JPH10270151A

JPH10270151A - 加熱装置

Info

Publication number: JPH10270151A
Application number: JP9134597A
Authority: JP
Inventors: Akira Hayakawa; 亮早川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】安全対策用温度検知素子の熱容量を小さくす
ることにより、応答性を速く、且つ加熱体における安全
対策用温度検知素子が配置される部分の温度低下を極力
抑えて定着不良を防止した加熱装置を提供する。【解決手段】加熱体３からフィルムを介して熱を付与
するものであって、加熱体３と電源１４とリレー１２と
を直列に接続した回路と、電源１４から加熱体３への通
電を制御すると共にリレー信号線１７を介してリレー１
２に接続されたＣＰＵ１０と、加熱体３に電圧がかかっ
たままの状態となる暴走が起きたことを検知すると電源
１４から加熱体３への通電を停止する安全対策用温度検
知素子１５とを有する加熱装置において、安全対策用温
度検知素子１５は、リレー信号線１７の上に設けられ且
つ加熱体３の位置に配置され、加熱体３の異常昇温によ
り暴走を検知するとリレー１２をオープンにして加熱体
３への通電を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファックスなどの画像形成装置に内蔵され、電子写
真、静電記録、磁気記録などの画像形成プロセスにより
被加熱材の上に形成された未定着トナー画像を加熱して
定着させる加熱装置に関する。特に、セラミックヒータ
などの加熱体とフィルムとを組み合わせたオンデマンド
タイプの加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置の加熱装置として、
熱ローラ方式が使用されてきた。この熱ローラ方式は、
ハロゲンヒータなどを内蔵する定着ローラと、この定着
ローラに圧接された加圧ローラとの間に被加熱材を通過
させ、加熱、定着させるものである。ところが、この熱
ローラ方式は、定着ローラの熱容量が大きいので、プリ
ントを行わないスタンバイ時においても予熱が必要であ
り、またウエイトアップ（立ち上げ）に時間がかかると
いう問題点があった。

【０００３】そこで、この熱ローラ方式に対して、熱容
量の小さいセラミックヒータなどの加熱体とフィルムと
を組み合わせたオンデマンドタイプの加熱装置が提案さ
れ、実用化されている。セラミックヒータは、セラミッ
ク製の基板の上に印刷された電気抵抗値をもつ導電パタ
ーンに電流が流れることにより発熱される。オンデマン
ドタイプの加熱装置は、加熱体の基板およびフィルムの
熱容量が非常に小さいので、非常に速い速度で昇温する
という利点を有している。

【０００４】オンデマンドタイプの加熱装置の温度制御
は、加熱体の基板の背面（加熱面の反対側の面）に接着
されたサーミスタの検知電圧を一定に制御することによ
り行われる。オンデマンドタイプの加熱装置は、加熱体
の温度変化が非常に速いので、細かい通電制御が要求さ
れる。そのため、サーミスタ検知電圧に基づいて温度制
御手段としてのＣＰＵが必要な供給電力を演算し、この
演算結果によってスイッチング手段であるトライアック
などが通電をＯＮ／ＯＦＦしてＡＣ電源から加熱体への
通電を制御するようにしている。

【０００５】ところで、ＣＰＵが故障したり、トライア
ックが故障した場合など、温度制御ができなくなり、加
熱体にＡＣ電圧がかかったままの状態となることが考え
られる。この状況を暴走と称する。暴走が起きると、加
熱体が発熱を続け、最終的には発煙、発火して火事にな
る可能性がある。そのため、何らかの安全手段を設け
て、暴走を止めなければならない。一般的には、加熱体
の位置に安全対策用温度検知素子としての温度ヒューズ
を設けている。温度ヒューズは、温度応答性が比較的速
いと考えられていた。

【０００６】従来の温度ヒューズを有する温度制御系の
原理が図８のブロック図に示されている。

【０００７】この温度制御系は、加熱体１０３と、リレ
ー１１２と、電源１１４と、安全対策用温度検知素子と
しての温度ヒューズ１１５とが直列に接続されて回路が
構成されている。リレー１１２は、ＣＰＵ１１０に接続
されている。リレー１１２は、ＣＰＵ１１０からの指令
によりオープンにされ、電源１１４と加熱体１０３との
間を遮断するものである。

