JPH03223879A - 過昇温防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は定着装置等に用いられ、回転体の過昇温を防止
する過昇温防止装置に関する。

［従来技術］ 第４図は従来の熱ローラ定着装置の概略の斜視図である
。

第４図において、１はアルミニウム等の芯金材上に４フ
ツ化エチレン樹脂等の層を設けた加熱定着部材としての
定着ローラー　２はステンレス鋼等の芯金２ａ上にシリ
コンゴム等の弾性体層２ｂを設けた加圧ローラーである
。

定着ローラー１内にはその長平方向に沿って加熱手段と
してのヒーター３が配設され、このヒーター３は、定着
ローラー１が所定温度を超えて過熱したとき、これを検
知して回路を遮断するローラーに当接する過昇温防止素
子４と制御手段としての温調回路５により制御されてヒ
ーター３への通電をオン−オフするリレー６とを介して
電源７に接続されており、温調回路５は定着ローラー１
の温度を検知する検知手段としての感温素子８の出力に
応じてリレー６をオン−オフ制御するようになっている
。

定着ローラー１はギア１０，１１．１２およびチェーン
１３を介してモーターＭによって回転駆動さね、該定着
ローラー１の回転に伴い加圧ローラー２が従動回転され
るようになっている。

Ｐは未定着画像１４を有する記録材で、定着ローラー１
と加圧ローラー２との間を加熱されながら挟持搬送され
ることにより未定着像の定着が行なわれる。

以上の構成において、リレー６が故障してヒーター３が
通電され続けると、定着ローラー１が所定温度以上に加
熱されて過昇温防止素子４か作動してヒーター３への通
電が断たれる。

過昇温防止素子としては、温度ヒユーズやサーモスイッ
チが用いられる。

このように過昇温防止素子は、定着ローラーに当接して
使用するために、定着ローラーとの当接面にトナーや紙
粉がたまり、定着ローラーの表層にコートしであるＰＦ
Ａ等の離形層を摩耗させてしまいオフセットを生じさせ
るという問題点かあった。

また、溜まっていたトナーがこぼれ落ちて記録材に付着
して画像を汚すといった問題点もあった。

これらの対策として、過昇温防止装置を定着ローラーに
非接触して近接に配置する事も考えられている。

［発明が解決する問題点］ しかし、このように定着ローラーに過昇温防止素子を非
接触で設ける場合、熱伝導が遅い為に、過昇温を検知し
てヒーターへの通電を遮断するのが遅くなり発煙を生じ
て問題になっていた。また、検知精度を高めるために定
着ローラーとの間隙の精度を非常に高くする必要がある
がこれは、技術的に困難であるとともにコストアップに
なフてしまう。

［問題点を解決する手段］ 上記問題点を解決する本発明は、加熱源により加熱され
る回転体と、この回転体に非接触で配置され回転体の異
常品温時加熱源への通電路を遮断する過昇温防止素子と
、を有する過昇温防止装置において、回転体と過昇温防
止素子間の距離を保償するスペーサ部材の少なくとも一
部には軟化点が過昇温防止素子の作動温度より犬であり
、且つ、異常品温時過昇温防止素子の作動前に軟化する
軟化部材を有することを特徴とするものである。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図に本発明の実施例の斜視図を示す。図において、
１は定着ローラーであり、アルミニウムや鉄の芯金の表
面にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の耐熱離型層を被覆したもので
ある。芯金内には、ヒーター（不図示）が入っておりこ
れを加熱するようになっている。定着ローラー１の両端
はベアリング２１ａ、２１ｂによって回転自在に保持さ
れている−このベアリング２目士侶１１躬２２ａ、２２
ｂによって支持されている。２は加圧ローラーであって
、ステンレス等の芯金の周囲にシリコーンゴム等の耐熱
弾性層を形成したものである。芯金の両端は軸受け１９
に支持され、加圧バネ２０で定着ローラー１に押しつけ
られている。定着ローラー１の表面温度は、不図示の感
熱素子と制御回路によって所定の温度に保持される。

