(57)【要約】【解決課題】接触式の温度検知手段を、非接触式の温度検知手段として用いた場合でも、部品コストや取り付けの作業コストをアップさせることなく、温度検知精度及び応答性を向上させることが可能な定着装置を提供することを課題とする。【解決手段】温度検知素子を被検知部材に接触させて用いる接触式温度検知手段を、被検知部材から離間させて配置した非接触式温度検知手段として用いる定着装置において、前記接触式温度検知手段の温度検知素子の部分を、被検知部材の表面に対して近接させて一定の距離に支持する支持部材を設けるように構成して課題を解決した。【選択図】  図１
2004354522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度検知素子を被検知部材に接触させて用いる接触式温度検知手段を、被検知部材から離間させて配置した非接触式温度検知手段として用いる定着装置において、
前記接触式温度検知手段の温度検知素子の部分を、被検知部材の表面に対して近接させて一定の距離に支持する支持部材を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記支持部材は、合成樹脂又は金属によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記支持部材は、温度検知素子の部分と接触する先端部が鋭利に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の定着装置。
【請求項４】
温度検知素子を被検知部材に接触させて用いる接触式温度検知手段を、被検知部材から離間させて配置した非接触式温度検知手段として用いる定着装置において、
前記接触式温度検知手段の温度検知素子の部分に被検知部材からの熱を集める集熱部材を、前記温度検知素子の背面側に設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
前記集熱部材は、金属板によって形成されていることを特徴とする請求項４記載の定着装置。
【請求項６】
前記集熱部材は、凹面状に形成された反射部材からなることを特徴とする請求項４記載の定着装置。
【請求項７】
前記集熱部材は、温度検知素子の周囲を覆う隔壁によって形成されていることを特徴とする請求項４記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる定着装置に関し、特に、記録媒体上のトナー像を加熱定着する定着装置に関するものである。
【０００２】
【特許文献１】特開平１１−１３３７９６号公報
【０００３】
【従来の技術】
従来、上記電子写真方式を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる定着装置としては、内部に加熱源を有する加熱ロールに、加圧ロールや定着ベルトを圧接し、これら加熱ロールと加圧ロールや定着ベルトとの間に形成されるニップ部に、未定着トナー像を担持した記録用紙を通過させることにより、未定着トナー像を熱及び圧力によって記録用紙上に定着させるように構成したものがある。
【０００４】
かかる定着装置では、例えば、加熱ロールの表面温度を、当該加熱ロールの非通紙部である端部に設けた接触式の温度センサーによって検知し、加熱源への通電を制御することにより、加熱ロールの通紙部の表面温度が所定の温度になるように予測制御するように構成されている。
【０００５】
また、上記定着装置では、加熱ロールの異常な昇温を防止するため、当該加熱ロールの軸方向に沿った中央部に、サーモスタット等の過熱防止手段を配置し、加熱ロールの表面温度が異常に上昇した場合に、加熱源への通電を遮断することによって、記録用紙が発火したりするのを確実に防止するようになっている。
【０００６】
ところで、上記画像形成装置に使用される定着装置の場合、フルカラーの画像を比較的高い生産性で形成するためには、加熱ロールの内部に配設される加熱源として発熱量の大きなものを使用するとともに、加熱ロールの回転速度を増速させる必要がある。
【０００７】
すると、上記加熱ロールの表面温度を検出する温度センサーとして、加熱ロールの非通紙部である端部に設けた接触式の温度センサーを用い、加熱ロールの通紙部の表面温度を予測制御するように構成した場合には、加熱ロールの通紙部の温度を直接検知するものではないため、加熱ロールの通紙部が異常に昇温する虞れが生じるという問題点を招来することになる。
【０００８】
そこで、上記の問題点を解決するため、特開平１１−１３３７９６号公報に開示されているように、加熱ロールの通紙部の中央に、非接触式の温度センサーを配置し、当該非接触式の温度センサーによって、加熱ロールの通紙部中央の温度を検知し、加熱源への通電を制御することにより、加熱ロールの通紙部が異常に昇温する虞れが生じるのを防止することが考えられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平１１−１３３７９６号公報に開示されているように、加熱ロールの通紙部の中央に、非接触式の温度センサーを配置した場合には、安価な接触式の温度センサーに比較して、非接触式の温度センサーの価格が４〜５倍程度するため、コストアップを招くという問題点を有している。
【００１０】
そこで、かかる問題点を回避するためには、安価な接触式の温度センサーを、非接触式の温度センサーとして用いることが考えられる。
【００１１】
