JPS6010281A - 定着装置 - 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】 本発明は、被加熱物を加熱処理する加熱装置に関し、特
に画像形成装置に有効な定着装置に関する。

第１図に示したように、一般的（＝定着装置においては
、加圧ローラ２によって圧接されそして定着側板８上に
軸受９により回転自在に設けられ、ヒータ５によって加
熱された加熱ローラ１の表面温度を該ローラ１に当接或
いは埋設或いは近接させた温度検知手段（不図示）で検
知し、この検知信号を受けた温調回路で上記ヒータ５へ
の印加電力を制御し、上記ローラ１の表面温度を許容範
囲内に保つように制御している。

ところが、上記温調回路の故障でヒータ５の制御が行わ
れない場合、加熱ローラ１は異常な高温に加熱され、ロ
ーラ自身や周辺部材が焼損し、或いは火災にまで到るお
それがある。そこで、この過昇温を防止するために加熱
ローラ１に近接して温度ヒユーズ１１を設け、この温度
ヒユーズ１１を上記ヒータ３の電路に電極６，１２を介
して直列に挿入し、この温度ヒユーズ１１が加熱ローラ
１がらの熱を受けて溶断することによって、上記加熱ロ
ーラが過昇温になることを防止している。

しかしながら、従来温度ヒユーズ１１は加熱ローラ１か
らの輻射熱を受けるように配置されていた為、加熱ロー
ラ１やヒユーズ１１周辺の空気流の影響を受けやすく、
加熱ローラ１が実際には危険温度に達したにもかかわら
ず温度ヒユーズ１１は尚熔・断しないという不都合が生
ずる場合もあり、また受ける輻射熱量は加熱ローラ１が
らの距離がイ（トかに違うだけでかなり相違して莱るが
ら、温度ヒユーズ１１の配置位置に関しては高い精度が
要求され、さもないと異常昇温しでいないのに温度ヒユ
ーズ１１が頻繁に溶断したり、或いは異常昇温しても溶
断しなか−）たりの不都合が生ずる。更にまた、加熱ロ
ーラ１からの輻射熱だけをもってしては、温度ヒユーズ
１１の熱容量の関係で、加熱ローラ１が異常温度に達し
てから温度ヒユーズ１１が溶断するまでの時間、つまり
応答時間が長くががり、その間に加熱ローラ１の昇温か
進行して行くという不都合があり、特に加熱ローラ１の
肉厚が薄くて熱容量の小さい加熱ローラ１と大容量のヒ
ータ５との組合せにとってこの不都合は大きい。

そこで、温度ヒユーズ１１がヒータ５がらの放射線を受
ける位置に配置する定着装置が提案されているが、加熱
ローラ１の内面状態の影響やコピー速度等の影響が大き
く、従来の加熱ローラ１がらの輻射熱を受けて作動する
タイプに比べ、異常時の溶断特性の改善が十分ではなく
、異常昇温していないのに温度ヒユーズ１１が溶断した
り、＋ｌ′（常時の温度ヒユーズの時間が長くなって定
着装置が大きな損傷を受ける場合も生じる。

また、温度ヒユーズ１１をヒータ５より上方であってし
かも加熱ローラフの中空部の開口近辺上方に設けている
と、どうしても温度ヒユーズ１１は加熱ローラ１の高温
の雰冊気に曝されてしまう。従って、温度ヒユーズ１１
の溶断の定格温度は高いものを用いざるを得す、このこ
とはこれの熱容量が非常に大きくなるので、加熱ローラ
の異常昇温時における溶断の応答速度が遅くたってしま
う欠点があった。

本発明は上記問題点による欠点を解決し、感熱情報とし
ての熱のうち雑音となる熱を省くようにして、正確な熱
情報を受けるようにし、応答性の向上を達成すると共に
安定した安全性を確保することを目的とする。

