JPH07306608A - 熱定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】加熱ローラ表面の損傷防止。加熱ローラの過昇
温防止。 【構成】軸受部材１３を、許容限界温度未満の設定温度
で熔融するように形成し、サーモスタット２１を通常時
には加熱ローラ１１と所定距離Ｇだけ離隔し、かつ軸受
部材１３の熔融により加熱ローラ１１が加圧ローラ１５
に押されて移動した場合には当該加熱ローラ１１の表面
と直接接触するように設置した構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機やレー
ザプリンタなどの画像形成装置に適用される熱定着装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置には、画像形成転写部（感
光体ドラム、帯電器、現像器、転写器等）で用紙上に転
写されたトナー像を熱定着させるために熱定着装置が設
けられている。

【０００３】図３および図４に熱定着装置の代表的な従
来構成を示す。これらの図において、２は装置本体を構
成するフレームで、このフレーム２には加熱ローラ１
１、加圧ローラ１５、温調用のサーミスタ１９および安
全器（２１，２５）等が設けられている。

【０００４】加熱ローラ１１は、筒状に形成されてお
り、フレーム２に軸受部材１３を介して回転駆動可能に
設けられている。この加熱ローラ１１の内部には、電気
的加熱源としてヒートランプ１２が内蔵されている。こ
のヒートランプ１２は、図４に示す如く、電源３１から
リード線３２およびスイッチング素子３３を介して供給
された電力によって加熱される。加熱ローラ１１の表面
温度は、サーミスタ１９によって検出され、当該検出温
度に応じて温調回路３５はスイッチング素子３３をＯＮ
・ＯＦＦしてローラ１１表面を一定温度（例えば、１４
０〜１５０℃）に制御する。また、加圧ローラ１５は、
図示しないスプリング等によって加熱ローラ１１と圧接
するように回転支持されている。なお、図３中、矢印Ａ
方向は加圧される方向を示す。

【０００５】画像形成転写部でトナー像が転写された用
紙Ｐは、加熱ローラ１１と加圧ローラ１５との間を挿通
される際に、加熱ローラ１１からの熱と加圧ローラ１５
による圧力とが加えられ、当該用紙Ｐ上にトナー像が定
着される。

【０００６】安全器（２１，２５）は、例えば加熱ロー
ラ１１に用紙Ｐが巻きついた状態で当該ローラ１１の表
面温度が異常に上昇した場合にも用紙Ｐが発煙したり発
火等するのを防止することができるように設けられてい
る。具体的には、安全器（２１，２５）は、加熱ローラ
１１の表面温度が紙の発火等が引き起こされる危険温度
（４００〜５００℃）より低く設定された許容限界温度
（例えば３５０℃）を越えた場合にヒートランプ１２の
通電を遮断するように形成されている。

【０００７】現今の熱定着装置では、より一層の安全を
確保するために、安全器が複数設けられることが多くな
ってきている。この従来例では。安全器としてのサーモ
スタット２１と温度ヒューズ２５とが、図４に示す如
く、ヒートランプ１２への通電路中に電気的に直列に設
けられている。サーモスタット２１は、サーミスタ１９
と同様，通紙領域と非通紙領域の温度差の影響を受けな
いように、加熱ローラ１１の最小通紙幅領域内の周面と
接触するように設けられている。通常、サーモスタット
２１の加熱ローラ１１表面と当接する面には、摺動性等
を向上させるために耐熱性テープ等が貼着されている。
また、温度ヒューズ２５は、加熱ローラ１１内のヒート
ランプ１２からの転射熱を受けることができるように設
けられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の熱定着装置では、サーモスタット２１は加熱ローラ
１１の表面と接触されているため、この加熱ローラ１１
に何らかの原因で異物が付着した場合、当該異物がサー
モスタット２１と当該ローラ１１表面との間にはさまっ
てローラ１１表面を傷つけ印字不具合が発生することが
ある。

【０００９】また、通常、サーモスタット２１は、耐熱
性テープ等を介して加熱ローラ１１の表面と接触されて
いるため、当該サーモスタット２１の動作温度にばらつ
き（例えば５０〜１００℃のばらつき）が発生しやす
く、確実に加熱ローラ１１の過昇温を防止できず、ジャ
ム等により加熱ローラ１１に巻きついた用紙が発火等し
てしまう危険事態が生じることがある。

