JP2007304294A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触温度センサにトナーが付着することを確実に防止する定着装置および画像形成装置を提供すること。
【解決手段】本発明の定着装置９０は、定着ローラ９１の少なくとも一部を覆うように設置されたカバー部材９６と、定着ローラ９１の近傍に設置され、定着ローラ９１の表面温度を非接触で検知する非接触温度センサ９４と、カバー部材９６と定着ローラ９１とで区画形成された空間９８で、ニップ部Ｎから非接触温度センサ９４へ向けての気流を遮断する遮断手段９７とを有し、遮断手段９７により前記気流を遮断することで、ニップ部Ｎを経たトナーが非接触温度センサ９４に付着することを防止するよう構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関するものである。

電子写真方式を採用するプリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置は、露光、現像、転写、定着のプロセスにより、紙などの記録媒体上に、トナーからなる画像を形成する（例えば、特許文献１参照）。このような画像形成装置には、トナーにより形成されたトナー像を未定着状態で担持する紙等の記録媒体に加熱および加圧することにより、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置が備えられている。

かかる定着装置は、一般に、互いに圧接回転する円柱状または円筒状の定着ローラおよび加圧ローラと、この定着ローラを加熱するハロゲンヒータとを有している。前記定着ローラおよび前記加圧ローラの前記圧接により形成されたニップに、記録媒体を通紙することにより、前記記録媒体を加熱および加圧して、前記記録媒体上に形成されたトナー像を前記記録媒体に定着させる。
また、このような定着装置は、定着ローラの表面温度を検知する温度センサが設けられ、この温度センサによる表面温度の検知に基づいてヒータの駆動が制御されるように構成されている。

このような温度センサとしては、サーミスタなどの接触温度センサと、赤外線センサなどの非接触温度センサとが存在する。このうち、非接触温度センサは、加熱ローラの表面と接触しないので、加熱ローラの耐久性を向上させることができる。また、温度センサの耐久性を向上させることができる。
しかし、定着ローラの回転により生ずる気流などの影響により定着装置内に浮遊するトナーなどが非接触温度センサに付着し、非接触温度センサの感度が低下するという問題が生ずる。

特開２００２−１３９９５２号公報

本発明の目的は、非接触温度センサにトナーが付着することを確実に防止する定着装置および画像形成装置を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の定着装置は、互いに圧接回転する定着部材および加圧部材と、前記定着部材を加熱するヒータとを有し、前記定着部材と前記加圧部材との圧接により形成されたニップ部に、トナーを含む未定着像を担持する記録媒体を通過させて、前記記録媒体を加熱・加圧することにより、前記未定着像を前記記録媒体に定着させる定着装置であって、
前記定着部材の少なくとも一部を覆うように設置されたカバー部材と、
前記定着部材の近傍に設置され、前記定着部材の表面温度を非接触で検知する非接触温度センサと、
前記カバー部材と前記定着部材とで区画形成された空間で、前記ニップ部から前記非接触温度センサへ向けての気流を遮断する遮断手段とを有し、
前記遮断手段により前記気流を遮断することで、ニップ部を経たトナーが前記非接触温度センサに付着することを防止するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、ニップ部から非接触温度センサへ向けての気流を非接触温度センサの手前で遮断することができ、非接触温度センサにトナーが付着することを防止することができる。

本発明の定着装置では、前記遮断手段は、前記カバー部材の内壁から前記定着部材へ向けて突出する隔壁で構成され、前記隔壁の先端が、前記定着部材に近接または接触することが好ましい。
これにより、隔壁をカバー部材と一体的に形成することができ、部品数の削減、製造コストの削減などを図ることができる。

本発明の定着装置では、前記隔壁は、筒状の部材であり、
前記筒状の部材は、その開口が前記定着部材に対向するように設けられ、
前記非接触温度センサは、前記筒状の部材の内部に設置され、前記開口を介して前記定着部材の表面温度を検知するよう構成されていることが好ましい。
これにより、ニップ部から非接触温度センサへ向けての気流を非接触温度センサの手前で遮断することができる。

本発明の定着装置では、前記隔壁は、前記定着部材の回転方向に沿って、前記ニップ部下流側、前記隔壁および前記非接触温度センサの順で配置され、前記定着部材の回転軸方向でのほぼ全域にわたって延在していることが好ましい。
これにより、ニップ部から非接触温度センサへ向けての気流を非接触温度センサの手前で遮断することができる。

本発明の定着装置では、前記隔壁は、その先端部を前記定着部材の外周面に接触させることにより前記定着部材に残余したトナーを除去するよう構成されていることが好ましい。
これにより、隔壁は、気流を非接触温度センサの手前でより確実に遮断することができる。すなわち、気流に含まれる水蒸気やトナーなどが、非接触温度センサに付着することを防止することができる。

本発明の定着装置では、前記隔壁により前記定着部材から除去されたトナーを集積する集積部を有することが好ましい。
これにより、隔壁の先端部にトナーが固着することを防止することができ、隔壁が有する定着部材の外周面に残余したトナーを除去する性能が低下することを防止することができる。

本発明の定着装置では、前記隔壁の先端部は、鉛直方向斜め上方へ向いていることが好ましい。
これにより、隔壁によって除去されたトナーが、隔壁の先端付近に滞留することを防止することができる。
本発明の定着装置では、前記隔壁の先端部は、弾性を有することが好ましい。
これにより、定着部材の外周面に不本意な損傷を与えることを防止することができる。

