JPH07230226A

JPH07230226A - 定着装置

Info

Publication number: JPH07230226A
Application number: JP1969994A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Shibaki; 弘幸芝木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-02-16
Filing date: 1994-02-16
Publication date: 1995-08-29

Abstract

(57)【要約】【目的】異常に加熱ローラ２の温度が上昇したとき、
過昇温防止装置が作動するまでにかかる応答時間を短縮
することを可能とし、安全の高い定着装置を提供する。【構成】加熱ローラ２と近接した位置に設置した加熱
ローラの温度過昇を防止する過昇温防止装置と、過昇温
防止装置を覆うカバー９を有する定着装置において、前
記過昇温防止装置の周辺の温度が高温になるように、前
記カバー９に開口部８を設る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複写機、プリンタ等
の画像形成装置の定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置の定着装置としては、熱源
によって加熱された加熱ローラの表面温度をサーミスタ
等の温度検知手段によって検知し、この検知信号を受け
て熱源制御装置にて前記加熱ローラの温度が一定となる
ように熱源の電力供給を制御している。そして、前記加
熱ローラに加圧ローラを圧接させ、そのニップ部に未定
着トナーを担持した記録紙を通過させることにより定着
を行なう。前記加熱ローラと前記加圧ローラからなる一
対のローラは高温であるため、ジャム処理やサプライ補
充時に誤って前記一対のローラに触れてしまうことを防
止するためや、定着装置の熱効率を良くするために前記
一対のローラを覆うようにカバーが設けられている。し
かし、前記熱源制御装置の故障により熱源の正常な制御
が行われなくなった場合、加熱ローラは異常な高温に加
熱され、ローラや、周辺部材が焼損し、あるいは、火災
が発生してしまう等の非常に危険な状態になる。そこ
で、前述した如く、熱源制御装置が故障してしまっても
前記加熱ローラの温度が異常な状態になることを防止す
るために、加熱ローラに近接して温度ヒューズや、サー
モスッタド等の過昇温防止装置を設け、電源ラインに直
列に接続し、異常温を感知すると、電力供給をカットす
ることが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
前記加熱ローラが異常温度に達してから電力供給をカッ
トするまでの時間、即ち、過昇温防止装置が作動するま
でに要する応答時間が、該過昇温防止装置周辺の空気が
滞っているため、長くかかり、その間に前記加熱ローラ
の昇温が進行してしまうといった不具合が生じていた。
また、近年画像形成装置自体の省電力化の要求が高まり
待機時には、加熱ローラの熱源への電力供給を抑える、
または停止するといったクイックスタートの定着装置が
開発されている。このクイックスタートの定着装置を用
いた場合、待機時の温度から定着可能となる温度までの
温度上昇率は従来の定着装置の温度上昇率に比較して極
端に高いため前記応答時間が長いと被害は大きくなって
しまう。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するため、過昇温防止装置の周辺の温度が高温に
なるように、加熱ローラと加圧ローラからなるローラ対
を覆うカバーに、前記過昇温防止装置の周辺の空気を前
記カバー外へ流出させる開口部を設けるものである。

【０００５】

【作用】このように構成した定着装置によれば、過昇温
防止装置の周辺の空気は、加熱ローラの温度上昇と対応
して高温となり、異常に加熱ローラの温度が上昇したと
きには、速やかに加熱ローラ周辺の温度が前記過昇温防
止装置に伝わるため、前記過昇温防止装置が作動するま
でにかかる応答時間を短縮することが可能となる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。図２は本発明の定着装置の、過昇温防止装置
と熱源との関係を示す図である。加熱ローラ２内部には
加熱ローラ２を温める熱源１が設置されており、熱源１
には電源装置４から電源供給が行われる。加熱ローラ２
の表面温度は、サーミスタ５によって検知され、検知出
力は熱源制御装置６に送られる。熱源制御装置６は加熱
ローラ２の温度が目標とする温度範囲内に収まるように
電源供給をコントロールする。熱源１の電源ラインには
直列に温度ヒューズ７や、サーモスタッド等の過昇温防
止装置が接続されており、熱源制御装置６や、サーミス
タ５が故障した場合や、電源装置４のトライアックのシ
ョート等により、加熱ローラ２の異常温度過昇が発生し
たときに電力の供給を停止する構成となっている。

