JP2003028721A - 温度検知装置及びこれを用いた定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非接触型温度センサ及び補正用温度センサの
温度差を小さくすることにより、正確な温度検知を行
う。 【解決手段】 加熱源２により加熱される被加熱体１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１に対向配置され且つ当該被加熱体１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
記非接触型温度センサ３の温度情報を補正するための複
数の補正用温度センサ４とを備える。前記非接触型温度
センサとしては例えばサーモパイル式温度センサが用い
られ、補正用温度センサ４としては例えば温度変化に伴
ってその電気抵抗値が変化するタイプのセンサが用いら
れる。

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
せしめられる被加熱体の表面温度を非接触検知する温度
検知装置に係り、特に、非接触温度センサにより測定さ
れる温度を補正用温度センサで補正するタイプの温度検
知装置及びこれを用いた定着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
定着ベルトとの組合せなど）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が知
られている。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に適切な温度で定
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記録シート上に
定着し、画像欠陥となってしまう。

【０００４】また、接触型温度検知方式において、定着
部材の非画像領域（記録シートが通過しないシート非通
過領域に相当）にサーミスタを接触させる手法は、これ
ら接触傷による画像欠陥、トナーの付着による検知精度
の低下や画像欠陥などの問題は生じないが、正確な温度
検知という観点からは必ずしも好ましい方法ではない。
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
表面温度を計測しているため、これらの温度間に食い違
いが生じてしまうことによる。そこで、このような接触
型温度検知方式に代わって、従来にあっては、定着部材
表面の傷の発生を低減すべく、非接触型温度センサを用
いて定着部材に接触することなく温度検知を行う方式
（非接触型温度検知方式）が既に提案されている（例え
ば特開平５−１００５９１号公報参照）。

【０００５】ここで、上記公報においては、非接触型温
度センサとして所謂サーモパイル式温度センサが用いら
れている。サーモパイル式温度センサは、二種類の異種
金属又は半導体を接合した熱電対が多数直列に接続され
たサーモパイルを備えた測温素子で、その温接点を絶縁
薄膜のような熱容量の小さな部材上に配置し、その冷接
点をヒートシンクのような熱容量の大きな部材上に配置
し、前記温接点を赤外線吸収体によって覆ったものであ
る。そして、定着部材から放出（輻射）された赤外線が
温接点上に形成された赤外線吸収体に吸収されて熱に変
換されると、冷接点と温接点との間に温度差が生じ、サ
ーモパイル両端に形成された電極間に温度差に応じた起
電力が生じることによって定着部材の表面温度を測定す
るものである。

【０００６】ところで、このような原理のサーモパイル
式温度センサで検出できるのは、温接点と冷接点との間
の温度差のみであるから、温接点の温度を決めるために
は、基準となる冷接点の温度を確定させる必要がある。
冷接点を確定させる手法としては、例えば冷接点＝室温
（例えば２０℃）とみなすことも可能ではあるが、より
正確に定着部材の表面温度を測定するためには、冷接点
の正確な温度を測定することが必要となる。そこで、上
記公報においては、サーモパイルが取り付けられるベー
ス上の当該サーモパイル近傍にサーミスタを装着し、こ
のサーミスタで測定された温度を冷接点温度とし、前記
サーモパイルによる測定温度を補正するようにしてい
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報においては、サーミスタが一箇所だけに配置されてい
るため、サーミスタの設置部位とサーモパイルの設置部
位との間に温度差があった場合は、補正後の定着部材の
表面温度に誤差が生じてしまうという技術的課題がみら
れた。特に、サーモパイル式温度センサは、湿気等の侵
入を防止する目的で、通常、ベース上のサーモパイル及
びサーミスタをＣＡＮとよばれるキャップで封入する構
造を採用しているため、定着部材から受けた熱によって
ＣＡＮの定着部材側が加熱されると、ＣＡＮの内壁から
も赤外線の放出が行われることとなってしまい、ベース
上の部位によって温度が異なるという事態が生じ易くな
るという問題があった。また、このタイプのものにおい
ては、ＣＡＮの定着部材側が加熱され、その後熱伝導に
よってベースが加熱されることとなるため、ベースの端
部と中央部とでその温度が異なるという事態が生じ易く
なるという問題もあった。

