JP2003263066A

JP2003263066A - 定着装置の温度検出装置

Info

Publication number: JP2003263066A
Application number: JP2002062888A
Authority: JP
Inventors: Satoru Yoneda; 哲米田; Eiji Okabayashi; 英二岡林; Hitoki Okuno; 仁樹奥野; Tetsuro Ito; 哲朗伊藤; Naoki Yamamoto; 直樹山本
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2003-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】温度検出素子を定着ローラに対して非接触の
状態に保持し、定着ローラの表面温度を正確に検出でき
る定着装置の温度検出装置を提供する。【解決手段】温度検出装置１４は、サーミスタからな
る温度検出素子１４ａを保持するフレーム１５と、定着
装置の枠体に設けられた固定部材１７とから構成され
る。フレーム１５には定着ローラ１１に対向する側に２
つの突起１５ｄ及び１５ｅがあり、温度検出素子１４ａ
を備えたフイルム１５ｆの左右端部を、突起１５ｄ及び
１５ｅに貼着するなどして架設する。温度検出素子１４
ａを定着ローラ１１の表面から僅かに離して定着装置の
枠体の一部である固定部材１７にフレーム１５を固定す
る。温度検出素子１４ａの周囲が開放空間Ａのため、温
度検出素子１４ａ周辺に熱が蓄積するなどして検出温度
が不正確になることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機、プリン
タ等の電子写真方式の画像形成装置の定着装置に使用さ
れる温度検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ等の電子写真方式を採
用した画像形成装置は公知である。このような画像形成
装置では感光体の上に形成された画像潜像をトナーで現
像し、現像されたトナー像を記録媒体に転写する。そし
てトナー像が転写された記録媒体を定着装置で定着処理
してトナー像を記録媒体上に固定し、画像記録が完了す
る。

【０００３】現在広く使用されている定着装置は、内部
にヒータランプ等の熱源を備えた定着ローラと、これに
対向する位置に加圧ローラとが配置されており、温度検
出装置により定着ローラの表面温度を検出し、定着ロー
ラの表面温度が定着に適した温度範囲に維持されるよ
う、ヒータランプ等の熱源を通電制御する温度制御機構
が備えられている。

【０００４】温度検出装置としては、熱源により加熱さ
れる定着部材（定着ローラまたは定着ベルト）の表面温
度を検出するために温度検出素子を定着部材に接触させ
る構成のものがある。例えば、２本の弾性を有する薄板
状の金属板の間に、金属板に接触しないように温度検出
素子を配置し、金属板を温度検出素子の出力端子とする
と共に、温度検出素子の周囲を充填材で囲み、金属板と
温度検出素子とを耐熱性樹脂の被覆シートで密閉した構
成のものが提案されている（特開平７−２８６９１１号
公報参照）。

【０００５】この構成では、被覆シートの表面を熱源に
より加熱される定着部材の表面に接触させて温度を検出
しているが、定着部材の熱が被覆シートと充填材を経て
温度検出素子の全面から吸収されるので、熱応答特性が
優れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した定着
部材の表面に温度検出素子を接触させて温度を検出する
温度検出装置では、定着部材が摩耗するほか、温度検出
素子を被覆した被覆シートも摩耗するという欠点があ
る。この対策として、定着部材に非接触の状態で温度検
出装置を配置するものも提案されているが、正確な温度
検出のためには、温度検出装置と定着部材との間隙を精
度良く確保することが要求される。しかし、この間隙を
精度良く確保することは実際上はかなり困難であり、ま
た定着装置において記録紙ジャム等が発生したときは、
温度検出装置を破損してしまう可能性があった。

【０００７】さらに、定着部材に非接触の状態に配置し
た温度検出素子は、定着部材に急激な温度変化が生じた
ときや、画像形成装置内部の空気の流れの状態等によっ
ては温度検出誤差が大きくなるという不都合があった。
この発明は上記課題を解決することを目的とするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するもので、請求項１の発明は、熱源により加熱され
る定着部材に対して非接触の状態に配置された定着装置
の温度検出装置であって、温度検出素子と、前記温度検
出素子が表面に配置されたフイルムと、前記フイルム上
の温度検出素子を定着部材に対して非接触の状態に保持
する定着装置の枠体に取付られる取付部材とを備え、前
記取付部材は前記フイルムを固定して支持する支持部材
を備え、該支持部材上に前記フイルムを架設して温度検
出素子を保持することを特徴とする定着装置の温度検出
装置である。