【０００７】図１は本発明の定着装置の一実施例の断面
図である。内部に熱源１を有する加熱ローラ２と該加熱
ローラ２に圧接し回転を行う加圧ローラ３とからなるロ
ーラ対と、前記ローラ対を覆うカバー９と、前記加熱ロ
ーラ２の上方で近接した位置に温度ヒューズ７が配置さ
れている。前記カバー９には、前記加熱ローラ２から見
て、前記温度ヒューズ７が投影される位置周辺に開口部
８が設けてある。前記熱源１で発生した熱は前記加熱ロ
ーラ２を加熱し、加熱ローラ２周辺の空気を温める。こ
の温められた空気は前記温度ヒューズ７周辺を流れて前
記開口部８から流出されるので、前記温度ヒューズ７を
急速に温めることが可能になる。そして、熱源制御装置
６や、サーミスタ７が故障した場合や、電源装置４のト
ライアックのショート等により、加熱ローラ２の異常温
度過昇が発生した場合、即座に前記温度ヒューズ７が溶
断され、前記熱源１への電力供給を停止する。

【０００８】次に開口部について説明する。前述したカ
バー９は使用者がジャム処理やサプライ補充時に誤って
前記一対のローラに触れてしまうこと防止するためや、
加熱ローラ２から放出される熱が無駄に定着装置外に流
失されないように断熱効果を生むために設けてあるの
で、前記開口部８はその面積が過剰に大きいとかえって
逆効果となり、前記温度ヒューズ７周辺の温度が高温に
ならない。そこで、前記開口部８の面積を決定するにあ
たり以下に示すような実験を行った。図３に示すよう
に、加熱ローラ２とカバー９を配置し、温度ヒューズを
設置する位置の温度を測定するための擬似温度ヒューズ
７′（縦０．７５ミリ×横６ミリ）を設置した。熱源１
には１１５ボルト、１０００ワットのヒータを用いた。
開口部８は、縦Ｔ６ミリ、横Ｙ１６ミリとして、立ち上
げ時から、前記加熱ローラ２の表面温度が３５０度に達
するまでの、前記開口部８を設けた場合と前記開口部８
を設けなかった場合の擬似温度ヒューズ７′の温度の関
係を示すグラフを図４に示す。この結果、前記加熱ロー
ラ２が３５０度になた時点で、開口部８のない場合に擬
似温度ヒューズ７′の温度は１７３度となり、開口部８
のある場合の擬似温度ヒューズ７′の温度は２０２度で
あった。また、待機中の加熱ローラ２の温度を２００度
とすると、立ち上げ時から、加熱ローラ２が２００度に
なった時点で、開口部８のない場合の擬似温度ヒューズ
７′の温度は１４０度となり、開口部のある場合の擬似
温度ヒューズ７′の温度は１５４度であった。この結果
から開口部８を設けた方が、立ち上げ時からの温度ヒュ
ーズの温度上昇率が高くなることが分かるので、加熱ロ
ーラ２が異常温度になった時、素早く温度ヒューズを溶
断させることができる。次に、擬似温度ヒューズ７′か
ら開口部８端までの距離Ｌを変えて、加熱ローラ２が２
００度になった時点での擬似温度ヒューズ７′の温度を
測定した。この結果を図５に示す。この図から、温度ヒ
ューズに効率良く熱を伝達させる温度ヒューズと開口部
８との距離Ｌは、おおよそ１ミリから１５ミリである。
このため、前記開口部８の寸法（縦Ｔ×横Ｙ）は、（温度ヒューズの幅＋２Ｌ）×（温度ヒューズの長さ＋
２Ｌ）（１≦Ｌ≦１５）となる様にすることが好ましい。

