JP2002340682A - 温度検知装置及びこれを用いた定着装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期間にわたって安定的な温度検知を行うこ
とのできる非接触型の温度検知装置及びこれを用いた定
着装置、画像形成装置を提供する。 【解決手段】 加熱源１により加熱される被加熱体２の
表面温度を非接触検知する温度検知装置７であって、前
記被加熱体２に対向配置され且つ当該被加熱体２より放
出された赤外線を測定する非接触型温度センサ３と、前
記被加熱体２と前記非接触型温度センサ３との間に設け
られるフィルタ４と、前記フィルタ４の被加熱体２側の
面を清掃するクリーナ５とを備える。また、適宜タイミ
ングでクリーナ５によりフィルタ４を清掃する。更に、
この温度検知装置を用いた定着装置、画像形成装置も適
用対象とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱源により加熱
される被加熱体の表面温度を検知する温度検知装置に係
り、特に、前記被加熱体と非接触に温度を測定する非接
触型温度検知装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機、プリンタ、ファクシミ
リ等の画像形成装置にあっては、例えば電子写真プロセ
スにより記録シート上に保持された未定着トナー像を定
着する定着装置が広く用いられている。従来この種の定
着装置としては、例えば互いに圧接配置されて接触転動
する一対の定着部材（一対の定着ロールや定着ロールと
定着ベルトとの組み合わせ）を有し、少なくともいずれ
か一方の定着部材を加熱源としてのヒータで加熱すると
共に、これらの定着部材間のニップ域に記録シートを通
過させ、その際の熱と圧力との作用により記録シート上
の未定着トナー像を定着し、永久像を形成するものであ
る。このような定着装置では、ホットオフセット、コー
ルドオフセット等を防ぐような適切な温度で定着を行う
必要があり、そのために定着部材の表面温度を検知し、
その検知結果に基づいて定着部材に対して加熱制御を行
うようにしている。

【０００３】このような定着部材の温度制御を適切に行
うための一つの条件は、定着部材の表面温度を正確に検
知することである。より詳しくは、ニップ域通過時に記
録シート上のトナー像に対してどれだけの熱量を与える
かが問題となるため、定着部材表面上のトナー像が接触
する領域（以下「画像領域」という）の表面温度を正確
に検知することである。従来における温度検知装置とし
ては、定着部材の表面温度を正確に検知するために、接
触型温度検知センサとして例えばサーミスタを定着部材
の表面に接触させ、その温度を検知する方式が多く採用
されている。このような接触型温度検知方式において、
定着部材の画像領域にサーミスタを接触させる手法は、
正確な温度検知という観点からは理想的であるが、その
接触により定着部材表面の画像領域を傷付け、その傷部
分での定着不良を招き、結果として画像欠陥が生じる懸
念がある。また、そのサーミスタにオフセットトナーが
付着、堆積すると温度検知の精度が悪化してしまう。更
に、堆積したオフセットトナー塊がサーミスタから外れ
ると、その後そのオフセットトナー塊はシート上に定着
し、画像欠陥となってしまう。このような背景から、特
に高画質の必要なカラー定着装置であってしかもオイル
レスとする場合には、サーミスタを定着部材の非通紙領
域に配置することが必要とされていた。

【０００４】また、近年、世界的に省エネに対する要求
が強くなっている。電子写真方式の画像形成装置では熱
によって記録シートに粉体トナーを永久固着させる必要
があるので、消費電力の多くの部分を定着装置で占めて
いる。そこで、定着装置として省エネの要求に応えるた
めに、定着部材の低熱容量化を図ることが考えられる。
しかしながら、低熱容量化を達成するために定着部材の
肉厚を可能な限り薄くすると、定着部材内の熱流動を阻
害することとなってしまうため、定着部材の温度を均一
化することが困難になってしまう。

【０００５】更に、カラー画像形成装置においては、均
一な光沢を有した画像を得るために定着部材に所定の弾
性層を設けるようにしている。弾性体は一般的に金属よ
り熱伝導が悪いのでさらに熱分布の均一化が困難となっ
てしまう。また、弾性体の耐熱性能を確保するために、
上限温度を正確に規制しなくてはならないという問題も
ある。すなわち、理想的には定着部材上の画像領域の温
度を検知すべきであるにもかかわらず、実際には非画像
領域の表面温度を測定しているため、これらの温度間に
食い違いが生じてしまうことによる。

