JP2009075373A

JP2009075373A - 定着装置

Info

Publication number: JP2009075373A
Application number: JP2007244586A
Authority: JP
Inventors: Hironori Numata; 洋典沼田; Takeshi Terakado; 武寺門; Takeshi Onodera; 健小野寺
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2009-04-09

Abstract

【課題】安価な構成により装置を大型化せずに非接触型温度検出部の検出精度を向上し、定着品質の安定化を図る。
【解決手段】装置外部からの室温風を非接触型温度検出部（サーモパイル）に吹きつけると共に、非接触型温度検出部（サーモパイル）と加熱ロールの間に送風流路を形成し、非接触型温度検出部（サーモパイル）を加熱ロールの熱から遮断し、非接触型温度検出部（サーモパイル）の温度上昇及び温度変化を低減する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式などを利用した印刷装置に係り、特に熱定着方式を用いた定着装置における加熱ロールの温度検出部の検出精度向上に関するものである。

電子写真印刷装置は、光導電性を有する感光体表面に光学部により印刷データを露光し、感光体表面に電位差を生じさせ、粉体インクであるトナーを現像機により現像し、感光体表面から印刷用紙に転写させ、内部にヒータを有する加熱ロールと加圧ロールとにより挾持搬送されることにより印刷用紙上に定着される。

前記構成のように、加熱ロールと加圧ロールにて加熱、加圧し挟持搬送する定着装置では、加熱ロールの温度管理のための温度検出が重要である。加熱ロールの温度検出部としては、加熱ロールの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一般的である。

サーモパイルは、加熱ロール表面から放射される赤外線の入射量を検知するとともに、サーモパイルの内部に温度補償用のサーミスタを備え、サーモパイルからの出力信号Ｖ_ｏｕｔは、下式により算出される。式中のＡは比例定数、Ｔｂは測定物の温度（Ｋ）、Ｔｓはサーモパイル温度（Ｋ）である。なお、サーモパイル温度Ｔｓは、サーモパイルの内部に備えたサーミスタによって検出される。

Ｖ_{ｏｕｔＣＣ}Ａ（Ｔｂ^４−Ｔｓ^４）
本構成のサーモパイルにおいては、サーモパイル温度が不安定な状況下においては、検出温度が不安定となるため、ウォームアップ時のサーモパイル温度の変化が激しい状況下において、サーモパイル雰囲気の気流を制御する手法がとられていた（例えば、特許文献１参照）。

しかし、この提案では加熱ロールからの熱とサーモパイルとの熱の遮断構成、ならびにサーモパイル温度安定化のための加熱ロールとサーモパイルの間の送風流路形成に関することについての配慮はされていない。

特開２００３−２４１５６６号公報

従来の定着装置では、加熱ロールからの熱と非接触型温度検出部（サーモパイル）を遮断するための送風流路形成が成されておらず、加熱ロールの発熱量が多い高速印刷装置において、非接触型温度検出部（サーモパイル）検出温度が不安定となり、定着品質の安定化が図れなかった。また、加熱ロールからの熱とサーモパイルの距離を長くし、熱遮断を実施するには、装置を大型化する問題があり、また、発熱量が多い高速印刷装置の場合は、熱を遮断する効果に限界があった。さらに、送風流路の構成が不十分な状態の送風を行った場合には、加熱ロールを暖まり難くし、ヒータの発熱量を増大させる問題もあった。

本発明の目的は、安価な手法により装置を大型化せずに非接触型温度検出部の検出精度を向上し、定着品質の安定化を図ることである。

前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、加熱ロールと、前記加熱ロールに対し圧接可能に設けられた加圧ロールを備え、未定着トナー像を保持した印刷用紙を前記加熱ロールと前記加圧ロールとで挟持搬送し、前記未定着トナー像を前記印刷用紙に定着させる定着装置において、前記加熱ロールと対向して配置されて前記加熱ロールの温度を検知する非接触型温度検出部と、前記非接触型温度検出部へ風を送る送風部を備え、前記送風部によって形成される送風が、前記加熱ロールから発せられ前記温度検出部へ向かう熱流路を遮断する流路であって、前記送風部が前記加熱ロールに対向していないことを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記送風部からの送風流路を形成するためのダクトを備え、前記ダクトは装置外部の室温の空気を取り込み、前記ダクト内に前記温度検出部を配置することを特徴とするものである。

本発明の第３の手段は前記第２の手段において、前記ダクトは送風流路方向を変更する壁部を備え、そのダクト壁部により流路を変更された後の送風を受ける位置に前記非接触温度検出部を配置したことを特徴とするものである。

本発明によれば、装置外部からの室温風を非接触型温度検出部に吹きつけると共に、非接触型温度検出部と加熱ロールの間に送風流路を形成し、非接触型温度検出部を加熱ロールの熱から遮断し、非接触型温度検出部の温度上昇及び温度変化を低減できるので、非接触型温度検出部の検出温度の安定化が図れる。

