JP2007286373A - Temperature detecting device and fixing device mounted with same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、温度検知用素子と温度補償用素子とを用いて、被検知物の表面温度を得る非接触温度検知センサを備えた温度検知装置に関する。また、この温度検知装置を、定着部材及び/または加圧部材の温度制御のために搭載した定着装置に関する。 The present invention relates to a temperature detection device including a non-contact temperature detection sensor that obtains a surface temperature of an object to be detected using a temperature detection element and a temperature compensation element. The present invention also relates to a fixing device equipped with this temperature detection device for temperature control of the fixing member and / or the pressure member.
複写機やプリンタに代表される電子写真方式の画像形成装置においては、転写部で用紙に転写された未定着トナー像を定着させる方法として、熱定着方式が広く用いられている。この熱定着方式とは、ローラやベルトで構成される2個の回転部材を互いに圧接させて定着ニップを形成して、これらの回転部材のうち一方、或いは両方の近傍に配置した加熱手段により回転部材を加熱し、定着ニップに未定着トナー像を担持した用紙を挿通することにより、用紙にトナーを定着するものである。 In an electrophotographic image forming apparatus typified by a copying machine or a printer, a thermal fixing method is widely used as a method for fixing an unfixed toner image transferred onto a sheet by a transfer unit. In this thermal fixing method, two rotating members composed of a roller and a belt are brought into pressure contact with each other to form a fixing nip, which is rotated by a heating means arranged in one or both of these rotating members. By heating the member and inserting a paper carrying an unfixed toner image into the fixing nip, the toner is fixed on the paper.
このような熱定着方式の定着装置としては、互いに圧接し合うローラ対を構成する2個のローラのうち、用紙上の未定着トナー像に直接接触するローラを熱ローラ(定着部材)とし、この熱ローラにハロゲンランプ等の加熱手段を内蔵したものが一般的である。安定した定着性を得るためには、サーミスタ等の温度センサを備えた温度検知装置によって熱ローラの表面温度を監視し、ハロゲンランプ等の加熱手段の発熱量を制御することで熱ローラの表面温度を適温に維持する。 As a fixing device of such a heat fixing system, a heat roller (fixing member) is a roller that directly contacts an unfixed toner image on a sheet, out of two rollers constituting a pair of rollers that are in pressure contact with each other. In general, a heating roller is incorporated with a heating means such as a halogen lamp. In order to obtain a stable fixing property, the surface temperature of the heat roller is monitored by a temperature detection device equipped with a temperature sensor such as a thermistor, and the amount of heat generated by a heating means such as a halogen lamp is controlled to control the surface temperature of the heat roller. Is maintained at an appropriate temperature.
熱ローラの表面温度は、従来、その表面に接触する接触式の温度検知装置によって検知していた。すなわち、サーミスタ等の温度センサを熱ローラ表面の非通紙域に接触させ、この非通紙域の表面温度に基づいて、加熱手段による熱ローラの温度制御を行っていた。しかしながら、温度センサを熱ローラ表面に接触させることにより、熱ローラ表面が傷付いたり、温度検知装置周辺に残留するトナーや紙粉がセンサの温度検知部に付着したりして、適正な温度検知を行うことできなくなるという問題があった。そこで、このような問題を解決すべく、熱ローラ表面から僅かに離れた位置に設けてその表面温度を検知する非接触式の温度検知センサを備えた温度検知装置が提案され、その一例を特許文献1に見ることができる。
Conventionally, the surface temperature of the heat roller has been detected by a contact-type temperature detecting device that contacts the surface. That is, a temperature sensor such as a thermistor is brought into contact with the non-sheet passing area of the surface of the heat roller, and the temperature control of the heat roller by the heating means is performed based on the surface temperature of the non-sheet passing area. However, when the temperature sensor is brought into contact with the surface of the heat roller, the surface of the heat roller is damaged, or toner or paper dust remaining around the temperature detection device adheres to the temperature detection part of the sensor, so that an appropriate temperature detection is possible. There was a problem that could not be done. Therefore, in order to solve such a problem, a temperature detection device provided with a non-contact type temperature detection sensor that is provided at a position slightly away from the surface of the heat roller and detects the surface temperature is proposed.
