(57)【要約】  【課題】  部材の表面温度を検知する非接触式の温度検知装置に対し、トナーや紙粉のような埃やゴミが飛散して温度検知部に付着することを防止し、適正な温度検知を行う。  【解決手段】  定着装置１の定着部材である熱ローラ２の上方に、温度検知装置１０を備える。温度検知装置１０は、温度センサ１１、送風手段１２、及びガイド部材１３を備える。温度センサ１１は、赤外線を検知する温度検知部１１ａを底面に備え、熱ローラ２上方に所定の間隙を設けて配置される。送風手段１２は温度センサ１１の上方に配置され、この送風手段１２の底面の箇所から、温度センサ１１を内側にすっぽりとカバーする形で、ガイド部材１３が熱ローラ２の表面近傍まで延びている。これにより、送風手段１２からの空気流によって、温度検知部１１ａの箇所にトナーや紙粉のような埃やゴミが飛散して来ないようにすることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材の表面温度を検知する非接触式の温度検知装置において、
送風手段と、この送風手段によって得られる空気流を温度検知部に案内するガイド部材とを備えたことを特徴とする温度検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の温度検知装置を、定着部材及び／または加圧部材の表面温度を検知するために搭載したことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記温度検知装置を、前記定着部材及び／または前記加圧部材の上方に配置したことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記温度検知装置の前記ガイド部材は、前記定着部材または前記加圧部材に近づくに従って、前記空気流が定着部材または加圧部材の回転方向下流側を指向することとなる形状をなすことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記温度検知装置の前記送風手段を、前記定着部材または前記加圧部材の回転時に駆動することを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部材の表面温度を検知する温度検知装置、特に非接触式の温度検知装置に関する。また、この温度検知装置を、定着部材及び／または加圧部材の温度制御のために搭載した定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタに代表される電子写真方式の画像形成装置においては、転写部で用紙に転写された未定着トナー像を定着させる方法として、熱定着方式が広く用いられている。この熱定着方式とは、ローラやベルトで構成される２個の回転部材を互いに圧接させてニップを形成して、これらの回転部材のうち一方、或いは両方の近傍に加熱手段を配置して回転部材を加熱し、ニップに未定着トナー像を担持した用紙を挿通することにより、用紙にトナーを定着するものである。
【０００３】
熱定着方式の定着装置としては、互いに圧接し合うローラ対を構成する２個のローラのうち、用紙上の未定着トナー像に直接接触するローラを熱ローラ（定着部材）とし、この熱ローラにハロゲンランプ等の加熱手段を内蔵したものが一般的である。安定した定着性を得るためには、サーミスタ等の温度センサを備えた温度検知装置によって熱ローラの表面温度を監視し、ハロゲンランプ等の加熱手段の発熱量を制御することで熱ローラの表面温度を適温に維持する。
【０００４】
熱ローラの表面温度は、従来、その表面に接触する接触式の温度検知装置によって検知していた。すなわち、サーミスタ等の温度センサを熱ローラ表面の非通紙域に接触させ、この非通紙域の表面温度に基づいて、加熱手段による熱ローラの温度制御を行っていた。しかしながら、温度センサを熱ローラ表面に接触させることにより、熱ローラ表面が傷付いたり、温度検知装置周辺に残留するトナーや紙粉がセンサの温度検知部に付着したりして、適正な温度検知を行うことできなくなるという問題があった。そこで、このような問題を解決すべく、熱ローラ表面から僅かに離れた位置に設けてその表面温度を検知する非接触式の温度センサを備えた温度検知装置が提案され、その一例を特許文献１に見ることができる。
【特許文献１】特開平６−１９４９９４号公報（第３−５頁、図１−３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、熱ローラの表面近傍では、熱ローラの回転によってその周方向に僅かな空気流が発生することが知られている。そして、この空気流によって温度検知装置周辺に残留するトナーや紙粉が飛散し、温度検知装置の温度検知部に到達する恐れがある。温度検知部にトナーや紙粉のような埃やゴミが付着すると、熱ローラ表面から熱エネルギーを得るに際し障害となり、熱ローラ表面の温度検知に悪影響を及ぼす可能性があることが懸念されている。
