(57)【要約】【課題】温度センサの配置位置が挟持部の記録媒体の出口側であっても、温度センサの温度検知部への水蒸気の付着を防止可能な定着装置、及び、この定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】挟持部Ｎと温度センサ７０との間には遮蔽部材８０が配置されている。遮蔽部材８０は、長方形板状とされ、一端辺８０Ａが記録用紙Ｓの搬送方向下流側で加熱ロール６２の軸線に沿って配置されている。遮蔽部材８０は、挟持部Ｎ付近から発生する水蒸気の温度センサ側への移動を遮蔽可能とされている。【選択図】        図３
2005031428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が所定温度に加熱されると共に回転可能とされた加熱部材と、
前記加熱部材との間の挟持部で記録媒体を挟持しつつ加圧し、回転によりこの記録媒体を搬送する加圧部材と、
前記挟持部の記録媒体出口側に配置され、非接触で前記加熱部材の表面温度を検知可能な温度センサと、
前記温度センサと前記挟持部との間に、前記記録媒体から放出される水蒸気の温度センサ側への移動を遮蔽可能に配置された遮蔽部材と、
を備えた定着装置。
【請求項２】
前記遮蔽部材の少なくとも一部は、前記温度センサの温度検知部よりも上部に配置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】
前記遮蔽部材と前記加熱部材との最短距離は、１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記遮蔽部材は、少なくともその一部が前記挟持部から排出された記録媒体を前記加熱部材から剥離可能なように前記加熱部材と前記記録媒体との間に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記遮蔽部材は、前記記録媒体の搬送方向に沿ってこの記録媒体をガイド可能に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記遮蔽部材は前記温度センサに密着されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記遮蔽部材と前記温度センサとの間に隙間が構成されている場合には、この隙間に隙間を埋める隙間埋め部材が配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項の定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に係り、特に、加熱定着法により記録媒体への画像の定着処理をおこなう定着装置及びこの定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真方式を利用した複写機やプリンター等においては、記録用紙上に形成された未定着トナー像を定着する必要があり、その定着法として加熱定着法が知られている。加熱定着法では、トナーを加熱溶融するための加熱部材と、トナーを記録用紙に圧着するための加圧部材とで記録用紙を挟持して、記録用紙上のトナーを記録用紙へ定着させる定着方法である。この加熱定着法でトナーを定着する際には、記録用紙が加熱されるため、加熱部材と加圧部材との間の挟持部分（以下「挟持部」という）の記録用紙の出口側から水蒸気が発生する。したがって、加熱部材の表面温度を検知するための温度センサが赤外線センサなどの非接触式のものである場合には、この水蒸気が温度センサの表面に付着して正確な温度の測定ができなくなってしまう。
【０００３】
このため、特許文献１に記載の技術では、図５に示すように、温度センサ１０２を挟持部１０４の記録用紙搬送方向の入り口側に設けて、温度センサ１０２の表面への水蒸気の付着を防止している。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、温度センサの配置位置が挟持部の記録用紙搬送入り口側に限定されてしまう。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−７７８９１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、温度センサの配置位置が挟持部の記録媒体の出口側であっても、温度センサの温度検知部への水蒸気の付着を防止可能な定着装置、及び、この定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の定着装置は、表面が所定温度に加熱されると共に回転可能とされた加熱部材と、前記加熱部材との間の挟持部で記録媒体を挟持しつつ加圧し、回転によりこの記録媒体を搬送する加圧部材と、前記挟持部の記録媒体出口側に配置され、非接触で前記加熱部材の表面温度を検知可能な温度センサと、前記温度センサと前記挟持部との間に、前記記録媒体から放出される水蒸気の温度センサ側への移動を遮蔽可能に配置された遮蔽部材と、を含んで構成されている。
