JPH10125451A - 加熱装置、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度に発熱体の温度の検出を行うこと、発
熱体を保持している部品の形状を簡略化して使用状態に
おける適切な形状の保持を容易にすること、また、安全
素子の交換を簡単にすること。 【解決手段】 発熱体１を使用した加熱装置において、
この発熱体１の温度を検出して発熱体１への電力を切る
安全素子５が、発熱体１を保持している部品３とは別体
の部品８に保持されていること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は加熱装置、定着装置
及び画像形成装置に関する。例えば電子写真プロセス・
静電記録プロセスにおいて、記録媒体に担持させたトナ
ー像を加熱し、該トナー像を記録媒体に定着させる加熱
装置（定着装置）及び該加熱装置を備えた画像形成装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録媒体に担持させたトナー像を
加熱（定着）処理する加熱装置として、例えば耐熱性・
絶縁性で薄板形状の基板と、該基板上に線状或は帯状に
形成した厚膜抵抗体とを基本構成とし、該抵抗体に電力
を供給して発熱させる低熱容量・高速昇温の発熱体を具
備した装置が用いられている。

【０００３】図９は、このような加熱装置の温度ヒュー
ズ取り付け部分の縦断面図、図１０はその上視断面図で
ある。

【０００４】同図において、１は通電により発熱する発
熱体であるところのヒーター、２は記録媒体上の未定着
トナーの保護及び媒体の摺動負荷を軽減するためのフィ
ルム、３は該ヒーター１を保持し、フィルム２の回転の
ガイドとなるフィルムガイド、４は該フィルムガイド３
を補強し、かつ加圧するヒーターステイ、１２は該ヒー
ター１の温度を監視し、一定温度を越えるとヒーター１
への通電を切る安全素子としてのヒューズ、６ａ，６ｂ
はヒーター１の電源ライン、７ａ，７ｂは電源ライン６
ａ，６ｂとをつなぐ端子、１３はヒューズ１２をヒータ
ー１に当接させる為の加圧バネ、１４は芯金１４ａとそ
の外側に同心一体に形成した弾性層１４ｂとを有した加
圧ローラである。

【０００５】而して、該装置は、上記ヒーター１をフィ
ルムガイド３の底部３ｅの下面に発熱する面を外側にし
て取り付け、該底部３ｅに設けた貫通穴３ｄにサーモヒ
ューズ５を嵌入し、その上側から加圧バネ１３を底部３
ｅに取り付け、バネ部１３ａの加圧力により、該ヒュー
ズ５をヒーター１裏面に圧接させてある。

【０００６】該フイルムガイド３の底部３ｅ上に補強部
材４を配設し、該ヒーター１・フィルムガイド３・補強
部材４のアセンブリに円筒状のフィルム２を外嵌して、
これを加圧ローラ上側に平行に配設し、不図示の加圧手
段により加圧され、所定の圧接力で加圧ローラ１４を圧
接してニップ部Ｎを形成している。

【０００７】そして、加圧ローラ１４の回転によりフィ
ルム２の回転がなされ、ヒーター１に対する給電によ
り、ヒーター１が発熱してニップ部Ｎの温度が所定に立
ち上がり、温調された状態において、定着ニップ部Ｎの
フィルム２と加圧ローラ１４との間に、被加熱材として
の未定着トナー像を担持した記録材（不図示）が導入さ
れ、該記録材を定着フィルム２の外面に密着させ、フィ
ルム２と一緒に定着ニップＮを挟持搬送してヒーター１
の熱をフィルム２を介して記録材に付与して該トナー像
が定着処理される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例では安全素子（ヒューズ又はサーモスイッチ）を直
接フイルムガイド３に保持させている為、次のような欠
点があった。

【０００９】（１）検知面をもつ形状の安全素子５を板
形状のヒーター１に当てようとすると、ヒーター１の面
とヒューズ又はスイッチ５の検知面が平行にならず片当
たりの状態となり、温度の検出精度が低下することがあ
った。