【０００６】
特許文献１に記載の定着装置では、温度検知装置にサーミスタカバーを設けるとともに、このサーミスタカバーに熱ローラ表面に当接するコロを取り付けて、熱ローラ表面との所定の間隙を保持している。しかしながら、サーミスタカバーと熱ローラ表面との間の間隙から、カバー内側のサーミスタ（温度センサ）の箇所にトナーや紙粉が入り込む可能性を否定できない。さらに、コロにトナーや紙粉が付着して堆積することにより、サーミスタカバーと熱ローラ表面との間の間隙が広くなり、サーミスタカバーの内側にトナーや紙粉が入り込み易い状態になる恐れも考えられる。したがって、上記サーミスタの箇所のような温度検知部に、温度検知装置周辺に残留するトナーや紙粉が飛散して付着することを積極的に防止する温度検知装置が求められている。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、部材の表面温度を検知する非接触式の温度検知装置に対し、定着装置における温度検知装置周辺に残留するトナーや紙粉のような、埃やゴミが飛散して温度検知部に付着することを防止し、適正な温度検知を行うことが可能な温度検知装置を提供することを目的とする。また、このような温度検知装置を搭載した定着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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、部材の表面温度を検知する非接触式の温度検知装置において、送風手段と、この送風手段によって得られる空気流を温度検知部に案内するガイド部材とを備えることとした。
【０００９】
また本発明では、上記温度検知装置を、定着部材及び／または加圧部材の表面温度を検知するために定着装置に搭載することとした。
【００１０】
また、上記構成の定着装置において、前記温度検知装置を、前記定着部材及び／または前記加圧部材の上方に配置することとした。
【００１１】
また、上記構成の定着装置において、前記温度検知装置の前記ガイド部材は、前記定着部材または前記加圧部材に近づくに従って、前記空気流が定着部材または加圧部材の回転方向下流側を指向することとなる形状をなすこととした。
【００１２】
また、上記構成の定着装置において、前記温度検知装置の前記送風手段を、前記定着部材または前記加圧部材の回転時に駆動することとした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の構成によれば、部材の表面温度を検知する非接触式の温度検知装置において、送風手段と、この送風手段によって得られる空気流を温度検知部に案内するガイド部材とを備えることとしたので、送風手段からの空気流によって、温度検知部の箇所に埃やゴミが飛散して来ないようにすることができる。これにより、部材の表面温度を検知するために必要な部材表面の熱エネルギーは、埃やゴミの影響を受けることなく温度検知部に到達する。したがって、より適正な温度検知を行うことが可能な温度検知装置を得ることができる。
【００１４】
また本発明では、上記温度検知装置を、定着部材及び／または加圧部材の表面温度を検知するために定着装置に搭載することとしたので、トナーや紙粉のような埃やゴミが飛散して温度検知部に付着することを防止し、適正な温度検知を行うことが可能な温度検知装置を備えた高性能な定着装置を得ることができる。
【００１５】
また、上記構成の定着装置において、温度検知装置を、定着部材及び／または加圧部材の上方に配置することとしたので、温度検知装置周辺に残留するトナーや紙粉は、送風手段からの空気流に加えてそれら自体の重みが作用し、さらに温度検知部に到達し難くなる。これにより、温度検知装置による温度検知の精度が高められるので、定着装置においてより正確な温度制御を行うことが可能となる。
【００１６】
また、上記構成の定着装置において、温度検知装置のガイド部材は、定着部材または加圧部材に近づくに従って、空気流が定着部材または加圧部材の回転方向下流側を指向することとなる形状をなすこととしたので、これらの部材の回転によって生じる表面近傍の周方向の僅かな空気流に逆らわずに、送風手段から空気流を送り出すことができる。これにより、温度検知装置周辺に残留するトナーや紙粉は、乱舞して温度検知部に接近することなく温度検知装置から遠ざけられる。
【００１７】
また、上記構成の定着装置において、温度検知装置の送風手段を、定着部材または加圧部材の回転時に駆動することとしたので、これらの部材の回転で生じる空気流によってトナーや紙粉が飛散し易くなるのを抑制することができる。このようにしてトナーや紙粉が飛散し易くなる時にだけ送風手段を駆動することにより、温度検知の精度を高めることができるのに加えて、定着装置の低消費電力化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図１、及び図２に基づき説明する。
