(57)【要約】【課題】  非接触式のサーミスタにおいて、加熱ローラの表面温度をより正確に測定することができる。【解決手段】温度検知手段のサーミスタは、加熱ローラの回転軸が通る水平面よりも上側で、かつ、前記加熱ローラの回転軸が通る鉛直面よりも加熱ローラの回転方向下流側の領域において、水平面よりも鉛直面に近い位置に配置する。【選択図】        図４
2011048190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙の表面に形成されたトナー像を加熱する加熱ローラと、
前記加熱ローラの外周面に非接触状態で対向配置されて、前記加熱ローラの表面温度を検知するサーミスタと、を備えた定着装置であって、
前記サーミスタは、
前記加熱ローラの回転軸が通る水平面よりも上側で、かつ、前記加熱ローラの回転軸が通る鉛直面よりも加熱ローラの回転方向下流側の領域において、前記水平面よりも前記鉛直面に近い位置に配置されるように構成されたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記水平面よりも上側で、かつ、前記鉛直面より前記加熱ローラの回転方向上流側における前記加熱ローラの表面を覆う第１フレームと、前記水平面よりも上側で、かつ、前記鉛直面より前記加熱ローラの回転方向下流側における前記加熱ローラの表面を覆う第２フレームと、を有するフレーム部材を備え、
前記第１フレームと前記加熱ローラの表面との間隔が、前記第２フレームと前記加熱ローラの表面との間隔よりも小さくなるように構成されてい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】
前記サーミスタを支持する支持部材を備え、
前記支持部材には、
前記フレーム部材と前記支持部材を固定する固定穴と、前記サーミスタの位置を調整する調整穴とが形成され、
前記固定穴と前記調整穴は、前記支持部材の同一平面上に形成され、前記サーミスタと対向する前記加熱ローラの表面における法線、前記固定穴の軸線、および前記調整穴の軸線とが平行となるように構成されていることを特徴とする請求項２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、雰囲気温度により加熱ローラの表面温度を検知する非接触式サーミスタが配置された定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナーを用いて可視像を形成する画像形成装置の定着装置として、内部に熱源を有する加熱ローラと、加熱ローラの表面温度を検知する非接触式のサーミスタとを有するものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に示すように、加熱ローラの回転軸を通る水平面近傍に、非接触式のサーミスタが配置されている構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３０５２１６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の定着装置の構成では、加熱ローラからの熱により温まった空気が鉛直方向へ移動するために、温まった空気が加熱ローラの回転軸を通る水平面近傍に配置された非接触式のサーミスタまで伝わりにくい。つまり、非接触式のサーミスタで検知する温度は、加熱ローラの表面温度よりも低い温度を検知してしまう。これにより、加熱ローラの表面温度を正確に検知することができないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明では、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、非接触式のサーミスタにおいて加熱ローラの表面温度をより正確に測定することが可能な定着装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、用紙の表面に形成されたトナー像を加熱する加熱ローラと、前記加熱ローラの外周面に非接触状態で対向配置されて、前記加熱ローラの表面温度を検知するサーミスタと、を備えた定着装置であって、前記サーミスタは、前記加熱ローラの回転軸が通る水平面よりも上側で、かつ、前記加熱ローラの回転軸が通る鉛直面よりも加熱ローラの回転方向