【０００８】温度ヒューズ１１５は、加熱体１０３と電
源１１４との間に直列に接続され、且つ加熱体１０３の
背面に当接して設けられている、この温度ヒューズ１１
５は、加熱体１０３の昇温により溶融して（暴走検
知）、加熱体１０３と電源１１４との間を断線し、電源
１１４から加熱体１０３への通電を停止させる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の安全対策用温度検知素子によると、暴走時に断線す
る箇所（温度ヒューズ１１５の取り付け箇所）が電源１
１４と加熱体１０３との間を接続するリード線上である
ので、通電時の電流容量、断線後の接点間の距離や耐電
圧を大きくとる必要がある。そのため、温度ヒューズ１
１５の大きさが大きくならざるをえず、熱容量が大きく
なる。その結果、次のような課題を生じる。

【００１０】温度ヒューズ１１５の熱容量が大きいの
で、応答性が遅くなる。

【００１１】加熱体１０３の発熱量は、Ｗ＝Ｖ×Ｖ／Ｒ
と計算され、温度上昇が入力電圧Ｖの二乗に比例して速
くなるので、加熱体１０３への通電のように入力電圧が
高い場合（例えば１００〜２４０Ｖ）、より応答性の高
い安全対策が必要となる。しかるに、従来のように応答
性が遅いことは、安全対策上、好ましくないことは明白
である。

【００１２】また、熱容量が大きい温度ヒューズ１１
５が、熱容量が小さい加熱体１０３から熱を奪うので、
加熱体１０３における温度ヒューズ１１５が配置された
部分の温度が下がり、その結果、定着不良を生じやすい
ものとなる。

【００１３】本発明は、このようなの点を解決する
ために創案されたものである。

【００１４】本発明の目的は、安全対策用熱検知素子の
熱容量を小さくすることにより、応答性を速く、且つ加
熱体における安全対策用温度検知素子が配置される部分
の温度低下を極力抑えて定着不良を防止した加熱装置を
提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
によれば、上記目的は、固定して支持された加熱体にフ
ィルムを摺動させ、このフィルムにおける加熱体とは反
対側の面に被加熱材を密着させてフィルムと共に被加熱
材を移動させて加熱体の位置を通過させて加熱体からフ
ィルムを介して熱エネルギを付与するものであって、加
熱体と電源とリレーとを直列に接続した回路と、電源か
ら加熱体への通電を制御すると共にリレー信号線を介し
てリレーに接続された温度制御手段と、温度制御ができ
なくなり加熱体に電圧がかかったままの状態となった暴
走が起きたことを検知すると電源から加熱体への通電を
停止する安全対策用温度検知素子とを有する加熱装置に
おいて、安全対策用温度検知素子は、リレーと温度制御
手段との間を接続するリレー信号線の上に設けられ且つ
加熱体の位置に配置され、加熱体の異常昇温により暴走
を検知すると、リレーをオープンして、電源から加熱体
への通電を停止させるように構成されていることにより
達成される。

【００１６】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記目的は、第１の発明の安全対策用温度検知素子が、
加熱体の上に直接形成されていることにより達成され
る。

【００１７】また、本出願に係る第３の発明によれば、
上記目的は、第１の発明の安全対策用温度検知素子が、
加熱体の上に設けられ且つリレー信号線に接続される一
対の接点と、一端部が一方の接点に固定され他端部が他
方の接点に接離可能なバイメタルとからなることにより
達成される。

【００１８】また、本出願に係る第４の発明によれば、
上記目的は、第１の発明の安全対策用温度検知素子が、
加熱体の上に設けられ且つリレー信号線に接続される一
対の接点と、この一対の接点の間を接続した導電性樹脂
からなることにより達成される。

【００１９】また、本出願に係る第５の発明によれば、
上記目的は、第４の発明の安全対策用温度検知素子が、
加熱体に導電性樹脂側に突出した山形の突起が設けられ
ていることにより達成される。

【００２０】また、本出願に係る第６の発明によれば、
上記目的は、第５の発明の安全対策用温度検知素子が、
山形の突起の表面にフッ素樹脂がコーティングされてい
ることにより達成される。

【００２１】また、本出願に係る第７の発明によれば、
上記目的は、第１の発明の安全対策用温度検知素子が、
昇華性樹脂製のペレットと、このペレットの中に封入さ
れたコイルと、このコイルに接続されていると共にリレ
ーに接続されペレットが昇華してコイルが変形したとき
のインダクタンスの変化を検出するとリレーを遮断する
ように設定されているインダクタンス検出回路とから構
成されていることにより達成される。

【００２２】また、本出願に係る第８の発明によれば、
上記目的は、第１の発明の安全対策用温度検知素子が、
一対の電極と、この一対の電極の間に挟まれて設けられ
た昇華性樹脂製のペレットと、電極に接続されていると
共にリレーに接続されペレットか昇華したときの電極間
の容量の変化を検出するとリレーを遮断するように設定
されていることにより達成される。