【０００８】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めになされたものであって、非接触型温度センサ及び補
正用温度センサの温度差を小さくすることにより、正確
な温度検知を行うことのできる温度検知装置及び定着装
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２により加熱される被加熱体１
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１に対向配置され且つ当該被加熱体１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、
前記非接触型温度センサ３の温度情報を補正するための
複数の補正用温度センサ４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、非接触型
温度センサ３としては、被加熱体１の表面温度を非接触
検知可能なものであれば種々の方式のものより適宜選定
して差し支えないが、高感度、高速応答性という特性を
有ししかも安価なサーモパイル式温度センサを用いるこ
とが好ましい。

【００１１】また、補正用温度センサ４については、前
記非接触型温度センサ３の温度情報を補正するために設
けられるものであればその検知方式は適宜選定して差し
支えないが、構成の簡易化という観点からすれば、温度
変化に伴ってその電気抵抗値が変化するタイプのセンサ
を用いることが好ましい。この具体的な態様としては、
例えばサーミスタやダイオードなどが挙げられる。ここ
で、複数の補正用温度センサ４としては同一特性のもの
（抵抗値等）を用いても差し支えないが、異なる特性の
ものを用いても構わない。

【００１２】更に、複数の補正用温度センサ４の配設位
置については、適宜選定して差し支えないが、少なくと
も複数の補正用温度センサのうちの一つは前記非接触型
温度センサ３の近傍とすることが好ましい。ここで、前
記非接触型温度センサ３が密閉されたケース５中に封入
されるタイプのものにおいては、例えば、前記複数の補
正用温度センサ４のうち少なくとも二つ（例えば４ａ、
４ｂ）が当該ケース５中に封入されるようにしてもよい
し、あるいは、前記複数の補正用温度センサ４のうち少
なくとも一つ（例えば４ａ）は当該ケース５中に封入さ
れると共に少なくとも一つ（例えば４ｃ）は当該ケース
５外に設置されるようにしてもよい。ここで、前者は、
ケース５内の温度分布を知ることができるという利点が
あり、後者は、ケース５外の温度変動を敏感に検知でき
るという利点がある。

【００１３】また、前記非接触型温度センサ３と前記複
数の補正用温度センサ４との配置間隔については、すべ
て等距離としても差し支えないが、非接触型温度センサ
３との距離の相違によって温度の違いが生じることを考
慮すれば、前記非接触型温度センサ３と各補正用温度セ
ンサ４との間の距離を異ならせることが好ましい。

【００１４】また、前記非接触型温度センサ３からの温
度情報と前記複数の補正用温度センサ４からの温度補正
情報とに基づいて前記被加熱体１の表面温度を演算する
演算手段６を備えることが好ましい。

【００１５】ここで、前記演算手段６は、前記複数の補
正用温度センサ４からの温度補正情報を一つの温度補正
情報として用いることとなるが、その手法としては、例
えば複数の補正用温度センサ４からの温度補正情報を平
均化して用いるものや、あるいは、複数の補正用温度セ
ンサ４のうちの一つの温度補正情報を条件に応じて選択
して用いるもの等、適宜選択して差し支えない。

【００１６】このような温度検知装置は各種被加熱体１
の温度検知に適用されるが、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、互いに圧接配置され
て接触転動する一対の定着部材（被加熱体１に相当）を
有し、少なくとも一方の定着部材の内部若しくは外部に
加熱源２を配設すると共に、少なくとも何れか一方の定
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、検知対
象である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、
前記非接触型温度センサ３の温度情報を補正するための
複数の補正用温度センサ４とを備えるものが挙げられ
る。この態様において、「何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２を配設した定着部材
は直接的に加熱される被加熱体１であり、また、加熱源
２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１であるから、いずれをも温度検知対
象としたものである。そして、加熱源２は被加熱体１と
非接触若しくは接触するいずれの態様をも含む。

【００１７】また、定着装置への別の適用例としては、
発熱層を有し且つ未定着像が担持搬送せしめられる像担
持搬送体（被加熱体１に相当）と、この像担持搬送体の
発熱層を発熱させる加熱装置と、この像担持搬送体の加
熱装置に対向する部位の下流位置に配設され且つ像担持
搬送体上で溶融した未定着像を記録材上に少なくとも押
圧して転写、定着する押圧定着部材とを備え、像担持搬
送体又は押圧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、検知対象である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、前記非接触型温度センサ３の温度情報を
補正するための複数の補正用温度センサ４とを備えるも
のが挙げられる。本態様において、発熱層としては、電
磁誘導発熱層や抵抗発熱層がある。また、加熱装置とし
ては、発熱層に応じて適宜選定すればよく、電磁誘導発
熱層であれば励磁コイル、また、抵抗発熱層であれば通
電デバイスが挙げられる。更に、押圧定着部材は少なく
とも押圧機能を具備していればよく、必要に応じて補助
的に静電界を作用させるもの等適宜選定して差し支えな
い。

