(57)【要約】【課題】新たに部材を設けることなく、ヒータが異常に昇温した場合に、ヒータに対する電力の供給を遮断する。【解決手段】  軸受け１００ａ，１００ｂは、加熱ロール８２が異常高温になると、溶融又は割れを開始し、変形する。また、加圧ロール８４が加熱ロール８２に対して圧接されているので、軸受け１００ａ，１００ｂが変形すると、加熱ロール８２は、弾性部材１２０によって加えられる力の方向に移動する。加熱ロール８２が移動すると、曲げ部９９又はリブ１１０からガラス管９２に対し、加熱ロール８２の移動方向に力が加わるので、支持部９８ａ，９８ｂに両端がそれぞれ固定されているニクロム線９４は、切断される。このように、加熱ロール８２が異常高温になった場合、定着装置３６は、熱可塑性の軸受け１００ａ，１００ｂが変形することにより、ヒータ９０に対する電力供給を遮断することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に転写された現像剤像を加熱する加熱ロールと、この加熱ロールの内側に設けられ、前記加熱ロールを加熱するヒータと、前記加熱ロールを支持する支持部材と、前記加熱ロールに圧接された加圧ロールとを有し、前記加熱ロールは、前記支持部材が変形又は破損した場合、前記ヒータに対する電力の供給を遮断する電力供給遮断手段を有する定着装置。
【請求項２】
前記ヒータは、電力を供給することにより発熱する発熱線と、この発熱線を覆うガラス管とを有し、前記電力供給遮断手段は、前記支持部材が変形又は破損した場合、前記ガラス管とともに前記発熱線を破断する請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記電力供給遮断手段は、前記加熱ロールの内側に突出する該加熱ロールの非切断部である請求項１又は２記載の定着装置。
【請求項４】
前記非切断部は、先端が鋭角に形成されている請求項３記載の定着装置。
【請求項５】
前記非切断部は、先端と前記ヒータとの距離が０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下である請求項３又は４記載の定着装置。
【請求項６】
前記ガラス管は、前記非切断部に対向した部分がくびれている請求項３乃至５いずれか記載の定着装置。
【請求項７】
記録媒体に転写された現像剤像を加熱する加熱ロールと、この加熱ロールの端部に設けられ、内側に孔部を具備して前記加熱ロールに駆動力を伝達するギアと、このギア及び前記加熱ロールの内側に設けられ、前記加熱ロールを加熱するヒータと、前記加熱ロールを支持する支持部材と、前記加熱ロールに圧接された加圧ロールとを有し、前記ギアは、前記支持部材が変形又は破損した場合、前記ヒータに対する電力の供給を遮断する電力供給遮断手段を有する定着装置。
【請求項８】
前記ヒータは、電力を供給することにより発熱する発熱線と、この発熱線を覆うガラス管とを有し、前記電力供給遮断手段は、前記支持部材が変形又は破損した場合、前記ガラス管とともに前記発熱線を破断する請求項７記載の定着装置。
【請求項９】
前記電力供給遮断手段は、前記孔部に突出するリブである請求項７又は８記載の定着装置。
【請求項１０】
前記リブは、先端が鋭角に形成されている請求項８記載の定着装置。
【請求項１１】
前記リブは、先端と前記ヒータとの距離が０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下である請求項９又は１０記載の定着装置。
【請求項１２】
前記ガラス管は、前記リブに対向した部分の断面積が他の部分の断面積よりも小さい請求項９乃至１１いずれか記載の定着装置。
【請求項１３】
前記支持部材は、前記加熱ロールを回転自在に支持する軸受けを構成する熱可塑性の部材であり、前記ヒータによって所定の温度以上に加熱された場合に変形又は破損する請求項１乃至１２いずれか記載の定着装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３いずれか記載の定着装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及びこれを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の定着装置として、互いに圧接された一対の回転体を有する熱圧力方式のものは周知である。この種の定着装置において、定着ローラが異常高温に達し、定着ローラを受ける受けリブが溶融することにより、定着器ケースの下部内壁に形成された突起が定着ローラにより荷重を受けて、電熱ヒータへの電源供給回路を開とするものは公知である（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２６１５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、新たに部材を設けることなく、ヒータが異常に昇温した場合に、ヒータに対する電力の供給を遮断することができる定着装置及びこれを有する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴とするところは、記録媒体に転写された現像剤像を加熱する加熱ロールと、この加熱ロールの内側に設けられ、前記加熱ロールを加熱するヒータと、前記加熱ロールを支持する支持部材と、前記加熱ロールに圧接された加圧ロールとを有し、前記加熱ロールは、前記支持部材が変形又は破損した場合、前記ヒータに対する電力の供給を遮断する電力供給遮断手段を有する定着装置にある。