このような構成で、過昇温時ヒーターへの通電路を遮断
する過昇温防止素子４はシャフト１６に取り付けられて
いる。シャフト１６の両端には耐熱樹脂製のスペーサー
１５ａ、１５ｂがあり、これによってシャフト１６およ
び過昇温防止装置４は定着ローラー１に対して一定の間
隙を維持するようになっている。スペーサー１５の当接
する定着ローラー１の表面には、摩耗防止のためにＰＦ
ＡやＰＴＦＨの被覆があることが好ましい。

またスペーサー１５にトナーや紙粉が堆積しないように
通紙域外で当接させることが好ましい。スペーサー１５
は通常の仕様状態では軟化せず、かつ過昇温状態で軟化
するものを選ぶ。通常の定着装置においては、定着ロー
ラー温度は２００℃以下であり、それより高い温度にな
った場合に軟化する樹脂を選へはよい。

例えはポリアミドイミド（軟化温度２７４℃）、カラス
繊維入りポリエーテルサルホン（軟化温度２１６℃）、
ガラス繊維入りポリエチレンテレフタレート（軟化温度
２３５℃）、ガラス繊維入りポリアミド（軟化温度２２
８℃）等の軟化温度が２００℃をこえた樹脂がスペーサ
ー１５として使用できる。

尚、軟化温度はＪ　Ｉ　５Ｋ２５３１環球法による。

また、本実施例では、スペーサーの軟化温度Ｔ、は過昇
温防止素子の作動温度Ｔ２よりも大としている。

このため、スペーサーが軟化した時、すぐに過昇温防止
素子はローラーに当接して作動しヒーターへの通電をオ
フする。

また、定着ローラー１はローラー軸方向に温度分布を有
する場合がある。

第７図は過昇温中のローラー温度分布の一例である。ス
ペーサー位置と過昇温防止素子位置とでは、△Ｔたけ過
昇温防止素子位置の方のローラー温度が高い。

このように温度差△Ｔがある場合、Ｔ１△Ｔ＞Ｔ２にな
るようにスペーサー樹脂と過昇温防止素子を選択するこ
とが好ましい。

［実施実験例］ 定着ローラー　ヒーターは前述実施例と同様のものを使
用し、ガラス繊維入りポリエチレンテレフタレート製の
スペーサー（軟化温度２３５℃）で、サーモスイッチと
定着ローラー間を０．５ｍｍに保持した。その結果、サ
ーモスイッチの作動温度と定着ローラーの過昇温度の関
係は第５図の実線Ａのようになった。この結果作動温度
２００℃から２３０℃のサーモスイッチを使用でき、も
っとも作動温度の低い２０・０℃のサーモスイッチでも
プリント中に誤って差動することはなかった。

［比較実験例］ 定着ローラーとして長さ２６０ｍｍ、外径３０ｍｍ、肉
圧３．Ｏｍｍのアルミニウムの芯金にＰＦＡを２５μｍ
被覆したものを用意し、内部に７５０Ｗのヒーターをい
れた。過昇温防止装置としては、サーモスイッチを定着
ローラーから０．５ｍｍｊ［ｌｌして保持した。作動温
度の異なるサーモスイッチをこの定着器に取り付けて室
温２０℃から強制的に昇温させてサーモスイッチの作動
したときの定着ローラー温度を測定した。結果を第５図
の破線Ｂで示す。２００℃の作動温度σ〕サーモスイッ
チを使用すると定着ローラーの温度は４２０℃まであが
り発煙が生じた。一方、１９０℃の作動温度のサーモス
イッチを使用すると、昇温は３８０℃まで低下するか、
プリント中にサーモスイッチが暖まり、過昇温でもない
のにサーモスイッチが作動して、プリンタを作動できな
くしてしまった。