本発明の定着装置では、前記遮断手段は、前記定着部材に接触するよう設けられ、前記定着部材の外周面に付着したトナーを除去するクリーニングローラとしても機能する回転可能な回転部材と、
前記回転部材と接触するよう設けられ、該回転部材に付着したトナーを除去するブレードとを備え、
前記回転部材は、前記定着部材の回転軸方向でのほぼ全域にわたって延在し、
前記ブレードは、前記回転部材の回転軸方向でのほぼ全域にわたって延在することが好ましい。
これにより、遮断手段は、気流を非接触温度センサの手前で遮断することができ、気流に含まれる水蒸気やトナーなどが非接触温度センサに付着することを防止することができる。
本発明の定着装置では、前記回転部材の回転方向と前記定着部材の回転方向とが同方向であることが好ましい。
これにより、回転部材と定着部材との接触部における摩擦抵抗を大きくすることができ、回転部材は、より効果的に定着部材の表面に残余するトナーを除去することができる。

本発明の定着装置では、前記ブレードにより前記クリーニングローラから除去されたトナーを集積する集積部を有することが好ましい。
これにより、ブレードの先端部にトナーが固着することを防止することができ、ブレードが有する回転部材の外周面に残余したトナーを除去する性能が低下することを防止することができる。
本発明の定着装置では、前記ブレードの前記回転部材と接触する部分は、鉛直方向斜め上方へ向いていることが好ましい。
これにより、ブレードによって回転部材から除去されたトナーが、ブレードの先端付近に滞留することを防止することができる。

本発明の定着装置では、前記非接触温度センサは、サーモパイルを有することが好ましい。
これにより、非接触温度センサの取り付け位置のずれ等による温度測定誤差が生じにくく、温度検知の信頼性を向上することができる。また、温度検知の応答性も優れており、より確実に定着部材の表面温度を検知することができる。

本発明の画像形成装置は、露光・帯電・転写・定着を含む一連の画像形成プロセスにより画像を記録媒体に形成する画像形成装置であって、
本発明の定着装置を備えることを特徴とする。
これにより、定着特性に優れた画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の定着装置および画像形成装置の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜画像形成装置＞
まず、本発明の画像形成装置、すなわち本発明の定着装置を備える画像形成装置を簡単に説明する。

図１は、本発明にかかる画像形成装置の１実施形態を示す全体構成の模式的断面図である。
図１に示す本実施形態の画像形成装置１０は、主として露光・現像・転写・定着を含む一連の画像形成プロセスによって画像を記録媒体に記録するものである。このような画像形成装置１０は、図１に示すように、静電的な潜像を担持し図示矢印方向に回転する感光体２０を有し、その回転方向に沿って順次、帯電ユニット３０、露光ユニット４０、現像ユニット５０、一次転写ローラ６０、クリーニングユニット７５が配設されている。また、画像形成装置１０は、図１にて下部に、紙などの記録媒体Ｐを収容する給紙トレイ８２が設けられ、その給紙トレイ８２に対して記録媒体Ｐの搬送方向下流に、二次転写ローラ８０、定着装置９０が記録媒体Ｐの搬送方向に沿って順次配設されている。また、画像形成装置１０には、記録媒体の両面に画像を形成する場合に、定着装置９０によって一方の面に定着処理された記録媒体Ｐを表裏反転させて二次転写ローラ８０へ帰還させるための搬送部８８が設けられている。

感光体２０は、円筒状の導電性基材（図示せず）と、その外周面に形成された感光層（図示せず）とを有し、その軸線まわりに図１中矢印方向に回転可能となっている。
帯電ユニット３０は、コロナ帯電などにより感光体２０の表面を一様に帯電するための装置である。
露光ユニット４０は、図示しないパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータから画像情報を受けこれに応じて、一様に帯電された感光体２０上に、レーザを照射することによって、静電的な潜像を形成する装置である。

現像ユニット５０は、ブラック現像装置５１と、マゼンタ現像装置５２と、シアン現像装置５３と、イエロー現像装置５４との４つの現像装置を有し、これらの現像装置を感光体２０上の潜像に対応して選択的に用いて、前記潜像をトナー像（現像剤像）として可視化する装置である。この装置では、現像剤として、ブラック現像装置５１はブラック（Ｋ）トナー、マゼンタ現像装置５２はマゼンタ（Ｍ）トナー、シアン現像装置５３はシアン（Ｃ）トナー、イエロー現像装置５４はイエロー（Ｙ）トナーを用いて現像を行う。

本実施形態におけるＹＭＣＫ現像ユニット５０は、前述の４つの現像装置５１、５２、５３、５４を選択的に感光体２０に対向するように、回転可能となっている。具体的には、このＹＭＣＫ現像ユニット５０は、軸５０ａを中心として回転可能な保持体５５の４つの保持部５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄにそれぞれ４つの現像装置５１、５２、５３、５４が保持されており、保持体５５の回転により、４つの現像装置５１、５２、５３、５４が相対位置関係を維持したまま、感光体２０に選択的に対向するようになっている。

中間転写体６１は、エンドレスベルト状の中間転写ベルト７０を有し、この中間転写ベルト７０は、一次転写ローラ６０、従動ローラ７２、駆動ローラ７１で張架されており、駆動ローラ７１の回転により、図１に示す矢印方向に、感光体２０とほぼ同じ周速度にて回転駆動される。
一次転写ローラ６０は、感光体２０に形成された単色のトナー像を中間転写ベルト７０に転写するための装置である。

中間転写ベルト７０上には、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローのうちの少なくとも１色のトナー像が担持され、例えばフルカラー画像の形成時に、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの４色のトナー像が順次重ねて転写されて、フルカラーのトナー像が形成される。本実施形態では、駆動ローラ７１が、後述する二次転写ローラ８０のバックアップローラとしても機能する。また、一次転写ローラ６０、駆動ローラ７１、従動ローラ７２は、基体７３によって支持されている。