非接触式の温度検知装置には、赤外線フィルムを通して被検知物から放射される熱を検知する温度検知用素子(検知用サーミスタ)と、周囲温度を検知する温度補償用素子(補償用サーミスタ)とが設けられ、これらの出力値を演算して被検知物の表面温度を得る非接触温度検知センサが備えられている。非接触温度検知センサは、2個のサーミスタを用いて演算処理することにより、周囲温度を補正しながら被検知物の温度を得るので、検知精度が安定していると言える。 The non-contact type temperature detection device includes a temperature detection element (detection thermistor) that detects heat radiated from an object to be detected through an infrared film, and a temperature compensation element (compensation thermistor) that detects the ambient temperature. And a non-contact temperature detection sensor that calculates the output value to obtain the surface temperature of the object to be detected. Since the non-contact temperature detection sensor performs arithmetic processing using two thermistors to obtain the temperature of the detected object while correcting the ambient temperature, it can be said that the detection accuracy is stable.
しかしながら、このような非接触温度検知センサは、周囲温度が急激に変化する場合、この変化に補償用サーミスタが対応できず、温度補償が正確に実行できないことがある。これにより、センサの検知精度が低下し、被検知物の温度を把握することが困難である。特に、画像形成装置において、ウォームアップタイムの短い定着装置でこの傾向が顕著である。非接触温度検知センサの熱ローラ側部分は急速に温度上昇するが、反対側はほとんど温度上昇しないといった同じセンサ内でも大きく温度分布が異なる問題が生じている。 However, in such a non-contact temperature detection sensor, when the ambient temperature changes rapidly, the compensation thermistor cannot cope with this change, and temperature compensation may not be performed accurately. Thereby, the detection accuracy of a sensor falls and it is difficult to grasp | ascertain the temperature of a to-be-detected object. In particular, in an image forming apparatus, this tendency is remarkable in a fixing device having a short warm-up time. There is a problem that the temperature distribution is greatly different even in the same sensor such that the temperature of the non-contact temperature detection sensor on the heat roller side rapidly rises, but the temperature on the opposite side hardly increases.
そこで、非接触温度検知センサを用いた、周囲温度の急激な変化にも対応可能な温度検知装置が提案され、その一例を特許文献2に見ることができる。特許文献2に記載された加熱装置では、非接触温度検知センサと、これを保持する定着装置の枠体(保持部材)との間に熱伝導率の低い部材を挿入している。
特許文献2に記載された加熱装置では、非接触温度検知センサと定着装置の枠体(保持部材)との間に熱伝導率の低い部材を挿入することにより、センサと定着装置の枠体との間で熱の伝達が行われないようにしている。しかしながら、たとえ低熱伝達率、また低熱容量の部材であっても、センサと保持部材との間で熱の伝達が全く行われないことはなく、特に接触面積が広ければ、補償用サーミスタによる温度補償に悪影響を及ぼす恐れがある。したがって、このような非接触温度検知センサであっても、周囲温度が急激に変化する場合、被検知物の温度を把握することが困難になる可能性がある。
In the heating device described in
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、被検知物から放射される熱を検知する温度検知用素子と、周囲温度を検知する温度補償用素子とが設けられ、これらの出力値を演算して被検知物の表面温度を得る非接触温度検知センサを備えた温度検知装置において、その非接触温度検知センサの保持方法に工夫を加えることにより、センサの周囲温度が急激に変化する場合であっても、被検知物の温度を正確に検知することが可能な温度検知装置を提供することを目的とする。また、このような温度検知装置を搭載することにより、加熱効率の向上が図られた高性能な定着装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and is provided with a temperature detecting element for detecting heat radiated from the object to be detected and a temperature compensating element for detecting the ambient temperature, and these output values are obtained. In a temperature detection device equipped with a non-contact temperature detection sensor that calculates the surface temperature of the object to be detected, when the ambient temperature of the sensor changes abruptly by modifying the method of holding the non-contact temperature detection sensor Even so, an object of the present invention is to provide a temperature detection device capable of accurately detecting the temperature of an object to be detected. Another object of the present invention is to provide a high-performance fixing device in which the heating efficiency is improved by mounting such a temperature detection device.
