JPH04289421A - 温度検知素子及び画像形成装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置の熱ロー
ラ等の加熱手段に取り付けられ、その温度測定に使用さ
れる温度検知素子、及びこれを利用した画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トナーを用いた画像形成装置にお
いては、感光体ドラムが記録用紙上にトナーで画像を形
成したのち、熱ローラ等の加熱手段がトナーを加熱、圧
着してトナーの定着を行う。この場合、トナーを定着さ
せる熱ローラの周側面の温度は画質の良否を決定するも
のであって、同ローラには温度検知素子を取り付けて、
その温度制御を行っていた。

【０００３】この温度検知素子としては、図８に示すよ
うな構造のものが一般的であった。この素子２０は、直
径１〜２ｍｍ程度の球状のサーミスタ２４に配線２６を
接続し、これらを厚さ５〜１０ｍｍ程度の弾性体たるシ
リコンゴム２２の下面に固定している。そして、このシ
リコンゴム２２の上面には絶縁性の基板２１を固定する
一方、シリコンゴム２２の下面は前記サーミスタ２４を
覆うように厚さ５０〜２００μｍのポリイミドのテープ
２３で被覆している。また、熱伝導性を向上させるため
に、サーミスタ２４の下面には１０〜１００μｍの厚さ
を有する直径２〜７ｍｍのアルミニウム円板を固定して
おり、隙間には熱伝導性ペーストを充填してある。そし
て、この温度検知素子２０は、加熱装置、例えば画像形
成装置の熱ローラ等の表面に、サーミスタ２４側を押し
つけるようにして配置される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た温度検知素子では、球状のサーミスタ２４に配線２６
を施しているためにその接続部が弱い。そのため、熱ロ
ーラが回転する際の振動で同部分が切断させる恐れがあ
り、結果として温度検知装置及びこれを使用した画像形
成装置の耐久性に影響を与えるという問題点があった。 また、上記したように、配線２６の接続等、構造が複雑
であるため、組み立て工程が煩雑化してしまうほか、ユ
ニットとして高価になるという問題点もあった。

【０００５】そこで、本発明はこのような問題点を鑑み
てなされたものであって、その目的は、サーミスタの構
造に改良を加えることにより耐久性及び生産性に優れた
温度検知素子を提供し、それを用いた画像形成装置を形
成することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、可撓性の絶
縁性シート上に薄板状のサーミスタと電極とを形成し、
この絶縁性シートを前記サーミスタ及び前記電極を内側
にして絶縁性の弾性体に巻きつけた温度検知素子を構成
することにより上記問題点を解決している。また、トナ
ーを加熱しながら記録用紙側に圧着して定着させる熱ロ
ーラを具備する画像記録装置において、上記した温度検
知素子を構成し、この温度検知素子のサーミスタ側を前
記熱ローラの周側面に当接させて配置する画像形成装置
を構成することもできる。

【０００７】

【作用】サーミスタを薄板状に形成するとともに、この
サーミスタ及びその配線を予め絶縁性シート上に一体に
形成したため、サーミスタと配線の接触面積が増加し、
両者の接続が確実で且つ強固なものとなる。また、上記
した絶縁性シートを弾性体に巻きつけるだけで容易に温
度検知素子を製造することができ、その組み立て工程が
簡略化される。また、上記温度検知素子を使用した画像
形成装置では、同素子に起因する故障を大幅に減らすこ
とができ、装置の信頼性を高める。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の温度検知素子を画像形成装置
に使用した実施例を図１乃至図５に基づいて説明する。 図１は本実施例の温度検知素子の側断面図であり、図２
は同温度検知素子の斜視図、図３は同温度検知素子の絶
縁性シートの斜視図、さらに図４は画像形成装置の概略
図である。まず、本実施例の温度検知素子を取り付ける
、画像形成装置４０の概略を図４に基づいて説明する。

【０００９】画像形成装置４０は、複写対象を検出する
読み取り部４１と、記録用シートたる記録紙を逐次取り
出してくる紙送り出し部４２と、この記録紙に読み取り
部４１からの情報に従って画像を形成する画像記録部４
５と、さらに記録紙にその画像を定着させる定着部４７
とから構成される。すなわち、この装置は、紙送り出し
部４２から送られてくる記録紙上に、画像記録部４５の
一部をなす観光ドラム４３がトナーボトル４４からのト
ナーを用いて画像を形成し、その後、定着部４７が記録
紙を加熱、押圧して、トナーを定着させたのち、ピンチ
ローラ４９によって外部に搬出される。

