JP2003162177A

JP2003162177A - 定着装置及び画像形成装置

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Publication number: JP2003162177A
Application number: JP2001363850A
Authority: JP
Inventors: Chuji Ishikawa; 忠二石川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2003-06-06
Anticipated expiration: 2021-11-29
Also published as: JP3871198B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】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を提供する。【解決手段】加熱部材１５と加圧部材１６とで熱・圧
力による画像の定着を行う装置において、加熱部材１５
に装備されている熱源１５Ａが出力側に電気的接続され
て該熱源を駆動制御する制御手段１９と、上記制御手段
１９の入力側に電気的接続されて加熱部材１５から輻射
される赤外線を受光した際に加熱部材１５の温度を赤外
線の受光量に基づき検知可能な非接触型温度検知部材１
８とを備え、上記非接触型温度検知部材１８は、上記加
熱部材１５からの赤外線を透過する透過部２４を備え、
該透過部２４は赤外線の透過状態と遮蔽状態とが選択可
能な構成２５とされていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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（Ｔｂ^４−Ｔｓ^４）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、
未定着画像を担持した記録媒体を加熱部材および加圧部
材により挟持搬送させながら未定着画像に含まれるトナ
ーを加熱・加圧定着する定着装置であって、上記加熱部
材に装備されている熱源が出力側に電気的接続されて該
熱源を駆動制御する制御手段と、上記制御手段の入力側
に電気的接続されて加熱部材から輻射される赤外線を受
光した際に加熱部材の温度を赤外線の受光量に基づき検
知可能な非接触型温度検知部材とを備え、上記非接触型
温度検知部材は、上記加熱部材からの赤外線を透過する
透過部を備え、該透過部は赤外線の透過状態と遮蔽状態
とが選択可能な構成とさ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、請求項１記載の発
明に加えて、上記透過部に、赤外線の透過状態と遮蔽状
態を選択する構成として、該透過部における上記赤外線
入射側の面を開閉可能なシャッタ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、請求項２記載の発
明に加えて、上記シャッタに、上記透過部に対応する開
口部が設けられ、該シャッタが上記赤外線の透過状態に
あるときに上記開口部と上記透過部とが相対することを
特徴としている。

【００１６】請求項４記載の発明は、請求項２または３
記載の発明に加えて、上記シャッタが、上記赤外線の透
過方向と直角な方向に移動可能に設けられていることを
特徴としている。

【００１７】請求項５記載の発明は、請求項２乃至４の
うちの一つに記載の発明に加えて、上記シャッタに、少
なくとも上記透過部に対向する表面に摩擦低減部が設け
られていることを特徴としている。

【００１８】請求項６記載の発明は、請求項３または４
記載の発明に加えて、上記シャッタに、上記開口部に隣
接して上記透過部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。

【００１９】請求項７記載の発明は、請求項６記載の発
明に加えて、上記クリーニング手段が、上記開口部と上
記透過部との相対状態が解除された時点で上記透過部に
相対することを特徴としている。

【００２０】請求項８記載の発明は、請求項２乃至６の
うちの一つに記載の発明に加えて、上記シャッタが、定
着装置本体の稼働状態に対応して上記透過部と開口部と
の相対状態を設定可能であることを特徴としている。

【００２１】請求項９記載の発明は、請求項１乃至７の
うちの一つに記載の定着装置を画像形成装置に用いるこ
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１
Ｂ（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１
５Ａ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２
０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１
７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１
８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２
４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２
０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２５
Ｂ、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２
４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１７
Ａ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３
０‘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】本実施形態は以上の構成であるから、画像
形成装置１の本体側の開閉部が閉じられて定着装置１４
が稼働できる状態にあり、画像形成装置１の電源が投入
されてオン状態とされているときには、図５に示すよう
に、突起からなる摺動駆動部材３０によってシャッタ２
５が付勢部材２６の付勢に抗して押し動かされることに
なる。これにより、シャッタ２５の開口部２５Ａは赤外
線フィルタ２４に相対し、加熱ローラ１５から輻射され
る赤外線を集光ミラー２０内に透過することができるの
で、サーモパイル１８による温度検知が可能となる。

【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２
６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２
４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２記載の発明によれば、
非接触型温度検知部材が、加熱部材からの赤外線を透過
する状態と遮蔽する状態を選択でき、特に、このための
構成が請求項２記載の発明ではシャッタで構成されてい
るので、透過しない場合にはシャッタを摺動させるだけ
で赤外線透過部を遮蔽させることができ、遮蔽時には非
接触型温度検知部材が周辺雰囲気に曝されることがな
い。これにより、周辺雰囲気中に存在する水分や塵ある
いは埃等の異物が非接触型温度検知部材に付着するのを
防止することができるので、上記異物が非接触型温度検
知部材に付着することにより発生する温度検知精度の低
下を防止して記録媒体での不用意な変形や異常画像の発
生を抑制することが可能となる。