下流側の領域において、前記水平面よりも前記鉛直面に近い位置に配置されるように構成されたことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記水平面よりも上側で、かつ、前記鉛直面より前記加熱ローラの回転方向上流側における前記加熱ローラの表面を覆う第１フレームと、前記水平面よりも上側で、かつ、前記鉛直面より前記加熱ローラの回転方向下流側における前記加熱ローラの表面を覆う第２フレームと、を有するフレーム部材を備え、前記第１フレームと前記加熱ローラの表面との間隔が、前記第２フレームと前記加熱ローラの表面との間隔よりも小さくなるように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記サーミスタを支持する支持部材を備え、前記支持部材には、前記フレーム部材と前記支持部材を固定する固定穴と、前記サーミスタの位置を調整する調整穴とが形成され、前記固定穴と前記調整穴は、前記支持部材の同一平面上に形成され、前記サーミスタと対向する前記加熱ローラの表面における法線、前記固定穴の軸線、および前記調整穴の軸線とが平行となるように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、非接触式のサーミスタが、加熱ローラの回転軸が通る水平面よりも上側に配置されているので、加熱ローラからの熱により温まった空気が鉛直方向へ移動しても、加熱ローラの表面温度を正確に検知することができる。さらに、非接触式のサーミスタが、加熱ローラの回転軸が通る鉛直面よりも加熱ローラの回転方向下流側の領域において、水平面よりも鉛直面に近い位置に配置されているので、加熱ローラが回転して加熱ローラからの熱により温まった空気が加熱ローラの回転方向下流に移動した場合でも、加熱ローラの表面温度を正確に検知することができる。
【００１１】
また、請求項２の発明によれば、請求項１に記載の発明において、第１フレームと加熱ローラの表面との間隔が、第２フレームと加熱ローラの表面との間隔よりも小さくなるように構成されているので、フレーム部材に対して加熱ローラの回転方向上流側からフレーム部材内に侵入する空気を規制することで、温まった空気がサーミスタまで伝わり、加熱ローラの表面温度をより正確に検知することができる。
【００１２】
また、請求項３の発明によれば、請求項２に記載の発明において、固定穴の軸線、調整穴の軸線およびサーミスタと対向する加熱ローラの表面における法線が平行になるように構成されているので、加熱ローラとサーミスタとの間の距離を調整するときに、精度よく加熱ローラの表面までの距離を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】カラーレーザプリンタの概略構成を示す側断面図
【図２】定着部の正面図を傾けた説明図
【図３】図２における定着部の平面図
【図４】図３における定着部のＢ−Ｂ線断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための最良の形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
<実施形態１>
〔レーザプリンタの全体構成〕
図１は、本実施形態の画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１の概略構成を示す側断面図である。
【００１６】
このレーザプリンタ１は、図１に示すように、本体筐体２を備え、本体筐体２内において、用紙を供給する給紙部３と、供給された用紙に画像を形成する画像形成部４と、画像が形成された用紙を排紙する排紙部５とをさらに備えている。
【００１７】
（１）給紙部
給紙部３は、本体筐体２内の最下部において、用紙を収納する給紙トレイ３１と、給紙トレイの手前端部上方に設けられて給紙トレイ３１に収容された用紙を給送する給紙ローラ３２と、給紙ローラ３２と対向する位置に配置されて用紙を１枚毎に分離する給紙パット３３と、給紙ローラ３２に対して用紙の搬送方向下流側に設けられて給紙ローラ３２から給送された用紙をさらに送るレジストローラ３４とを備えている。
【００１８】
このように構成された給紙部３では、給紙トレイ３１から用紙が一枚ずつ画像形成部４へ送られる。
【００１９】
（２）画像形成部
