JPH11258936A - 加熱定着装置および画像形成装置 - Google Patents
加熱定着装置および画像形成装置Info
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- JPH11258936A JPH11258936A JP10074986A JP7498698A JPH11258936A JP H11258936 A JPH11258936 A JP H11258936A JP 10074986 A JP10074986 A JP 10074986A JP 7498698 A JP7498698 A JP 7498698A JP H11258936 A JPH11258936 A JP H11258936A
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- heater
- heat
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- heating
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 通常使用時にはヒータが破壊することなく、
過昇温時にのみヒータを破壊し、通電の遮断を行う。 【解決手段】 加熱定着装置102は、ヒータステイ
1、ヒータホルダ2、セラミックヒータ3、定着フィル
ム4、および加圧ローラ5を有し、さらに吸熱部材10
を備えている。ヒータ3を支持するホルダ2は熱可塑性
樹脂で形成され、吸熱部材10とヒータ3との間には間
隙11が設けられている。過昇温時には、書影温度でホ
ルダ2が軟化してヒータ2に吸熱部材10が接触し、ヒ
ータ2は温度を急激に低下し、熱応力が発生することに
より、破壊して、通電を遮断する。
過昇温時にのみヒータを破壊し、通電の遮断を行う。 【解決手段】 加熱定着装置102は、ヒータステイ
1、ヒータホルダ2、セラミックヒータ3、定着フィル
ム4、および加圧ローラ5を有し、さらに吸熱部材10
を備えている。ヒータ3を支持するホルダ2は熱可塑性
樹脂で形成され、吸熱部材10とヒータ3との間には間
隙11が設けられている。過昇温時には、書影温度でホ
ルダ2が軟化してヒータ2に吸熱部材10が接触し、ヒ
ータ2は温度を急激に低下し、熱応力が発生することに
より、破壊して、通電を遮断する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機あるいはプ
リンタ等とされる画像形成装置および前記画像形成装置
に用いられる加熱定着装置に関する。
リンタ等とされる画像形成装置および前記画像形成装置
に用いられる加熱定着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】被加熱材の加熱定着装置として、例え
ば、特開昭63−313182号公報、特開平1−26
3679号公報、特開平2−157878号公報、特開
平4−44075〜44083号公報等によりフィルム
加熱方式の加熱定着装置が開示されている。
ば、特開昭63−313182号公報、特開平1−26
3679号公報、特開平2−157878号公報、特開
平4−44075〜44083号公報等によりフィルム
加熱方式の加熱定着装置が開示されている。
【0003】このフィルム加熱方式の加熱定着装置は、
被加熱材を耐熱性フィルム材を介して加熱体に密着さ
せ、加熱体と耐熱体フィルム材とを相対移動させて加熱
体の熱を耐熱性フィルムを介して被加熱材へ与える構成
を備えており、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミ
リなどの画像形成装置における画像加熱定着装置として
利用されている。さらに述べると、電子写真、静電記
録、磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により、
加熱溶融性の樹脂等からなるトナーを用いて被記録材
(エレクトロファックスシート、静電記録シート、転写
材シート、印刷紙など)の面に直接方式もしくは間接
(転写)方式で形成した、目的の画像情報に対応した未
定着トナー画像を該未定着画像を担持している被記録材
面に永久固着画像として得るために活用されている。
被加熱材を耐熱性フィルム材を介して加熱体に密着さ
せ、加熱体と耐熱体フィルム材とを相対移動させて加熱
体の熱を耐熱性フィルムを介して被加熱材へ与える構成
を備えており、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミ
リなどの画像形成装置における画像加熱定着装置として
利用されている。さらに述べると、電子写真、静電記