即ち、ヒータに対する電力の供給を遮断する電力供給遮断手段を加熱ロールが有するので、新たに部材を設けることなく、ヒータが異常に昇温した場合に、ヒータに対する電力の供給を遮断することができる。
【０００６】
好適には、前記ヒータは、電力を供給することにより発熱する発熱線と、この発熱線を覆うガラス管とを有し、前記電力供給遮断手段は、前記支持部材が変形又は破損した場合、前記ガラス管とともに前記発熱線を破断する。
【０００７】
また、好適には、前記電力供給遮断手段は、前記加熱ロールの内側に突出する該加熱ロールの非切断部である。したがって、非切断部は、ヒータによって加熱されているので、電力の供給を遮断する力が強められる。
【０００８】
また、好適には、前記非切断部は、先端が鋭角に形成されている。
【０００９】
また、好適には、前記非切断部は、先端と前記ヒータとの距離が０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下である。
【００１０】
また、好適には、前記ガラス管は、前記非切断部に対向した部分がくびれている。
【００１１】
また、本発明の第２の特徴とするところは、記録媒体に転写された現像剤像を加熱する加熱ロールと、この加熱ロールの端部に設けられ、内側に孔部を具備して前記加熱ロールに駆動力を伝達するギアと、このギア及び前記加熱ロールの内側に設けられ、前記加熱ロールを加熱するヒータと、前記加熱ロールを支持する支持部材と、前記加熱ロールに圧接された加圧ロールとを有し、前記ギアは、前記支持部材が変形又は破損した場合、前記ヒータに対する電力の供給を遮断する電力供給遮断手段を有する定着装置にある。
【００１２】
好適には、前記ヒータは、電力を供給することにより発熱する発熱線と、この発熱線を覆うガラス管とを有し、前記電力供給遮断手段は、前記支持部材が変形又は破損した場合、前記ガラス管とともに前記発熱線を破断する。
【００１３】
また、好適には、前記電力供給遮断手段は、前記孔部に突出するリブである。
【００１４】
また、好適には、前記リブは、先端が鋭角に形成されている。
【００１５】
また、好適には、前記リブは、先端と前記ヒータとの距離が０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下である。
【００１６】
また、好適には、前記ガラス管は、前記リブに対向した部分の断面積が他の部分の断面積よりも小さい。
【００１７】
また、好適には、前記支持部材は、前記加熱ロールを回転自在に支持する軸受けを構成する熱可塑性の部材であり、前記ヒータによって所定の温度以上に加熱された場合に変形又は破損する。
【００１８】
また、本発明の第３の特徴とするところは、上記の定着装置を有する画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、新たに部材を設けることなく、ヒータが異常に昇温した場合に、ヒータに対する電力の供給を遮断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に例えば２段の記録媒体供給装置１８，１８が配置されている。
【００２１】
それぞれの記録媒体供給装置１８，１８は、記録媒体供給装置本体２０と、用紙などの記録媒体が積載される記録媒体カセット２２とを有する。記録媒体カセット２２の奥端近傍上部にはピックアップロール２３が配置され、このピックアップロール２３の前方にフィードロール２４及びリタードロール２６が配置されている。フィードロール２４は、図示しない駆動部によって駆動され、記録媒体を搬送路２８に向けて送り出すように回転する。リタードロール２６は、フィードロール２４に対して圧接され、フィードロール２４の回転に従動可能にされており、フィードロール２４とともに記録媒体を１枚ずつ送り出すように回転する。
【００２２】
搬送路２８は、下段の記録媒体供給装置１８のフィードロール２４から排出ロール３０近傍の排出口までの記録媒体通路であり、この搬送路２８は、画像形成装置本体１２の正面（図１の左側面）近傍にあって、下段の記録媒体供給装置１８のフィードロール２４から後述する定着装置３６まで略垂直に形成されている部分を有する。この搬送路２８の定着装置３６の上流側に後述する転写装置４２と像担持体４４が配置され、転写装置４２と像担持体４４の上流側にレジストローラ３８が配置されている。
【００２３】