【００２３】また、本出願に係る第９の発明によれば、
上記目的は、第８の発明の安全対策用温度検知素子が、
電極の一方を加熱体の上に印刷により形成したことによ
り達成される。

【００２４】すなわち、本出願に係る第１の発明にあっ
ては、リレーと温度制御手段との間に設けられた安全対
策用温度検知素子が、加熱体の異常昇温により暴走を検
知すると、リレーをオープンして、電源から加熱体への
通電を停止させる。

【００２５】安全対策用温度検知素子をリレー信号線の
上に設けたので、電源と加熱体との間に直列に設けた従
来例に比較して、通電時の電流容量、断線時の接点間距
離、耐電圧が小さくなり、それにより、安全対策用温度
検知素子が小さく、熱容量を小さくされる。したがっ
て、暴走時の応答性が向上される。また、安全対策用温
度検知素子の熱容量を小さく抑えらるので、加熱体にお
ける安全対策用温度検知素子により熱を奪われる部分の
温度低下を極力抑え、もって定着不良が防止される。

【００２６】また、本出願に係る第２の発明にあって
は、安全対策用温度検知素子が加熱体の上に直接形成さ
れているので、応答性が一層速い。

【００２７】また、本出願に係る第３の発明にあって
は、加熱体が異常昇温すると、バイメタルが接点から離
れることにより、リレーをオープンし、加熱体への通電
を止める。

【００２８】また、本出願に係る第４の発明にあって
は、加熱体が異常昇温すると、導電性樹脂が溶融するこ
とにより、リレーをオープンし、加熱体への通電を止め
る。

【００２９】また、本出願に係る第５の発明にあって
は、加熱体に導電性樹脂側に突出した山形の突起が設け
られているので、溶融した導電性樹脂が山形の突起の傾
斜面に沿って流下されて、確実に分離され、その結果、
リレーが確実にオープンされる。また、本出願に係る
第６の発明にあっては、山形の突起の表面にフッ素樹脂
がコーティングされているので、溶融した導電性樹脂が
表面張力により滴状化され、一層確実に分離され、その
結果、リレーが一層確実にオープンされる。

【００３０】また、本出願に係る第７の発明にあって
は、加熱体が異常昇温して、ペレットが昇華すると、コ
イルがバネ性により変形してインダクタンスＬが変化
し、インダクタンス検出回路がこのインダクタンスＬの
変化を検出した後、リレーをオープンし、加熱体への通
電を遮断する。

【００３１】また、本出願に係る第８の発明にあって
は、加熱体が異常昇温して、ペレットが昇華すると、電
極間の容量Ｃが変化し、容量検出回路がこの容量Ｃの変
化を検出した後、リレーをオープンし、加熱体への通電
を止める。

【００３２】また、本出願に係る第９の発明にあって
は、電極の一方を加熱体の上に印刷により形成したもの
であり、加熱体の上に安全対策用温度検知素子を直接形
成したものに相当する。したがって、応答性が一層よい
ものとなる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を図１〜図７を参照して説明する。

【００３４】（第１実施形態）まず、図１〜図４を参照
して本発明の加熱装置の第１実施形態を説明する。

【００３５】図２に、本発明のオンデマンドタイプの加
熱装置が示されている。この加熱装置は、加熱体３と、
この加熱体３を固定して支持する加熱体支持体１と、加
熱体３および加熱体支持体１に外嵌されたエンドレスの
耐熱性のフィルム２と、加熱体３との間でフィルム２を
挟んでニップＮを形成すると共にフィルム２を駆動する
回転体としての加圧ローラ４とを有している。

【００３６】ここで、フィルム２は、熱容量を小さくし
て、クイックスタート性を向上させるために、膜厚が１
００μｍ以下、好ましくは７０μｍ以下１０μｍ以上の
耐熱性のあるＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰの単層のフィル
ム、あるいはポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥ
Ｋ、ＰＥＳ、ＰＰＳなどの外周面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、
ＦＥＰなどをコーティングした複合層のフィルムを使用
できる。本実施形態では、ポリイミドフィルムの外周表
面にＰＴＦＥをコーティングしたものを用いている。

【００３７】フィルム２の内周長と、加熱体３を含む加
熱体支持体１の外周長とは、フィルム２の方を例えば３
ｍｍ程度大きくしてある。したがって、フィルム２は、
加熱体３および加熱体支持体１に対し、周長が余裕をも
ってルーズに外嵌している。したがって、フィルム２
は、加圧ローラ４の駆動により、加熱体３と加熱体支持
体１の外周を摺動しながら回転するものとなる。