【０００９】そして、前記温度検出素子は、定着部材に
対して予め設定された所定の間隔で非接触の状態に配置
される。

【００１０】また、前記取付部材上の支持部材は、支持
部材上に前記フイルムを架設したとき、温度検出素子の
周囲に空間が形成される形状とする。

【００１１】さらに、前記取付部材は、耐熱性合成樹脂
材料により構成された剛性を備えた取付部材である。

【００１２】また、前記フイルムは、熱伝導率が小さい
耐熱性合成樹脂材料のフイルムを使用する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を説
明する。画像形成装置そのものは公知の構成のものであ
るから説明を省略し、定着装置とその内部の温度検出装
置について説明する。

【００１４】図１は、第１の実施の形態の定着装置１０
の内部構成を説明する図で、定着部材を構成する定着ロ
ーラの端面側からみた断面図である。図１に示すよう
に、定着ローラ１１と加圧ローラ１２とが対向して配置
され、図示しない駆動機構により矢印ａ方向に回転駆動
されるように構成されている。定着ローラ１１の内部に
はヒータランプ１３が配置されている。なお、Ｐは定着
処理する記録媒体の搬送方向を示す。

【００１５】定着ローラ１１の表面温度は、定着に適し
た一定の温度が維持されるように温度制御が行われる。
このため、ヒータランプ１３は、図示されていないが、
定着ローラ１１の表面温度の検出結果に基づいて通電制
御する温度制御機構を経て電源に接続されている。

【００１６】定着ローラ１１の表面温度の制御を行うた
め、定着ローラ１１の表面に接近して温度検出装置１４
が配置されている。温度検出装置１４は、温度検出素子
１４ａと、温度検出素子１４ａを保持する後述する複数
の部材から構成され、温度検出素子１４ａは定着ローラ
１１の表面から一定の距離、この実施の形態では約２ｍ
ｍの間隔を隔てて、非接触で配置されている。

【００１７】温度検出装置１４の構成を説明する。温度
検出装置１４は、温度検出素子１４ａを保持する取付部
材を構成するフレーム１５と、定着装置１０の枠体に設
けられた固定部材１７、その他の部材から構成される。

【００１８】まず、定着装置１０の枠体の一部である固
定部材１７から説明する。定着装置１０の図示されてい
ない枠体の一部が延長された固定部材１７には、定着ロ
ーラ１１の軸心に対して垂直なＹ軸方向の平面に平行な
固定取付面１７ａが形成されており、固定取付面１７ａ
には、後述する温度検出装置１４のフレーム１５を取付
ける取付用ネジ孔１７ｂが形成されている。このほか、
固定部材１７には後述する温度検出装置１４のフレーム
１５に設けられた位置決め用ピン１５ｃを受ける受孔１
７ｃが形成されている。

【００１９】次に、温度検出素子１４ａを保持する取付
部材を構成するフレーム１５について説明する。図２
は、温度検出素子１４ａを保持するフレーム１５の構成
を説明する図で、図２の（ａ）はその斜視図、図２の
（ｂ）はその正面図、図２の（ｃ）はその側面図であ
る。

【００２０】図２の（ａ）乃至（ｃ）に示すように、フ
レーム１５には前記した定着装置の固定部材１７の固定
取付面１７ａに対向して接触する取付面１５ａを備える
ほか、固定取付面１７ａの取付用ネジ孔１７ｂに対応す
る位置に内面にネジ溝を設けたネジ孔１５ｂと、位置決
め用ピン１５ｃとが設けられている。

【００２１】さらに、フレーム１５には、定着ローラ１
１に対向する側に支持部材を構成する２つの突起１５ｄ
及び１５ｅが設けられており、突起１５ｄ及び１５ｅの
中間に温度検出素子１４ａが位置するように、温度検出
素子１４ａを備えたフイルム１５ｆの左右端部を突起１
５ｄ及び１５ｅに貼着その他の手段で固定し、架設す
る。この実施の形態では、温度検出素子１４ａとしては
公知のサーミスタを使用する。