画像形成部４は、感光体ドラム４６の表面にレーザ光を当てることにより静電潜像を形成するスキャナ部４１と、用紙にトナー像を転写するプロセスカートリッジ４５と、用紙上のトナー像を熱定着させる定着装置の一例としての定着部６を備えている。
【００２０】
（２−１）スキャナ部
スキャナ部４１は、本体筐体２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず）、ポリゴンミラー４２、レンズ４３および反射鏡４４を備えている。
【００２１】
このように構成されたスキャナ部４１では、所定の画像データに基づいてレーザ光源から発光されるレーザ光が、ポリゴンミラー４２で左右方向に高速で走査され、レンズ４３および反射鏡４４を通過または反射した後、感光体ドラム４６に照射される。
【００２２】
（２−２）プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ４５は、スキャナ部４１の下方であって、給紙部３の上方に配置されており、本体筐体２に対して着脱自在に装着される構造となっている。
【００２３】
プロセスカートリッジ４５は、感光体ドラム４６と、感光体ドラム４６を帯電させる帯電器４７と、感光体ドラム４６に形成されたトナー像を用紙に転写する転写ローラ４８と、感光体ドラム４６へトナーを供給する現像カートリッジ４９とを備えている。
【００２４】
このように構成されたプロセスカートリッジ４５では、感光体ドラム４６の表面が帯電器４７により一様に帯電され、帯電された感光体ドラム４６の表面がレーザ光の走査によって露光されて露光された部分の電位が下がることにより、感光体ドラム４６の表面に静電潜像が形成される。そして、現像カートリッジ４９から供給されたトナーが、感光体ドラム４６の露光された部分に保持されることにより、感光体ドラム４６の表面にトナー像が形成される。このように感光体ドラム４６の表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム４６の回転により用紙と対向する位置に送られて、転写ローラ４８に印加された転写バイアスにより用紙に転写される。
【００２５】
（２−３）定着部
定着部６は、プロセスカートリッジ４５に対して用紙の搬送方向下流側に配置され、熱源により加熱される加熱ローラの一例としての加熱ローラ７と、加熱ローラ７に圧接する加圧ローラ８とを備えている。
【００２６】
加熱ローラ７は、図示しないモータからの駆動力によりＡ方向に回転する。加圧ローラ８は、加熱ローラ７を押圧した状態で加熱ローラ７に従動して回転する。
【００２７】
加熱ローラ７と加圧ローラ８との間にニップ部が形成され、搬送されてきた用紙を両者間で挟持して搬送する。
【００２８】
このように構成された定着部６では、用紙が加熱ローラ７と加圧ローラ８との間を通過することにより、用紙上のトナー像が熱定着される。
【００２９】
（３）排紙部
排紙部５は、定着部６を通過した用紙を搬送するための排紙ローラ５１と、排紙ローラより搬送された用紙を蓄積する排紙トレイ５２とを備えている。
【００３０】
このように構成された排紙部５では、定着部６で定着された用紙が、排紙ローラ５１によって搬送されて排紙トレイ上５２に排紙される。
【００３１】
〔定着部の詳細な説明〕
次に、定着部６の詳細な構成について説明をする。
【００３２】
この定着部６は、図２に示すように、上述した加熱ローラ７、加圧ローラ８と、それらを支持するフレーム部材の一例としての定着フレーム６００と、加熱ローラ７の表面温度を検知する温度検知手段１０と、温度検知手段１０を支持する支持部材９とを備えている。
【００３３】
＜定着フレームの構成＞
ここで、以下の説明において、図４に示すように、後述する調整ネジ穴９２の軸線Ｃ１３０が延びる方向をＸＹ方向とする。
【００３４】
定着フレーム６００は、図２に示すように、加熱ローラ７の回転軸が延びる方向（左右方向）の両端部に配置されている固定部６０１（以下、左側の固定部を左側固定部６０１Ｌとし、右側の固定部を右側固定部６０１Ｒとする）と、各固定部の間に架設され、加熱ローラ７を上方から被覆する被覆部６０３とを一体的に備えている。
【００３５】