【００３８】また、ヒータ３は、アルミナなどのセラミ
ックからなる基板３ａと、この基板３ａの表面に幅１〜
３ｍｍにスクリーン印刷などにより塗工された厚み約１
０μｍの例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）などからな
る電気抵抗３ｂと、この電気抵抗３ｂの上にコートされ
たガラスやフッ素樹脂からなる保護層７とを有してい
る。

【００３９】また、加圧ローラ４は、芯金４ａと、この
芯金４ａの外周に設けられシリコーンゴムなどの離型性
の良いゴム４ｂとからなり、芯金４ａの端部に接続され
た不図示の駆動手段により回転されるものとなってい
る。

【００４０】この加熱装置によると、加圧ローラ４の回
転により、フィルム２を回転させ、フィルム２を加熱体
３に摺動させる。そして、フィルム２における加熱体３
とは反対側の面に被加熱材Ｐを密着させてフィルム２と
共に被加熱材Ｐを移動させて加熱体３の位置を通過させ
て加熱体３からフィルム２を介して被加熱材Ｐに熱エネ
ルギを付与し、定着処理する。

【００４１】この加熱装置の温度制御系を図１および図
３に基づいて説明する。

【００４２】まず、温度制御系の原理を図１を参照して
説明すると、この温度制御系は、加熱体３と、リレー１
２と、電源１４とが直列に接続された回路が構成されて
いる。また、リレー１２とＣＰＵ１０とを接続するリレ
ー信号線１７の上に安全対策用温度検知素子の一例とし
てのバイメタル１５が設けられている。上述した従来例
を示す図８と比較すると明らかなように、従来例では、
電源１１４と加熱体１０３との間に直列に安全対策用温
度検知素子（温度ヒューズ１１５）が設けられていたの
に対して、本発明は、リレー１２とＣＰＵ１０との間の
リレー信号線１７の上に安全対策用温度検知素子（バイ
メタル１５）が設けられるところが最大の特徴点であ
る。

【００４３】次に温度制御系の具体例を図３を参照して
説明すると、この温度制御系は、一方では、ＡＣの電源
１４と、リレー１２と、トライアック１１と、電源１４
からの供給電力により発熱する加熱体３とが直列に接続
されて回路が構成されている。また他方では、サーミス
タ５と、Ａ／Ｄ変換器１８と、温度制御手段としてのＣ
ＰＵ１０と、トライアック１１（前述した回路に跨がっ
ている）とが直列に接続された回路が構成されている。
リレー１２は、ＣＰＵ１０とリレー信号線１７を介して
接続されており、ＣＰＵ１０からの指令信号により、オ
ープン状態となり、電源１４と加熱体３との間を遮断す
るものである。

【００４４】リレー１２とＣＰＵ１０との間のリレー信
号線１７の上に安全策用温度検知素子であるバイメタル
１５が設けられている。すなわち、バイメタル１５は、
リレーの信号線１７に直列に設けられ、且つ加熱体３の
背面に設けられている。バイメタル１５は、加熱体３の
暴走を検知すると、つまり加熱体３の異常昇温を検知す
ると、オープンの状態となり、リレーの信号線１７をオ
ープンにし、電源１４から加熱体３への通電を停止させ
るものである。

【００４５】リレー信号線１７にかかるリレー信号の電
圧は、一般に５〜２４Ｖであり、従来の加熱体に通電す
る電圧が１００〜２４０Ｖであるのに対して、低電圧で
ある。したがって、本発明によると、従来例に比較し
て、通電時の電流容量、断線時の接点間距離および耐電
圧が小さくてすみ、バイメタル１５を小さく、熱容量を
小さくできる。

【００４６】加熱体３の温度はサーミスタ５により検知
されている。このサーミスタ５のアナログ検知電圧信号
は、Ａ／Ｄ変換器１８を経てデジタル信号に変換された
後、ＣＰＵ１０に取り込まれる。ＣＰＵ１０は、温度情
報に基づいて必要な供給電力量を演算する。この演算結
果に基づいて、トライアック１１が電源１４からのＡＣ
電力を位相制御または波数制御しながら加熱体３に供給
する。