しかし、安価な接触式の温度センサーを、非接触式の温度センサーとして用いた場合には、接触式の温度センサーは、本来、被検知部材に接触させて用いるものであるため、被検知部材に接触させないで用いると、温度検知精度及び応答性が低下し、加熱ロールの表面温度を所定の温度に精度良く制御することができないという問題点を有している。
【００１２】
また、上記接触式の温度センサーを、非接触式の温度センサーとして用いた場合には、温度検知精度及び応答性を確保するために、接触式の温度センサーと被検知部材との距離を、近接させた状態でなおかつ一定に保たなければならず、温度センサーの検知素子の位置精度と、温度センサー自体の取り付け精度が要求され、部品コストや取り付けの作業コストがアップするという問題点を有してい  る。
【００１３】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、接触式の温度検知手段を、非接触式の温度検知手段として用いた場合でも、部品コストや取り付けの作業コストをアップさせることなく、温度検知精度及び応答性を向上させることが可能な定着装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、温度検知素子を被検知部材に接触させて用いる接触式温度検知手段を、被検知部材から離間させて配置した非接触式温度検知手段として用いる定着装置において、前記接触式温度検知手段の温度検知素子の部分を、被検知部材の表面に対して近接させて一定の距離に支持する支持部材を設けるように構成されている。
【００１５】
ここで、接触式温度検知手段の温度検知素子の部分とは、温度検知素子そのものであっても良いし、温度検知素子の近傍の部分であっても良い。
【００１６】
上記温度検知素子としては、例えば、サーミスタや熱電対などが用いられる。
【００１７】
また、請求項２に記載された発明は、前記支持部材が、合成樹脂又は金属によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の定着装置である。
【００１８】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記支持部材は、温度検知素子の部分と接触する先端部が鋭利に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の定着装置である。
【００１９】
又、請求項４に記載された発明は、温度検知素子を被検知部材に接触させて用いる接触式温度検知手段を、被検知部材から離間させて配置した非接触式温度検知手段として用いる定着装置において、前記接触式温度検知手段の温度検知素子の部分に被検知部材からの熱を集める集熱部材を、前記温度検知素子の背面側に設けたことを特徴とする定着装置である。
【００２０】
更に、請求項５に記載された発明は、前記集熱部材が、金属板によって形成されていることを特徴とする請求項４記載の定着装置である。
【００２１】
また、請求項６に記載された発明は、前記集熱部材が、凹面状に形成された反射部材からなることを特徴とする請求項４記載の定着装置である。
【００２２】
さらに、請求項７に記載された発明は、前記集熱部材が、温度検知素子の周囲を覆う隔壁によって形成されていることを特徴とする請求項４記載の定着装置である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置を画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示すものである。
なお、このタンデム型のフルカラープリンタは、小型のフルカラープリンタとしての特徴を有するものであり、しかも、フルカラーの画像を高い生産性（例えば、Ａ４サイズで２４枚／分）でプリントすることが可能となっている。
【００２５】
図２において、０１はタンデム型のフルカラープリンタの本体を示すものであ  り、このプリンタ本体０１の内部には、大別して、フルカラーの画像形成を行うプリントヘッドデバイス（Ｐｒｉｎｔ  Ｈｅａｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  ）０２と、このプリントヘッドデバイス０２の像担持体としての４つの感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４に画像露光を施す露光装置としてのＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ  ）０３と、上記プリントヘッドデバイス０２の各色の現像装置４１，  ４２，  ４３，  ４４に対応する色のトナーを供給する４つのトナーボックス０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｃ，０４Ｋ  と、上記プリントヘッドデバイス０２に記録媒体としての記録用紙Ｐを供給する給紙カセット０５と、上記プリントヘッドデバイス０２からトナー像が転写された記録用紙Ｐに対して、定着処理を施す定着装置７０と、この定着装置７０によって片面に画像が定着された記録用紙Ｐを、表裏を反転した状態で、再度プリントヘッドデバイス０２の転写部へと搬送する両面用搬送経路０７と、プリンタ本体０１の外部から所望の記録用紙Ｐを給紙する手差し給紙手段０８と、プリンタの動作を制御するコントローラ０９と、画像信号に対して画像処理を施す画像処理回路や高圧電源回路等からなる電気回路１０とが設けられている。なお、図２中、Ｔは画像が形成された記録用紙Ｐを排出する排出トイレを示すものであり、この排出トイレＴ  は、プリンタ本体０１の上部に一体的に配置されている。
【００２６】