録、磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により、
加熱溶融性の樹脂等からなるトナーを用いて被記録材
(エレクトロファックスシート、静電記録シート、転写
材シート、印刷紙など)の面に直接方式もしくは間接
(転写)方式で形成した、目的の画像情報に対応した未
定着トナー画像を該未定着画像を担持している被記録材
面に永久固着画像として得るために活用されている。
【0004】このようなフィルム加熱方式の加熱定着装
置は、昇温の速い低熱容量の加熱体(サーマルヘッド)
や薄膜の耐熱性フィルム材を用いることができるため、
省電力化やウェイトタイムの短縮化(クイックスタート
性)が可能となる、画像形成装置の機内昇温を低めるこ
とができる、などの利点を有している。
置は、昇温の速い低熱容量の加熱体(サーマルヘッド)
や薄膜の耐熱性フィルム材を用いることができるため、
省電力化やウェイトタイムの短縮化(クイックスタート
性)が可能となる、画像形成装置の機内昇温を低めるこ
とができる、などの利点を有している。
【0005】上記加熱体としては、耐熱・絶縁性のセラ
ミック基板と、該基板に印刷、焼成を経て形成された通
電発熱抵抗体とを基本構成とし、該通電発熱抵抗体に電
力を供給して発熱させるいわゆるセラミックヒータが用
いられている。
ミック基板と、該基板に印刷、焼成を経て形成された通
電発熱抵抗体とを基本構成とし、該通電発熱抵抗体に電
力を供給して発熱させるいわゆるセラミックヒータが用
いられている。
【0006】該ヒータは低熱容量で昇温が速く、検温素
子を含む温調系により通電発熱抵抗体に対する供給電力
の制御がなされて所定の使用温度に温調管理される。
子を含む温調系により通電発熱抵抗体に対する供給電力
の制御がなされて所定の使用温度に温調管理される。
【0007】また温度フューズなどの安全装置を具備さ
せてヒータ温度を使用上限温度以上に過昇温した場合に
は該安全装置を作動させて通電発熱抵抗体に対する通電
を遮断させるようにしている。
せてヒータ温度を使用上限温度以上に過昇温した場合に
は該安全装置を作動させて通電発熱抵抗体に対する通電
を遮断させるようにしている。
【0008】しかし、温調系や安全装置の不調、故障、
セラミックヒータの迅速昇温性に対する安全装置の作動
遅れなどの事態により、通電発熱抵抗体に対する通電が
止まらず(通電暴走)、ヒータが過昇温(ヒータの熱暴
走、ヒータの異常昇温)して発煙、発火に至る可能性も
想定される。
セラミックヒータの迅速昇温性に対する安全装置の作動
遅れなどの事態により、通電発熱抵抗体に対する通電が
止まらず(通電暴走)、ヒータが過昇温(ヒータの熱暴
走、ヒータの異常昇温)して発煙、発火に至る可能性も
想定される。
【0009】そのような場合はヒータの昇温時の温度差
を利用してセラミック基板に熱応力を発生させヒータ自
体を破壊することで通電を遮断していた。
を利用してセラミック基板に熱応力を発生させヒータ自
体を破壊することで通電を遮断していた。
【0010】ここで、上記加熱定着装置の一例を図9に
示すと、金属製のヒータステイ21、加熱体保持部材で
あるヒータホルダ22、加熱体であるヒータ23、定着
フィルム24、および加圧ローラ25を備えており、ヒ
ータ23はヒータホルダ22に接着され、加圧ローラ2
5に所定の圧で加圧されている。
示すと、金属製のヒータステイ21、加熱体保持部材で
あるヒータホルダ22、加熱体であるヒータ23、定着
フィルム24、および加圧ローラ25を備えており、ヒ
ータ23はヒータホルダ22に接着され、加圧ローラ2
5に所定の圧で加圧されている。
【0011】また、本例の加熱定着装置は、図10に示
すように、ヒータ23とヒータホルダ22の接触面の一
部にザグリ部20が設けられている。
すように、ヒータ23とヒータホルダ22の接触面の一
部にザグリ部20が設けられている。
【0012】この状態でヒータ23に通電が開始される
とヒータ23のザグリ部20付近の温度変化は、図11
に示すように、ヒータホルダ22とヒータ23が接触し
ている部分とザグリ部20のある部分ではヒータ熱の奪
われ方が異なるため、ヒータ23の昇温速度が異なる。
ザグリ部20はヒータホルダ22に熱が奪われないため
周りの部分よりも昇温速度が速い。昇温速度が速いと基
板内部の温度差が大きくなる。温度差によりヒータ内部
には熱応力が発生する。
とヒータ23のザグリ部20付近の温度変化は、図11
に示すように、ヒータホルダ22とヒータ23が接触し
ている部分とザグリ部20のある部分ではヒータ熱の奪
われ方が異なるため、ヒータ23の昇温速度が異なる。
ザグリ部20はヒータホルダ22に熱が奪われないため