【００４７】安全策用温度検知素子は、本実施形態で
は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、バイメタル１５を
用いたサーモスイッチからなる。このバイメタル１５
は、加熱体３の背面に設けられている。すなわち、安全
対策用温度検知素子は、加熱体３の基板３ａの上に印刷
により設けられた２つの接点１７ａ，１７ｂと、片側が
接点１７ａに導電性接着剤１６により固定されたバイメ
タル１５とを有している。接点１７ａ，１７ｂは、リレ
ー信号線１７（図１，図２を参照）に接続されている。

【００４８】本実施形態では、バイメタル１５が加熱体
３の上に直接、形成されて安全対策用温度検知素子が構
成されている。安全対策用温度検知素子を加熱体３の上
に直接形成できる理由は、本発明では、安全対策用温度
検知素子をリレーの信号線１７の上に設けたので、通電
時の電流容量、断線時の接点間距離、耐電圧を小さくで
きるからである。このように安全対策用温度検知素子を
加熱体３の上に直接形成すると、加熱体３と別体に形成
した安全対策用温度検知素子（温度ヒューズ１１５）を
加熱体３に当接させた従来例に比較して、応答性がよい
ものとなる。

【００４９】上述のように構成された安全対策用温度検
知素子によると、次のように、暴走時に加熱体３への通
電を停止する。

【００５０】ＣＰＵ１０またはトライアック１１の故障
により、加熱体３に過剰な電力が供給される暴走が発生
した場合、バイメタル１５が所定温度以上となると、図
４（ｂ）に示すように逆側に反り、接点１７ｂから離れ
て断線する。この接点１７ａと接点１７ｂとの間の遮断
により、加熱体３と電源１４との間にあるリレー１２が
オープン状態になり、その結果、電源１４から加熱体３
への通電が停止され、安全が確保される。

【００５１】ところで、バイメタル１５は、暴走の原因
が直らない限り、暴走を繰り返すおそれがあるので、接
点１７ｂから離れたときの温度で、再び逆に戻らないよ
うにするとよい。理想的には、通常、装置を使用しない
温度、例えば零下温度まで冷えたときに戻るようにする
ことが望ましい。

【００５２】なお、本発明のサーモスイッチを従来のよ
うに加熱体と電源との間に直列に接続することはできな
い。その理由は、電圧が高く、電流が多いために、簡単
に接点１７ａ，１７ｂが焼けてしまい、正常時にも通電
が止まってしまうからである。

【００５３】また、発明者達は、従来のものを比較例と
しつつ本実施形態の効果を確認する実験を次のように行
った。この実験は、比較例として、動作温度１５８℃、
長さ１８ｍｍ、断面直径６ｍｍの温度ヒューズ１１５
（図８参照）を伝熱グリースにより加熱体３の背面に当
接したものを用いた。これに対して、本実施形態の構成
として、動作温度１６０℃、幅３ｍｍ、長さ１５ｍｍ、
厚さ１ｍｍのバイメタル１５を用いた。そして、加熱体
３が室温になった状態から温度調節を行うことなく、加
熱体３に通電した。その結果、温度ヒューズ１１５で
は、加熱体３の背面の温度が２２０℃になると動作した
のに対し、本実施形態では、１８０℃付近でバイメタル
１５が動作し、加熱体３への通電が停止された。

【００５４】この実験結果によると、本実施形態では、
熱応答性が速くなることが確認された。これは、バイメ
タル１５の大きさが従来の温度ヒューズ１１５に比較し
て、小さく、熱容量が小さいからである。

【００５５】本実施形態によると、安全対策用温度検知
素子であるバイメタル１５の熱容量を小さく抑えること
ができるので、応答性が速くなる。また、加熱体３にお
けるバイメタル１５が位置する部分の温度低下を極力抑
えることができ、定着不良が防止される。

【００５６】また、安全対策用温度検知素子であるバイ
メタル１５を従来の温度ヒューズに比べて小さくできる
ので、容易に製造できるものとなる。

【００５７】本実施形態では、バイメタル１５が加熱体
３の上に直接、形成されて安全対策用温度検知素子が構
成されている。このように安全対策用温度検知素子を加
熱体３の上に直接形成できる理由は、本発明の安全対策
用温度検知素子が、リレー信号線１７の上に設けたの
で、通電時の電流容量、断線時の接点間距離、耐電圧を
小さくでくるからである。安全対策用温度検知素子を加
熱体３の上に直接形成すると、加熱体３と別体に形成し
た温度ヒューズ１１５（安全対策用温度検知素子）を加
熱体３に当接させた従来例に比較して、応答性が良好と
なる。