【００１８】

【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。 ◎実施の形態１ 図２は本発明が適用された定着装置の実施の形態１の全
体構成を示す説明図である。同図において、定着装置
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１１，１２を有し、本例では、両方の定着ロール１
１，１２に夫々ランプヒータ１３，１４を内蔵させ、各
定着ロール１１，１２としては適宜選定して差し支えな
いが、例えば金属製ロールシャフト上に耐熱性のウレタ
ン樹脂からなる被覆層を設け、両定着ロール１１，１２
間に所定の定着ニップ域を確保するようにしたものであ
る。

【００１９】また、本実施の形態にあっては、各定着ロ
ール１１，１２の表面温度を非接触検知する一対の温度
検知装置１５（具体的には１５ａ，１５ｂ）が配設され
ている。本例において温度検知装置１５は、例えば定着
ロール１１，１２の軸方向位置のうち、記録シートＰが
通過するシート通過領域に対応した位置に配設されてい
る。

【００２０】また、本実施の形態において、温度検知装
置１５（１５ａ，１５ｂ）からの検知データは温度制御
装置（演算手段）１６に取り込まれ、この温度制御装置
１６は各定着ロール１１，１２の表面温度を演算し、こ
の演算結果に基づいて電源回路１７に制御信号を送出
し、各ランプヒータ１３，１４をオンオフ制御するもの
である。

【００２１】図３は、温度検知装置１５の斜視断面図を
示したものである。本実施の形態において、温度検知装
置１５は、定着ロール１１，１２から放出された赤外線
を受光するサーモパイルチップ（非接触型温度センサ）
３１と、断面凸字状の形状を有し且つ前記サーモパイル
チップ３１が載置されるＳＴＥＭ３２と、このＳＴＥＭ
３２上で前記サーモパイルチップ３１に隣接して取り付
けられる複数のサーミスタ（補正用温度センサ）３３
（具体的には３３ａ、３３ｂ）と、前記ＳＴＥＭ３２に
はめ込まれることで前記サーモパイルチップ３１及び複
数のサーミスタ３３を外気から遮断するＣＡＮ３４と、
このＣＡＮ３４の上壁面に取り付けられるシリコンレン
ズ３５とを備えている。ここで、ＣＡＮ３４の内部に
は、窒素ガスやＡｒガス等の不活性ガスが封入される。
本実施の形態では、前記サーミスタ３３ａ及び３３ｂが
直列に接続されるようになっており、また、サーモパイ
ルチップ３１と各サーミスタ３３ａ、３３ｂとの間の距
離は等しく設定されている。尚、符号３６はリード線を
介してサーモパイルチップ３１で生じた熱起電力が出力
されるサーモパイル出力端子、符号３７はリード線を介
してサーミスタ３３ａ、３３ｂの合成電圧が出力される
サーミスタ出力端子、符号３８はリード線を介してＳＴ
ＥＭ３２の電位が出力されるＧＮＤ端子である。これら
各端子は、温度制御装置１６に接続される。

【００２２】ここで、サーモパイルチップ３１は、例え
ばシリコン及びアルミニウムを接合した熱電対が多数直
列に接続されたサーモパイル３１ａを具備する測温素子
であり、その温接点を熱容量の小さい絶縁薄膜（図示せ
ず）上に配置し、その冷接点をシリコン製のヒートシン
ク３１ｂ上に配置し、前記温接点を赤外線吸収体（図示
せず）によって覆ったものである。

【００２３】次に、本実施の形態に係る定着装置の温度
検知装置の作動を、図２，３及び図４に示すフローチャ
ートに基づいて説明する。定着ロール１１（１２）への
加熱が開始されると、温度検知装置１５には、当該定着
ロール１１（１２）から放出された赤外線が照射され
る。このとき、シリコンレンズ３５と対向する部位に到
達した赤外線は、当該シリコンレンズ３５によって集光
され、サーモパイルチップ３１のサーモパイル３１ａ上
に照射される。すると、サーモパイル３１ａの温接点が
加熱され、冷接点との間にゼーベック効果による熱起電
力が発生し、サーモパイル出力端子３６を介して温度制
御装置１６（図２参照）に入力される（Ｓ０１）。