上記の課題を解決するため、本発明は、被検知物から放射される熱を検知する温度検知用素子と、周囲温度を検知する温度補償用素子とが設けられ、これらの出力値を演算して被検知物の表面温度を得る非接触温度検知センサと、この非接触温度検知センサを保持する保持部材とを備えた温度検知装置において、前記保持部材は、前記非接触温度検知センサを投影した箇所、及びその周辺に、空気の流通が可能な開口部を備えることとした。 In order to solve the above problems, the present invention is provided with a temperature detecting element for detecting heat radiated from an object to be detected and a temperature compensating element for detecting an ambient temperature, and calculating the output values thereof. In the temperature detection apparatus including the non-contact temperature detection sensor for obtaining the surface temperature of the detection object and the holding member for holding the non-contact temperature detection sensor, the holding member projects the non-contact temperature detection sensor. It was decided to provide an opening that allows air to flow in and around the location.
また、上記構成の温度検知装置において、前記保持部材は、平板状の部材で構成されるとともに折り曲げ部を備え、この折り曲げ部の頂部端面で前記非接触温度検知センサを保持することとした。 Further, in the temperature detection device having the above configuration, the holding member is formed of a flat plate-like member and includes a bent portion, and the non-contact temperature detection sensor is held on the top end surface of the bent portion.
また、上記構成の温度検知装置において、前記非接触温度検知センサと前記保持部材との間に断熱部材を備えることとした。 Further, in the temperature detection device having the above configuration, a heat insulating member is provided between the non-contact temperature detection sensor and the holding member.
また本発明では、上記温度検知装置を、定着部材及び/または加圧部材の表面温度を検知するために定着装置に搭載することとした。 In the present invention, the temperature detection device is mounted on the fixing device in order to detect the surface temperature of the fixing member and / or the pressure member.
本発明の構成によれば、被検知物から放射される熱を検知する温度検知用素子と、周囲温度を検知する温度補償用素子とが設けられ、これらの出力値を演算して被検知物の表面温度を得る非接触温度検知センサと、この非接触温度検知センサを保持する保持部材とを備えた温度検知装置において、保持部材は、非接触温度検知センサを投影した箇所、及びその周辺に、空気の流通が可能な開口部を備えることとしたので、非接触温度検知センサは、その保持部材との接触箇所をできるだけ少なくすることができ、センサと保持部材との間における熱の伝達を抑制するとともに、センサ表面の広範囲にわたる領域で、被検知物から放射される熱を直接検知することが可能である。これにより、温度補償用素子による温度補償を好適に行うことができる。したがって、センサの周囲温度が急激に変化する場合であっても、被検知物の温度を正確に検知することが可能な温度検知装置を得ることができる。 According to the configuration of the present invention, the temperature detecting element for detecting the heat radiated from the detected object and the temperature compensating element for detecting the ambient temperature are provided, and the output value is calculated to detect the detected object. In the temperature detection apparatus including the non-contact temperature detection sensor for obtaining the surface temperature of the non-contact temperature and the holding member for holding the non-contact temperature detection sensor, the holding member The non-contact temperature detection sensor can reduce the number of contact points with the holding member as much as possible, and can transfer heat between the sensor and the holding member. While suppressing, it is possible to directly detect the heat radiated from the object to be detected in a wide area on the sensor surface. Thereby, temperature compensation by the temperature compensation element can be suitably performed. Therefore, even when the ambient temperature of the sensor changes abruptly, it is possible to obtain a temperature detection device that can accurately detect the temperature of the object to be detected.