二次転写ローラ８０は、中間転写ベルト７０上に形成された単色やフルカラーなどのトナー像を、紙、フィルム、布等の記録媒体Ｐに転写するための装置である。
定着装置９０は、前記トナー像の転写を受けた記録媒体Ｐを加熱および加圧することにより、前記トナー像を記録媒体Ｐに融着させて永久像として定着させるための装置である。

クリーニングユニット７５は、一次転写ローラ６０と帯電ユニット３０との間で感光体２０の表面に当接するゴム製のクリーニングブレード７６を有し、一次転写ローラ６０によって中間転写ベルト７０上にトナー像が転写された後に、感光体２０上に残存するトナーをクリーニングブレード７６により掻き落として除去するための装置である。
搬送部８８は、定着装置９０によって一方の面に定着処理された記録媒体Ｐを挟持搬送する搬送ローラ対８８Ａ、８８Ｂと、搬送ローラ対８８Ａ、８８Ｂによって搬送される記録媒体Ｐを表裏反転しつつレジローラ８６へ向け案内する搬送路８８Ｃとを備えている。これにより、記録媒体の両面に画像形成する場合に、定着装置９０によって一方の面に定着処理された記録媒体Ｐを表裏反転して二次転写ローラ８０へ帰還させる。

次に、このように構成された画像形成装置１０の動作を説明する。
まず、図示しないホストコンピュータからの指令により、感光体２０、現像ユニット５０に設けられた現像ローラ（図示せず）、および中間転写ベルト７０が回転を開始する。そして、感光体２０は、回転しながら、帯電ユニット３０により順次帯電される。
感光体２０の帯電された領域は、感光体２０の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０によって、第１色目、例えばイエローＹの画像情報に応じた潜像が前記領域に形成される。
感光体２０上に形成された潜像は、感光体２０の回転に伴って現像位置に至り、イエロー現像装置５４によってイエロートナーで現像される。これにより、感光体２０上にイエロートナー像が形成される。このとき、ＹＭＣＫ現像ユニット５０は、イエロー現像装置５４が、前記現像位置にて感光体２０と対向している。

感光体２０上に形成されたイエロートナー像は、感光体２０の回転に伴って一次転写位置（すなわち、感光体２０と一次転写ローラ６０との対向部）に至り、一次転写ローラ６０によって、中間転写ベルト７０に転写（一次転写）される。このとき、一次転写ローラ６０には、トナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。なお、この間、二次転写ローラ８０は、中間転写ベルト７０から離間している。
前述の処理と同様の処理が、第２色目、第３色目および第４色目について繰り返して実行されることにより、各画像信号に対応した各色のトナー像が、中間転写ベルト７０に重なり合って転写される。これにより、中間転写ベルト７０上にはフルカラートナー像が形成される。

一方、記録媒体Ｐは、給紙トレイ８２から、給紙ローラ８４、レジローラ８６によって二次転写ローラ８０へ搬送される。
中間転写ベルト７０上に形成されたフルカラートナー像は、中間転写ベルト７０の回転に伴って二次転写位置（すなわち、二次転写ローラ８０と駆動ローラ７１との対向部）に至り、二次転写ローラ８０によって記録媒体Ｐに転写（二次転写）される。このとき、二次転写ローラ８０は中間転写ベルト７０に押圧されるとともに二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。
記録媒体Ｐに転写されたフルカラートナー像は、定着装置９０によって加熱および加圧されて記録媒体Ｐに融着される。その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対８７によって画像形成装置１０の外部へ排出される。

一方、感光体２０は一次転写位置を経過した後に、クリーニングユニット７５のクリーニングブレード７６によって、その表面に付着しているトナーが掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされたトナーは、クリーニングユニット７５内の残存トナー回収部に回収される。
記録媒体の両面に画像形成する場合には、定着装置９０によって一方の面に定着処理された記録媒体Ｐを一旦排紙ローラ対８７により挟持した後に、排紙ローラ対８７を反転駆動するとともに、搬送ローラ対８８Ａ、８８Ｂを駆動して、当該記録媒体Ｐを搬送路８８Ｃを通じて表裏反転して二次転写ローラ８０へ帰還させ、前述と同様の動作により、記録媒体Ｐの他方の面に画像を形成する。

≪定着装置≫
ここで、定着装置９０を図２、図３に基づいて詳細に説明する。
図２は、図１に示す画像形成装置に備えられた定着装置の好適な実施形態を示す模式的断面図、図３は、図２に示す定着装置の部分断面斜視図である。
定着装置９０は、図２に示すように、互いに圧接回転する１対の定着ローラ９１および加圧ローラ９２と、定着ローラ９１を加熱するためのヒータ９３と、定着ローラ９１の温度を非接触で検知する非接触温度センサ９４と、定着ローラ９１から定着後の記録媒体を分離するための分離部材９５と、定着ローラ９１および加圧ローラ９２のそれぞれの周面の一部を覆うカバー部材９６と、集積ケース９９とを有している。
また、定着装置９０は、ニップ部Ｎから非接触温度センサ９４へ向けての気流を遮断する遮蔽手段９７を有している。

このような定着装置９０は、定着ローラ９１および加圧ローラ９２の圧接により形成されるニップ部Ｎに対し、図２にて下方から、未定着像を担持する記録媒体がニップ部Ｎへ搬送され、前記記録媒体を加熱および加圧することにより、前記未定着像を前記記録媒体に定着させる。本実施形態では、ニップ部Ｎに搬送される記録媒体は定着ローラ９１側に未定着像を担持している。

定着ローラ９１は、円筒状をなし、その軸線まわりに回転可能となっている。
また、定着ローラ９１は、図２に示すように、円柱状をなす金属製の基部（芯金）９１１と、基部の外周面を覆う弾性層９１２と、弾性層の外周面を覆う離型層９１３とを有している。
このような定着ローラ９１の内部空間には、ハロゲンヒータ等のヒータ９３が配設されている。これにより、定着ローラ９１が加熱され、ニップ部Ｎを通過する記録媒体を加熱することができる。