【００１０】本発明の目的は、上記事情に鑑み、加熱ロ
ーラ表面が損傷するのを防止し、かつ加熱ローラの表面
温度が過昇温するのを確実に防止することができる熱定
着装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る熱定着装置
は、フレームに軸受部材を介して回転支持されかつ電気
的加熱源を内蔵した加熱ローラと、この加熱ローラに圧
接された加圧ローラとを有し、加熱ローラの表面温度が
許容限界温度を越えた場合に電気的加熱源への通電を遮
断する安全器を少くとも１つ備えた熱定着装置におい
て、前記軸受部材を、前記許容限界温度未満の設定温度
で熔融するように形成し、前記少くとも１つの安全器
を、通常時には前記加熱ローラと所定距離だけ離隔し，
かつ前記軸受部材の熔融により前記加熱ローラが前記加
圧ローラに押されて移動した場合には当該加熱ローラの
表面と直接接触するような位置に設置したことを特徴と
する。

【００１２】

【作用】上記構成による本発明では、加熱ローラの表面
温度が通常使用温度（例えば１４０〜１５０℃）に維持
されて印字運転を行っている通常時には、安全器と加熱
ローラの表面とは離れている。したがって、加熱ローラ
の表面に異物が付着しても、当該異物が加熱ローラ表面
と安全器との間にはさまれて当該ローラ表面が損傷する
ような事態は生じない。

【００１３】ジャム等により加熱ローラに用紙が巻きつ
き、その表面温度が通常使用温度（１４０〜１５０℃）
より上昇して設定温度に達すると、加熱ローラの軸受部
材は熔融し始める。すると、加熱ローラは、加圧ローラ
に押されて軸受部材が熔融した分だけ移動して安全器と
直接接触する。この加熱ローラの表面と接触した安全器
は、当該加熱ローラの表面温度が許容限界温度を越えた
時点で電気加熱源への通電を遮断する。これにより、加
熱ローラが過昇温するのを確実に防止することができ
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本熱定着装置は、図１および図２に示す如く、基
本的構成は従来例（図３，図４）と同一とされている
が、安全器（サーモスタット２１）を、通常時は加熱ロ
ーラ１１の表面より離隔し，かつ異常昇温時に軸受部材
１３が熔融した場合に加熱ローラ１１の表面と直接接触
するように設け、加熱ローラ１１表面の損傷防止と安全
確保とを達成可能に構成されている。

【００１５】なお、従来例（図３，図４）と共通する構
成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略ま
たは省略する。

【００１６】まず、加熱ローラ１１の軸受部材１３は、
許容限界温度未満の設定温度で熔融するように形成され
ている。本実施例では、許容限界温度は、危険温度（紙
の発火点温度４００℃）より５０℃低い温度３５０℃と
されている。

【００１７】また、設定温度は、許容限界温度（３５０
℃）より低い２２０〜２３０℃とされている。軸受部材
１３は、融点が設定温度（２２０〜２３０℃）で熔融す
る合成樹脂材をモールド成形して形成されている。

【００１８】また，安全器としてのサーモスタット２１
は，通常時に加熱ローラ１１と所定距離Ｇだけ離隔し、
かつ軸受部材１３の熔融により加熱ローラ１１が加圧ロ
ーラ１５に矢印Ａ方向に押されて移動した場合に当該加
熱ローラ１１の表面と直接接触するようにフレーム２に
設置されている。

【００１９】本実施例では、上記所定距離Ｇは，軸受部
材１３の厚さを越えない範囲で軸受部材１３の熔融によ
り加熱ローラ１１が移動する距離に相応して設定されて
いる。

【００２０】そして，サーモスタット２１は、加熱ロー
ラ１１の表面と直接接触した状態で検出した温度が許容
限界温度（３５０℃）を越えた場合には電気的加熱源
（ヒートランプ１２）への通電を遮断するように形成さ
れている。また、より一層の安全確保を図るために、サ
ーモスタット２１の他に安全器として温度ヒューズ２５
がヒートランプ１２への通電路中に直列に設けられてい
る。

【００２１】なお、２７は、加圧ローラ１５を加熱ロー
ラ１１に押圧するための押圧レバーである。押圧レバー
２７の基端部は、支軸２８を介してフレーム２に回転支
持されており、支軸２８より所定距離離れた位置には加
圧ローラ１５の軸受部材１７と係合する係合凹部２７ａ
が形成されている。この押圧レバー２７は、スプリング
１８によって図１中反時計回り方向に付勢されており、
加圧ローラ１５の軸受部材１７をガイド１６に沿って矢
印Ａ方向に押圧している。また、図１中、３は用紙ガイ
ド，４は加熱ローラ１１等を覆うカバーである。

