JPH03167431A - 温度検知素子の配設構造 - 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、固定支持された被検温体の面に直接に接触し
た状態を保たせて被検温体の温度を検知させる温度検知
素子の配設構造に関する．（従来の技術） 便宜上、電子写真複写機等の画像形成装置における画像
加熱定若装Ｍを例にして説明する．画像形成装置の画像
加熱定着装置としては一般に熱ローラ式のものが用いら
れている．第５図はその概略構成を示している。

１０１は矢印の時計方向｛こ回転駆動される熱ローラ、
１０２はこの熱ローラに圧接して従動回転する弾性加圧
口ーうである． 熱ローラ１０１はアルミニウム等の円筒体のタト周面に
ポリテトラフルオロエチレン等の離型層コート等の表面
処理が施され、中空内の中心部にハロゲンヒータ等の発
熱体１０３が配され、発熱体１０３の通電発熱で加熱ざ
れる．１０４は熱ローラ１０１の表面温度を検知するサ
ーミスタ等の温度検知素子（以下、感温素子と記す）で
あり、この感温素子１０４の模知温度情報が温調制御回
路１０５へ入力して基準値と比較ざれ、その比較情報に
より発熱体１０３に対する通電量制御ざれることで、熱
ローラ１０１の表面温度が所定の定着温度状態に温調管
理される． 而して、電子写真・静電記録・磁気記録等の適宜の画像
形成プロセスに従う不図示の作像機構部にで直接方式も
しくは間接（転写）方式で目的の画像情報に対応した未
定着トナー画像ｔが形成ざれた記録材Ｐ（エレクトロフ
ァックスシ一ト・静電記録紙・転写材シート・印刷紙な
ど）が、上記の熱ローラ１０１と加圧ローラ１０２との
圧接ニップ部１０７に導入ざれて該両ローラ１０１・１
０２間を扶持搬送ざれで通過することで未定着トナー画
像ｔが記録材Ｐ面に順次に加熱定着ざれでいく． 熱ローラ１０１の表面温度を検知する感温素子１０４は
上記のように回転駆動される熱ローラ１０１の回転面に
対して浮きがあると正確な温度を検知できないので、適
度なやわらかさを持つ、例えばシリコンスポンジ等のク
ッション性部材１０８の上にのせられ、この感温素子１
０４１含むクッション性部材１０８の全体をポリイミド
等の耐熱・耐摩耗性テーブ１０９でおおわせ、その感温
素子１０４側とは反対側のクッション性部材１０８の面
に座板１１０ｕ取付け、その座板１１０と不動部材１１
２との間にＵ字バネ板等の押し当で部材１１１を介入さ
せてクッション性部材１０８の面にのせた感温素子１０
４を耐熱・耐摩耗性テーブ１０９を介して熱ローラ１０
１面に押し当てた状態に保たせる構成をとっている。

感温素子１０４は耐熱・耐摩耗性テーブ１０９でおおわ
れてクッション性部材１０８に固定ざれると共１ζ、該
クッション性部材の内方へ押し込まれてうめこまれた形
態になっており、感温素子１０４のビート面が突起状態
に突出しで回転熱ローラ１０１面１こ押し当たることに
よる熱ローラ周面の傷っけが防止される． ところで上記のような熱ローラ式の画像加熱定着装置は
、熱ローラ及び周辺構成部分の熱容量が大きく、効果的
に定着処理を実行させるためには発熱体１０３の大容量
化が必要で、そのため電源及び通電を制御する部分等が
大規模化してしまう、その他にも？！々の問題点が挙げ
られている。