また、保持部材は、平板状の部材で構成されるとともに折り曲げ部を備え、この折り曲げ部の頂部端面で非接触温度検知センサを保持することとしたので、非接触温度検知センサの、保持部材との接触箇所をさらに少なくすることができる。これにより、センサと保持部材との間における熱の伝達を抑制する作用が高められる。したがって、温度補償用素子による温度補償の精度を向上させることができ、さらに正確に被検知物の温度を検知することが可能になる。 In addition, since the holding member is formed of a flat plate-like member and includes a bent portion, and the non-contact temperature detection sensor is held by the top end face of the bent portion, the holding member of the non-contact temperature detection sensor and The number of contact points can be further reduced. Thereby, the effect | action which suppresses transmission of the heat between a sensor and a holding member is heightened. Therefore, the accuracy of temperature compensation by the temperature compensation element can be improved, and the temperature of the object to be detected can be detected more accurately.
また、非接触温度検知センサと保持部材との間に断熱部材を備えることとしたので、センサと保持部材との間における熱の伝達を抑制する作用を、さらに高めることが可能になる。したがって、温度補償用素子による温度補償の精度をより一層向上させることができ、被検知物の温度の検知精度も向上する。 In addition, since the heat insulating member is provided between the non-contact temperature detection sensor and the holding member, it is possible to further enhance the action of suppressing heat transfer between the sensor and the holding member. Therefore, the accuracy of temperature compensation by the temperature compensating element can be further improved, and the temperature detection accuracy of the object to be detected is also improved.
また本発明では、上記温度検知装置を、定着部材及び/または加圧部材の表面温度を検知するために定着装置に搭載することとしたので、非接触温度検知センサの周囲温度が急激に変化する場合であっても、被検知物の温度を正確に検知することが可能であり、加熱効率の向上が図られた高性能な定着装置を得ることができる。 In the present invention, since the temperature detection device is mounted on the fixing device in order to detect the surface temperature of the fixing member and / or the pressure member, the ambient temperature of the non-contact temperature detection sensor changes rapidly. Even in this case, it is possible to accurately detect the temperature of the object to be detected, and it is possible to obtain a high-performance fixing device in which the heating efficiency is improved.
以下、本発明の実施形態を図1〜図10に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