したがって、記録媒体供給装置１８，１８の記録媒体カセット２２からピックアップロール２３により送り出された記録媒体は、リタードロール２６及びフィードロール２４の協働により捌かれて最上部の記録媒体のみ搬送路２８に導かれ、レジストローラ３８により一次停止され、タイミングをとって後述する転写装置４２と像担持体４４との間に形成される転写ニップ部４３を通って現像剤像が転写され、この転写された現像剤像が定着装置３６により定着され、排出ロール３０により排出口から排出部１６へ排出される。
【００２４】
両面印刷の場合は、反転路に戻される。即ち、搬送路２８の排出ロール３０の手前は二股に分かれ、その分かれた部分に切換装置６４が設けられていると共に、分けられた部分からレジストローラ３８まで戻る反転路６６が形成されている。この反転路６６には搬送ローラ６８ａ〜６８ｃが設けられており、両面印刷の場合には、切換装置６４が反転路６６を開く側に切り換えられ、排出ロール３０に記録媒体の後端手前がかかる時点で排出ロール３０が反転し、記録媒体が反転路６６に導かれ、レジストローラ３８、転写装置４２と像担持体４４及び定着装置３６を通って排出部１６へ排出されるものである。
【００２５】
像形成手段１４は、例えば電子写真方式のもので、像担持体４４と、この像担持体４４を圧接によって一様帯電する帯電ロール４６と、この帯電ロール４６により帯電された像担持体４４に、光により潜像を書き込む光書込み装置４８と、この光書込み装置４８により形成された像担持体４４の潜像をトナーなどの現像剤により可視化する現像装置５０と、この現像装置５０による現像剤像を記録媒体に転写する例えば転写ロールからなる転写装置４２と、像担持体４４に残存する現像剤をクリーニングするクリーニング装置５２と、転写装置４２により転写された記録媒体上の現像剤像を記録媒体に定着させる定着装置３６とから構成されている。光書込み装置４８は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、前述した記録媒体供給装置１８，１８と平行で画像形成装置本体１２の手前側近傍に配置され、現像装置５０内を横切って像担持体４４を露光する。クリーニング装置５２は、像担持体４４に接触するクリーニング部材としてのクリーニングブレード５４と、このクリーニングブレード５４で掻き落とされた現像剤を収納する現像剤回収部５６とを有する。なお、この実施形態においては、光書込み装置４８として走査型のレーザ露光装置を用いたが、他の実施形態としてＬＥＤや面発光レーザ等を用いることができる。
【００２６】
プロセスカートリッジ６０は、像担持体４４、帯電ロール４６、現像装置５０及びクリーニング装置５２を一体化したものである。また、プロセスカートリッジ６０は、像担持体４４、帯電ロール４６及びクリーニング装置５２が配置された像担持体ユニット６２と現像装置５０とに着脱自在に分けられている。
【００２７】
次に、定着装置３６について詳述する。
図２乃至図５において、定着装置３６の構成が示されている。定着装置３６は、ユニット化され、例えば熱可塑性樹脂により成型されたユニット本体８０を有しており、ユニット本体８０内に加熱ロール８２と加圧ロール８４とを有する。
【００２８】
加熱ロール８２は、円筒状のコア８６と、このコア８６の表面側に被覆された離型層８８とを有する。コア８６は、例えば直径が３５ｍｍ以下であり、長さが３５０ｍｍ以上あり、厚さが０．１ｍｍである鉄、又は厚さが０．５ｍｍであるアルミニウムなどである。離型層８８は、絶縁性の材料、例えば絶縁性パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）によって形成されており、膜厚が例えば３０〜１００μｍとなるようにしてある。
【００２９】
加熱ロール８２内には、ヒータ９０が配置されている。ヒータ９０は、例えばガラス管９２によってニクロム線９４が覆われた構成になっており、図示しない制御部の制御に応じて、加熱ロール８２を加熱する。ガラス管９２は、両端に丸みがつけられており、後述する曲げ部９９に対向する位置にくびれ９６が形成されている。ニクロム線９４は、両端が図示しないフィルムにパターン化されて、支持部９８ａ，９８ｂを介してユニット本体８０に固定され、図示しない電源により電圧が印加されている。
【００３０】
また、加熱ロール８２は、両端にそれぞれ曲げ部９９が設けられ、軸受け１００ａ，１００ｂによって両端近傍がそれぞれ回転自在に支持されており、一端が図示しないモータからの駆動力を伝達するギア１０２に嵌合され固定されている。
曲げ部９９は、加熱ロール８２の端部が内側に曲げられた非切断部であり、内側先端の断面が鋭角になるように形成されている。また、曲げ部９９の内側先端とヒータ９０との距離は、０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下となるようにされている。
【００３１】
