JP2005024330A - 非接触温度検知装置と定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱変化を精度良く検知できる非接触温度検知手段の耐熱性能を向上させて、耐久性の向上と高精度な温度制御が可能な定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】赤外線を放射する被検知体２と対向配置され、この被検知体から放射される赤外線を受光して被検知体の表面温度を非接触状態で検知する非接触温度検知手段２０と、被検知体２または被検知体の近傍へ空気を供給する空気供給手段５０とを有する非接触温度検知装置６０。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検知体から放射される赤外線を受光して被検知体の表面温度を非接触状態で検知する非接触温度検知手段を有する非接触温度検知装置、これを用いた電磁誘導加熱装置や定着装置、及びこの定着装置を備えた複写機、ファクシミリ、各種プリンター等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汚れやすい環境における非接触温度検知装置や検知センサ自身の温度上昇対策の種類は数多くあるが、ここでは、その一例として画像形成装置に用いられる定着装置を例に説明する。
記録材上にトナー像として可視像化された画像情報を当該記録材に定着するために用いる定着装置は、熱源としてのヒータで加熱される定着回転体としてのローラ部材やベルト部材と、加圧部材としての加圧ローラとを備えている。これら定着回転体と加圧ローラは互いに対向して圧接状態にあり、その温度検知には接触式と非接触式の形態がある。
【０００３】
接触式の温度検知は、一般にサーミスタをローラ表面やベルト表面に接触させて、これらの表面温度を検知し、その検知結果に応じてローラ部材やベルト部材の温度制御を行うものである。このような接触式の温度検知では、サーミスタをローラ部材やベルト部材に接触させるために当該サーミスタで部材表面を傷付けてしまうおそれがある。部材表面が傷ついた場合、ローラやベルト交換あるいは定着装置の全体（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、定着装置側に取り付けられているので、定着装置の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好ましくなく、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いるため、応答性の良い検知手段が求められている。ベルトを用いた定着装置では、ベルトを巻き掛けるローラ部材の立上り時間を短縮するために、ローラの芯金や弾性体層を薄くするなどして熱容量を減らしている。
【０００４】
例えば図１０に示すように、非接触式の温度検知手段を採用する定着装置は、熱源としてヒータ３を内蔵する加熱ローラ２と、この加熱ローラに圧接する加圧ローラ４と、非接触温度検知手段としてのサーモパイル１とを備えており、矢印方向に進む記録材としての用紙１３６を両ローラ間で挟み、用紙１３６に担持されたトナー像に熱と圧力を加えて定着している。サーモパイル１は、熱すなわち、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１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、温度検知面となる赤外線入射部としての開口窓５を形成されたケーシングとしてのキャンケース６と、開口窓５を塞ぐようにキャンケース６に設けられ、少なくとも赤外線を透過できる材料、例えばシリコンウエハ等で構成されたフィルター８と、キャンケース６内部に配設された光線吸収部としてのサーモパイル素子９と、ケーシング座面６ａと、フィルター８と反対側に配置された端子７とを備えている。サーモパイル素子９は、受光した赤外線に応じた電気信号を出力し、この信号は、端子７を介して図示しない制御手段に電圧として入力される。
【０００５】
このような構成の定着装置では、加圧ローラ２から放射された赤外線が、サーモパイル１の開口窓５、フィルター８を通してサーモパイル素子９で受光される。そして、受光した赤外線量に応じた電気信号（出力信号）が端子７から電圧情報として図示しない制御手段に送られ、出力の変動に応じてヒータ３の点灯を制御して加熱ローラ２の表面温度を一定範囲に維持している。