そこで最近では、固定支持された加熱体（サマルヒータ
）と、該加熱体に対向圧接するフイルムと、該フイルム
を介して記録材を加熱体に密着させる加圧部材からなる
構成方式の画像加熱定着装Ｍ（フイルム加熱方式）が考
案ざれている．本出願人の先の提案に係る特開昭６３−
３１３１８２号公報に開示の方式装置等がこれに属し、
固定加熱体に圧接摺動する薄肉の耐熱フイルム（シート
）を介して、記録材に形或担持ざれでいる未定着トナー
像に熱エネルキーを付与して軟化・溶融せしめフイルム
と記録材をＭ間させることを基本とする加熱手段・装買
である。

このようなフイルム加熱方式の画像加熱定着装置は、■
低熱容量加熱体を用いることかできるため、省電力化ウ
ェイトタイム短縮化（クイックスタート性）になり、■
定着点と分離点か別に設定できるため、オフセットも防
止ざれる、その他従来例装置が有する種々の欠点を解決
できるなどの利点を有し効果的なものである。

加熱体はセラミック等の耐熱性・良熱伝導性の低熱容量
のベース材（基板）面に低熱容量の抵抗発熱体を線状も
しくは帯状に焼或付着させる等して形成具備させた態様
のものであり、抵抗発熱体に対して通電すると該抵抗発
熱体及び基板の熱容量が小さいので加熱体表面が所定の
定着可能温度（例えば約２００″Ｃ前後）まで急速に温
度上昇する。そしてこの加熱体｛こ接触させた耐熱フイ
ルムも熱容量が小さく、加熱体側の熱エネルギーが耐熱
フイルムを介して該耐熱フイルムに接触状態の記録材側
に効率的に伝達されて画像の加熱定着が良好に実行ざれ
る。

（発明か解決しようとする問題点） 上記のようなフイルム加熱方式の画像加熱定着装置の場
合も加熱体の温度を感温素子で検知させその温度検知情
報により抵抗発熱体への通電を制御して加熱体の温度を
所定の定着可能温度に温調管理する回路構成をとるもの
であるが、この場合、該定着装置のように加熱体が固定
で面移動せず、かつ急速な温度上昇の特性をもつものに
対して感温素子を前述例の回転熱ローラ１０１に対する
と同様の構成をもっで配設した場合、加熱体への感熱素
子（１０４）の押しっけが板バネ等の押し当で部材（１
１１）で行なわれるため接触性が悪くなり温度検知精度
が劣化する．又、シリコンスポンジ等のクッション性部
材部材（１０８）内のサーミスタ等の感温素子（１０４
）が埋め込めれでいるので、熱応答が遅れ、加熱体の前
述の様な急速な温度上昇への追従性が悪くなり、制御温
度のリップルが大きくなり、定＠牲にバラッキを生じて
しまう欠点があった。

そこで、本発明は、上記例のフイルム加熱方式の画像加
熱定着装置の低熱容Ｍ線状加熱体のように被検温体が面
移動しない固定支持ざれたもので、かつ急速な温度変化
特性を有するものについで、該被検温体に対して検温素
子を所定の検温位置に安定・良好に直接接触させて保持
させるように工夫して検温の正確性、リアルタイムの熱
応答性・温度変化追従性を期し、上記のような定着装置
にあっては正確な温調管理により良好・安定な定着処理
性を確保させることを目的とする． （問題点を解決するための手段） 本発明は、 固定支持ざれた被検温体の面に直接に接触した状態を保
たせて被検温体の温度を検知させる温度検知素子の配設
構造であり、 該温度検知素子は、該素子の陥没防止処＠を施したクッ
ション性を有する台座部材の面に設けられでおり、 該台座部材は、支持部材に保持されでおり、該支持部材
は、被検温体との間に台座部材と温度検知素子を圧迫し
て温度検知素子を被検温体の面に対してクッション性台
座部材の圧迫反力で押圧接触させた状態を保っで定着固
定ざれている、 ことを特徴とする温度検知素子の配設構造である。

また本発明は上記の配設構造１こおいで、温度検知素子
と、該素子と電気的に接続する外部回路の電路との接続
部を前記支持部材の、温度検知素子側とは反対側設けた
、ことを特徴とする温度検知素子の配設素子の配設構造
である。