本発明は熱源を内蔵した円筒状ローラの開口近傍であっ
て、動方向に関して垂直で熱源を含む平面以下に感熱部
材を有していることに特徴がある。

次に、本発明に係る定着装置の実施例を図面に従って説
明する。

第２図、第３図、第４図に従来のヒーターからの輻射熱
を利用したタイプの本発明に係る定着装置の実施例を示
す。第１図は温度ヒユーズ設置部付近の断面図で、１は
アルミニウム製の加熱ローラ、２は芯金３の上にシリコ
ンゴムの弾性体層４を被覆した加圧ローラ、５は定着ロ
ーラ１の内部に設けられたヒータで、電極６を通して電
力を供給され、加熱ローラ１を内面から加熱する。なお
、加熱ローラ１は軸受７により回転自在に定着側板８上
に固定される。加圧ローラ２も軸受９により回転自在に
支持され、加圧板１０により、図示されぬ加圧手段によ
り、所定の圧で定着ローラ１と圧接する様付勢されてお
り、加熱ローラ１に従動して回転する。１１は温度ヒユ
ーズであり、ヒータ５の発光部５ａからの輻射熱を受け
ることのできる位置であってしかもヒータ５より下方の
位置に設けられている。

第３図は本発明に係る定着装置の温度ヒユーズ部の斜視
図であり、第４図は定着ローラと温度ヒユーズ及びリー
ド線との位置関係を示す正面図である。第３図及び第４
図に於て、温度ヒユーズ１１は加熱ローラ１内のヒータ
５の位置より下方に設けられており、しかも第２図で前
述した如く、ヒータ５からの輻射熱を受けることのでき
る加熱ローラ１の中空出口近傍の位置に配置されている
。

この温度ヒユーズ１１の両端にリード１ｌｌａ、ｌｌｂ
が設けられており、リード線１１ａは、ヒータ５に接続
された電極６に接続固定されており、リード線１１ｂは
外部電源に接続されている電極１２に接続固定されてい
る。なお、リード線１１ａ、ｌｌｂはヒータ５からのよ
り多くの熱を吸収するためにたとえばＳ字形あるいは逆
Ｓ字形の形状をとって蛇行している。また、このリード
１ｌｌｌａ、ｌｌｂはヒータ５からの輻射熱を直接うけ
る位置に配置されている。

さて、本体側の故障によって、ヒータ５が点灯し続けた
場合を考えてみると、リード１ｌｌａ、ｌｌｂもヒータ
５からの輻射熱を受ける為、リード線１１ａ、ｌｌｂ自
体が高温となり、温度ヒユーズ１１の熱が逃げにくく、
温度ヒユーズ１１の温度上昇速度が早くなるり、溶断の
応答性が良好である。

定着装置の通常の動作時においては、ヒータ５の点灯時
間が短い事もあって、従来のものと比較した場合の本実
施例のリード線１１ａ、ｌｌｂの形状による温度ヒユー
ズ１１の温度への影響はほとんど従来例のものと差はな
い。

また、連続通紙時は、加熱ローラ１内の雰囲気の温度は
対流等の関係でヒータ５の下部の方がヒータ５の上部の
雰囲気の温度と比較して温度が低くなり、従って、この
低い温度の雰囲気によって熱を供給される温度ヒユーズ
１１の温度も上がりにくく、温度ヒユーズ１１の溶断の
定格温度を下げることができる。従つ工、温度ヒユーズ
１１の熱容量は従来のものより小さいもので済むので、
それだけ熱に対する応答性が早くなリヒータ５による加
熱ローラ１の過度の加熱を起す異常時の温度ヒユーズ１
１の溶断時間を更に短縮することができる。

なお、上記実施例においては、リード線１１ａ。

１１ｂを蛇行させたが、従来のように直線のものを用い
てもよく、ヒータ５より下方の位置に温度ヒユーズ１１
を配置することにより上記動作を十分に果すことができ
る。

また、温度ヒユーズ１１とリード線１１ａ、ｌｌｂとを
熱伝導性の良好な部材を用いて黒色塗装を行なうことに
より、これらの熱吸収を良くし、温度ヒユーズ１１の溶
断の応答特性を更に大幅に改善することができる。

又、上記本発明の実施例では感熱部材に着目して説明し
た。が、加熱装置一般的（二、製造上（＝おける加熱ロ
ーラ内表面の〕（ラツキが大きく、このことが熱応答性
に対しである程度の影響を与えていることを見い出した
。

以下の実施例は、上記各実施例における熱応答性のより
一層の向上を達成できるものである。

上述したように、感熱部材としての温度ヒユーズ１１（
サーミスタ等でも良い）やリード線１１ａ。

１１ｂは、熱源５を有する円筒状ローラとしての力日熱
ローラ１の動方向に関して垂直で、熱源５を含む平面Ｓ
（熱源５はローラ円の中心（二設けられている本実施例
ではローラ中心を含む半断面）以下（重力方向）に設け
られている。より好ましく）マローラ半円以内に感熱部
材１１の感熱部力；、さら（＝好ましくはリード線１１
ａ、１１ｂもローラ半円以内（二人部分が設けられるこ
とが、より応答性を向上できるので本発明にとってより
好適である。