上記プリンタ本体０１の内部に配設される種々の部材のうち、露光装置としてのＲＯＳ０３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した画像データに基づいて点灯駆動される４つの半導体レーザや、これら４つの半導体レーザから出射される４本のレーザ光を、偏向走査するためのポリゴンミラーやｆ−θレンズ、あるいは複数枚の反射ミラーなどから構成されている。
【００２７】
図３はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタのプリントヘッドデバイスを示すものである。尚、図３中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。
【００２８】
このプリントヘッドデバイス０２は、図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム（像担持体）１  １，  １２，  １３，  １４  を有する画像形成ユニット１，  ２，  ３，  ４と、これら感光体ドラム１  １，１２，  １３，  １４に接触する一次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置）２１，  ２２，  ２  ３，２４と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１，  ３２，  ３３，  ３４を照射するＲＯＳ（露光装置）０３（図２参照）と、上記感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４上に形成された静電潜像を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーで現像する現像装置４１，  ４２，  ４３，  ４４と、上記４つの感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４のうちの２つの感光体ドラム１１，  １２に接触する第１の一次中間転写ドラム（中間転写体）５１及び他の２つの感光体ドラム１３，  １４に接触する第２の一次中間転写ドラム（中間転写体）５２と、上記第１、第２の一次中間転写ドラム５１，  ５２に接触する二次中間転写ドラム（中間転写体）５３と、この二次中間転写ドラム５３に接触する最終転写ロール（転写部材）６０とで、その主要部が構成されている。
【００２９】
感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４は、共通の接平面Ｍ  を有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２は、各回転軸が該感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４軸に対し平行かつ所定の対称面を境界とした面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム５３は、該感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４と回転軸が平行であるように配置されている。
【００３０】
各色毎の画像情報に応じた信号は、電気回路１０（図２参照）に配設された画像処理回路によりラスタライジングされてＲＯＳ０３に入力される。このＲＯＳ０３では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１，  ３２，  ３３，  ３４が変調され、対応する色の感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４に照射される。
【００３１】
上記各感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４としては、例えば、直径２０ｍｍのＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４は、例えば、１５１ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転駆動される。上記感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４の表面は、図３に示すように、接触型帯電装置としての帯電ロール２１，  ２２，  ２３，  ２４に、約−８４０ＶのＤＣ電圧を印加することによって、例えば約−３００Ｖ程度に帯電される。なお、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。この実施の形態では、近年、電子写真装置で一般に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４の表面を帯電させるために、この実施の形態では、ＤＣのみ印加の帯電方式をとっているが、ＡＣ＋ＤＣ印加の帯電方式を用いても良い。
【００３２】
その後、感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４の表面には、露光装置としてのＲＯＳ０３によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応したレーザ光３１，  ３２，  ３３，  ３４が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４は、ＲＯＳ０３で静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は−６０  Ｖ以下程度にまで除電される。