最初に、本発明の第1の実施形態に係る温度検知装置を搭載した定着装置について、図1を用いてその構成の概略を説明する。図1は、温度検知装置を搭載した定着装置の模型的垂直断面正面図である。 First, the outline of the configuration of the fixing device equipped with the temperature detection device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic vertical sectional front view of a fixing device equipped with a temperature detection device.
定着装置1には、図1に示すように、定着部材である熱ローラ2、及び加圧部材である加圧ローラ3が備えられている。熱ローラ2と加圧ローラ3とは、所定の圧力で互いに圧接せしめられ、用紙搬送方向に所定幅の定着ニップを形成する。この定着ニップを、未定着トナー像を担持した用紙が通過する。用紙上の未定着トナー像には、熱ローラ2が直接接触する。
As shown in FIG. 1, the
熱ローラ2は、図示しない駆動手段により回転駆動せしめられる。加圧ローラ3は、熱ローラ2に接触していることにより、熱ローラ2の回転に従って回転する。通常の定着動作では、用紙を図1において右方から左方に搬送しつつ用紙の表面の未定着トナーを定着するように、熱ローラ2は時計方向に、加圧ローラ3は反時計方向に回転する。
The
熱ローラ2は、外径が31mmで、厚さ0.35mmの鉄製芯金の表面に離型層を密着して設け、平滑性とトナーの離型性を高めている。離型層には、PFA(テトラフルオロエチレン−パー−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体)等のフッ素系樹脂が用いられ、塗料の塗布やチューブを被せることによって層が設けられている。PFAチューブであれば60μm、フッ素樹脂塗料であれば25μmの厚さである。
The
加圧ローラ3は、ステンレス鋼からなる芯金の外側に、弾性部材層を構成するシリコンゴムを備えている。
The
熱ローラ2の内側には、加熱手段であるハロゲンランプ4が配置されている。ハロゲンランプ4は、出力1150Wであり、熱ローラ2を内側から加熱するものである。ハロゲンランプ4は、熱ローラ2の軸線方向に延びる棒状をなし、1本備えられている。ハロゲンランプ4から発せられた熱は、熱ローラ2の芯金や弾性部材層を伝達して表面に到達し、この熱ローラ2表面の熱により用紙が担持する未定着トナーを溶融する。
Inside the
熱ローラ2の上方には、温度検知装置10が備えられている。温度検知装置10は、熱ローラ2の表面温度を検知する非接触式の温度検知装置であって、熱ローラ2の軸線方向略中央部に配置されている。温度検知装置10は、非接触温度検知センサ20、及びその保持部材30を備えている。
Above the
非接触温度検知センサ20は、熱ローラ2の上方に、所定の間隙を設けて配置されている。この非接触温度検知センサ20は、被検知物である熱ローラ2が発する赤外線を熱エネルギーとして得て、温度を検知するものである。保持部材30は、非接触温度検知センサ20を所定位置から移動不能にして保持し、定着装置1の図示しないハウジングに支持されている。
The non-contact
続いて、この温度検知装置10の詳細な構成について、図1に加えて、図2〜図5を用いて説明する。図2は非接触温度検知センサの模型的斜視図、図3は非接触温度検知センサの垂直断面側面図、図4は温度検知装置の垂直断面正面図、図5は温度検知装置の下面図である。
Next, a detailed configuration of the
温度検知装置10に備えられた非接触温度検知センサ20は、図2、及び図3に示すように、外装としてハウジング21を備えている。ハウジング21の主たる部分は直方体形状をなし、下面に検知用窓部22を備えている。ハウジング21は、熱ローラ2が発する赤外線の影響を受けない構成であって、検知用窓部22を通してのみ、その内部に熱ローラ2が発する赤外線が進入する(図3矢印)。
As shown in FIGS. 2 and 3, the non-contact
そして、非接触温度検知センサ20には、ハウジング21の内部に、2個のサーミスタ23、24が設けられている。
The non-contact
サーミスタ23は、被検知物である熱ローラ2から放射される熱を検知する温度検知用素子(検知用サーミスタ)である。この検知用サーミスタ23は、ハウジング21内部の、検知用窓部22に対応した箇所に設けられている。検知用サーミスタ23と検知用窓部22との間には、赤外線吸収フィルム25が配置されている。熱ローラ2が発する赤外線は検知用窓部22内側を通過して赤外線吸収フィルム25により熱に変換され、この熱を検知用サーミスタ23が熱ローラ2から放射される熱として検知する。
The
一方、サーミスタ24は、周囲温度を検知する温度補償用素子(補償用サーミスタ)である。この補償用サーミスタ24は、熱ローラ2が発する赤外線の影響を受けないハウジング21内部に設けられている。これにより、補償用サーミスタ24は、ハウジング21の温度のみを周囲温度として検知する。
On the other hand, the
