(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材及び加圧部材を内蔵する定着装置と、
上記加熱部材から輻射される赤外線の受光量によって上記加熱部材の温度を検知するサーモパイルモジュールとを備えた画像形成装置であって、
上記サーモパイルモジュールは、上記定着装置の外側に設けられ、
非接触型温度検知部材と、
上記加熱部材からの赤外線を透過する赤外線フィルタと、
上記赤外線フィルタに対して赤外線の透過状態と遮蔽状態とが選択可能であるシャッタとを備え、
上記シャッタは、上記赤外線フィルタにおける上記赤外線入射側の面の透過状態と遮蔽状態とが選択可能であり、
上記シャッタには、上記赤外線フィルタのクリーニング手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
加熱部材及び加圧部材を内蔵する定着装置と、
上記加熱部材から輻射される赤外線の受光量によって上記加熱部材の温度を検知するサーモパイルモジュールとを備えた画像形成装置であって、
上記サーモパイルモジュールは、上記定着装置の外側に備えられ、
非接触型温度検知部材と、
上記加熱部材からの赤外線を透過する赤外線フィルタと、
上記赤外線フィルタに対して赤外線の透過状態と遮蔽状態とが選択可能であるシャッタとを備え、
上記シャッタには、上記赤外線の透過状態にあるときに上記赤外線フィルタに相対する開口部が設けられるとともに、上記開口部に隣接して上記赤外線フィルタのクリーニング手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
加熱部材及び加圧部材を内蔵する定着装置と、
上記加熱部材から輻射される赤外線の受光量によって上記加熱部材の温度を検知するサーモパイルモジュールとを備えた画像形成装置であって、
上記サーモパイルモジュールは、上記定着装置の外側に備えられ、
非接触型温度検知部材と、
上記加熱部材からの赤外線を透過する赤外線フィルタと、
上記赤外線フィルタに対して赤外線の透過状態と遮蔽状態とが選択可能であるシャッタとを備え、
上記シャッタは、上記赤外線の透過状態にあるときに上記赤外線フィルタに相対する開口部が設けられるとともに、上記開口部に隣接して上記赤外線フィルタのクリーニング手段が設けられ、上記赤外線の透過方向と直角な方向に移動可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
加熱部材及び加圧部材を内蔵する定着装置と、
上記加熱部材から輻射される赤外線の受光量によって上記加熱部材の温度を検知するサーモパイルモジュールとを備えた画像形成装置であって、
上記サーモパイルモジュールは、上記定着装置の外側に設けられ、
非接触型温度検知部材と、
上記加熱部材からの赤外線を透過する赤外線フィルタと、
上記赤外線フィルタに対して赤外線の透過状態と遮蔽状態とが選択可能であるシャッタとを備え、
上記シャッタは、定着装置本体の稼働状態に対応して上記赤外線フィルタとの相対状態が設定可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
加熱部材及び加圧部材を内蔵する定着装置と、
上記加熱部材から輻射される赤外線の受光量によって上記加熱部材の温度を検知するサーモパイルモジュールとを備えた画像形成装置であって、
上記サーモパイルモジュールは、上記定着装置の外側に設けられ、
非接触型温度検知部材と、
上記加熱部材からの赤外線を透過する赤外線フィルタと、
上記赤外線フィルタに対して赤外線の透過状態と遮蔽状態とが選択可能であるシャッタとを備え、
上記定着装置は着脱自在であって、定着装置が装着された場合に上記シャッタを開くことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
加熱部材及び加圧部材を内蔵する定着装置と、
上記加熱部材から輻射される赤外線の受光量によって上記加熱部材の温度を検知するサーモパイルモジュールとを備えた画像形成装置であって、
上記サーモパイルモジュールは、上記定着装置の外側に設けられ、
非接触型温度検知部材と、
上記加熱部材からの赤外線を透過する赤外線フィルタと、
上記赤外線フィルタに対して赤外線の透過状態と遮蔽状態とが選択可能であるシャッタとを備え、
画像形成装置本体には開閉可能なカバーが備えられ、該カバーが閉じられた場合に上記シャッタを開くことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、加熱部材の温度検知を非接触方式で行う構成を備えた構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やファクシミリ装置あるいはプリンタや印刷機などの画像形成装置においては、紙などの記録媒体上に転写されて担持されている未定着トナーを含む未定着画像を定着して複写物や印刷出力とする場合がある。
