(57)【要約】【課題】  通電遮断手段および加熱回転体を有する定着装置の、通電遮断手段の異常温度検知に対する応答性を維持しつつ、加熱回転体表面の磨耗抑止を図る。【解決手段】  通電遮断手段の加熱回転体当接部材を球状回転体にする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱源により加熱され回動自在に保持された加熱回転体と、加熱回転体に当接配置され加熱回転体が一定以上の温度の達した時に加熱源への電源供給を遮断する通電遮断手段を有する定着装置において、通電遮断手段の加熱回転体当接部に、自在に回転する球状の回転体を３箇所以上具備したことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記、通電遮断手段は加熱回転体に対して付勢力を与えつつ当接配置す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、球状回転体を保持する保持部材の中央部に開口部を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、および、複合機、複写機、プリンタ、ファックス等の記録材上に画像形成可能な電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、通電遮断手段を有する定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置、静電記録装置などの画像形成装置においては、シート上にトナー画像を形成し、これを加熱、加圧して定着させることにより画像を形成している。このような定着装置として、内部にヒータを有する定着ローラに加圧ローラを圧接して定着ニップを形成し、定着を行うローラ定着方式が従来採用されている。
【０００３】
被加熱体である定着ローラには加熱時の異常昇温による発火、発煙対策として、温度検知部材を有するサーモスタット等の通電遮断手段を設置しており、温度検知部材が異常昇温を検知すると加熱源への通電を遮断するようになっている。
【０００４】
従来の加熱ローラの温度検出機構として、例えば特許文献１に記載された異常温度防止装置や、図４に示す温度検知機構１のように、加熱ローラ２にサーモスタット３を直接接触させて温度検出を行う接触式のものがある。また、例えば特許文献２に記載された温度検出装置や図５に示す温度検出機構４のように、サーモスタット５を加熱ローラから僅かに離して設置して、非接触に温度検出を行う非接触式のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭62-23077号公報
【特許文献２】特開平６−１９３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した接触式の加熱ローラの温度機構１では、加熱ローラ２にサーモスタット３が直接接触しているので、互いの摺擦面が磨耗し易く、加熱ローラ２が傷つくことで、傷にトナーが付着して画質不良を生じることがある。
【０００７】
一方、非接触式の加熱ローラの温度検出機構４では、摺擦面の磨耗が無いことから、加熱ローラへの傷つきがなく、良好な画質を得られるが、サーモスタット５と加熱ローラ６との間には空間が存在する為、応答性が低い上に、５と６の間隔が最適値ではないと異常昇温時の通電遮断への応答性が低くなる恐れがあり、発煙や発火を避ける為に、サーモスタットの位置精度を高く保つ必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決する為に、加熱される加熱回転体に当接する通電遮断手段の当接部に、全方向回転自在な球状回転体を設けつつ、さらに温度検知部材を加熱回転に近接して設けることにより、応答性を安定しつつ加熱回転体表面の摩滅抑止が可能となるように本発明にて以下の構成とした。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、加熱源により加熱され回動自在に保持された加熱回転体と、加熱回転体に当接配置され加熱回転体が一定以上の温度の達した時に加熱源への電源供給を遮断する通電遮断手段を有する定着装置において、通電遮断手段の加熱回転体当接部に、自在に回転する略球状の回転体を３箇所以上具備したことを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、前記、通電遮断手段は加熱回転体に対して付勢力を与えつつ当接配置することを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、前記、球状回転体を保持する保持部材の略中央部に開口部を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、通電遮断手段の加熱回転体への当接部材が自在に回転することで、加熱回転体の回転方向に限らず、加熱ローラでいえば、ローラのスラスト方向移動にも、加熱ベルトでいえば、ベルトの蛇行回転等にも、常に摺擦することが無く、加熱回転体に追従して回転することが出来る。また、加熱回転体への当接箇所を三箇所以上とすることで当接安定性が上がり、加熱回転体と温度検知部材の距離を安定的に保つことが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、加熱回転体に対して付勢力を与えつつ当接配置している為、回転体の個体差や回転振れ等に対して、通電遮断手段と回転体が安定的に当接することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、球状回転体保持部材の略中央部に開口部を設けることによって、温度検出部材が直接、加熱回転体からの輻射熱を受けることが可能となり、高い応答性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る、通電遮断手段を有する定着装置を備える画像形成装置を示す概略全体構成図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る、通電遮断手段を有する定着装置の正面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係る、通電遮断手段を有する定着装置の通電遮断手段の詳細を示す正面視断面図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係る、通電遮断手段を有する定着装置の通電遮断手段の詳細を示す側面視断面図である。