【００３３】
また、上記感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４の表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置４１，  ４２，  ４３，  ４４によって現像され、感光体ドラム１１，  １２，１３，  １４  上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。
【００３４】
この実施の形態では、現像装置４１，  ４２，  ４３，  ４４として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採用しているが、この発明の適用範囲はこの現像方式に限定されるものではなく、非接触型の現像方式においてもこの発明を充分に適用することができることは勿論である。
【００３５】
現像装置４１，  ４２，  ４３，  ４４には、それぞれ色の異なったイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナーと、キャリアからなる現像剤が充填されている。これらの現像装置４１，  ４２，  ４３，  ４４には、図２に示すよう  に、対応する色のトナーボックス０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｃ，０４Ｋ  からトナーが補給されると、この補給されたトナーは、オーガー４０４  で充分にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール４０１  の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（不図示）が固定した状態で配置されている。この現像ロール４０１  に現像剤を搬送するパドル４０３  によって、当該現像ロール４０１  の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材４０２  によって現像部に搬送される量が規制される。この実施の形態では、上記現像剤の量は、３０〜５０ｇ／ｍ２  であり、また、このとき現像ロール４０１  上に存在するトナーの帯電量は、概ね−２０  〜３５μＣ／ｇ  程度である。
【００３６】
上記現像ロール４０１  上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４と接触している。この現像ロール４０１  にＡＣ＋ＤＣの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール４０１  上のトナーを感光体ドラム１１，  １  ２，  １３，  １４  上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。この実施の形態では、例えば、現像バイアス電圧のＡＣ成分が４  ｋＨｚ、１．５  ｋＶｐｐで、ＤＣ成分が−２３０Ｖ程度に設定されている。
【００３７】
この実施の形態では、上記現像装置４１，  ４２，  ４３，  ４４において、トナーとして略球形状のトナーである所謂”球形トナー”であって、その平均粒径が３〜１０μｍ程度のものが使用され、例えば、ブラック色のトナーの平均粒径は８μｍ、カラートナーの平均粒径は７μｍに設定される。
【００３８】
次に、上記各感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム１１，  １２上に形成されたイエロー（Ｙ）およびマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１上に、感光体ドラム１３，  １４上に形成されたシアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム５２上に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写ドラム５１上には、感光体ドラム１１または１２のどちらから転写された単色像と、感光体ドラム１１及び１２の両方から転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラム５２上にも、感光体ドラム１３，１４  から同様な単色像と二重色像が形成される。
【００３９】
上記第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２  上に感光体ドラム１１，１２，１３，１４  からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０〜５００  Ｖ程度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。この雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知することで簡易的に知ることが可能である。上述のように、トナーの帯電量が−２０  〜３５μＣ／ｇ  の範囲内にあ  り、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２  の表面電位は、＋３８０Ｖ程度が望ましい。
【００４０】