【０００３】
定着に用いられる装置の一つに熱ローラ方式を用いた装置がある。この装置では、一対の弾性層を有するローラを対峙させて配置し、一方のローラを加熱ローラとして用い、他方のローラを記録媒体の加圧ローラとして用いるようになっている。この構成の装置では、記録媒体が加熱ローラと加圧ローラとの間のニップ部において挟持されながら搬送され、加熱ローラから与えられる熱によりみてい着画像中のトナーが融着され、記録媒体中に浸透することで定着される。
【０００４】
定着装置、特に加熱ローラは、未定着トナーの溶融軟化得お経て記録媒体への浸透による定着を良好に行わせるために加熱温度の管理が重要となる。
【０００５】
従来、加熱ローラでの温度管理に用いられる温度検知方法としては、接触方式と非接触方式とが知られている。
接触方式では、一般にサーミスタが温度検知部材として用いられる。
サーミスタは、ローラ表面に接触されてローラ表面の温度を検知し、その検知結果に応じてローラの温度制御が行われる。このような接触方式では、サーミスタをローラに接触させることが必要となることから、サーミスタでローラ表面を傷付けてしまう虞がある。
ローラ表面が傷ついた場合、ロ−ラ交換又はユニット交換となり交換コストの上昇を招くことになる。サーミスタは通常、定着装置に取り付けられているので、定着ユニット交換の際には使用可能であるサーミスタも同時に廃棄することになり、コスト的な面でも資源節約の面でも好ましいものではなかった。また、サーミスタは応答性があまりよいものではなく、精密な制御を行うには不向きである。特に省エネを考慮した定着装置では、装置待機時は低電力で、使用時のみに高速で定着温度が立ち上がることが求められており、応答性の良い検知手段が求められている。
【０００６】
一方、非接触方式の一例としては、加熱ローラ表面から放射される赤外線の入射量を検知可能なサーモパイルを用いる構成が知られている。
図１１に示すように、サーモパイルＣは、加熱ローラＡと加圧ローラＢとが互いに当接して連動回転する構成を備えた定着装置における加熱ローラＡの上位に所定間隔を加熱ローラＡと非接触状態で配置されている。
サーモパイルＣは、赤外線を受光してこれを電気信号に変換する赤外線センサであって、図１２，１３に示すように、赤外線入光部用として開口窓Ｃ１が形成されたケーシングを構成するキャンケースＣ２と、キャンケースＣ２の開口部Ｃ１を覆って赤外線の透過部をなすシリコーンフィルタＣ３と、キャンケースＣ２の内部に配置されて赤外線吸収部Ｃ４を有するサーモパイルチップＣ５と、サーモパイルチップＣ５の赤外線吸収部Ｃ４に配置されている熱電対（図示されず）で生じた起電力を外部に出力するための端子Ｃ６とを備えている。端子Ｃ６は、図示しない制御手段に電気的接続されている。
【０００７】
サーモパイルＣは、複数の熱電対が直列接続してあり、赤外線の入射量に応じて起電力を生じることができるので、加熱ローラＡから輻射される赤外線を受光することにより加熱ローラＡの温度に応じた検知信号を制御手段に出力することができる。この結果、制御手段においては、加熱ローラＡの温度を一定に維持できるように熱源への通電制御が実行されることになる。
【０００８】
サーモパイルＣを用いた非接触方式による温度検知方法においては、素子、制御回路などによるコスト高が避けられないこと、また、赤外線を利用した間接検知のためにサーミスタを用いた場合に比べて温度検知精度が悪いなどの理由によりあまり普及していないのが現状であった。
【０００９】
しかしながら、最近では、上記加熱ローラＡの損傷による定着ユニットの交換コストが非常に高く、交換の間の装置停止による作業能率の低下もあることから、再び非接触式温度検知方式が要望されるようになってきている。特に、このような要望は、画像形成方式において今まで常用されていたオイルを用いた離型剤の使用が少なくなってきていることも原因している。つまり、定着装置においては、溶融状態にあるトナーが加熱ローラ表面にオフセットするのを防止するためのシリコーンオイルなどの離型剤を塗布することが行われていたが、近年、構成の簡略化や記録媒体への離型剤の付着などを解消するために離型剤を用いないようにすることが望まれてきている。このため、サーミスタを用いた接触方式を適用すると加熱ローラ表面との間での摩擦係数の増加により加熱ローラ表面が損傷されやすくなる。
【００１０】
一方、サーモパイルを用いた場合には、測定物となる加熱ロ−ラの温度が次の式によって求められる。
Ｖout＝Ａ（Ｔｂ４−Ｔｓ４）
Ａ：比例定数  Ｔｂ：測定物の温度（Ｋ）  Ｔｓ：サ−モパイル温度（Ｋ）
