JPH09218609A - 定着装置の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱ローラの昇温速度が速い定着装置にも対
応した、安全性の高い安全装置を提供する。 【解決手段】 定着装置の加熱ローラ１を加熱する加熱
源３と、加熱ローラ１からの熱に対応して、加熱源３へ
の電力の供給を遮断する温度ヒューズ６と、この温度ヒ
ューズ６を加熱する発熱体７とを有し、温度ヒューズ６
は加熱源３と直列に接続され、発熱体７は加熱源３に並
列に接続され、発熱体７は温度ヒューズ６の溶断温度以
下にキュリー点をもつ正温度特性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機、普通紙
ファックス、レーザプリンタ等の定着装置の安全装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の定着装置は、図14，15に
示すようであって、内部に加熱源であるヒータ３を有す
る加熱ローラ１と、これに圧接する加圧ローラ２と、加
熱ローラ１の表面に接触するように設置されたサーミス
タ４と、安全装置５′と、サーミスタ４の出力が入力さ
れる温度制御手段12と、温度制御手段12の出力が入力さ
れるヒータドライブ回路11とを具えている。安全装置
５′は、ヒータ３と、温度ヒューズ６と、発熱体７と、
発熱体７に並列に設けられた短絡回路13とを有して加熱
ローラ１の近傍に設けたものが特開昭58-159565公報に
開示されて公知となっている。それは、図15に示すよう
に、ヒータ３と、温度ヒューズ６と、発熱体７とが電気
的に直列接続されており、発熱体７は温度ヒューズ６の
溶断温度以下にキュリー点を有する正温度特性を有する
ものである。また、短絡回路13は加熱ローラ１の温度が
キュリー点以上になった際、発熱体７を短絡してヒータ
３に電流をバイパスするものである。

【０００３】前記のものにおいて、加熱ローラ１はサー
ミスタ４の出力に対応して所定の温度に加熱されてお
り、また、温度ヒューズ６はキュリー点以下において、
加熱されている。温度制御手段12の故障などによって過
電流が流れて加熱ローラ１が規定温度以上に加熱された
場合、温度ヒューズ６は加熱ローラ１からの複写熱を受
けて、その温度上昇に追従して作動して加熱ローラ１を
破損から保護する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のような従来の安
全装置は、ヒータと温度ヒューズと発熱体とが直列に接
続されているので、通電を行うと発熱体が全体の電流を
抑制し、温度ヒューズを所望の温度に加熱するに必要な
発熱量がヒータから得られなくなり、また、温度がキュ
リー点以上になった際、ヒータ電流は短絡回路に流れ
て、発熱体には電流が流れなくなって発熱が起こらなく
て、加熱ローラの速い昇温に対応して加熱ローラの破損
を防止できるように、温度ヒューズを所望の温度に加熱
できなくて熱応答特性を向上することができず、安全性
が低いという問題がある。

【０００５】そこでこの発明の目的は、前記のような従
来の安全装置がもつ問題を解消し、加熱ローラの昇温速
度が速い定着装置にも対応した、安全性の高い安全装置
を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記のよう
な目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、加
熱ローラに記録紙を通紙させ、この記録紙上の転写像を
定着させる定着装置において、加熱ローラを加熱する加
熱源と、前記加熱ローラからの熱に対応して、加熱源へ
の電力の供給を遮断する温度ヒューズと、この温度ヒュ
ーズを加熱する発熱体とを有し、温度ヒューズは加熱源
と直列に接続され、発熱体は加熱源に並列に接続され、
発熱体は温度ヒューズの溶断温度以下にキュリー点をも
つ正温度特性を有することを特徴とするものである。請
求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明におい
て、発熱体を２つ以上具え、それぞれの発熱体は加熱源
に並列に接続されていることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明におい
て、発熱体が、加熱ローラから温度ヒューズへ輻射され
る熱を遮らない位置に設置されていることを特徴とする
ものである。請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、発熱体を、温度ヒューズの形状に合わ
せて形成して、接触面積を広くしたことを特徴とするも
のである。請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の
発明において、発熱体と温度ヒューズとを接触させて設
置し、発熱体と温度ヒューズを被覆して絶縁部材を設け
たことを特徴とするものである。請求項６に記載の発明
は、請求項１に記載の発明において、温度ヒューズのケ
ーシングと発熱体との接触部分が、発熱体の一方の電極
であることを特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１〜12に示すこの発明の実施形
態において、前記従来と同様の部分については同一の符
号を引用して説明を省略し、主として異なる部分につい
て説明する。この発明の第１実施形態は、図１，２に示
すようであって、定着装置の安全装置５は、発熱体７を
温度ヒューズ６に接触、または近接して設置して加熱ロ
ーラ１の近傍に設けたものである。そして、発熱体７を
ヒータ３に電気的に並列に接続し、また、温度ヒューズ
６をヒータ３に電気的に直列に接続する。

