JPH10319778A - 加熱装置 - Google Patents
加熱装置Info
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- JPH10319778A JPH10319778A JP13384697A JP13384697A JPH10319778A JP H10319778 A JPH10319778 A JP H10319778A JP 13384697 A JP13384697 A JP 13384697A JP 13384697 A JP13384697 A JP 13384697A JP H10319778 A JPH10319778 A JP H10319778A
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- heating roller
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 直接加熱方式の加熱定着装置において、電流
のリークによる定着不良の発生を回避する加熱装置を提
供することを課題とする。 【解決手段】 電気抵抗をもつ発熱層を内面に配置した
円筒状の加熱ローラと当該加熱ローラに圧接された回転
自在な加圧ローラとを有し、これらのローラの回転によ
りシートを挟持して搬送する際にトナーを印刷用紙に融
着させる加熱定着装置のための加熱装置が、加熱ローラ
外側に、前記発熱層を流れる電流の流れ方向に沿って間
隔をあけて少なくとも二つの温度センサーを有してお
り、それらの温度センサーが検知した温度の差が所定の
値よりも大きくなったときに異常と判断して、当該加熱
装置を含むシステム全体を停止させる。
のリークによる定着不良の発生を回避する加熱装置を提
供することを課題とする。 【解決手段】 電気抵抗をもつ発熱層を内面に配置した
円筒状の加熱ローラと当該加熱ローラに圧接された回転
自在な加圧ローラとを有し、これらのローラの回転によ
りシートを挟持して搬送する際にトナーを印刷用紙に融
着させる加熱定着装置のための加熱装置が、加熱ローラ
外側に、前記発熱層を流れる電流の流れ方向に沿って間
隔をあけて少なくとも二つの温度センサーを有してお
り、それらの温度センサーが検知した温度の差が所定の
値よりも大きくなったときに異常と判断して、当該加熱
装置を含むシステム全体を停止させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式装置、
複写機、プリンター、ファクシミリ等に使用される加熱
定着装置に関し、特に、温度分布が均一であり、省電力
化が図られる加熱定着装置の保護手段を有する加熱装置
に関する。
複写機、プリンター、ファクシミリ等に使用される加熱
定着装置に関し、特に、温度分布が均一であり、省電力
化が図られる加熱定着装置の保護手段を有する加熱装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、複写機、プリンター、ファクシ
ミリ等の電子写真式の画像形成装置では、加熱ローラに
加圧ローラを圧接した加熱定着装置が設けられており、
加熱した加熱ローラを回転させながらトナーの転写され
たシート（用紙）を加熱ローラと加圧ローラとによって
圧接してシートにトナーを加熱融着させることにより、
印刷用紙上に画像が形成される。その際、画像品質を保
つためには、定着温度内で加熱ローラの表面温度を一定
に維持することが必要である。また、近年、消費電力の
低減の目的のために、不要時に加熱ローラの加熱のため
の電力供給を停止し、必要な時にのみ電力を投入する構
成が用いられているが、この場合には、電力投入開始時
に加熱ローラ表面が即座に設定温度に達することが必要
とされる。
ミリ等の電子写真式の画像形成装置では、加熱ローラに
加圧ローラを圧接した加熱定着装置が設けられており、
加熱した加熱ローラを回転させながらトナーの転写され
たシート（用紙）を加熱ローラと加圧ローラとによって
圧接してシートにトナーを加熱融着させることにより、
印刷用紙上に画像が形成される。その際、画像品質を保
つためには、定着温度内で加熱ローラの表面温度を一定
に維持することが必要である。また、近年、消費電力の
低減の目的のために、不要時に加熱ローラの加熱のため
の電力供給を停止し、必要な時にのみ電力を投入する構
成が用いられているが、この場合には、電力投入開始時
に加熱ローラ表面が即座に設定温度に達することが必要
とされる。
【０００３】従来の加熱定着装置では、連続印刷による
表面温度の変動が画質に影響を与えないように、比較的
厚手の、熱容量の大きいアルミニウム製ローラが用いら
れており、また、ハロゲンランプ等によるヒーターをロ
ーラ内面から離れた位置に配置してローラを加熱してい
たために、加熱ローラへの電力投入開始時に、加熱ロー
ラの表面温度が設定温度に達するまでに長い待ち時間を
要する。従って、このような加熱定着装置で即座に印刷
可能状態になるようにするには、加熱ローラ表面温度を
常に一定温度に維持せざるを得ず、その結果、消費電力
が大きくなってしまう。
表面温度の変動が画質に影響を与えないように、比較的
厚手の、熱容量の大きいアルミニウム製ローラが用いら
れており、また、ハロゲンランプ等によるヒーターをロ