（作　用） 温度検知素子（感温素子）は、被検温体と支持部材との
間に圧迫されたクッション性部材の圧迫反力で被検温体
面とクッション性部材との間に、クッション性部材に施
した素子陥没防止処置（例えばクッション性部材面に対
するスキン層の形成、シート材の貼合せ処置など）によ
りクッション性部材内に過度にしずみ込む（陥没）こと
なく安定に押え込まれて被検温面に直接に接触した状態
に保たれる。上記押え込まれた感温素子は振動・．変形
等によるずれを生ぜずに被検温体の所定の検温位輛に安
定に耐久的に固定保持された状態になる． 従って、被検温体の感温素子による検温の正確性、良好
な熱応答性、被検温体の急速な温度変化特性｛こ対する
良好な追従検温性が確保され、これにより、前述例のフ
イルム加熱方式の画像加熱定着装置についていえば、低
熱容量線状加熱体を正確に温調管理させて良好・安定な
定着処理性を具備させることができる。

（実施例） （１）定着装置例（第１図） 第１図はフィルム加熱方式の画像加熱定着装置１４の一
例の概略構戊図であり、被検温体としての加熱体に対し
て温度検知素子（感温素子）を本発明に従って配設具備
させである。第２図はその要部の拡大分解図である。

３１・３２は互いに並行に配設した左右一対のフイルム
駆動ローラとテンションローラを兼ねた従動ローラ、３
３はこの両ローラＭｔこ懸回張設したエンドレスベルト
状の定着フイルムであり、駆動ローラ３１が矢印の時計
方向に回転駆動されることにより時計方向にシワや沿う
こうムラな〈所定の速度で（記録材Ｐの搬送速度と略同
一速度）で回転駆動ざれる． 回転駆動されるエンドレスベルト状の定着フイルム３３
は装置に導入して定着処理させる最大の記録材の幅サイ
ズよりも広い幅寸法のもので、繰り返してトナー画像の
加熱定着に供ざれるから、耐久牲・離型牲・耐久性に優
れ、一般的には１　００ｕｍ以下、好まし〈は４０ｕｍ
以下、２０〜３０ｕｒｎの薄肉のものを使用する．例え
ばポリイミド（ＰＩ）・ポリエーテルイミド（ＰＥ工）
・ＰＥＳ−ＰＦＡ（４フッ化エチレンーパーフルオロア
ルキルビニルエーテル共重合体樹脂）などの耐熱樹脂の
単層フイルム、或いは複合層フイルム例えば２０ｕｍ厚
フイルムの少なくとも画像当接面ＩＩ（こＭ型性の良い
ρＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）・ＰＡＦ等のフッ素
樹脂や、更にはカーボン等の導電材を添加した離型性コ
ート層を１０ｕｍ厚以下１こ施こしたものなどである。

３４は上記のエンドレスベルト状の定着フイルム３３の
下行側フイルム部分の内面側に定着配設した加熱体（ヒ
ータ）である。この加熱体はフイルム３３の面移動方向
に交差する方向を長手とする低熱客！４線状加熱体であ
り、耐熱性・断熱性・電気絶縁性・剛性の加熱体ホルダ
３５の下面に長平に沿って設けた加熱体収容凹溝１こ後
述する抵抗発熱体層３７を設けた側の面を外側にして嵌
入保持させ、このホルダ３５を定着装輛の所定位置に加
熱体３４を下向きにして定着配設してある。

