JPH0248903B2 - Teichakusochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱線を発する加熱源を有する定着装
置に関する。詳細には、過熱防止機能を備えた定
着装置に関する。

以下、複写機等の画像形成機器に適用される加
熱定着装置を例にあげて説明する。

従来の加熱定着装置では、過熱防止手段は、ハ
ロゲンヒータ等の加熱源によつて加熱されるロー
ラ周面に接触あるいは非接触にかかわらず、その
ローラの表面温度の変化を検知できる位置に設け
られている。これは、ローラ及びローラ周辺の雰
囲気温度が規則的変化を行うようにヒータの温度
制御を行つているため、他の温度的影響をできる
限り小さくするためである。

しかしこのような加熱防止手段では、熱応答性
（反応時間）が悪く、例えば大電流を直接制御す
るような温度スイツチを用いた場合、それ自体熱
容量も大きく熱応答性が劣ることが問題であつ
た。

そこで本発明は、熱応答性を高めて温度変化が
急激な加熱源の過昇防止をも行うことのできる定
着装置を提供するものである。

上記本発明は、熱線を発する加熱源を内部に有
する加熱定着ローラと、この加熱定着ローラの過
昇温を検知して加熱源への電力供給路を遮断する
過昇温防止部材と、を有する定着装置において、
上記過昇温防止部材は上記加熱源からの熱線を直
接受けるように配置されていることを特徴とする
ものである。

以下、本発明の一実施例を説明する。

第１図及び第２図は、本発明の一実施例を適用
した複写機の加熱定着ローラの側断面図及び横断
面図である。

図において、１は定着ローラでアルミニユウム
製円筒である。この定着ローラ１は、軸受け２に
よつて両端（他端は図示せず）が回転自在に保持
されている。そしてこのローラ１の内部には、ほ
ぼその全幅にわたつてハロゲンヒータ４が設けら
れている。このハロゲンヒータ４は、枠体７に取
付けられた電極３によつてローラ１のほぼ中央部
に支持され、この電極３を介して電源と連結して
通電される。また５はサーミスタで、ローラ１表
面に当接して設けられており、ローラ１表面温度
を検知する。また６は温度ヒユーズで、ハロゲン
ヒータ４の発する熱線を直接感知できる位置に、
本実施例ではローラ１の端部１ａの開口８に設け
られている。そしてこのヒユーズ６は、枠体７に
取付けられたリード線１３を介してヒータ４と電
源１１（第３図）との間に直列に接続されてい
る。

ここで第３図を用いて、ローラ１の温度制御に
ついて説明する。

まず定着ローラ１は、電極３によつて支持され
たヒータ４により加熱される。そして定着ローラ
１表面に当接された温度検知手段としてのサーミ
スタ５の検知温度に応じて、温調回路１０からの
信号によりスイツチ１２がON・OFFしてローラ
１表面を一定温度に保つよう制御される。この際
温調回路１０は、室温から定着に必要な温度まで
ローラ１表面温度を立ち上げるとき、ハロゲンヒ
ータ４が定格最大の出力を出すよう制御し、一旦
定着に必要な温度まで達すると、それ以後は位相
制御により1/2の出力を出すように制御する。

そして万一、ヒータ４が規定温度以上の熱を発
するような状態となつた場合、ヒユーズ６は直接
この定格温度以上の熱を受けて溶断する。ヒユー
ズ６が熱により溶断すれば、ヒユーズ６はヒータ
４と電源１１との間に直列に接続されているた
め、直ちにヒータ４への電力の供給が停止され
る。この際特にヒユーズ６は、ヒータ４からの熱
線を直接受ける位置に設けられているため、ヒー
タ４の過昇発熱に迅速に応答して溶断することが
でき、速やかに異常状態を解消することができ
る。なお図中１３はリード線で、ヒータ４に電力
を供給する。

さらに第４図に、他の実施例を示す。

本実施例は、ローラ１の非通紙部にスリツト１
４を設け、このスリツト１４と対向するローラ１
外側にヒユーズ６を配置したものである。この例
によつても、ヒータ４からの熱線を直接感知する
ことができる。なお本実施例の場合、スリツト１
４に沿つて断熱材１５を設けて、スリツト１４か
らの熱が外部へ漏れるのを遮断しても良い。

さらに第５図に、他の実施例を示す。

本実施例は、ヒユーズ６のヒータ４と対向する
反対側に収光用の反射笠１６を設けたものであ
る。これによつて、ヒユーズ６の熱応答性をさら
に高めることができる。

第６図及び第７図にさらに他の実施例を示す。

本実施例はともに、第４図及び第５図に示した
実施例のヒユーズの代りに、黒く塗つたヒユーズ
１７を用いたものである。このヒユーズ１７は、
断熱性かつ非光沢性の黒色塗料１７ａ（一例とし
て、日東工業(株)製「テツゾール」（商品名））で被
覆されている。これによつて熱の吸収効率をあげ
ることができ、熱の応答性をさらに高めることが
できる。なお黒色塗料で被覆する他に、例えば熱
吸収性の物質でコーテイングしても良い。

次に第８図を用いて、本発明の効果を示す。第
８図は、本発明の実施例と従来例との、熱応答性
の比較実験結果である。

まず出願人は、第１図・第２図に示した実施例
において、アルミニウム製の肉厚２mmの定着ロー
ラに、1.2kwのハロゲンヒータを内部に設けた装
置で実験を行つた。そして、このハロゲンヒータ
に全波で交流100Vを印加し、1.2kwの出力で定
着ローラを加熱したところ、第８図のグラフ(A)に
示すごとく、時間の経過とともにローラ表面温度
も上昇し、例えば約20秒で200℃まで上昇した。