【００１０】（２）フイルムガイド３にヒューズ５を直
接とりつけている為、ヒューズ５の交換が困難である。

【００１１】（３）フイルムガイド３の形状が複雑にな
る。

【００１２】（４）フイルムガイド３は使用状態におい
て、媒体の良好な搬送状態を確保する為に、なだらかな
凸形状を必要とするが、ヒューズ５の取り付け部分が複
雑な形状を持つことで、他の部分に比べ強度が上がり、
なだらかな凸形状を持たず、直線形状となってしまう。

【００１３】そこで本発明の加熱装置、定着装置及び画
像形成装置は、発熱体を保持している部品とは別の部品
に安全素子を保持させることにより、高精度に発熱体の
温度の検出を行うこと、発熱体を保持している部品の形
状を簡略化し、使用状態における適切な形状の保持を容
易にすること、また、安全素子の交換を簡単にするこ
と、を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする加熱装置、定着装置及び画像形成装置。

【００１５】（１）発熱体を使用した加熱装置におい
て、この発熱体の温度を検出して発熱体への電力を切る
安全素子が、発熱体を保持している部品とは別体の部品
に保持されている事を特徴とする加熱装置。

【００１６】（２）発熱体を使用した加熱装置におい
て、この発熱体の温度を検出して発熱体への電力を切る
安全素子が、発熱体を保持している部品とは別体の部品
に保持され、かつこの安全素子を保持している部品に該
安全素子の検知面が発熱体の被検知面に対して平行に接
触するように保持されていることを特徴とする加熱装
置。

【００１７】（３）前記発熱体を保持する部材は、その
長手端部を付勢されて発熱体を被加熱材に直接又は他の
部材を介して圧接させており、該発熱体を保持する面が
長手方向に沿って被加熱材側に凸状であることを特徴と
する（１）に記載の加熱装置。

【００１８】（４）前記安全素子がサーモスイッチ又は
サーモヒューズであることを特徴とする（１）乃至
（３）の何れか１項に記載の加熱装置。

【００１９】（５）前記（１）乃至（４）の何れか１項
に記載の加熱装置により、記録媒体に担持された未定着
像を加熱し、該像を記録媒体に定着させることを特徴と
する定着装置。

【００２０】（６）記録媒体に担持させた未定着像を加
熱処理する装置として前記（１）乃至（４）の何れか１
項に記載の加熱装置を備えたことを特徴とする画像形成
装置。

【００２１】〈作用〉即ち、発熱体を保持している部品
とは別体の部品に安全素子を保持させたことにより、 １）安全素子を発熱体に対して適切に取りつけることが
でき、発熱体の温度の検出精度が良好に確保される。

【００２２】２）発熱体を保持する部品の形状が簡略化
され、該部品の使用状態における適切な形状の保持が容
易になる。

【００２３】３）安全素子の保持機構をユニット化した
ことにより、安全素子の交換が簡単になる。

【００２４】

【発明の実施の形態】

〈実施形態例１〉 （１）加熱装置の全体構成 図１は本発明の加熱装置の要部縦断面図、図２はその上
視断面図、図３は図２のＡ−Ａ横断面図、図４は該装置
の全体構成を示す概略図である。

【００２５】１は発熱体としてのヒーターであり、図３
において紙面垂直方向において長手の薄板状基板（例え
ば厚さ１ｍｍ・幅１０ｍｍ・長さ２４０ｍｍのセラミッ
ク基板）と、該基板上にスクリーン印刷等により形成し
た厚膜抵抗体を基本構成とし、該抵抗体への通電により
発熱するものである。

【００２６】２は円筒状の耐熱性薄膜フィルム（定着フ
ィルム）であり、後述のように記録媒体と密着した状態
で搬送されて該媒体上の未定着トナーの保護及び媒体の
摺動負荷を軽減させる。

【００２７】３は図３において紙面垂直方向に長手で、
その横断面形状が略樋型のフィルムガイド部材であり、
該ヒーター１を保持すると共に該フィルム２の回転を案
内する。該フィルムガイド３の下面の略中央部には、長
手方向に沿ってヒーター嵌め込み溝３ｃを具備させてあ
り、ヒーター１はこの溝部３ｃ内に、ヒーター表面（厚
膜抵抗体を設けた面）を外側にして嵌入される。