【００２４】一方、サーミスタ３３（３３ａ、３３ｂ）
では、ＳＴＥＭ３２の温度に応じて電気抵抗値が変化
し、その合成出力電圧がサーミスタ出力端子３７を介し
て同じく温度制御装置１６に入力される（Ｓ０２）。

【００２５】ここで、サーミスタ出力端子３７からの出
力は、サーミスタ３３ａ及びサーミスタ３３ｂの出力の
合成値であるため、温度制御装置１６では、サーミスタ
出力電圧の平均化（本実施の形態では１／２にする）が
実行される（Ｓ０３）。

【００２６】次に、サーモパイル出力電圧及び平均化さ
れたサーミスタ出力電圧に基づいて、定着ロール１１
（１２）の表面温度が演算される（Ｓ０４）。具体的に
は、前記平均化されたサーミスタ出力電圧に基づいて求
められた温度をサーモパイル３１ａの冷接点温度とみな
し、これに応じてサーモパイル出力電圧に基づいて求め
られた温度を補正し、定着ロール１１（１２）の表面温
度を特定する。

【００２７】そして、温度制御装置１６は、求められた
定着ロール１１（１２）の表面温度に基づいて、電源回
路１７に温度制御信号を送出する（Ｓ０５）。その後、
終了判定が行われ（Ｓ０６）、続行される場合は上述し
たプロセスが繰り返される。

【００２８】本実施の形態では、サーミスタ３３ａ、３
３ｂを設けて二箇所で温度測定を行い、その平均値に基
づいてサーモパイル３１ａの冷接点温度を演算するよう
にしたので、何らかの理由によりＳＴＥＭ３２に温度分
布が生じてしまうような場合にも、冷接点温度の誤差を
小さくすることが可能である。それゆえ、定着ロール１
１（１２）の表面温度の測定誤差を小さくすることがで
き、正確な温度制御を行うことが可能となる。

【００２９】本発明者は、本実施の形態で用いた温度検
知装置１５（複数のサーミスタ３３（３３ａ、３３ｂ）
を有するもの）と、従来使用されている温度検知装置
（一つのサーミスタ（例えば３３ａ）のみを有するも
の）とを用い、比較を行った。温度検知装置は、通常、
定着装置の定着ロール１１（１２）の加熱に伴って温度
上昇する。従来の温度検知装置では、サーミスタ３３が
一つだけであるため、冷接点の温度変化と無関係な局所
的な温度変化に応じてサーミスタ３３の出力が急変化し
てしまうと、例えば図５の曲線Ａのようにサーミスタの
出力電圧に揺れが生じるという事態を招き、その結果、
これに基づいて補正され、制御される定着ロール１１
（１２）の表面温度（曲線Ｂで示す）も変動してしまう
という事態を招いてしまっていた。

【００３０】これに対し、本実施の形態に係る温度検知
装置１５では、一方のサーミスタ（例えば３３ａ）の配
設部位が局所的に加熱されて出力が急変化したとして
も、他方のサーミスタ（この場合は３３ｂ）の出力は安
定した変化をするため、図５の曲線Ｃのようにサーミス
タの出力電圧（ここでは平均化された出力電圧）に揺れ
はほとんど生じず、その結果、これに基づいて補正さ
れ、制御される定着ロール１１（１２）の表面温度（曲
線Ｄで示す）も安定した挙動を示すことになる。

【００３１】◎実施の形態２ 本実施の形態は、実施の形態１と略同様であるが、図６
に示すように、温度検知装置１５に設けられる二つのサ
ーミスタ３３のうちサーミスタ３３ａをＣＡＮ３４の内
側に配設し、他方のサーミスタ３３ｂをＣＡＮ３４の外
側に配設するようにしたものである。尚、本実施の形態
に係る温度検知装置１５の構成要素のうち、実施の形態
１に係る温度検知装置１５と同様のものについては、実
施の形態１と同様の符号を付してここではその詳細な説
明を省略する。本実施の形態では、サーミスタ３３ｂが
ＣＡＮ３４の下側側面に貼り付けられるようになってお
り、また、実施の形態１と同様に、これらサーミスタ３
３ａ及び３３ｂが直列に接続されるようになっている。
また、図から明らかなように、サーモパイルチップ３１
とサーミスタ３３ａとの間の距離よりも、サーモパイル
チップ３１とサーミスタ３３ｂとの間の距離が大きくな
っている。