【０００６】
一般に、サーモパイル１は環境温度に対する依存性が強く、周囲温度が変動すると、それに応じて素子自身の温度が変化して出力特性も変化するという特徴がある。ここでの測定対象物となる加熱ローラの温度は以下の式によって求められる。
Ｖｏｕｔ＝Ａ（Ｔｂ^４−Ｔｓ^４）
Ａ：比例定数 Ｔｂ：測定対象物の温度（Ｋ） Ｔｓ：サ−モパイル温度（Ｋ）
このため、サ−モパイル１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。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。サーモパイルを用いた定着装置としては、特許文献１が挙げられる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１５３９２３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
非接触温度センサのうち、サーモパイルは周囲温度の影響を受けるため、周囲温度をサ−ミスタで検知して温度補償を行っている。しかし、このサ−ミスタの応答性が悪いと、急激に周囲温度が変化したときにはそれに追従できなくなって測定対象物の温度を正確に検出できなくなり、制御精度が低下してしまう。例えば、定着装置が設けられる画像形成装置内の冷えている状態、所謂冷態で電源を入れると、加熱ローラの温度は急激に上昇して、ローラ近傍にあるサ−モパイル１周囲温度も急激に上昇する。そしてサ−ミスタ出力が変化し周囲温度変化を検知して補正するが、サ−ミスタの応答性の悪さが原因となって周囲温度を低く検知することになる。このため、正確な測定対象物の温度を把握できないので設定した温度に制御できず、定着性に問題を生じることがある。また、サ−モパイルの最大使用温度は、一般に８０℃で前後であるので、定着装置のような１００℃を超える場合もある高温環境で使用すると、熱に耐えられず素子が壊れてしまうことも有り得る。このため、定着装置に非接触温度検知センサとしてサーモパイルを用いるには、耐熱性能を高めることが要望されている。
【０００９】
定着装置では、オフセット画像の発生を防止するために、定着回転体となるローラ部材やベルト部材の表面にわずかなシリコンオイルを塗布したり、トナー中にワックスを含有して表面離形性を向上させる方法が採られている。しかしながら、これらオイルやワックス等は、定着時の熱によって蒸発して装置を浮遊する。また、定着装置を備えた画像形成装置では、プリントやコピー時に、浮遊トナー等がファンによって撹拌されている。これら、浮遊物となるオイル、ワックス、浮遊トナーが機器の長期使用によってサーモパイルへの赤外線入射面のフィルターやレンズ等の表面に付着すると、付着物に赤外線が吸収されてセンサに対する入射量が減少し、サ−モパイルの出力が低下する現象が生じる。このため、サーモパイル等の非接触式温度検知手段では、測定対象部の温度を実際の温度よりも低く検知してしまうので、正常に戻そうとして結果として制御温度が高くなり、異常画像が発生する場合がある。例えば１８０℃を定着温度とし、それに相当する非接触式温度検知手段からの出力（Ｖｏｕｔ）を２Ｖとしたとき、汚れによって１．８Ｖに出力が落ちたとする。つまり、検知温度が０．２Ｖ相当低くなるので、２Ｖに戻そうとする制御が働き、結果として２００℃近くで定着温度を制御することになる。
【００１０】
本発明の目的は、非温度検出手段の受光部への汚れ付着を防止して、高精度な温度検知が可能な非接触温度検知装置を提供することをその目的とする。
本発明の目的は、非温度検出手段の耐久性が良く、かつ正確な温度制御が可能な定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、赤外線を放射する被検知体と対向配置され、被検知体から放射される赤外線を受光して被検知体の表面温度を非接触状態で検知する非接触温度検知手段と、被検知体または被検知体の近傍へ空気を供給する空気供給手段とを有することを特徴としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の非接触温度検知装置において、空気供給手段が、空気供給源と、この空気供給源からの空気を被検知体または被検知体の近傍に案内する空気供給通路とを有することを特徴としている。
