JPH02284186A - 加熱装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、回転体の異常昇温を防止する機構を備えた加
熱装置に関し、特に記録材上のトナー像を定着する定着
装置に好適な加熱装置に関する。

（従来の技術） 第５図に従来の熱ローラ定着装置の構成を示すか、同図
中、１は熱定着ローラ、２は加圧ローラてあって、熱定
着ローラ１は図示矢印六方向に回転し、図示矢印Ｂ方向
に搬送される紙３上の未定着トナーを定着させる。

ところで、上記熱定着ローラｌの内部には熱源であるハ
ロゲンヒータ４か配されており、該ハロゲンヒータ４は
商用電源５に接続されている。そして、ハロゲンヒータ
４と商用電源５との間には、熱定着ローラｌの異常昇温
時にハロゲンヒータ４への通電を遮断するサーモスイッ
チ７とハロゲンヒータ４を駆動するための制御ユニット
６が介設されている。

一方、図中、８は該熱定着ローラ１の表面温度を検出す
るためのサーミスタ等の温度検出素子てあり、該温度検
出素子８の出力たる温度信号は前記制御ユニット６へ入
力され、該制御ユニット６によって熱定着ローラ１の表
面温度か所定の設定値に保たれる。

以上のような構成を有する熟ローラ定着装置を回路図で
示せば第６図のようになるが、同図に示すように制御ユ
ニット６は制御部９と駆動部１゜とて構成される。制御
部９は、温度検出素子８からの出力に比例した電圧をデ
ジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータ、該Ａ／Ｄコ
ンバータがらのデジタルデータに基づいて駆動部１０ヘ
ヒータＯＮ１０　Ｆ　Ｆ信号を出力するマイクロコンピ
ュータ及び周辺素子で構成される。又、駆動部１０はソ
リッドステートリレーであって、これはハロゲンヒータ
４への供給電流をＯＮ１０　Ｆ　Ｆするものである。

斯かる熱ローラ定着装置においては、例えば駆動部ｌＯ
かリレー不良によって導通状態となって故障を生じた場
合、制御部９のマイクロコンピュータか暴走した場合、
温度検出素子８に信号異常か生じた場合等には、ハロゲ
ンヒータ４が異常加熱状態となる可能性がある。尤も、
制御部９．駆動部１０、温度検出素子８等には所謂フェ
イルセーフ性か考慮されているか、ハロゲンヒータ４が
異常加熱状態にあるときには、最終的には異常昇温防止
部材であるサーモスイッチ７に頼らざるを得ない。

しかしながら、サーモスイッチ７も成る温度では最早作
動しなくなる虞かある。

そこて、例えば温度ヒユーズ等の別の異常昇温防止部材
を追加して２つの異常昇温防止部材を直列に接続するよ
うにすれば、両異常昇温防止部材か共に動作不良となる
確率を殆ど零にすることがてきる。

（発明か解決しようとする課題） しかしながら、サーモスイッチ、温度ヒユーズ等の異常
昇温防止部材を２つ以上設ける場合には、その配置か問
題となる。例えば、熱定着ローラの径か小さい場合には
、２つのサーモスイッチ等を熱定着ローラの周方向に並
設することはスペース的に困難である。

そこで、２つのサーモスイッチ等を熱定着ローラの軸方
向に配置することか考えられるか、この場合には次のよ
うな問題がある。

例えば、第７図（ａ）、第８図（ａ）に示すように熱定
着ローラ１の軸方向に２つのサーモスイッチ７．１１か
配置される場合において、第７図（ａ）に示すようにサ
ーモスイッチ７．１１が共に通紙中り、の範囲内にある
場合と、第８図（ａ）に示すように一方のサーモスイッ
チ１１か通紙中り、から外れる場合とては、熱定着ロー
ラ１の表面温度分布はそれぞれ第７図（ｂ）、８８図（
ｂ）に示すように異なる。即ち、第７図（ｂ）、第８図
（ｂ）において、温度Ｔ。は前記制御ユニット６（第５
図及び第６図参照）によって制御される所定の設定温度
であるが、通紙中かり、（＞Ｌｂ）である場合には第７
図（ｂ）に示すように両サーモスイッチ７．１１の位置
における熱定着ローラｌの表面温度Ｔが設定温度Ｔ。に
略等しくなるのに対し、通紙中かＬｂである場合には第
８図（ｂ）に示すように通紙中がＬｂから外れた方のサ
ーモスイッチ１１の位置における熱定着ローラｌの表面
温度Ｔが設定温度Ｔ。よりもΔＴだけ高くなる。これは
２熱定着ローラ１表面の通紙中Ｌｂ内の部位は紙によっ
て熱が奪われるのに対し１通紙中り、外にある部位（非
通紙部）ては紙による熱損失か発生しないためである。

