JPH04122969A - 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、内部に熱源を有する中空の回転体とその表面
に当接するバックアップ部材との間でシート状の被加熱
材を搬送しつつ加熱する加熱装置に関するものである。

［従来の技術］ 回転体を用いた上述の加熱装置は、例えば、両像形成装
置において、シート状の記録材上に粉体インク、液体イ
ンク、着色されたマイクロカプセル等て形成された未定
着画像をそれぞれ溶融、乾燥、固化反応等によって、記
録材へ定着する装置として広く実用化されている。その
他に、記録材に重ねられた可転写シートあるいは透明シ
ートを同時に搬送・加熱し、て記録材への画像の転写あ
るいは記録材の表面のラミネート処理を行なう装置とし
ても用いられている。

これらの装置ては、回転体の表面を所定の温度に保つた
めに、表面温度を検知する温度検知センサを回転体の表
面に当接させてもしくは近接させて配置し、その出力に
応して内部の熱源への通電を制御する方法か一般に採用
されている。

［発明か解決しようとする課題］ しかしなから、上述の従来の装置は、温度検知センサか
回転体の表面に当接するものにあっては、両者間の摺擦
によって表面の損傷を引き起こしてしまうという問題か
あった。さらに、回転体の表面に少量ながらも付着する
オフセットインクや記録材として用いられる紙の紙粉等
か温度検知センサの当接部に蓄積してセンサ表面を汚染
するのて、センサの感度か鈍くなる、という問題もあっ
た。

これに対して、温度検知センサを回転体に近接させて非
接触て配置するものにあフては、空気層を介しているた
めにセンサの応答速度か遅くなる、雰囲気温度や空気流
に大きく影響されて誤差やばらつきを生しる、センサ感
度や空気層のキャップ距離に大きく依存するため高い取
付は精度か要求され、組立作業性か悪い、等の問題かあ
る。

さらに、放射熱を受けて温度検知を行なう赤外線センサ
などを回転体表面の近傍に配置する方法も考えられるか
、センサか高価なものになるという問題かある。

本発明は、温度検知センサを回転体表面に当接させて良
感度を確保しつつ、当接による影響か記録材等の被加熱
材の搬送・加熱面に全く及ぼされない回転体をもつ加熱
装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、と記目的は、 中空の回転体と該回転体の表面に当接するバックアップ
部材との間でシート状の被加熱材を、搬送しつつ加熱す
る加熱装置において 回転体の内部空間を仕切り部材により三方し、仕切り部
材で三方された空間のうち一方の空間に熱源を配置し、
他方の空間に湿度検知センサを上記回転体の内面に近接
または接触するように配置した ことにより達成される。

し作用］ かかる構成の本発明にあっては、仕切り部材で三方され
た回転体の二つの内部空間のうち、一方の空間に配され
た熱源か回転体を加熱する。また、他方の空間に配され
た温度検知センサは、加熱を受けて昇温した回転体に内
面から接触してその温度を検知する。その際、熱りと温
度検知センサの間に設けられた上記仕切り部材は、熱源
の放射熱か上記温度検知センサに直接伝わることを阻止
する。

［実施例］ 以下、添付図面にもとづき本発明の詳細な説明する。

第１図及び第２図は本発明の第一実施例装置を示す。図
において、１はアルミニウムやステンレス鋼などの金属
て形成されるシリンタ形状の回転体（本実施例ては「加
熱ローラ」と称する）てあって、図示しない手段によっ
て矢印Ａの方向に回転駆動される。加熱ローラｌの肉厚
は、例えば外径か３０ｍｍの場合、約０．４〜２■ｌか
好ましい。また、加熱ローラ１の外表面は、膜厚か数に
■〜１００　μ■程度のフッ素樹脂の被覆処理を施して
表面離型性を高めである。

上記加熱ローラ１にはバックアップ部材としての加圧ロ
ーラ２か従動回転可能に圧接されている。この加圧ロー
ラ２は図示の矢印Ｃ方向に搬送されるシート状の被加熱
材８を加熱ローラへ押圧するためのものであって、例え
ば、外径Ｉ２■■の金属芯２Ａの周りに厚さ５ｍｍの耐
熱性シリコーンゴム層２Ｂを接着した構成になっている
。上記加圧ローラ２は加熱ローラｌに対して３〜１０ｋ
ｇの加圧力の下で抑圧されて、軸方向にわたって接触し
なから矢印Ｂの方向に従動回転する。