請求項３の発明は、請求項２記載の非接触温度検知装置において、被検知体または空気供給源の何れか一方は固定側部材に配設され、被検知体または空気供給源の何れか他方は固定側部材に対して接離自在な可動側部材に配設され、空気供給通路は、その一部に接離自在な連結部を有することを特長としている。
請求項４の発明は、請求項３記載の非接触温度検知装置において、連結部は、空気供給源側の空気供給通路に設けられた第１連結口と、被検知体側の空気供給通路に設けたれた第２連結口とを有することを特徴としている。
請求項５の発明は、請求項４記載の非接触温度検知装置において、第１連結口と第２連結口との断面形状が同一形状であることを特徴としている。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項３または４記載の非接触温度検知装置において、第１連結口または第２連結口の少なくとも一方が弾性部材で形成されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項３、４または５記載の非接触温度検知装置において、第１連結口または第２連結口の少なくとも一方が、第１連結口と第２連結口との連結方向に対して変位自在に形成されていることを特徴としている。
請求項８の発明は、請求項３、４または５記載の非接触温度検知装置において、第１連結口または第２連結口の少なくとも一方がベローズ状に形成されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項１ないし８の何れかに記載の非接触温度検知装置において、被検知体が、加熱手段で加熱される定着回転体であることを特徴としている。
請求項１０の発明は、請求項３ないし８の何れかに記載の非接触温度検知装置において、固定側部材が定着装置を収納可能な装置本体であり、可動側部材が装置本体に対して着脱自在に設けられた定着装置であることを特徴としている。
請求項１１の発明は、請求項１０記載の非接触温度検知装置において、定着装置は、装置本体に対して水平方向に移動可能に支持されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項１２の発明は、請求項３ないし８の何れかに記載の非接触温度検知装置において、固定側部材は被検知体を支持する装置本体であり、可動側部材は装置本体に対して開閉自在に設けられたカバーであることを特徴としている。
請求項１３の発明は、請求項１０、１１または１２記載の非接触温度検知装置において、空気供給部は、駆動源と、この駆動源によって回転されるファン部材とを有することを特徴としている。
請求項１４の発明は、請求項１２記載の非接触温度検知装置において、ファン部材が装置本体の外部から空気を取り入れる位置に設けられていることを特徴としている。
【００１６】
請求項１５の発明は、請求項１ないし１４の何れかに記載の非接触温度検知装置が組み込まれたことを特徴としている。
請求項１６の発明は、請求項１ないし１４の何れかに記載の非接触温度検知装置が組み込まれたことを特徴とする。
請求項１７の発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像手段によりトナー像として可視像化し、トナー像を記録材に転写した後、この記録材を定着装置に通して定着を行う画像形成装置において、定着装置が、請求項１５記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。従来技術と同一の構成は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略する。図４は、画像形成装置としてのプリンターの概略構成を示す。プリンターは、給紙装置１０４と、レジストローラ対１０６と、像担持体としての感光体ドラム１０８と、転写手段１１０と、定着装置としての定着装置３０等を備えている。
【００１８】
給紙装置１０４は、用紙１３６が積載状態で収容される給紙トレイ１１４と、給紙トレイ１１４に収容された用紙１３６を最上のものから順に給送する給紙コロ１１６及び分離部材１１７等を備えている。給紙コロ１１６によって送り出される用紙１３６は、レジストローラ対１０６で一旦停止され、斜めずれを修正された後、感光体ドラム１０８の回転に同期するタイミングで、すなわち、感光体ドラム１０８上に形成されたトナー像の先端と用紙１３６の搬送方向先端部の所定位置とが一致するタイミングでレジストローラ対１０６により転写部位Ｎへ送り出される。