ーラ内面から離れた位置に配置してローラを加熱してい
たために、加熱ローラへの電力投入開始時に、加熱ロー
ラの表面温度が設定温度に達するまでに長い待ち時間を
要する。従って、このような加熱定着装置で即座に印刷
可能状態になるようにするには、加熱ローラ表面温度を
常に一定温度に維持せざるを得ず、その結果、消費電力
が大きくなってしまう。
【０００４】加熱ローラの加熱温度の立ち上がりを改善
する方法としては、直接加熱方式による加熱ローラがあ
る。例えば、特開平７−１４０８２４号公報に開示され
た加熱定着装置では、アルミニウム製ローラを用いるこ
となく、円筒形状の発熱層、当該発熱層表面に設けられ
た離型層、当該発熱層内面に設けられた断熱層によって
加熱ローラが形成されている。これにより、短い加熱時
間で設定した表面温度に達するようにし、印刷待ち時間
を短くするとともに消費電力を少なくしている。しかし
ながら、このような加熱ローラでは、表面に設けられる
離型層が薄手であるために、実質的には発熱層がローラ
表面に設けられている状態、従って発熱層と用紙とが接
触している状態と同じことである。そのため、加熱ロー
ラの異常昇温の際に、前述したハロゲンランプ等による
間接加熱方式の加熱定着装置に比べて、用紙が引火炎上
する可能性が高くなるという欠点がある。また、異常昇
温の場合以外にも、長期間の使用による離型層の摩耗・
剥離の結果発熱層が露出すると同様の危険が避けられな
い。
する方法としては、直接加熱方式による加熱ローラがあ
る。例えば、特開平７−１４０８２４号公報に開示され
た加熱定着装置では、アルミニウム製ローラを用いるこ
となく、円筒形状の発熱層、当該発熱層表面に設けられ
た離型層、当該発熱層内面に設けられた断熱層によって
加熱ローラが形成されている。これにより、短い加熱時
間で設定した表面温度に達するようにし、印刷待ち時間
を短くするとともに消費電力を少なくしている。しかし
ながら、このような加熱ローラでは、表面に設けられる
離型層が薄手であるために、実質的には発熱層がローラ
表面に設けられている状態、従って発熱層と用紙とが接
触している状態と同じことである。そのため、加熱ロー
ラの異常昇温の際に、前述したハロゲンランプ等による
間接加熱方式の加熱定着装置に比べて、用紙が引火炎上
する可能性が高くなるという欠点がある。また、異常昇
温の場合以外にも、長期間の使用による離型層の摩耗・
剥離の結果発熱層が露出すると同様の危険が避けられな
い。
【０００５】このような危険を回避するために、円筒状
の加熱ローラに回転自在な加圧ローラを圧接し、ローラ
を回転しながら用紙を挟持してトナーを用紙に融着させ
る加熱定着装置であって、当該加熱ローラが、薄肉で熱
容量の小さい中空円筒状基体、当該基体の内面に配置さ
れた電気絶縁層、当該絶縁層内面に配置された電気抵抗
をもつ発熱層、及び当該基体の外面に設けられた離型層
からなるような加熱定着装置が提案されている。このよ
うな加熱ローラでは、基体を薄手にして熱容量を小さく
した場合にも十分な強度を確保できるため、印刷待ち時
間を短縮するとともに消費電力を低減することが可能と
なる。また、発熱層をローラ基体の内側に配置するの
で、異常昇温の際等の発火の危険も低下させることがで
きる等の利点がある。しかしながら、このような発熱層
の表面発熱による直接加熱方式の加熱装置では、発熱層
からの電流のリークが発生すると、表面発熱量にむらが
生じるなどにより十分な加熱性能が得られなくなり、定
着不良を引き起こすという問題点がある。
の加熱ローラに回転自在な加圧ローラを圧接し、ローラ
を回転しながら用紙を挟持してトナーを用紙に融着させ
る加熱定着装置であって、当該加熱ローラが、薄肉で熱
容量の小さい中空円筒状基体、当該基体の内面に配置さ
れた電気絶縁層、当該絶縁層内面に配置された電気抵抗
をもつ発熱層、及び当該基体の外面に設けられた離型層
からなるような加熱定着装置が提案されている。このよ
うな加熱ローラでは、基体を薄手にして熱容量を小さく
した場合にも十分な強度を確保できるため、印刷待ち時
間を短縮するとともに消費電力を低減することが可能と
なる。また、発熱層をローラ基体の内側に配置するの
で、異常昇温の際等の発火の危険も低下させることがで
きる等の利点がある。しかしながら、このような発熱層
の表面発熱による直接加熱方式の加熱装置では、発熱層
からの電流のリークが発生すると、表面発熱量にむらが
生じるなどにより十分な加熱性能が得られなくなり、定
着不良を引き起こすという問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、前
述のような直接加熱方式の加熱定着装置において、電流
のリークによる定着不良の発生を回避する加熱装置を提
供することを課題とする。
述のような直接加熱方式の加熱定着装置において、電流
のリークによる定着不良の発生を回避する加熱装置を提
供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
り、電気抵抗をもつ発熱層を内面に配置した円筒状の加
熱ローラと当該加熱ローラに圧接された回転自在な加圧
ローラとを有し、これらのローラの回転によりシートを
挟持して搬送する際にトナーを印刷用紙に融着させる加
熱定着装置のための加熱装置において、加熱ローラ外側