【００２２】次に、この実施例の作用について説明す
る。加熱ローラ１１の表面温度が温度調節回路によって
通常使用温度（１４０〜１５０℃）に維持されて印字運
転を行っている通常時には、サーモスタット２１と加熱
ローラ１１の表面とは所定距離Ｇだけ離れている。した
がって、加熱ローラ１１の表面に異物が付着したとして
も、当該異物が加熱ローラ１１表面とサーモスタット２
１との間にはさまれるようなことはなく、当該ローラ１
１表面が損傷することはない。

【００２３】ジャム等によって加熱ローラ１１に用紙Ｐ
が巻きつき、その表面温度が通常使用温度（１４０〜１
５０℃）より上昇して設定温度（２２０〜２３０℃）に
達すると、加熱ローラ１１の軸受部材１３は熔融する。
すると、加熱ローラ１１は、加圧ローラ１５に押されて
軸受部材１３が熔融した分だけ矢印Ａ方向に移動してサ
ーモスタット２１と直接接触する。この加熱ローラ１１
の表面と接触したサーモスタット２１は、当該加熱ロー
ラ１１の表面温度が許容限界温度（３５０℃）を越えた
時点でヒートランプ１２への通電を遮断する。

【００２４】しかして、この実施例によれば、軸受部材
１３を、許容限界温度（３５０℃）未満の設定温度（２
２０〜２３０℃）で熔融するように形成し、サーモスタ
ット２１を通常時には加熱ローラ１１と所定距離Ｇだけ
離隔し、かつ軸受部材１３の熔融により加熱ローラ１１
が加圧ローラ１５に押されて矢印Ａ方向に移動した場合
には当該加熱ローラ１１の表面と直接接触するような位
置に設置した構成としたので、通常時には、サーモスタ
ット２１が加熱ローラ１１と離隔しているので、異物等
をはさんで加熱ローラ１１を損傷させることはなく印字
品質は低下しない。また、加熱ローラ１１が異常昇温し
た場合には軸受部材１３が熔融して当該加熱ローラ１１
の表面にサーモスタット２１が直接接触するので、より
確実に加熱ローラ１１が許容限界温度を越えて危険温度
に達してしまうのを防止することができる。

【００２５】また、加熱ローラ１１の異常昇温時に当該
ローラ１１表面とサーモスタット２１とが接触した場
合、当該ローラ１１表面が温度ヒューズ２５にも接近す
るため、当該温度ヒューズ２５の動作も速くなり、一段
と迅速に加熱ローラ１１の過昇温を防止することができ
る。

【００２６】なお、安全器として各１個のサーモスタッ
ト２１および温度ヒューズ２５を選定したが、それ以外
のものを使用してもよい。また、個数も２個に限定され
ない。

【００２７】

【発明の効果】以上、本発明によれば、軸受部材を、許
容限界温度未満の設定温度で熔融するように形成し、少
くとも１つの安全器を通常時には加熱ローラと所定距離
だけ離隔し、かつ軸受部材の熔融により加熱ローラが加
圧ローラに押されて移動した場合には当該加熱ローラの
表面と直接接触するような位置に設置した構成としたの
で、加熱ローラ表面の損傷を防止し、かつ加熱ローラの
過昇温を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するための図である。

【図２】同じく、全体構成を説明するための分解斜視図
である。

【図３】熱定着装置の従来構成を説明するための図であ
る。

【図４】同じく、安全器の電気的接続状態を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

２ フレーム １１ 加熱ローラ １２ ヒートランプ（電気的加熱源） １３ 軸受部材 １５ 加圧ローラ ２１ サーモスタット（安全器） ２５ 温度ヒューズ（安全器）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームに軸受部材を介して回転支持さ
   れかつ電気的加熱源を内蔵した加熱ローラと、この加熱
   ローラに圧接された加圧ローラとを有し、加熱ローラの
   表面温度が許容限界温度を越えた場合に電気的加熱源へ
   の通電を遮断する安全器を少くとも１つ備えた熱定着装
   置において、 前記軸受部材を、前記許容限界温度未満の設定温度で熔
   融するように形成し、前記少くとも１つの安全器を、通
   常時には前記加熱ローラと所定距離だけ離隔し，かつ前
   記軸受部材の熔融により前記加熱ローラが前記加圧ロー
   ラに押されて移動した場合には当該加熱ローラの表面と
   直接接触するような位置に設置したことを特徴とする熱
   定着装置。