【００１９】
感光体ドラム１０８の周囲には、矢印で示す回転方向順に、帯電手段としての帯電ローラ１１８と、図示しない露光手段の一部を構成するミラー１２０と、現像ローラ１２２ａを備えた現像手段１２２と、転写手段１１０と、クリーニングブレード１２４ａを備えたクリーニング手段１２４等が配置されている。帯電ローラ１１８と現像手段１２２の間において、ミラー１２０を介して感光体ドラム１０８上の露光部１２６に露光光１０３が照射され、走査されるようになっている。
【００２０】
プリンターにおける画像形成動作は、従来と同様に行われる。感光体ドラム１０８が回転を始めると、感光体ドラム１０８の表面が帯電ローラ１１８により均一に帯電され、画像情報に基づいて露光光１０３が露光部１２６に照射、走査されて作成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は感光体ドラム１０８の回転により現像手段１２２へ移動し、現像ローラ１２２ａによりトナーが供給されて可視像化され、トナー像が形成される。感光体ドラム１０８上に形成されたトナー像は、所定のタイミングで転写部位Ｎに進入してきた用紙１３６上に転写手段１１０による転写バイアスの印加により転写される。トナー像を担持した用紙１３６は定着装置３０へ向けて搬送され、定着装置３０で定着された後、図示しない排紙トレイへ排出・スタックされる。
【００２１】
転写部位Ｎで転写されずに感光体ドラム１０８上に残った残留トナーは、感光体ドラム１０８の回転に伴ってクリーニング手段１２４に至り、このクリーニング手段１２４を通過する間にクリーニングブレード１２４ａにより掻き落とされて清掃される。その後、感光体ドラム１０８上の残留電位が図示しない除電手段により除去され、次の作像工程に備えられる。
【００２２】
定着装置３０の構成について説明する。本形態の定着装置３０は、被検知体として加熱手段となるハロゲンヒータ３で加熱される定着回転体としての加熱ローラ２と、この加熱ローラ２に対向して圧接する加圧回転体としての加圧ローラ４とを有し、加熱ローラ２と加圧ローラ４のニップ部Ｎに未定着のトナー像を担持した用紙１３６を通して、熱と圧力により定着する周知のものである。定着装置３０は装置本体に対して着脱自在とされている。
【００２３】
加熱ローラ２の近傍には、非接触温度検知手段であり赤外線センサとしてのサーモパイル１を有する温度検知モジュール２０と、加熱ローラ２の近傍となる温度検知モジュール２０と加熱ローラ２との間へ空気を供給する空気供給手段５０とを有する非接触温度検知装置６０が配設されている。
【００２４】
図１に示すように、温度検知モジュール２０は、サーモパイル１と、制御基板２２とで構成されている。本形態では、熱の影響や浮遊物の付着を避けるために、温度検知モジュール２０は加熱ローラ２の側方から検知するように配置されている。サーモパイル１のキャンケース６は金属製で筒状をなしている。キャンケース６の材料には、ステンレス材が使用されている。キャンケース６の基端側には、制御基板２２が接続されている。制御基盤２２には、コネクタ２３を介して検知出力（Ｖｏｕｔ）用と電源供給用のケ−ブルがそれぞれ接続されている。これらケーブルは、図示しない制御手段と接続されている。
【００２５】
温度検知モジュール２０は、サーモパイル１に外側から装着されるホルダー２４を有している。このホルダー２４は、１００℃以上の軟化点の耐熱性樹脂で成形されている。ホルダー２４は、平坦な装着面２４ｂと、これと直行する位置関係となる筒状のセンサ保護部２４０とを備えている。装着面２４ｂには、キャンース６をセンサ保護部２４０内に挿入するとともに、装着時にキャンケース６の外周と隙間無く嵌合してサーモパイル１を保持するための保持部としての開口部２５が形成されている。温度検知モジュール２０は、ホルダー２４が定着装置３０のケーシング３１に装着されることで、加熱ローラ２と対向配置される。
【００２６】
図１、図２に示すように、サーモパイル１とホルダー２４とが装着状態のときに、キャンケース６の外面６ａとセンサ保護部２４０の内面２４３との間には、空間部３２が形成される。この空間部３２は、キャンケース６の外面６ａの全周を取り囲むように形成されている。本形態では、ホルダー２４のセンサ保護部２４０の内面２４３を窪ませて空間部３２を形成しているが、キャンケース６の外面６ａ側を窪ませる形態や、内面２４３と外面６ａの双方を窪ませて空間部３２を形成する形態であっても良い。