【００３２】本発明者の調査によれば、定着ロール１１
（１２）の温度上昇時（ウォームアップ時など）におい
てはＣＡＮ３４外側の温度がサーモパイル３１の冷接点
温度に近く、また、定着ロール１１（１２）の温度下降
時（スタンバイへの移行時など）においてはＣＡＮ３４
内側の温度がサーモパイルチップ３１の冷接点の温度に
近いことが判明している。従って、ＳＴＥＭ３２及びＣ
ＡＮ３４からなるケースの内側及び外側に夫々サーミス
タ３３ａ、３３ｂを配置し、実施の形態１と同様に両サ
ーミスタ出力電圧の平均値に基づいて温度補正を行うこ
とで、冷接点温度の誤差を小さくすることが可能とな
る。それゆえ、定着ロール１１（１２）の表面温度の測
定誤差を小さくすることができ、正確な温度制御を行う
ことが可能となる。

【００３３】◎実施の形態３ 本実施の形態は、実施の形態２と略同様であるが、図７
に示すように、温度検知装置１５に設けられる二つのサ
ーミスタ３３ａ、３３ｂから別々に電圧を出力できるよ
うにしたものである。尚、本実施の形態に係る温度検知
装置１５の構成要素のうち、実施の形態２に係る温度検
知装置１５と同様のものについては、実施の形態２と同
様の符号を付してここではその詳細な説明を省略する。

【００３４】本実施の形態では、リード線を介してサー
ミスタ３３ａの電圧が出力される内部サーミスタ出力端
子３７ａと、リード線を介してサーミスタ３３ｂの電圧
が出力される外部サーミスタ出力端子３７ｂとが設けら
れている。これにより、本実施の形態に係る温度検知装
置１５の出力端子は四本となっている。

【００３５】次に、本実施の形態に係る定着装置の温度
検知装置の作動を、図２，７及び図８に示すフローチャ
ートに基づいて説明する。定着ロール１１（１２）への
加熱が開始されると、温度検知装置１５には、当該定着
ロール１１（１２）から放出された赤外線が照射され
る。このとき、シリコンレンズ３５と対向する部位に到
達した赤外線は、当該シリコンレンズ３５によって集光
され、サーモパイルチップ３１のサーモパイル３１ａ上
に照射される。すると、サーモパイル３１ａの温接点が
加熱され、冷接点との間にゼーベック効果による熱起電
力が発生し、サーモパイル出力端子３６を介して温度制
御装置１６（図２参照）に入力される（Ｓ１１）。

【００３６】次に温度制御装置１６では、現在の状態が
昇温中であるか否かの判断を行う（Ｓ１２）。ここで、
昇温中と判断された場合には、外部サーミスタ３３ｂの
出力電圧が外部サーミスタ出力端子３７ｂを介して温度
制御装置１６に入力される（Ｓ１３ａ）。一方、昇温中
以外の場合（降温中、一定温度維持中）は、内部サーミ
スタ３３ａの出力電圧が内部サーミスタ出力端子３７ａ
を介して温度制御装置１６に入力される（Ｓ１３ｂ）。

【００３７】次に、サーモパイル出力電圧及び選択入力
されたサーミスタ出力電圧に基づいて、定着ロール１１
（１２）の表面温度が演算される（Ｓ１４）。具体的に
は、入力されたサーミスタ出力電圧に基づいて求められ
た温度をサーモパイル３１ａの冷接点温度とみなし、こ
れに応じてサーモパイル出力電圧に基づいて求められた
温度を補正し、定着ロール１１（１２）の表面温度を特
定する。

【００３８】そして、温度制御装置１６は、求められた
定着ロール１１（１２）の表面温度に基づいて、電源回
路１７に温度制御信号を送出する（Ｓ１５）。その後、
終了判定が行われ（Ｓ１６）、続行される場合は上述し
たプロセスが繰り返される。

【００３９】ここで、昇温中か否かで出力電圧を取得す
るサーミスタを選択しているのは、実施の形態２と同様
の理由による。すなわち、本発明者の調査により、定着
ロール１１（１２）の温度上昇時（ウォームアップ時な
ど）においてはＣＡＮ３４外側の温度がサーモパイルチ
ップ３１の冷接点温度に近く、また、定着ロール１１
（１２）の温度下降時（スタンバイへの移行時など）に
おいてはＣＡＮ３４内側の温度がサーモパイルチップ３
１の冷接点の温度に近いことが判明しているためであ
る。尚、一定温度維持中においては、どちらのサーミス
タ３３ａ、３３ｂからも同じ出力がなされるため、どち
らのサーミスタ３３の出力を使用してもよい。

