JPH043324Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案が属する産業上の利用分野） 本考案は複写機、レーザービームプリンター或
は印刷器等の記録装置に利用されているような未
定着像を記録材に加熱定着する装置に関し、特
に、装置の過昇温を防止する装置に関する。

（従来技術） 近年、加熱定着装置には、熱効率、定着性の安
定性が良い等の理由で一対のローラ型定着が採用
されている。

熱ローラを形成するにはローラ外部又は内部に
加熱ヒータを設けて行うことが実施されている。
そして定着可能な温度にローラ表面が加熱される
ことになるが、これに要する待ち時間を避けるこ
とはできない。

最近では、この待ち時間を短縮するために、第
４図，第５図に示すような構成、即ち、数mm圧の
金属円筒ローラに数十μのオフセツト防止層を被
覆した加熱ローラ１と、その内部の加熱源８と、
加熱定着部のニツプを形成するための弾性加圧ロ
ーラ２と、公知の案内ガイド６、分離爪５，７及
び加熱ローラ１の温調用サーミスタ３、温度ヒユ
ーズ又はサーモスイツチ等の安全器１０とが設け
られ、その制御が温度制御手段９によつて行われ
加熱ローラ１の温度を所定温度に維持する。４は
クリーニング手段である。上記安全器１０は加熱
ローラ１の表面温度を反映させるために第５図に
示すようにサーミスタ３の近傍に設けられるのが
普通である。このとき安全器（本図ではサーモス
イツチを用いている）とサーミスタ３は互いにど
ちらも通紙領域と非通紙領域の温度差の影響を受
けないために最小通紙幅領域Ｂ内に設けられてい
る。

上述したような加熱定着装置では上記安全器に
加えて、ヒーターの通電時間を測定したり、温度
の立上り時間をみることで安全対策を行なつてい
るが、これらはいずれも異常時には電源供給側の
スイツチング素子１２となるトライアツク、SSR
等に信号を伝えるのみで電源供給側の故障でヒー
ターに通電しつづけるという異常には役に立たな
い。

従つて、最も信頼性の高いのが所定温度で断線
するサーチスイツチあるいは温度ヒユーズ等の安
全器であるがこれらは前述の様に通紙領域内に設
けられているため誤動作し易く、応答状態も適切
なものではない。例えば加熱ローラ１に記録材が
巻きついたときなどは安全器１０に伝わる温度が
見掛け上低くなるため加熱ローラ１の表面は逆に
加熱されて大きく上昇し、記録材が紙の場合、紙
が焦げてします。この現象はとくに近年要求され
ている加熱温度の早い立ち上りによつて安全器の
熱応答がぎりぎりとなつているためにも顕著に現
われる。

（考案の目的） 本考案は、従来の加熱定着装置の温度の異常を
より正確に且つ簡素な構成で達成し、安価で定着
装置の損傷を防止できる安全装置を提供すること
を目的とする。

（本考案の概要） 本考案は上記目的を達成するために、 加熱源と、加熱源から発生する熱により未定着
トナー像を記録材に加熱定着する定着用回転体
と、を有する定着装置において、 温度が所定温度に達すると上記加熱源への通電
を遮断する第１と第２の安全器が、上記加熱源へ
の通電路中に電気的に直列に設けられたことを特
徴とする。

そして具体的実施において有効な構成は、上記
複数個の安全器が、記録材の通紙定着領域に設け
られた第１安全器と、記録材の非通紙部に設けら
れた第２安全器と、を有し、第１安全器の作動定
格が第２安全器の作動定格よりも低い温度である
ことである。