【０００６】そこで、接触式のサーミスタに変えて赤外
線温度センサを用い、定着部材の通紙領域で温度を計測
するもの（非接触型温度検知方式）が数々提案されてい
る。その中でも、検知精度の向上やセンサの保護の観点
から、特公平１−１７５８７号公報や特開平７−７７８
９１号公報には、赤外線センサと定着部材との間に保護
部材（フィルタ）を設けるようにしたものが提案されて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載されている技術では、装置内で発生するトナー
汚れや紙粉、定着装置で発生する水蒸気やワックス、ま
た機外からの埃の流入に対して、十分に防御できている
とはいえない。すなわち、これらの物体がフィルタ表面
に付着すると、定着部材から放出される赤外線の受光を
妨げることになるので、本来の定着部材の温度より低く
温度を検知してしまうことになる。従って、定着装置で
は、制御温度を一定に保とうとするためにヒータへの通
電を余分に行って温度制御しようとすることになる。そ
の結果、定着部材の温度を正しい温度よりも高い温度に
制御してしまうという技術的課題がみられた。

【０００８】本発明は以上のような技術的課題を解決す
るためになされたものであって、長期間にわたって安定
的な温度検知を行うことのできる非接触型の温度検知装
置及びこれを用いた定着装置、画像形成装置を提供する
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、図
１に示すように、加熱源１により加熱される被加熱体２
の表面温度を非接触検知する温度検知装置７であって、
前記被加熱体２に対向配置され且つ当該被加熱体２より
放出された赤外線を測定する非接触型温度センサ３と、
前記被加熱体２と前記非接触型温度センサ３との間に設
けられるフィルタ４と、前記フィルタ４の被加熱体２側
の面を清掃するクリーナ５とを備えることを特徴とす
る。

【００１０】このような技術的手段において、被加熱体
２は、加熱源１により加熱されるものであればよく、加
熱源１の配設箇所は被加熱体２の内部でもよいし、外部
でもよく、また、被加熱体２に接触配置されていてもよ
いし、あるいは、非接触配置されていてもよい。また、
フィルタ４は、非接触型温度センサ３が温度検知に用い
る赤外線を透過する機能を有するものであれば適宜選定
して差し支えない。

【００１１】更に、クリーナ５については、フィルタ４
の被加熱体２側の面を清掃する機能を有するものであれ
ば、その清掃方式については適宜選定して差し支えない
が、構成の簡易化及び清掃の容易さという観点からすれ
ば、フィルタ４の被加熱体２側の面に沿って移動自在に
配設されるワイパー部材を有するものとすることが好ま
しい。

【００１２】また、クリーナ５としてワイパー部材を用
いたものにおいては、フィルタ４から除去した汚れがワ
イパー部材に付着したままだと、次の清掃時にこの汚れ
がフィルタ４に再付着してしまうおそれがある。そこ
で、このような不具合を防止するという観点からすれ
ば、ワイパー部材に付着した汚れを除去する除去部材６
を具備させることが好ましい。

【００１３】このような温度検知装置７は、各種の被加
熱体２を具備する各種被測定装置に付設されるが、その
代表例として定着装置への適用例について説明する。定
着装置には各種態様があるが、定着装置への適用例とし
ては、例えば互いに圧接配置されて接触転動することで
シート上の未定着画像を加熱加圧定着する一対の定着部
材（被加熱体２に相当）を有し、少なくとも一方の定着
部材に加熱源１を配設すると共に、少なくともいずれか
一方の定着部材の表面温度を温度検知装置７にて検知す
るようにした定着装置において、前記温度検知装置７
は、前記定着部材に対向配置され且つ当該定着部材より
放出された赤外線を測定する非接触型温度センサ３と、
前記定着部材と前記非接触型温度センサ３との間に設け
られるフィルタ４と、前記フィルタ４の定着部材側の面
を清掃するクリーナ５とを備えたものが挙げられる。こ
の態様において、「いずれか一方の定着部材の表面温度
を検知」としたのは、加熱源１を配設した定着部材は直
接的に加熱される被加熱体２であり、また、加熱源１を
配設していない定着部材は熱伝導により間接的に加熱さ
れる被加熱体２であるから、いずれをも温度検知対象と
したものである。また、加熱源１の配設箇所は定着部材
の内部でもよいし、外部でもよく、また、定着部材に接
触配置されていてもよいし、あるいは、非接触配置され
ていてもよい。更に、定着部材については、互いに圧接
配置されて接触転動する一対の定着ロールや定着ベル
ト、あるいは、定着ロールと定着ベルトとの組み合わせ
等適宜選定して差し支えない。