【図５】本発明の第一の実施形態に係る、通電遮断手段を有する定着装置の通電遮断手段を示す平面図である。
【図６】本発明の第ニの実施形態に係る、通電遮断手段を有する定着装置の通電遮断手段の詳細を示す正面視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施例１）
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（実施例）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００１７】
実施例は本実施形態に係る、通電遮断手段を備えた定着装置を有する画像形成装置として説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る、通電遮断手段を備えた定着装置を有する画像形成装置の一例であるカラー電子写真プリンタの断面図であり、シートの搬送方向に沿った断面図である。本実施形態では、カラー電子写真プリンタを単に「プリンタ」という。
【００１９】
シートは、トナー像が形成されるものである。シートの具体例として、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製のシート状のもの、厚紙、オーバーヘッドプロジェクター用などがある。
【００２０】
図１に示すプリンタは、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の各色の画像形成部１０を備えている。感光ドラム１１は、帯電器１２によってあらかじめ帯電される。その後、感光ドラム１１は、レーザスキャナ１３によって、潜像を形成されている。潜像は、現像器１４によってトナー像になる。感光ドラム１１のトナー像は、一次転写ブレード１７によって、像担持体である例えば、中間転写ベルト３１に順次転写される。転写後、感光ドラム１１に残ったトナーは、クリーナ１５によって除去される。この結果、感光ドラム１１の表面は、清浄になり、次の画像形成に備える。
【００２１】
一方、シートＰは、給紙カセット２０、又はマルチ給紙トレイ２５から、１枚ずつ送り出されてレジストローラ対２３に送り込まれる。レジストローラ対２３は、シートＰを一旦受け止めて、シートが斜行している場合、真っ直ぐに直す。そして、レジストローラ対２３は、中間転写ベルト３１上のトナー像と同期を取って、シートを中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３５との間に送り込む。中間転写ベルト上のカラーのトナー像は、転写体である例えば二次転写ローラ３５によってシートＰに転写される。その後、シートのトナー像は、シートが定着装置４０によって、加熱加圧されることでシートに定着される。
【００２２】
シートの片面だけにトナー像を形成する場合、切り換えフラッパ６１の切り換えによりシートを排紙ローラ６３を介してシートを画像形成装置１の側面に配置されている排紙トレイ６４に排出するか、画像形成装置１の上面に配置されている排紙トレイ６５に排出される。切り換えフラッパ６１が破線の位置にある場合には、シートＰはフェイスアップ（トナー像が上側）で排紙トレイ６４上に排出され、切り換えフラッパ６１が実線の位置にある場合には、シートＰは、フェイスダウン（トナー像が下側）で排紙トレイ６５に排出される。
【００２３】
シートの両面にトナー像を形成する場合、定着装置４０によってトナー像を定着されたシートＰは、実線の位置にいるフラッパ６１によって上方へ案内されて、後端が反転ポイントＲに達したとき、搬送路７３によってスイッチバック搬送されて表裏反転される。その後、シートＰは、両面搬送路７０を搬送されて、片面画像形成と同様の過程をへて他方の面にトナー像を形成されて、排紙トレイ６４または排紙トレイ６５上に排出される。フラッパ６１、スイッチバック搬送路７３等で構成される部分は、反転手段の一例である。
【００２４】
（第一の実施形態）
図２を用いて定着装置４０に備えた、通電遮断手段２００について説明する。
【００２５】
定着装置４０は転写されたトナー像を加熱、加圧定着させるために定着ベルトユニット９０および加圧ローラ１０１を備えている。定着ベルトユニット９０は主に、定着ベルト９１およびの定着ローラ１００およびテンションローラ１０２で構成され、定着ベルト９１の内側に定着ローラ１００およびテンションローラ１０２が定着ベルト９１に対して一定の張架力をもって張架するように配置されている。定着ベルト９１および加圧ローラ１０１は表面に低摩擦係数の離型層を有する中空形状の円筒体であり、定着ローラ１００および加圧ローラ１０１の内部には加熱する為の加熱部材１０３が備えられており、電力により発熱する構造となっている。定着ベルト９１表面の定着ローラ部１００近傍には、定着ベルト９１表面の異常温度を検出した際に加熱部材へ通電を遮断する通電遮断手段２００が定着バルト９１に当接配置されている。また、定着ローラ１００と加圧ローラ１０１の間には所定の加圧力が作用している状態とされている。そして、定着ローラ１００と加圧ローラ１０１の間にシートＰを通すことで、トナー像を加熱、加圧定着する。
【００２６】