【００２２】温度検出素子１４ａの側から見て、突起１
５ｄ及び１５ｅの上側には周囲が開放されている空間Ａ
が形成されているので、温度検出素子１４ａの周辺に熱
が蓄積して検出温度が不正確になることがない。

【００２３】なお、図２の（ａ）乃至（ｃ）において、
１６ａ及び１６ｂは温度検出素子１４ａの接続端子、１
６ｃ及び１６ｄは接続端子１６ａ及び１６ｂに接続され
たリード線を示す。また、温度検出素子１４ａと接続端
子１６ａ及び１６ｂとの間の配線は図示を省略した。

【００２４】以上の構成において、固定部材１７の固定
取付面１７ａにフレーム１５の取付面１５ａを対向接触
させて、固定部材１７の受孔１７ｃにフレーム１５の位
置決め用ピン１５ｃを係合させ、固定部材１７の取付用
ネジ孔１７ｂからフレーム１５のネジ孔１５ｂに取付用
ネジ１７ｄを挿入して締め付けると、固定部材１７に対
してフレーム１５を固定することができる。受孔１７ｃ
は位置決め用ピン１５ｃの寸法よりも大きな孔に形成さ
れており、フレーム１５を取付用ネジ１７ｄの回りに多
少の回動が許容される。

【００２５】この構成により、温度検出素子１４ａは、
定着装置の固定部材１７に対して垂直な平面（図１でＹ
軸方向の平面）上に配置されると共に、この垂直な面上
において、フレーム１５を取付用ネジ１７ｄの回りに回
動することで、定着ローラ１１に対する温度検出素子１
４ａの位置を微調整することができる。

【００２６】温度検出装置１４のフレーム１５は、耐熱
性の合成樹脂、例えばＰＢＴ、ＰＥＢＴ、ＰＰＳ、ＰＥ
ＥＫ、ＰＥＩ、ＰＡＩ、ＰＩなどを主成分とする樹脂を
使用して形成する。この実施の形態ではＰＰＳを使用し
た。

【００２７】また、温度検出素子１４ａを取付けるフイ
ルム１５ｆには、耐熱性が高く、熱容量が小さく、熱伝
導率の小さい材料からなる合成樹脂フイルムを使用する
ものとする。熱容量は１ｃｍ²当たり０．０１５Ｊ／Ｋ
以下が好ましく、熱伝導率は１．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下が好
ましい。この実施の形態では厚み２５μｍのＰＩ樹脂フ
イルムを使用した。

【００２８】図３は、第２の実施の形態の定着装置２０
の内部構成を説明する図で、定着ローラの端面側からみ
た断面図である。図１に示す第１の実施の形態の定着装
置１０との相違点は、第１の実施の形態のフレーム１５
の高さを低くしたもので、定着ローラ１１の上方向に十
分な空間が確保できない場合に適した構成である。

【００２９】図４は第２の実施の形態のフレーム２５の
構成を示す斜視図である。以下、図１に示す第１の実施
の形態のものと同一部材には同一符号を付して説明を省
略し、第２の実施の形態のフレーム２５について説明す
る。

【００３０】図４において、取付部材を構成するフレー
ム２５は、定着装置の固定部材１７の固定取付面１７ａ
に対向して接触する取付面２５ａを備えるほか、固定取
付面１７ａの取付用ネジ孔１７ｂに対応する位置に内面
にネジ溝を設けたネジ孔２５ｂと、位置決め用ピン２５
ｃとが設けられている。

【００３１】さらに、フレーム２５には、定着ローラ１
１に対向する側に保持部材を構成する枠体２５ｄが設け
られており、枠体２５ｄの中央に温度検出素子１４ａが
位置するように、温度検出素子１４ａを備えたフイルム
１５ｆの周辺部を、枠体２５ｄに貼着するなどして架設
する。なお、図４において、１６ａ及び１６ｂは温度検
出素子１４ａの接続端子を示す。また、温度検出素子１
４ａと接続端子１６ａ及び１６ｂとの間の配線は図示を
省略した。

【００３２】温度検出素子１４ａの側から見て、枠体２
５ｄの上側には周囲が開放されている空間Ａが形成され
ているので、温度検出素子１４ａ周辺に熱が蓄積して検
出温度が不正確になることがない。