周りの部分よりも昇温速度が速い。昇温速度が速いと基
板内部の温度差が大きくなる。温度差によりヒータ内部
には熱応力が発生する。
【0013】したがって、図12に示すように、熱応力
はヒータ基板23とヒータホルダ22の接触部よりザグ
リ部20の方が大きくなる。
はヒータ基板23とヒータホルダ22の接触部よりザグ
リ部20の方が大きくなる。
【0014】ここで、もし、ヒータ温度コントロールが
不調をきたしヒータへの通電が切れることなく継続され
ると、ヒータ温度は急速に昇温する。その結果、ザグリ
部20のヒータ基板3の内部応力がヒータ基板3の最大
許容応力を上回り、ヒータ基板3が破壊し通電が遮断さ
れる。
不調をきたしヒータへの通電が切れることなく継続され
ると、ヒータ温度は急速に昇温する。その結果、ザグリ
部20のヒータ基板3の内部応力がヒータ基板3の最大
許容応力を上回り、ヒータ基板3が破壊し通電が遮断さ
れる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】ところで近年、プリン
タの高速化に伴い、ヒータの温度を急激に立ち上げる必
要がでてきた。なぜならば、プリンタの速度が上がる
と、プリンタがプリント信号を受けて実際に給紙が開始
されてから定着装置に紙などの被加熱材が到達するまで
の時間が短縮されるからである。さらに、プリント速度
が速くなると、今まで以上にヒータの温度を高くする必
要がある。すなわち、今まで以上に短時間でより高い温
度までヒータを加熱しなければならない。
タの高速化に伴い、ヒータの温度を急激に立ち上げる必
要がでてきた。なぜならば、プリンタの速度が上がる
と、プリンタがプリント信号を受けて実際に給紙が開始
されてから定着装置に紙などの被加熱材が到達するまで
の時間が短縮されるからである。さらに、プリント速度
が速くなると、今まで以上にヒータの温度を高くする必
要がある。すなわち、今まで以上に短時間でより高い温
度までヒータを加熱しなければならない。
【0016】しかしながら、上記従来例ではヒータの熱
暴走時のヒータの通電を遮断する手段として、ヒータの
昇温時の温度差を利用しており、通常の立ち上げ時の昇
温における温度差と熱暴走時の昇温による温度差の差が
非常に小さくなってしまった。
暴走時のヒータの通電を遮断する手段として、ヒータの
昇温時の温度差を利用しており、通常の立ち上げ時の昇
温における温度差と熱暴走時の昇温による温度差の差が
非常に小さくなってしまった。
【0017】そのため、熱暴走時にヒータが割れるよう
に、すなわち破壊するように設計すると、通常のヒータ
立ち上げ時に発生する温度差でヒータが割れてしまうと
いう欠点があった。
に、すなわち破壊するように設計すると、通常のヒータ
立ち上げ時に発生する温度差でヒータが割れてしまうと
いう欠点があった。
【0018】従って、本発明の目的は、通常使用時には
加熱体を破壊することなく、過昇温時にのみ加熱体を確
実に破壊して通電を遮断する加熱定着装置および該加熱
定着装置を備えた画像形成装置を提供することである。
加熱体を破壊することなく、過昇温時にのみ加熱体を確
実に破壊して通電を遮断する加熱定着装置および該加熱
定着装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
加熱定着装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
通電により発熱する発熱抵抗体を含む加熱体と、該加熱
体を保持する加熱体保持部材と、前記加熱体と圧接しニ
ップ部を形成する加圧ローラとを有し、前記ニップ部で
被加熱材を加熱定着する加熱定着装置において、前記加
熱体保持部材の少なくとも加熱体保持面の一部が熱可塑
性樹脂からなり、前記加熱体保持面の一部に対向した位
置に吸熱部材を設けたことを特徴とする加熱定着装置で
ある。
加熱定着装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
通電により発熱する発熱抵抗体を含む加熱体と、該加熱
体を保持する加熱体保持部材と、前記加熱体と圧接しニ
ップ部を形成する加圧ローラとを有し、前記ニップ部で
被加熱材を加熱定着する加熱定着装置において、前記加
熱体保持部材の少なくとも加熱体保持面の一部が熱可塑
性樹脂からなり、前記加熱体保持面の一部に対向した位
置に吸熱部材を設けたことを特徴とする加熱定着装置で
ある。
【0020】前記吸熱部材には、前記加熱体裏面から前
記加圧ローラへ向かう方向に荷重が加えられていること
が好ましい。前記吸熱部材は金属製であることが好まし
い。前記加熱体はセラミックヒータであることが好まし
い。
記加圧ローラへ向かう方向に荷重が加えられていること
が好ましい。前記吸熱部材は金属製であることが好まし