【００２７】
サーモパイル１の温度検知面となる入射面１ａ側に位置するセンサ保護部２４０の端面には、開口部２４４が形成されている。センサ保護部２４０には、図１に示すように空間部３２に連通し、空気供給を受ける空気取入口２４１と、入射面１ａを支持する複数のリブ２４２と、入射面１ａ側で空間部３２と連通する空気排出口２４ａとが形成されている。サーモパイル１は、入射面１ａがリブ２４２に突き当たることで、ホルダー２４での挿入方向への位置が規制されるとともに、ホルダー２４からの後退位置が開口部２５によって規制されることで、矢印Ｙ方向における加熱ローラ２との距離が一定に保たれる。
【００２８】
空気排出口２４ａは、本形態ではサーモパイル１の軸方向に延長していて、入射面１ａ側でホルダー２４を貫通するように形成されており、入射面１ａに空気を案内されるように構成されている。
【００２９】
空気供給手段５０は、空気供給源を構成する駆動源となるモータ５４と、送風用のファン部材としての駆動ファン３５、この駆動ファン３５からの空気を加熱ローラ２とモジュール２０の間に案内する空気供給通路５１とを備えている。空気供給通路５１は、その一部に接離自在な連結部５２が設けられている。連結部５２は、駆動ファン３５側の空気供給通路５１Ａに設けられた第１連結口５３と、被検知体側の空気供給通路５１Ｂに設けられた第２連結口５５とが設けられている。
【００３０】
駆動ファン３５は、図３にも示すように、そのケーシング３６の一方の端部に複数の螺子２０４で着脱自在に装着されている。ケーシング３６は概略筒状を成し、その先端側３６ａが円錐状に形成されて絞り込まれている。ケーシング３６は、ケーシング３６は、固定側部材となる装置本体の外装カバー３８に形成された取付孔３８ａに挿入されて、複数のネジ２０３で着脱自在に取り付けられている。駆動ファン３５の機器の外部に露出している部位は、図示しないファンカバーやエア−フィルタ等が設けられていて、安全策が講じられている。すなわち、駆動ファン３７は、装置本体の外部から空気を取り入れる位置に設けられていて、回転した際に装置外の空気を吸引して温度検知モジュール２０へ送風するように構成されている。ケーシングの先端側３６ａの先端３６ｂには、第１連結口５３にその一端が接続するチューブ５７の他端が装着されている。
【００３１】
第１連結口５３と第２連結口５５は、両端がそれぞれ開口された概略円錐形状をなしている。第１連結口５３と第２連結口５５は、互いの大径開口部５３ａ、５５ａが対向するように、可動側部材となる定着装置３０のカバー３１と、装置本体内に設けられた固定側部材としてのブラケット５６とにそれぞれ装着されている。第１連結部５３と第２連結口５５は、ゴム製であり、互いの断面形状が同一形状とされていて、定着装置３０が装置本体の所定の位置に収納されたときに、互いの接合面５３ｂ、５５ｂが密着して、空気供給通路５１と空気供給通路５２とを連通するように構成されている。
【００３２】
第１連結部５３の小径開口端５３ｃにはチューブ５７の一端が、第２連結部５５の小径開口端５５ｃにはチューブ５８の一端が、それぞれ接続されている。チューブ５８の他端は空気取入口２４１と接続されている。チューブ５７，５８は、可撓性を有する耐熱性チューブであり、例えばシリコンチューブ等が適しているがシリコンチューブに限定されるものではない。
【００３３】
本形態において、定着装置３０は、図５に示すように、装置本体４０に対してスライダー４１、４２によって摺動自在に支持されていて、装置本体４０に対して水平方向に移動可能であり、着脱自在とされている。すなわち、加熱ローラ２は、外装カバー３８やブラケット５６に対して接離自在とされており、定着装置３０が装置本体４０に装着されている状態において、空気供給通路５１と空気供給通路５２とを接続するように構成されている。図５において。符号Ｃで示す矢印方向は、第１連結部５３と第２連結部５５との連結方向を示す。
【００３４】