そして高精密温度ヒーズの196℃±1.67℃定格
のヒユーズをハロゲンヒータと直列に接続し、異
状を想定し、電力を供給し続ける実験を行つたと
ころ、約55秒後にヒユーズは溶断し（図中T_Bで
示す）ハロゲンヒータへの電力の供給が断たれ
た。このとき定着ローラの表面温度は瞬時約540
℃に至つたものの、溶けるには至らなかつた。な
おグラフ(B)は、時間（秒）とヒユーズ周辺の雰囲
気温度との関係を示したものである。

続いて、従来のローラ表面の温度変化を検知す
るためローラ表面から４mmの位置に設けた同じ温
度ヒユーズで実験したところ、139℃±1.67℃定
格の温度ヒユーズが切れる（図中T_Cで示す）ま
でに約80秒もかかり、このときすでにアルミニユ
ウム製の定着ローラは溶けて変所してしまつた。
なお、139℃±1.67℃定格の温度ヒユーズでは、
長時間200℃近い定着ローラ近傍におかれると雰
囲気温度が上がつてしまい、正規の使用状態で溶
断してしまうのでさらに高い169℃を定格としな
ければならなかつた。グラフ(C)は、時間（秒）と
ヒユーズ周辺の雰囲気温度との関係を示したもの
である。

また第６図に示した実施例で、黒塗りのヒユー
ズを用いた場合の実験結果をグラフ(D)に示す。や
はり同じ定格の温度ヒユーズを用いて実験したと
ころ、約45秒でヒユーズが溶断した（図中T_Dで
示す）。これを黒く塗つていない温度ヒユーズ
（グラフ(B)）と比較すると、同一条件で約10秒早
く温度ヒユーズが溶断したことになり、定着ロー
ラ表面温度は約440℃と黒く塗らない場合に比較
し約100℃低い状態で電力の供給を停止すること
ができた。

さて第９図に、前記実施例を用いた定着装置の
一例を示す。図において、２０は加圧ローラで、
定着ローラ１との間に末定着画像２１を有するシ
ートＰを挾持搬送する。そして、末定着画像２１
をヒータ４からの熱でシートＰ上に加熱定着す
る。なおローラ２０は、芯金２０ａの周面にゴム
等の弾性部材２０ｂが被覆されたものである。そ
して、定着ローラ１はモータＭからの駆動力をチ
エーン２１，ギア２２，２３で伝達されて回転
し、加圧ローラ２０はこの定着ローラ１に従動回
転する。なおモータＭからの駆動力は、加圧ロー
ラ２０に伝達されても良い。なお図においては、
枠体あるいは軸受け等は省略した。

このように前記実施例は、従来例のように一旦
ローラを加熱し、その副射熱を検知するという方
法ではないので、より早く温度ヒユーズを加熱す
ることができるため、196℃定格のヒユーズでも
約55秒で溶断される。

また本実施例では、ウエイト・アツプ時電力を
全波で1.2kw供給し、コピー時あるいはスタンバ
イ時位相制御し約700w供給するようにしたので、
同一ヒータから発せられる熱線量が大きく異な
り、通常の場合温度ヒユーズを溶断することはな
い。実験的に種々の紙を通過させ検討したが、温
度ヒユーズは位相制御され光量を低下させたヒー
タによつては180℃までしか上がることはなく、
196℃定格の温度ヒユーズは正常な使用ではいか
なる場合も溶断することはなかつた。さらに、位
相制御されたまま、温調回路の異状で点灯しつづ
けた場合従来のタイプと同程度の時間で溶断し
た。従つて、光量を制御によりウエイト・アツプ
時など特別の場合を除き、低下させて通常の使用
をするようにすると良い。なお前記各実施例で
は、熱によつて変化する熱応答性部材として、熱
によつて溶断するヒユーズを用いた例のみを示し
たが、本発明はこれに限定されず、例えばバイメ
タル式あるいは磁気式等も用いること勿論であ
る。

以上述べたように本発明は、熱応答性の向上し
た定着装置を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を用いた定着ローラ
の側断面図、第２図はその横断面図、第３図はブ
ロツク図、第４図は他の実施例の側断面図、第５
図はさらに他の実施例の斜視図、第６図は他の実
施例の断面図、第７図は他の実施例の斜視図、第
８図は実験結果を示したグラフ図、第９図は定着
装置の斜視図である。 図において、１…定着ローラ、２…軸受け、３
…電極、４…ハロゲンヒータ、５…サーミスタ、
６…温度ユーズ、７…枠体、８…開口、１０…温
調回路、１１…電源、１２…スイツチ、１３…リ
ード線、１４…スリツト、１６…反射笠、１７…
ヒユーズ、１７ａ…黒色塗料、２０…加圧ロー
ラ、２１…チエーン、２２，２３…ギア。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱線を発する加熱源を内部に有する加熱定着
   ローラと、この加熱定着ローラの過昇温を検知し
   て加熱源への電力供給路を遮断する過昇温防止部
   材と、を有する定着装置において、 上記過昇温防止部材は上記加熱源からの熱線を
   直接受けるように配置されていることを特徴とす
   る定着装置。 ２ 上記過昇温防止素子は熱により溶断する温度
   ヒユーズである特許請求の範囲第１項記載の定着
   装置。 ３ 上記過昇温防止部材は黒色塗料で被覆されて
   いる特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の
   定着装置。