加圧ローラ９２は、円筒状または円柱状をなし、その軸線まわりに回転可能となっているとともに、定着ローラ９１に圧接している。
また、加圧ローラ９２は、円柱状をなす金属製の基部（芯金）９２１と、基部の外周面を覆う弾性層９２２と、弾性層の外周面を覆う離型層９２３とを有している。
このような定着ローラ９１および加圧ローラ９２は、カバー部材９６に回転自在に支持されている。
このような定着ローラ９１の表面温度を検知するための非接触温度センサ９４は、図４に示すように、基板９４１と、基板９４１の一方の面に設けられたサーモパイル９４２と、サーモパイル９４２を囲むように基板に取り付けられた導光筒９４３と、導光筒９４３の先端の開口を封接する収光レンズ９４４とを有している。

このような非接触温度センサ９４は、定着ローラ９１から放射される赤外線を受けると、そのエネルギー量に応じた熱起電力を発生し、そのエネルギー絶対量(温度)を検知することができる。従って、非接触温度センサ９４の取り付け位置のずれ等による温度測定誤差が生じにくく、また、温度検知の応答性も優れている。これにより、非接触温度センサ９４は、優れた信頼性を発揮することができ、より正確に定着ローラ９１の表面温度を検知することができる。

非接触温度センサ９４によって検知された定着ローラ９１の表面温度に基づき、図示しない制御手段により、定着ローラ９１の外表面が目標温度となるように、前述したヒータ９３の駆動が制御される。これにより、定着装置９０は、優れた定着特性を発揮することができる。
なお、非接触温度センサ９４としては、非接触で定着ローラ９１の表面温度を検知することができるものであれば、特に限定されず、例えば、非接触式のサーミスタ等を使用してもよい。また、サーモパイルを有する温度センサであっても、本実施形態に限定されず、例えば、収光レンズ９４４に代えて、光透過性を有するガラス板やプラスチック板などを用いてもよく、収光レンズ９４４を省略し、開口を有するものであってもよい。

定着ローラ９１および加圧ローラ９２を回転自在に支持するカバー部材９６は、図２に示すように、記録媒体Ｐをニップ部Ｎへ搬入するための記録媒体搬入口９６１と、記録媒体Ｐを定着装置９０からの排出するための記録媒体排出口９６２とを有している。また、カバー部材９６は、開口９６３を有しており、開口９６３の近傍に定着ローラ９１と収光レンズ９４４とが対向するように非接触温度センサ９４が配設されている。言い換えすれば、非接触温度センサ９４は、開口９６３を介して、定着ローラ９１の表面温度を検知するよう設けられている。
ただし、非接触温度センサ９４の配置位置は、定着ローラ９１の表面温度を検知することができれば特に限定されず、例えば、カバー部材９６の開口９６３を省略し、カバー部材９６の内部に設けられているものであってもよい。

さらに、カバー部材９６の内壁面と定着ローラ９１の外周面とで空間９８が区画形成されている。このような空間９８には、未定着像を担持する記録媒体がニップ部Ｎで加熱・加圧されることにより発生する水蒸気やトナーなどが浮遊している。このような、水蒸気やトナーは、ニップ部Ｎにて記録媒体の搬送方向下流側近傍の空間に特に浮遊している。
さらに、定着ローラ９１が回転することにより、空間９８には、定着ローラ９１の回転方向と同方向であって、ニップ部Ｎから非接触温度センサ９４へ向う気流（以下、単に「気流」という）が発生する。これにより、空間９８に浮遊している水蒸気やトナーなどが、前記気流により運ばれ、非接触温度センサ９４に付着し、収光レンズ９４４が汚れることで非接触温度センサ９４の信頼性が低下するという問題が生ずる。
そこで、本実施形態では、空間９８に発生する前記気流を遮断して、収光レンズ９４４に水蒸気やトナーが付着することを防止し、非接触温度センサ９４の信頼性を向上させる。

以下、本実施形態の定着装置について具体的に説明する。
定着装置９０は、前記気流を非接触温度センサ９４の手前で遮断する遮断手段９７を有する。
このような遮断手段９７は、隔壁９７１で構成されている。
隔壁９７１は、図２に示すように、カバー部材９６の内壁から定着ローラ９１に向けて突出している。このような隔壁９７１は、カバー部材９６と一体的に形成することができ、部品数の削減、製造コストの削減などを図ることができる。

隔壁９７１は、定着ローラ９１の回転方向に沿って、ニップ部Ｎの下流側、隔壁９７１および非接触温度センサ９４の順に配置されている。さらに、隔壁９７１が、定着ローラ９１の回転軸方向での全域にわたり延在している。このように隔壁９７１を配設することで、気流を非接触温度センサ９４の手前で遮断することができる。気流には、未定着像を担持した記録媒体Ｐがニップ部Ｎを通過することにより発生する水蒸気やトナーなど（以下、単に「水蒸気やトナーなど」ともいう）が含まれており、このようにして気流を遮断することにより、水蒸気やトナーなどが収光レンズ９４４の表面に付着することを防止することができる。これにより、非接触温度センサ９４は、優れた信頼性を発揮することができる。また、収光レンズ９４４に付着してしまった水蒸気やトナーなどを拭き取る手段を定着装置９０に設けなくてもよいため、製造コストを削減することができる。なお、本実施形態では、隔壁９７１の延在方向での長さと定着ローラ９１の回転軸方向での長さとが同じである。