この本考案によれば、加熱定着装置の過昇温を
確実に検知して、総合的な安全性を安価で且つ確
実に保証できる。

（実施例の説明） 第１図は本考案の実施例である。加熱ローラ１
には中央部の最小通紙領域部Ｂ内にサーミスタ３
とサーモスイツチ１０ａを有し、加熱ローラ１は
左右の側板１６ａ，１６ｂに軸受を介して支持さ
れている。交流電源１３、スイツチング素子１
２、ヒータ８とを結線する電力供給結線に、サー
モスイツチ１０ａと共に直列につながれたサーモ
スイツチ１０ｂは右側の側板１６ａに関して非通
紙側の外側に設けられた通紙領域Ａからは側板１
６ａによつて分離されている。加熱ローラ１の駆
動は左側の側板１６ａに関して非通紙側にギア１
７を介して行なわれる。本実施例ではサーミスタ
３からの出力により制御手段９がスイツチング素
子１２をオンオフすることで加熱ローラ１の表面
温度は170℃にコントロールされ、立ち上り時の
オーバーシユートも185℃、また連続通紙後のオ
ーバーシユートも最大で190℃に抑えられる。こ
のときサーモスイツチ１０ａは定格215℃で断線
するものを選ぶことにより、異常時の過昇温は加
熱ローラ１表面に記録材が巻きつかない限り、サ
ーモスイツチ１０ａの熱応答が最も悪い状態
（例：低温下での朝−立上り）でも加熱ローラ表
面温度は290℃までしか昇温しない。このため定
着装置としての損傷は、加熱ローラ表面及び加圧
ローラ等の材料が耐熱温度300℃以下の樹脂であ
る場合にはその部品を交換する必要があるが、例
えばポリアミドイミド，ポリイミド等の樹脂を用
いている部品（例えば分離爪、断熱ブツシユ等）
などは交換する必要がなくなる。

一方、加熱ローラ１に記録材としての紙が巻き
ついたときには通紙部のサーモスイツチ１０ａの
熱応答が非常に悪くなるため、サーモスイツチ１
０ａが断線するときの加熱ローラ１の表面温度は
400℃程度、また紙の巻きつき方やサーモスイツ
チ動作温度のバラツキなどで500℃程度まで昇温
する。このとき加熱ローラ１に巻きついた転写紙
は発煙し、発火直前の状態となり非常に危険とな
る。

ところが、本実施例では非通紙領域に設けられ
たサーモスイツチ１０ｂを用いて上記過昇温を防
止することができる。即ち、サーモスイツチ１０
ｂは動作温度が定格265℃に設定されサーモスイ
ツチ１０ａの定格215℃より高温に設定されてい
る。サーモスイツチ１０ｂが設けられている加熱
ローラ表面は、非通紙領域であるため、通紙中は
加熱ローラ表面の温度が奪われず端部からの放熱
もあつて最悪での高温値245℃まで昇温する。こ
のときのヒータ８の配光は第２図に示す。ヒータ
８はローラ１に対してギア１７側に配光を最も高
くし、サーミスタ３の当接部、サーモスイツチ１
０ａの当接部はそれよりも低く均一にし駆動側で
ない他端側もまた若干配光を高くし、サーモスイ
ツチ１０ｂの当接部ではなだらかに配光が低下し
て中央部より若干低くなつている。このような配
光分布とすることによりサーモスイツチ１０ｂの
接している加熱ローラ１の表面温度は立ち上り時
で最大25℃だけサーミスタ３の当接部よりも低い
温度で立ち上り、加熱ローラ１の表面温度が安定
した状態ではサーミスタ３の当接部に比べ10℃低
くなつている。

前述の様に記録材が加熱ローラ１に巻きついた
場合通紙領域上に設けられたサーモスイツチ１０
ａはローラ表面を約400℃、最悪の場合500℃まで
上昇させることなく、非通紙領域に設けられたサ
ーモスイツチ１０ｂの作動によつて安全が確保さ
れる。又、本例では特にサーモスイツチ１０ｂが
通紙領域とは完全に定着装置内の側板に区切られ
ているため、記録材がどんなに斜行していてもサ
ーモスイツチ１０ｂと加熱ローラ１との間にはい
りこむ心配がないため、ジヤム発生時の巻き付き
でさえも加熱ローラ１の表面温度の過昇温をいち
早く検知できる。この時サーモスイツチ１０ｂは
加熱ローラ１のサーモスイツチ１０ｂと接してい
る部分が最悪状態でも330℃のときに動作する。
このとき加熱ローラ１の中央部の表面温度は370
℃まで高くなるが、前述の様な400℃以上の高温
になる危険性がないため記録用の紙が発煙、発火
する危険が生じない。