右側固定部６０１Ｒには、後述する支持部材９と定着フレーム６００とを右側固定ネジ１２ｂにより固定する固定穴の一例としての右側固定ネジ穴６０２Ｒが形成されている。この右側固定ネジ穴６０２Ｒには、ネジが螺合される。左側固定部６０１Ｌには、後述する支持部材９と定着フレーム６００とを左側固定ネジ１２ａにより固定する固定穴の一例としての左側固定ネジ穴６０２Ｌが形成されている。この左側固定ネジ穴６０２Ｌには、ネジが螺合される。
【００３６】
被覆部６０３には、温度検知手段１０を配置する温度検知手段搭載部６０４が形成されている。この温度検知手段搭載部６０４は、被覆部６０３における左右方向中央に形成されている。また被覆部６０３は、図４に示すように、加熱ローラ７の回転軸が通る水平面Ｒ１４０よりも上側で、かつ、加熱ローラ７の回転軸が通る鉛直面Ｒ１４１より加熱ローラ７の回転方向上流側における加熱ローラ７の表面を覆う第１フレーム６０５と、加熱ローラ７の回転軸が通る水平面Ｒ１４０よりも上側で、かつ、加熱ローラ７の回転軸が通る鉛直面Ｒ１４１より加熱ローラ７の回転方向下流側における加熱ローラ７の表面を覆う第２フレーム６０６とを有している。
【００３７】
第１フレーム６０５の加熱ローラ７の回転方向上流側における端縁とその端縁と対向する加熱ローラ７の表面との距離Ｘ１は、後述する法線Ｃ１３３が通る第２フレーム６０６の部分と法線Ｃ１３３が通る加熱ローラ７の表面との距離Ｘ２より短くなるように構成されている。
【００３８】
＜支持部材の構成＞
支持部材９には、図３、図４に示すように、左側固定ネジ１２ａおよび右側固定ネジ１２ｂが挿通される左側固定ネジ挿通穴９１Ｌおよび右側固定ネジ挿通穴９１Ｒと、温度検知手段固定ネジ１２ｃにより温度検知手段１０を支持部材９に固定して位置を調整する調整穴の一例としての調整ネジ穴９２とが同一平面上に形成されている。支持部材９は、ステンレスなどの鋼板から平板形状に形成されている。
【００３９】
左側固定ネジ挿通穴９１Ｌは、固定部６０１の左側固定ネジ穴６０２Ｌに対応するように配置されている。また右側固定ネジ挿通穴９１Ｒは、固定部６０１の右側固定ネジ穴６０２Ｒに対応するように配置されている。
【００４０】
調整ネジ穴９２は、支持部材９の左右方向中央に形成されている。調整ネジ穴９２には、ネジ溝が形成されている。また調整ネジ穴９２の軸線Ｃ１３０は、図２に示すように、左側固定ネジ穴６０２Ｌの軸線Ｃ１３１および右側固定ネジ穴６０２Ｒの軸線Ｃ１３２と平行となるように形成されている。
【００４１】
＜温度検知手段の構成＞
温度検知手段１０は、図４に示すように、非接触型の温度検知センサであり、定着フレーム６００内の雰囲気温度により加熱ローラの表面温度を検知している。温度検知手段１０は、固定ネジ１２ｃにより支持部材９に支持される基端部１０１と、基端部１０１から後方へ延出した取付部１０３とを備えている。
【００４２】
基端部１０１には、温度検知手段固定ネジ１２ｃを挿通する温度検知手段固定ネジ挿通穴１０２が形成されている。
【００４３】
取付部１０３には、加熱ローラ７の温度を検知するためのサーミスタ１０４が取り付けられている。
【００４４】
サーミスタ１０４は、加熱ローラ７の回転軸が通る水平面Ｒ１４０よりも上側で、かつ、加熱ローラ７の回転軸が通る鉛直面Ｒ１４１よりも加熱ローラ７の回転方向下流側の領域において、水平面Ｒ１４０よりも鉛直面Ｒ１４１に近い位置に配置されている。またサーミスタ１０４は、サーミスタ１０４と対向する加熱ローラ７の表面における法線Ｃ１３３と、支持部材９に形成された調整ネジ穴９２の軸線Ｃ１３０とが平行となるように配置されている。
【００４５】
支持部材９と温度検知手段１０の基端部１０１との間には、基端部１０１を上側に付勢する板バネ１１が配置されている。板バネ１１は、鋼板からなり、図２に示すように台形状に屈曲されている。そして、板バネ１１の上面に基端部１０１が積載されている。また板バネ１１の上面には、温度検知手段固定ネジ１２ｃを挿通する挿通穴１１１が形成されている。
【００４６】
基端部１０１と板バネ１１は、温度検知手段固定ネジ１２ｃが、基端部１０１の温度検知手段固定ネジ挿通穴１０２および板バネ１１の挿通穴１１１を挿通し、支持部材９の調整ネジ穴９２に螺合されることによって、支持部材９に固定される。
【００４７】
＜温度検知手段の組み付け動作＞
温度検知手段１０の基端部１０１と板バネ１１は、温度検知手段固定ネジ１２ｃによって、支持部材９に装着される。これにより、板バネ１１から上側へ向かう付勢力に反して、温度検知手段固定ネジ１２ｃが上側から押圧することにより、基端部１０１は支持部材９に対してＸＹ方向および左右方向に位置決めされる。