尚、第７図（ｂ）、第８図（ｂ）にお−ける横軸文は熱
定着ローラ１の軸方向長さである。

従って、サーモスイッチ７．１１の作動温度が同してあ
れば、通紙中か狭い場合（第８図に示す場合）には１通
紙内Ｌｂ外にあるサーモスイッチ１１が誤動作し・てし
まう可能性かある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的と
する処は、異常昇温防止部材の誤動作を防止して熱源の
異常昇温を確実に防止することかできる加熱装置を提供
するにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく本発明は、加熱源によって加熱さ
れる回転体と、該回転体の異常昇温時に前記加熱源への
通電を遮断するために該加熱源とこれの駆動手段との間
に直列に接続された異常昇温防止部材とを有する加熱装
置において、前記異常昇温防止部材を複数設けるととも
に、これら異常昇温防止部材の少なくとも１つの作動温
度を他のものの作動温度と異ならしめたことを特徴とす
る。

（作用） 第８図に示す例て言えば１通紙中Ｌｂ外（非通紙部）に
あるサーモスイッチ１１の作動温度を通紙中り、内にあ
るサーモスイッチ７のそれよりも６丁たけ高くすれば、
熱定着ローラ１の非通紙部の昇温時における該サーモス
イッチ１１の誤動作か防がれ、熱源の異常昇温か確実に
防がれる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る加熱装置の構成を示す斜視図、第
２図は同加熱装置の回路図、第３図はサーモスイッチの
取付部の詳細図である。尚、これらの図においては第５
図及び第６図において示したと同一要素には同一符号を
付しており、以下、それらについての説明は省略する。

本実施例においては、異常昇温防止部材である２つのサ
ーモスイッチ７．１１か第１図に示すように熱定着ロー
ラｌの軸方向に離間させて配置されている。即ち、一方
のサーモスイッチ７は図示の最小サイズの紙３の通紙山
内に設けられ、他方のサーモスイッチ１１は通紙市外に
設けられている。これらサーモスイッチ７．１１の熱定
着ローラ１との接触状態を第３図に示すが、各サーモス
イッチ７．１１はセラミラフ製フレーム１２て被われて
おり、これらは各々テープ１３．１４を介して熱定着ロ
ーラｌに接している。尚、テープ１３．１４は熱定着ロ
ーラ１の表面に傷か付かないように保護するためのもの
であって、一般的にはカプトンやテフロンテープ（何れ
も商品名）か用いられる。

又、第３図に示すように各サーモスイッチ７゜１１には
電極１５ａ、、１５ｂが各々取り付けられており、電極
１５ａ、１５ｂはそれぞれコネクタ１６．１６によって
配線されている。尚、電極１５ａ、１５ｂ間には不図示
の接点部があり、この接点部ではキャップ１７からの熱
で内部に設けられたバイメタルが変形し、ショート状態
にある当該接点部か開状態（オープン）とされる、これ
によって熱定着ローラ１の表面か異常に昇温した際には
、ハロゲンヒータ４への電流供給回路がオープンとなっ
てハロゲンヒータ４への電力供給が遮断され、熱定着ロ
ーラ１の異常昇温が防止される。

而して、本実施例においては、最小通紙中外（非通紙部
）にある一方のサーモスイッチ１１のテープ１４の厚み
を他方のサーモスイッチ７のテープ１３のそれよりも著
しく厚くしている。具体的には、サーモスイッチ７のテ
ープ１３の厚みが１００ｇｍであるのに対し、サーモス
イッチ１１のテープ１４の厚みを２５０Ｂｍとしている
。

ところで、一般的にテープの厚みが１１００ｕＬの場合
には、該テープの熱抵抗による熱定着ローラ表面と内部
のバイメタル部の温度差は約１５°Ｃてあり、テープの
厚みが２５０ｐｍの場合には同温度差は約３５℃であり
、両者の差３５°Ｃ−１５°Ｃ＝２０℃は第８図（ｂ）
に示す温度差ΔＴに略等しい。

従って、本実施例では最小通紙中外（非通紙部）にある
サーモスイッチ１１の作動温度か最小通紙山内にあるサ
ーモスイッチ７の作動温度よりも第８図（ｂ）に示す温
度差６丁（約２０°Ｃ）たけ高くなり、熱定着ローラｌ
の表面温度の軸方向分布において第８図（ｂ）に示すよ
うに温度差６丁か生じても熱定着ローラｌの非通紙部の
昇温時の該サーモスイッチ１１の誤動作が防がれ、ハロ
ゲンヒータ４の異常昇温か確実に防止される。