加熱体３４は、耐久性・電気絶縁性・低熱容量の横長の
基板（ヘース板）３６（例えば厚み１ｍｍ・幅１　０ｍ
ｍ−長さ２４０ｍｍのアルミナ基板）と、その基板の一
方側の面の略中央部に面長手に沿って線状もしくは帯状
に形成具備させた低熱容量の抵抗発熱体層３７（例えば
幅１ｍｍのＴａ２Ｎ・銀パラジウム等の通電発熱電気抵
抗材料の層）からなる． そしてこの加熱体３４の抵抗発熱体層３７を具備させた
側の面をフイルム３３との接触摺勤面として外面側にし
てホルダ３５に保持させてある。この加熱体３４におい
て発熱体層３７を具備させた側の面はフイルム３３との
接触保護層を形成して面保護することが好ましい．４０
は加熱体３４の感温素子（例えばサーミスタ）であり、
後述するように本発明Ｃこ従って加熱体３４に直接に接
触させて配設してある．加熱体３４は抵抗発熱体層３７
の両端間に通電かなされることによりそれ自体が低熱容
量の抵抗発熱体層３７が瞬時に約２００−Ｃ前後まで急
速に温度上昇し、またその熱でそれ自体が低熱容量の基
板３６も急速温度上昇する。

本例の場合は抵抗発熱体層３７に対する通電はＡＣ電圧
の位相制御波形で、感温素子４０によりコントロールざ
れた所望の温度、エネルギー放出量に応して位相角を変
化させで与える通電位相角制御一温調管理回路構戊にし
てある。

３８は金属等の芯棒材の外周にシリコンゴム等の離形性
の良いゴム弾性層を被覆しでなる加圧口−ラであり、前
記加熱体３４との間にエンドレスベルト状の定着フイル
ム３３の下行側のフイルム部分を狭ませて不図示の付勢
手段（こより例えば総圧４〜７Ｋ９の当接圧をもって対
向圧接させであり、不図示の駆動手段により定着フイル
ム３３の面移動方向に順方向にフイルムの移動駆動速度
と略同一の周速度をもっで回転駆動ざれる． 画像形成スタート信号により画像形成装置が作動して不
図示の像形成部側から定若装Ｍ１４へ搬送された、未定
着のトナー画像ｔａ上面に担持した記録材Ｐの先端が定
着装置寄りに配設した不図示の記録材先端・後端模知セ
ンサにより検知ざれると定着フイルム３３の回転駆動、
加圧口−ラ３８の回転駆動、抵抗発熱体層３７（こ対す
る通電による加熱体３４の昇温・温調が開始され、記録
材Ｐはガイド３９に案内されＣ定着フイルム３３を挟ん
で加熱体３４と加圧ローラ３８とて形或される圧接部Ｎ
（定若ニップ部）の定着フイルム３３と加圧ローラ３８
との間に進入して未定着トナー画像面が記録材Ｐの搬送
速度と略同一速度で同方向に面移動状態の定着フイルム
３３と一緒の重なり状態で定着ニップ部Ｎを挾圧力を受
けつつ通過してい〈． 記録材Ｐのトナー画像担持面は定着フイルム面に押圧密
着状態で定着ニップ部Ｎを通過していく過程で加熱体３
４の熱を定着フイルム３３を介して受けで加熱ざれ、ト
ナー（加熱溶融性トナー）画像ｔがその少なくとも表層
部が完全に軟化溶融して記録材Ｐ面に熱定着する．この
定着ニップ部ｒｌ通過した記録材Ｐは次いで定着フイル
ム駆動口ーラ３１の位Ｍを通過するどきローラ３１に沿
うフイルム３３の曲率でフイルム３３面から分Ｍされで
いく。

（２）感温素子４０の配設構造（第２・３図）感温素子
４０の配設構造を説明する。

第２図においで，．　３　５　ａは加熱体ホルダ３５の
天面の略中央部に形成した透孔である．該透孔３５ａは
加熱体ホルダ３５の天面の略中央部に形成した透孔であ
る．該透孔３５ａは加熱体基板３６の、抵抗発熱体層３
７を具備させた側とは反対側の面（基板裏面）であって
、抵抗発熱体層３７の位置に対応する面位置に対応して
いる。