【００４８】
そして、右側固定ネジ１２ｂを支持部材９の右側ネジ挿通穴９１Ｒに挿通し、右側固定部６０１Ｒの右側ネジ穴６０２Ｒに螺合させる。同様に左側固定ネジ１２ａを支持部材９の左側ネジ挿通穴９１Ｌに挿通し、左側固定部６０１Ｌの左側ネジ穴６０２Ｌに螺合させる。これにより、支持部材９は、両側固定ネジ１２ａ、１２ｂが両側固定ネジ穴６０２Ｒ、６０２Ｌに螺合されることにより固定される。その結果、加熱ローラ７とサーミスタ１０４との左右方向および前後方向の位置決めがなされる。
【００４９】
次に、ＸＹ方向における温度検知手段１０のサーミスタ１０４と加熱ローラの表面との距離を調整する。温度検知手段固定ネジ１２ｃが調整されると、サーミスタ１０４は板バネ１１の付勢力に応じて調整ネジ穴９２の軸線方向Ｃ１３０に沿って移動する。
【００５０】
＜作用効果＞
サーミスタ１０４が、加熱ローラ７の回転軸が通る水平面Ｒ１４０よりも上側で、かつ、前記加熱ローラ７の回転軸が通る鉛直面Ｒ１４１よりも加熱ローラ７の回転方向下流側の領域において、水平面Ｒ１４０よりも鉛直面Ｒ１４１に近い位置に配置されているので、加熱ローラ７が回転したときに加熱ローラ７から温まった空気が加熱ローラ７の回転方向下流側に移動しても、正確に加熱ローラ７の表面温度を検知することができる。
【００５１】
また、加熱ローラ７の回転方向上流側における第１フレーム６０５の端縁と加熱ローラ７との距離Ｘ１は、法線Ｃ１３３が通る第２フレーム６０６の部分と加熱ローラ７の表面との距離Ｘ２より短いので、第１フレーム６０５の端縁と加熱ローラ７の表面との間から入る空気を規制することができる。これにより、サーミスタは、加熱ローラ７から温まった空気がフレーム部材の外から入った空気に影響されないため、より正確に加熱ローラ７の表面温度を検知することができる。
【００５２】
また、両側固定ネジ穴の軸線Ｃ１３１，Ｃ１３２、調整ネジ穴の軸線Ｃ１３０およびサーミスタと対向する加熱ローラの表面における法線Ｃ１３３が平行になるように構成されているので、温度検知手段固定ネジ１２ｃにより加熱ローラ７とサーミスタ１０４との間の距離を調整するときに、サーミスタ１０４が調整ネジ穴９２の軸線Ｃ１３０に沿って移動する。これにより、サーミスタ１０４から加熱ローラ７の表面までの距離を精度よく調整することができる。
【００５３】
また、両側固定ネジ挿通穴９１Ｒ，９１Ｌと調整ネジ穴９２は、支持部材９の同一平面状に形成されているので、温度検知手段１０を支持部材９の平面と平行に定着フレーム６００に固定することができる。つまり、支持部材９を折り曲げて温度検知手段１０を支持部材９に固定することがないために、支持部材９の折り曲げによる誤差がないので、支持部材９が異なってもサーミスタ１０４と加熱ローラ７の表面との距離のズレを少なくすることができる。これにより、支持部材９に温度検知手段１０を組み付けるときに、簡単に精度よく位置調整ができる。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・レーザプリンタ、２・・・本体筐体、６・・・定着部、６００・・・定着フレーム、６０１Ｌ・・・左側固定部、６０１Ｒ・・・右側固定部、６０２Ｌ・・・左側固定ネジ穴、６０２Ｒ・・・右側固定ネジ穴、６０３・・・被覆部、６０４・・・温度検知手段搭載部、６０５・・・第１フレーム、６０６・・・第２フレーム、７・・・加熱ローラ、９・・・支持部材、９１Ｌ・・・左側固定ネジ挿通穴、９１Ｒ・・・右側固定ネジ挿通穴、９２・・・調整ネジ穴、１０・・・温度検知手段、１０１・・・基端部、１０２・・・温度検知手段固定ネジ挿通穴、１０４・・・サーミスタ、１１・・・板バネ、１２ａ・・・左側固定ネジ、１２ｂ・・・右側固定ネジ、１２ｃ・・・温度検知手段固定ネジ
Ｃ１３０・・・調整ネジ穴９２の軸線、Ｃ１３１・・・左側固定ネジ穴６０２Ｌの軸線、Ｃ１３２・・・右側固定ネジ穴６０２Ｒの軸線、Ｃ１３３・・・サーミスタ１０４と対向する加熱ローラの表面における法線、Ｒ１４０・・・加熱ローラ７の回転軸が通る水平面、Ｒ１４１・・・加熱ローラ７の回転軸が通る鉛直面
【図１】
2011048190.tif 000003
【図２】
2011048190.tif 000004
【図３】
2011048190.tif 000005
【図４】
2011048190.tif 000006