【００４０】本実施の形態では、サーミスタ３３ａ、３
３ｂを設け、２箇所で温度測定を行い、条件に応じてサ
ーモパイル３１ａの冷接点温度を演算するのに用いるサ
ーミスタ出力電圧を選択するようにしているので、冷接
点温度の誤差を小さくすることが可能である。それゆ
え、定着ロール１１（１２）の表面温度の測定誤差を小
さくすることができ、正確な温度制御を行うことが可能
となる。

【００４１】◎実施の形態４ 図９は本発明が適用された定着装置の実施の形態４を示
す。同図において、定着装置は、定着ベルト５１と加圧
ロール５２とを互いに圧接配置し、定着ベルト５１と加
圧ロール５２との定着ニップ域に対応した定着ベルト５
１内にはホルダ５３を配設し、このホルダ５３にはヒー
タ５４を介して弾性パッド５５を配設するようにしたも
のである。このタイプにあっては、定着ベルト５１は熱
容量が小さいため、定着工程直前においてヒータ５４を
オンさせるようにすれば、ヒータ５４からの熱は弾性パ
ッド５５を介して定着ニップ域にて定着ベルト５１を瞬
間的に加熱することができる。

【００４２】本態様において、温度検知装置１５は、例
えば定着ベルト５１の定着ニップ域直後の表面温度を検
知するものであり、定着ニップ域出口側のうち、前記定
着ベルト５１の定着ニップ域直後に対向する部位に斜め
姿勢で配設されている。

【００４３】本態様においても、実施の形態１ないし実
施の形態３で説明した温度検知装置１５を用いることに
より、正確な温度検知及びこれに伴う正確な温度制御を
行うことが可能となる。

【００４４】尚、本実施の形態にあっては、定着ニップ
域に対応した位置にヒータ５４を設けるようにしていた
が、これに限られるものではなく、例えば定着ベルト５
１の定着ニップ域上流側内に加熱源としてのヒータ５６
を別途設けるようにしてもよい。

【００４５】◎実施の形態５ 図１０は本発明が適用された定着装置の実施の形態５を
示す。同図において、定着装置は、実施の形態１と同様
に、互いに圧接配置されて接触転動する一対の定着ロー
ル１１，１２を有しているが、実施の形態１と異なり、
定着ロール１１の外表面に外部加熱ロール１８を接触配
置し、定着ロール１１の外表面を加熱するようになって
いる。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実
施の形態１と同様の符号を付してここではその詳細な説
明を省略する。そして、定着ロール１１に対向する部位
には、温度検知装置１５が離間配設される。

【００４６】本態様においても、実施の形態１ないし実
施の形態３で説明した温度検知装置１５を用いることに
より、正確な温度検知及びこれに伴う正確な温度制御を
行うことが可能となる。

【００４７】◎実施の形態６ 図１１は本発明が適用された定着装置の実施の形態６を
組み込んだ画像記録装置を示す。同図において、この画
像記録装置は、例えば二つの張架ロール７１，７２に掛
け渡されて周面が周回移動する中間転写ベルト７０を備
えており、この中間転写ベルト７０と対向する位置に、
夫々イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が
形成せしめられる四つの作像ユニット８０（８０Ｙ，８
０Ｍ，８０Ｃ，８０Ｋ）を配設したものである。ここ
で、各作像ユニット８０（８０Ｙ〜８０Ｋ）は、例えば
表面に静電潜像が形成される感光体ドラム８１と、感光
体ドラム８１表面を略一様に帯電する帯電装置８２と、
感光体ドラム８１上にレーザ光を照射して潜像を形成す
る露光装置８３と、感光体ドラム８１上の潜像にトナー
を選択的に転移させてトナー像を形成する現像装置８４
とを備えている。尚、符号８５は中間転写ベルト７０を
挟んで感光体ドラム８１と対向するように配置され、感
光体ドラム８１と中間転写ベルト７０との間に所定の転
写ニップ域を形成して感光体ドラム８１上の各色トナー
像を中間転写ベルト７０側に一次転写する一次転写装置
（本例では一次転写ロール）である。

