(57)【要約】【課題】定着装置内のロールとベルトとにより形成されるニップ部の温度を、ロールに接触することなく接触型温度センサによって検出する。【解決手段】ベルト９３は、弾性を有する部材からなり、無張力で押圧部９４を覆うように設けられ、押圧部９４により加熱ロール９２に対して押圧され、加熱ロール９２の回転に従動して回転する。ニップヘッド１０８は、パッド受け１１４が形成された所定の剛性の角柱状の部材であり、パッド１１０の下流側でベルト９３を加熱ロール９２に向けて押圧する。ニップヘッド１０８には、略中央にサーミスタ１１２が埋め込まれている。サーミスタ１１２は、加熱ロール９２とベルト９３とが形成するニップ部の略中央でベルト９３の内面に接触して、ベルト９３を介して加熱ロール９２の温度を検出する。パッド１１０は、ベルト９３を加熱ロール９２に向けて押圧し、ベルト９３を挟んで加熱ロール９２の外周面に応じて変形する。【選択図】図２
2008046443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するロールと、このロールに接触しつつ回転する無端のベルトと、このベルトを前記ロールに向けて押圧する押圧部と、前記ロールを昇温させることにより、前記ロールと前記ベルトとの間を通る記録媒体に形成された現像剤像を加熱する加熱手段と、前記ベルトを介して前記ロールの温度を検出する接触型温度センサとを有する定着装置。
【請求項２】
前記接触型温度センサは、前記押圧部に設けられている請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記接触型温度センサは、前記ロールと前記ベルトとの間を通る記録媒体に対し、前記ベルトを挟んで対向するように配置されている請求項１又は２記載の定着装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか記載の定着装置を有する画像形成装置。
【請求項５】
前記ロールに接触して前記ロールの温度を検出するロール接触温度センサと、このロール接触温度センサの検出結果に応じて前記加熱手段を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記接触型温度センサの検出結果を用いて前記ロール接触温度センサの検出結果を補完する請求項４記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に形成された現像剤像を定着させる定着装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、定着ヒータを保持するヒータホルダに定着ベルトを外嵌させ、定着ベルトを介して定着ヒータの下向き面を加圧ロールに圧接させて加熱定着に必要なニップ部を形成し、定着ヒータに対して非接触で温度を検知する第一の温度検出手段と、定着ヒータの加熱面側とは反対面側に接触させた第二の温度検出手段とを備え、加熱面と通電により発熱する抵抗発熱体との沿面距離を２．０ｍｍ以上とする定着装置を開示する。また、特許文献２は、発熱源を有する定着ロールに接触して加圧する無端状ベルトを押圧する加圧部材の温度を検知し、制御条件を変更する定着装置を開示する。また、特許文献３は、圧力付与部材により加熱定着ロールの周面にエンドレスベルトを当接させてニップを形成し、温度センサによって加熱定着ロールの表面の温度を計測する定着装置を開示する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−０５４１８３号公報
【特許文献２】特開２００５−３００９１５号公報
【特許文献３】特開２００２−２０７３８９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、定着装置内のロールとベルトとにより形成されるニップ部の温度を、ロールに接触することなく接触型温度センサによって検出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、回転するロールと、このロールに接触しつつ回転する無端のベルトと、このベルトを前記ロールに向けて押圧する押圧部と、前記ロールを昇温させることにより、前記ロールと前記ベルトとの間を通る記録媒体に形成された現像剤像を加熱する加熱手段と、前記ベルトを介して前記ロールの温度を検出する接触型温度センサとを有する定着装置にある。
【０００６】
好適には、前記接触型温度センサは、前記押圧部に設けられている。
【０００７】
また、好適には、前記接触型温度センサは、前記ロールと前記ベルトとの間を通る記録媒体に対し、前記ベルトを挟んで対向するように配置されている。
【０００８】
また、本発明の第２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。
【０００９】