このため、サ−モパイルの内部に温度補償用のサ−ミスタを内蔵し、サ−ミスタの出力をもってサ−モパイルの温度を認識し、デジタルまたはアナログ補正を行うのが一般的である。また、赤外線を感知して電気信号を出力する非接触温度センサには、サーモパイルのほかに焦電型センサがある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
非接触方式による温度検知を実行する際にサーモパイルを用いる場合には、加熱ローラを通過する記録媒体やトナーに含まれている水分あるいは周辺に浮遊する塵や埃などによって赤外線の透過部が汚染されるとサーモパイルチップ内での赤外線吸収部での正確な検知が行えなくなる虞がある。特に、汚染度が高くなると、赤外線の透過量も少なくなることによりサーモパイルからの出力は低下する傾向となるので、測定対象である加熱ローラの温度が低いと誤判断する結果となる。このため、制御手段では加熱ローラの温度を高めるための処理が実行されてしまい、過剰な温度上昇により加熱ローラを通過する記録媒体での皺の発生や高温オフセット等の異常画像を生じさせる原因を招く。
【００１２】
本発明の目的は、上記従来の定着装置、特に非接触方式による温度検知を行う構成を前提とした場合の不具合に鑑み、温度検知の際の精度低下を防止して加熱部材の過熱などの不具合を未然に防止することにより記録媒体での不用意な熱変形や異常画像の発生を抑制することが可能な構成を備えた定着装置および画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、加熱部材及び加圧部材を内蔵する定着装置と、上記加熱部材から輻射される赤外線の受光量によって上記加熱部材の温度を検知するサーモパイルモジュールとを備えた画像形成装置であって、上記サーモパイルモジュールは、上記定着装置の外側に設けられ、非接触型温度検知部材と、上記加熱部材からの赤外線を透過する赤外線フィルタと、上記赤外線フィルタに対して赤外線の透過状態と遮蔽状態とが選択可能であるシャッタとを備え、上記シャッタは、上記赤外線フィルタにおける上記赤外線入射側の面の透過状態と遮蔽状態とが選択可能であり、上記シャッタには、上記赤外線フィルタのクリーニング手段が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載の発明は、加熱部材及び加圧部材を内蔵する定着装置と、上記加熱部材から輻射される赤外線の受光量によって上記加熱部材の温度を検知するサーモパイルモジュールとを備えた画像形成装置であって、上記サーモパイルモジュールは、上記定着装置の外側に備えられ、非接触型温度検知部材と、上記加熱部材からの赤外線を透過する赤外線フィルタと、上記赤外線フィルタに対して赤外線の透過状態と遮蔽状態とが選択可能であるシャッタとを備え、上記シャッタには、上記赤外線の透過状態にあるときに上記赤外線フィルタに相対する開口部が設けられるとともに、上記開口部に隣接して上記赤外線フィルタのクリーニング手段が設けられていることを特徴としている。
【００１５】
請求項３記載の発明は、加熱部材及び加圧部材を内蔵する定着装置と、上記加熱部材から輻射される赤外線の受光量によって上記加熱部材の温度を検知するサーモパイルモジュールとを備えた画像形成装置であって、上記サーモパイルモジュールは、上記定着装置の外側に備えられ、非接触型温度検知部材と、上記加熱部材からの赤外線を透過する赤外線フィルタと、上記赤外線フィルタに対して赤外線の透過状態と遮蔽状態とが選択可能であるシャッタとを備え、上記シャッタは、上記赤外線の透過状態にあるときに上記赤外線フィルタに相対する開口部が設けられるとともに、上記開口部に隣接して上記赤外線フィルタのクリーニング手段が設けられ、上記赤外線の透過方向と直角な方向に移動可能であることを特徴としている。
【００１６】
請求項４記載の発明は、加熱部材及び加圧部材を内蔵する定着装置と、上記加熱部材から輻射される赤外線の受光量によって上記加熱部材の温度を検知するサーモパイルモジュールとを備えた画像形成装置であって、上記サーモパイルモジュールは、上記定着装置の外側に設けられ、非接触型温度検知部材と、上記加熱部材からの赤外線を透過する赤外線フィルタと、上記赤外線フィルタに対して赤外線の透過状態と遮蔽状態とが選択可能であるシャッタとを備え、上記シャッタは、定着装置本体の稼働状態に対応して上記赤外線フィルタとの相対状態が設定可能であることを特徴としている。
【００１７】
請求項５記載の発明は、加熱部材及び加圧部材を内蔵する定着装置と、上記加熱部材から輻射される赤外線の受光量によって上記加熱部材の温度を検知するサーモパイルモジュールとを備えた画像形成装置であって、上記サーモパイルモジュールは、上記定着装置の外側に設けられ、非接触型温度検知部材と、上記加熱部材からの赤外線を透過する赤外線フィルタと、上記赤外線フィルタに対して赤外線の透過状態と遮蔽状態とが選択可能であるシャッタとを備え、上記定着装置は着脱自在であって、定着装置が装着された場合に上記シャッタを開くことを特徴としている。