【００１０】定着部４４は、熱ローラ１１を有している
。この熱ローラ１１は内部のヒータによって加熱され、
これを記録紙に押しつけることによって、トナーを定着
させる。そして、本実施例の温度検知素子１０は、この
熱ローラ１１の周側面に押しつけられるように配置して
いる。

【００１１】図１及び図２に示すごとく、温度検知素子
１０の基板７は厚さ０．１〜０．５ｍｍ程度のステンレ
ススチールまたは真鍮により形成されており、その下面
にはシリコンゴムで形成された厚さ５〜１０ｍｍ程度の
弾性体ブロック５を固定している。このとき、弾性体ブ
ロック５は長方形の基板７に対し、その長さ方向の一端
に偏って固定されており、他端が固定された場合に、同
固定位置とブロック５間に形成される舌部７ａが板バネ
としての役割を果たす。なお、これら基板７とブロック
５との固定は接着材または両面テープを使用して行うこ
とができるが、本実施例では両面テープ４を用いている
。

【００１２】図３に示す絶縁性シート２は、厚さ５０〜
３００μｍのポリイミドシートにより形成され、その上
面には薄板チップ状のサーミスタ６と配線３を固定して
いる。このサーミスタ６のチップは、シリコン基板上に
約１μｍ厚のサーミスタ膜を形成したものであって、長
さ３．２ｍｍ、幅１．６ｍｍの大きさを有するものであ
る。このサーミスタ６は、電極パターンの変更により任
意の抵抗値を実現することができる特徴を有する。また
、このサーミスタ６は従来例で示した球状のものに比べ
て絶縁性シート２との接触面積が大きく、そのために熱
を集めやすい。そのため、時定数が小さくなり、センサ
としての速応性に富むという利点を有し、従来例のよう
なアルミニウム板は必要とされない。

【００１３】一方、電極３は、サーミスタ６の固定位置
を起点として、絶縁性シート２の長さ方向に２本並列さ
せて形成したものでる。この配線３は、銅等のワイヤや
薄板を張りつけることによっても形成することができる
ほか、導電性金属をパターニングして蒸着することによ
っても形成することができる。なお、先に配線３を形成
し、この配線３に重ねるようにサーミスタ６を固定すれ
ば、両者の接続を容易に且つ確実に行うことができる。

【００１４】この絶縁性シート２は、サーミスタ６を弾
性体ブロック５の下面に押しつけた状態で、同ブロック
５の周面を覆うように接着されている。図２に示される
ごとく、絶縁性シート２の一端は基板７の端部に巻きか
けた状態で固定しており、また、その他端を基板７に形
成されたスリット７ｂを通過させて、基板７の上面に折
り返して固定している。この状態にあっては、サーミス
タ６は弾性体ブロック５側と絶縁性シート２との間に挟
まれた状態となり、また基板７上に折り返された絶縁性
シート２上面には配線３の端部が露出する。

【００１５】この温度検知素子１０の使用例を図５に示
す。同図に示すように、熱ローラ１１は内部に３００〜
１０００Ｗ程度のハロゲンヒータ１２を配置した構造を
有し、画像形成装置において記録紙上のトナーを加圧及
び加熱して定着させるものである。そして、上記温度検
知素子１０は、この熱ローラ１１の温度制御に用いる。

【００１６】温度検知素子１０の基板７は、その舌部７
ｂ側の端部をステー１４にビス止めするなどして固定し
ており、その弾性体ブロック５側の下端は前記熱ローラ
１１の周側面に接触している。このとき、その舌部７ｂ
及び同ブロック５がそれらの弾性力によりサーミスタ６
を熱ローラ１１側に押しつけるために、両者は絶縁性シ
ート２を介して密着する。サーミスタ６は熱ローラ１１
の周側面温度をモニタし、配線３に接続されたリード線
１３がこれを図示しない制御機構に伝達し、これに基づ
いてハロゲンヒータ１２の制御を行う。なお、温度検知
素子１０は、その長手方向と熱ローラ１１の回転方向と
を一致させて配置しているために、絶縁性シート２が剥
がれにくく、耐久性及び熱ローラへの密着性も良好なも
のとすることができる。

【００１７】このように本実施例の温度検知素子１０は
絶縁性シート２に配線３及びサーミスタ６を一体に固定
したものを使用しているために、組み立てが容易となり
且つ耐久性にも優れた構造とすることができる。特に、
サーミスタ６の形状を薄板状のチップにしているために
、配線３との接触面積を増加させることができ、もって
両者の接続強度を大きなものとすることができる。なお
、金属製の基板１が熱の放熱をしてしまい、その検知精
度が悪化する場合は、基板１を合成樹脂製のものに代え
、そのホルダとして金属板を用いればよい。