【００１４】また、このような定着装置において、クリ
ーナ５によるフィルタ４の清掃タイミングについては適
宜設定して差し支えないが、埃等の汚れは長時間使用し
ない間に付着しやすいことを考慮すれば、前記加熱源１
による加熱開始時に前記フィルタ４の清掃を行うことが
好ましい。ここで、「加熱開始時」とは、電源の投入時
（ウォーミングアップ時）や、電源の再投入時（スタン
バイモードからの復帰時や温度制御範囲未満となったこ
とによる再加熱時）を含む概念である。そして、このよ
うな態様において、フィルタ４の傷付けを極力防止する
には、清掃の頻度を可能な限り少なくすることが好まし
く、このような観点からすれば、前記温度検知装置７に
よって検知された温度が所定温度以下の条件下で前記フ
ィルタ４の清掃を行うことが好ましい。なぜなら、定着
部材の温度が高温である場合には、既にその前の電源投
入時にクリーナ５による清掃が行われていることとなる
からである。

【００１５】また、その他にも、例えば前記一対の定着
部材を通過したシート枚数が所定枚数となった条件下
や、あるいは、前記一対の定着部材を通過したシート上
に形成されていた未定着画像の画像密度の累積値が所定
値となった条件下で、前記クリーナ５が前記フィルタ４
の清掃を行うようにしてもよい。これは、処理されるシ
ート枚数やシート上に形成される画像の密度等が増加す
るのに伴って汚れが付着しやすくなることを考慮したも
のである。

【００１６】更に、定着部材を加熱するためのウォーム
アップ時間を短縮するという観点からすれば、前記クリ
ーナ５による前記フィルタ４の清掃中も前記加熱源１へ
の給電を続行することが好ましい。尚、安全性の確保と
いう観点からすれば、クリーナ５による前記フィルタ４
の清掃中には前記加熱源１への給電を停止するようにし
てもよい。

【００１７】また、本発明に係る定着装置では、定着部
材の表面温度を正確に検知するという観点からすれば、
温度検知装置７の他に第二温度検知装置を設け、これら
両者の温度検知結果に基づいて温度制御を行うことが好
ましい。ここで、第二温度検知装置としては、温度検知
装置７と同様の非接触型温度検知方式を用いてもよい
し、接触型温度検知方式を用いてもよい。そして、この
ような定着装置のうち、前記定着部材のシート通過部に
対応する位置の表面温度を前記温度検知装置７で検知し
且つ当該定着部材のシート非通過部に対応する位置の表
面温度を第二温度検知装置で検知するようにしたものに
おいては、温度制御に関するトラブルを回避するという
観点からすれば、前記クリーナ５による前記フィルタ４
の清掃後に前記温度検知装置７により検知された温度と
前記第二温度検知装置により検知された温度との温度差
が所定温度以上となった条件下で、いずれかの温度検知
装置に故障が発生したと判断し、前記加熱源１への給電
を停止することが好ましい。

【００１８】更に、本発明は、上述した定着装置を具備
した画像形成装置をも包含する。ここで、画像形成装置
本体内に温度検知装置７とは別の温度センサが配設され
るタイプのものにおいては、フィルタ４の傷付けを極力
防止するために清掃の頻度を可能な限り少なくするとい
う観点からすれば、当該温度センサにより検知された温
度と前記温度検知装置７で検知された温度との温度差が
所定温度以内となった条件下で、前記クリーナ５が前記
フィルタ４の清掃を行うようにすることが好ましい。

【００１９】また、上述した定着装置を具備した画像形
成装置のうち、前記クリーナ５として前記フィルタ４の
定着部材側の面に沿って移動自在に配設されるワイパー
部材を用いたものにおいては、ユーザーがフィルタ４に
触れるのを防止するという観点からすれば、当該ワイパ
ー部材が装置本体に設けられるカバーの開放動作に連動
して前記フィルタを覆う位置に移動せしめられるように
設定することが好ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。図２は、本発明
に係る温度検知装置が適用された定着装置１４が搭載さ
れる画像形成装置１０を示す。同図に示されるように、
画像形成装置１０はケーシングによって被覆され略箱状
に形成されている。

【００２１】本実施の形態において、画像形成装置１０
の下部には、複数の用紙トレイ１６（本実施の形態にお
いては３つの用紙トレイ１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃを図
示）が配設されている。それぞれの用紙トレイ１６Ａ、
１６Ｂ、１６Ｃには、例えば、Ｂ５サイズ、Ｂ４サイ
ズ、Ａ４サイズ、Ａ３サイズ等のサイズの異なる用紙
（シート）１８が備えられている。用紙トレイ１６にお
ける記録媒体排出部近傍には半月ロール２０が配設され
ており、指定された用紙トレイ１６から用紙１８が一枚
ずつ送り出され、複数の搬送ロール対２２によって所定
方向に搬送される。また、用紙１８の両面（表面と裏
面）への画像形成が指示された場合に、表面への画像形
成が終了した用紙１８の表裏を反転させる用紙反転部１
７も設けられている。

【００２２】また、画像形成装置１０の一方の側面に
は、必要に応じて用紙１８を手差しで挿入する手差しト
レイ２４が配設されている。手差しトレイ２４における
用紙挿入部近傍には、前述した用紙トレイ１６と同様に
半月ロール２０が配設されており、用紙１８を一枚ずつ
送り出すことができるようになっている。