い。前記加熱体はセラミックヒータであることが好まし
い。
【0021】本発明による他の態様によれば、潜像が形
成される像担持体と、通電により発熱する発熱抵抗体を
含む加熱体、該加熱体を保持する加熱体保持部材、およ
び前記加熱体と圧接しニップ部を形成する加圧ローラを
有し、前記ニップ部で被加熱材を加熱定着する加熱定着
装置とを具備する画像形成装置において、前記加熱定着
装置は、前記加熱体保持部材の少なくとも加熱体保持面
の一部が熱可塑性樹脂からなり、前記加熱体保持面の一
部に対向した位置に吸熱部材を設けたことを特徴とする
画像形成装置が提供される。
成される像担持体と、通電により発熱する発熱抵抗体を
含む加熱体、該加熱体を保持する加熱体保持部材、およ
び前記加熱体と圧接しニップ部を形成する加圧ローラを
有し、前記ニップ部で被加熱材を加熱定着する加熱定着
装置とを具備する画像形成装置において、前記加熱定着
装置は、前記加熱体保持部材の少なくとも加熱体保持面
の一部が熱可塑性樹脂からなり、前記加熱体保持面の一
部に対向した位置に吸熱部材を設けたことを特徴とする
画像形成装置が提供される。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る加熱定着装置
および画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明す
る。
および画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明す
る。
【0023】実施例1 本発明の第1実施例について、図1〜図7により説明す
る。
る。
【0024】図7には本実施例の加熱定着装置を使用し
た電子写真画像形成装置が示される。該画像形成装置
は、目的の画像情報に対応した静電潜像を像担持体であ
る感光体100aに形成するレーザースキャナーユニッ
ト103、感光体100aを含む電子写真プロセスユニ
ット100、被記録材Pをプロセスユニット100に供
給する給紙部101、プロセスユニット100により形
成された未定着トナー画像を定着するための加熱定着装
置102などを備えている。
た電子写真画像形成装置が示される。該画像形成装置
は、目的の画像情報に対応した静電潜像を像担持体であ
る感光体100aに形成するレーザースキャナーユニッ
ト103、感光体100aを含む電子写真プロセスユニ
ット100、被記録材Pをプロセスユニット100に供
給する給紙部101、プロセスユニット100により形
成された未定着トナー画像を定着するための加熱定着装
置102などを備えている。
【0025】上記構成において、レーザスキャナユニッ
ト103によって目的の画像情報に対応した静電潜像が
感光体100aに形成され、電子写真プロセスユニット
100により感光体100a上の静電潜像がトナー像と
して可視化される。ついでトナー像は転写ローラ104
の作用によって給紙部101から給送されてきた被記録
材Pに転写され、被記録材Pは加熱定着装置102に搬
送されて、トナー像が加熱定着され、機外に排出され
る。
ト103によって目的の画像情報に対応した静電潜像が
感光体100aに形成され、電子写真プロセスユニット
100により感光体100a上の静電潜像がトナー像と
して可視化される。ついでトナー像は転写ローラ104
の作用によって給紙部101から給送されてきた被記録
材Pに転写され、被記録材Pは加熱定着装置102に搬
送されて、トナー像が加熱定着され、機外に排出され
る。
【0026】つぎに本実施例の加熱定着装置102につ
いて説明する。
いて説明する。
【0027】図1に示すように、加熱定着装置102
は、金属製のヒータステイ1、加熱体保持部材であるヒ
ータホルダ2、加熱体であるセラミックヒータ(以下
「ヒータ」という)3、定着フィルム4、および加圧ロ
ーラ5を備えている。ヒータ3はヒータホルダ2に接着
されており、加圧ローラ5に所定の圧で加圧されてい
る。
は、金属製のヒータステイ1、加熱体保持部材であるヒ
ータホルダ2、加熱体であるセラミックヒータ(以下
「ヒータ」という)3、定着フィルム4、および加圧ロ
ーラ5を備えている。ヒータ3はヒータホルダ2に接着
されており、加圧ローラ5に所定の圧で加圧されてい
る。
【0028】ヒータステイ1はヒータ3と加圧ローラ5
のニップが均一になるようにヒータホルダ2を補強して
いる。ヒータホルダ2は耐熱性の熱可塑性樹脂で形成さ
れており、本実施例では液晶ポリマーである。またヒー
タホルダ2はヒータ3を保持する機能に加えて、定着フ
ィルム4をガイドする役目を有している。
のニップが均一になるようにヒータホルダ2を補強して
いる。ヒータホルダ2は耐熱性の熱可塑性樹脂で形成さ