無論サーモスイツチ１０ａ，１０ｂの位置や定
格は任意に定められて良いが、これらがヒータへ
の結線中に直列で配線されることでより安全性が
確保される。

第３図は第１図の非通紙領域に設ける安全器と
しての他の例を示すもので、温度ヒユーズ１０ｃ
を用いたものである。この温度ヒユーズ１０ｃは
加熱ローラ１内のヒータであるハロゲンヒータ８
からの輻射熱によつて動作する構成となつてい
る。尚１４は温度ヒユーズ１０ｃをローラ端部と
の間に囲むような熱反射板である。従つて、温度
ヒユーズ１０ｃは加熱ローラ１の表面温度を直接
検知するのでなく非接触であるためにハロゲンヒ
ータ８の連続通電時間の長さで、言い換えれば加
熱時間中の上昇温度で動作する。動作する時間は
ハロゲンヒータ８との距離および反射板１４の反
射効率および距離に応じて所定値に設定すれば良
い。本実施例ではハロゲンヒータ８が60秒間以上
連続通電したときに温度ヒユーズ１０ｃが働き、
このとき加熱ローラ１の表面温度は最悪で380℃
まで上昇した。なお本実施例では600Wのハロゲ
ンヒータ８を用い、コピー速度が８枚／A4・分
の状態で実験をしたが、このとき５℃の低温下の
連続通紙でもハロゲンヒータ８は40秒以上連続し
て点灯することはないため異常時以外は温度ヒユ
ーズ１０ｃが切れる心配はない。

上記の様な構成では加熱ローラ１の長さが最大
通紙領域Ａと同等程度必要なだけですみ余分なス
ペースをとる必要がないという利点が生じる。ま
た軸受部のヒータの配光を下げることができるた
め、軸受の耐熱性があまり要求されないという利
点も生じる。第６図には、本考案実施例の非通紙
側の領域の安全器の周囲構成のみを示している
が、他の構成は前述例と同じものである。第６図
に示すように加熱ローラ１を軸方向に長くするか
わりに熱吸収板２０を非通紙領域でヒータ８を覆
うようにして装置本体に固定して設け第１図と同
様に該熱吸収板２０にサーモスイツチ１０ｂを接
触させることもできる。このとき熱吸収板２０は
定着装置の側板１６ａとは断熱材２１を介して固
定されることで熱の無駄な逃げを最小限に抑えて
いる。この様な構成では作用効果は第１図に示し
たものと同様の効果を示し、熱吸収板２０が回転
しないためサーモスイツチ１０ｂの接触が完全に
保てることが利点である。この様に通紙領域と非
通紙領域の両方に安全手段を設けることにより、
記録材がローラー等の加熱部材に巻きつかないと
きには加熱定着装置の異常時の過昇温は通紙域で
検知され、比較的低い温度で安全器が働くことに
より定着装置の損傷も軽くて済み、交換部品を減
らすことができる。また、記録材が巻きついたと
きには定着装置の異常による過昇温は、非通紙領
域のサーモスイツチが確実に働くことで記録材の
発煙、発火を防ぐことができ危険を防止できる。

本考案においては、異なる検知装置に、好まし
くは異なる定格で作動する安全器を複数設けるこ
とで、より確実な過昇温検知ができ、これらを直
列で加熱源への電力供給側結線に配線しているの
で安全性がより高められる。

（考案の効果） 本考案は複雑な制御を必要とせずに、加熱定着
装置の過昇温をより確実で安価にしかも信頼度高
く防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例で加熱ローラ上での安
全手段の配置を示した図、第２図は第１図に用い
られたヒータの配光分布を示す図、第３図は本考
案の別実施例の説明図、第４図は本考案及び従来
例に用いられる定着装置の断面図、第５図は従来
例の配置説明図、第６図は本考案の別実施例で非
通紙領域部の安全手段の取付部の要部説明図であ
る。 １は加熱ローラ、３はサーミスタ、８はヒー
タ、１０，１０ａ，１０ｂはサーモスイツチ、１
０ｃは温度ヒユーズ、Ａ，Ｂは通紙域、１６ａ，
１６ｂは側板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 加熱源と、加熱源から発生する熱により未定着
   トナー像を記録材に加熱定着する定着用回転体
   と、を有する定着装置において、 温度が所定温度に達すると上記加熱源への通電
   を遮断する第１と第２の安全器が、上記加熱源へ
   の通電路中に電気的に直列に設けられたことを特
   徴とする定着装置。