【００２３】更に、画像形成装置１０の上部には、定着
装置１４によって所望の画像が定着された用紙１８が排
出される排出トレイ２６が設けられている。

【００２４】そして、画像形成装置１０における用紙ト
レイ１６の上部には、スキャナで原稿を読み取りかつ各
種画像処置を施した画像データ（本実施の形態における
画像形成装置１０はカラー画像を対象としているため、
画像処理を施すことによってイエロー、マゼンタ、シア
ン、黒の４色の画像データに変換される）に基づいて感
光体３０にビーム光を照射する光走査装置３２、及び用
紙１８に所望の画像を定着する定着装置１４等を含んで
構成される画像形成部２８が設けられている。

【００２５】ここで、光走査装置３２は、光源、回転多
面鏡３４、ｆθレンズ、シリンドリカルミラー、反射ミ
ラー３６等によって構成されている。図示しない光源か
ら射出されたレーザ光は、回転多面鏡３４によって偏向
されかつｆθレンズ、シリンドリカルミラー、反射ミラ
ー３６等を介して感光体３０に照射される。

【００２６】また、感光体３０の周囲には、帯電器３
８、ロータリー現像器４０、ＩＢＴベルトにより構成さ
れた中間転写体４２、感光体用クリーナ４４及び図示し
ない除電ランプが配設されている。

【００２７】感光体３０は、図中矢印Ａ方向に定速回転
する。帯電器３８は、感光体３０を一様にマイナス帯電
する。また、ロータリー現像器４０には、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、黒の４色のトナー４６Ｙ、４６Ｍ、４
６Ｃ、４６Ｂｋが供給されている。中間転写体４２は、
複数のロール４８に巻き掛けられており、ロール４８が
回転することによって図２に示される矢印Ｂ方向に一定
速度で移動する。感光体用クリーナ４４は、中間転写体
４２に転写されずに感光体３０上に残留したトナーを除
去する。さらに、除電ランプは、感光体用クリーナ４４
によって残留したトナーが除去された後に感光体３０を
除電する。

【００２８】さらに、中間転写体４２の周囲には、画像
検出センサ５１及び中間転写体用クリーナ５０が配設さ
れている。画像検出センサ５１は転写部５２よりも中間
転写体４２の回転方向上流側に設けられており、中間転
写体４２に形成されたトナー像の有無を検出するように
なっている。中間転写体用クリーナ５０は、転写部５２
よりも中間転写体４２の回転方向下流側に設けられてお
り、中間転写体４２から用紙１８へのトナー像の転写が
終了した後に中間転写体４２の表面に残留したトナーを
除去するようになっている。

【００２９】矢印Ａ方向に回転する感光体３０は、帯電
器３８によって一様にマイナス帯電され、光走査装置３
２から射出されるレーザ光によってまず第１色目の黒色
の潜像が感光体３０上に形成される。この潜像は、ロー
タリー現像器４０の黒色の現像器によって黒色トナーで
現像される。現像された黒色トナー像は中間転写体４２
に転写される。感光体３０上に転写されずに残ったトナ
ーは、図示しないクリーナによって除去され、感光体３
０は除電ランプによって除電される。

【００３０】そして、感光体３０は再び帯電器３８によ
って一様にマイナス帯電され、第２色目のイエローの画
像形成が行われる。このようにして、第３色目のマゼン
タ、第４色目のシアンまで計４色のトナー像が中間転写
体４２に順次転写される。４色のトナー像の中間転写体
４２への転写が完了した時点で、中間転写体４２の表面
に最終トナー像が形成される。

【００３１】中間転写体４２の下方には、中間転写体４
２に形成された最終トナー像を用紙１８に転写する転写
部５２が設けられている。用紙１８は、前述したように
指定されたサイズの用紙１８が備えられている用紙トレ
イ１６から搬送ロール対２２によって転写部５２まで搬
送される。

【００３２】転写部５２の配設位置よりも用紙１８の搬
送方向下流側には、定着装置１４が配設されている。定
着装置１４では、最終トナー像が転写された用紙１８に
定着処理を施すことによって所定の画像が用紙１８上に
定着され、永久像とされる。尚、符号５３は、画像形成
装置１０内の温度を測定する温度センサである。

【００３３】次に、図３に基づいて定着装置１４の詳細
を説明する。同図において、定着装置１４は、用紙１８
上に転写されたトナーＴを用紙１８に融解定着させるた
めの加熱ロール６０と、この加熱ロール６０と共に用紙
１８を狭持して加圧させるための加圧ロール７０とを備
えている。