検知用サーミスタ23、及び補償用サーミスタ24の温度情報は、ケーブル26を介して図示しない制御部に送られる。制御部では、差動増幅回路にて検知用サーミスタ23の出力値と補償用サーミスタ24の出力値との差を増幅し、その差動増幅出力値と補償用サーミスタ24の出力値とをAD変換後、マイコン(図示せず)へ受け渡す。マイコンは、これら2つの出力値に対する温度変換テーブルを内部に備えている。非接触温度検知センサ20は、このようにして検知用サーミスタ23及び補償用サーミスタ24の出力値を演算し、熱ローラ2の表面温度を得る。
The temperature information of the
非接触温度検知センサ20は、図4、及び図5に示す保持部材30に保持されている。保持部材30は、平板状の部材で構成され、開口部31と、留め具32とを備えている。
The non-contact
開口部31は、保持部材30の、非接触温度検知センサ20を投影した箇所、及びその周辺に広がる領域に、保持部材30を貫通するように設けられている。開口部31は、その主たる形状が、非接触温度検知センサ20を投影した形状に類似し、その投影領域よりも大きい長方形状をなしている。
The
そして、この開口部31の縁部から内側に向かって、平板状の保持部材30を局部的に突出させた形の支持部33が設けられている。支持部33は、4箇所設けられ、非接触温度検知センサ20が開口部31を通って下方に落下しないように、非接触温度検知センサ20の下面を保持している。なお、4箇所の支持部33のうち、1箇所の支持部33aは、検知用窓部22に掛かる位置まで延びている。
A
また、開口部31の縁部には、支持部33と同様に、縁部から内側に向かって、平板状の保持部材30を局部的に突出させた形の位置決め部34が設けられている。位置決め部34は、図4に示すように、非接触温度検知センサ20に当接する箇所で略垂直上方に折り曲げられている。位置決め部34は、折り曲げることにより非接触温度検知センサ20側面に対向する平面で、センサを横方向に移動不能にして保持している。非接触温度検知センサ20の長手方向は図5において左方に位置する位置決め部34aと検知用窓部22に引っ掛かる支持部33aとで保持し、これと直角をなす方向は4箇所の位置決め部34bで保持している。
Further, similarly to the
このようにして開口部31に配置された非接触温度検知センサ20に対して、図4に示す留め具32が設けられている。留め具32は、弾性を有する線状部材を折り曲げることにより構成され、上方から、保持部材30に非接触温度検知センサ20を押し付けるような形で設けられている。これにより、非接触温度検知センサ20を上方向に移動不能にして保持している。
A
上記のような保持部材30の構成により、図4に示す矢印ように、非接触温度検知センサ20を投影した箇所、及びその周辺で、空気の流通が可能になる。したがって、熱ローラ2から発せられる熱は、非接触温度検知センサ20の上面を含め、ハウジング21の表面全体に容易に到達する。
With the configuration of the holding
続いて、定着装置1の加熱動作について、図6、及び図7を用いて説明する。図6は熱電対及び本発明の温度検知装置の非接触温度検知センサで検知した熱ローラの温度推移図、図7は熱電対及び比較例の温度検知装置の非接触温度検知センサで検知した熱ローラの温度推移図である。
Next, the heating operation of the fixing
図6、及び図7には、常温に十分に放置した熱ローラに対して、加熱開始から60秒後までの温度推移を描画している。熱ローラ表面の設定温度は200°Cである。熱ローラの実際の表面温度は、熱ローラ表面に熱電対を接触させて計測した。そして、図6、及び図7には、この熱電対による実際の熱ローラ表面温度の推移(左目盛)と、非接触温度検知センサによる熱ローラ表面温度の推移(左目盛)とに加えて、これらの温度差(右目盛)も描画した。 FIGS. 6 and 7 depict the temperature transition from the start of heating to 60 seconds after the heat roller sufficiently left at room temperature. The set temperature on the surface of the heat roller is 200 ° C. The actual surface temperature of the heat roller was measured by bringing a thermocouple into contact with the surface of the heat roller. In addition, in FIG. 6 and FIG. 7, in addition to the transition of the actual heat roller surface temperature by the thermocouple (left scale) and the transition of the heat roller surface temperature by the non-contact temperature detection sensor (left scale), These temperature differences (right scale) are also drawn.