れており、本実施例では液晶ポリマーである。またヒー
タホルダ2はヒータ3を保持する機能に加えて、定着フ
ィルム4をガイドする役目を有している。
【0029】定着フィルム4は円筒状でヒータホルダ2
の外周りにルーズに外嵌されている。また、定着フィル
ム4は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上
するためにその膜厚を層厚100μm以下、本実施例で
は50μm〜70μm程度の、耐熱性、離型性、強度、
耐久性のあるポリイミドフィルムをベースとしてその表
面にフッ素を塗布している。
の外周りにルーズに外嵌されている。また、定着フィル
ム4は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上
するためにその膜厚を層厚100μm以下、本実施例で
は50μm〜70μm程度の、耐熱性、離型性、強度、
耐久性のあるポリイミドフィルムをベースとしてその表
面にフッ素を塗布している。
【0030】ヒータステイ1の長手方向両端部には加圧
バネ6、6が付設され、ヒータステイ1を押圧すること
で加圧ローラ5とヒータ3とがフィルム4を挟んでニッ
プ部N(図3参照)を形成するように圧接せしめてい
る。本実施例の加圧力は5kg〜10kgである。
バネ6、6が付設され、ヒータステイ1を押圧すること
で加圧ローラ5とヒータ3とがフィルム4を挟んでニッ
プ部N(図3参照)を形成するように圧接せしめてい
る。本実施例の加圧力は5kg〜10kgである。
【0031】ヒータ3は、図2に示すように、横長薄板
状のセラミック基板3aとその基板面に長手方向に沿っ
て形成具備させた発熱抵抗体3bを基本構成としてい
る。ヒータ3の表面にあたる加圧ローラ5面側には発熱
抵抗体である発熱パターン3bが印刷され、裏面にはヒ
ータ3の温度を検知するため素子であるサーミスタ8が
接着されている。
状のセラミック基板3aとその基板面に長手方向に沿っ
て形成具備させた発熱抵抗体3bを基本構成としてい
る。ヒータ3の表面にあたる加圧ローラ5面側には発熱
抵抗体である発熱パターン3bが印刷され、裏面にはヒ
ータ3の温度を検知するため素子であるサーミスタ8が
接着されている。
【0032】またヒータ3の両端にはそれぞれコネクタ
9a、9bが接続され、一方のコネクタ9aには導線2
0を介して交流のヒータ電源21が接続され、さらにヒ
ータ温調用の制御装置22へと接続されている。そして
制御装置22には直流の制御電源23がさらに接続され
ている。
9a、9bが接続され、一方のコネクタ9aには導線2
0を介して交流のヒータ電源21が接続され、さらにヒ
ータ温調用の制御装置22へと接続されている。そして
制御装置22には直流の制御電源23がさらに接続され
ている。
【0033】他方のコネクタ9bには導線21を介して
安全装置としての温度ヒューズ7が接続され、さらに制
御装置22へと接続されている。温度ヒューズ7は、ヒ
ータ3と接触して設けられ、ヒータ3が設定温度を超え
た場合には溶断することによりヒータ3への給電を遮断
する。
安全装置としての温度ヒューズ7が接続され、さらに制
御装置22へと接続されている。温度ヒューズ7は、ヒ
ータ3と接触して設けられ、ヒータ3が設定温度を超え
た場合には溶断することによりヒータ3への給電を遮断
する。
【0034】また、ヒータ3はサーミスタ素子8によっ
て温度が検知され、制御装置22によって所定の温度に
なるようにヒータ3への通電がコントロールされてい
る。
て温度が検知され、制御装置22によって所定の温度に
なるようにヒータ3への通電がコントロールされてい
る。
【0035】本実施例の加熱定着装置102は、図1お
よび図3に示すように、吸熱部材10を備えている。吸
熱部材10は、概略直方体をなしヒータステイ1に内包
されように支持され、ヒータ3の裏面側と僅かな隙間1
1を保持して配置されている。隙間11の大きさは本実
施例では0.2〜0.5mmである。
よび図3に示すように、吸熱部材10を備えている。吸
熱部材10は、概略直方体をなしヒータステイ1に内包
されように支持され、ヒータ3の裏面側と僅かな隙間1
1を保持して配置されている。隙間11の大きさは本実
施例では0.2〜0.5mmである。
【0036】吸熱部材10の材質は金属、本実施例では
鉄である。なお材料は熱容量がある程度大きく熱伝導率
の大きい材質であればよく、銅、鉛といった金属でもよ
い。
鉄である。なお材料は熱容量がある程度大きく熱伝導率
の大きい材質であればよく、銅、鉛といった金属でもよ
い。
【0037】加圧ローラ5は不図示の駆動源によりギア
等を介して所定の周速度で一方向に回転駆動される。こ
の回転駆動による加圧ローラ5と定着フィルム4の外面