このような隔壁９７１は、延在方向を長手とする板状をなし、その短手方向（突出方向）にて、カバー部材９６に固定されている側の端を「基端」といい、基端と逆側の端を「先端」という。
隔壁９７１の先端（突出方向での先端）は、定着ローラ９１の回転軸方向の全域にわたって定着ローラ９１の外周面と接触している。これにより、隔壁９７１は、気流を非接触温度センサ９４の手前で、より確実に遮断することができる。そのため、気流に含まれる水蒸気やトナーなどが、収光レンズ９４４の表面に付着することを防止することができる。その結果、非接触温度センサ９４は、優れた信頼性を発揮することができる。また、非接触温度センサ９４が優れた信頼性を発揮することで、定着ローラ９１の表面温度を目標温度に高精度に保つことができる。その結果、定着装置９０は、安定した駆動を行うことができ、優れた定着特性を発揮する。

さらに、隔壁９７１は、定着ローラ９１の外周面と接触しているため、定着ローラ９１が回転することにより定着ローラ９１の外周面に残余した（付着してしまった）トナーを定着ローラ９１の外周面から除去することができる。これにより、定着ローラ９１の回転方向にて隔壁９７１の下流側では、定着ローラ９１の外周面にトナーが残余していないため、定着ローラ９１に残余したトナーがヒータ９３から発せられる熱により気化し、その気化物（以下、単に「気化物」という）が、非接触温度センサ９４の近傍に浮遊し、収光レンズ９４４に付着することを防止することができる。その結果、非接触温度センサ９４は、優れた信頼性を発揮することができる。また、非接触温度センサ９４の長寿命化を図ることができる。

ここで、隔壁９７１は、定着ローラ９１に接触しているため、隔壁９７１の形状によっては、定着ローラ９１の外周面（離型層９１３）に損傷を与える可能性がある。このような観点から、隔壁９７１は、その先端部９７２（定着ローラ９１と接触している部分）が丸み付けされていることが好ましい。このように、先端部９７２が丸み付けされていることにより定着ローラ９１の外周面（離型層９１３）に損傷を与えることを防止することができる。これにより、定着装置９０は、長期にわたり優れた定着特性を発揮することができる。

一方、定着ローラ９１の外周面に残余したトナーを除去しやすくするという観点からすると、隔壁９７１の先端部９７２が先細りしていることが好ましい。
また、隔壁９７１の先端部９７２は、ゴムなどの優れた弾性を有する部材で構成されているのが好ましい。これにより、定着ローラ９１の外周面に損傷を与えることを防止することができる。

また、隔壁９７１の先端部９７２が、優れた弾性を有することにより定着ローラ９１の外周面を追従することができる。言い換えれば、定着ローラ９１の回転によって、定着ローラ９１の外周面と隔壁９７１との間に隙間が生ずるのを防止することができる。これにより、定着ローラ９１に残余したトナーをより確実に除去することができる。その結果、定着ローラ９１の回転方向にて隔壁９７１の下流側では、定着ローラ９１の外周面にトナーが残余していないため、気化物が非接触温度センサ９４の近傍に浮遊し、収光レンズ９４４に付着することを防止することができる。したがって、非接触温度センサ９４は、優れた信頼性を発揮することができる。また、非接触温度センサ９４の長寿命化を図ることができる。

また、隔壁９７１の先端部９７２は、定着ローラ９１の回転方向上流側へ向けて突出し、かつ、定着ローラ９１と接触している。言い換えすると、隔壁９７１は、定着ローラ９１にいわゆるカウンタ当接している。これにより、定着ローラ９１の外周面に残余したトナーをより確実に定着ローラ９１の表面から除去することができる。その結果、定着ローラ９１の回転方向にて隔壁９７１の下流側では、定着ローラ９１の外周面にトナーが残余していないため、気化物が非接触温度センサ９４の近傍に浮遊し、収光レンズ９４４に付着することを防止することができる。したがって、非接触温度センサ９４は、優れた信頼性を発揮することができる。また、非接触温度センサ９４の長寿命化を図ることができる。

このような隔壁９７１は、図２に示すように、先端部９７２が鉛直方向斜め上方を向くように配置されている。これにより、隔壁９７１と定着ローラ９１との接触により除去されたトナーをその自重により隔壁９７１の基端に向けて移動させることができる。したがって、隔壁９７１によって除去されたトナーが、隔壁９７１の先端部９７２に堆積することを防止することができる。その結果、定着ローラ９１の回転などにより生じ得る定着ローラ９１と隔壁９７１との隙間からトナーが漏れ出すことを防止することができる。また、隔壁９７１の先端部９７２に堆積したトナーが隔壁９７１の先端などに付着することを防止することができ、隔壁９７１は、優れたトナー除去性能を発揮することができる。
このように定着ローラ９１から除去されたトナーは、隔壁９７１に沿って移動し集積ケース９９に集積される。

集積ケース９９は、図２、図３に示すように、カバー部材９６の外壁面に設けられている。また、カバー部材９６には、開口９６４が形成されており、この開口９６４を通じて、隔壁９７１に沿って移動してきたトナーを集積する。これにより、隔壁９７１の先端などにトナーが付着することを防止することができ、隔壁９７１は、優れたトナー除去性能を発揮することができる。

以上のように、本実施形態の遮断手段９７は、隔壁９７１で構成されている。また、隔壁９７１は、定着ローラ９１の外周面に残余したトナーを定着ローラ９１から除去するよう構成されていることも前述した。
そこで、別の観点からすると、このような遮断手段９７は、定着ローラ９１の外周面に残余したトナーを除去・回収するトナー除去回収手段を構成しているとも言える。すなわち、隔壁９７１を備えるトナー除去回収手段が、気流を遮断する機能を有しているとも言える。