に、前記発熱層を流れる電流の流れ方向に沿って間隔を
あけて少なくとも二つの温度センサーを配置し、それら
の温度センサーが検知した温度の差が所定の値よりも大
きくなったときに異常と判断して、当該加熱装置を含む
システム全体を停止させることを特徴とする加熱装置に
よって解決される。また、電気抵抗をもつ発熱層を内面
に配置した円筒状の加熱ローラと当該加熱ローラに圧接
された回転自在な加圧ローラとを有し、これらのローラ
の回転によりシートを挟持して搬送する際にトナーを印
刷用紙に融着させる加熱定着装置のための加熱装置にお
いて、加圧ローラ軸に電位検知センサーが取り付けられ
ており、それによって検知された電位が特定の値より高
くなったときに異常と判断して、当該加熱装置を含むシ
ステム全体を停止させることを特徴とする加熱装置によ
っても解決される。
り、電気抵抗をもつ発熱層を内面に配置した円筒状の加
熱ローラと当該加熱ローラに圧接された回転自在な加圧
ローラとを有し、これらのローラの回転によりシートを
挟持して搬送する際にトナーを印刷用紙に融着させる加
熱定着装置のための加熱装置において、加熱ローラ外側
に、前記発熱層を流れる電流の流れ方向に沿って間隔を
あけて少なくとも二つの温度センサーを配置し、それら
の温度センサーが検知した温度の差が所定の値よりも大
きくなったときに異常と判断して、当該加熱装置を含む
システム全体を停止させることを特徴とする加熱装置に
よって解決される。また、電気抵抗をもつ発熱層を内面
に配置した円筒状の加熱ローラと当該加熱ローラに圧接
された回転自在な加圧ローラとを有し、これらのローラ
の回転によりシートを挟持して搬送する際にトナーを印
刷用紙に融着させる加熱定着装置のための加熱装置にお
いて、加圧ローラ軸に電位検知センサーが取り付けられ
ており、それによって検知された電位が特定の値より高
くなったときに異常と判断して、当該加熱装置を含むシ
ステム全体を停止させることを特徴とする加熱装置によ
っても解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の詳細を、図示の実施の形
態に基づいて説明する。図６は、加熱定着装置１の一つ
の実施形態を示す概略断面図である。用紙搬送ガイド２
及び３の間に加熱ローラ４及び加圧ローラ５が設けられ
ており、加圧ローラ５が、スプリング等の付勢部材（図
示せず）で加熱ローラ４に圧接されている。用紙１２に
付着させられたトナー１３は、加熱ローラ４と加圧ロー
ラ５とが当該用紙１２に圧接させられることにより、溶
融させられて当該用紙１２に定着させられる。当該加熱
定着装置には加熱ローラ４の上方を覆うようにカバー６
が設けられており、当該カバー６内に温度センサー７、
クリーナ８、分離爪９等が設けられている。分離爪９に
はスプリング１１の一端が取り付けられており、その他
端はカバー６に取り付けられている。これによって、回
転軸１０のまわりで回動可能な分離爪９が加熱ローラ４
に押しつけられ、加熱ローラ４から印刷用紙１２が容易
に分離させられるようになっている。もちろん、本発明
を適用できる加熱定着装置の加熱ローラ４及び加圧ロー
ラ５の周辺の機構は、図６に示すものに限定されるわけ
ではない。
態に基づいて説明する。図６は、加熱定着装置１の一つ
の実施形態を示す概略断面図である。用紙搬送ガイド２
及び３の間に加熱ローラ４及び加圧ローラ５が設けられ
ており、加圧ローラ５が、スプリング等の付勢部材（図
示せず）で加熱ローラ４に圧接されている。用紙１２に
付着させられたトナー１３は、加熱ローラ４と加圧ロー
ラ５とが当該用紙１２に圧接させられることにより、溶
融させられて当該用紙１２に定着させられる。当該加熱
定着装置には加熱ローラ４の上方を覆うようにカバー６
が設けられており、当該カバー６内に温度センサー７、
クリーナ８、分離爪９等が設けられている。分離爪９に
はスプリング１１の一端が取り付けられており、その他
端はカバー６に取り付けられている。これによって、回
転軸１０のまわりで回動可能な分離爪９が加熱ローラ４
に押しつけられ、加熱ローラ４から印刷用紙１２が容易
に分離させられるようになっている。もちろん、本発明
を適用できる加熱定着装置の加熱ローラ４及び加圧ロー
ラ５の周辺の機構は、図６に示すものに限定されるわけ
ではない。
【０００９】図７の（ａ）は、直接加熱方式の加熱ロー
ラ４の一例の斜視図であり、図７の（ｂ）は、そのＡ−
Ａ線に沿った断面図である。加熱ローラ４の基体１５
は、アルミニウム製の円筒体からなり、当該アルミニウ
ム基体外面を覆うようにフッ素樹脂からなる離型層１４
が形成されている。当該アルミニウム製基体１５の厚み
は例えば０．４mm程度でよく、また離型層１４の厚みは
５〜３０μｍである。この薄肉の円筒状基体１５の内面
には絶縁層１６が形成されており、その内面に電気抵抗
体として炭素繊維を主体とする円筒状の発熱層１７が形
成されている。加熱ローラ４は、これらの部材をパイプ
状に積層した構成を有する。発熱層１７は、炭素繊維に
ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂
等の耐熱性樹脂を所定の割合で含浸させたプリプレグシ
ート部材からなり、円筒状に加熱成形されており、その
厚みは０．０１〜０．５mmである。これらの樹脂等の結