との摩擦力が定着フィルム4に回転力として作用し、定
着フィルム4はヒータ3の下面に接触摺動しつつヒータ
ホルダ2の外周りを回転駆動される。なお定着フィルム
1の内面とこれが接触摺動するヒータ3の下面との摺動
抵抗を低減するため両者間に耐熱性グリス等の循環剤を
介在させるとよい。
等を介して所定の周速度で一方向に回転駆動される。こ
の回転駆動による加圧ローラ5と定着フィルム4の外面
との摩擦力が定着フィルム4に回転力として作用し、定
着フィルム4はヒータ3の下面に接触摺動しつつヒータ
ホルダ2の外周りを回転駆動される。なお定着フィルム
1の内面とこれが接触摺動するヒータ3の下面との摺動
抵抗を低減するため両者間に耐熱性グリス等の循環剤を
介在させるとよい。
【0038】このような構成において、本実施例の加熱
定着装置が熱暴走時、すなわち過昇温時の動作について
説明する。
定着装置が熱暴走時、すなわち過昇温時の動作について
説明する。
【0039】(1)装置が暖まっているとき:プリント
を数枚した後では、ヒータステイ1、ヒータホルダ2、
温度ヒューズが主にヒータ3の熱により暖まっている。
例えば、本実施例では3〜5枚程度プリントした後では
約100℃前後まで昇温している。
を数枚した後では、ヒータステイ1、ヒータホルダ2、
温度ヒューズが主にヒータ3の熱により暖まっている。
例えば、本実施例では3〜5枚程度プリントした後では
約100℃前後まで昇温している。
【0040】この状態から、ヒータ3が熱暴走した場合
は、温度ヒューズ7もすぐに昇温するので、最終的に温
度ヒューズ7が定格温度に達し、本実施例では226℃
で温度ヒューズ7が作動しヒータ3への給電をストップ
し、火災の発生を未然に防ぐことができる。
は、温度ヒューズ7もすぐに昇温するので、最終的に温
度ヒューズ7が定格温度に達し、本実施例では226℃
で温度ヒューズ7が作動しヒータ3への給電をストップ
し、火災の発生を未然に防ぐことができる。
【0041】(2)装置が冷えているとき:例えば、一
晩装置が放置されたときなどは、ヒータステイ1、ヒー
タホルダ2、加圧ローラ5、吸熱部材10、温度ヒュー
ズ7が室温まで低下している。
晩装置が放置されたときなどは、ヒータステイ1、ヒー
タホルダ2、加圧ローラ5、吸熱部材10、温度ヒュー
ズ7が室温まで低下している。
【0042】この状態で熱暴走が発生するとヒータ3の
昇温と温度ヒューズ7の昇温にずれが生じる。ヒータ3
は300℃を超えるまで約3秒で達するが、その時の温
度ヒューズ7の温度は150℃程度なので、温度ヒュー
ズ7は作動しない。
昇温と温度ヒューズ7の昇温にずれが生じる。ヒータ3
は300℃を超えるまで約3秒で達するが、その時の温
度ヒューズ7の温度は150℃程度なので、温度ヒュー
ズ7は作動しない。
【0043】ここで、ヒータホルダ2の材質は前述のよ
うに熱可塑性樹脂の液晶ポリマーであり、耐熱温度は約
300℃である。またヒータホルダ2は加圧ローラ5と
約10kgで圧接しているので、図4に示すように、約
300℃でヒータ3がヒータホルダ2にめり込む。その
結果、ヒータ3は吸熱部材10と直接接触する。この時
のヒータ3の吸熱部材10付近の温度変化と熱応力の変
化をそれぞれ図5と図6に示す。
うに熱可塑性樹脂の液晶ポリマーであり、耐熱温度は約
300℃である。またヒータホルダ2は加圧ローラ5と
約10kgで圧接しているので、図4に示すように、約
300℃でヒータ3がヒータホルダ2にめり込む。その
結果、ヒータ3は吸熱部材10と直接接触する。この時
のヒータ3の吸熱部材10付近の温度変化と熱応力の変
化をそれぞれ図5と図6に示す。
【0044】吸熱部材10は通常ヒータ3とは非接触の
ため、ヒータ3と接触する前は10℃程度である。その
状態で、急にヒータ3と接触するとヒータ3の温度が吸
熱部材10に奪われて一気に温度が低下し、ヒータ3に
熱応力が発生する。セラミックヒータ3はその許容最大
応力を超えるとセラミック基板が破断し、その結果、給
電が遮断されて熱暴走が停止し、火災の発生を未然に防
止することができる。
ため、ヒータ3と接触する前は10℃程度である。その
状態で、急にヒータ3と接触するとヒータ3の温度が吸
熱部材10に奪われて一気に温度が低下し、ヒータ3に
熱応力が発生する。セラミックヒータ3はその許容最大
応力を超えるとセラミック基板が破断し、その結果、給
電が遮断されて熱暴走が停止し、火災の発生を未然に防
止することができる。
【0045】上記のように、本実施例においては、セラ
ミックヒータを熱可塑性樹脂のヒータホルダで支持し、
またセラミックヒータと間隙をおいて吸熱部材を配置
し、さらにセラミックヒータを加圧バネにより加圧ロー
ラ側に付勢する構成としたことにより、従来のように温