なお、隔壁９７１をトナー除去回収手段として捉えた場合には、定着ローラ９１の表面に残余したトナーを定着ローラ９１の回転方向にてニップ部Ｎの上流側で除去することができる。これにより、定着ローラ９１の回転方向にて隔壁９７１の下流側では、定着ローラ９１の外周面にトナーが残余していないため、気化物が非接触温度センサ９４の近傍に浮遊し、収光レンズ９４４に付着することを防止することができる。その結果、非接触温度センサ９４は、優れた信頼性を発揮することができる。
また、未定着像を担持した新たな記録媒体をニップ部Ｎにて加熱・加圧する時に、不要なトナーが記録媒体に付着することを防止することができる。その結果、画像ムラなどを防止することができ、定着装置９０は、優れた定着特性を発揮することができる。

以上本実施形態について説明したが、隔壁９７１の形状などは、気流を非接触温度センサ９４の手前で遮断することができれば、本実施形態に限定されず、例えば、隔壁９７１の先端が、定着ローラ９１の外周面に接触しておらず、定着ローラ９１の外周面の近傍に配設されているものであってもよい。また、板状をなしてなくてもよい。
また、集積ケース９９の配設位置はカバー部材９６の外部である必要はなく、カバー部材の内部に配設されていてもよい。また集積ケース９９は、省略してもよい。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を図５、図６に基づき説明する。以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
図５は、本実施形態にかかる定着装置を示す断面図、図６は、図５に示す定着装置の部分断面斜視図である。

本実施形態の定着装置９０Ａは、隔壁９７１Ａの形状が異なる以外は、第１実施形態の定着装置９０と同様である。
本実施形態にかかる隔壁９７１Ａは、筒状をなしており、その開口が定着ローラ９１に対向するよう設置され、その先端（開口の縁部）が、定着ローラ９１の外周面と接触するよう形成されている。さらに、筒状の隔壁９７１Ａの内部には、非接触温度センサ９４が開口を介して定着ローラ９１の表面温度を検知するように設けられている。すなわち、非接触温度センサ９４を取り囲むようにして筒状の隔壁９７１Ａが設けられている。これにより、定着ローラ９１が回転することにより生ずる定着ローラ９１の回転方向と同方向であって、ニップ部Ｎから非接触温度センサ９４に向けての気流を非接触温度センサ９４の手前で遮断することができる。この気流には、未定着像を担持した記録媒体Ｐがニップ部Ｎを通過することにより発生する水蒸気やトナーなど（以下、単に「水蒸気やトナーなど」という）が含まれており、隔壁９７１Ａにより気流を遮断することにより、水蒸気やトナーなどが非接触温度センサ９４の収光レンズ９４４に付着することを防止することができる。その結果、非接触温度センサ９４は、優れた信頼性を発揮することができる。また、非接触温度センサ９４が優れた信頼性を発揮することで、定着ローラ９１の表面温度を目標温度に高精度に保つことができるため、定着装置９０Ａは、優れた定着特性を発揮することができる。また、非接触温度センサ９４の長寿命化を図ることができる。

なお、本実施形態では、非接触温度センサ９４が筒状の隔壁９７１Ａの内部に設置されているものについて説明したが、これに限定されず、例えば、非接触温度センサ９４がカバー部材９６の外部に設置され、筒状の隔壁９７１Ａの内部空間を介して定着ローラ９１の表面温度を検知するよう構成されていてもよい。
以上説明したような第２実施形態においても、前述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態を図７、図８に基づき説明する。以下、第３実施形態について、前述した第１実施形態との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
図７は、本実施形態にかかる定着装置の断面図、図８は、図７に示す定着装置の部分断面斜視図である。

本実施形態の定着装置９０Ｂは、遮断手段９７Ｂの構成が異なる以外は、第１実施形態の定着装置９０と同様である。
本実施形態にかかる遮断手段９７Ｂは、回転部材９７３Ｂとブレード９７４Ｂで構成されている。
回転部材９７３Ｂは、回転可能に定着ローラ９１と接触し、定着ローラ９１の回転軸方向の全域にわたり延在するよう設けられている。また、ブレード９７４Ｂは、回転部材９７３Ｂに接触し、回転部材９７３Ｂの回転軸方向の全域にわたり延在するよう設けられている。すなわち、回転部材９７３Ｂとブレード９７４Ｂとで、定着ローラ９１の回転により生ずる定着ローラ９１の回転方向と同方向であって、ニップ部Ｎから非接触温度センサ９４へ向けての気流（以下、単に「気流」という）を遮断するよう構成されている。このような遮断手段９７Ｂ（回転部材９７３Ｂおよびブレード９７４Ｂ）は、図７に示すように、定着ローラ９１の回転方向に沿って、ニップ部Ｎの下流側、遮断手段９７Ｂおよび非接触温度センサ９４の順に配置されている。これにより、遮断手段９７Ｂは、気流を非接触温度センサ９４の手前で遮断することができ、気流に含まれる水蒸気やトナーなどが収光レンズ９４４に付着することを防止することができる。その結果、非接触温度センサ９４は、優れた信頼性を発揮することができる。また、非接触温度センサ９４が優れた信頼性を発揮することで、定着ローラ９１の表面温度を目標温度に高精度に保つことができる。その結果、定着装置９０Ｂは、安定した駆動を行うことができ、優れた定着特性を発揮する。

次に、回転部材９７３Ｂとブレード９７４Ｂについて具体的に説明する。
回転部材９７３Ｂは、定着ローラ９１の回転軸方向の全域にわたって定着ローラ９１と接触している。
回転部材９７３Ｂは、定着ローラ９１と接触しつつ回転することにより、定着ローラ９１の表面に残余したトナーを定着ローラ９１の表面から除去するよう構成されている。すなわち、回転部材９７３Ｂは、定着ローラ９１の表面をクリーニングするクリーニング部材としても機能する。これにより、定着ローラ９１の回転方向にてニップ部Ｎの上流側で定着ローラ９１の表面に残余したトナーが除去されるため、定着ローラ９１の表面にトナーが付着していない状態で新たな記録媒体をニップ部Ｎにて加熱・加圧することができる。その結果、定着ローラに残余したトナーが記録媒体に付着することを防止し、画像ムラなどを防止することができる。すなわち、定着装置９０は、優れた定着特性を発揮することができる。