４１は感温素子４０の台座部材としてのクッション牲部
材であり、感温素子４０のビートが該クッション性部材
内に過度にしすみこまないように保持部材の付加もし〈
は表面処理を行なってある．本実施例ではスキン面４１
ａとしてある． ４２は上記のクッション性部材４１を保持させた支持部
材（耐熱性樹脂のモールド成形品）である。クッション
性部材４１はこの支持部材４２の略中央部１こ埋め込み
保持されて支持部材と一体化してある． 感温素子４０はクッション性部材４１の下面の略中央部
に配され、該素子４０のリード部４０ａをクッション性
部材４１にあけた細孔を通して支持部材４２の裏面側へ
導出させ、支持部材４２の裏面上に具備ざせた中継部４
２ａ（こ例えばハンダ付けで固定ざれる． 中継部４２ａは支持部材４２に金属端子を埋め込んだも
のであり、この中継部には一方においで温調用の外部回
路のリード線５０がハンダ付け等で固定される。これに
より感温素子４０と外部回路が中継部４２ａを介しで掃
続状態になる．而して加熱体３４を保持させた加熱体ホ
ルダ３５の裏面（上面）に対して、上記のようにクッシ
ョン性部材４１を保持しそのクッション性部材４１の下
面に感温素子４０を配した支持部材４２を、クッション
性部材４１をホルダ３５の透孔３５ａ内に嵌入ざせて当
てがい、ビス４３・４３て固定する。４２ｂ・４２ｂは
支持部材４２側に設けたビス挿入孔、３５ｂ・３５ｂは
加熱体ホルダ３５側に設けたビスねじ込み穴を示す。

加熱体ホルダ３５に対する支持部材４２の上記の固定に
より、クッション性部材４１が加熱体３４の裏面と支持
部材４２との間に圧迫され、その圧迫反力で感温素子４
０が加熱体３４の裏面とクッション性部材４１との間に
押え込まれる。

この場合はクッション性部材４１の下面、即ち感温素子
４０の受け面はスキン面４１ａにして素子の陥没防止処
Ｈをしてあるから感温素子４ｏはクッション性部材４１
内に過度にしずみ込むことなく安定に押え込まれて加熱
体３４の裏面に対して直接に接触した状態となると共に
、振動・変形等によるずれを生ぜずに加熱体３４の裏面
の所定の検温位置に安定に耐久的に固定保持ざれた状態
になる。

なお本例では加熱体３４の基板３６の裏面に上記のよう
に感温素子４０を直接に接触させることで基板３６の温
度を加熱体３４の温度としで検知させでいる。

前述した従来の回転熱ローラ］０１（第５図）の例であ
れば感温素子１０４のビート面が突起状になることで回
転熱ローラ１０１の面を傷つけるのを避けるため、感温
素子１０４をポリイミド等の耐熱・高摩擦耐性のテープ
１０９にで被Ｍ処置しているが、本発明では加熱体３４
が回転・可動部ではないので、その処置は不要となり、
逆に上記のような、クッション性部材４１に対する感温
素子陥没防止千段４１ａを設けることで、感温素子の熱
応答の改善、加熱体への接触の確実性を実現している。

第３図は他の例の要部を示している．本例のものはクッ
ション性部材４１の感温素子受け面としての下面Ｃこ素
子陥没防止手段として耐熱シ一ト４　１　ｂ％貼着する
ことで加熱体への実装時に感温素子４０がクッション性
部材４１へしずみ込むことを防止している。又、支持部
材（耐熱モールド）４２の裏面には、プリント板４４を
固定し、感温素子４０のリード部４０ａ及び外部回路の
リード線５０をプリント板４４上に形成した導体パター
ン４４ａ部分でハンダ付けして接続をする構成をとって
いる． （３）画像形戊装置例（第４図） 第４図は第１・２図例の定着装置を紐み込んだ画像形成
装置の一例の概略図である． 本例の画像形成装置は原稿台往復動型・回転ドラム型・
転写式の電子写真複写機である。