第６図に本発明の別の実施例を示す。

前述実施例においては、スペーサ−１５全体を耐熱樹弓
旨で形成したが、第６図のようにスペーサーの一部であ
る定着ローラー１に当接する部分２４のみを耐熱樹脂と
し、他の部分２５により耐熱性の低い樹脂を使用するこ
とで、前述の実施例より低温て過昇温を防止でき、かつ
コストの安いスペーサーを作ることかできる。定着ロー
ラーに当接する部分２４は前述の実施例と同様にポリア
ミドイミドなどが使用できる。また２５の部分には、ボ
ワカーボやガラス１８Ｍ入りポリブチレンテレフタレー
ト、ボリアリレート等を使用することができる。このよ
うにスペーサー１５を２つ以上の部品で構成することで
、過昇温時には、２５の部分が早くとけ過昇温防止装置
が定着ローラー１に接近して早めにヒーターへの通電を
とめられる。一方で通常状態では、２５を熱変形温度以
下に保つことができ誤まって過昇温防止装置が定着ロー
ラーに接近し作動することがない。また高価な耐熱樹脂
の使用量を減らしコストを下げることもできる。

第３図に本発明の更に別の実施例を示す。本構成におい
ては、過昇温防止素子４は固定されておリ、過昇温時に
は断熱ブツシュ２３か融けることにより定着ローラー１
が加圧ローラー２に押し上げられて定着ローラーｌと過
昇温防止装置４が接近し早めに過昇温防止装置４を働か
せるものである。断熱ブツシュ２３が融けたときに加圧
ローラー２に押されて定着ローラー１の移動する方向か
過昇温防止素子４に近づくように加圧ローラ２の加圧方
向および過昇温防止素子４の位置か決められる。最も好
ましいのは、加圧ローラーの加圧方向の延長上に過昇温
防止装置４があることである。第３図（ａ）は通常の状
態であり、（ｂ）は過昇温時に断熱ブツシュ２３が融け
て定着ローラー１と過昇温防止装置４が当接した状態を
示している。

［発明の効果］ 以上説明したように通常状態においては、過昇温防止装
置を定着ローラーに対して非接触とすることで、定着ロ
ーラーの被覆にダメージを与えることかなく、かつ、ト
ナーや紙粉がたまってこぼれだし記録材を汚すという問
題も解決された。また過昇温時には、定着ローラーと過
昇温防止素子が接触するので、早期にヒーターへの通電
を遮断てき、発煙、発火を防止することか可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の斜視図、 第２図（ａ）及び第２図（ｂ）は本発明の実施例の縦断
面図、 第３図（ａ）及び第３図（ｂ、）？Ｓ本発明の他の実施
例の縦断面図、 第４図は従来例の斜視図、 第５図はサーモスイッチの作動温度と定着ローラー温度
との相関図、 第６図は本発明の他の実施例の縦断面図、第７図は過昇
温中の定着ローラー温度の軸方向分布図。 ｌは定着ローラー ２は加圧ローラー ３はヒーター ４は過昇温防止素子 １５はスペーサー １６はシャフト １７はハネ １８は長大 ２０は加圧ハネ ２１はヘアリング ２２は側板 ２３は断熱ブツシュ 第２図 （ρ） （しり （久） ル） 第５図 βν 乙Ｖ 乙？ とＩＣノ ブーモヌイッ−ｊ作ｈ５１ＵＬ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱源により加熱される回転体と、この回転体に
   非接触で配置され回転体の異常昇温時加熱源への通電路
   を遮断する過昇温防止素子と、を有する過昇温防止装置
   において、回転体と過昇温防止素子間の距離を保償する
   スペーサ部材の少なくとも一部には軟化点が過昇温防止
   素子の作動温度より大であり、且つ、異常昇温時過昇温
   防止素子の作動前に軟化する軟化部材を有することを特
   徴とする過昇温防止装置。
2. （２）上記軟化部材は樹脂製の軸受であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の過昇温防止装置。
3. （３）上記軟化部材は断熱ブッシュであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の過昇温防止装置。