また、図7の温度推移図を得た比較例である温度検知装置の構成を、図8に下面図として示す。この比較例の温度検知装置100は、本発明の温度検知装置10(図5参照)と同様に、非接触温度検知センサ120、及びその保持部材130を備えている。しかしながら、保持部材130に設けられた開口部131は、非接触温度検知センサ120の検知用窓部122の箇所のみ保持部材130を貫通している。非接触温度検知センサ120のハウジング121のほとんどは、熱ローラ2(図1参照)に対して、保持部材130を隔てて上方に隔離された形で配置されている。すなわち、熱ローラ2から放射される熱が、非接触温度検知センサ120の上方に回り込むようなことはない。
Moreover, the structure of the temperature detection apparatus which is a comparative example which obtained the temperature transition diagram of FIG. 7 is shown as a bottom view in FIG. Similar to the
このような温度検知装置100を適用した比較例の場合の加熱動作は、図7に示すように、加熱開始後約10秒で熱ローラ2表面が一気に約180°Cに到達し、この時の非接触温度検知センサ120と熱電対との温度差は約23°Cである。そして、これらの温度検知手段の温度差がほとんどない状態に安定するまで、約55秒の時間を要している。
As shown in FIG. 7, the heating operation in the case of the comparative example to which the
これに対して本発明の温度検知装置10を適用した場合の加熱動作は、図6に示すように、加熱開始後約10秒で熱ローラ2表面が一気に約180°Cに到達し、この時の非接触温度検知センサ20と熱電対との温度差は約18°Cである。したがって、図7の比較例の場合より、これらの温度検知手段の温度差が小さく、温度検知精度が高いことが分かる。また、これらの温度検知手段の温度差がほとんどない状態に安定するまで、約40秒で到達している。これにより、順応性に関しても本発明の温度検知装置10が比較例より優れていることが分かる。
On the other hand, the heating operation when the
上記のように、被検知物である熱ローラ2から放射される熱を検知する温度検知用素子である検知用サーミスタ23と、周囲温度を検知する温度補償用素子である補償用サーミスタ24とが設けられ、これらの出力値を演算して熱ローラ2の表面温度を得る非接触温度検知センサ20と、この非接触温度検知センサ20を保持する保持部材30とを備えた温度検知装置10において、保持部材30は、非接触温度検知センサ20を投影した箇所、及びその周辺に、空気の流通が可能な開口部31を備えているので、非接触温度検知センサ20は、その保持部材31との接触箇所をできるだけ少なくすることができ、センサ20と保持部材31との間における熱の伝達を抑制するとともに、センサ20表面の広範囲にわたる領域で、熱ローラ2から放射される熱を直接検知することが可能である。これにより、補償用サーミスタ24による温度補償を好適に行うことができる。したがって、センサ20の周囲温度が急激に変化する場合であっても、熱ローラ2の温度を正確に検知することが可能な温度検知装置10を得ることができる。
As described above, the
また本発明では、上記温度検知装置10を、定着部材である熱ローラ2の表面温度を検知するために定着装置1に搭載したので、非接触温度検知センサ20の周囲温度が急激に変化する場合であっても、熱ローラ2の温度を正確に検知することが可能であり、加熱効率の向上が図られた高性能な定着装置1を得ることができる。
In the present invention, since the
次に、本発明の第2の実施形態に係る温度検知装置の詳細な構成について、図9を用いて説明する。図9は、温度検知装置の垂直断面正面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図1〜図5を用いて説明した前記第1の実施形態と同じであるので、第1の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。これに関して、図9においては、温度検知装置10の構成要素である留め具32の描画を省略している。
Next, a detailed configuration of the temperature detection device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a vertical sectional front view of the temperature detecting device. The basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 5, and therefore, the configuration common to the first embodiment is described in the drawings, and The description will be omitted. In this regard, in FIG. 9, the drawing of the
第2の実施形態に係る温度検知装置10において、保持部材30は、図9に示すように、開口部31の縁部に支持部35を備えている。この支持部35は、位置決め部34と同様に、開口部31の縁部から内側に向かって、平板状の保持部材30を局部的に突出させ、非接触温度検知センサ20の下方の箇所に折り曲げ部35aが備えられるとともに、その端面が略垂直上方に向けられている。保持部材30は、この支持部35の頂部端面で非接触温度検知センサ20の下面を保持している。
In the
このような構成によれば、非接触温度検知センサ20の、保持部材30との接触箇所をさらに少なくすることができる。したがって、非接触温度検知センサ20と保持部材30との間における熱の伝達を抑制する作用が高められる。その結果、補償用サーミスタ24による温度補償の精度を向上させることができ、さらに正確に熱ローラ2の温度を検知することが可能になる。
According to such a structure, the contact location with the holding
次に、本発明の第3の実施形態に係る温度検知装置の詳細な構成について、図10を用いて説明する。図10は、温度検知装置の垂直断面正面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図1〜図5を用いて説明した前記第1の実施形態と同じであるので、第1の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。これに関して、図10においては、温度検知装置10の構成要素である留め具32の描画を省略している。