この実施の形態で用いる第１、第２の一次中間転写ドラム５１，  ５２は、例えば、外径が４２ｍｍに形成され、抵抗値は１０８  Ω程度に設定される。第１、第２の一次中間転写ドラム５１，  ５２は、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝１０２  〜１０３  Ω）が、厚さ０．１  〜１０ｍｍ程度に設けられている。更に、第１、第２の中間転写ドラム５１，  ５２の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３  〜１００  μｍの高離型層（Ｒ＝１０５  〜１０９  Ω）として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されてい  る。ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型性であり、高離型層の抵抗値がＲ＝１０５  〜１０９  Ω程度であり、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定されない。
【００４１】
このように第１、第２の一次中間転写ドラム５１，  ５２上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム５３上に静電的に３次転写される。従っ  て、二次中間転写ドラム５３上には、単色像からイエロー（Ｙ）、マゼンタ      （Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。
【００４２】
この二次中間転写ドラム５３上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２  からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００〜１２００Ｖ程度であ  る。この表面電位は、感光体ドラム１１，  １２，  １３，  １４から第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２  と二次中間転写ドラム５３との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２  の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が−２０  〜３５μＣ／ｇ  の範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２  の表面電位が＋３８０Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム５３の表面電位は、＋８８０Ｖ程度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２  と二次中間転写ドラム５３との間の電位差は、＋５００Ｖ程度に設定することが望まし  い。
【００４３】
この実施の形態で用いる二次中間転写ドラム５３は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２  と同じ４２ｍｍに形成され、抵抗値は１０１１Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム５３も第１、第２の一次中間転写ドラム５１，  ５２と同様、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝１０２  〜１０３  Ω）が、厚さ０．１  〜１０ｍｍ程度に設けられている。更に、二次中間転写ドラム５３の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３  〜１００  μｍの高離型層として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで、二次中間転写ドラム５３の抵抗値  は、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２  よりも高く設定する必要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム５３が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２  を帯電してしまい、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２  の表面電位の制御が難しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に材料は限定されない。
【００４４】
次に、上記二次中間転写ドラム５３上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写ロール６０によって、用紙搬送路を通る用紙Ｐに３次転写される。この用紙Ｐは、不図示の紙送り工程を経て用紙搬送ロール９０を通過し、二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像は、定着装置７０によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００４５】
図４はこの実施の形態に係る定着装置の外観を示す斜視図、図５はこの実施の形態に係る定着装置を示す断面図である。
【００４６】