このような構成の定着装置３０において、プリンターの電源が導入されると、加熱ローラ２の表面は、ハロゲンヒータ３の発熱作用により１８０℃程度の高温まで上昇されるとともに、図３に示すように、駆動ファン３５の駆動モータ５４が駆動されてファンが回転し、機外の低温でクリーンな空気が空気供給通路５１、空気供給通路５２を経てホルダー２４へと供給される。供給された空気がホルダー２４に入るとキャンケ−ス６に当り、全周には空間部３２が形成されているため、キャンケ−ス６の外面６ａに沿って空気が流れる。キャンケ−ス６と開口部２５は、隙間なく嵌合しているので、空気は排出口２４ａに向かって流れてホルダー２４の外部へと排出される。
【００３５】
このため、加熱ローラ２からの輻射熱によるキャンケース６やホルダー２４の温度上昇を、供給された空気の冷却作用によって抑制することができ、サーモパイル１の耐久性の向上を図れ、サ−モパイル１の急激な温度変化を防止し、高精度な温度制御を行えるとともに、高温による素子の破損を防止できる。また、空間部３２に供給された空気は、空気排出口２４ａから排出されるので、入射面１ａ側に空気による遮蔽層、すなわちエアーカーテンが形成されることになるので、サーモパイル１のフィルター８等へ機器内を浮遊している浮遊物が付着することを防止することができ、正確な温度検知を行うことができる。
【００３６】
ホルダー２４は、入射面１ａ（フィルター８）を除いてキャンケ−ス６を覆っているので、キャンケース６の急激な温度上昇を抑えながら、キャンケース６事態への汚れ付着を防止することかできる。本形態では、図２に示すように、リブ２４２と空気排出口２４ａとをそれぞれ４つとしたが、例示した数に限定されるものではない。第１連結部５３と第２連結部５５は、ゴム製であるので、定着装置３０の装置本体４０へのセット状態では、多少の曲がりや位置ずれが合っても隙間無く密着する。このため、空気供給通路５１、空気供給通路５２における空気の漏れを防止することができる。
【００３７】
図６は、本発明の第２の形態を示す。この形態は、第１の形態における駆動ファン３５が、装置本体４０に対して開閉自在に設けられ可動側部材を構成するカバー４０Ａに装着され、温度検知モジュール２０が固定側部材となる装置本体４０に装着された形態である。カバー４０Ａは、支点４０Ｂによって装置本体４０の下部に回動自在に支持されている。第１連結部５３と第２連結部５５は、カバー４０Ａが、図６に仮想線で示す閉位置を占めたときに、互いに対向配置して両接合面５３ｂ、５５ｂが圧接するように配置されている。この場合、定着装置３０が分解可能であり、加熱ローラ２は、装置本体４０側に、加圧ローラ４は、カバー４０Ａ側にそれぞれ回転自在に支持されている。
【００３８】
このような形態であっては、第１連結部５３と第２連結部５５はゴム製であるので、両者は、カバー４０Ａが装置本体４０に対して閉位置を占めたセット状態では、多少の曲がりや位置ずれが合っても隙間無く密着する。このため、空気供給通路５１、空気供給通路５２における空気の漏れが防止されるので、ホルダー２４の空気排出口２４ａへ確実に空気供給を行える。
【００３９】
図７は、第１連結口５３を、矢印Ｃで示す第１連結部５３と第２連結部５５との連結方向に対して変位自在に形成したものである。具体的には、第１連結部５３の先端側をベローズ状に形成している。無論第２連結部５５だけを、あるいは第１及び第２連結部５３，５５の双方をベローズ状に形成しても良い。このようにすると、連結方向Ｃ方向へのずれを吸収できると共に、両接合面５３ｂ、５５ｂの接合状態を密着保持でき、空気供給通路５１、空気供給通路５２における空気の漏れを防止して、ホルダー２４の空気排出口２４ａへ確実に空気供給を行える。
【００４０】
上述した形態では、定着装置として加熱ローラ２と加圧ローラ４を用いたローラ定着方式とし、サ−モパイル１は、定着回転体となる加熱ローラ２からの放射熱（赤外線）を検知しているが、測定対象はこのようなローラ部材に限定されるものではない。例えば、図８に示す定着装置３００のように、定着回転体として、ヒータ３０５で加熱される加熱ローラ３０１と従動ローラ３０２とに巻き掛けられたベルト部材としての定着ベルト３０３を用いる場合には、この定着ベルト３０３を測定対象とし、同ベルトからの放射熱（赤外線）を、サ−モパイルを有する温度検知モジュール２０で検知するようにすればよい。加熱ローラ３０１や定着ベルト３０３の種類としては、現在、主流の硬質ローラ（金属ローラの表面にテフロン（登録商標）塗装）でなく、金属ローラ又はベルトの表面にシリコンゴム層を形成した軟質ローラやベルトが挙げられる。この場合、接触式温度検知手段では、検知対象となるローラやベルトの表面がゴムのためにすぐ傷が付き易いが、本発明のような非接触の温度検知手段を用いれば、このような不具合の心配はなくなり、サーモパイル１の耐久性の向上、サ−モパイル１の急激な温度変化の防止による高精度な温度制御を行えるとともに、高温による素子の破損を防止、サーモパイル１のフィルター８等へ機器内を浮遊している浮遊物が付着することを防止することができ、正確な温度検知を行うことができるベルト定着方式の定着装置や画像形成装置を提供することができる。