Next, a detailed configuration of the temperature detection device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a vertical sectional front view of the temperature detection device. The basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 5, and therefore, the configuration common to the first embodiment is described in the drawings, and The description will be omitted. In this regard, in FIG. 10, the drawing of the
第3の実施形態に係る温度検知装置10において、保持部材30は、図10に示すように、開口部31の縁部に支持部33と位置決め部34とを備えている。そして、これらの支持部33、及び位置決め部34と、非接触温度検知センサ20との間には、断熱部材36が設けられている。すなわち、非接触温度検知センサ20は、断熱部材36を介して保持部材30に保持されている。断熱部材36は、合成樹脂のほか、セラミックやゴム等の材料で構成されている。
In the
このようにして、非接触温度検知センサ20と保持部材30との間に断熱部材36を備えているので、非接触温度検知センサ20と保持部材30との間における熱の伝達を抑制する作用を、さらに高めることが可能になる。したがって、補償用サーミスタ24による温度補償の精度をより一層向上させることができ、熱ローラ2の温度の検知精度も向上する。
Thus, since the
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
例えば、非接触温度検知センサは、図2、及び図3に示した構成に限定されるわけではなく、被検知物から放射される熱を検知する温度検知用素子と、周囲温度を検知する温度補償用素子とが設けられ、これらの出力値を演算して被検知物の表面温度を得るものであれば、他の構成であっても構わない。 For example, the non-contact temperature detection sensor is not limited to the configuration shown in FIGS. 2 and 3, and a temperature detection element that detects heat radiated from the detection object and a temperature that detects the ambient temperature. Any other configuration may be used as long as a compensation element is provided and the output temperature is obtained to obtain the surface temperature of the object to be detected.
また、非接触温度検知センサ20は、図1、及び図4に示すように、保持部材30の上面で保持され、熱ローラ2に対して保持部材30を隔てた箇所に配置されているが、保持部材30の下方に位置するように、熱ローラ2に接近させて保持しても構わない。そして、保持部材30の開口部31の形状や大きさ等の構成は、本実施形態の構成に限定されるわけではない。
Further, as shown in FIGS. 1 and 4, the non-contact
また、本発明の実施形態では、温度検知装置10を、定着部材である熱ローラ2の表面温度を検知するために定着装置1に搭載することとしたが、定着装置1の加圧部材である加圧ローラ3や、定着装置以外の他の構成要素の温度を検知するために適用することとしても構わない。
In the embodiment of the present invention, the
本発明は、温度検知用素子と温度補償用素子とを用いて、被検知物の表面温度を得る非接触温度検知センサを備えた温度検知装置において利用可能である。 The present invention can be used in a temperature detection apparatus including a non-contact temperature detection sensor that obtains a surface temperature of an object to be detected using a temperature detection element and a temperature compensation element.
1 定着装置
2 熱ローラ(定着部材、被検知物)
3 加圧ローラ(加圧部材)
4 ハロゲンランプ
10 温度検知装置
20 非接触温度検知センサ
21 ハウジング
22 検知用窓部
23 検知用サーミスタ(温度検知用素子)
24 補償用サーミスタ(温度補償用素子)
25 赤外線吸収フィルム
30 保持部材
31 開口部
32 留め具
33 支持部
34 位置決め部
35 支持部
35a 折り曲げ部
36 断熱部材
1 Fixing
3 Pressure roller (pressure member)
4
24 Compensation Thermistor (Temperature Compensation Element)
25
Claims (4)
前記保持部材は、前記非接触温度検知センサを投影した箇所、及びその周辺に、空気の流通が可能な開口部を備えることを特徴とする温度検知装置。 A non-contact temperature that provides a temperature detection element that detects heat radiated from the object to be detected and a temperature compensation element that detects the ambient temperature, and calculates the output value to obtain the surface temperature of the object to be detected. In a temperature detection device including a detection sensor and a holding member that holds the non-contact temperature detection sensor,
The temperature detection device, wherein the holding member includes an opening through which air can be circulated at a location where the non-contact temperature detection sensor is projected and in the vicinity thereof.
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