【０００８】発熱体７は、温度ヒューズ６の溶断温度以
下にキュリー点をもち、図３に示すような抵抗温度特性
を有するものを用いる。このような発熱体７は常温から
キュリー点まではほぼ定抵抗特性を示し、キュリー点を
超えると急激な正の抵抗温度特性を示す。このようにキ
ュリー点を境に急激に抵抗値が高くなるため、キュリー
点以上の温度に対しては、自動的に電流値が制限され、
印加電圧、周囲温度によらず発熱体７は一定の温度を維
持することができて、発熱体７のオーバーヒートによっ
て温度ヒューズが溶断する等の不必要な不具合を生じる
ことがない。

【０００９】発熱体７がある場合と、ない場合の温度ヒ
ューズ６の温度変化を図４を用いて説明する。図中の実
線（太）は加熱ローラ１の温度変化であり、実線（細）
は温度ヒューズ（発熱体７がある場合）の温度変化を示
す。このようなものにあって、温度制御手段12の故障等
によりヒータ３が連続点灯した場合、加熱ローラ１の温
度は図のように上昇する。温度ヒューズ６は加熱ローラ
１から所定の間隙を有して設置されており、また温度ヒ
ューズ６に近接あるいは接触して発熱体７が設置されて
いるので、発熱体７が設置されていない場合（図中破線
で示される）に比較して、少ない遅れで加熱ローラ１の
温度上昇に追従して温度ヒューズ６の温度も上昇する。

【００１０】そして、発熱体７は、温度ヒューズ６の溶
断温度以下にキュリー点をもつよう設定されているの
で、温度ヒューズ６に熱を与え素早く溶断温度付近まで
温度ヒューズ６を加熱して熱応答特性を向上させている
が、それ以上の温度になるようには熱を与えることがな
くて、故障等によってヒータ３が連続通電されて加熱ロ
ーラ１の温度が温度ヒューズ６の溶断温度以上の温度に
なったとき、加熱ローラ１から熱を受けて、その温度に
即対応して温度ヒューズ６が加熱されて溶断されて、ヒ
ータ３の電力供給を遮断する。このようであるから、加
熱ローラ１の昇温時間が速い定着装置にも対応できる安
全性の高い安全装置５がえられる。

【００１１】なお、温度ヒューズ６の接続方法について
は、図２に示すように温度ヒューズ６のあとにヒータ３
の１端子と発熱体７の１端子とを接続したもの、また
は、図５に示すように温度ヒューズ６のまえに発熱体７
の１端子を接続したものとがあるが、いずれの接続方法
も基本的な動作は同じであり、図５に示す回路構成の場
合、温度ヒューズ６が溶断した後も発熱体７への給電は
引き続き行われるが、発熱体７は前記のように自動温度
制御機能を有しているので給電が続いても危険はない
が、図２に示す回路構成の方が望ましい。

【００１２】第２実施形態は、第１実施形態において、
１つの発熱体７に代えて、図６に示すように、温度ヒュ
ーズ６に近接して複数の発熱体７，７′を設置したもの
である。接続方法は、図７に示すように、複数の発熱体
７，７′をそれぞれヒータ３に電気的に並列接続したも
のである。このように構成することにより、一つの発熱
体が機能しなくなったときにも他の発熱体が機能して温
度ヒューズ６を加熱しているので、１つの発熱体７しか
有していなくてそれが機能しなくなった場合に比較し
て、安全装置５が作動する時間が極端に長くなることが
なくて、第１実施形態のものより安全性の高い安全装置
５がえられる。