【０００９】次に本発明の定着装置の他の実施例を図６
に示す。内部に熱源１を有する加熱ローラ２と該加熱ロ
ーラ２に圧接し回転を行う加圧ローラ３とからなるロー
ラ対と、前記ローラ対を覆うカバー９と、前記加熱ロー
ラ２の上方で近接した位置に温度ヒューズ７が配置され
ている。前記カバー９には、前記加熱ローラ２から見
て、前記温度ヒューズ７が投影される位置周辺に開口部
８と、該開口部８が、開閉自在となるようにシャッター
部材１０とが設けてある。前記シャッター部材１０はシ
ャッター駆動装置によりその開閉を制御される。そこ
で、前記開口部８をウオームアップ時、及び待機時には
開いた状態にし、画像形成時は前記開口部８が閉じた状
態になるように前記シャッター部材１０を制御する。こ
のように制御することによって、前記温度ヒューズ７が
溶断する温度、即ち、定格温度の低い温度ヒューズを用
いることができる。一般に、定格温度の低い温度ヒュー
ズを用いれば、加熱ローラが異常温度になってから電源
供給を停止するまでに要する時間が短縮され安全性が増
すことになる。しかしながら、前記温度ヒューズ７の温
度は、図９に示すようにウオームアップ直後、待機時で
安定温度に達したとき、画像形成時、とでそれぞれ異な
っているため、例えば、Ａ度で溶断する温度ヒューズを
用いた場合、画像形成時に誤って電力供給が停止してし
まう。このため、前述したように画像形成時には前記開
口部８が閉じた状態にすることにより、画像形成時に温
度ヒューズ７が溶断されることなく、しかも、安全な温
度で、確実に作動する定格温度の低い温度ヒューズを用
いることができる。又、前記開口部８をウオームアップ
時には開いた状態にし、待機時、画像形成時は前記開口
部８が閉じた状態になるように前記シャッター部材１０
を制御すれば、待機中の熱エネルギーの定着装置外への
放出を少なくさせるという省電力化に貢献することがで
き、しかも安全な温度で、確実に作動する定格温度の低
い温度ヒューズを用いることができる。また、画像形成
装置の電源を切るのと同時に前記開口部８が開いた状態
になるように前記シャッター部材１０を制御すれば、再
度、電源を投入したとき、熱源制御装置６や、シャッタ
ー駆動装置２０が故障した場合にも、前記開口部８は開
いているので、安全な温度で、確実に過昇温防止装置を
作動させることが可能となる。

【００１０】次に、シャッター駆動装置２０とシャッタ
ー部材１０の実施例について説明する。図７に示すよう
にカバー９に開口部８が設けられており、カバー９にレ
ール１１を設置し、このレール１１に沿ってシャッター
部材１０が移動し、前記開口部８の開閉が行われる。前
記シャッター部材１０はアーム１２の一端に取付けられ
ており、そのアーム１２の途中には、固定端１３とつな
がる弾性部材１４が取付けられている。又、図示しない
定着装置の駆動軸には、トルクリミッタ１５が取付けら
れており、該トルクリミッタ１５には、レバー１６が取
付けられている。画像形成が開始し、駆動軸が回転を行
うと、前記レバー１６が前記アーム１２を押し、ストッ
パ１７に当接する位置まで前記アーム１２を移動させ
る。トルクリミッタ１５により駆動力は伝達されている
ので、前記ストッパ１７に当たった後は、前記アーム１
２はそれ以上移動することはない。そして、前記駆動軸
の回転が止まると前記アーム１２は元の位置に戻る。こ
のように前記アーム１２が移動することにより、前記開
口部８の開閉は定着装置の駆動軸の回転と連動すること
になるので、少なくとも、電源が切れている場合は、確
実に前記開口部８は開いた状態となる。また、シャッタ
ー駆動装置２０とシャッター部材１０の他の実施例につ
いて、図８に示すように、ソレノイド１８がドライブし
たときに、プランジャー１９が引かれ、シャッター部材
１０が閉じるような、シャッター駆動装置２０を用いて
もよい。以上、シャッター駆動装置２０とシャッター部
材１０による開口部開閉手段を説明したが、上記実施例
に限定するものではない。