好適には、前記ロールに接触して前記ロールの温度を検出するロール接触温度センサと、このロール接触温度センサの検出結果に応じて前記加熱手段を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記接触型温度センサの検出結果を用いて前記ロール接触温度センサの検出結果を補完する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、定着装置内のロールとベルトとにより形成されるニップ部の温度を、ロールに接触することなく接触型温度センサによって精度良く検出することができるとともに、非接触型温度センサを用いるよりコストダウンすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
なお、本実施形態では、中間転写ベルトなどの中間転写体６４を用いたフルカラーの画像形成装置１０を具体例として説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、中間転写体を用いずに、１つの感光体から紙などの記録媒体に画像を直接転写するものであってもよい。
【００１２】
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の上部には、回動支点１４を中心に回動自在の開閉カバー１６が設けられている。画像形成装置本体１２の下部には、例えば１段の記録媒体供給ユニット１８が配置されている。記録媒体供給ユニット１８は、記録媒体供給ユニット本体２０と、記録媒体が収納される記録媒体供給カセット２２とを有する。記録媒体供給カセット２２の奥端近傍上部には、記録媒体供給カセット２２から記録媒体を供給するフィードロール２４、及び、供給される記録媒体を１枚ずつ捌くリタードロール２６が配置されている。
【００１３】
搬送路２８は、フィードロール２４から排出口３０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の裏側（図１の右側面）近傍にあって、記録媒体供給ユニット１８から後述する定着装置９０まで略垂直に形成されている。この搬送路２８の定着装置９０の上流側に後述する二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２とが配置され、二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２の上流側にレジストロール３２が配置されている。また、搬送路２８の排出口３０の近傍には排出ロール３４が配置されている。
【００１４】
したがって、記録媒体供給ユニット１８の記録媒体供給カセット２２からフィードロール２４により送り出された記録媒体は、リタードロール２６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、レジストロール３２により一時停止され、タイミングをとって後述する二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間を通って現像剤像（トナー像）が転写され、この転写された現像剤像が定着装置９０により定着され、排出ロール３４により排出口３０から開閉カバー１６の上部に設けられた排出部３６へ排出される。この排出部３６は、排出口部分が低く、正面方向（図１の左方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜している。
【００１５】
画像形成装置本体１２には、例えば略中央部にロータリ現像装置３８が配置されている。ロータリ現像装置３８は、現像器本体４０内にイエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、シアン（Ｃｙａｎ）及び黒（Ｂｌａｃｋ）の４色の現像剤像をそれぞれ形成する現像器４２ａ〜４２ｄを有し、ロータリ現像装置中心４４を中心として左回り（図１において反時計回り）に回転する。現像器４２ａ〜４２ｄそれぞれは、現像ロール４６ａ〜４６ｄを有し、例えばコイルスプリングなどの弾性体４８ａ〜４８ｄにより、現像器本体４０の法線方向に押圧されている。
【００１６】
ロータリ現像装置３８には、例えば感光体からなる像担持体５０が当接するように配置されており、現像ロール４６ａ〜４６ｄは、像担持体５０に当接していない状態で、それぞれの外周の一部が現像器本体４０の外周から半径方向に、例えば２ｍｍ突出している。また、現像ロール４６ａ〜４６ｄそれぞれの両端には、現像ロール４６ａ〜４６ｄの直径よりもわずかに大きい直径のトラッキングロール（図示せず）が現像ロール４６ａ〜４６ｄと同軸で回転するように設けられている。つまり、現像ロール４６ａ〜４６ｄのトラッキングロールが像担持体５０の両端に設けられたフランジ（図示せず）に当接し、現像ロール４６ａ〜４６ｄと像担持体５０との間に所定の隙間が形成され、像担持体５０上の潜像がそれぞれの色のトナーで現像される。
【００１７】