度差を利用するだけでなく、さらに温度をも利用し、熱
暴走時には、まず所定温度でヒータホルダが軟化し、つ
いでセラミックヒータが吸熱部材に接触して急激に熱を
奪われ、温度差が生じることにより、許容最大応力を超
えてセラミック基板が破断し、通電を速やかに遮断する
ことができる。
ミックヒータを熱可塑性樹脂のヒータホルダで支持し、
またセラミックヒータと間隙をおいて吸熱部材を配置
し、さらにセラミックヒータを加圧バネにより加圧ロー
ラ側に付勢する構成としたことにより、従来のように温
度差を利用するだけでなく、さらに温度をも利用し、熱
暴走時には、まず所定温度でヒータホルダが軟化し、つ
いでセラミックヒータが吸熱部材に接触して急激に熱を
奪われ、温度差が生じることにより、許容最大応力を超
えてセラミック基板が破断し、通電を速やかに遮断する
ことができる。
【0046】したがって、通常のヒータ立ち上げ時、あ
るいはプリント速度を上げた時などにおけるセラミック
ヒータの破壊を防止することができるとともに、過昇温
時にのみ確実にセラミックヒータを破壊することができ
る。
るいはプリント速度を上げた時などにおけるセラミック
ヒータの破壊を防止することができるとともに、過昇温
時にのみ確実にセラミックヒータを破壊することができ
る。
【0047】実施例2 つぎに本発明の第2実施例について図8により説明す
る。
る。
【0048】本実施例の加熱定着装置102では、第1
実施例とほぼ同様の構成において、図8に示すように、
吸熱部材10をヒータステイ1側からヒータ3に向かっ
て常時加圧するための加圧手段としてのバネ12を付設
した。
実施例とほぼ同様の構成において、図8に示すように、
吸熱部材10をヒータステイ1側からヒータ3に向かっ
て常時加圧するための加圧手段としてのバネ12を付設
した。
【0049】この構成で加熱定着装置102が冷えてい
る時に熱暴走が発生した場合、吸熱部材10はバネ12
によりヒータ3へ積極的に押圧されることになる。ヒー
タ3は吸熱部材10に熱を奪われるだけでなく、バネ1
2からも荷重を受け、結局、ヒータ3には熱応力ととも
に機械的応力が加わることによってセラミックがより確
実に破断する。
る時に熱暴走が発生した場合、吸熱部材10はバネ12
によりヒータ3へ積極的に押圧されることになる。ヒー
タ3は吸熱部材10に熱を奪われるだけでなく、バネ1
2からも荷重を受け、結局、ヒータ3には熱応力ととも
に機械的応力が加わることによってセラミックがより確
実に破断する。
【0050】このように本実施例においては、熱暴走時
に、ヒータを熱応力とともに機械的応力をも利用して割
ることにより、第1実施例の効果に加えて、熱暴走をよ
り確実に停止することができる。
に、ヒータを熱応力とともに機械的応力をも利用して割
ることにより、第1実施例の効果に加えて、熱暴走をよ
り確実に停止することができる。
【0051】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の加熱定着装置および画像形成装置によれば、加熱体保
持部材の少なくとも加熱体保持面の一部が熱可塑性樹脂
からなり、加熱体保持面の一部に対向した位置に吸熱部
材を設けたことにより、過昇温時に、所定温度で加熱体
と吸熱部材とが接触し、加熱体が急激に冷やされ、熱応
力が生じて破壊し、通電を遮断することにより、通常使
用時には加熱体が破壊することなく、過昇温時にのみ加
熱体を破壊できる。したがって、加熱定着装置および該
加熱定着装置を備えた画像形成装置における運転の確実
性を維持できるとともに、長寿命化を達成することがで
きる。
の加熱定着装置および画像形成装置によれば、加熱体保
持部材の少なくとも加熱体保持面の一部が熱可塑性樹脂
からなり、加熱体保持面の一部に対向した位置に吸熱部
材を設けたことにより、過昇温時に、所定温度で加熱体
と吸熱部材とが接触し、加熱体が急激に冷やされ、熱応
力が生じて破壊し、通電を遮断することにより、通常使
用時には加熱体が破壊することなく、過昇温時にのみ加
熱体を破壊できる。したがって、加熱定着装置および該
加熱定着装置を備えた画像形成装置における運転の確実
性を維持できるとともに、長寿命化を達成することがで
きる。
【図1】本発明に係る加熱定着装置の第1実施例を示す
分解図である。
分解図である。
【図2】第1実施例の加熱定着装置を示す説明図であ
る。
る。
【図3】第1実施例の加熱定着装置における吸熱部材と
その近傍を示す断面図である。
その近傍を示す断面図である。
【図4】図3における熱暴走時を示す断面図である。
【図5】ヒータの吸熱部材付近の温度変化を表したグラ
フである。
フである。
【図6】ヒータの吸熱部材付近の内部応力の変化を表し
たグラフである。