【００４８】また、本実施の形態において、定着装置
は、発熱可能な中間転写ベルト７０と、この中間転写ベ
ルト７０を転写定着領域Ｘ（本例では張架ロール７２部
位）前の加熱領域Ｚにて加熱する加熱装置９０と、中間
転写ベルト７０の転写定着領域Ｘにて張架ロール７２に
対向配置されて中間転写ベルト７０を押圧する押圧定着
ロール１００とを備えている。ここで、中間転写ベルト
７０は、例えば図１２に示すように、ポリイミド、ポリ
アミド、ポリイミドアミド等の耐熱性の高い樹脂からな
る基層７０ａと、その上に積層された電磁誘導発熱層
（導電層）７０ｂと、最も上層となる離型性の高いフッ
素樹脂、シリコーン樹脂等の表面離型層７０ｃとの３層
を基本的に備えている。前記電磁誘導発熱層７０ｂは、
電磁誘導加熱作用により自己発熱するものであれば適宜
選定し得るが、例えば銅、銀、アルミニウムが挙げられ
るが、固有抵抗値や熱効率の点、製造容易性（エッチン
グ処理の容易性）、更には、コストの面等を考慮する
と、銅が最適である。

【００４９】また、加熱装置９０は、例えば図１１及び
図１２に示すように、中間転写ベルト７０の内側に配設
されており、中間転写ベルト７０の搬送方向に直交する
幅方向に沿って配設される非磁性の長尺な板状の台座９
１と、この台座９１内に形成される凹部の中央に配設さ
れるフェライト等の磁性コア９２と、この磁性コア９２
に巻き回されて中間転写ベルト７０の厚さ方向に向かっ
て変動磁界を生成する励磁コイル９３とを備え、励磁回
路９４にて励磁コイル９３に給電することにより変動磁
界Ｈを生成し、中間転写ベルト７０の電磁誘導発熱層７
０ｂに渦電流Ｉｃを生じ、電磁誘導発熱層７０ｂを発熱
させるものである。

【００５０】更に、このような定着装置において、本実
施の形態では、加熱装置９０に対応する中間転写ベルト
７０の外側には、中間転写ベルト７０の加熱領域Ｚの温
度を検知するための温度検知装置１３０が配設されてい
る。本実施の形態において、温度検知装置１３０は、実
施の形態１及び２で説明した温度検知装置１５と同じ構
成を有するものである。尚、温度検知装置１３０は実施
の形態１に示すような温度制御装置に接続されて温度制
御用の温度データを入力するようになっている。

【００５１】次に、本実施の形態に係る定着装置及び温
度検知装置の作動について説明する。図１１に示すよう
に、各作像ユニット８０（８０Ｙ〜８０Ｋ）により、感
光体ドラム８１上にそれぞれ異なる色のトナー像が形成
される。一方、中間転写ベルト７０は一定方向に循環移
動しており、各作像ユニット８０の一次転写部では、一
次転写装置８５により感光体ドラム８１上のトナー像が
中間転写ベルト７０上に転写される。そして、四つの作
像ユニット８０からトナー像が順次転写された後、重ね
合わされた四色のトナー像Ｔは中間転写ベルト７０の移
動により加熱装置９０と対向する加熱領域Ｚに搬送され
る。

【００５２】この加熱領域Ｚでは、中間転写ベルト７０
上の四色のトナー像が、電磁誘導加熱により電磁誘導発
熱層７０ｂの発熱により溶融される。この後、溶融した
トナー像Ｔは転写定着領域Ｘにて押圧定着ロール１００
の押圧作用により室温の記録シートＰと圧接され、トナ
ー像Ｔが記録シートＰに浸透して転写定着されると共
に、トナー像Ｔは定着ニップ域の出口側に向かって搬送
される間に冷却される。定着ニップ域の出口では、トナ
ーの温度は充分に低くなっており、トナーの凝集力が大
きいため、オフセットを生ずることなく、トナー像はそ
のまま略完全に記録シートＰ上に転写定着される。

【００５３】このような定着工程において、温度検知装
置１３０は中間転写ベルト７０の加熱領域Ｚでの表面温
度を検知し、図示外の温度制御装置は、前記検知温度に
基づいて加熱装置９０の励磁回路９４を制御するように
なっている。特に、本実施の形態では、加熱装置９０に
よって中間転写ベルト７０が加熱されると、中間転写ベ
ルト７０から放射された赤外線は温度検知装置１３０に
設けられたサーモパイルの検知面に照射される。