【００３４】ここで、加熱ロール６０は、肉厚１ｍｍ程
度のアルミの金属中空金６１を備えている。また、用紙
１８との接触面、すなわち加熱ロール６０の表面には、
厚さ０．５ｍｍ程度のゴム層６２、そのゴム層６２の外
側の最外層に、用紙１８との離型性を確保するためのフ
ッ素樹脂チューブ層（符号なし）が形成されている。ま
た、加熱ロール６０の内部には、加熱源としてのハロゲ
ンランプ６３が内蔵されている。

【００３５】また、加圧ロール７０は、鉄の芯金７１の
周囲に前述した加熱ロール６０と同様に厚さ５ｍｍ程度
のゴム層７２、そのゴム層外側の最外層にフッ素樹脂チ
ューブ層（符号なし）が形成されている。この加圧ロー
ル７０は、スプリング７３により一定の圧力で加熱ロー
ル６０を加圧するようになっている。そして、加熱ロー
ル６０と加圧ロール７０とによって用紙１８が図中点線
矢印Ｐで示す搬送経路上を狭持搬送される。こうして加
熱ロール６０と加圧ロール７０との間の圧接部分を用紙
１８が通過する際にトナーＴが用紙１８上に加圧融解定
着される。

【００３６】そして、加熱ロール６０の表面には、熱電
気変換素子すなわち接触型温度センサ６４が接触配置さ
れている。このような接触型温度センサ６４としては、
サーミスタを使用したソフトタッチセンサーを使用する
ことができる。また、符号６５は加熱ロール６０から離
間配置される温度検知ユニットであり、定着装置１４と
は別ユニットとして構成され（図２参照）、定着装置１
４とは別に画像形成装置１０に着脱できるようになって
いる。これは、定着装置１４を構成するユニットの寿命
と、温度検知ユニット６５の寿命とが異なり、交換時期
が異なってくるためである。また、本実施の形態に係る
画像形成装置１０では、所謂センターレジ方式を採用し
ており、図４に示すように、前記接触型温度センサ６４
は最大サイズの用紙１８も通過することのない端部の領
域（非通紙領域）に配置され、一方、前記温度検知ユニ
ット６５はいずれのサイズの用紙１８も通過する中心部
の領域（通紙領域）に対応した位置に配置されるように
なっている。そして、これら接触型温度センサ６４及び
温度検知ユニット６５にて検知された温度情報に基づい
て、加熱ロール６０の温度制御すなわちハロゲンランプ
６３への給電制御が行われる。

【００３７】図５は、温度検知ユニット６５の詳細図を
示したものである。尚、図５（ａ）は温度検知ユニット
６５を図４中ＶＡ方向より、また図５（ｂ）は温度検知
ユニット６５を図４中ＶＢ方向より、更に図５（ｃ）は
温度検知ユニット６５を図４中ＶＣ方向より見たもので
あり、図５（ｄ）は図５（ｃ）のｄ−ｄ断面図である。
また、図６（ａ）は温度検知ユニット６５の上面側の斜
視図であり、図６（ｂ）は下面側の斜視図である。これ
らの図において、温度検知ユニット６５は、箱状の形状
を有するハウジング８１と、当該ハウジング８１に取り
付けられるセンサ部８２とクリーナ部８３とを備えてい
る。ここで、センサ部８２は、ハウジング８１に設けら
れた開口部に取り付けられるフィルタ８２ａと、このフ
ィルタ８２ａに対向して配設されるサーモパイル８２ｂ
と、このサーモパイル８２ｂが取り付けられ且つその制
御回路が設けられるサーモパイル基板８２ｃと、このサ
ーモパイル基板８２ｃをハウジング８１に取り付ける脚
部８２ｄとを備えている。また、クリーナ部８３は、軸
８３ａを中心に揺動自在に配設されるアーム８３ｂと、
このアーム８３ｂの自由端側に前記フィルタ８２ａを摺
擦可能に取り付けられる拭き取り部８３ｃと、前記フィ
ルタ８２ａに隣接して取り付けられる突起部８３ｄと、
前記アーム８３ｂを揺動せしめるソレノイド８３ｅと、
前記アーム８３ｂの自由端部に配設されて当該アーム８
３ｂの軌跡を規制するガイド８３ｆと、ハウジング８１
とアーム８３ｂとの間に取り付けられるスプリング８３
ｇとを備えている。ここで、フィルタ８２ａは、赤外線
を透過するシリコン単結晶板にて構成され、拭き取り部
８３ｃは、例えばテフロンパイル（テフロンはデュポン
社の商標名）にて構成されている。