合剤は炭素繊維にあらかじめ付与してもよいし、後から
付与して発熱層を形成してもよい。また、上記炭素繊維
プリプレグシートは補強材が混入したものでもよい。図
７の（ａ）に示すように、発熱層１７の端部に電極層１
８、１９が設けられ、炭素繊維とそれぞれ接続されてい
る。その際、範囲Ｅは電極層１８、１９の幅を示し、２
０は電極層１８、１９に接する給電側電極である。
ラ４の一例の斜視図であり、図７の（ｂ）は、そのＡ−
Ａ線に沿った断面図である。加熱ローラ４の基体１５
は、アルミニウム製の円筒体からなり、当該アルミニウ
ム基体外面を覆うようにフッ素樹脂からなる離型層１４
が形成されている。当該アルミニウム製基体１５の厚み
は例えば０．４mm程度でよく、また離型層１４の厚みは
５〜３０μｍである。この薄肉の円筒状基体１５の内面
には絶縁層１６が形成されており、その内面に電気抵抗
体として炭素繊維を主体とする円筒状の発熱層１７が形
成されている。加熱ローラ４は、これらの部材をパイプ
状に積層した構成を有する。発熱層１７は、炭素繊維に
ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂
等の耐熱性樹脂を所定の割合で含浸させたプリプレグシ
ート部材からなり、円筒状に加熱成形されており、その
厚みは０．０１〜０．５mmである。これらの樹脂等の結
合剤は炭素繊維にあらかじめ付与してもよいし、後から
付与して発熱層を形成してもよい。また、上記炭素繊維
プリプレグシートは補強材が混入したものでもよい。図
７の（ａ）に示すように、発熱層１７の端部に電極層１
８、１９が設けられ、炭素繊維とそれぞれ接続されてい
る。その際、範囲Ｅは電極層１８、１９の幅を示し、２
０は電極層１８、１９に接する給電側電極である。
【００１０】発熱層１７は、このプリプレグシート部材
に補強材を混入または補強材（絶縁性繊維強化層）をあ
わせた形状を有する。加熱ローラの発熱層１７を強化す
る絶縁性繊維強化層１６の配置方法について図８に示
す。絶縁性繊維強化層を形成する強化繊維は、矢印Ａ−
Ｂ方向（円筒状基体１５の軸方向）に延在している。す
なわち、長方形状に切断された繊維強化プリプレグシー
ト部材をローラの中心軸と平行な方向に巻きつけられ、
強化繊維の繊維方向が中空円筒状基体１５の軸方向とな
っている。強化繊維としては、アラミド繊維、アルミナ
繊維、SiC繊維等が用いられる。絶縁性繊維強化層１６
は、この強化繊維にポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹
脂、フェノール樹脂等の耐熱性樹脂を所定の割合で含浸
させて厚みを０．０１〜０．５mmとした繊維強化プリプ
レグシートからなり、一方向性に加熱成形したものであ
る。なお、これらの樹脂等の結合剤はあらかじめ強化繊
維に付与されてもよいし、後から付与してもよい。SiC
繊維の場合は、導電性を有するので、アルミニウム基体
（中空円筒状基体）１５の内面にアルマイト処理をして
その表面に析出させたアルマイト層を絶縁層とする必要
がある。むろん、絶縁層１６として絶縁性繊維強化層を
設けた場合に、アルミニウム基体１５の内面にアルマイ
ト層が形成されたとしてもさしつかえない。
に補強材を混入または補強材（絶縁性繊維強化層）をあ
わせた形状を有する。加熱ローラの発熱層１７を強化す
る絶縁性繊維強化層１６の配置方法について図８に示
す。絶縁性繊維強化層を形成する強化繊維は、矢印Ａ−
Ｂ方向（円筒状基体１５の軸方向）に延在している。す
なわち、長方形状に切断された繊維強化プリプレグシー
ト部材をローラの中心軸と平行な方向に巻きつけられ、
強化繊維の繊維方向が中空円筒状基体１５の軸方向とな
っている。強化繊維としては、アラミド繊維、アルミナ
繊維、SiC繊維等が用いられる。絶縁性繊維強化層１６
は、この強化繊維にポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹
脂、フェノール樹脂等の耐熱性樹脂を所定の割合で含浸
させて厚みを０．０１〜０．５mmとした繊維強化プリプ
レグシートからなり、一方向性に加熱成形したものであ
る。なお、これらの樹脂等の結合剤はあらかじめ強化繊
維に付与されてもよいし、後から付与してもよい。SiC
繊維の場合は、導電性を有するので、アルミニウム基体
（中空円筒状基体）１５の内面にアルマイト処理をして
その表面に析出させたアルマイト層を絶縁層とする必要
がある。むろん、絶縁層１６として絶縁性繊維強化層を
設けた場合に、アルミニウム基体１５の内面にアルマイ
ト層が形成されたとしてもさしつかえない。
【００１１】次に、発熱層１７を形成する炭素繊維の配
置方向を図９に示す。発熱層１７は、中空円筒状基体１
５の内面に、絶縁性繊維強化層（絶縁層）１６を形成し
た後、その内面に発熱層１７を形成するか、または、絶
縁層１６と発熱層１７を加熱成形して同時に形成する。
同図に示すように、発熱層１７は、長方形状に切断した
炭素繊維をプリプレグシートが矢印Ｃ−Ｄ方向に延在し
て、図８に示した絶縁層１６（絶縁性強化層）の内面を
覆うように螺旋状に巻きつけて形成する。すなわち、こ
の炭素プリプレグシートの繊維は矢印Ｃ−Ｄ方向に延在
している。したがって、絶縁性繊維強化層の繊維方向と
炭素繊維の繊維方向とが交差するように形成することに