【００１３】第３実施形態は、第１実施形態において、
温度ヒューズ６を、図１に示すように、加熱ローラ１と
発熱体７との間に設置したものである。このようなもの
において、図示しないが、発熱体７を加熱ローラ１と温
度ヒューズ６の間に設置して加熱ローラ１から直接輻射
される熱が遮られるように構成したものに比較して、加
熱ローラ１から直接輻射される熱による温度ヒューズ６
の温度上昇が速くて温度ヒューズ６の昇温時間を短縮す
ることができ、作動応答時間の短縮効果が大きくて加熱
ローラ１の昇温時間の速い定着装置に対応した、安全性
の高い安全装置５がえられる。

【００１４】第４実施形態は、第１実施形態において、
発熱体７を、図８に示すように、温度ヒューズ６の形状
に合わせて形成したものである。このようなものにおい
て、両者を組付けた際、熱伝導面積を広くとることがで
きて熱伝導性が良好となって、発熱体７から温度ヒュー
ズ６への熱伝導が速やかに行われて、温度ヒューズ６の
作動応答時間を短縮することができる。

【００１５】第５実施形態は、第１実施形態において、
温度ヒューズ６と発熱体７を接触させて組付けたもの
に、図９に示すように、そのまわりを絶縁部材である絶
縁チューブ８で被覆したものである。

【００１６】温度ヒューズ６の作動応答時間を少しでも
短くさせるため、加熱ローラ１に非常に近接して設置す
る場合、安全規格上の制限から温度ヒューズ６に絶縁を
施す必要がある。そこで、上記のような構成とすること
によって、図示しないが温度ヒューズ６自体のみを絶縁
チューブ８で被覆したものに比較して、発熱体７からの
熱は絶縁チューブ８によって妨げられることなく温度ヒ
ューズ６に伝達されるので、熱伝導率を悪化させること
なく効率よく温度ヒューズ６の溶断温度付近まで温度ヒ
ューズ６を加熱することができ、温度ヒューズ６に絶縁
が必要な場合にも、温度ヒューズ６の作動応答時間を短
くすることができて安全性の高い安全装置５がえられ
る。

【００１７】第６実施形態は、第１実施形態において、
温度ヒューズ６は、図10，11に示すように、２つの端子
Ａ，Ｂを有し、このうち端子Ｂは温度ヒューズ６の導電
性を有するケーシング６′と導通させ、このケーシング
６′に発熱体７の一方を電極７ａとして直接接触させて
設置したものである。このようなものの配線を図12に示
す。このようなものは、発熱体７が２つの電極７ａ，７
ｂを有し、温度ヒューズ６が導電性を有するケーシング
６′を有したものではなくて２つの端子Ａ，Ｂを有して
おり、それぞれの電極を所定の接続を行った方式のもの
（図13参照）に対して、配線が簡略化されていることが
わかる。また、第４実施形態を適用すれば、ケーシング
６′部と発熱体７との接触をさらに確実なものとするこ
とができる。