本発明は前述のように、装置外部からの室温風を非接触型温度検出部（サーモパイル）に吹きつけると共に、非接触型温度検出部（サーモパイル）と加熱ロールの間に送風流路を形成し、非接触型温度検出部（サーモパイル）を加熱ロールの熱から遮断し、非接触型温度検出部（サーモパイル）の温度上昇及び温度変化を低減することにより実現した。

本発明による一実施例を図１，２を用いて説明する。図１は電子写真印刷装置全体の概略構成図、図２はその電子写真印刷装置に用いる定着装置の拡大概略構成図である。

図１に示すように電子写真印刷装置は、光導電性を有する感光体表面１に光学部２により印刷データを露光し、感光体表面１に電位差を生じさせ、粉体インクであるトナー３を現像機４により現像し、感光体表面１から印刷用紙５に転写させ、トラクタ６により定着装置７に印刷用紙５が送り出される。

定着装置７に送り出された印刷用紙５上のトナー３は、内部にヒータを有する加熱板８から印刷用紙５の裏面より熱を受け軟化を始める。軟化を始めたトナー３は、中空円筒形状で内部にヒータ９を有する加熱ロール１０と加圧ロール１１とにより挾持搬送されることにより印刷用紙５上に定着させる。加熱ロール１０は、温度検出部１２により検出された温度により、適切な温度にコントロールされる。

図２に示すように、温度検出部１２としては、加熱ロール１０の表面から放射される赤外線の入射量を検知することが可能であり、加熱ロール１０に対し非接触にて温度検出が可能なサーモパイルが用いられている。温度検出部１２は、加熱ロール１０に対向して、かつ、ダクト１３内部に配置され、ダクト１３には送風ファン１４が連結され、送風ファン１４はフィルタ１５を介し粉塵を除去した印刷装置外部の空気を取り込む。

送風ファン１４の送風流路Ａは、印刷装置外部→フィルタ１４→ダクト１２→ダクト面１２ａ→温度検出部材１２→印刷装置外部となっており、加熱ロール１０が発する熱気の流路Ｂと温度検出部１２の間を送風流路Ａにより遮断する。装置外部の室温空気の取り込みと、加熱ロール１０からの熱気の流路Ｂの遮断により温度検出部材１２の温度上昇及び温度変化を防止している。

本実施形態での加熱ロール１０と温度検出部１２の距離は１５０ｍｍとしてあり、また、加熱ロール１０の温度を２００℃にコントロールした場合、温度検出部１２の温度は、室温２５℃に対し、３０℃以下に抑制することが可能である。また、送風流路Ａは、加熱ロール１０に送風が当たらない流路を形成してあり、送風による加熱ロール１０の温度低下により、ヒータ９が無駄な熱量を供給することを防止してある。また、温度検出部材１２に外気が当たる前にダクト面１２ａに当てている。これは、装置外部からの常温風を直接、温度検出部材１２に当てず、常温風を装置内部にて安定する温度に近づけてから送風するためである。装置内に配置された温度検出部１２は、加熱ロール１０からの熱気Ｂを遮断した構成としても装置外部の温度に対しては、５℃程度高い温度となっており、直接的な装置外の室温風による温度変動を抑制するためである。本構成により、温度検出部１２の温度変化を防止し、温度検出部１２の検出変動を防止することが可能となり、加熱ロール１０の正確な温度制御が可能となり、定着品質の安定化が可能となる。

本発明は非接触型温度検出部を用いて高温部位の温度を検知する装置において、検知温度の精度を向上させる用途に適用できる。

本発明の実施例に係る電子写真印刷装置全体の概略構成図である。その電子写真印刷装置に用いる定着装置の拡大概略構成図である。

符号の説明

１は感光体表面、２は光学部、３はトナー、４は現像機、５は印刷用紙、６はトラクタ、７は定着装置、８は加熱板、９はヒータ、１０は加熱ロール、１１は加圧ロール、１２は温度検出部、１３はダクト、１４は送風ファン、１５はフィルタである。

Claims

加熱ロールと、前記加熱ロールに対し圧接可能に設けられた加圧ロールを備え、未定着トナー像を保持した印刷用紙を前記加熱ロールと前記加圧ロールとで挟持搬送し、前記未定着トナー像を前記印刷用紙に定着させる定着装置において、
前記加熱ロールと対向して配置されて前記加熱ロールの温度を検知する非接触型温度検出部と、前記非接触型温度検出部へ風を送る送風部を備え、前記送風部によって形成される送風が、前記加熱ロールから発せられ前記温度検出部へ向かう熱流路を遮断する流路であって、前記送風部が前記加熱ロールに対向していないことを特徴とする定着装置。
前記送風部からの送風流路を形成するためのダクトを備え、前記ダクトは装置外部の室温の空気を取り込み、前記ダクト内に前記温度検出部を配置することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
前記ダクトは送風流路方向を変更する壁部を備え、そのダクト壁部により流路を変更された後の送風を受ける位置に前記非接触温度検出部を配置したことを特徴とする請求項２記載の定着装置。