より、加熱ローラの強度を高めることができる。これに
より、中空円筒状基体１５の肉厚を薄くすることができ
る。また、この炭素繊維プリプレグシート幅を変化させ
ることにより、電気抵抗を変えることができるととも
に、加熱ローラ４の発熱量を増減させることができる。
また、炭素繊維には一定の割合で、強化繊維が混合した
炭素繊維プリプレグシートであってもよい。むろん、電
気的絶縁性の繊維強化複合材料に炭素繊維を積層した炭
素繊維プリプレグを形成した後に、この炭素繊維プリプ
レグの電気的絶縁層側を円筒状基体１５の内面に接触さ
せて加熱成形することにより、炭素繊維プリプレグの導
電性を有する面を発熱層１７とするようにしてもよい。
置方向を図９に示す。発熱層１７は、中空円筒状基体１
５の内面に、絶縁性繊維強化層（絶縁層）１６を形成し
た後、その内面に発熱層１７を形成するか、または、絶
縁層１６と発熱層１７を加熱成形して同時に形成する。
同図に示すように、発熱層１７は、長方形状に切断した
炭素繊維をプリプレグシートが矢印Ｃ−Ｄ方向に延在し
て、図８に示した絶縁層１６（絶縁性強化層）の内面を
覆うように螺旋状に巻きつけて形成する。すなわち、こ
の炭素プリプレグシートの繊維は矢印Ｃ−Ｄ方向に延在
している。したがって、絶縁性繊維強化層の繊維方向と
炭素繊維の繊維方向とが交差するように形成することに
より、加熱ローラの強度を高めることができる。これに
より、中空円筒状基体１５の肉厚を薄くすることができ
る。また、この炭素繊維プリプレグシート幅を変化させ
ることにより、電気抵抗を変えることができるととも
に、加熱ローラ４の発熱量を増減させることができる。
また、炭素繊維には一定の割合で、強化繊維が混合した
炭素繊維プリプレグシートであってもよい。むろん、電
気的絶縁性の繊維強化複合材料に炭素繊維を積層した炭
素繊維プリプレグを形成した後に、この炭素繊維プリプ
レグの電気的絶縁層側を円筒状基体１５の内面に接触さ
せて加熱成形することにより、炭素繊維プリプレグの導
電性を有する面を発熱層１７とするようにしてもよい。
【００１２】また、図７に示すように、発熱層１７は、
炭素繊維発熱層の両端部のそれぞれの範囲Ｅに導電性部
材を圧入または導電性接着剤によって固定した電極層１
８、１９が形成されている。電極層１８、１９には電源
部（図示しない）から電力を供給する給電側電極２０が
それぞれ当接している。給電側電極２０は板バネの復元
力を利用して電極層１８、１９に圧接されている。
炭素繊維発熱層の両端部のそれぞれの範囲Ｅに導電性部
材を圧入または導電性接着剤によって固定した電極層１
８、１９が形成されている。電極層１８、１９には電源
部（図示しない）から電力を供給する給電側電極２０が
それぞれ当接している。給電側電極２０は板バネの復元
力を利用して電極層１８、１９に圧接されている。
【００１３】以上示した加熱ローラの構成は、本発明に
係る加熱装置に使用可能な加熱ローラの構成の一例にす
ぎず、本発明はこの構成を有する加熱ローラにしか適用
できないわけではない。
係る加熱装置に使用可能な加熱ローラの構成の一例にす
ぎず、本発明はこの構成を有する加熱ローラにしか適用
できないわけではない。
【００１４】次に、本発明の主要な構成について説明す
る。図１は、本発明における、直接加熱方式の加熱ロー
ラへの温度センサーの配置方法を示す概念図である。こ
の例では、加熱ローラ４の円筒軸方向に間隔をおいて配
置された二つの温度センサーが当該加熱ローラ４に例え
ばバネで押し当てられている。これらの温度センサーの
間で電流のリークが生じているとこれらのセンサーが検
知する温度の差は通常の値より大きくなる。図２は、本
実施形態に用いる異常検知回路をブロック図で示したも
のである。センサー５０、５１の信号はそれぞれ増幅回
路５２、５３で信号増幅される。次にそれらの信号か
ら、差動増幅回路５４において、二つの信号の差の絶対
値を取り出す。次に、比較回路５５においてあらかじめ
設定された基準電圧発生回路５６の信号と比較し、これ
を越えていれば、異常信号Ｓ５７が発生する。この異常
信号が発生した場合には、システム全体（例えば、複写
機やプリンタ）をすぐに停止させる。これにより、異常
状態（定着不良状態）で複数枚のプリントを続けること
がなく、用紙の無駄が省ける。本実施形態において用い
られる温度センサーは、図示のような接触型のものに限
る必要はない。発熱層１７からの電流のリークを検知す
るためには、温度センサーは、電流の流れ方向に間隔を
あけて少なくとも二つ以上配置することが必要である。
例えば、電流が加熱ローラの一端から他端へ流れる際の
途中での電流のリークを検知するためには、当該加熱ロ
ーラの発熱領域の両端に温度センサーを設けることが有
利である。仮に、二つの温度センサーの一つが発熱領域
の端部に設けられ、他方が発熱領域の中央部に設けられ
ていたならば、中央部の温度センサーと温度センサーの
ない側の発熱領域端部との間で生じたリークは検知する
ことができない。リークを確実に検知するためには、二
つ以上の温度センサーを配置することが好ましい。
る。図１は、本発明における、直接加熱方式の加熱ロー
ラへの温度センサーの配置方法を示す概念図である。こ
の例では、加熱ローラ４の円筒軸方向に間隔をおいて配
置された二つの温度センサーが当該加熱ローラ４に例え