【００５８】（第２実施形態）次に、第２実施形態を図
５（ａ）（ｂ）を参照して説明する。

【００５９】上述した第１実施形態では、安全対策用温
度検知素子としてバイメタル１５を用いたが、本実施形
態は、熱溶融性の性質をもつ導電性樹脂を用いた。すな
わち、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、第１
実施形態と同様、加熱体３の上に設けられた接点１７
ａ，１７ｂの間を導電性樹脂２１により接続している。
本実施形態も、安全対策用温度検知素子を加熱体３の上
に直接形成したものであり、応答性が一層高くなるとい
う点では第１の実施形態と同じである。

【００６０】ここで、導電性樹脂２１は、所定の設定温
度になると、溶融し、断線するものである。導電性樹脂
２１としては、通常、温度ヒューズ内で使用されている
感温ペレットに導電処理を施したものを用いればよい。
導電処理時の配合により、所望の溶融温度を選ぶことが
できる。

【００６１】また、特に、図示する例では、導電性樹脂
２１の下側で、加熱体３の基板３ａが山形に突出して突
起２２を形成している。この山形の突起２２は、溶融し
た導電性樹脂２１を山形の傾斜面に沿って流下させ、確
実に分離させるためのものである。また、この突起２２
は、表面に、離型性が良く且つ耐熱性のあるＰＦＡやＰ
ＴＦＥなどのフッ素樹脂膜２３がコーティングされてい
る。フッ素樹脂膜２３は、溶融した導電性樹脂２１を表
面張力により滴状化させ、一層確実に分離させるための
ものである。

【００６２】上述のように構成された安全対策用温度検
知素子によると、次のように、暴走時にリレー信号線を
遮断する。

【００６３】加熱体３が暴走すると、導電性樹脂２１が
溶融する。溶融した導電性樹脂２１は、山形の突起２２
の傾斜に沿って流下し、突起２２の表面に形成したフッ
素樹脂膜２３の上で表面張力により滴状化し、図５
（ｂ）に示すように完全に分離する。その結果、接点１
７ａと接点１７ｂとが遮断され、リレー信号線が遮断さ
れ、リレーがオープンとなり、加熱体３への通電が停止
される。

【００６４】本実施形態によると、上述した第１の実施
形態と同様の効果を得られる上、さらに構造を簡素化で
き、製造が容易となる。

【００６５】（第３実施形態）次に、第３実施形態を図
６（ａ）（ｂ）を参照して説明する。

【００６６】本実施形態の安全対策用温度検知素子は、
コイルのインダクタンスＬの変化により、暴走を検知
し、処置をとるように構成されている。すなわち、本実
施形態の安全対策用温度検知素子は、図６（ａ）に示さ
れているように、昇華性樹脂製のペレット３１と、この
ペレット３１の中に封入されたコイル３２と、このコイ
ル３２からペレット３１の外に延長したリレー信号線１
７と、このリレー信号線１７に接続された不図示のイン
ダクタンス検出回路とから構成されている。

【００６７】昇華性樹脂製のペレット３１は、加熱体３
の上に当接され、例えば１８０℃を越えると急速に昇華
するにようにつくられている。コイル３２は、収縮方向
のバネ性を有しており、ペレット３１内では伸びた形態
で封入されている。ペレット３１が昇華すると、コイル
３２は、バネ性により収縮する。コイル３２から延長し
たリレー信号線１７は、不図示のインダクタンス検出回
路に接続されている。このインダクタンス検出回路は、
コイル３２のインダクタンスＬの変化により暴走を検知
し、暴走を検知したらリレーをオープンするように設定
されている。

【００６８】本実施形態にあっては、暴走して加熱体３
が高温となると、ペレット３１が昇華する。すると、コ
イル３２は、そのバネ性により図６（ｂ）に示すように
収縮し、そのインダクタンスＬが変化する。インダクタ
ンス検出回路は、このインダクタンスＬの変化を検出す
ると、リレーをオープンして、加熱体３への通電を停止
して暴走を止める。

【００６９】本実施形態によると、上述した第１の実施
形態と同様に、応答性の向上、定着性の向上という効果
を得られる。

【００７０】（第４実施形態）次に、第４実施形態を図
７（ａ）（ｂ）を参照して説明する。

【００７１】上述した第３実施形態ではコイルのインダ
クタンスＬの変化を検出することにより、暴走を検知す
るように構成されていた。これに対して、本実施形態
は、コンデンサの容量Ｃの変化を検出して、暴走を検知
するようにした。