加熱ローラ１の内部空間は、アルミニウムなどの金属で
形成される非回転の仕切り板３て三方され、加圧ローラ
２の方向の空間に熱源であるハロゲンランプ４か配置さ
れている。仕切り板３は基板３Ａと断熱材３Ｂとにより
形成されている。仕切り板の基板３Ａかハロゲンランプ
４に対向する表面は鏡面研磨などの表面処理によって反
射率を高める、あるいは金属蒸着膜を被覆するか貼付す
ることによってハロゲンランプ４からの放射熱を反射し
て加圧ローラ２の方向へ効率良く集熱すると同時に、反
対側の空間への熱の拡散を防ぐ目的を果たしている。断
熱材３Ｂは反射面とは反対側の面にシリコーンゴム等の
断熱性部材を設けることにより形成されていて、これに
より上記の目的はより効果的に達成できる。

上記回転体の上記反対側の空間には温度検知センサたる
サーミスタ５か配設されている。、該サーミスタ５は、
断熱弾性部材であるシリコーンゴム６の表面に載置され
て、回転する加熱ローラ１の内面に摺接するようになっ
ている。上記シリコーンゴム６は、リン青銅の薄板で形
成される板はね７によって支持されている。鎖板はね７
は、一端か仕切り板３の背面に固定され、他端で支持し
ているシリコーンゴム６すなわちサーミスタ５を加熱ロ
ーラｌの内面へ押圧している。

第２図は、第１図に示した断熱構造のうち、加熱ローラ
ｌの内部に設けられた部材の軸方向ての位置関係を示す
斜視図である。ここで、ハロゲンランプ４の！極部及び
サーミスタ５のリート線等は省略されている。軸方向て
のサーミスタ５の位置は、被加熱材の搬送頻度か最も高
い範囲内であることか望ましい。また、回転方向では、
ハロケンランプ４または仕切り板３からの放射熱の影響
を防ぐために、それらからできるたけ離れた位置か望ま
しい。

次に、第３図及び第４図に示される本発明の第二実施例
について説明する。前実施例ては仕切り板か熱源を包囲
する形状てあったか、本実施例ては、仕切り板３】の形
状がサーミスタ５及び断熱部材６を包囲するようになっ
ている。これによっても、ハロケンランプ４からの放射
熱の影響を除去することかできる。本実施例の場合、仕
切り板３１を、加熱ローラ１の軸受けを支持する部材（
図示せず）に固定して加熱ローラ１に対して押圧する構
成とすることによって、サーミスタ５を加熱ローラ１の
内面に当接させることかできる。加熱ローラ１の内面に
設けられるハロゲンランプ４やサーミスタ５の配置はこ
の図面の配置には限定されない。例えば、サーミスタ５
か当接する位置を、加熱ローラ１と加圧ローラ２との二
・ンブ部の範囲としてもよい。

第５図には、サーミスタ５の周囲を小さく限定する形状
の仕切り板３２を用いた第三実施例か示されている。仕
切り板３２は、加熱ローラ１の側端部から挿入される軸
体２３の先端に固定されていて該軸体２３から挿入され
る軸体２３の先端に固定されていて該軸体２３によって
ローラ内面の方向へ付勢される。サーミスタ５の位置を
固定することによって、加熱ローラ１への放射熱か遮断
されて軸方向の温度分布か不均一になる場合には、サー
ミスタ５の位置か軸方向へ所定の距離たけ周期的に往復
運動するように軸体２３を動かせばよい。この往復運動
の周期は、加熱ローラ１の回転周期の整数倍あるいは整
数分の１のどちらでもない周期であることか好ましい。

第６図は第四実施例を示している。本実施例では、回転
体か薄肉の耐熱性フィルムのベルト（加熱ヘルドと称す
る）から成っている。該加熱ベルト９は、回転駆動され
るローラ１０と従動回転するローラ１１との間に張設さ
れて矢印りの方向に回転する。上記加熱ベルト９には、
駆動ローラ１３と従動ローラに張設された耐熱性ベルト
１２か圧接されていて矢印Ｅの方向へ回転する。上記加
熱ベルト９は、厚さ５〜１００μ■程度のポリイミド、
フッ素樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリエーテルイミドなどのフィルム
を用いる。フィルムの表面の離型性を高める目的て、フ
ッ素樹脂の被膜を形成することもある。ゴムベルトは厚
さ０．５〜５■程度のシリコーンゴム、ウレタンゴム、
ハイパロンゴムなどから形成される。そして、被加熱材
２０は、矢印Ｆの方向に進入し、加熱ベルト９とゴムベ
ルト１２どの間に挟まれて搬送される。被加熱材２０を
図示しない別の手段て搬送する場合には、ゴムベルトＩ
２の代わりに第五実施例として第７図に示されるバッタ
アップ板２】を用いてもよい。このバックアツプ板２１
はフェルトバットやゴム・スポンジ等から形成されその
表面かフッ素樹脂フィルム等の低摩擦係数を有する被膜
て覆われている。ばね２２は加熱装置の底面に一端か固
定されていて、バックアツプ板２１を加熱ベルト９の方
向へ付勢している。ここて、１５は熱源てあり、ハロゲ
ンランプ、キセノンランプ等か好ましい。１６は仕切り
板であって熱１ｉｉ＋５に対向する表面は、高反射率を
得るための処理か施されている。１７はサーミスタてあ
って、ホルタ−１９に取り付けられた断熱部材１８の表
面に付着して加熱ベルト９の内面に近接するかあるいは
軽い当接力て接触するように配置される。