また、回転部材９７３Ｂの回転方向は特に限定されないが、定着ローラ９１の回転方向と同方向であるのが好ましい。言い換えすると、回転部材９７３Ｂと定着ローラ９１との接触部において、回転部材９７３Ｂ表面の移動方向と定着ローラ９１表面の移動方向とが逆となっているのが好ましい。このような回転方向とすることにより、回転部材９７３Ｂと定着ローラ９１との接触部における摩擦抵抗を大きくすることができ、回転部材９７３Ｂは、より効果的に定着ローラ９１の表面に残余するトナーを除去することができる。なお、以下、回転部材９７３Ｂの回転方向が定着ローラ９１の回転方向と同方向の場合について説明する。
このような回転部材９７３Ｂの構成材料としては、定着ローラ９１の表面に残余したトナーを除去することができれば特に限定されないが、例えば、スポンジなどの空孔を有する多孔質体や、ＰＰＳ、ＰＥＥＫなどのプラスチックや、アルミニウム、鉄などの金属や、フッ素系の表層を有する前記金属などを好適に用いることができる。

ブレード９７４Ｂは、図７に示すように、カバー部材９６の内壁から回転部材９７３Ｂに向けて突出している。このようなブレード９７４Ｂをカバー部材９６と一体的に形成することで、部品点数の削減や製造コストの削減などを図ることができる。
ここで、ブレード９７４Ｂは、延在方向を長手とする板状をなし、その短手方向（突出方向）にて、カバー部材９６に固定されている側の端を「基端」といい、基端と逆側の端を「先端」という。

ブレード９７４Ｂは、その先端部９７５Ｂが、回転部材９７３Ｂの回転軸方向の全域にわたって回転部材９７３Ｂに接触するよう設けられている。これにより、回転部材９７３Ｂに付着したトナー（回転部材９７３Ｂが、定着ローラ９１から除去したトナー）を回転部材９７３Ｂから除去することができ、回転部材９７３Ｂは、クリーニング機能を長期にわたって維持することができる。また、回転部材９７３Ｂとブレード９７４Ｂとの隙間から気流が漏れることを防止することができ、気流に含まれる水蒸気やトナーなどが収光レンズ９４４の表面に付着することを防止することができる。

ブレード９７４Ｂは、図７に示すように、先端部９７５Ｂが鉛直方向斜め上方を向くように配置されている。これにより、ブレード９７４Ｂと回転部材９７３Ｂとの接触により除去されたトナーをトナーの自重によりブレード９７４Ｂの基端に向けて移動させることができる。したがって、ブレード９７４Ｂによって除去されたトナーが、ブレード９７４Ｂの先端付近に堆積することを防止することができる。その結果、回転部材９７３Ｂの回転などにより生じ得るブレード９７４Ｂと回転部材９７３Ｂとの隙間からトナーが漏れ出すことを防止することができる。また、ブレード９７４Ｂの先端部９７５Ｂに堆積したトナーが先端などに付着することを防止することができ、ブレード９７４Ｂは、優れたトナー除去性能を発揮することができる。
このように回転部材９７３Ｂから除去されたトナーは、ブレード９７４Ｂに沿って移動し集積ケース９９Ｂに集積される。

集積ケース９９Ｂは、図７に示すように、カバー部材９６の外壁面に設けられている。また、カバー部材９６Ｂには、開口９６４Ｂが形成されており、ブレード９７４Ｂを流れてきたトナーをこの開口９６４Ｂを通じて集積ケース９９Ｂに集積する。これにより、ブレード９７４Ｂの先端部にトナーが固着することを防止することができ、ブレード９７４Ｂが有する回転部材９７３Ｂの外周面に残余したトナーを除去する性能が低下することを防止することができる。
このような集積ケース９９Ｂは、カバー部材９６Ｂに対して着脱自在であるのが好ましい。これにより、集積ケース９９Ｂに集積されたトナーの回収・廃棄を容易に行うことができる。

以上のように、本実施形態の遮断手段９７Ｂは、回転部材９７３Ｂとブレード９７４Ｂとで構成されている。また、回転部材９７３Ｂは、定着ローラ９１に残余したトナーを除去し、ブレード９７４Ｂは、回転部材９７３Ｂに付着したトナーを定除去するよう構成されていることも前述した。
そこで、別の観点からすると、このような遮断手段９７Ｂは、定着ローラ９１の外周面に残余したトナーを除去・回収するトナー除去回収手段を構成しているとも言える。すなわち、回転部材９７３Ｂとブレード９７４Ｂとで構成されるトナー除去回収手段が、気流を遮断する気流遮断機能を有しているとも言える。
以上説明したような第３実施形態においても、前述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明の画像形成装置を構成する各部は、同様の機能を発揮する任意のものと置換、または、その他の構成を追加することもできる。
また、前述した実施形態では、定着部材として定着ローラを用いたものについて説明したが、これに限定されず、例えば、定着ベルトなどであってもよい。また同様に、加圧部材として加圧ベルトなどを用いてもよい。

本発明の第１実施形態にかかる画像形成装置を示す全体構成の模式的断面図である。 図１に示す画像形成装置に備えられた定着装置の好適な実施形態を示す模式的断面図である。 図２に示す定着装置の部分断面斜視図である。 非接触温度センサの模式的断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる定着装置を示す断面図である。 図５に示す定着装置の部分断面斜視図である。 本発明の第３実施形態にかかる定着装置を示す断面図である。 図７に示す定着装置の部分断面斜視図である。