軸受け１００ａ，１００ｂは、例えば熱可塑性樹脂により成型されており、加熱ロール８２の印刷可能温度（設定温度）に対する耐熱性を有し、ユニット本体８０に設けられた熱可塑性のフレーム１０４ａ，１０４ｂにそれぞれ嵌合されて固定されている。ただし、軸受け１００ａ，１００ｂは、加熱ロール８２が異常高温になった場合（所定の温度以上に加熱された場合）には、加熱ロール８２（ヒータ９０）からの熱によって変形又は破損する特性を有している。また、軸受け１００ａには、軸受け１００ａを介して加熱ロール８２の位置を制限するストッパ１０６が設けられている。
【００３２】
ギア１０２は、孔部１０８を有し、加熱ロール８２の一端が嵌合するように、例えば高分子材料によって成型されている。孔部１０８には、内側に先端の断面が鋭角になるように形成されたリブ１１０が設けられている。また、リブ１１０の内側先端とヒータ９０との距離は、０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下となるようにされている。
【００３３】
加圧ロール８４は、例えばステンレス又は鉄などからなる回転軸１１２と、この回転軸１１２を軸として回転し、肉厚が例えば６〜８ｍｍのシリコンスポンジ（アスカーＣ硬度：４５度）などからなる耐熱弾性体層１１４と、この耐熱弾性体層１１４の表面を覆う被覆層１１６とを有する。被覆層１１６は、導電性の材料、例えば導電性ＰＦＡからなり、膜厚が例えば３０〜１００μｍとなるようにしてある。なお、加圧ロール８４は、アーム１１８を介してバネなどの弾性部材１２０により加熱ロール８２に圧接されて、加熱ロール８２の回転に従動して回転する。
【００３４】
加熱ロール８２及び加圧ロール８４は、ニップ部１２２を通過する記録媒体に転写された現像剤像を熱と圧力とによって記録媒体に定着させる定着手段を構成する。ニップ部１２２を挟んで上下方向には、上述した搬送路２８が構成され、記録媒体が下から上へ搬送される。ニップ部１２２の下流側近傍には、剥離爪１２４が設けられている。この剥離爪１２４は、加熱ロール８２の表面を傷付けない程度の弱い力で加熱ロール８２側に付勢され、該剥離爪１２４の先端が加熱ロール８２の表面に圧接し、加熱ロール８２に巻き付こうとする記録媒体を剥がすようになっている。
【００３５】
また、ニップ部１２２の上流側近傍には、例えばサーミスタなど温度センサ１２６が設けられている。温度センサ１２６は、例えば加熱ロール８２の略中央近傍に配置され、加熱ロール８２に接触して加熱ロール８２の温度を検出する。
【００３６】
次に、加熱ロール８２が異常高温になった場合の定着装置３６の作用について説明する。
上述したように、軸受け１００ａ，１００ｂは、加熱ロール８２が異常高温になると、溶融又は割れを開始し、変形する。また、加圧ロール８４が加熱ロール８２に対して圧接されているので、軸受け１００ａ，１００ｂが変形すると、加熱ロール８２は、弾性部材１２０によって加えられる力の方向に移動する。加熱ロール８２が移動すると、曲げ部９９又はリブ１１０からガラス管９２に対し、加熱ロール８２の移動方向に力が加わるので、支持部９８ａ，９８ｂに両端がそれぞれ固定されているニクロム線９４は、切断される。
【００３７】
このように、加熱ロール８２が異常高温になった場合、定着装置３６は、熱可塑性の軸受け１００ａ，１００ｂ（又はフレーム１０４ａ，１０４ｂ）が変形することにより、ヒータ９０に対する電力供給を遮断することができる。
また、定着装置３６は、軸受け１００ａ，１００ｂが変形する場合、加熱ロール８２の端部の移動量が中央部の移動量よりも大きいので、ニクロム線９４の切断を開始する温度の設定を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着装置の構成の概要を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る定着装置の内部を示す上面図である。
【図４】図３に示した定着装置における加熱ロールの一端近傍を示す拡大図である。
【図５】本発明の実施形態に係る定着装置において、加圧ロールと加熱ロールとを圧接する弾性部材の位置を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  画像形成装置
１４  像形成手段
３６    定着装置
８０    ユニット本体
８２    加熱ロール
８４    加圧ロール
８６    コア
８８  離型層
９０    ヒータ
９２    ガラス管
９４    ニクロム線
９６    くびれ
９８ａ，９８ｂ    支持部
９９    曲げ部
１００ａ，１００ｂ    軸受け
１０２    ギア
１０４ａ，１０４ｂ    フレーム
１０８    孔部
１１０    リブ
１１８    アーム
１２０    弾性部材
１２６    温度センサ
【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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