【００１８】
請求項６記載の発明は、加熱部材及び加圧部材を内蔵する定着装置と、上記加熱部材から輻射される赤外線の受光量によって上記加熱部材の温度を検知するサーモパイルモジュールとを備えた画像形成装置であって、上記サーモパイルモジュールは、上記定着装置の外側に設けられ、非接触型温度検知部材と、上記加熱部材からの赤外線を透過する赤外線フィルタと、上記赤外線フィルタに対して赤外線の透過状態と遮蔽状態とが選択可能であるシャッタとを備え、画像形成装置本体には開閉可能なカバーが備えられ、該カバーが閉じられた場合に上記シャッタを開くことを特徴としている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面において、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明実施例による定着装置を適用した画像形成装置の一つを示す図であり、同図に示す画像形成装置は、フルカラー画像を形成可能な複写機あるいはプリンタが用いられる。画像形成装置には、この他に、受信した画像信号に基づき上述した複写機およびプリンタと同様な画像形成処理が可能なファクシミリ装置がある。なお、画像形成装置には、上述したカラー画像を対象とするだけでなく、単一色の画像を対象とする装置も勿論含まれる。
【００２３】
図１に示す画像形成装置１は、色分解（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）された色に対応する画像を形成可能な複数の感光体ドラム１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａを備えており、各感光体ドラムに形成された可視像が各感光体ドラムに対峙しながら移動可能な転写ベルト５によって搬送される記録媒体である転写紙Ｓにそれぞれ重畳転写されるようになっている。
【００２４】
いま、一つの感光体ドラム１Ａを代表して画像形成処理に係る構成を説明すると次の通りである。なお、他の感光体ドラム２Ａ〜４Ａに関しても同様な構成であるので、便宜上、感光体ドラム１Ａに関して付した符号を各感光体ドラムの部品番号に付けて示す。
【００２５】
感光体ドラム１Ａの周囲には、矢印で示す回転方向に沿って画像形成処理を実行するためにコロトロンあるいはスコトロトン等の構成を用いた帯電装置１Ｂ（図１では、ローラを用いた構成が示されている）、レーザ光を用いる書き込み装置１Ｃ、現像装置１Ｄおよびクリーニング装置１Ｅがそれぞれ配置されている。図１に示す画像形成装置１では、これら画像形成処理を実行する装置が配置されている画像形成部の上部に原稿読み取り部６が配置されており、原稿載置台６Ａ上に載置された原稿を読み取り装置７によって読み取られた画像情報を図示しない画像処理制御部に出力し、上述した書き込み装置１Ｃに対する書き込み情報が得られるようになっている。帯電装置１Ｂは、ローラを用いた接触式に限らず、放電ワイヤを用いたコロナ放電式を用いることも可能である。
本実施例では、現像装置の配列が、図１において転写ベルト５の展張部における右側からイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックのトナーを供給できる順序で配列されている。
【００２６】
読み取り装置７は、原稿載置台６Ａ上に載置されている原稿を走査するための光源７Ａおよび原稿からの反射光を色分解毎の色に対応して設けられているＣＣＤ７Ｂに結像させるための複数の反射鏡７Ｃと結像レンズ７Ｄとを備えており、色分解毎の光強度に応じた画像情報が各ＣＣＤ７Ｂから画像処理制御部に出力される。
【００２７】
転写ベルト５は、複数のローラに掛け回されたポリエステルフィルムなどの誘電体で構成された部材であり、展張部分の一つが各感光体ドラム１Ａ〜４Ａに対峙し、各感光体ドラムとの対峙位置内側には、転写装置８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄが配置されている。転写ベルト５に対しては、レジストローラ９を介して給紙装置１０の給紙カセット９Ａ内から繰り出された記録媒体Ｓが給送され、記録媒体Ｓが転写ベルト５に対して転写装置８Ａからのコロナ放電により静電吸着されて搬送される。
【００２８】
各感光体ドラム１Ａ〜４Ａからの画像転写が終了した記録媒体Ｓが移動する位置には記録媒体Ｓの分離装置１１が、また、展張部分の今一つの部分にはベルトを挟んで対向する除電装置１２が配置されている。なお、図１中、符号１３は、転写ベルト５に残存しているトナーを除去するクリーニング装置を示している。転写装置８Ａ〜８Ｄは、正極のコロナ放電を用いて感光体ドラム１Ａ〜４Ａに担持されている画像を記録媒体Ｓに向けて静電吸着させる特性とされている。