【００７２】本実施形態の安全対策用温度検知素子は、
図７（ａ）に示すように、一対の電極４１ａ，４１ｂ
と、この電極４１ａ，４１ｂの間に挟まれて設けられた
昇華性樹脂製のペレット４２とからコンデンサが構成さ
れている。そして、このコンデンサの電極４１ａ，４１
ｂから延びたリレー信号線１７に不図示の容量検出回路
が接続されて、安全対策用温度検知素子が構成される。

【００７３】なお、コンデンサは、電極の一方４１ｂを
加熱体３の上に印刷により形成し、またペレット４２も
ポッティングにより付ければ、インテグレードしやす
い。また、加熱体３と密着するので応答性も一層よいも
のとなる。このように製造したものは、加熱体３の上に
安全対策用温度検知素子を直接形成するものに相当す
る。

【００７４】本実施形態にあっては、暴走して加熱体３
が高温となると、ペレット４２が昇華する（図７（ｂ）
に示す状態）。すると、電極４１ａ，４１ｂ間の容量Ｃ
が変化する。容量検出回路は、この容量Ｃの変化を検出
すると、リレーをオープンして、加熱体３への通電を停
止して暴走を止める。

【００７５】本実施形態によると、上述した第１の実施
形態と同様に、応答性の向上、定着性の向上という効果
を得られる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第１
の発明によれば、安全対策用温度検知素子をリレー信号
線の上に設けたので、電源と加熱体との間に直列に設け
た従来例に比較して、通電時の電流容量、断線時の接点
間距離、耐電圧を小さくでき、それにより、安全対策用
温度検知素子を小さく、熱容量を小さく抑えることがで
きる。したがって、暴走時の応答性を向上できる。ま
た、安全対策用温度検知素子の熱容量が小さく抑えられ
るので、加熱体における安全対策用温度検知素子が位置
する部分の温度低下を極力抑えることができ、もって定
着不良を防止できる。

【００７７】また、本出願に係る第２の発明によれば、
第１の発明の安全対策用温度検知素子が加熱体の上に直
接形成されているので、加熱体とは別体に形成された安
全対策用温度検知素子が加熱体に当接された場合に比較
して、応答性を一層向上できる。

【００７８】また、本出願に係る第３の発明によれば、
第１の発明において、加熱体が異常昇温すると、バイメ
タルが接点から離れて、リレーをオープンし、加熱体へ
の通電を遮断する。

【００７９】また、本出願に係る第４の発明によれば、
第１の発明において、加熱体が異常昇温すると、導電性
樹脂が溶融することにより、リレーをオープンし、加熱
体への通電を遮断する。

【００８０】また、本出願に係る第５の発明によれば、
第４の発明において、加熱体に導電性樹脂側に突出した
山形の突起が設けられているので、溶融した導電性樹脂
が山形の突起の傾斜面に沿って流下されて、確実に分離
され、その結果、リレーが確実に遮断される。

【００８１】また、本出願に係る第６の発明によれば、
第５の発明の山形の突起の表面にフッ素樹脂がコーティ
ングされているので、溶融した導電性樹脂が表面張力に
より滴状化され、一層確実に分離され、リレーが一層確
実に遮断される。

【００８２】また、本出願に係る第７の発明によれば、
第１の発明において、加熱体が異常昇温したときのイン
ダクタンスＬの変化を検出したら、リレーをオープン
し、加熱体への通電を遮断する。安全対策用温度検知素
子をリレー信号線の上に設けたので、安全対策用温度検
知素子を小さく、熱容量を小さく抑えることができる。
したがって、暴走時の応答性を向上できる。また、安全
対策用温度検知素子の熱容量が小さく抑えられるので、
加熱体における安全対策用温度検知素子が位置する部分
の温度低下を極力抑えることができ、もって定着不良を
防止できる。

【００８３】また、本出願に係る第８の発明によれば、
第１の発明において、加熱体が異常昇温したときの電極
間の容量Ｃの変化を検出したらリレーをオープンし、加
熱体への通電を遮断する。安全対策用温度検知素子をリ
レー信号線の上に設けたので、安全対策用温度検知素子
を小さく、熱容量を小さく抑えることができる。したが
って、暴走時の応答性を向上できる。また、安全対策用
温度検知素子の熱容量が小さく抑えられるので、暴走時
の応答性を向上できる。また、安全対策用温度検知素子
の熱容量が小さく抑えられるので、加熱体における安全
対策用温度検知素子が位置する部分の温度低下を極力抑
えることができ、もって定着不良を防止できる。

【００８４】また、本出願に係る第９の発明によれば、
第８の発明の電極の一方を加熱体の上に印刷により形成
したので、応答性を一層向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加熱装置の温度制御系の原理を示すブ
ロック図である。