【０００８】
上記定着装置では、加熱部材と加圧部材との間の挟持部で記録媒体が挟持されつつ搬送され、加熱部材によって記録媒体表面に付着したトナーが溶融されると共に加圧部材によってこのトナーが記録媒体に圧着される。加熱部材の表面温度は、記録媒体の搬送下流側に配置された非接触式の温度センサにより検知される。記録媒体は、挟持部を通過すると加熱されるため、記録媒体に含まれている水分が蒸発して、挟持部の記録媒体搬送下流側から水蒸気が発生する。そこで、遮蔽部材によりこの水蒸気の温度センサ側への移動を遮蔽する。
【０００９】
この構成によれば、温度センサを挟持部の記録媒体の出口側に配置した場合でも、温度検知部に水蒸気が付着するのを防止することができ、温度を正確に検知することができる。
【００１０】
なお、本発明の定着装置は、請求項２に記載のように、前記遮蔽部材の少なくとも一部が、前記温度センサの温度検知部よりも上部に配置されていることを特徴とすることもできる。
【００１１】
水蒸気は上側へと移動するので、この構成によれば、水蒸気は温度検知部に付着することなく温度検知部の上部へ移動され、温度検知部に水蒸気が付着するのを防止することができる。
【００１２】
また、本発明の定着装置は、請求項３に記載のように、前記遮蔽部材と前記加熱部材との最短距離は、１．０ｍｍ以下であることを特徴とすることもできる。
【００１３】
水蒸気は挟持部付近から多く発生されるため、遮蔽部材と加熱部材との間の隙間が広いと、水蒸気がこの隙間を通って温度センサ側へ移動してしまう。したがって、この隙間は狭い方がよく、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。なお、遮蔽部材は加熱部材と非接触であればよい。
【００１４】
また、本発明の定着装置は、請求項４に記載のように、前記遮蔽部材は、少なくともその一部が前記挟持部から排出された記録媒体を前記加熱部材から剥離可能なように前記加熱部材と前記記録媒体との間に配置されていることを特徴とすることもできる。
【００１５】
この構成によれば、遮蔽部材が加熱部材から記録媒体を剥離する機能を兼ねることができる。また、記録媒体を加熱部材から剥離するための別部品を備える必要がなく、部品点数を減少させることができる。
【００１６】
また、本発明の定着装置は、請求項５に記載のように、前記遮蔽部材が、前記記録媒体の搬送方向に沿ってこの記録媒体をガイド可能に配置されていることを特徴とすることもできる。
【００１７】
この構成によれば、遮蔽部材が記録媒体の搬送をガイドする機能を兼ねることができる。また、記録媒体の搬送をガイドするための別部品を備える必要がなく、部品点数を減少させることができる。
【００１８】
また、本発明の定着装置は、請求項６に記載のように、前記遮蔽部材は前記温度センサに密着されていることを特徴とすることもできる。
【００１９】
遮蔽部材と温度センサとの間に隙間があると、水蒸気がこの隙間から温度センサの温度検知部側へと移動してしまう。上記構成によれば、遮蔽部材と前記温度センサとの間には隙間が構成されていないので、水蒸気の温度検知部側への移動を防止することができる。
【００２０】
また、本発明の定着装置は、請求項７に記載のように、前記遮蔽部材と前記温度センサとの間に隙間が構成されている場合には、この隙間に隙間を埋める隙間埋め部材が配置されていることを特徴とすることもできる。
【００２１】
前述のように、遮蔽部材と温度センサとの間に隙間があると、水蒸気がこの隙間から温度センサの温度検知部側へと移動してしまう。上記構成によれば、遮蔽部材と前記温度センサとの間の隙間が隙間埋め部材によって埋められているので、水蒸気の温度検知部側への移動を防止することができる。
【００２２】