この実施の形態に係る定着装置７０は、図５に示すように、内部に加熱源７０１  を有する加熱部材としての加熱ロール７０２  と、無端ベルト状の定着ベルト７０３  と、前記定着ベルト７０３  が回転自在となるように当該定着ベルト７０３  の両端を支持するベルトガイド部材７０４  と、前記定着ベルト７０３  の内部に配設され、前記加熱ロール７０２  の表面に定着ベルト７０３  を圧接させる圧接部材７０５  と、前記定着ベルト７０３  の内面にオイルを供給するオイル供給部材としてのフェルト部材７０６  とを備えるように構成されている。
【００４７】
上記加熱ロール７０２  は、鉄やステンレス等からなる薄肉円筒状の芯金と、当該芯金の表面に被覆されたシリコンゴム等からなる肉厚０．６５ｍｍ程度の弾性層と、当該弾性層の表面の被覆されたＰＦＡ等からなる肉厚３０μｍ程度の離型層とから構成されている。また、上記加熱ロール７０２  の内部には、加熱源として６５０Ｗのハロゲンランプ７０１  が配設されている。
【００４８】
また、上記定着ベルト７０３  は、ポリイミド等の合成樹脂によって、外径が３０ｍｍ、肉厚が７５μｍの無端ベルト状に形成されており、必要に応じて、表面にＰＦＡ等からなる離型層が設けられる。
【００４９】
さらに、上記ベルトガイド部材７０４  は、図６に示すように、圧接部材７０５  に一体的に組み付けられるように構成されている。
【００５０】
この圧接部材７０５  は、図６及び図７に示すように、合成樹脂製のベルトハウジング７０７  と、当該ベルトハウジング７０７  に嵌合状態に装着される断面略コ字形状の金属製のベルトフレーム７０８  と、定着ベルト７０３  を加熱ロール７０２  に圧接させるためのニップヘッド部材７０９  と、当該ニップヘッド部材７０９  に装着されるパッド部材７１０  とから、主に構成されている。
【００５１】
また、上記ベルトガイド部材７０４  は、図６及び図７に示すように、ベルトフレーム７０８  の両端部に互いに平行に突設された嵌合部７０８ａに嵌合された状態で、ベルトハウジング７０７  の両端部に装着されるようになっている。
【００５２】
さらに、上記オイル供給部材としてのフェルト部材７０６  は、例えば、ノーメックス（商品名）からなり、当該フェルト部材７０６  には、粘度３００ｃｓのアミノＳｉオイル等からなるオイルが、２．０ｇ程度含浸されている。このフェルト部材７０６  は、図５及び図７に示すように、ベルトフレーム７０８  の背面側に接着等の手段によって固定した状態で取り付けられている。
【００５３】
また、上記圧接部材７０５  は、図８に示すように、ベルトガイド部材７０４  を介して、アーム部材７１７  に取り付けられており、このアーム部材７１７  は、コイルスプリング７１８  によって圧接部材７０５  を加熱ロール７０２  に所定の圧力で圧接させるように構成されている。なお、図７及び図８中、７１９  は定着ベルト  ７０３と０  圧接部材７０５  との間に介在される合成樹脂製のフィルム状のシート部材を示しており、やはり、定着ベルト７０３  と圧接部材７０５  との間の摩擦を低減するものであるが、必ずしも設けなくとも良い。
【００５４】
ところで、この実施の形態に係る定着装置は、温度検知素子を被検知部材に接触させて用いる接触式温度検知手段を、被検知部材から離間させて配置した非接触式温度検知手段として用いる定着装置において、前記接触式温度検知手段の温度検知素子の部分を、被検知部材の表面に対して近接させて一定の距離に支持する支持部材を設けるように構成されている。
【００５５】
また、上記支持部材は、例えば、合成樹脂又は金属によって形成される。
【００５６】
さらに、上記支持部材は、例えば、温度検知素子と接触する先端部が鋭利に形成される。
【００５７】
すなわち、この実施の形態では、図１及び図５に示すように、加熱ロール７０２  の表面と間隙を介して対向するように、当該加熱ロール７０２  の表面温度を検知する温度検知手段としての温度センサー７２０  が配設されている。この温度センサー７２０  は、加熱ロール７０２  表面の軸方向の中央部において、圧接部材７０５  が圧接する位置と、１８０度反対側の位置に配設されている。
【００５８】
上記温度センサー７２０  としては、本来、温度検知素子を被検知部材に接触させて用いる接触式温度検知手段が用いられている。上記温度センサー７２０  は、図９に示すように、センサー本体７２１  から互いに平行に突設された２本の電極７２２  を備えており、当該２本の電極７２２  の先端部には、内側に凹部が設けられた金属板７２３  が固着されている。また、上記金属板７２３  の凹部の中央には、温度検知素子としてのサーミスタ７２５  が配設されており、このサーミスタ７２５  は、両金属板７２３  と互いに細い金属線７２４  で接続されている。さらに、上記温度検知素子７２５    は、２本の電極７２２  とともに、薄いフィルム７２６  によって被覆されている。上記センサー本体７２１  には、取り付け用の孔７２７  が穿設されており、温度検知素子７２５  が加熱ロール７０２  の表面近傍に間隙を介して対向するように、図１及び図５に示すように、定着装置７０のハウンジング７２８  にネジ止め等によって固定されている。
【００５９】
この実施の形態では、図１及び図５に示すように、温度センサー７２０  の温度検知素子７２５  の部分を、加熱ロール７０２  の表面に対して近接させて一定の距離に支持する支持部材７３０  が、定着装置７０の合成樹脂製のハウジング７２８  と一体的又は別体として設けられている。この支持部材７３０  は、合成樹脂又は金属等によって細い円柱状に形成されており、その先端部７３１  は、鋭利に尖った形状に形成されている。そして、上記支持部材７３０  の先端部７３１  は、温度センサー７２０  の温度検知素子７２５  の部分を、加熱ロール７０２  の表面に対して近接させて一定の距離に支持するように、当該温度検知素子７２５  の裏面側に当接されている。上記温度検知素子７２５  は、図９に示すように、フィルム７２６  によって被覆されているため、温度検知素子７２５  の近傍に位置するフィルム７２６  の部分が、支持部材７３０  によって支持されるように構成されている。