【００３８】図７（ａ）にはサーモパイル８２ｂの縦断
面図を、図７（ｂ）に横断面図を示す。同図において、
符号９０はサーモパイルチップ、９１は黒体、９２はダ
イオード、９３はシリコンフィルタ、９４は開口部、９
５ははんだ、９６は熱電対＋、９７は熱電対−、９８は
温接点、９９は冷接点である。

【００３９】本実施の形態に係る定着装置１４では、画
像形成装置１０の電源が投入されると共にハロゲンラン
プ６３への給電が開始され、所謂ウォーミングアップモ
ードに入る。そして、温度検知ユニット６５では、ウォ
ーミングアップ動作が行われている間にフィルタ８２ａ
のクリーニングが行われる。まず、ソレノイド８３ｅが
励磁されることによってアーム８３ｂが図５（ａ）に示
すＣ方向に引かれ、これに伴ってアーム８３ｂは軸８３
ａを中心に図５（ａ）に示すＤ方向に揺動し、これに伴
ってハウジング８１の下面側ではアーム８３ｂが図５
（ｃ）に示すＥ方向に揺動し、その後ガイド８３ｆによ
って端部で停止する。この間、アーム８３ｂに取り付け
られた拭き取り部８３ｃは、フィルタ８２ａ面を摺擦し
て当該フィルタ８２ａ表面に付着した埃や汚れを拭き取
る。汚れを拭き取った拭き取り部８３ｃはその後突起部
８３ｄと摺擦し、今度は拭き取り部８３ｃに付着した埃
や汚れが取り除かれる。そして、ソレノイド８３ｅの励
磁が停止されると、スプリング８３ｇによりアーム８３
ｂが前記Ｄ方向とは逆方向に揺動せしめられ、ガイド８
３ｆによって逆側の端部で停止する。その際、拭き取り
部８３ｃは再度フィルタ８２ａ表面を摺擦して埃や汚れ
を拭き取る。このようにしてクリーニングが行われた
後、温度検知ユニット６５による温度検知が開始され
る。従って、フィルタ８２ａから埃や汚れ等が取り除か
れたきれいな状態で温度測定が行われることとなるた
め、温度検知ユニット６５で検知される温度と加熱ロー
ル６０の実際の温度との温度差を小さくすることがで
き、その結果、正確な温度制御を行うことができる。
尚、ウォーミングアップ中において、フィルタ８２ａの
クリーニングが行われている間もハロゲンランプ６３へ
の給電は続行されており、クリーニングのためにウォー
ムアップ時間が長時間化するといった事態は生じない。

【００４０】また、この定着装置１４は、所定の温度に
昇温された後所定時間使用されないとスタンバイモード
に入り、ハロゲンランプ６３への給電が一時的に停止さ
れる。そして、次の画像形成が開始される際、再度ハロ
ゲンランプ６３に給電して加熱ロール６０の温度調整が
実行される。ここで、本実施の形態では、温度検知ユニ
ット６５によって再給電開始時の温度測定を行い、例え
ば検知された温度が５０℃未満の場合にはフィルタ８２
ａのクリーニングが実施され、５０℃以上の場合にはク
リーニングが実施されないようになっている。これによ
り、クリーニングの実施頻度を不必要に増加させるとい
う事態を回避し、フィルタ８２ａが傷付けられるのを防
止している。尚、画像形成装置１０本体内に配設される
温度センサ５３の検知温度と温度検知ユニット６５の検
知温度とを比較し、温度差が所定温度以内の場合にのみ
フィルタ８２ａのクリーニングを実行させるようにして
もよい。

【００４１】また、画像形成装置１０を連続的に使用す
る場合は、当然、画像形成装置１０内部の汚れ具合が増
加する。稼働中の画像形成装置１０は、装置内のエアフ
ローの関係で温度検知ユニット６５付近のエアの流れも
あるので、フィルタ８２ａには汚れが付着しにくい。問
題になるのは、画像形成装置１０が停止した後で、装置
内で発生した汚れがフィルタ８２ａの前面に付着するこ
とである。そこで、本実施の形態では、定着装置１４を
通過した用紙１８の枚数をカウントしており、例えば１
０００枚毎に上述したフィルタ８２ａのクリーニングを
行うことで、付着した埃や汚れを除去するようにしてい
る。尚、単純な通過枚数だけでなく、通過する用紙１８
上に形成されるトナー像の画像密度の積算カウントしこ
れに基づいてクリーニングを実行させるようにしてもよ
い。

【００４２】更に、本実施の形態に係る画像形成装置１
０では、ウォーミングアップ時のフィルタ８２ａのクリ
ーニングが終了した直後、接触型温度センサ６４で検知
された温度と温度検知ユニット６５で検知された温度と
の比較が行われる。ここで、フィルタ８２ａのクリーニ
ング終了直後の時点では未だウォーミングアップ動作中
であり、従って本来は通紙領域・非通紙領域に関係なく
略同じ温度が測定されるはずであるが、両者の検知温度
が著しく異なる場合は、いずれかのセンサが故障したも
のと判断し、ハロゲンランプ６３への給電を停止させる
と共にユーザインターフェース（図示せず）に故障発生
のメッセージを表示するようになっている。