請求項８に記載の画像形成装置は、請求項１乃至請求項７のいずれか１項の定着装置を備えたものである。
【００２３】
この画像形成装置によれば、請求項１乃至請求項７の各々の発明と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明のクリーニング装置及び画像形成装置の実施形態について説明する。
【００２５】
図１には、本実施形態の画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、タンデム型フルカラープリンタである。この画像形成装置１０は、大きく分けて、画像形成部１２、転写部１４、定着部１６、及び給紙部１８により構成されている。
【００２６】
画像形成部１２は、イエロー（Ｙ）用、マゼンタ（Ｍ）用、シアン（Ｃ）用、及びブラック（Ｋ）用の４つの画像形成ユニット２４Ｙ〜Ｋと、ＹＭＣＫの各々用のレーザービームＲ（Ｙ）〜（Ｋ）を出射する露光装置２６とにより構成されている。画像形成ユニット２４Ｙ〜Ｋは、感光体ドラム２８、感光体ドラム２８に接触する帯電ロール３０、感光体ドラム２８に対峙する現像装置３２を含んで構成されている。
【００２７】
感光体ドラム２８は、帯電ロール３０により一様に帯電され、露光装置２６からのレーザービームＲ（Ｙ）〜（Ｋ）により静電潜像が書き込まれる。その後、現像装置３２からトナーが供給され、感光体ドラム２８にトナー画像が形成される。
【００２８】
転写部１４は、第１中間転写ロール３６Ａ、３６Ｂ、第２中間転写ロール３８、及び、トナーセンサ４０、及び、最終転写ロール４２を含んで構成されている。
【００２９】
第１中間転写ロール３６Ａ、３６Ｂは、反時計回りに回転しながら感光体ドラム２８からトナー画像を一次転写される。第２中間転写ロール３８は、第１中間転写ロール３６Ａ、３６Ｂから前記トナー画像を二次転写される。トナーセンサ４０は、第２中間転写ロール３８上に形成されたトナー画像の有無及び濃度を光学的に非接触で検知可能とされている。最終転写ロール４２は、第２中間転写ロール３８との間で記録用紙Ｓを挟持しつつ搬送可能とされており、第２中間転写ロール３８に担持されているトナー画像を記録用紙Ｓへ転写する。
【００３０】
給紙部１８は、給紙トレイ５０から排出トレイ５２に至るまでの記録用紙Ｓの搬送経路（図中点線で示す）Ｗに沿って形成されている。給紙トレイ５０内には複数枚の記録用紙Ｓが収容されており、給紙トレイ５０から搬送経路Ｗの搬送方向下流側にかけて、順に、ピックアップロール５４Ａとリタードロール５４Ｂとのロール対、搬送ロール５５Ａ、５５Ｂのロール対、レジストロール５６Ａ、５６Ｂのロール対、（最終転写ロール４２、及び定着部１６を経て）、排出ロール５７Ａ、５７Ｂのロール対が配設されている。記録用紙Ｓは、各々のロール対の間に挟持され搬送経路Ｗの搬送方向下流側へ搬送される。
【００３１】
定着部１６は、最終転写ロール４２よりも搬送経路Ｗの搬送方向下流側に位置し、定着装置６０を含んで構成されている。図２に示すように、定着装置６０は、筐体６８を備え、筐体６８の内部に、加熱ロール６２、加圧ロール６４、温度センサ７０、遮蔽部材８０、及び、搬送ロール６６Ａ、６６Ｂを備える。
【００３２】
加熱ロール６２は、金属製のコア６２Ａ、耐熱性弾性体層６２Ｂ、および離型層６２Ｃを含んで構成されている。コア６２Ａは円筒形状とされており、鉄、アルミニウム、ステンレス等の熱伝導率の高い金属を使用することが好ましい。耐熱性弾性体層６２Ｂはコア６２Ａの外周面上に形成されており、耐熱性弾性体層６２Ｂとしては耐熱性の高い弾性体であればどのような材料を使用することもできる。離型層６２Ｃは、耐熱性弾性体層６２Ｂの外周面上に形成されており、離型層６２Ｃとしては、耐熱性の樹脂であればどのような樹脂を用いてもよく、例えばフッ素樹脂、シリコーン樹脂等を使用することができる。コア６２Ａの内部には、加熱源としてのハロゲンランプ６３が設置されており、加熱ロール６２の表面温度を所定の温度に加熱可能とされている。加熱ロール６２は、図示しない駆動源によって、時計回りのＸ方向に回転可能とされている。
【００３３】