【００１９】
最初に、本発明の第１の実施形態に係る温度検知装置を搭載した定着装置について、図１を用いてその詳細な構成を説明する。図１は、温度検知装置を搭載した定着装置の模型的垂直断面正面図である。図中、実線矢印は熱ローラ、及び加圧ローラの回転方向を、白抜き矢印は空気の移動方向を示している。
【００２０】
図１に示すように、定着装置１には、定着部材である熱ローラ２、及び加圧部材である加圧ローラ３が備えられている。熱ローラ２と加圧ローラ３とは、所定の圧力で互いに圧接せしめられ、用紙搬送方向に所定幅の定着ニップを形成する。この定着ニップを、未定着トナー像を担持した用紙が通過する。用紙上の未定着トナー像には、熱ローラ２が直接接触する。
【００２１】
熱ローラ２は、図示しない駆動手段により回転駆動せしめられる。加圧ローラ３は、熱ローラ２に接触していることにより、熱ローラ２の回転に従って回転する。通常の定着動作では、用紙を図１において下方から上方に搬送しつつ用紙の表面の未定着トナーを定着するように、熱ローラ２は時計方向に、加圧ローラ３は反時計方向に回転する。
【００２２】
熱ローラ２は、直径が４０ｍｍで、アルミ管等の芯材の表面に弾性部材層を備えている。弾性部材層はシリコンゴムで構成され、その厚さは２ｍｍである。弾性部材層の表面には離型層を密着して設け、平滑性とトナーの離型性を高めている。離型層には、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パー−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）等のフッ素系樹脂が用いられ、塗料の塗布やチューブを被せることによって層が設けられている。ＰＦＡチューブであれば６０μｍ、フッ素樹脂塗料であれば２５μｍの厚さである。
【００２３】
加圧ローラ３は、ステンレス鋼からなる芯金の外側に、弾性部材層を構成するスポンジシリコンゴムを備えている。
【００２４】
熱ローラ２の内側には、図１に示すように、加熱手段であるハロゲンランプ４が配置されている。加熱手段であるハロゲンランプ４は、熱ローラ２を内側から加熱するものである。ハロゲンランプ４は、熱ローラ２の軸線方向に延びる棒状をなし、２本備えられている。ハロゲンランプ４から発せられた熱は、熱ローラ２の芯材や弾性部材層を伝達して表面に到達し、この熱ローラ２表面の熱により用紙が担持する未定着トナーを溶融する。
【００２５】
熱ローラ２の上方には、図１に示すように、温度検知装置１０が備えられている。温度検知装置１０は、熱ローラ２の表面温度を検知する非接触式の温度検知装置であって、熱ローラ２の軸線方向略中央部に配置されている。温度検知装置１０は、温度センサ１１、送風手段１２、及びガイド部材１３を備えている。
【００２６】
温度センサ１１は、熱ローラ２の上方に、所定の間隙を設けて配置されている。温度センサ１１はサーミスタ等により構成され、熱ローラ２表面から発せられる赤外線等を熱エネルギーとして得て、温度を検知するものである。実際に温度を検知する温度検知部１１ａは、温度センサ１１の底面に設けられている。
【００２７】
送風手段１２は、温度センサ１１のさらに上方に配置されている。そして、送風手段１２は、ファンにより構成され、その下方に設けられた温度センサ１１に向かう空気流が発生するように取り付けられている。なお、この送風手段１２は、熱ローラ２の回転時、すなわち定着動作が行われている時に駆動する。
【００２８】
ガイド部材１３は、送風手段１２の下方に配置されている。ガイド部材１３は、その上端が送風手段１２の底面に密着し、下端が熱ローラ２の表面近傍まで延びる筒状をなしている。そして、温度センサ１１が、ガイド部材１３の内側にすっぽりとカバーされた形で配置されている。これにより、送風手段１２によって得られる空気流は、温度センサ１１の下方、すなわち温度センサ１１底面に設けられた温度検知部１１ａの箇所まで案内される。なお、ガイド部材１３の、熱ローラ２の回転方向上流側に相当する上流側壁部１３ａの下端は熱ローラ２の表面近傍まで延び、下流側壁部１３ｂはその下端における熱ローラ２との間隙を上流側壁部１３ａよりも大きく設けている。したがって、送風手段１２によって下方に進む空気流は、温度センサ１１の箇所を通って、熱ローラ２の表面近傍において熱ローラ２の回転方向下流側へと流れる。
【００２９】