【００２８】４は該フィルムガイド３の内側に配設し
た、横断面下向きＵ字型の横長の補強部材である。

【００２９】５はヒーター１の温度を監視し、一定温度
を越えるとヒーター１への通電を切る安全素子としての
サーモスイッチ、６ａ，６ｂは外部の電源から該サーモ
スイッチ５を介してヒーター１へ給電する為の電源ライ
ン、７ａ，７ｂは電源ライン６ａ，６ｂとサーモスイッ
チ５をつなぐ端子である。

【００３０】８はサーモスイッチ５を保持するホルダ
ー、９はホルダー８をフィルムガイド３に組み込んだと
きに、サーモスイッチ５をヒーター１へ圧接させる加圧
バネを示す。

【００３１】１４は、芯金１４ａと、その外周に同芯一
体に設けたシリコーンゴム等の耐熱弾性層２７ｂと、を
有する加圧部材としての加圧ローラである。この加圧ロ
ーラ１４は芯金１４ａの両端部を回転自由に軸受けさせ
て装置側板１９ａ・１９ｂ間に配設してある。

【００３２】而して本例装置では、上記のフィルムガイ
ド３の下面の溝部３ｃに、ヒーター１を嵌め入れ、フィ
ルムガイド１３の内側に補強部材４を入れ、該フィルム
ガイド３・ヒーター１・補強部材４のアセンブリに上記
の円筒状のフィルム２をルーズに外嵌し、これを上記装
置側板１９ａ・１９ｂ間に渡設した加圧ローラ１４の上
側に配設し、補強部材４の端部４ａ・４ｂと装置上板１
９ｃとの間にバネ部材１５ａ・１５ｂを各々縮設し、こ
のバネ部材１５ａ・１５ｂの下向き加圧力Ｆによりヒー
ター１をフィルム２を挟んで加圧ローラ１４に圧接させ
てニップ部Ｎを形成してある。

【００３３】そして、該加圧ローラ１４の回転によりフ
イルム２を回転走行させ、未定着トナー画像を有する被
加熱材としての記録材Ｐがそのトナー画像担持面側をフ
ィルム２側にして導入されてフイルム２の外面に密着さ
せ、フイルム２と一緒に定着ニップＮを挟持搬送してヒ
ーター１の熱をフィルム２を介して記録材Ｐに付与して
該トナー像が定着処理される。

【００３４】（２）サーモスイッチ５及びホルダー８の
構成 サーモスイッチ５は検知面５ａと反対側の端面をホルダ
ー８の取付け面８ａにつき当て、該検知面５ａと取付け
面８ａとを平行、即ち天板８ｂと平行にして保持されて
いる。また、サーモスイッチ５と電源ライン６ａ，６ｂ
とを接続する端子７ａ，７ｂは中空部７ａ₁ ，７ｂ₁ に
ホルダー天板８ｂの下方に垂設した突部８ｃ・８ｄを嵌
挿させて位置決めされている。

【００３５】サーモスイッチ５を保持したホルダー８は
該スイッチ５を下側にし、長手端部がフイルムガイド３
のガイド部３ａ，３ｂと嵌合し、該端部の側面８ｅ・８
ｆ及び８ｇ・８ｈが該ガイド部３ａ，３ｂに案内される
ことで、傾くことなく上下方向、即ちヒーター１０の裏
面に対して垂直方向へ移動可能である。そして加圧バネ
９をホルダー８の上面の略中央において補強部材４とホ
ルダー８との間に縮設し、該加圧バネ９の加圧力により
サーモスイッチ５をヒーター１裏面に押し当てている。

【００３６】このように、本形態例のサーモスイッチ５
はホルダー８により検知面５ａとヒーター裏面（被検知
面）とが平行になるように保持されている。従ってサー
モスイッチ５の検知面５ａとヒーター１裏面とが片当た
りの状態とならず、良好な検出精度が確保される。