加圧ロール６４は、加熱ロール６２に圧着される位置に配置され、エンドレスベルト６４Ａ、圧力パッド６４Ｂ、圧力パッド支持部材６４Ｃ、及び、ベルト走行ガイド６４Ｄを含んで構成されている。圧力パッド６４Ｂには、加熱ロール６２の外周面に沿った圧着部６４ｂが構成されており、圧着部６４ｂがエンドレスベルト６４Ａを介して加熱ロール６２に圧着されている（以下この圧着されている部分を「挟持部Ｎ」という）。圧力パッド支持部材６４Ｃは、圧着パッド６４Ｂを圧着部６２ｂの逆側から支持している。ベルト走行ガイド６４Ｄは、断面が半円の筒状とされており、エンドレスベルト６４Ａの走行をガイドする。エンドレスベルト６４Ａは、圧力パッド６４Ｂ及びベルト走行ガイド６４Ｄの外周に巻き掛けられている。
【００３４】
加圧ロール６４は、加熱ロール６２に従動して回転し、加熱ロール６２との間の挟持部Ｎで記録用紙Ｓを挟持しながら搬送経路Ｗの搬送方向下流側へ搬送する。
【００３５】
挟持部Ｎの記録用紙Ｓの搬送下流側には、加熱ロール６２の表面温度を非接触で検知可能な、赤外線方式の温度センサ７０が配置されている。温度センサ７０の加熱ロール６２と対向する側には、温度検知部７０Ａが備えられている。温度検知部７０Ａは、挟持部Ｎよりも上部に配置されている。加熱ロール６２の表面温度の検知は、加熱ロール６２の表面からの赤外線放射を温度検知部７０Ａで検知することにより行われる。温度センサ７０で検知された加熱ロール６２の表面温度は、図示しない温度コントローラに出力され、加熱源としてのハロゲンランプ６３へフィードバックされることにより、加熱ロール６２の表面温度が所定の温度範囲内に保持される。
【００３６】
挟持部Ｎと温度センサ７０との間には遮蔽部材８０が配置されている。遮蔽部材８０は、長方形板状とされ、一端辺８０Ａが記録用紙Ｓの搬送方向下流側で加熱ロール６２の軸線に沿って配置されている。遮蔽部材８０は、挟持部Ｎ付近から発生する水蒸気の温度センサ側への移動を遮蔽可能とされている。遮蔽部材８０と加熱ロール６２との間から水蒸気が温度センサ７０側へ移動しないように、遮蔽部材８０の一端辺８０Ａと加熱ロール６２の外周面との距離は、１．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。ただし、遮蔽部材８０は加熱ロール６２とは非接触である。また、遮蔽部材８０の他端辺８０Ｂは、温度検知部７０Ａよりも上部に配置されている。これにより、挟持部Ｎ付近から発生した水蒸気は、温度検知部７０Ａよりも上側へと移動され、温度検知部７０Ａへの付着が防止される。
【００３７】
遮蔽部材８０の一端辺８０Ａは、挟持部Ｎから排出される記録用紙Ｓと加熱路ロール６２との間に配置されており、記録用紙Ｓを加熱ロール６２から剥離可能とされている。また、遮蔽部材８０はその板面が搬送経路Ｗに沿うように配置されており、記録用紙Ｓを搬送経路Ｗに沿ってガイド可能とされている。
【００３８】
温度センサ７０と遮蔽部材８０との間には隙間Ｍが構成されており、隙間Ｍには隙間埋め部材８２が配置されている。隙間埋め部材８２は、スポンジなどの弾性材料によって構成され、隙間Ｍを埋めて、挟持部Ｎから発生した水蒸気が遮蔽部材８０の上部から隙間Ｍを通って温度センサ７０の温度検知部７０Ａ側へ移動するを防止している。
【００３９】
搬送ロール６６Ａ、６６Ｂはロール対を構成し、加熱ロール６２及び加圧ロール６４の搬送経路Ｗの搬送方向下流側に配置されている。搬送ロール６６Ａ、６６Ｂは回転しつつ、搬送ロール６６Ａと６６Ｂとの間で記録用紙Ｓを挟持し、記録用紙Ｓを搬送経路Ｗに沿って搬送可能とされている。
【００４０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００４１】
各画像形成ユニット２４Ｙ〜Ｋにより、感光体ドラム２８Ｙ〜Ｋ上にはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像が形成され、このトナー画像が第１中間転写ロール３６Ａ、３６Ｂへ転写され、続いて第２中間転写ロール３８に転写される。そして、最終転写ロール４２と第２中間転写ロール３８との間で、トナー画像は第２中間転写ロール３８から記録用紙Ｓへ転写される。
【００４２】
記録用紙Ｓは、トナー画像が転写された後、定着装置９０へ搬送される。そして、加熱ロール６２と加圧ロール６４との間の挟持部Ｎを通過する（図３参照）。その際、加熱ロール９２から与えられる熱と、加圧ロール９４から与えられる圧力との作用により、記録用紙Ｓ上のトナーが溶融されてトナー画像が記録用紙Ｓに定着される。
【００４３】