【００４１】
図９は、電磁誘導加熱装置としての誘導加熱方式を用いた定着装置４００を示す。この装置は、立上り時間の短縮や熱効率を上げて定着の消費電力を減らすための有効な省エネ手段である。符号４０１は加熱ローラ、符号４０２定着ローラ、符号４０３は加熱ローラ４０１と定着ローラ４０２とに巻き掛けられた定着ベルト、符号４０４は、定着ベルト４０３を介して定着ローラに圧接する加圧ローラを示す。本形態では、加熱手段として誘導加熱手段４０５を採用している。誘導加熱手段４０５は、加熱ローラ４０１側に位置する定着ベルト４０３の外側に、ベルト表面との間に間隔を空けて配設されている。誘導加熱手段４０５は、コイルガイド板４０６と、コイルガイド４０６に支持された励磁コイル４０７と、励磁コイル４０７と間隔を空けて配置された励磁コイルコア４０８、励磁コイル４０８を支持する支持部材４０９とを備えている。これら各部材はベルトの曲率に習うように湾曲形成されていて、符号Ｗで記す加熱ローラ４０１の略半周の範囲を覆っている。
【００４２】
このように加熱手段として誘導加熱方式を採用した定着装置４００においても、定着ベルト４０３を測定対象とし、同ベルトからの放射熱（赤外線）を、サ−モパイルを有する温度検知モジュール２０で検知するようにすれば、サーモパイル１の耐久性の向上、サ−モパイル１の急激な温度変化の防止による高精度な温度制御を行えるとともに、高温による素子の破損を防止、サーモパイル１のフィルター８等へ機器内を浮遊している浮遊物が付着することを防止することができ、正確な温度検知を行うことができる誘導加熱方式の定着装置を提供することができる。尚、本形態では、電磁誘導加熱装置の一形態として定着装置４００を例示したが、電磁誘導加熱装置がこのような定着装置にのみ限定されるものではない。
上記各形態では、赤外線を放射する被検知体として定着ローラ２や定着ベルト３０３，４０３を例示したが、これら部材に限定されるものでは無く、熱を発し測定対象となる対象物であればよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、被検知体から放射される赤外線を受光して被検知体の表面温度を非接触状態で検知する非接触温度検知手段と、前記被検知体または被検知体の近傍へ空気を供給する空気供給手段とを有するので、空気による冷却作用とエアーカーテン作用により、非温度検出手段の温度上昇や受光部への汚れ付着を防止でき、耐久性が良く、高精度な温度検知や正確な温度制御を行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】非接触温度検知手段と空気供給手段とを有する非接触温度検知装置の構成を示す断面図である。
【図２】非接触温度検知手段を空気の噴出し側から見た図である。
【図３】空気供給手段の一形態である駆動ファンの正面図である。
【図４】本発明に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。
【図５】非接触温度検知装置が設けられた定着装置とその動作を示す斜視図である。
【図６】非接触温度検知装置が設けられた定着装置及び画像形成装置の別な形態を示す図である。
【図７】ベローズ状の構成を有する連結部の拡大断面図である。
【図８】本発明が適用されたベルト定着方式の定着装置の概略構成を示す図である
【図９】本発明が適用された電磁誘導加熱装置としての定着装置の概略構成を示す図である。
【図１０】定着装置の概略構成図である。
【図１１】（ａ）はサーモパイルの構成を示す斜視図、（ｂ）はサーモパイルの断面図である。
【符号の説明】
２、３０３、４０３ 被検知体（定着回転体）
３、３０５ 加熱手段
２０ 非接触温度検知手段
３０、３００ 定着装置
３１ 可動側部材
３５ ファン部材（空気供給源）
３８、５６ 固定側部材
４０ 装置本体
４０Ａ カバー
５０ 空気供給手段