像担持体５０の下方には、該像担持体５０を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置５２が設けられている。また、像担持体５０には、該像担持体５０の回転方向の帯電装置５２よりも上流側に像担持体用クリーナ５４が当接している。像担持体用クリーナ５４は、例えば一次転写後に像担持体５０に残留するトナーを掻き取るクリーニングブレード５６と、クリーニングブレード５６が掻き取ったトナーを回収するトナー回収ボトル５８とから構成される。
なお、トナー回収ボトル５８の背面側（図１において右側）は、例えばリブなどが形成され、記録媒体が滑らかに搬送されるように曲面にされて搬送路２８の一部を形成している。
【００１８】
ロータリ現像装置３８の下方には、帯電装置５２により帯電された像担持体５０に、レーザ光などの光線により潜像を書き込む露光装置６０が配置されている。また、ロータリ現像装置３８の上方には、ロータリ現像装置３８によって可視化された現像剤像を一次転写位置で一次転写され、後述する二次転写位置まで搬送する中間転写装置６２が設けられている。
【００１９】
中間転写装置６２は、例えば中間転写ベルトなどの中間転写体６４、一次転写ロール６６、ラップインロール６８、ラップアウトロール７０、二次転写バックアップロール７２、スクレーパバックアップロール７４及びブラシバックアップロール７６から構成される。中間転写体６４は、例えば弾性を有し、ロータリ現像装置３８の上方で長辺と短辺とを有するように略扁平に張られている。中間転写体６４の上面側の長辺は、例えば画像形成装置本体１２の上部に設けられた排出部３６に対して略平行となるように張られている。また、中間転写体６４は、該中間転写体６４の長辺下方で一次転写ロール６６の上流に配置されたラップインロール６８と、一次転写ロール６６の下流に配置されたラップアウトロール７０との間で像担持体５０にラップ状に当接する一次転写部（像担持体ラップ領域）を有し、像担持体５０に所定の範囲だけ巻きついて、像担持体５０の回転に従動する。このように、中間転写体６４は、一次転写ロール６６によって像担持体５０上の現像剤像を例えばイエロー、マゼンタ、シアン、黒の順に重ねて一次転写され、この一次転写された現像剤像を後述する二次転写ロール８０に向けて搬送する。
さらに、中間転写体６４の裏側（図１の右側面）には、ラップアウトロール７０及び二次転写バックアップロール７２により、平面部（短辺）が形成されており、この平面部が二次転写部となって搬送路２８に臨むようにされている。
【００２０】
スクレーパバックアップロール７４は、二次転写後に中間転写体６４に残留するトナーを後述するスクレーパ８４が掻き取ることを補助し、ブラシバックアップロール７６は、二次転写後に中間転写体６４に残留するトナーを後述するブラシロール８６が掻き取ることを補助する。
【００２１】
中間転写体６４の長辺上方には、例えば反射型フォトセンサなどのセンサ７８が開閉カバー１４の裏面（内側）に固定されることによって設けられている。センサ７８は、中間転写体６４上に形成されたトナーのパッチを読取り、中間転写体６４の回転方向における位置を検出するとともに、トナーの濃度検知を行う。
【００２２】
中間転写装置６２の二次転写バックアップロール７２には、搬送路２８を挟んで二次転写ロール８０が対峙している。つまり、二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間が二次転写部における二次転写位置となっており、二次転写ロール８０は、二次転写バックアップロール７２の補助により、中間転写体６４に一次転写された現像剤像を二次転写位置で記録媒体に二次転写する。ここで、二次転写ロール８０は、中間転写体６４が３回転する間、すなわちイエロー、マゼンタ、シアンの３色の現像剤像を搬送する間は中間転写体６４から離間しており、黒の現像剤像が転写されると中間転写体６４に当接するようにされている。
【００２３】
中間転写体６４の反像担持体側端には、中間転写体用クリーナ８２が当接するように設けられている。中間転写体用クリーナ８２は、例えば二次転写後に中間転写体６４に残留するトナーを掻き取ってクリーニングするスクレーパ８４、スクレーパ８４によるクリーニング後に残ったトナーをさらに掻き取るブラシロール８６、スクレーパ８４及びブラシロール８６によって掻き取られたトナーを回収するトナー回収ボトル８８から構成される。スクレーパ８４は、例えばステンレスの薄板からなり、トナーとは逆極性の電圧がかけられている。ブラシロール８６は、例えば導電性の処理がなされたアクリルなどのブラシからなる。また、中間転写体６４が現像剤像を搬送する間は、スクレーパ８４及びブラシロール８６は、中間転写体６４から離間しており、所定のタイミングでこれらが一体となって中間転写体６４に当接するようにされている。
【００２４】
二次転写位置の上方には、定着装置９０が配置されている。定着装置９０は、例えば加熱ロール９２と、この加熱ロール９２に接触しつつ回転する無端のベルト９３と、このベルト９３を加熱ロール９２に向けて押圧する押圧部９４とを有し、加熱ロール９２とベルト９３とが形成するニップ部を通過する記録媒体に二次転写された現像剤像を記録媒体に定着させる。なお、押圧部９４は、例えばバネなどの図示しない弾性部材により、加熱ロール９２に向けて付勢されている。また、定着装置９０内には、例えば現像剤像を定着された記録媒体を排出する排出ロール３４が設けられている。