このとき、記録用紙Ｓが加熱ロール６２により加熱されるため、挟持部Ｎ付近から水蒸気が発生する。この水蒸気は挟持部Ｎから上方へ拡散してゆくが、温度センサ７０と挟持部Ｎとの間には遮蔽部材８０が配置されているため、図３に斜線Ｈで示すように拡散し、遮蔽部材８０から温度センサ７０側へは移動されない。
【００４４】
その後、記録用紙Ｓは、遮蔽部材８０の板面にガイドされて搬送ロール６６Ａ、６６Ｂのロール対に至り、搬送ロール６６Ａと６６Ｂとの間に挟持される。そして、搬送ロール６６Ａと６６Ｂとにより搬送されて定着装置６０から排出され、ロール対５７Ａ、５７Ｂに至り、ロール対５７Ａ、５７Ｂにより排出トレイ５２へと排出され、画像形成が終了する。
【００４５】
本実施形態の定着装置６０によれば、温度センサ７０と挟持部Ｎとの間には遮蔽部材８０が配置されているため、温度センサ７０が挟持部Ｎの記録用紙Ｓの出口側に配置されていても、水蒸気が温度検知部７０Ａに付着することことを防止でき、正確な温度を検知することができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、遮蔽部材８０の他端辺８０Ｂが温度検知部７０Ａよりも上部に配置されている例について説明したが、他端辺８０Ｂは、必ずしも温度検知部７０Ａよりも上部に配置されている必要はない。特にこのように構成することにより、挟持部Ｎ付近から発生した水蒸気が温度検知部７０Ａよりも上側へと移動され、温度検知部７０Ａへの水蒸気の付着が防止される。
【００４７】
また、本実施形態では、遮蔽部材８０によって加熱ロール６２から記録用紙Ｓを剥離可能とする構成としたが、必ずしもこの構成とする必要はない。特に、この構成とすることにより、遮蔽部材８０が記録用紙Ｓを剥離する機能を兼ねることができると共に、記録用紙Ｓを加熱ロール６２から剥離するための別部品を備える必要がなく、部品点数を減少させることができる。
【００４８】
また、本実施形態では、遮蔽部材８０の板面を搬送経路Ｗに沿って配置したが、遮蔽部材８０は必ずしも搬送経路Ｗに沿って配置される必要はない。特に、このように配置されることにより、遮蔽部材８０が記録用紙Ｓの搬送をガイドする機能を兼ねることができると共に、記録用紙Ｓの搬送をガイドするための別部品を備える必要がなく、部品点数を減少させることができる。
【００４９】
また、本実施形態では、隙間埋め部材８２を備えた例について説明したが、隙間埋め部材８２は、必ずしも必要ではない。特に、隙間埋め部材８２を備えることにより、水蒸気のか隙間Ｍから温度検知部７０Ａ側へと移動してしまうのを防止できる。
【００５０】
また、本実施形態では、隙間Ｍを埋めるために隙間埋め部材８２を用いたが、図４に示すように、遮蔽部材８０と温度センサ７０とを密着させることにより、隙間Ｍをなくす構成とすることもできる。
【００５１】
また、本実施形態では、記録用紙Ｓが下から上へ搬送される例について説明したが、記録用紙Ｓが横方向に搬送されるものであってもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、遮蔽部材により水蒸気の温度センサ側への移動が遮蔽されるので、温度センサを挟持部の用紙搬送下流側に配置した場合でも、温度を正確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の定着装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の定着装置の挟持部を記録用紙が通過している状態を示す概略断面図である。
【図４】本発明の定着装置の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図５】従来の定着装置の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０    画像形成装置
６０    定着装置
６２    加熱ロール（加熱部材）
６４    加圧ロール（加圧部材）
７０    温度センサ
７０Ａ            温度検知部
８０    遮蔽部材
８２    隙間埋め部材
Ｍ        隙間
Ｎ        挟持部
Ｓ        記録用紙（記録媒体）
【図１】
2005031428.tif 000003
【図２】
2005031428.tif 000004
【図３】
2005031428.tif 000005
【図４】
2005031428.tif 000006
【図５】
2005031428.tif 000007