ところで加熱ローラ１の内表面は、製造上〕ｑラッキが
大きく、その内面における凹凸度（粗面度）には大小さ
まざまなものが多い。通常熱吸収性を高めるために粗面
加工するものもある力；、その程度には大きな差があり
、個々の製品としてのカロ熱ローラ１には、ノ（ラツキ
の範囲力；きわめて大きし）。

従って加熱ローラ内側からの熱放出量は各ローラによっ
て時には、ローラの円周角（二よって大きな差が生じる
ことがある。

上述したように応答性の良い本発明は、このようなバラ
ツキに大きく影響されることもあり得る。

従って本実施例では、加熱ローラ内面処理として化学研
摩処理又はアルマイト処理又は化学研摩処理後アルマイ
ト処理のいずれかを採用して０る。

程度としては、上述の順にその効果が高く経時変化にも
順に強い。

このように加熱ローラ１の内面の凹凸を処理してそのバ
ラツキの範囲を小さくし、製造上（二おける応答性のバ
ラツキ要因を排斥することシよよ（］好ましい本発明の
実施例となる。

なお、上記実施例においては、温度ヒユーズとして熱溶
融性のものを用いたが、この他にノ（イメタルを利用し
たものや、磁性体を使用した温度スイッチ等も使用可能
である。また、加熱ローラの材質もアルミの他ステンレ
スその他のものでも構わない。

以上詳述したよう（二本発明は熱応答性を向上し、ロー
ラ表面温度をより正確に検知できるため、より高度な安
全性を有している。

尚、本発明でいう円筒状ローラとは、端部開口を有する
ローラや径均−又は径不均−のものすべて含むものであ
る。

以上述べてきた様に、温度ヒユーズ位置をヒータ下方に
設置し、かつリード線形状なヒータからの輻射熱を受け
る事の出来る形状にする事によって簡単な構成で異常時
のヒユーズ熔断時間を早くし、同時に通常の連続使用時
にも温度ヒユーズの切れてしまう事のない信頼性の高い
定着装置を提供する事ができる。

また、本発明によれば、化学研摩、陽極酸化（アルマイ
ト）を加熱ローラ内面（＝行う事により内面状態の安定
した、また経時変化のない量産性の高い温度分布のすぐ
れた加熱ローラを提供する事が出来る。なお、本発明は
実施例で説明した様な輻射を利用した温度ヒユーズを有
する定着装置に用いた場合に特に有効であり、信頼性の
高い、温度ヒユーズの応答性の高い定着装置を提供する
事が出来た。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の定着装置の斜視部分図、第２図は本発
明に係る定着装置の断面説明図、第３図は第２図の斜視
部分図、第４図は第２図の一部省略正面図である。 １・・・加熱ローラ　２・・・加圧ローラ５・・・ヒー
タ　６・・・電極 ７・・・軸受　訃・・定着側板 ９・・・軸受　１０・・・加圧板 １１・・・温度ヒユーズ　ｌｌａ、ｌｌｂ・・・リード
線１２・・・電極 １１Ｉｌ ＠２１Ｋ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）円筒状ローラとこのローラ中に配設された熱源と
   ローラ近傍に配置され、異常昇温に感応して熱源への電
   力供給を遮断する感熱部材とを有し、上記感熱部材を上
   方円筒状ローラの一方の開口端から出射する上記熱源か
   らの放射熱線を受ける位置に配置した定着装置において
   、上記感熱部材を上記円筒状ローラの開口近傍であって
   、動方向に関して垂直で熱源を含む平面以下に有する事
   を特徴とする定着装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の定着装置において、
   上記感熱部材と定着装置本体側端子間を結ぶリード線の
   一部又は全部を上記熱源からの放射熱線を受ける事の出
   来る形状にした事を特徴とする定着装置。 （３）特許請求の範囲第１項又は第２項記載の定着装置
   において、上記感熱部材及び又はそのリード線な黒色塗
   料で被覆したことを特徴とする定着装置。