【００２５】
像形成ユニット９６は、中間転写装置６２、像担持体５０、帯電装置５２、像担持体用クリーナ５４及び中間転写体用クリーナ８２を一体化したものである。この像形成ユニット９６は、開閉カバー１６の排出部３６の直近下方に配置され、画像形成装置本体１２に対して着脱自在となっており、開閉カバー１６を開くことにより着脱される。
【００２６】
また、画像形成装置１０の内部には、画像形成装置１０を構成する各部を制御する制御部９８が設けられている。
【００２７】
次に定着装置９０について詳述する。
図２は、定着装置９０の構成を示す断面図である。定着装置９０は、定着装置本体１００を有し、この定着装置本体１００内に例えば上述した排出ロール３４、加熱ロール９２、ベルト９３及び押圧部９４が収納されている。
加熱ロール９２は、定着装置本体１００に対して回転自在に支持されており、図示しない駆動部からの駆動力によって回転する。加熱ロール９２内には例えばランプからなるヒータ１０２が配置されており、ヒータ１０２は、制御部９８の制御に応じて加熱ロール９２を昇温させる。また、加熱ロール９２には、上述したニップ部の両端側の記録媒体が通過しない領域（非通紙部）の温度を検出するサーミスタ（ロール接触温度センサ）１０３がそれぞれ摺接するように設けられている。加熱ロール９２は、サーミスタ１０３が検出した温度に応じて制御部９８がヒータ１０２を制御することにより、温度を制御されている。
【００２８】
ベルト９３は、例えばゴムなどの弾性を有する部材からなり、例えば無張力で押圧部９４を覆うように設けられ、押圧部９４により加熱ロール９２に対して押圧され、加熱ロール９２の回転に従動して回転する。
【００２９】
押圧部９４は、支持部材１０４、ガイド部材１０６、ニップヘッド１０８、パッド１１０、及びニップヘッド１０８に設けられたサーミスタ１１２を有し、全体として略ロール状にされている。支持部材１０４は、押圧部９４の中子となっており、ガイド部材１０６及びニップヘッド１０８を支持する。ガイド部材１０６は、ニップヘッド１０８とともに押圧部９４の外郭を構成する。
【００３０】
ニップヘッド１０８は、図３に示すようにパッド受け１１４が形成された所定の剛性を有する略角柱状の部材であり、パッド１１０の下流側でベルト９３を加熱ロール９２に向けて押圧する。また、ニップヘッド１０８には、略中央にサーミスタ１１２が埋め込まれている。サーミスタ１１２は、加熱ロール９２とベルト９３とが形成するニップ部の略中央でベルト９３の内面に接触して、ベルト９３を介して加熱ロール９２の温度を検出し、制御部９８に対して出力する。なお、サーミスタ１１２が検出する加熱ロール９２の温度は、制御部９８によって補正されるものであってもよい。パッド１１０は、パッド受け１１４に嵌合される弾性を有する部材であり、加熱ロール９２とベルト９３とが所定幅のニップ部を形成するように、ベルト９３を加熱ロール９２に向けて押圧し、ベルト９３を挟んで加熱ロール９２の外周面に応じて変形する。
【００３１】
このように、サーミスタ１１２は、加熱ロール９２とベルト９３とが形成するニップ部の略中央の温度を検出することによって精度良く検出でき、例えば定着装置９０内に記録媒体が詰まった場合など、ニップ部の中央近傍の異常温度上昇を検出することができ、定着装置９０における発煙及び発火を防止することができる。また、制御部９８は、サーミスタ１１２の検出結果を用いてサーミスタ１０３の検出結果を補完し、ヒータ１０２を制御するようにされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【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を示す断面図である。
【図３】サーミスタが埋め込まれたニップヘッドを示す図であって、（Ａ）はニップヘッドの形状を示す斜視図であり、（Ｂ）はニップヘッドの断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０    画像形成装置
３８    ロータリ現像装置
５０    像担持体
５２    帯電装置
５４    像担持体クリーナ
６０    露光装置
６２    中間転写装置
６４    中間転写体
８０    二次転写ロール
９０    定着装置
９２    加熱ロール
９３    ベルト
９４    押圧部
９８    制御部
１００    定着装置本体
１０２    ヒータ
１０３    サーミスタ
１０４    支持部材
１０６    ガイド部材
１０８    ニップヘッド
１１０    パッド
１１２    サーミスタ
１１４    パッド受け
【図１】
2008046443.tif 000003
【図２】
2008046443.tif 000004
【図３】
2008046443.tif 000005