【００５９】請求項３記載の発明によれば、透過部に対
応する開口部がシャッタに設けられているので、透過の
際に必要な透過面積のみを開口することができる。これ
により、透過時においても必要以上に透過部が周辺雰囲
気に曝されることがなく、しかも、シャッタの摺動量を
必要最小限として構成の大型化を防止することが可能と
なる。

【００６０】請求項４記載の発明によれば、シャッタが
赤外線の透過方向と直角方向に移動可能であるので、非
接触型温度検知部材に向けた移動がないことにより、周
辺の空気を攪乱させることがない。これにより、周辺に
存在する異物の飛散を生じさせないようにして透過部へ
の異物の付着を最小限とすることができる。しかも、シ
ャッタの移動方向と他の部材との連動を可能にした場合
には、連動関係を簡単に構成できるようにすることによ
り他の部材との連動により透過状態と遮蔽状態とを特別
な構造を要することなく確実に行わせることができるよ
うになる。

【００６１】請求項５記載の発明によれば、シャッタに
おける透過部と対向する面に摩擦低減部が設けられてい
るので、透過部と接触した場合でも摺動抵抗を軽減して
異物の付着や透過部の損傷を低減することができ、透過
部での異物の付着や損傷による非接触型温度検知部材の
感度低下を防止することが可能となる。

【００６２】請求項６および７記載の発明によれば、シ
ャッタの開口部に隣接してクリーニング手段が設けら
れ、特に請求項７記載の発明では、透過部と開口部との
相対状態が解除された時点でクリーニング手段が透過部
と相対するようになっているので、透過部が遮蔽された
際に透過部を清浄化して異物の除去が可能となる。これ
により、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することが可能
となる。

【００６３】請求項８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に対応して透過部と開口部との
相対関係を設定できるようになっているので、非稼働時
に開口部と透過部とを相対させないようにすることによ
り透過部への異物の付着を防止することが可能となる。

【００６４】請求項９記載の発明によれば、加熱部材の
温度検知の際に赤外線の透過部に付着する異物が原因と
なる誤検知を防止して加熱部材の過熱状態を未然に防い
で記録媒体での皺や異常画像の発生を抑制することが可
能となる。

【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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G066 AC16 BA01 BA08 BA09 BA30 BB01 BB11 BB15 CA15 CB01 2H033 AA09 AA15 AA18 AA24 BA31 BA32 CA07 CA27 CA45 3K058 AA42 BA18 CA12 CA22 CA70 GA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未定着画像を担持した記録媒体を加熱部材
および加圧部材により挟持搬送させながら未定着画像に
含まれるトナーを加熱・加圧定着する定着装置であっ
て、上記加熱部材に装備されている熱源が出力側に電気的接
続されて該熱源を駆動制御する制御手段と、上記制御手段の入力側に電気的接続されて加熱部材から
輻射される赤外線を受光した際に加熱部材の温度を赤外
線の受光量に基づき検知可能な非接触型温度検知部材と
を備え、上記非接触型温度検知部材は、上記加熱部材からの赤外
線を透過する透過部を備え、該透過部は赤外線の透過状
態と遮蔽状態とが選択可能な構成とされていることを特
徴とする定着装置。
【請求項２】請求項１記載の定着装置において、上記透過部には、赤外線の透過状態と遮蔽状態を選択す
る構成として、該透過部における上記赤外線入射側の面
を開閉可能なシャッタが設けられていることを特徴とす
る定着装置。
【請求項３】請求項２記載の定着装置において、上記シャッタには上記透過部に対応する開口部が設けら
れ、該シャッタが上記赤外線の透過状態にあるときに上
記開口部と上記透過部とが相対することを特徴とする定
着装置。
【請求項４】請求項２または３記載の定着装置におい
て、上記シャッタは、上記赤外線の透過方向と直角な方向に
移動可能に設けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項５】請求項２乃至４のうちの一つに記載の定着
装置において、上記シャッタには、少なくとも上記透過
部に対向する表面に摩擦低減部が設けられていることを
特徴とする定着装置。
【請求項６】請求項３または４記載の定着装置におい
て、上記シャッタには、上記開口部に隣接して上記透過部の
クリーニング手段が設けられていることを特徴とする定
着装置。
【請求項７】請求項６記載の定着装置において、上記クリーニング手段は、上記開口部が上記透過部との
相対状態が解除された時点で上記透過部に相対すること
を特徴とする定着装置。
【請求項８】請求項２乃至６のうちの一つに記載の定着
装置において、上記シャッタは、定着装置本体の稼働状態に対応して上
記透過部と開口部との相対状態が設定可能であることを
特徴とする定着装置。
【請求項９】請求項１乃至７のうちの一つに記載の定着
装置を用いることを特徴とする画像形成装置。