５１ 空気供給通路
５１Ａ 空気供給源側の空気供給通路
５１Ｂ 被検知体側の空気供給通路
５２ 連結部
５３ 第１連結口
５４ 駆動源（空気供給源）
５５ 第２連結口
６０ 非接触温度検知装置
１０８ 像担持体
１２２ 現像手段
１３６ 記録材
４００ 電磁誘導加熱装置
Ｃ 連結方向

Claims (17)

1. 赤外線を放射する被検知体と対向配置され、前記被検知体から放射される赤外線を受光して被検知体の表面温度を非接触状態で検知する非接触温度検知手段と、
   前記被検知体または被検知体の近傍へ空気を供給する空気供給手段とを有することを特徴とする非接触温度検知装置。
2. 請求項１記載の非接触温度検知装置において、
   前記空気供給手段は、空気供給源と、この空気供給源からの空気を前記被検知体または被検知体の近傍に案内する空気供給通路とを有することを特徴とする非接触温度検知装置。
3. 請求項２記載の非接触温度検知装置において、
   前記被検知体または空気供給源の何れか一方は固定側部材に配設され、前記被検知体または空気供給源の何れか他方は前記固定側部材に対して接離自在な可動側部材に配設され、前記空気供給通路は、その一部に接離自在な連結部を有することを特長とする非接触温度検知装置。
4. 請求項３記載の非接触温度検知装置において、
   前記連結部は、前記空気供給源側の空気供給通路に設けられた第１連結口と、前記被検知体側の空気供給通路に設けたれた第２連結口とを有することを特徴とする非接触温度検知装置。
5. 請求項４記載の非接触温度検知装置において、
   第１連結口と第２連結口との断面形状が同一形状であることを特徴とする非接触温度検知装置。
6. 請求項３または４記載の非接触温度検知装置において、
   第１連結口または第２連結口の少なくとも一方が弾性部材で形成されていることを特徴とする非接触温度検知装置。
7. 請求項３、４または５記載の非接触温度検知装置において、
   第１連結口または第２連結口の少なくとも一方が、第１連結口と第２連結口との連結方向に対して変位自在に形成されていることを特徴とする非接触温度検知装置。
8. 請求項３、４または５記載の非接触温度検知装置において、
   第１連結口または第２連結口の少なくとも一方がベローズ状に形成されていることを特徴とする非接触温度検知装置。
9. 請求項１ないし８の何れかに記載の非接触温度検知装置において、
   前記被検知体は、加熱手段で加熱される定着回転体であることを特徴とする非接触温度検知装置。
10. 請求項３ないし８の何れかに記載の非接触温度検知装置において、
    前記固定側部材は、定着装置が収納可能な装置本体であり、前記可動側部材は、前記装置本体に対して着脱自在に設けられた定着装置であることを特徴とする非接触温度検知装置。
11. 請求項１０記載の非接触温度検知装置において、
    前記定着装置は、前記装置本体に、水平方向に移動可能に支持されていることを特徴とする非接触温度検知装置
12. 請求項３ないし８の何れかに記載の非接触温度検知装置において、
    前記固定側部材は、被検知体を支持する装置本体であり、前記可動側部材は、前記装置本体に対して開閉自在に設けられたカバーであることを特徴とする非接触温度検知装置。
13. 請求項１０、１１または１２記載の非接触温度検知装置において、
    前記空気供給部は、駆動源と、この駆動源によって回転されるファン部材とを有することを特徴とする非接触温度検知装置。
14. 請求項１２記載の非接触温度検知装置において、
    前記ファン部材は、装置本体の外部から空気を取り入れる位置に設けられていることを特徴とする非接触温度検知装置。
15. 請求項１ないし１４の何れかに記載の非接触温度検知装置が組み込まれたことを特徴とする定着装置。
16. 請求項１ないし１４の何れかに記載の非接触温度検知装置が組み込まれたことを特徴とする電磁誘導加熱装置。
17. 像担持体上に形成された静電潜像を現像手段によりトナー像として可視像化し、前記トナー像を記録材に転写した後、この記録材を定着装置に通して定着を行う画像形成装置において、
    前記定着装置が、請求項１５記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。

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