【００４３】更に、温度検知ユニット６５のアーム８３
ｂは、フィルタ８２ａのクリーニング時だけでなく、画
像形成装置１０本体に設けられたカバー（図示せず）の
開閉に応じて揺動するようになっている。すなわち、紙
詰まり等でカバーが開放されると、カバー取り付け部に
設けられたリミットスイッチ（図示せず）がオンとな
り、ソレノイド８３ｅが励磁されることによってアーム
８３ｂが図５（ａ）に示すＣ方向に引かれ、これに伴っ
てアーム８３ｂは図５（ａ）に示すＤ方向に揺動し、下
面側ではアーム８３ｂが図５（ｃ）に示すＥ方向に揺動
し、その後ガイド８３ｆによって端部で停止する。つま
り、アーム８３ｂによってフィルタ８２ａが覆われた状
態となる。これにより、作業者が紙詰まり除去等を行う
場合にも、作業者がフィルタ８２ａに直接触れるという
事態を回避でき、その結果フィルタ８２ａに指紋等の汚
れが付着するという事態を防止することができる。そし
て、カバーが閉じられると、前記リミットスイッチはオ
フとなり、ソレノイド８３ｅの励磁が停止され、スプリ
ング８５ｇによりアーム８３ｂが前記Ｄ方向とは逆方向
に揺動せしめられ、ガイド８３ｆによって逆側の端部で
停止する。

【００４４】尚、本実施の形態において、拭き取り部８
３ｃとしてテフロンパイルを採用していたのは次の理由
による。本発明者は、拭き取り部８３ｃを構成する材料
としてテフロンパイル、耐熱フェルト、耐熱ウレタンフ
ォームを用意し比較実験を行った。実験は、画像形成装
置１０に各材料からなる拭き取り部８３ｃを取り付け、
加熱ロール６０の表面温度を１８０℃に保持させながら
連続して画像形成を行わせ、１０００枚プリントする毎
にフィルタ８２ａのクリーニングを行わせ、温度検知ユ
ニット６５で検知される温度を記録するものである。こ
の実験においては、きれいにクリーニングが行われるほ
ど、検知される温度が１８０℃に近づく。そして、この
実験における目標値は１７８．５℃（−１．５℃）であ
る。尚、この実験では、突起部８３ｄを取り付けていな
い。

【００４５】結果を図８（ａ）（ｂ）に示す。すべての
サンプルにおいて、最初の段階（Ｔ＝０）では１８０℃
の検知結果が出ていたが、所定清掃回数が経過すると
（Ｔ＝Aged：ここでは５００００回）ではテフロンパイ
ル以外のものでは大幅な温度低下が見られ、これらのも
のでは汚れをクリーニングしきれないことが確認され
た。

【００４６】また、本実施の形態において、突起部８３
ｄを設けていたのは次の理由による。本発明者は、上記
実験を行った後、突起部８３ｄを取り付けて再び同様の
実験を行った。

【００４７】結果を図９（ａ）（ｂ）に示す。図８
（ａ）（ｂ）との比較からわかるように、すべてのサン
プルにおいて、所定清掃回数経過後（Ｔ＝Aged：ここで
は５００００回）における検知温度が高くなって実際の
温度に近づくことが確認され、突起部８３ｄにより拭き
取り部８３ｃがクリーニングされることでフィルタ８２
ａのクリーニング性能が向上することが確認された。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非接触型の温度検知装置に設けられるフィルタを清掃す
るクリーナを設けフィルタ面をきれいにするようにした
ので、長期間にわたって安定的な温度検知を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る温度検知装置の概要説明図であ
る。