このようにして、部材の表面温度を検知する非接触式の温度検知装置１０において、送風手段１２と、この送風手段１２によって得られる空気流を温度センサ１１の温度検知部１１ａに案内するガイド部材１３とを備えたので、送風手段１２からの空気流によって、温度検知部１１ａの箇所に埃やゴミが飛散して来ないようにすることができる。これにより、部材の表面温度を検知するために必要な部材表面の熱エネルギーは、埃やゴミの影響を受けることなく温度検知部１１ａに到達する。したがって、より適正な温度検知を行うことが可能な温度検知装置１０を得ることができる。
【００３０】
また本発明では、上記温度検知装置１０を、定着部材である熱ローラ２の表面温度を検知するために定着装置１に搭載したので、トナーや紙粉のような埃やゴミが飛散して温度検知部に付着することを防止し、適正な温度検知を行うことが可能な温度検知装置１０を備えた高性能な定着装置２を得ることができる。
【００３１】
そして、上記構成の定着装置１において、温度検知装置１０を、熱ローラ２の上方に配置したので、温度検知装置１０周辺に残留するトナーや紙粉は、送風手段１２からの空気流に加えてそれら自体の重みが作用し、さらに温度検知部１１ａに到達し難くなる。これにより、温度検知装置１０による温度検知の精度が高められるので、定着装置１においてより正確な温度制御を行うことが可能となる。
【００３２】
さらに、上記構成の定着装置１において、温度検知装置１０の送風手段１２を、熱ローラ２の回転時に駆動したので、熱ローラ２の回転でその表面近傍に生じる空気流によってトナーや紙粉が飛散し易くなるのを抑制することができる。このようにしてトナーや紙粉が飛散し易くなる時にだけ送風手段１２を駆動することにより、温度検知の精度を高めることができるのに加えて、定着装置１の低消費電力化を図ることが可能となる。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施形態に係る温度検知装置を搭載した定着装置について、図２を用いてその詳細な構成を説明する。図２は、温度検知装置を搭載した定着装置の模型的垂直断面正面図である。図中、実線矢印は熱ローラ、及び加圧ローラの回転方向を、白抜き矢印は空気の移動方向を示している。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、説明は省略するものとする。
【００３４】
第２の実施形態において、温度検知装置１０のガイド部材１４は、図２に示すように、定着部材である熱ローラ２に近づくに従って、送風手段１２によってこの内部を通過する空気流が熱ローラ２の回転方向下流側を指向することとなる形状をなしている。すなわち、図２において、熱ローラ２の上方に位置し、温度センサ１１上方に設けられた送風手段１２の箇所から下方に延びるガイド部材１４は、時計方向に回転する熱ローラ２に近づくに従って右方に湾曲している。
【００３５】
このようにして、温度検知装置１０のガイド部材１４は、熱ローラ２に近づくに従って、空気流が熱ローラ２の回転方向下流側を指向することとなる形状をなすので、熱ローラ２の回転によって生じる表面近傍の周方向の僅かな空気流に逆らわずに、送風手段１２から空気流を送り出すことができる。これにより、温度検知装置１０周辺に残留するトナーや紙粉は、乱舞して温度検知部１１ａに接近することなく温度検知装置１０から遠ざけられる。
【００３６】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００３７】
たとえば、温度検知装置１０によって温度検知を行う対象としては、定着部材である熱ローラ２に限定されるわけではなく、加圧部材である加圧ローラ３であっても構わない。また、これら両方の部材に対して、各々１個ずつ温度検知装置１０を設けても構わない。さらに、温度検知装置１０によって温度検知を行う対象部材としては、本実施形態のような定着装置１を構成する部材に限定されるわけではなく、他の装置の構成部材であっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、部材の表面温度を検知する非接触式の温度検知装置全般において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る温度検知装置を搭載した定着装置の模型的垂直断面正面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る温度検知装置を搭載した定着装置の模型的垂直断面正面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    定着装置
２    熱ローラ（定着部材）
３    加圧ローラ（加圧部材）
４    ハロゲンランプ
１０  温度検知装置
１１  温度センサ
１１ａ  温度検知部
１２  送風手段
１３、１４  ガイド部材
【図１】
2006300701.tif 000003
【図２】
2006300701.tif 000004