【００２９】
分離装置１１は、記録媒体Ｓの上面から負極性のＡＣコロナ放電を行うことにより記録媒体Ｓに蓄積している電荷を中和して静電的な吸着状態を解除することにより転写ベルト５の曲率を利用した分離を可能にすると共に分離の際の剥離放電によるトナーチリ（飛散トナーによる付着汚染現象）の発生を防止するようになっている。また、除電装置１２は、転写ベルト５の表裏両面から転写装置８Ａ〜８Ｄによる帯電特性と逆極性となる負極性のＡＣコロナ放電を行うことにより転写ベルト５の蓄積電荷を中和して電気的初期化を行うようになっている。
【００３０】
各感光体ドラム１Ａ〜４Ａでは、帯電装置１Ｂ〜４Ｂによって感光体ドラム１Ａ〜４Ａの表面が一様帯電され、原稿読み取り部６における読み取り装置７によって読み取られた色分解色毎の画像情報に基づき書き込み装置１Ｃ〜４Ｃを用いて感光体ドラムに静電潜像が形成され、該静電潜像が現像装置１Ｄ〜４Ｄから供給される色分解色に対応する補色関係を有する色のトナーにより可視像処理されたうえで、転写ベルト５に担持されて搬送される記録媒体Ｓに対して転写装置８Ａ〜８Ｄを介して静電転写される。
【００３１】
各感光体ドラム１Ａ〜４Ａに担持された色分解毎の画像が転写された記録媒体Ｓは、除電装置１１により除電された上で転写ベルト５の曲率を利用して曲率分離された後に定着装置１４に移動して未定着画像中のトナーが定着されて排出される。
【００３２】
定着装置１４の構成は、図２以降の図に示されている。
定着装置１４は、内部にハロゲンヒータ１５Ａなどの熱源を備えた加熱部材に相当する加熱ローラ１５と、これに対峙して記録媒体Ｓの挟持搬送が可能な加圧部材に相当する加圧ローラ１６とを組み合わせて内蔵することにより熱ローラ構造を構成している定着ユニット１７を備えている。
【００３３】
定着ユニット１７は、これが組み込まれている画像形成装置１に対して着脱可能に設けられており、例えば、ローラ間で搬送異常を起こした記録媒体を取り除くような場合に画像形成装置１から取り出せるようになっている。
【００３４】
定着ユニット１７内の加熱ローラ１５は、薄肉のアルミニュウムあるいは鉄製のローラであって、記録媒体Ｓに担持されているトナーＴに直接接触してトナーＴを加熱溶融させて記録媒体Ｓに浸透させる部材である。内部に配置されているハロゲンヒータ１５Ａの点灯制御は、詳細を後述するが、定着ユニット１７の上位に位置して加熱ローラ１５と非接触な状態で温度検知を行うサーモパイル１８により監視されて制御されるようになっている。
加圧ローラ１６は、前述したアルミニュウム（Ａｌ）あるいは鉄（Ｆｅ）製芯金の外周にフッ素ゴム、シリコーンゴムなどの弾性体層とフッ素系樹脂からなる表面離型層を備えている。
【００３５】
定着ユニット１７の内部には、加熱ローラ１５と加圧ローラ１６との対向当接部で構成されるニップ部を挟んで記録媒体Ｓの移動方向上流側には記録媒体Ｓをニップ部に向けて指向させるガイド部１７Ａが、そして記録媒体Ｓの移動方向下流側には加熱ローラ１５への記録媒体の巻き突きを防止する分離爪１７Ｂがそれぞれ設けられている。
【００３６】
加熱ローラ１５の温度管理のために用いられる構成は、加熱ローラ１５からの赤外線を受光し、その受光量に応じた起電力を検知信号として出力が可能なサーモパイル１８を用いた非接触型温度検知部材が用いられる。
図２において、非接触型温度検知部材であるサーモパイル１８は、制御回路を備えた制御基板１９とこれに設けられているペンタプリズム形状の集光ミラー２０とを備えたサーモパイルモジュール２１の一部品として集光ミラー２０内に組み込まれている。
【００３７】
サーモパイルモジュール２１は、画像形成装置１の本体側に支持されて側面視形状が略Ｚ字状のブラケット２２の垂直片に対してカラー２３を介して制御基板１９が締結保持されることにより画像形成装置１の本体側に設置されている。これにより、定着ユニット１７とこれに装備されている加熱ローラ１５とは別構造とされているので、定着ユニット１７を交換するような場合でも、サーモパイルモジュール２１をそのまま定置しておくことができ、従来の定着装置のように、サーモパイル１８に支障が生じていなくても定着ユニットと共に一括交換しなければならないということをなくせるので、部品交換の際のコスト低減が図れる。
【００３８】
図２に示す定着装置１４の構成では、図２中、符号Ｆで示すように、加熱ローラ１５から輻射される赤外線が集光ミラー２０によって反射されることによりサーモパイル１８に向けて指向され、サーモパイル１８に入射するようになっている。サーモパイル１８では、赤外線の入射量に応じた起電力が発生し、起電力が検知信号としてサーモパイル１８が入力側に電気的接続されている制御基板１９の制御回路に入力される。