符号の説明

１０‥‥‥画像形成装置 ２０‥‥‥感光体 ３０‥‥‥帯電ユニット ４０‥‥‥露光ユニット ５０‥‥‥現像ユニット ５０ａ‥‥‥軸 ５１‥‥‥ブラック現像装置 ５２‥‥‥マゼンタ現像装置 ５３‥‥‥シアン現像装置 ５４‥‥‥イエロー現像装置 ５５‥‥‥保持体 ５５ａ〜５５ｄ‥‥‥保持部 ６０‥‥‥一次転写ローラ ６１‥‥‥中間転写体 ７０‥‥‥中間転写ベルト ７１‥‥‥駆動ローラ ７２‥‥‥従動ローラ ７３‥‥‥基体 ７５‥‥‥クリーニングユニット ７６‥‥‥クリーニングブレード ８０‥‥‥二次転写ローラ ８２‥‥‥給紙トレイ ８４‥‥‥給紙ローラ ８６‥‥‥レジローラ ８７‥‥‥排紙ローラ対 ８８Ａ、８８Ｂ‥‥‥搬送ローラ対 ８８Ｃ‥‥‥搬送路 ９０、９０Ａ、９０Ｂ‥‥‥定着装置 ９１‥‥‥定着ローラ ９１１、９２１‥‥‥基部 ９１２、９２２‥‥‥弾性層 ９１３、９２３‥‥‥離型層 ９２‥‥‥加圧ローラ ９３‥‥‥ヒータ ９４‥‥‥非接触温度センサ ９４１‥‥‥基板 ９４２‥‥‥サーモパイル ９４３‥‥‥導光筒 ９４４‥‥‥収光レンズ ９５‥‥‥分離部材 ９６、９６Ｂ‥‥‥カバー部材 ９６１‥‥‥記録媒体搬入口 ９６２‥‥‥記録媒体排出口 ９６３、９６４、９６４Ｂ‥‥‥開口 ９７、９７Ｂ‥‥‥遮断手段 ９７１、９７１Ａ‥‥‥隔壁 ９７２、９７５Ｂ‥‥‥先端部 ９７３Ｂ‥‥‥回転部材 ９７４Ｂ‥‥‥ブレード ９８‥‥‥空間 ９９、９９Ｂ‥‥‥集積ケース（集積部） Ｎ‥‥‥ニップ部 Ｐ‥‥‥記録媒体

Claims (14)

1. 互いに圧接回転する定着部材および加圧部材と、前記定着部材を加熱するヒータとを有し、前記定着部材と前記加圧部材との圧接により形成されたニップ部に、トナーを含む未定着像を担持する記録媒体を通過させて、前記記録媒体を加熱・加圧することにより、前記未定着像を前記記録媒体に定着させる定着装置であって、
   前記定着部材の少なくとも一部を覆うように設置されたカバー部材と、
   前記定着部材の近傍に設置され、前記定着部材の表面温度を非接触で検知する非接触温度センサと、
   前記カバー部材と前記定着部材とで区画形成された空間で、前記ニップ部から前記非接触温度センサへ向けての気流を遮断する遮断手段とを有し、
   前記遮断手段により前記気流を遮断することで、ニップ部を経たトナーが前記非接触温度センサに付着することを防止するよう構成されていることを特徴とする定着装置。
2. 前記遮断手段は、前記カバー部材の内壁から前記定着部材へ向けて突出する隔壁で構成され、前記隔壁の先端が、前記定着部材に近接または接触する請求項１に記載の定着装置。
3. 前記隔壁は、筒状の部材であり、
   前記筒状の部材は、その開口が前記定着部材に対向するように設けられ、
   前記非接触温度センサは、前記筒状の部材の内部に設置され、前記開口を介して前記定着部材の表面温度を検知するよう構成されている請求項２に記載の定着装置。
4. 前記隔壁は、前記定着部材の回転方向に沿って、前記ニップ部下流側、前記隔壁および前記非接触温度センサの順で配置され、前記定着部材の回転軸方向でのほぼ全域にわたって延在している請求項２に記載の定着装置。
5. 前記隔壁は、その先端部を前記定着部材の外周面に接触させることにより前記定着部材に残余したトナーを除去するよう構成されている請求項４に記載の定着装置。
6. 前記隔壁により前記定着部材から除去されたトナーを集積する集積部を有する請求項５に記載の定着装置。
7. 前記隔壁の先端部は、鉛直方向斜め上方へ向いている請求項５または６に記載の定着装置。
8. 前記隔壁の先端部は、弾性を有する請求項５ないし７のいずれかに記載の定着装置。
9. 前記遮断手段は、前記定着部材に接触するよう設けられ、前記定着部材の外周面に付着したトナーを除去するクリーニングローラとしても機能する回転可能な回転部材と、
   前記回転部材と接触するよう設けられ、該回転部材に付着したトナーを除去するブレードとを備え、
   前記回転部材は、前記定着部材の回転軸方向でのほぼ全域にわたって延在し、
   前記ブレードは、前記回転部材の回転軸方向でのほぼ全域にわたって延在する請求項１に記載の定着装置。
10. 前記回転部材の回転方向と前記定着部材の回転方向とが同方向である請求項９に記載の定着装置。
11. 前記ブレードにより前記クリーニングローラから除去されたトナーを集積する集積部を有する請求項９または１０に記載の定着装置。
12. 前記ブレードの前記回転部材と接触する部分は、鉛直方向斜め上方へ向いている請求項９ないし１１のいずれかに記載の定着装置。
13. 前記非接触温度センサは、サーモパイルを有する請求項１ないし１２のいずれかに記載の定着装置。
14. 露光・帯電・転写・定着を含む一連の画像形成プロセスにより画像を記録媒体に形成する画像形成装置であって、
    請求項１ないし１３のいずれかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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