【００３７】（３）フィルムガイド３ 図５（ａ）は該フィルムガイド３の要部上視図、図５
（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図、図１１（ａ）は従来のフィ
ルムガイド３の要部上視図、図１１（ｂ）はそのＣ−Ｃ
断面図である。

【００３８】フィルムガイド３は、補強部材４の長手方
向両端部に設けたバネ部材１５ａ・１５ｂの加圧力によ
り加圧ローラ１４と圧接しており、長手端部が押し下げ
られて上向き凸状にたわまされるように応力を受ける。
この為、フィルムガイド３を下向きになだらかな凸形状
とし、該たわみを補正して適正な圧接状態を得ていた。
しかしながら、フィルムガイド３が安全素子の保持機構
等を具備し、複雑な構成をしていると、部分的に剛性が
高まる等して適正な圧接状態を保つことが困難である。

【００３９】そこで、本例では安全素子を取り付ける機
構をホルダー８に具備させたことにより、フィルムガイ
ド３を従来例と比べて簡略化している。即ち、サーモス
イッチ５をガイド長手方向に沿って長手のホルダー８で
保持したことによりサーモスイッチ５をヒーター１に対
して精度良く平行に保持できるとともに、フィルムガイ
ド３には、ガイド長手方向に短手のガイド部３ａ，３ｂ
を設けるだけで良く、ガイド長手方向の剛性を略均一に
できる。従ってフィルムガイド３を下向きになだらかな
凸形状として圧接ニップ部Ｎの長手に沿う圧接状態を適
正に保つことを容易としている。

【００４０】〈実施形態例２〉図６は本発明の実施形態
例２の加熱装置の要部縦断面図、図７はその上視断面図
である。本形態例は、前述の形態例１と比べ、ホルダー
８とフイルムガイド３との組みつけ機構が異なってい
る。なお、その他の要素は略同じであり、再度の説明を
省略している。

【００４１】図中、３ａ，３ｂはフィルムガイド３の底
板上面に垂設されたガイドピン、９ａ，９ｂは該ガイド
ピン部３ａ，３ｂに外嵌されホルダー８を付勢するコイ
ルバネ、１０ａ，１０ｂはコイルバネ９ａ，９ｂを抑え
るワッシャー、１１ａ，１１ｂは該ホルダー８、コイル
バネ９ａ，９ｂ、ワッシャー１０ａ，１０ｂ、の抜け止
めをするＥ形止め輪を示す。

【００４２】ホルダー８は長手端部に設けた貫通穴８
ｉ，８ｊにガイドピン３ａ，３ｂを嵌挿させてフィルム
ガイド３に組みつけ、次いでコイルバネ９ａ，９ｂとワ
ッシャー１０ａ，１０ｂとを該ガイドピン３ａ，３ｂに
外嵌し、該コイルバネ９ａ，９ｂを縮めた状態でＥ形止
め輪１１ａ，１１ｂをガイドピン３ａ，３ｂの上端部に
止め、該コイルバネ９ａ，９ｂの付勢力により下向きに
付勢された状態に保持される。

【００４３】これにより、ホルダー８はフィルムガイド
３のガイドピン部３ａ，３ｂに案内され、傾かずに上下
方向へ移動可能であり、サーモセンサー５の検知面５ａ
をヒーター１裏面と平行にしてサーモセンサー５をヒー
ター１へ圧接している。

【００４４】従って、サーモセンサー５の検知面５ａと
ヒーター１裏面とが片当たりの状態とならず、良好な検
出精度が確保される。

【００４５】〈画像形成装置例〉図８は本発明の加熱装
置を未定着トナー像の加熱定着装置として備えた画像形
成装置の概略図である。本例の装置は、転写式電子写真
プロセス利用のレーザービームプリンターである。

【００４６】２１は回転ドラム型の電子写真感光体（以
下、ドラムと記す）である。このドラム２１は矢示の時
計方向に所定の回転周速度（プロセススピード）にて回
転駆動され、その回転過程で一次帯電器２２により所定
の極性・電位に一様に帯電処理される。

【００４７】次いでそのドラム帯電処理面に対してレー
ザースキャナー２３により、目的の画像情報の時系列電
気デジタル画素信号に対応して変調された出力レーザー
光Ｌによる走査露光がなされることで、回転ドラム２１
面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。