【００１８】

【発明の効果】この発明は、前記のようであって、請求
項１に記載の発明は、加熱ローラに記録紙を通紙させ、
この記録紙上の転写像を定着させる定着装置において、
加熱ローラを加熱する加熱源と、前記加熱ローラからの
熱に対応して、加熱源への電力の供給を遮断する温度ヒ
ューズと、この温度ヒューズを加熱する発熱体とを有
し、温度ヒューズは加熱源と直列に接続され、発熱体は
加熱源に並列に接続され、発熱体は温度ヒューズの溶断
温度以下にキュリー点をもつ正温度特性を有するので、
加熱ローラの昇温速度の速い定着装置にも対応した、安
全性の高い安全装置をえることができるという効果があ
る。請求項２に記載の発明は、発熱体を２つ以上具え、
それぞれの発熱体は加熱源に並列に接続されているの
で、加熱ローラの昇温速度の速い定着装置にも対応でき
て、確実に作動する安全性の高い安全装置をえることが
できるという効果がある。請求項３に記載の発明は、発
熱体が、加熱ローラから温度ヒューズへ輻射される熱を
遮らない位置に設置されているので、加熱ローラからの
熱を効率的に温度ヒューズ６に与えることができ、安全
装置の作動応答時間を短縮することができて、安全性の
高い安全装置をえることができるという効果がある。請
求項４に記載の発明は、発熱体を、温度ヒューズの形状
に合わせて形成して、接触面積を広くしたので、発熱体
からの熱を速やかに、かつ、効率的に温度ヒューズに与
えることができて、安全装置の作動時間を短縮すること
ができて、一段と安全性の高い安全装置をえることがで
きるという効果がある。請求項５に記載の発明は、発熱
体と温度ヒューズとを接触させて設置し、発熱体と温度
ヒューズを被覆して絶縁部材を設けたので、安全規格に
適合し、発熱体から温度ヒューズへの熱が絶縁部材によ
って妨げられることなく効率的に伝導され、温度ヒュー
ズの作動応答時間の短い安全性の高い安全装置をえるこ
とができるという効果がある。請求項６に記載の発明
は、温度ヒューズのケーシングと発熱体との接触部分
が、発熱体の一方の電極であるので、配線を簡素化する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１，３実施形態の概略縦断面図で
ある。

【図２】同上の第１実施形態の回路構成図である。

【図３】同上の第１実施形態の発熱体の温度抵抗特性図
である。

【図４】同上の第１実施形態の加熱ローラと、温度ヒュ
ーズとの発熱体の温度特性図である。

【図５】同上の第１実施形態の他の回路構成図である。

【図６】同上の第２実施形態の概略縦断面図である。

【図７】同上の第２実施形態の回路構成図である。

【図８】同上の第４実施形態の発熱体の斜視図である。

【図９】同上の第５実施形態の概略縦断面図である。

【図１０】同上の第５実施形態の斜視図である。

【図１１】同上の第５実施形態の縦断面図である。

【図１２】同上の第５実施形態の結線図である。

【図１３】発熱体の２端子と、温度ヒューズの２端子と
を所定の結線を施した図である。

【図１４】従来の定着装置の概略縦断面図である。

【図１５】同上の回路構成図である。

【符号の説明】

１ 加熱ローラ ２ 加圧ローラ ３ ヒータ ４ サーミスタ ５ 安全装置 ６ 温度ヒューズ ６′ ケーシング ７，７′ 発熱体 ８ 絶縁チューブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 由良 純 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱ローラに記録紙を通紙させ、この記
   録紙上の転写像を定着させる定着装置において、加熱ロ
   ーラを加熱する加熱源と、前記加熱ローラからの熱に対
   応して、加熱源への電力の供給を遮断する温度ヒューズ
   と、この温度ヒューズを加熱する発熱体とを有し、温度
   ヒューズは加熱源と直列に接続され、発熱体は加熱源に
   並列に接続され、発熱体は温度ヒューズの溶断温度以下
   にキュリー点をもつ正温度特性を有することを特徴とす
   る定着装置の安全装置。
2. 【請求項２】 発熱体を２つ以上具え、それぞれの発熱
   体は加熱源に並列に接続されていることを特徴とする請
   求項１に記載の定着装置の安全装置。
3. 【請求項３】 発熱体が、加熱ローラから温度ヒューズ
   へ輻射される熱を遮らない位置に設置されていることを
   特徴とする請求項１に記載の定着装置の安全装置。
4. 【請求項４】 発熱体を、温度ヒューズの形状に合わせ
   て形成して、接触面積を広くしたことを特徴とする請求
   項１に記載の定着装置の安全装置。
5. 【請求項５】 発熱体と温度ヒューズとを接触させて設
   置し、発熱体と温度ヒューズを被覆して絶縁部材を設け
   たことを特徴とする請求項１に記載の定着装置の安全装
   置。
6. 【請求項６】 温度ヒューズのケーシングと発熱体との
   接触部分が、発熱体の一方の電極であることを特徴とす
   る請求項１に記載の定着装置の安全装置。