たグラフである。
【図7】第1実施例の加熱定着装置を備えた画像形成装
置を示す概略構成図である。
置を示す概略構成図である。
【図8】第2実施例の加熱定着装置を示す断面図であ
る。
る。
【図9】従来の加熱装置の構成を示す断面図である。
【図10】従来の加熱装置におけるヒータホルダのザグ
リ部付近を示す断面図である。
リ部付近を示す断面図である。
【図11】従来の加熱装置におけるヒータホルダのザグ
リ付近の温度変化を示すグラフである。
リ付近の温度変化を示すグラフである。
【図12】従来の加熱装置におけるヒータホルダのザグ
リ付近の内部応力の変化を示すグラフである。
リ付近の内部応力の変化を示すグラフである。
1 ヒータステイ 2 ヒータホルダ(加熱体保持部材) 3 セラミックヒータ(加熱体) 4 定着フィルム 5 加圧ローラ 6 加圧バネ 10 吸熱部材 12 バネ(加圧手段)
Claims (6)
- 【請求項1】 通電により発熱する発熱抵抗体を含む加
熱体と、該加熱体を保持する加熱体保持部材と、前記加
熱体と圧接しニップ部を形成する加圧ローラとを有し、
前記ニップ部で被加熱材を加熱定着する加熱定着装置に
おいて、 前記加熱体保持部材の少なくとも加熱体保持面の一部が
熱可塑性樹脂からなり、前記加熱体保持面の一部に対向
した位置に吸熱部材を設けたことを特徴とする加熱定着
装置。 - 【請求項2】 前記吸熱部材に、前記加熱体裏面から前
記加圧ローラへ向かう方向に荷重が加えられていること
を特徴とする請求項1の加熱定着装置。 - 【請求項3】 前記吸熱部材は金属製であることを特徴
とする請求項1または2の加熱定着装置。 - 【請求項4】 前記加熱体はセラミックヒータであるこ
とを特徴とする請求項1の加熱定着装置。 - 【請求項5】 潜像が形成される像担持体と、通電によ
り発熱する発熱抵抗体を含む加熱体、該加熱体を保持す
る加熱体保持部材、および前記加熱体と圧接しニップ部
を形成する加圧ローラを有し、前記ニップ部で被加熱材
を加熱定着する加熱定着装置とを具備する画像形成装置
において、 前記加熱定着装置は、前記加熱体保持部材の少なくとも
加熱体保持面の一部が熱可塑性樹脂からなり、前記加熱
体保持面の一部に対向した位置に吸熱部材を設けたこと
を特徴とする画像形成装置。 - 【請求項6】 前記吸熱部材に、前記加熱体裏面から前
記加圧ローラへ向かう方向に荷重が加えられていること
を特徴とする請求項5の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10074986A JPH11258936A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 加熱定着装置および画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10074986A JPH11258936A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 加熱定着装置および画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11258936A true JPH11258936A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13563123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10074986A Pending JPH11258936A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 加熱定着装置および画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11258936A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007102010A (ja) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Canon Inc | 加熱定着装置 |
-
1998
- 1998-03-09 JP JP10074986A patent/JPH11258936A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007102010A (ja) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Canon Inc | 加熱定着装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |