(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力供給により発熱する熱源を有する第1のローラと、
第1のローラを押圧する第2のローラと、
第1のローラの近傍温度に応じて前記電力供給を停止することにより第1のローラの過熱を防止する過熱防止手段と、
前記過熱防止手段を揺動可能に支持し、第2のローラによる押圧方向に第1のローラが移動するのにともなって揺動して、前記過熱防止手段を第1のローラに接近させる可動部材と、
を備え、
前記可動部材が、
前記第1のローラから押圧を受けて移動する押圧アームと、
前記過熱防止手段を揺動可能に支持する取着部と、
前記押圧アームの移動に応じて、前記取着部を支点に、前記第1のローラに接近する支持アームと、
を備える定着装置。
【請求項２】
前記第1のローラを軸支する樹脂製の軸受部を有する
請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
請求項1又は請求項２に記載の定着装置を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関し、詳しくは、加熱ローラの過熱を防止する過熱防止手段を備えた定着装置およびこれを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、複写機、プリンタ等の画像形成装置は、感光ドラムを一様に帯電させる帯電部と、帯電させた感光ドラムを照射して潜像を形成する露光部と、潜像にトナーを付着させて可視像を形成する現像器と、感光ドラムと転写ローラの間で可視像を用紙に転写する転写装置と、現像された可視像を用紙に溶融定着する定着装置とを備えている。
【０００３】
上記定着装置は、加熱ローラと加圧ローラによって、用紙に転写された可視像を定着する。加熱ローラには、可視像が転写された用紙を加熱するため、電力供給により発熱する熱源が内臓されており、加圧ローラは、所定の押圧力で加熱ローラに押し当てている。したがって、加熱ローラと加圧ローラとの間を通過した用紙は、加熱ローラによる熱と、加圧ローラによる用紙への押圧力によって可視像が定着される。
【０００４】
また、通常定着装置には、加熱ローラのローラ面に対向して、温度ヒューズ、サーモスイッチ等が備えられている。温度ヒューズ、サーモスイッチ等は、例えば制御装置の故障等の原因により、加熱ローラの表面温度が異常に上昇した場合、速やかに通電を遮断して電力供給を停止する。このようにして、温度センサー、温度ヒューズ等により、加熱ローラの過熱を防止し、加熱ローラの温度を所定の温度に保つことができる。
【０００５】
ところが、上述のように温度ヒューズ等を用いて過熱を防止する場合、以下のような問題点があった。すなわち、加熱ローラを軸支するため、加熱ローラの両端部に合成樹脂からなる軸受部が設けられているが、当該軸受部が、過熱によって溶融する場合がある。このような場合、軸受部は、加熱ローラを強固に支持することができず、加熱ローラは、加圧ローラの押圧力により移動する。そうすると、加熱ローラの移動方向と温度ヒューズ等との位置関係によっては、加熱ローラと温度ヒューズ等との間に距離が大きくなることがある。その結果、温度ヒューズ等は、加熱ローラの表面温度を正確に感知することができなくなり、温度ヒューズ等の熱応答性は悪化し、場合によっては電力供給の停止が遅れて用紙等が燃える等、発煙、発火の原因となることもある。
【０００６】
そこで、例えば、温度ヒューズ等を加熱ローラの移動方向下流側に配設する方法が提案されている（特許文献1）。この方法によれば、過熱により軸受部が溶融しても、加熱ローラは、温度ヒューズ等に近づく方向に移動する。このため、温度ヒューズ等は、加熱ローラの表面温度を正確に感知することができ、速やかに電力供給の停止を行い、加熱ローラの過熱を防止することができる。
【特許文献１】特開平９−２８１８４２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、例えば定着装置の小型化等に伴い、加熱ローラの移動方向下流側にあるスペースを、常に温度センサー、温度ヒューズ等の配置場所として利用することができるとは限らない。特に、用紙の両面複写装置の場合、加熱ローラの周辺は、用紙の搬送経路として利用されることがあり、加熱ローラの移動方向にあるスペースに、温度センサー等を配置することができない場合がある。以上のように、温度ヒューズ等の配置について設計上制約を受けることが多かった。
【０００８】
本発明は、上記従来の事情に基づいて提案されたものであって、温度ヒューズ等の配置について設計上制約を受ける場合であっても、温度ヒューズ等の配置場所に関わらず、温度ヒューズ等が、迅速かつ正確に加熱ローラの過熱を感知し、直ちに加熱ローラへの電力供給を停止することができる定着装置及び画像形成装置を提供する事を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、以下の手段を採用している。即ち、本発明は、第2のローラに押圧される第1のローラと、第1のローラの外側に取り付けられ、第1のローラの近傍温度に応じて電力供給を停止することにより第1のローラの過熱を防止する過熱防止手段とを備えている。さらに、本発明は、前記過熱防止手段を揺動可能に支持し、第1のローラが移動すると揺動して、前記過熱防止手段を第1のローラに接近あるいは接触させる可動部材とを備えている。そして、前記可動部材が、前記第1のローラから押圧を受けて移動する押圧アームと、前記過熱防止手段を揺動可能に支持する取着部と、前記押圧アームの移動に応じて、前記取着部を支点に、前記第1のローラに接近する支持アームとを備えている。
【００１０】
この可動部材により、第1のローラが第2のローラに押圧されて移動した場合であっても、過熱防止手段は揺動して第1のローラと接触することとなる。したがって、過熱防止手段は、第1のローラの移動方向という特定の位置に配置されていなくても、過熱時には速やかに第1のローラの温度上昇を感知するとともに、第1のローラへの電力供給を停止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のような構成を採用することにより、本発明では、温度ヒューズ等の配置について設計上制約を受ける場合であっても、第1のローラの過熱時において、過熱防止手段が速やかに作動し、第1のローラへの電力供給を停止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。この実施の形態では、デジタル複写機として本発明を具体化している。図１は、本実施の形態における複写機１０１の全体構成を説明するための図である。本複写機１０１における画像読取部１０２上面には原稿用紙を置くことができる透明ガラスからなる原稿台１０４が備えられている。
【００１３】
画像読取部１０２は、光源１０９と、ミラー１１０、１１１、１１２と、撮像素子１１３とで構成されている。光源１０９から照射された光は、原稿台１０４を透過した後、原稿台１０４に置かれた原稿に反射し、ミラー１１０、１１１、１１２によって撮像素子１１３に導かれる。撮像素子１１３は受光した光を撮像することで、原稿の画像データを生成する。
【００１４】
ユーザは、原稿台１０４に原稿を載置するか、原稿トレイ１１６に原稿をセットする。原稿トレイ１１６にセットされた原稿は、１枚ずつピックアップローラ１１４で搬送路１１７へ送りだされる。搬送路１１７の途中には画像読取位置１１９があるため、原稿は、画像読取位置１１９を経由して、原稿排紙トレイ１１７へと搬送される。原稿は、画像読取位置１１９を通過する時に画像読取部１０２にて読み取られる。また、画像読取部１０２は、原稿送り装置１１５で搬送される原稿だけでなく、原稿台１０４に載置された原稿も読み取ることが可能となっている。
【００１５】
画像形成部１０３における感光体ドラム１２０は、一定速度で矢印１２１の方向に回転する。感光体ドラム１２０の周囲には、回転方向の上流側から順に、帯電器１２２、露光器１２３、現像器１２４、転写器１２５、クリーニングユニット１２６などが配置されている。帯電器１２２は、感光体ドラム１２０表面を一様に帯電させる。露光器１２３は、一様に帯電した感光体ドラム１２０の表面に、画像データに応じて光を照射し、感光体ドラム１２０上に静電潜像を形成する。現像器１２４は、その静電潜像にトナーを付着させ、感光体ドラム１２０上にトナー像を形成する。転写器１２５は、感光体ドラム１２０上のトナー像を用紙に転写する。クリーニングユニット１２６は感光体ドラム１２０表面をクリーニングする。感光体ドラム１２０が回転することによりこれらのプロセスが一連で行われる。
【００１６】
画像形成部１０３は、印刷を行うときは、給紙トレイ１２７の底板１２８から用紙１枚をピックアップローラ１２９を用いて搬送路１３０へ引き出す。搬送路１３０に引き出された用紙は、レジストローラ１３１により感光体ドラム１２０と転写ローラ１２５の間に送り込まれ、可視像が転写される。その後、可視像を定着させるために、搬送ベルト１１４で定着装置１３２に用紙を送る。定着装置１３２において、加熱ローラ１３３と加圧ローラ１３４の間を用紙が通過すると、熱と用紙への押圧力によって可視像が用紙に定着する。画像形成部１０３は、定着装置１３２を通過した用紙を排紙トレイ１３５へ排紙する。
【００１７】
以上が、複写機１０１における基本的なコピーサービスの処理である。
【００１８】
図２および図３は、本実施の形態の定着装置１３２を説明するための図である。図２に示すように、定着装置１３２には加熱ローラ１３３と加圧ローラ１３４とが、圧接した状態でユニットケース２０３内に軸並行に設けられている。加熱ローラ１３３は、軸線方向の両端部において、軸受部２０２により回転可能に支持されている。加熱ローラ１３３の内部には軸方向に沿って棒状の抵抗ヒータからなる熱源２０１が備えられている。熱源２０１は、定着装置１３２外部に備えられた電源より電線２１１を通じて電力を供給されることで発熱し、この熱源２０１の発熱によって加熱ローラ１３３の表面は加熱する。軸受部２０２は、耐熱性の合成樹脂からなり、通常の加熱には耐え得るよう構成されている。
【００１９】
加圧ローラ１３４は、軸受部２１２により回転可能に支持されている。加圧ローラ１３４の周面は、耐熱弾性体２０５にて被覆されている。加圧ローラ１３４は、付勢バネ２０９によって加熱ローラ１３３に向けて付勢されることにより、両ローラ１３３，１３４が互いに圧接し、可視像の定着部位となるニップ部２１０を形成している。したがって、ニップ部２１０を通過した用紙は、加熱ローラ１３３による熱と、加圧ローラ１３４による押圧力によって可視像が定着される。
【００２０】
加熱ローラ１３３外側には、温度センサーが取り付けられている。温度センサーは、加熱ローラ１３３の表面温度を感知し、表面温度が所定の温度以上に上昇していると判断した場合は、その旨の信号を温度制御手段に送る。そして、信号を受け取った温度制御手段は、速やかに電力供給を停止することで、加熱ローラ１３３を所定の温度に保つことができる。
【００２１】
しかし、例えば温度センサー、温度制御手段等の故障によって、加熱ローラ１３３の表面温度が所定温度以上に上昇する場合がある。本実施形態の画像形成装置には、このような場合に備え、図3に示すように温度ヒューズ３０１、可動部材３０２が設けられている。
【００２２】
可動部材３０２は、その先端に温度ヒューズ３０１が設けられた支持アーム３０２ｃと、その先端が自由端となっている押圧アーム３０２ｂとでＬ字状に構成されている。上記Ｌ字状の可動部材３０２のコーナー部を形成する取着部３０２ａは、ユニットケース２０３の内面に、可動部材３０２の開脚部が加熱ローラ１３３を挟み込むように軸支されている。この可動部材３０２の取付構造において、押圧アーム３０２ｂの先端は後述するように加熱ローラ１３３が過熱によって移動したときに、加熱ローラ１３３によって押される側に位置するようになっている。
【００２３】
この構成において、温度ヒューズ３０１は、加熱ローラ１３３と接触しない状態で加熱ローラ１３３の外側に位置するようになっており、加熱ローラ１３３の過熱を防止する過熱防止手段として用いることができる。温度ヒューズ３０１の代わりに、加熱ローラ１３３への通電を遮断できるものであれば何でも用いることでき、例えばサーモスイッチ等を代用してもよい。
【００２４】
また、温度制御手段に障害が発生して、加熱ローラ１３３が異常に過熱されたとき、加熱ローラ１３３の軸受部２０２が溶解し、上記付勢バネ２０９の付勢にしたがって押圧方向（図２の上側）に移動することになる。これによって、押圧アーム３０２ｂの自由端が加熱ローラ１３３の外側に接するとともに、上記加熱ローラ１３３の移動にしたがって、押圧アーム３０２ｂも移動し、可動部材３０２は、取着部３０２ａを中心に回転し、支持アーム３０２ｃに取り付けられた温度ヒューズ３０１は、加熱ローラ１３３との距離を保った状態を維持あるいは通常状態よりも接近することが可能になる。
【００２５】
以上より、温度ヒューズ３０１は、正確に加熱ローラ１３３の表面温度を感知することができ、所定温度以上に上昇したと判断した場合は、電力供給を停止して過熱を防止することができる。
【００２６】
尚、上述した実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００２７】
また、上述の実施の形態では、熱源を有する第1のローラとして加熱ローラ１３３が用いられているが、これに限られるものではない。例えば、熱源を有する加圧ローラ１３４に適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明にかかる定着装置および画像形成装置によれば、加熱ローラの過熱時においても、温度ヒューズが速やかに作動し、加熱ローラへの電力供給を停止することができ、複写機やプリンタ、ファクシミリ、複合機など様々な機器に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施の形態における複写機の概略構成を説明するための図
【図２】本実施の形態における定着装置を説明するための図
【図３】本実施の形態における定着装置を説明するための図
【符号の説明】
【００３０】
１３２          定着装置
１３３          加熱ローラ
１３４          加圧ローラ
３０１          温度ヒューズ
３０２          可動部材
３０２a          取着部
３０２b          押圧アーム
３０２c          支持アーム
【図１】
0004568241.tif 000002
【図２】
0004568241.tif 000003
【図３】
0004568241.tif 000004