【００３３】以上の構成において、固定部材１７の固定
取付面１７ａにフレーム２５の取付面２５ａを対向接触
させて、固定部材１７の受穴１７ｃにフレーム２５の位
置決め用ピン２５ｃを係合させ、固定部材１７の取付用
ネジ孔１７ｂからフレーム２５のネジ孔２５ｂに取付用
ネジ１７ｄを挿入して締め付けると、固定部材１７に対
しフレーム２５を固定することができる。受穴１７ｃは
位置決め用ピン２５ｃの寸法よりも大きな孔に形成され
ており、フレーム２５を取付用ネジ１７ｄの回りに多少
の回動が許容される。

【００３４】この構成により、温度検出素子１４ａは、
定着装置の固定部材１７に対して垂直な面上に配置され
ると共に、垂直な面上において、定着ローラ１１に対す
る温度検出素子１４ａの位置を微調整することができ
る。

【００３５】第２の実施の形態のフレーム２５は、固定
部材１７に固定するネジ孔２５ｂと位置決め用ピン２５
ｃを温度検出素子１４ａと略平行に水平方向に配置した
ので、定着ローラ１１から離れる方向のフレーム２５の
高さを低くすることができるから、定着ローラ１１の上
方向の高さが十分にとれない場合に適した構成である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の定着装
置の温度検出装置は、フイルム上に配置した温度検出素
子を定着部材に対して非接触の状態に保持するもので、
温度検出素子の周辺が開放された空間に形成されている
から、定着部材の表面に温度検出素子を接触させて温度
を検出するもののように定着部材の摩耗や、温度検出素
子の摩耗等が発生するおそれがない。

【００３７】また、温度検出素子はフイルム上に配置さ
れており、その周辺は開放空間であるため、温度検出素
子１４ａ周辺に熱が蓄積するなどのことがなく、検出温
度が不正確になることもない。

【００３８】さらに、温度検出素子は、定着装置の枠体
に取付部材を介して固定されるから、定着部材の表面と
の間隙を精度良く確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の定着装置の内部構成を説明
する断面図。

【図２】第１の実施の形態の温度検出素子保持用フレー
ムの構成を説明する図。

【図３】第２の実施の形態の定着装置の内部構成を説明
する図。

【図４】第２の実施の形態の温度検出素子保持用フレー
ムの構成を説明する図。

【符号の説明】

１０定着装置１１定着ローラ（定着部材）１２加圧ローラ１３ヒータランプ１４温度検出装置１４ａ温度検出素子１５フレーム（取付部材）１５ａ取付面１５ｂネジ孔１５ｃ位置決め用ピン１５ｄ、１５ｅ突起（支持部材）１５ｆフイルム１６ａ、１６ｂ接続端子１７固定部材１７ａ固定取付面１７ｂ取付用ネジ孔１７ｃ受孔２０定着装置２５フレーム（取付部材）２５ａ取付面２５ｂネジ孔２５ｃ位置決め用ピン２５ｄ枠体（支持部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者奥野仁樹大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者伊藤哲朗大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者山本直樹大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内Ｆターム(参考） 2H033 AA18 BA30 BA31 BA32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱源により加熱される定着部材に対して
非接触の状態に配置された定着装置の温度検出装置であ
って、温度検出素子と、前記温度検出素子が表面に配置されたフイルムと、前記フイルム上の温度検出素子を定着部材に対して非接
触の状態に保持する定着装置の枠体に取付られる取付部
材とを備え、前記取付部材は前記フイルムを固定して支持する支持部
材を備え、該支持部材上に前記フイルムを架設して温度
検出素子を保持することを特徴とする定着装置の温度検
出装置。
【請求項２】前記温度検出素子は、定着部材に対して
予め設定された所定の間隔で非接触の状態に配置される
ことを特徴とする請求項１記載の定着装置の温度検出装
置。
【請求項３】前記取付部材上の支持部材は、支持部材
上に前記フイルムを架設したとき、温度検出素子の周囲
に空間が形成される形状であることを特徴とする請求項
１記載の定着装置の温度検出装置。
【請求項４】前記取付部材は、耐熱性合成樹脂材料に
より構成された剛性を備えた取付部材であることを特徴
とする請求項１記載の定着装置の温度検出装置。
【請求項５】前記フイルムは、熱伝導率が小さい耐熱
性合成樹脂材料により構成されていることを特徴とする
請求項１記載の定着装置の温度検出装置。