【００６０】
また、上記支持部材７３０  は、定着装置７０のハウジング７２８  に設けられており、当該支持部材７３０  の先端部の位置は、一定に決まるため、温度センサー７２０  の温度検知素子７２５  は、その裏面側が支持部材７３０  の先端部に確実に当接するよう  に、予め、僅かに加熱ロール７０２  の表面から離間する方向に湾曲されているのが望ましい。
【００６１】
このように、上記温度センサー７２０  の温度検知素子７２５  近傍の裏面側を、支持部材７３０  の先端部７３１  に当接させることによって、温度センサー７２０  の温度検知素子７２５  を、加熱ロール７０２  の表面に対して近接させて一定の距離に保持することが可能となる。
【００６２】
以上の構成において、この実施の形態に係る定着装置では、次のようにして、接触式の温度検知手段を、非接触式の温度検知手段として用いた場合でも、部品コストや取り付けの作業コストをアップさせることなく、温度検知精度及び応答性を向上させることが可能となっている。
【００６３】
すなわち、この実施の形態に係る定着装置７０では、図５に示すように、内部に加熱源７０１  を有する加熱ロール７０２  と、無端ベルト状に形成された定着ベルト７０３  と、前記定着ベルト７０３  が回転自在となるように当該定着ベルト７０３  の両端を支持するベルトガイド部材７０４  と、前記定着ベルト７０３  の内部に配設され、前記加熱ロール７０２  の表面に定着ベルト７０３  を圧接させる圧接部材７０５  と、前記定着ベルト７０３  の内面にオイルを供給するフェルト部材７０６  とを備え、前記加熱ロール７０２  と定着ベルト７０３  の間に形成されるニップ部に、未定着トナー像を担持した記録媒体Ｐを通過させることにより定着を行なうようになっている。
【００６４】
その際、上記定着装置７０では、図１及び図５に示すように、加熱ロール７０２  の表面温度を、温度センサー７２０  によって検知し、当該加熱ロール７０２  の内部に配設された加熱源７０１  への通電を制御することによって、加熱ロール７０２  の表面温度が所定の温度に等しくなるように加熱するようになっている。
【００６５】
ところで、この実施の形態では、上記温度センサー７２０  として、非接触式の温度センサーに比べて安価な接触式の温度センサーが用いられており、尚かつ、当該接触式の温度センサー７２０  を定着装置７０のハウジング７２８  に取り付けるだけ  で、加熱ロール７０２  の表面から所定の距離だけ離間させた状態で、温度センサー７２０  の温度検知素子７２５  近傍の裏面側を支持部材７３０  によって支持するように構成されている。
【００６６】
そのため、上記本発明の温度センサー７２０  は、図１０に示すように、本来の非接触式の温度センサーに比べて、応答性が若干遅れるものの、接触式の温度センサーを、単に非接触状態で用いた場合に比べて、応答性に優れて、高い精度で加熱ロールの温度を、所定の温度に制御することが可能となる。
【００６７】
このように、上記実施の形態では、接触式の温度センサー７２０  を、非接触式の温度センサーとして用いた場合でも、部品コストや取り付けの作業コストをアップさせることなく、温度検知精度及び応答性を向上させることが可能となっている。
【００６８】
実施の形態２
図１１はこの発明の実施の形態２を示すものであり、この実施の形態２では、接触式温度検知手段の温度検知素子に被検知部材からの熱を集める集熱部材を、前記温度検知素子の背面側に設けるように構成されている。
【００６９】
また、この実施の形態では、前記集熱部材が、金属板によって形成されるように構成されている。
【００７０】
すなわち、この実施の形態２では、図１１に示すように、温度センサー７２０  が取り付けられた定着装置７０のハウジング７２８  に、集熱部材としての金属板７４０  が接着されており、当該金属板７４０  によって、加熱ロール７０２  からの輻射熱を反射して、温度センサー７２０  の裏面に集熱するように構成されている。なお、金属板７４０  としては、金属製のテープ等で代用しても良い。
【００７１】
また、上記集熱部材としては、図１２に示すように、凹面状（例えば、球面状やパラボラ状）に形成された反射部材７５０  からなるように構成されている。この集熱部材は、例えば、反射率の高い金属や、合成樹脂の表面を鏡面加工することによって形成されている。
【００７２】
さらに、上記集熱部材としては、図１３に示すように、温度検知素子７２５  の周囲（図示例では、３方）を覆う隔壁７６０  によって形成するように構成しても良  い。この集熱部材としては、温度検知素子７２５  の周囲を隔壁７６０  によって覆い、当該温度検知素子の近傍を空気が流れることによって、熱が奪われたり、温度のバラツキが生じるのを防止することによって、部品コストや取り付けの作業コストをアップさせることなく、温度検知精度及び応答性を向上させることが可能となっている。
【００７３】