制御回路の出力側には、ハロゲンランプ１５Ａの駆動部が電気的接続され、点灯のための制御信号が出力されるようになっている。
【００３９】
サーモパイルモジュール２１に有する集光ミラー２０の下面には、図３に示すように、集光ミラー２０の最下面から僅かな間隔（Ｌ）を持たせてサーモパイル１８に対する赤外線透過部をなす赤外線フィルタ２４が設けられている。
赤外線フィルタ２４は、集光ミラー２０の下部に形成された段部内に挿嵌されることにより集光ミラー２０の最下面から上述した間隔（Ｌ）の位置に赤外線入射側の面を位置させている。図４は、集光ミラー２０の下面から見た図であり、同図において、赤外線フィルタ２４は、集光ミラー２０の下面から奥まった状態で配置されている。
【００４０】
サーモパイルモジュール２１には、サーモパイル１８への赤外線の透過状態と遮蔽状態とを選択できる構成が設けられている。
選択のための構成としては、サーモパイルモジュール２１における集光ミラー２０の下面に設けられている赤外線フィルタ２４と対向するように配置されているシャッタ２５が用いられる。
【００４１】
図５は、シャッタ２５の構成を説明するために、サーモパイルモジュール２１およびこれを支持するブラケット２２の組み立て状態を示す斜視図である。
図５において、シャッタ２５は、鋼板、リン青銅板あるいはステンレス板や銅板などの平面平滑性が得やすい材料が用いられる部材であり、ブラケット２２の底面に載置されて赤外線の透過方向（図２において、符号Ｆで示す方向）と直角な方向、換言すれば、水平方向に摺動可能に設けられている。シャッタ２５における摺動方向と直角な方向の一端部はブラケット２２の底片の端部が折り返されたガイド部２２Ａに対して嵌合させてあり、これにより摺動時での傾動を防止されている。
【００４２】
シャッタ２５には、図６に示すように、摺動方向と平行する面に開口部２５Ａが、そして摺動方向各端部に相対方向で垂直に折り曲げられた折曲片２５Ｂ、２５Ｃがさらには、開口部２５Ａの近傍に立ち上がり片２５Ｄがそれぞれ形成されている。
開口部２５Ａは、赤外線の透過部である赤外線フィルタ２４と対応するサイズおよび形状とされており、赤外線フィルタ２４と相対した場合には、赤外線の透過状態を設定できるようになっている。従って、開口部２５Ａが赤外線フィルタ２４との対向関係を解除されると、赤外線フィルタ２４を覆って、いわゆる遮蔽して赤外線の透過を遮断することができるようになっている。
【００４３】
シャッタ２５は、図７に示すように、立ち上がり片２５Ｄに一端がそして他端がブラケット２２の支持片にそれぞれ掛け止められたスプリングなどの付勢部材２６によって常時赤外線フィルタ２４を覆うことができる方向に移動する習性が付与されており、その習性による移動は、集光ミラー２０に隣り合わせて配置されている汚れ防止カバー２７の端縁に折曲片２５Ｂが突き当たることで規制される。
【００４４】
本実施形態では、折曲片２５Ｂが防塵カバー２７の端縁に突き当たるまでの移動量として、付勢部材２６の付勢によりシャッタ２５が移動したときに、開口部２５Ａが赤外線フィルタ２４との相対を解除されて赤外線フィルタ２４で構成される赤外線の透過部を遮蔽できる量とされ、汚れ防止カバー２７における水平方向の張り出し量（Ｌ１）も規定されている。
【００４５】
付勢部材２６による付勢に抗してシャッタ２５を移動させるために、折曲片２５Ｃに対向して摺動駆動部材３０が設けられている。
摺動駆動部材３０は、折曲片２５Ｃに対向当接可能な突起で構成されており、画像形成装置１の本体側の開閉部あるいは定着装置１４内の定着ユニット１７に装備されている定着カバー１７Ａに設けられている。
【００４６】
画像形成装置１の本体側の開閉部に設けられている場合には、図８に示すように、本体側の開閉部をなす本体カバー１Ｋの内面において閉じ状態で折曲片２５Ｃを押し動かせる位置に設けられた突起が該当し、定着カバー１７Ａに設けられている場合には、図９に示すように、定着ユニット１７が装着された際に定着カバー１７Ａにおける折曲片２５Ｃと対向してこれを押し動かすことができる位置に形成された突起片（便宜上、符号３０’で示す）が該当している。この結果、赤外線フィルタ２４における赤外線の透過状態および遮蔽状態は、画像形成装置１側の開閉部の開閉状態あるいは定着装置１４の稼働状態に応じて設定できることになる。
【００４７】
定着装置１４の稼働状態は、定着装置１４の着脱動作に対応しており、定着装置１４が所定位置に装着されていない場合、つまり、取り外されるような場合には定着装置１４の非稼働状態に相当し、所定位置に装着されてしかも始動後である場合には稼働状態に相当している。さらに、後述するように、画像形成装置の本体カバー１Ｋ等の機体が開閉される際にも定着装置１４の稼働状態が切り換えられる対象となる。