本発明の上記第一ないし第五実施例はいずれも、回転体
か停止しているときに熱源への通電か行なわれると、熱
源の近傍で局所的な異常加熱か生じても温度検知センサ
かそれを速やかに検知することかできない。このような
状況を発生させないようにするためには、回転体の停止
時には熱源への通電を行なわないように制御する必要か
ある。回転体の回転または停止を検知する手段は従来の
手段を用いればよい。さらに、加熱によって溶断する温
度フユーズやバイメタルを用いたスイッチインク素子を
熱源の近傍に配設し、熱源への通電経路に直列接続する
ことか安全対策上望ましい。

［発明の効果コ 本発明は、以上のごとく、中空の回転体の内部空間を仕
切り板で二分して、一方の空間に熱源を配置し、他方の
空間に温度検知センサを回転体の内面に近接または接触
するように配置することとしたので、回転体の表面の損
傷やセンサ表面の汚染という問題を発生させることなく
回転体の表面温度を制御することかてきる。さらに、上
記仕切り板を設けたので、熱源からの放射熱か直接温度
検知センサの検知レベルに影響を及ぼすことを防止し、
同時に放射熱を被加熱材か搬送される方向へ集熱するこ
とにより回転体の回転開始時における加熱効率を高める
ことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例装置の断面図、第２図は第
１図装置の各部材についての位置関係を示す斜視図、第
３図は第二実施例装置の断面図、第４図は第３図装置の
各部材についての位置関係を示す斜視図、第５図は第三
実施例装置の斜視図、第６図は第四実施例装置の断面図
、第７図は第五実施例装置の断面図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・回転体（加熱ローラ
）２・・・・・・・・・・・・・・・バックアップ部材
（加圧ローラ）３．３１．：］２・・・・・・仕切り部
材（仕切り板）４・・・・・−・−・・・・・・・熱源
（ハロゲンランプ）５・・・・・・・・・・・・・・・
温度検知センサ（サーミスタ）６・・・・・・・・・・
・・・・・断熱部材（シリコーンゴム）９・・・・・・
・・・・・・・・・回転体（加熱ベルト）１２・・・・
・・・・・・・・・・・バックアップ部材（ゴムベルト
）１５・・・・・・・・・・・・・・・熱源１６・・・
・・・・・・・・・・・・仕切り板１７・・・・・・・
・・・・・・・・温度検知センサ（廿−ミスタ）】８・
・・・・・・・・・・・・・・断熱部材２１・・・・・
・・・・・・・・・・バックアップ部材（バックアツプ
板） ＃計量願人 キャノン株式会社 代 理 人

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）中空の回転体と該回転体の表面に当接するバック
   アップ部材との間でシート状の被加熱材を、搬送しつつ
   加熱する加熱装置において、回転体の内部空間を仕切り
   部材により二分し、仕切り部材で二分された空間のうち
   一方の空間に熱源を配置し、他方の空間に温度検知セン
   サを上記回転体の内面に近接または接触するように配置
   した、 ことを特徴とする加熱装置。
2. （２）温度検知センサは、回転体に対向する方向を除く
   周囲が断熱部材で包囲されていることとする請求項（１
   ）に記載の加熱装置。
3. （３）仕切り部材が温度検知センサの近傍にて該温度検
   知センサを包囲する形状であることとする請求項（１）
   に記載の加熱装置。
4. （４）仕切り部材が温度検知センサを包囲する断熱部材
   の近傍にて該断熱部材を包囲する形状であることとする
   請求項（２）に記載の加熱装置。
5. （５）仕切り部材が熱源の近傍にて該熱源を包囲して回
   転体とバックアップ部材との当接部の方向に開口を有す
   る形状であることとする請求項（１）または請求項（２
   ）に記載の加熱装置。
6. （６）仕切り部材は、熱源に対向する方向の表面が熱源
   からの放射熱を反射する反射面をなしていることとする
   請求項（１）ないし請求項（５）のうちのいづれか一つ
   に記載の加熱装置。
7. （７）回転体の停止時には熱源への通電が行なわれない
   ように通電制御されることとする請求項（１）ないし請
   求項（６）のうちいづれか一つに記載の加熱装置。