニップＮとの位置関係に
関するものである。

【００７７】加圧ローラ等の加圧部材は、図６に示した
下方からの矢印のごとく、ニップＮ内で抵抗体パターン
２のほぼ中央を加圧するようになっている。この結果と
して、熱暴走が始まり抵抗体パターン２が溶融しさらに
表層の表面保護絶縁ガラス層３が軟化し始めると抵抗体
パターン２を図６の（ａ）のような正常な位置から、
（ｂ）に示したようなニップの外方向に押し出すことに
なりこれによって、本来あった破線の位置に残っている
パターンとの間で断線が生じて、電流が流れなくなって
暴走が止められる。

【００７８】これは、抵抗体パターン２が1本の場合
は、その中央に圧がかかることが好ましいが、複数本の
抵抗体パターン２がある場合には、図６のごとくそれら
のほぼ中央に加圧の中心がくるようにした方が、溶融し
た抵抗体パターン２同士が再び隣同士で接続することを
防ぐために好ましい。

【００７９】このように加熱装置に組んだ状態では、表
層の絶縁ガラス３のガラス転移点が低くても、加圧ロー
ラ等の当接物に熱が放散されて、抵抗体パターン２に比
べて温度が上がらないため、先に溶け出すことがない。
したがって、Ｔ１＞Ｔ２≧Ｔ３としておけるので、前述
実施例１で必要であった抵抗体パターン２と表層の絶縁
ガラス３との拡散混合の問題はない。

【００８０】〈その他〉 １）フィルム加熱方式の加熱装置において、エンドレス
ベルト状のフィルムをテンションを与えて懸回張設し、
これを回転駆動させる装置構成にすることもできる。ま
た、ロール巻きにした長尺の有端フィルムを用い、これ
を繰り出し軸側からヒーターを経由させて巻き取り軸側
へ所定の速度で走行させるように装置構成することもで
きる。

【００８１】２)また本発明の加熱体はフィルム加熱方
式の加熱装置ばかりではなく、加熱体支持体に支持させ
た加熱体を被加熱材に直接接触させて加熱する等の加熱
装置等にも適用できることは勿論である。

【００８２】３）また本発明の加熱装置は画像加熱定着
装置としてばかりではなく、その他、例えば、画像を担
持した記録材を加熱してつや等の表面性を改質する像加
熱装置、仮定着処理する像加熱装置、シート状物を給送
して乾燥処理・ラミネート処理する等の加熱装置、イン
クジェットプリンタ等に用いられる乾燥用の加熱装置に
用いられるヒーター、ないしこのヒーターを用いた加熱
装置等として広く使用出来ることは勿論である。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、導
体基板ヒーター、またこのヒーターを用いた加熱装置、
さらにはこの加熱装置を用いた画像形成装置について
も、熱暴走時にはヒーターに自動的に自己断線を生じさ
せて熱暴走を停止させることが可能となり、安全性を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 画像形成装置の一例の概略構成模型図

【図２】 定着装置の概略構成模型図

【図３】 導体基板ヒーターの構成模型図

【図４】 ヒーターとステーの分解斜視模型図

【図５】 ヒーターの熱暴走時の自己断線の説明図

【図６】 実施例２の説明図

【図７】 フィルム加熱方式の加熱装置と、セラミック
ヒーターの例の説明図

【符号の説明】

１・・セラミック基板（ヒーター基板）、２・・通電発
熱抵抗体パターン、３・・表面保護ガラス層（第二の絶
縁層）、４・・温度検知素子、５・・給電用電極（導体
パターン）、６・・折り返し電極（導体パターン）、７
・・セラミックヒーター(加熱体)、８・・給電用コネク
タ、９・・加圧ローラ、１０・・トナー像、１１・・紙
葉体(転写材シート)、１２・・耐熱性フィルム（定着フ
ィルム）、１３・・加熱体支持部材（ステー）、１３ａ
・・座ぐり部、１５・・第一の絶縁層、１６・・導体基
板、１７・・導体基板ヒーター(加熱体)、Ｎ・・定着ニ
ップ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 室岡 謙 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 征矢 隆志 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H033 AA24 AA42 BA11 BA12 BA25 BA26 BA27 BA31 BA32 BE03 3K058 AA14 AA16 BA18 DA04 GA06 3K092 PP18 QA05 QB64 RF03 RF09 RF12 RF22 VV28 VV40

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体基材と、該導体基材上に形成された
   ガラス転移点Ｔ１を有する絶縁ガラス層と、該絶縁ガラ
   ス層上に形成されたガラス転移点Ｔ２を有する抵抗体パ
   ターンと該抵抗体パターンへの給電をおこなう導体パタ
   ーンと、さらに該抵抗体パターンと導体パターンの上に
   形成されたガラス転移点Ｔ３を有する絶縁ガラス層を有
   するヒーターであって、前記導体基材上に形成された前
   記各層のガラス転移点の関係が、Ｔ１＞Ｔ３≧Ｔ２ない
   しＴ１＞Ｔ２≧Ｔ３となることを特徴とするヒーター。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のヒーターを有し、該ヒ
   ーターの熱を被加熱材に直接あるいは他物を介して伝達
   して被加熱材を加熱することを特徴とする加熱装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のヒーターと、該ヒータ
   ーと摺動するフィルムを有し、該フィルムを介した前記
   ヒーターからの熱により被加熱材を加熱することを特徴
   とする加熱装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のヒーターと、該ヒータ
   ーと摺動するフィルムと、該フィルムを介して前記ヒー
   ターと圧接する加圧部材を有し、前記フィルムと前記加
   圧部材とのニップで被加熱材を挟持搬送し前記フィルム
   を介した前記加熱体からの熱で被加熱材を加熱すること
   を特徴とする加熱装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のヒーターと、該ヒータ
   ーと摺動するフィルムと、該フィルムを介して前記ヒー
   ターと圧接する加圧部材を有し、前記フィルムと前記加
   圧部材とのニップで被加熱材を挟持搬送し前記フィルム
   を介した前記加熱体からの熱で被加熱材を加熱する加熱
   装置であって、前記加圧部材の加圧中心が前記ヒーター
   の前記抵抗パターンを前記ニップ内に含む位置に配置さ
   れていることを特徴とする加熱装置。
6. 【請求項６】 請求項２から５の何れかに記載の加熱装
   置において、前記被加熱材が画像を担持した記録材であ
   り、前記ヒーターからの熱により記録材上の画像を加熱
   することを特徴とする加熱装置。
7. 【請求項７】 請求項２から５の何れかに記載の加熱装
   置において、被加熱材が未定着トナー画像を保持した紙
   葉体であり、前記ヒーターの熱で前記未定着トナー画像
   を前記紙葉体に永久像として定着させることを特徴とす
   る加熱装置。
8. 【請求項８】 記録材上に未定着トナー画像を形成する
   作像手段と、記録材上に未定着トナー画像を熱定着させ
   る像加熱手段と、を有する画像形成装置において、前記
   像加熱手段が請求項２から５の何れかに記載の加熱装置
   であることを特徴とする画像形成装置。