【図２】 実施の一形態に係る画像形成装置の概要図で
ある。

【図３】 定着装置の説明図である。

【図４】 加熱ロールと接触温度センサ、温度検知ユニ
ットとの位置関係を示す説明図である。

【図５】 （ａ）〜（ｃ）は温度検知ユニットの説明図
である。

【図６】 （ａ）（ｂ）は温度検知ユニットの斜視図で
ある。

【図７】 （ａ）はサーモパイルの縦断面図、（ｂ）は
横断面図である。

【図８】 （ａ）（ｂ）は拭き取り部材の材質とクリー
ニング性能との関係を調査した結果を示す図表である。

【図９】 （ａ）（ｂ）は突起部の有無とクリーニング
性能との関係を調査した結果を示す図表である。

【符号の説明】

１…加熱源，２…被加熱体，３…非接触型温度センサ，
４…フィルタ，５…クリーナ，６…除去部材，７…温度
検知装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 3/00 ３１０ Ｈ０５Ｂ 3/00 ３３５ ３３５ Ｇ０３Ｇ 21/00 ３７２ (72)発明者 上田 浩 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号 富士ゼ ロックス株式会社内 (72)発明者 前山 龍一郎 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 稲宮 竜一 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 栗田 篤実 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 幸内 信光 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号 富士ゼ ロックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2G066 AC16 BA08 BA23 BB05 BB15 CA15 CA20 CB05 2H027 DA11 DA12 DA45 DB01 DE07 DE10 ED25 EF01 EF15 HB07 HB19 2H033 AA18 BA10 BA31 BA32 CA03 CA04 CA07 CA18 CA19 CA26 CA45 3K058 AA41 BA18 CA12 CA23 CA70 CA91 CB02 DA02 GA06

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱源により加熱される被加熱体の表面
   温度を非接触検知する温度検知装置であって、 前記被加熱体に対向配置され且つ当該被加熱体より放出
   された赤外線を測定する非接触型温度センサと、 前記被加熱体と前記非接触型温度センサとの間に設けら
   れるフィルタと、 前記フィルタの被加熱体側の面を清掃するクリーナとを
   備えることを特徴とする温度検知装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の温度検知装置におい
   て、 前記クリーナは、前記フィルタの被加熱体側の面に沿っ
   て移動自在に配設されるワイパー部材を有することを特
   徴とする温度検知装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の温度検知装置におい
   て、 前記ワイパー部材に付着した汚れを除去する除去部材を
   具備させたことを特徴とする温度検知装置。
4. 【請求項４】 互いに圧接配置されて接触転動すること
   でシート上の未定着画像を加熱加圧定着する一対の定着
   部材を有し、少なくとも一方の定着部材に加熱源を配設
   すると共に、少なくともいずれか一方の定着部材の表面
   温度を温度検知装置にて検知するようにした定着装置に
   おいて、 前記温度検知装置は、前記定着部材に対向配置され且つ
   当該定着部材より放出された赤外線を測定する非接触型
   温度センサと、前記定着部材と前記非接触型温度センサ
   との間に設けられるフィルタと、前記フィルタの定着部
   材側の面を清掃するクリーナとを備えることを特徴とす
   る定着装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の定着装置において、 前記クリーナは前記加熱源による加熱開始時に前記フィ
   ルタの清掃を行うことを特徴とする定着装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の定着装置において、 前記クリーナは前記温度検知装置によって検知された温
   度が所定温度以下の条件下で前記フィルタの清掃を行う
   ことを特徴とする定着装置。
7. 【請求項７】 請求項４に記載の定着装置において、 前記一対の定着部材を通過したシート枚数が所定枚数と
   なった条件下で、前記クリーナが前記フィルタの清掃を
   行うことを特徴とする定着装置。
8. 【請求項８】 請求項４に記載の定着装置において、 前記一対の定着部材を通過したシート上に形成されてい
   た未定着画像の画像密度の累積値が所定値となった条件
   下で、前記クリーナが前記フィルタの清掃を行うことを
   特徴とする定着装置。
9. 【請求項９】 請求項４に記載の定着装置において、 前記クリーナによる前記フィルタの清掃中も前記加熱源
   への給電を続行することを特徴とする定着装置。
10. 【請求項１０】 請求項４に記載の定着装置のうち、前
    記定着部材のシート通過部に対応する位置の表面温度を
    前記温度検知装置で検知し且つ当該定着部材のシート非
    通過部に対応する位置の表面温度を第二温度検知装置で
    検知するようにしたものにおいて、 前記クリーナによる前記フィルタの清掃後に前記温度検
    知装置により検知された温度と前記第二温度検知装置に
    より検知された温度との温度差が所定温度以上となった
    条件下で、前記加熱源への給電を停止することを特徴と
    する定着装置。
11. 【請求項１１】 請求項４に記載の定着装置を備えるこ
    とを特徴とする画像形成装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の画像形成装置にお
    いて、 画像形成装置本体内に温度センサを配設すると共に、当
    該温度センサにより検知された温度と前記温度検知装置
    で検知された温度との温度差が所定温度以内となった条
    件下で、前記クリーナが前記フィルタの清掃を行うこと
    を特徴とする画像形成装置。
13. 【請求項１３】 請求項４に記載の定着装置を具備した
    画像形成装置において、 前記クリーナは前記フィルタの定着部材側の面に沿って
    移動自在に配設されるワイパー部材を有し、且つ、当該
    ワイパー部材は装置本体に設けられるカバーの開放動作
    に連動して前記フィルタを覆う位置に移動せしめられる
    ことを特徴とする画像形成装置。