ばバネで押し当てられている。これらの温度センサーの
間で電流のリークが生じているとこれらのセンサーが検
知する温度の差は通常の値より大きくなる。図２は、本
実施形態に用いる異常検知回路をブロック図で示したも
のである。センサー５０、５１の信号はそれぞれ増幅回
路５２、５３で信号増幅される。次にそれらの信号か
ら、差動増幅回路５４において、二つの信号の差の絶対
値を取り出す。次に、比較回路５５においてあらかじめ
設定された基準電圧発生回路５６の信号と比較し、これ
を越えていれば、異常信号Ｓ５７が発生する。この異常
信号が発生した場合には、システム全体（例えば、複写
機やプリンタ）をすぐに停止させる。これにより、異常
状態（定着不良状態）で複数枚のプリントを続けること
がなく、用紙の無駄が省ける。本実施形態において用い
られる温度センサーは、図示のような接触型のものに限
る必要はない。発熱層１７からの電流のリークを検知す
るためには、温度センサーは、電流の流れ方向に間隔を
あけて少なくとも二つ以上配置することが必要である。
例えば、電流が加熱ローラの一端から他端へ流れる際の
途中での電流のリークを検知するためには、当該加熱ロ
ーラの発熱領域の両端に温度センサーを設けることが有
利である。仮に、二つの温度センサーの一つが発熱領域
の端部に設けられ、他方が発熱領域の中央部に設けられ
ていたならば、中央部の温度センサーと温度センサーの
ない側の発熱領域端部との間で生じたリークは検知する
ことができない。リークを確実に検知するためには、二
つ以上の温度センサーを配置することが好ましい。
【００１５】別の実施形態について、図３及び当該実施
形態に用いる回路ブロック図（図４）を用いて説明す
る。図に示すように、加圧ローラ５の軸に電位センサー
（例えば金属バネ）６０が取り付けられており、これが
抵抗を介して接地されており、その抵抗の両端の電圧を
測定して、その電圧を監視する。図４を用いて説明する
と、金属バネ６０により検知された電位は、抵抗６１に
より電圧に変換される。それを増幅回路６２で増幅し、
比較回路６３であらかじめ設定された電圧６４と比較さ
れる。６２の出力が６４よりも大きいときには、リーク
電流が流れていると判断し、異常信号Ｓ６５が出され
る。加熱装置の異常信号が発生すると、システム全体
（例えば複写機やプリンタ）がすぐに停止させられる。
これにより、異常状態で複数枚のプリントを続けること
がなく、用紙の無駄が省ける。
形態に用いる回路ブロック図（図４）を用いて説明す
る。図に示すように、加圧ローラ５の軸に電位センサー
（例えば金属バネ）６０が取り付けられており、これが
抵抗を介して接地されており、その抵抗の両端の電圧を
測定して、その電圧を監視する。図４を用いて説明する
と、金属バネ６０により検知された電位は、抵抗６１に
より電圧に変換される。それを増幅回路６２で増幅し、
比較回路６３であらかじめ設定された電圧６４と比較さ
れる。６２の出力が６４よりも大きいときには、リーク
電流が流れていると判断し、異常信号Ｓ６５が出され
る。加熱装置の異常信号が発生すると、システム全体
（例えば複写機やプリンタ）がすぐに停止させられる。
これにより、異常状態で複数枚のプリントを続けること
がなく、用紙の無駄が省ける。
【００１６】さらに別の実施形態について説明する。当
該実施形態では、異常検知手段に加えて、加熱ローラへ
の過電流を防止する給電回路が導入される。図５は、そ
の回路ブロック図である。電力入力は、電源スイッチ７
１を介し、次にサーキットブレーカー７２を介して、直
流電源ユニット７３とリレーＳＷ７４へ導かれる。直流
電源ユニット７３は、装置内部で使用する直流電流７８
を生成する。制御ＣＰＵからの信号７７により、リレー
ＳＷ７４をＯＮ／ＯＦＦし、発熱層７６を制御する。ブ
ロック７５は、サーキットブレーカーであり、過電流が
流れないようにしている。これにより、加熱ローラの温
度が過電流によって上昇することがないので、例えば第
一の実施形態に示した温度検知回路により、加熱ローラ
の異常をより検知しやすくなる。異常を検知すると、シ
ステム全体（例えば、複写機やプリンタ）がすぐに停止
させられる。これにより、異常状態で複数枚のプリント
を大量に続けることがなく、用紙の無駄が省ける。
該実施形態では、異常検知手段に加えて、加熱ローラへ
の過電流を防止する給電回路が導入される。図５は、そ
の回路ブロック図である。電力入力は、電源スイッチ７
１を介し、次にサーキットブレーカー７２を介して、直
流電源ユニット７３とリレーＳＷ７４へ導かれる。直流
電源ユニット７３は、装置内部で使用する直流電流７８
を生成する。制御ＣＰＵからの信号７７により、リレー
ＳＷ７４をＯＮ／ＯＦＦし、発熱層７６を制御する。ブ
ロック７５は、サーキットブレーカーであり、過電流が
流れないようにしている。これにより、加熱ローラの温
度が過電流によって上昇することがないので、例えば第
一の実施形態に示した温度検知回路により、加熱ローラ
の異常をより検知しやすくなる。異常を検知すると、シ
ステム全体（例えば、複写機やプリンタ）がすぐに停止
させられる。これにより、異常状態で複数枚のプリント
を大量に続けることがなく、用紙の無駄が省ける。
【００１７】
【発明の効果】請求項１に係る加熱装置では、加熱ロー