【図２】本発明の加熱装置の一実施形態を示す概略構成
図である。

【図３】図２の加熱装置の温度制御系の具体例を示すブ
ロック図である。

【図４】図３の温度制御系の一部である安全対策用温度
検知素子を示す拡大断面図であり、同図（ａ）はバイメ
タルが閉じている状態、同図（ｂ）はバイメタルが開い
ている状態を示す図である。

【図５】他の実施形態に係る温度制御系の一部である安
全対策用温度検知素子を示す拡大断面図であり、同図
（ａ）は導電性樹脂の溶融前の状態、同図（ｂ）は導電
性樹脂が溶融した後の状態を示す図である。

【図６】また他の実施形態に係る温度制御系の一部であ
る安全対策用温度検知素子を示す拡大断面図であり、同
図（ａ）はペレットの昇華前の状態、同図（ｂ）はペレ
ットが昇華した後の状態を示す図である。

【図７】さらに他の実施形態に係る温度制御系の一部で
ある安全対策用温度検知素子を示す拡大断面図であり、
同図（ａ）はペレットの昇華前の状態、同図（ｂ）はペ
レットが昇華した後の状態を示す図である。

【図８】従来の加熱装置の温度制御系の原理を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

３加熱体１０ＣＰＵ（温度制御手段）１４電源１５バイメタル（安全対策用温度検知素子）１７リレー信号線１７ａ，１７ｂ接点（安全対策用温度検知素子）２１導電性樹脂（安全対策用温度検知素子）２２突起（安全対策用温度検知素子）２３フッ素樹脂膜（安全対策用温度検知素子）３１ペレット（安全対策用温度検知素子）３２コイル（安全対策用温度検知素子）４１ａ，４１ｂ電極（安全対策用温度検知素子）４２ペレット（安全対策用温度検知素子）Ｐ被加熱材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定して支持された加熱体にフィルムを
摺動させ、このフィルムにおける加熱体とは反対側の面
に被加熱材を密着させてフィルムと共に被加熱材を移動
させて加熱体の位置を通過させて加熱体からフィルムを
介して熱エネルギを付与するものであって、加熱体と電
源とリレーとを直列に接続した回路と、電源から加熱体
への通電を制御すると共にリレー信号線を介してリレー
に接続された温度制御手段と、温度制御ができなくなり
加熱体に電圧がかかったままの状態となる暴走が起きた
ことを検知すると電源から加熱体への通電を停止する安
全対策用温度検知素子とを有する加熱装置において、安
全対策用温度検知素子は、リレーと温度制御手段との間
を接続するリレー信号線の上に設けられ且つ加熱体の位
置に配置され、加熱体の異常昇温により暴走を検知する
とリレーをオープンにして電源から加熱体への通電を停
止させるように構成されていることを特徴とする加熱装
置。
【請求項２】安全対策用温度検知素子は、加熱体の上
に直接形成されていることとする請求項１に記載の加熱
装置。
【請求項３】安全対策用温度検知素子は、加熱体の上
に設けられ且つリレー信号線に接続される一対の接点
と、一端部が一方の接点に固定され他端部が他方の接点
に接離可能なバイメタルとからなることとする請求項１
に加熱装置。
【請求項４】安全対策用温度検知素子は、加熱体の上
に設けられ且つリレー信号線に接続される一対の接点
と、この一対の接点の間を接続した導電性樹脂からなる
こととする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項５】安全対策用温度検知素子は、加熱体に導
電性樹脂側に突出した山形の突起が設けられていること
とする請求項４に記載の加熱装置。
【請求項６】安全対策用温度検知素子は、山形の突起
の表面にフッ素樹脂がコーティングされていることとす
る請求項５に記載の加熱装置。
【請求項７】安全対策用温度検知素子は、昇華性樹脂
製のペレットと、このペレットの中に封入されたコイル
と、このコイルに接続されていると共にリレーに接続さ
れペレットが昇華してコイルが変形したときのインダク
タンスの変化を検出するとリレーを遮断するように設定
されているインダクタンス検出回路とから構成されてい
ることとする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項８】安全対策用温度検知素子は、一対の電極
と、この一対の電極の間に挟まれて設けられた昇華性樹
脂製のペレットと、電極に接続されていると共にリレー
に接続されペレットか昇華したときの電極間の容量の変
化を検出するとリレーを遮断するように設定されている
こととする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項９】安全対策用温度検知素子は、電極の一方
を加熱体の上に印刷により形成したこととする請求項８
に記載の加熱装置。