【００４８】
定着装置１４が非稼働状態ある時には、定着カバー１４Ａに有する突起片からなる摺動駆動部材３０‘がシャッタ２５の折曲片２５Ｃから離れる。これにより、シャッタ２５は、付勢部材２６の付勢により開口部２５Ａが赤外線フィルタ２４との相対関係を解除する位置に移動することになる。
【００４９】
また、本体カバー１Ｋが開放された場合には、突起で構成された摺動駆動部材３０がシャッタ２５の折曲片２５Ｃから外れることで、定着カバー１４Ａの場合と同様にシャッタ２５の開口部２５Ａが赤外線フィルタ２４から外れて相対関係を解除される。なお、定着カバー１４Ａには、加熱ローラ１５からの赤外線を赤外線フィルタ２４に向けて輻射させるための開口１４Ａ１が形成されている。
【００５０】
定着装置１４の稼働状態には、画像形成装置１の電源がオンオフされた場合も含まれ、電源が投入されたオン状態において定着装置１４が稼働した場合には赤外線フィルタ２４が赤外線の透過状態とされること勿論設定可能である。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１，２および９，１０記載の発明によれば、サーモパイルモジュールが定着装置の外側に備えられ、赤外線フィルタにおける赤外線入射側の面の赤外線の透過状態と遮蔽状態とを選択できるので、定着装置の交換時などのような着脱とは関係なく定置したままとすることができるので、交換の必要のない部品までを交換することによるコスト上昇の抑制及び定着装置の着脱時などに発生する異物の付着を防止して誤判断を防ぐことが可能となる。
【００５２】
一方、定着装置１４の着脱時などを含めて画像形成装置１の本体側開閉部が開放されると、摺動駆動部材３０あるいは３０‘によるシャッタ２５の押圧動作が解除される。このため、シャッタ２５は付勢部材２６の付勢により開口部２５Ａにより赤外線フィルタ２４を覆って遮蔽するＩに向けて移動する。この結果、赤外線の透過部である赤外線フィルタ２４は、シャッタ２５における開口部２５Ａ以外の箇所で閉鎖されて遮蔽されるので、開閉時に飛散する異物が赤外線フィルタ２４における赤外線入射側の面に付着するのを阻止することができる。
【００５３】
シャッタ２５は、開口部２５Ａを赤外線フィルタ２４に相対させる場合および赤外線フィルタ２４との相対位置から外れて赤外線フィルタ２４を遮蔽する際に、赤外線の透過方向と直角な方向に摺動するので、赤外線の透過方向とした場合と違って赤外線フィルタ２４に対する周辺空気の巻き上げなどの攪乱が生じない。これにより、赤外線に付着しようとする異物の飛散を少なくすることができる。
【００５４】
本実施形態によれば、赤外線フィルタ２４がシャッタ２５との間で間隔Ｌ１（図３参照）を持たせて対向させてあるので、摺動するシャッタ２５との接触が回避されることにより、赤外線フィルタ２４における赤外線入射側の面の損傷を防止することができる。しかも、定着装置１４の稼働状態として、定着ユニット１７の着脱時、画像形成装置本体のカバー１Ｋなどの機体開閉時とされているので、定着ユニット１７の着脱時や機体の開放時などに透過部と開口部との相対関係を透過部が遮蔽される態位に設定することにより浮遊した異物の付着を未然に防止することも可能となる。
【００５５】
次に本発明の実施形態に係る別例を説明する。
別例の特徴は、シャッタ２５における赤外線フィルタ２４と対向する面に摩擦低減部（図示されず）が設けられていることにある。つまり、シャッタ２５の上記対向面には、フッ素樹脂やポリイミドなどの底摩擦材料が塗装により被覆されることにより摩擦低減部が構成されている。この実施形態によれば、シャッタ２５の摺動抵抗を低減して折曲片２５Ｂが汚れ防止カバー２７の端縁に進行しやすくされることになり、赤外線フィルタ２４の遮断状態を確実に行うことができるとともに、開口部２５Ａと赤外線フィルタ２４との相対状態を迅速に設定することができる。本実施形態における摩擦低減部は、シャッタ２５の摺動抵抗を低減するだけでなく、仮に、赤外線フィルタ２４にシャッタ２５の一部が接触したような場合でも接触時の摩擦力を低減できることにより赤外線フィルタ２４における赤外線入射側の面を損傷させるような事態を防止することができる。
【００５６】
次に、本発明の実施形態に係る他の例を説明する。
図１０は、他の例に関する要部構成を示す斜視図であり、同図に示す例では、摺動可能なシャッタ２５に赤外線フィルタ２４のクリーニング手段２８を設けたことを特徴としている。
図１０において、シャッタ２５における開口部２５Ａに隣接する位置、つまり、開口部２５Ａが赤外線フィルタ２４を遮蔽できる箇所には、赤外線の透過部である赤外線フィルタ２４を清浄化するためのクリーニング手段２８が設けられている。