【００５４】本態様においても、温度検知装置１３０と
して実施の形態１ないし実施の形態３で説明した温度検
知装置１５を用いることにより、正確な温度検知及びこ
れに伴う正確な温度制御を行うことが可能となる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非接触型温度センサの温度情報を補正するための補正用
温度センサを複数設け、非接触型温度センサ及び補正用
温度センサの温度差を小さくするようにしたので、正確
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を示す説明
図である。

【図２】 本発明が適用された実施の形態１に係る定着
装置の全体構成を示す説明図である。

【図３】 実施の形態１に係る温度検知装置の斜視断面
図である。

【図４】 実施の形態１における温度制御フローチャー
トである。

【図５】 実施の形態１と従来の形態との比較を示すグ
ラフ図である。

【図６】 実施の形態２に係る温度検知装置の斜視断面
図である。

【図７】 実施の形態３に係る温度検知装置の斜視断面
図である。

【図８】 実施の形態３における温度制御フローチャー
トである。

【図９】 本発明が適用された実施の形態４に係る定着
装置を示す説明図である。

【図１０】 本発明が適用された実施の形態５に係る定
着装置を示す説明図である。

【図１１】 本発明が適用された実施の形態６に係る定
着装置を組み込んだ画像記録装置を示す説明図である。

【図１２】 実施の形態６で用いられる加熱装置の詳細
を示す説明図である。

【符号の説明】

１…被加熱体，２…加熱源，３…非接触型温度センサ，
４…補正用温度センサ，５…ケース，６…演算手段，７
…温度検知装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 木島 勝 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 多賀 慎一郎 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 石野 正浩 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 Ｆターム(参考） 2G066 AC16 BA08 BB11 BC02 CA15 CA20 2H033 AA03 AA18 BA31 BB01 BB28 CA04 CA07 CA14 CA27

Claims (11)

【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、 前記非接触型温度センサの温度情報を補正するための複
   数の補正用温度センサ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、 前記非接触型温度センサがサーモパイル式温度センサで
   あることを特徴とする温度検知装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の温度検知装置におい
   て、 前記補正用温度センサは、温度変化に伴ってその電気抵
   抗値が変化するタイプのセンサであることを特徴とする
   温度検知装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の温度検知装置におい
   て、 前記非接触型温度センサが密閉されたケース中に封入さ
   れ、且つ、前記複数の補正用温度センサのうち少なくと
   も二つが当該ケース中に封入されることを特徴とする温
   度検知装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の温度検知装置におい
   て、 前記非接触型温度センサが密閉されたケース中に封入さ
   れ、且つ、前記複数の補正用温度センサのうち少なくと
   も一つは当該ケース中に封入されると共に少なくとも一
   つは当該ケース外に設置されることを特徴とする温度検
   知装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の温度検知装置におい
   て、 前記非接触型温度センサと各補正用温度センサとの間の
   距離を異ならせることを特徴とする温度検知装置。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の温度検知装置におい
   て、 前記非接触型温度センサからの温度情報と前記複数の補
   正用温度センサからの温度補正情報とに基づいて前記被
   加熱体の表面温度を演算する演算手段を備えることを特
   徴とする温度検知装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の温度検知装置におい
   て、 前記演算手段は、前記複数の補正用温度センサからの温
   度補正情報を平均化して用いることを特徴とする温度検
   知装置。
9. 【請求項９】 請求項７に記載の温度検知装置におい
   て、 前記演算手段は、前記複数の補正用温度センサのうちの
   一つの温度補正情報を選択して用いることを特徴とする
   温度検知装置。
10. 【請求項１０】 互いに圧接配置されて接触転動する一
    対の定着部材を有し、少なくとも一方の定着部材の内部
    若しくは外部に加熱源を配設すると共に、少なくとも何
    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、検知対象である定着部材に対向配
    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、 前記非接触型温度センサの温度情報を補正するための複
    数の補正用温度センサとを備えることを特徴とする定着
    装置。
11. 【請求項１１】 発熱層を有し且つ未定着像が担持搬送
    せしめられる像担持搬送体と、この像担持搬送体の発熱
    層を発熱させる加熱装置と、この像担持搬送体の加熱装
    置に対向する部位の下流位置に配設され且つ像担持搬送
    体上で溶融した未定着像を記録材上に少なくとも押圧し
    て転写、定着する押圧定着部材とを備え、像担持搬送体
    又は押圧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、検知対象である定着部材に対向配
    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、 前記非接触型温度センサの温度情報を補正するための複
    数の補正用温度センサとを備えることを特徴とする定着
    装置。