【００４８】次いでその潜像が現像器２４によりトナー
Ｔで反転現像される（ドラム１面のレーザー露光部にト
ナーが付着）。

【００４９】一方、給紙ローラー２５の駆動により給紙
カセット２６内に積載収納されている記録媒体としての
転写紙Ｐが一枚宛分離給送されて装置内に導入され、そ
の転写紙Ｐがレジストローラー対２７によりドラム２１
と転写ローラー２８との圧接部である転写ニップ部に所
定のタイミングにて搬送されることで、転写ニップ部に
おいて該搬送転写紙に対してドラム１面側の前記トナー
画像が順次に転写されていく。

【００５０】転写ニップ部を通過した転写紙は回転ドラ
ム１の面から分離されて前述の画像加熱定着装置Ｒに導
入されて、所定の温度と加圧力によりトナー画像の定着
処理を受け、排紙ローラー２０により装置外に排紙され
る。

【００５１】転写紙分離後の回転ドラム１面はクリーニ
ング装置２９により転写残りトナー等の残存付着物が除
去されて清浄面化され、繰り返して作像に供される。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、 １）安全素子を発熱体に対して適切に取りつけることが
でき、発熱体の温度の検出精度が良好に確保される。

【００５３】２）発熱体を保持する部品の形状が簡略化
でき、該部品の使用状態における適切な形状の保持を容
易にすることができる。

【００５４】３）安全素子の保持機構をユニット化した
ことにより、安全素子の交換が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態例１の加熱装置の要部縦断
面図

【図２】 該装置の要部上視断面図

【図３】 該装置の横断面図

【図４】 該装置の全体構成を示す模式側面図

【図５】 該装置の発熱体を保持している部品（フィル
ムガイド部材）の要部上視図及びそのＢ−Ｂ断面図

【図６】 本発明の実施形態例２の加熱装置の要部縦断
面図

【図７】 該装置の要部上視断面図

【図８】 画像形成装置例の概略構成図

【図９】 従来の加熱装置の要部縦断面図

【図１０】 該装置の要部上視断面図

【図１１】 該装置の発熱体を保持している部品（フィ
ルムガイド部材）の要部上視図及びそのＣ−Ｃ断面図

【符号の説明】

１ ヒーター ２ フィルム ３ フィルムガイド ４ ヒーターステイ ５ サーモスイッチ ６ 束線（電源ライン） ７ 端子 ８ ホルダー ９ 加圧バネ １０ コイルバネ １１ ワッシャー １２ Ｅ形止め輪 １３ 加圧バネ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発熱体を使用した加熱装置において、こ
   の発熱体の温度を検出して発熱体への電力を切る安全素
   子が、発熱体を保持している部品とは別体の部品に保持
   されている事を特徴とする加熱装置。
2. 【請求項２】 発熱体を使用した加熱装置において、こ
   の発熱体の温度を検出して発熱体への電力を切る安全素
   子が、発熱体を保持している部品とは別体の部品に保持
   され、かつこの安全素子を保持している部品に該安全素
   子の検知面が発熱体の被検知面に対して平行に接触する
   ように保持されていることを特徴とする加熱装置。
3. 【請求項３】 前記発熱体を保持する部材は、その長手
   端部を付勢されて発熱体を被加熱材に直接又は他の部材
   を介して圧接させており、該発熱体を保持する面が長手
   方向に沿って被加熱材側に凸状であることを特徴とする
   請求項１に記載の加熱装置。
4. 【請求項４】 前記安全素子がサーモスイッチ又はサー
   モヒューズであることを特徴とする請求項１乃至３の何
   れか１項に記載の加熱装置。
5. 【請求項５】 前記請求項１乃至４の何れか１項に記載
   の加熱装置により、記録媒体に担持された未定着像を加
   熱し、該像を記録媒体に定着させることを特徴とする定
   着装置。
6. 【請求項６】 記録媒体に担持させた未定着像を加熱処
   理する装置として前記請求項１乃至４の何れか１項に記
   載の加熱装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。