このように、上記実施の形態２では、図１１乃至図１３に示すように、温度センサー７２０  の温度検知素子７２５  に加熱ロール７０２  からの熱を集める集熱部材を、前記温度検知素子７２５  の背面側に設けるように構成したので、接触式の温度センサー７２０  を、非接触式の温度センサーとして使用した場合でも、加熱ロール７０２  からの輻射熱を効率良く温度検知素子７２５  に集めることによって、部品コストや取り付けの作業コストをアップさせることなく、温度検知精度及び応答性を向上させることが可能となっている。
【００７４】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００７５】
実施の形態３
図１４はこの発明の実施の形態３を示すものであり、この実施の形態３では、接触式温度検知手段の温度検知素子を、被検知部材の表面に対して近接させて一定の距離に支持する支持部材を設けるとともに、前記接触式温度検知手段の温度検知素子に被検知部材からの熱を集める集熱部材を、前記温度検知素子の背面側に設けるように構成されている。
【００７６】
すなわち、この実施の形態３では、図１４に示すように、温度センサー７２０  の温度検知素子７２５  の部分を、加熱ロール７０２  の表面に対して近接させて一定の距離に支持する支持部材７３０  が設けられている。また、上記温度センサー７２０  の裏面側には、集熱部材として、凹面状（例えば、球面状やパラボラ状）に形成された反射部材７５０  が配設されている。
【００７７】
そのため、上述した実施の形態１及び実施の形態２の作用・効果を合わせて発揮することができ、温度センサー７２０  の温度検知素子７２５  を、加熱ロール７０２  に近接させて一定の距離に配置することができるとともに、加熱ロール７０２  からの熱を温度検知素子７２５  に集めることができ、より一層温度検知精度及び応答性を向上させることが可能となっている。
【００７８】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００７９】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、接触式の温度検知手段を、非接触式の温度検知手段として用いた場合でも、部品コストや取り付けの作業コストをアップさせることなく、温度検知精度及び応答性を向上させることが可能な定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の要部を示す概略構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置を画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置を画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタの画像形成部を示す構成図である。
【図４】図４はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を示す外観斜視図である。
【図５】図５はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を示す断面構成図である。
【図６】図６はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の加圧部材を示す外観斜視図である。
【図７】図７はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の加圧部材を示す分解斜視図である。
【図８】図８はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の加圧機構を示す構成図である。
【図９】図９はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の温度センサーを示す構成図である。
【図１０】図１０はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の動作を示すグラフである。
【図１１】図１１はこの発明の実施の形態２に係る定着装置の要部を示す概略構成図である。
【図１２】図１２はこの発明の実施の形態２に係る定着装置の要部を示す概略構成図である。
【図１３】図１３はこの発明の実施の形態２に係る定着装置の要部を示す概略構成図である。
【図１４】図１４はこの発明の実施の形態２に係る定着装置の要部を示す概略構成図である。
【符号の説明】
７０：定着装置、７０１：加熱源、７０２：加熱ロール、７０３：定着ベル  ト、７２０：温度センサー、７２１：温度センサー本体、７２５：温度検知素  子、７３０：支持部材。
【図１】
2004354522.tif 000003
【図２】
2004354522.tif 000004
【図３】
2004354522.tif 000005
【図４】
2004354522.tif 000006
【図５】
2004354522.tif 000007
【図６】
2004354522.tif 000008
【図７】
2004354522.tif 000009
【図８】
2004354522.tif 000010
【図９】
2004354522.tif 000011
【図１０】
2004354522.tif 000012
【図１１】
2004354522.tif 000013
【図１２】
2004354522.tif 000014
【図１３】
2004354522.tif 000015
【図１４】
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