ラ外側に、前記発熱層を流れる電流の流れ方向に沿って
間隔をあけて少なくとも二つの温度センサーが配置され
ており、それらの温度センサーが検知した温度の差が所
定の値よりも大きくなると、異常と判断されて、当該加
熱装置を含むシステム全体が停止させられる。したがっ
て、発熱層からの電流のリークを容易に検知可能であ
り、電流のリークによる定着不良の発生を防止できるの
で、用紙の無駄を省くこともできる。
ラ外側に、前記発熱層を流れる電流の流れ方向に沿って
間隔をあけて少なくとも二つの温度センサーが配置され
ており、それらの温度センサーが検知した温度の差が所
定の値よりも大きくなると、異常と判断されて、当該加
熱装置を含むシステム全体が停止させられる。したがっ
て、発熱層からの電流のリークを容易に検知可能であ
り、電流のリークによる定着不良の発生を防止できるの
で、用紙の無駄を省くこともできる。
【００１８】請求項２に係る加熱装置では、加圧ローラ
軸に電位検知センサーが取り付けられており、それによ
って検知された電位が特定の値より高くなると、異常と
判断されて、当該加熱装置を含むシステム全体が停止さ
せられる。従って、請求項１に係る加熱装置と同様の効
果が得られる。
軸に電位検知センサーが取り付けられており、それによ
って検知された電位が特定の値より高くなると、異常と
判断されて、当該加熱装置を含むシステム全体が停止さ
せられる。従って、請求項１に係る加熱装置と同様の効
果が得られる。
【００１９】請求項３に係る加熱装置は、加熱ローラに
供給される電流を監視する給電電流検知装置を有し、そ
れによって検知された値が特定の値を越えたときに加熱
を禁止するので、加熱ローラの異常がさらに検知しやす
くなる。
供給される電流を監視する給電電流検知装置を有し、そ
れによって検知された値が特定の値を越えたときに加熱
を禁止するので、加熱ローラの異常がさらに検知しやす
くなる。
【図１】本発明の一つの実施形態に係る、加熱ローラの
部分を独立に示した概略斜視図である。
部分を独立に示した概略斜視図である。
【図２】図１に示す実施形態の場合の異常検知回路のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】本発明の別の実施形態に係る、加熱ローラと表
面電圧の検知金属を備えた加圧ローラとだけを示した斜
視図である。
面電圧の検知金属を備えた加圧ローラとだけを示した斜
視図である。
【図４】図３に示す実施形態の場合の異常検知回路のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図５】本発明に係るさらに別の実施形態における給電
回路のブロック図である。
回路のブロック図である。
【図６】加熱定着装置の一例の概略断面図である。
【図７】（ａ）は、直接加熱方式の加熱ローラの一例の
斜視図であり、（ｂ）は、そのＡ−Ａによる断面図であ
る。
斜視図であり、（ｂ）は、そのＡ−Ａによる断面図であ
る。
【図８】絶縁層の配置の例を示す図である。
【図９】発熱層の配置の例を示す図である。
４ 加熱ローラ ５ 加圧ローラ ５０、５１ 温度センサー ５２、５３ 増幅回路 ５４ 差動増幅回路 ５５ 比較回路 ５６ 基準電圧発生回路 ６０ 電位センサー（金属バネ） ６１ 抵抗 ６２ 増幅回路 ６３ 比較回路 ７１ 電源スイッチ ７２ サーキットブレーカー ７３ 直流電源ユニット ７４ リレーＳＷ ７５ サーキットブレーカー ７６ 発熱層
Claims (3)
- 【請求項１】 電気抵抗をもつ発熱層を内面に配置した
円筒状の加熱ローラと当該加熱ローラに圧接された回転
自在な加圧ローラとを有し、これらのローラの回転によ
りシートを挟持して搬送する際にトナーを印刷用紙に融
着させる加熱定着装置のための加熱装置において、加熱
ローラ外側に、前記発熱層を流れる電流の流れ方向に沿
って間隔をあけて少なくとも二つの温度センサーを配置
し、それらの温度センサーが検知した温度の差が所定の
値よりも大きくなったときに異常と判断して、当該加熱
装置を含むシステム全体を停止させることを特徴とする
加熱装置。 - 【請求項２】 電気抵抗をもつ発熱層を内面に配置した
円筒状の加熱ローラと当該加熱ローラに圧接された回転
自在な加圧ローラとを有し、これらのローラの回転によ
りシートを挟持して搬送する際にトナーを印刷用紙に融
着させる加熱定着装置のための加熱装置において、加圧
ローラ軸に電位検知センサーが取り付けられており、そ
れによって検知された電位が特定の値より高くなったと
きに異常と判断して、当該加熱装置を含むシステム全体
を停止させることを特徴とする加熱装置。 - 【請求項３】 加熱ローラに供給される電流を監視する
給電電流検知装置を有し、それによって検知された値が
特定の値を越えたときに加熱を禁止する、請求項１また
は請求項２に記載の加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13384697A JP3467168B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13384697A JP3467168B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10319778A true JPH10319778A (ja) | 1998-12-04 |