【００１８】次に、本発明の第２実施例を図６及び図７
に基づいて説明する。本実施例は第１実施例に対して、
基板への弾性体ブロックの取り付け位置を変更し、さら
にコネクタを取り付けたものである。図６は本実施例の
温度検知素子の斜視図を、図７は同実施例の絶縁性シー
トの斜視図を示す。図７に示すように、絶縁性シート３
７はベルトの形状を有し、その一端は幅が細くなって配
線接続部３７ａを形成している。また、この絶縁性シー
ト３７の上面には配線３９及びサーミスタ３６が前記し
た方法で形成されており、配線３９は絶縁性シート３７
の前記配線接続部３７ａに導かれ、その先端にコネクタ
３８が固定されている。

【００１９】一方、基板３２は長方形のプレートであっ
て、長さ方向両端に突起部３４を形成しており、この基
板３２の中央下面には接着剤又は両面テープを用いて弾
性体ブロック３３を固定している。これら基板３２及び
弾性体ブロック３３には、基板３２の幅方向に前記絶縁
性シート３７を巻きつけて固定している。すなわち、図
６に示すように絶縁性シート３７の端部を基板３２の上
面で重ね合わせており、前記配線接続部３７ａが自由端
として外側へ延出した構造となっている。この温度検知
素子３０を使用する際には、コネクタ３８に配線を差し
込むことによってその接続を行う。

【００２０】この温度検知素子３０は、基板３２両端の
突起部３２ａを両側で弾性的に支持することにより、弾
性体ブロック３３下面を熱ローラ１１側に押圧するよう
に使用される。ことのき、同素子１の配置は、熱ローラ
の回転方向と絶縁性シート３７の巻きつけ方向とを一致
させるように行われ、摩擦による同素子１の破損を回避
している。

【００２１】このように、本実施例の温度検知素子３０
によっては、コネクタ３８を用いることにより配線３９
に対する外部配線を容易に行うことができ、これを用い
た画像形成装置の組み立てを容易に行うことができる。 なお、これら実施例においては同温度検知素子を画像形
成装置に応用した例を説明したが、動力軸の加熱センサ
等、他の測定対象に対しても使用することができるのは
勿論である。

【００２２】

【発明の効果】このように本発明の温度検知素子によっ
ては、絶縁性シートの上面にサーミスタ及びその配線を
一体化したものを使用しているために、サーミスタと配
線の接続を確実なものとするほか、組み立てが容易とな
り、もって、耐久性及び生産性に優れた素子とすること
ができる。また、この温度検知素子を使用した画像形成
装置では、同素子に起因する故障を大幅に減らすことが
でき、もって装置の信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の温度検知素子の側断面図である。

【図２】第１実施例の温度検知素子の斜視図である。

【図３】第１実施例の絶縁性シートの斜視図である。

【図４】画像形成装置の構成説明図である。

【図５】第１実施例の温度検知素子の使用状態を示す説
明図である。

【図６】第２実施例の温度検知素子の斜視図である。

【図７】第２実施例の絶縁性シートの斜視図である。

【図８】従来の温度検知素子の斜視図である。

【符号の説明】

１０，３０　　　　　　温度検知素子　　　　　　　　
　　　　　　２，３７　　　　　　絶縁性シート ３，３９　　　　　　配線　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　５，３３　　　　　　弾性体ブロッ
ク ６，３６　　　　　　サーミスタ　　　　　　　　　　
　　　　　　７，３２　　　　　　基板 １１　　　　　　　　　　熱ローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　　可撓性の絶縁性シート上に薄板状
   のサーミスタと電極とを形成し、この絶縁性シートを前
   記サーミスタ及び前記電極を内側にして絶縁性の弾性体
   に巻きつけてなることを特徴とする温度検知素子。
2. 【請求項２】　　　　トナーを加熱しながら記録用シー
   ト側に圧着して定着させる加熱手段を具備する画像記録
   装置において、可撓性の絶縁性シート上に薄板状のサー
   ミスタと電極とを形成し、この絶縁性シートを前記サー
   ミスタ及び前記電極を内側にして絶縁性の弾性体に巻き
   つけることにより温度検知素子を構成し、この温度検知
   素子のサーミスタ側を前記熱手段の周側面に当接させて
   配置したことを特徴とする画像形成装置。