５は往復動型原稿台ガラスであり、不図示の駆動機構に
より左右方向に往復移動駆動される。

該原稿台ガラス５の上面の所定位置に原稿６か複写すべ
き画像面を下向きにして戴置され、原稿圧着板７でおき
え込んでセットざれる。

上記セット原ａ６の下向き画像面は原稿台ガラス５の往
勤又は復動過程で照明部８を順次に通過することにより
スリット照明光の下向き原稿面反射光が結像レンズ（短
焦点結像素子アレイ）１０て原稿像の走査と同期回転す
る感光ドラム１面に順次に結像露光ざれる。

感光ドラム１は放電器２により正又は負の一様な帯電処
理を受け、次いで上記の結像露光を受けることにより、
そのドラム周面１こ原稿画像に対応した静電潜像が順次
に形成されていく。

次いで該潜像の形或された感光ドラム１面は現像装置３
位Ｍを順次に通過し潜像の現像を順次に受ける。

感光ドラム１面の現像画像は転写用放電器１１位置（こ
至る。

一方、転写材給送部１２の台２０上から複写機内に差し
入れられた転写材Ｐは給送ローラ対２１て複写機内｛こ
引き込まれ、第１のガイド部材２２を通ってその時点で
は回転停止状態１こあるレジストローラ対２３のニップ
部に先端部が受止められている。ここで感光ドラム１の
回転と同期とりされた所定のタイミングでレジストロー
ラ対２３の回転駆動が開始され、それにより転写材Ｐが
第２のガイド部材２４でガイドされて感光ドラム１に向
けて給送され、感光ドラム１と転写用故電器１１の間の
転写部へ導入ざれ転写材Ｐに順次１こ転写される。

像転写を受けた複写材Ｐは感光ドラムＴ面から不図示の
分離手段で順次に分Ｍざれ、ガイド部１３を経て加熱定
着装Ｈ１４へ送り込まれて像定着を受け画像形成物（コ
ピー）として排出口ーラ１５で機外の排紙トレイ１６に
排出される。

像転写後の感光ドラム１面はクリーニング装置３で清掃
ざれて繰り返して作像に供ざれる。

（発明の効果） 以上のよう（こ本発明の温度検知素子（感温素子）の配
設構造によれば、被模温体の感温素子ｔこよる検温の正
確性、良好な熱応答性、被検温体の急速な温度変化特性
に対する良好な追従検温性か確保ざれ、これにより、前
述例のフイルム加熱方式の画像加熱定着装画についてい
えば、低熱容量線状加熱体を正確に温調管理させて良好
・安定な定着処理性を具備させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って温度検知素子を配設具備させた
定着装置の一例の概略構成図。 第２図はその要部の拡大分解図． 第３図は他の例の要部の図． 第４図は第１図の定着装Ｍを組み込んだ画像形成装置の
一例の概略構或図． 第５図は従来の熱ローラ式定着装置の概略の構成図．

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定支持させた被検温体の面に直接に接触した状
   態を保たせて被検温体の温度を検知させる温度検知素子
   の配設構造であり、 該温度検知素子は、該素子の陥没防止処置を施したクッ
   ション性を有する台座部材の面に設けられており、 該台座部材は、支持部材に保持されており、該支持部材
   は、被検温体との間に台座部材と温度検知素子を圧迫し
   て温度検知素子を被検温体の面に対してクッション性台
   座部材の圧迫反力で押圧接触させた状態を保って定着固
   定されている、 ことを特徴とする温度検知素子の配設構造。
2. （２）温度検知素子と、該素子と電気的に接続する外部
   回路の電路との接続部を前記支持部材の、温度検知素子
   側とは反対側に設けた、ことを特徴とする請求項１記載
   の温度検知素子の配設構造。