以上の実施例ではテープ１３．１４の厚みを異ならせる
ことによって２つのサーモスイッチ７゜１１に熱抵抗差
を持たせているか、他の方法によって両サーモスイッチ
’ｙ、ｉｉの熱抵抗に差か生しるようにしてもよい０例
えば、サーモスイッチ７．１１のキャップ１７と熱定着
ローラｌとの間隙を変えてもよく、特にこの間隙を可変
とすれば、動作電圧が同じである異常昇温防止部材を使
用することができ、サービスパーツ等の在庫部品か１！
ｉ！ｆｆｌで済むこととなる。このことを第４図に基づ
いて以下に説明する。

即ち、第４図に示すようにサーモスイッチ１１の上部に
該サーモスイッチ１１を保持する保持つまみ１８を取り
付け、該保持つまみ１８の下側に水平方向（図示矢印Ｃ
方向）に移動可能な模状の移動部材１９を配置する。こ
の移動部材１９は例えば検出された紙サイズに応してマ
イクロコンピュータによって制御されるモーターによっ
て移動せしめられるか、紙サイズが小さいときには、該
移動部材１９は図中、左方に移動してキャップ１７と熱
定着ローラｌとの間隙を広くする。そして、紙サイズが
大きいときには、移動部材１９は図中、右方に移動して
キャップ１７と熱定着ローラ１との間隙を狭くする。

以上のように紙サイズに応じてキャップ１７と熱定着ロ
ーラ１との間隙を変えるようにすればサーモスイッチ１
１の動作温度を任意に変えることかでき、前記実施例で
得られたと同様の効果か得られる。尚、移動部材の移動
機構として、特に該移動部材か手差し供給部の紙揃え部
材と連動して移動する構成を採れば、モーターが不要と
なり、装置のコストダウンを図ることかできる。

ところて、以上説明した例てはサーモスイッチ７．１１
の熱抵抗を異ならしめるようにしたか、サーモスイッチ
７．１１の動作温度自体を異ならしめるようにしてもよ
い。具体的には、サーモスイッチ７．１１として第８図
（ｂ）に示した熱定着ローラｌの表面温度差６丁たけ動
作温度か異なるものを用いればよい、実験によれば、熱
定着ローラｌの表面を１５０℃（ＴＹＰ）に温調した状
態てサーモスイッチ７．１１の動作温度をそれぞｔ’Ｌ
１７５℃、２００°Ｃとしても問題は生じない。

尚、以上の実施例ては２つの異常昇温防止部材を設けた
場合について言及したか、本発明は異常昇温防止部材を
３つ以上設けた場合についても適用可能であって、この
場合は少なくとも１つの異常昇温止部材の作動温度を変
えればよい。

（発明の効果） 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、加熱源によ
て加熱される回転体と、該回転体の異常昇温時に前記加
熱源への通電を遮断するために該加熱源とこれの駆動手
段との間に直列に接続された異常昇温防止部材とを有す
る加熱装置において、前記異常昇温防止部材を複数設け
るとともに、これら異常昇温防止部材の少なくとも１つ
の作動温度を他のものの作動温度と異ならしめたため、
異常昇温防止部材の誤動作を防止して熱源の異常昇温を
確実に防ぐことかできるという効果か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る加熱装置の構成を示す斜視図、第
２図は同加熱装置の回路図、第３図はサーモスイッチの
取付部の詳細図、第４図は本発明の別実雄側を示すサー
モスイッチの詳細図、第５図は従来の加熱装置の構成を
示す斜視図、第６図は同加熱装置の回路図、第７図（ａ
）、（ｂ）及び第８図（ａ）、（ｂ）はサーモスイッチ
の配置及び熱定着ローラの表面温度分布を示す図である
。 １・・・熱定着ローラ（回転体）、４・・・ハロゲンヒ
ータ４（加熱源）、６・・・制御ユニット（駆動手段）
、７．１１・・・サーモスイッチ（異常昇温防止部材）
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱源によて加熱される回転体と、該回転体の異常昇温
   時に前記加熱源への通電を遮断するために該加熱源とこ
   れの駆動手段との間に直列に接続された異常昇温防止部
   材とを有する加熱装置において、前記異常昇温防止部材
   を複数設けるとともに、これら異常昇温防止部材の少な
   くとも１つの作動温度を他のものの作動温度と異ならし
   めたことを特徴とする加熱装置。