【００１１】本実施例は、使用者の安全確保と、定着装
置の断熱効果を期待する、加熱ローラと加圧ローラとか
らなるローラ対を覆うカバーに、温度ヒューズが高温に
なるような開口部を、安全性の向上のために、かつ、省
スペース化と、低コスト化をも図るために設けたもので
あるが、熱源を備えた加熱部材を有して加熱定着を行
う、他の定着方式で、使用者の安全確保や、断熱効果を
期待するカバー部材を有し、かつ、過昇温防止装置が前
記加熱部材と前記カバー部材との周辺に配置されている
定着装置に応用することも可能である。また、本発明
は、温度ヒューズに限定するものではなく、サーモスタ
ッド等の過昇温防止装置を用いてもよい。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、過昇温防止装置の温度を高温にすることができ、加
熱ローラの温度が異常に上昇したとき、速やかに加熱ロ
ーラ周辺の空気が、過昇温防止装置に伝わるため、前記
過昇温防止装置が作動するまでにかかる応答時間を短縮
することが可能となり、安価で、安全な定着装置を提供
することができる。

【００１３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置の一実施例の断面図である。

【図２】本発明の定着装置の、過昇温防止装置と熱源と
の関係を示す図である。

【図３】本発明の定着装置の一実施例の上視図である。

【図４】加熱ローラと開口部との関係を示す実験結果の
図である。

【図５】温度ヒューズの温度と温度ヒューズから開口部
端までの距離との関係を示す実験結果のである。

【図６】本発明の定着装置の他の実施例の断面図であ
る。

【図７】シャッター駆動装置とシャッター部材の一実施
例を示す図である。

【図８】シャッター駆動装置とシャッター部材の他の実
施例を示す図である。

【図９】定着装置の各使用状態による温度ヒューズの温
度変化を示す図である。

【符号の説明】

１熱源２加熱ローラ７温度ヒュ
ーズ７′ 擬似温度ヒューズ８開口部９
カバー１０シャッター部材２０シャッター駆動装
置Ｌ温度ヒューズから開口部端までの距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に熱源を有する加熱ローラと、該加熱
ローラに圧接し回転する加圧ローラとからなるローラ対
と、このローラ対を覆うカバーと、該加熱ローラの温度
過昇を防止する過昇温防止装置とを有する定着装置にお
いて、前記カバーに開口部を設け、前記過昇温防止装置
の周辺の温度が高温になるように、前記開口部周辺に前
記過昇温防止装置を配置することを特徴とする定着装
置。
【請求項２】前記開口部が開閉自在になるように前記カ
バーにシャッター部材を設け、画像形成時以外は前記開
口部が開口していることを特徴とする請求項１に記載の
定着装置。
【請求項３】前記開口部が開閉自在になるように前記カ
バーに、前記定着装置の駆動源と連動するシャッター部
材を設け、前記駆動源が作動しているとき、前記シャッ
ター部材は前記開口部が閉じる位置にあることを特徴と
する請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】前記開口部が開閉自在になるように前記カ
バーにシャッター部材を設け、ウオームアップ時以外は
前記開口部が閉じていることを特徴とする請求項１に記
載の定着装置。
【請求項５】前記過昇温防止装置の各端とこれに最も近
い前記開口部の縁までの距離が、約１ミリ以上５ミリ以
下であることを特徴とする請求項１から請求項４までの
うちの１つに記載の定着装置。
【請求項６】電源が投入されていない状態では前記開口
部は開いていることを特徴とする請求項１から請求項５
までのうちの１つに記載の定着装置。