| JP3467168B2 JP3467168B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=15114410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13384697A Expired - Fee Related JP3467168B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 加熱装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3467168B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006243288A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Canon Inc | 定着装置及びその制御方法と、該定着装置を備えた画像形成装置 |
| JP2009294591A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Canon Inc | 加熱装置及び画像形成装置 |
| JP2011048331A (ja) * | 2009-07-29 | 2011-03-10 | Kyocera Mita Corp | 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 |
| JP2012108433A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 定着装置及び画像形成装置 |
| JP2012206469A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Kyocera Corp | 印画制御装置 |
| US9025974B2 (en) | 2012-03-08 | 2015-05-05 | Konica Minolta, Inc. | Fixing device and image formation apparatus |
| JP2017223820A (ja) * | 2016-06-15 | 2017-12-21 | キヤノン株式会社 | 加熱回転体及び画像加熱装置 |
| WO2020196547A1 (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 住友重機械工業株式会社 | 通電加熱装置 |
| CN114355851A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-15 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种通过监测热辊加热电流来减少纤维异常的方法 |
| CN116414016A (zh) * | 2023-04-24 | 2023-07-11 | 苏州市职业大学（苏州开放大学） | 一种激光打印机定影装置 |
-
1997
- 1997-05-23 JP JP13384697A patent/JP3467168B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006243288A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Canon Inc | 定着装置及びその制御方法と、該定着装置を備えた画像形成装置 |
| JP4599193B2 (ja) * | 2005-03-02 | 2010-12-15 | キヤノン株式会社 | 定着装置、及び該定着装置を備えた画像形成装置 |
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| CN114355851A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-15 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种通过监测热辊加热电流来减少纤维异常的方法 |
| CN114355851B (zh) * | 2021-12-29 | 2024-01-12 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种通过监测热辊加热电流来减少纤维异常的方法 |
| CN116414016A (zh) * | 2023-04-24 | 2023-07-11 | 苏州市职业大学（苏州开放大学） | 一种激光打印机定影装置 |
| CN116414016B (zh) * | 2023-04-24 | 2023-10-24 | 苏州市职业大学（苏州开放大学） | 一种激光打印机定影装置 |
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| JP3467168B2 (ja) | 2003-11-17 |
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