クリーニング手段２８は、シャッタ２５における赤外線フィルタ２４に対向する表面に設けられたフェルトなどの不織布あるいはスポンジさらにはカーボン繊維などからなる起毛が用いられ、赤外線フィルタ２４の赤外線入射側の面に接触できる長さあるいは厚さを有している。なお、便宜上、図８，９を利用してクリーニング手段２８の設置状態が示されている。
【００５７】
本例においては、赤外線フィルタ２４から開口部２５Ａが外れて赤外線の遮蔽状態となるようにシャッタ２５が摺動すると、開口部２５Ａに隣接しているクリーニング手段２８が赤外線フィルタ２４の表面を摺擦することができる。これにより、シャッタ２５による赤外線フィルタ２４の遮蔽状態の設定に加えて赤外線フィルタ２４の清浄化が行える。この結果、遮蔽状態によって異物が赤外線フィルタ２４における赤外線入射側の面に付着するのを防止できると共に、入射側の面に付着してしまった異物をクリーニング手段２８によって除去することができるので、赤外線フィルタ２４が異物による誤検知を防止されることになる。なお、クリーニング手段２８の長さあるいは厚さはあるいは赤外線フィルタ２４に付着した異物の拭き取り効果に影響する移動ストロークは、赤外線フィルタ２４の汚れ具合によって適宜変更できる構成とすることも可能である。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１および３記載の発明によれば、開口部が透過状態から非透過状態に移行した際に赤外線フィルタの透過部を清浄化して異物の除去が可能となり、透過部からの赤外線の透過量が加熱部材の最適な温度と異なる量となるのを未然に防止できる。
【００５９】
請求項２記載の発明によれば、シャッタ部材が移動する際に非接触型温度検知部材に向けた移動としないことによって周辺の空気を攪乱させることがなく、周辺に存在する異物の飛散を防止して透過部への異物の付着を最小限とすることができる。
【００６０】
請求項４乃至６記載の発明によれば、シャッタが定着装置本体の稼働状態、特に請求項５記載の発明においては定着装置が装着された場合、そして請求項６記載の発明においては開閉可能なカバーが閉じられた場合に対応して赤外線フィルタとの相対状態を設定でいるので、非稼働時に開口部と透過部とを相対させないようにして透過部への異物付着を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置を提供した画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着装置の側面視的なす模式図である。
【図３】図２に示した定着装置に用いられるサーモパイルモジュールにおける集光ミラーの構成を示す断面図である。
【図４】図３に示した集光ミラーに設けられている赤外線透過部である赤外線フィルタの設置状態を示す斜視図である。
【図５】図２に示した定着装置に用いられるサーモパイルモジュールの組み立て状態を示す斜視図である。
【図６】図５に示したサーモパイルモジュールに用いられるシャッタの要部構成を示す斜視図である。
【図７】図２中、符号（７）で示す方向から見たサーモパイルモジュールの一部断面図である。
【図８】図６に示したシャッタの駆動構造に関する一例を説明するための模式図である。
【図９】図６に示したシャッタの駆動構造に関する他の例を説明するための模式図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る別の例による定着装置に用いられるシャッタの要部構成を説明するための斜視図である。
【図１１】定着装置に用いられる非接触型温度検知方法を用いた構成おい地霊を示す模式図である。
【図１２】図１１に示した検知方法に用いられるサーモパイルの外観図である。
【図１３】図１２に示したサーモパイルの内部構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１  画像形成装置
１４  定着装置
１５  加熱部材である加熱ローラ
１６  加圧部材である加圧ローラ
１７  定着ユニット
１８  非接触型温度検知部材であるサーモパイル
１９  制御基板
２０  集光ミラー
２１  サーモパイルモジュール
２３  赤外線透過部に相当する赤外線フィルタ
２５  赤外線の透過状態と遮蔽状態とを選択する部材であるシャッタ
２５Ａ  開口部
２５Ｂ  折曲片
２６  付勢部材
２７  シャッタの移動量規制部材である汚れ防止カバー
２８  クリーニング手段
Ｆ  赤外線の透過方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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