この実施の形態では定着装置４０として、ベルト定着方式としているが、この定着方式に限定したものではなく、例えば、定着ローラ側と加圧ローラ側のみで構成された、一対の圧接ローラ対方式でも良い。
【００２７】
図２〜５に示すように、定着ベルト９１に配置された通電遮断手段２００は、加熱部材給電用電線をかしめた丸端子１２０と給電部ネジ１２１によりホルダー１１０に締結されている。ホルダー１１０はホルダー支持ネジ１１２を介してフレーム１３０に余裕代を持って支持されており、その余裕代であるホルダー１１０とフレーム１３０の間でホルダー支持ネジ１１２の中心と略同一の中心にバネが配置されている。そのバネの付勢力によりホルダーを介して通電遮断手段２００が定着ベルト９１に当接されている。
【００２８】
図３および４を用いて、通電遮断手段について説明する。
【００２９】
通電遮断手段２００は定着ベルト９１と接する箇所に３ヶ以上で複数個の球状回転体２０１を均等配置しており、３ヶ所以上の均等配置であることで定着ベルト９１に対して、安定的に当接されている。環状の２枚の保持器２０２は保持器支持部材２０３により一定間隔で配置されている。球状保持器２０２には各球状回転体２０１ごとに球状回転体２０１の直径より小さい穴を具備しており、前記、２枚の保持器の間隔を穴と球状回転体２０１に微小なすきまを設けさせるように間隔設定をすることで球状回転体２０１を回動自在に支持している。また、保持器２０２は摺動性を有する部材、例えば、固体潤滑材を分散した銅系焼結金属や潤滑油を含浸させた含油焼結金属等を用いて、球体回転体２０１の回転に対する耐磨耗性を確保している。
【００３０】
保持器支持部材２０３の下に隣接配置されたバイメタル支持部材２０５と、隣接配置された中ぶた２０６とに挟持されたバイメタル２０４が配置されている。中ブタ２０６の下には円筒形状のベース２０８が配置されており、保持器押え２０４と保持器支持部材２０５と中ブタ２０６を被うように挟んでキャップ２０７がカシメられている。バイメタル２０４と接しつつ中ブタ２０６の略中央を通り、可動接点部材２０９に接して、ガイドピン２１１が配置されている。可動接点部材２０９は一部位が通電可能に接触している固定接点部材２１０が隣接配置されている。可動接点部材２０９と固定接点部材２１０にはそれぞれリベット２１２を介して、ベース２０８の外側に配置された端子２１３とカシメられており、端子２１３は加熱部材給電用電線をかしめた丸端子１２０と共に給電部ネジ１２１にて通電可能に締結される。
【００３１】
バイメタル２０４は鉄・ニッケル合金などの低膨張率の金属と、ニッケル・マンガン・鉄合金やニッケル・クロム・鉄などの高膨張率の金属と貼り合せて構成される。そして、動作温度に応じて、低膨張金属と高膨張金属の組合せが異なるが、いずれにしても皿状に形成されている。バイメタル２０４は通常温度、例えば２００℃では前記の皿状をしているが、動作温度である異常温度、例えば２４０℃を検出したのち、膨張率が異なる特性により、皿状形状を自己反転させて逆皿状の形状になることでガイドピン２１１がストロークして、可動接点２０９が接していた固定接点２１０から離間することで、加熱部材１０３の通電回路が通電遮断されて非加熱状態となる。
【００３２】
（第二の実施形態）
次に本発明の第二の実施形態について説明する。前記第一の実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００３３】
図６に示すように、保持器２０２と保持器支持部材２０５とバイメタル支持部材２０５と中ブタ２０６の外周部をベース２０８の壁面よりも外側に張り出させて、球状回転体２０１を配置した。それにより、バイメタル２０４を定着ベルト９１に近づけ、バイメタル支持部材２０５を内側に配置する。
【００３４】
尚、本発明は前記の実施形態に限定されるものではない。
【００３５】
例えば、本実施例においては加熱回転体の画像面側で回転体の平坦部の領域に配置しているが、これに限定されず、加熱回転体のＲ部や加熱回転体と張架ローラ間の回転体平面部内側への当接配置でも良い。また、定着装置における通電遮断手段についてだが、これに限定されず、異常温度を検出して加熱部材の通電遮断を要する可動体に対して有効であり、その他の装置でも良い。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、定着装置、および、複合機、複写機、プリンタ、ファックス等の記録材上に画像形成可能な電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、通電遮断手段を有する定着装置に利用するものである。
【符号の説明】
【００３７】
１０  画像形成部
１１  感光ドラム
１２  帯電器
１３  レーザスキャナ
１４  現像器
１５  クリーナ
１７  一次転写ブレード
２０  給紙カセット
２３  レジストローラ対
２５  マルチ給紙トレイ
３１  中間転写ベルト
３５  二次転写ローラ
４０  定着装置
６１  切り換えフラッパ
６３  排紙ローラ
６４  排紙トレイ（側面配置）
６５  排紙トレイ（上面配置）
７０  両面搬送路
７３  搬送路
９０  定着ベルトユニット
９１  定着ベルト
１００  定着ローラ
１０１  加圧ローラ
１０２  テンションローラ
１０３  加熱部材
１１０  ホルダー
１１１  バネ
１１２  ホルダー支持ネジ
１２０  丸端子
１２１  給電部ネジ
１３０  フレーム
２００  通電遮断手段
２０１  球体回転体
２０２  保持器
２０３  保持器支持部材
２０４  バイメタル
２０５  バイメタル支持部材
２０６  中ぶた
２０７  キャップ
２０８  ベース
２０９  可動接点部材
２１０  固定接点部材
２１１  ガイドピン
２１２  リベット
２１３  端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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