JPH0777891A - 定着装置 - Google Patents

定着装置

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JPH0777891A
JPH0777891A JP5224545A JP22454593A JPH0777891A JP H0777891 A JPH0777891 A JP H0777891A JP 5224545 A JP5224545 A JP 5224545A JP 22454593 A JP22454593 A JP 22454593A JP H0777891 A JPH0777891 A JP H0777891A
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JP
Japan
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heating roller
temperature sensor
roller
fixing device
contact
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JP5224545A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Shibaki
弘幸 芝木
Yasufumi Nakazato
保史 中里
Hisao Konno
久郎 近野
Eiji Sawamura
栄二 沢村
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度センサのフィルタ部への結露をより確実
に防止し、赤外線の当該フィルタ部への入射量が減衰す
る事態を回避できる定着装置を提供する。 【構成】 加熱ローラ3と、当該加熱ローラと圧接回動
する加圧ローラ4と、上記加熱ローラの近傍付近にして
シート排出側と反対側に配置され加熱ローラ表面から放
射される放射エネルギーを検出する非接触型温度センサ
1とを備えてなる定着装置において、上記加熱ローラと
上記温度センサとを所定距離だけ隔てて配置し、これら
加熱ローラと温度センサの間にセンサ視野角制限手段1
0,11を配設するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ、レーザ
プリンタ、複写機等の画像形成装置に用いられる定着装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】記録シート上にトナー像として載置され
た画像情報を当該シートに定着させるために用いられる
定着装置は、ヒータを内蔵する加熱ローラと加圧ローラ
とからなり、これらローラは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様式がある。
【0003】接触式温度検知では、一般的にサーミスタ
をローラ表面に接触させて、ローラ表面の温度を検知
し、定着ローラの温度制御を行うとするものである。し
かしながら、サーミスタをローラに接触させるが故に、
当該サーミスタでローラ表面を傷付けてしまうおそれが
あり、また当該サーミスタの応答性が悪く、精密な制御
を行うことが困難であった。更に、サーミスタは通常、
定着ユニットに取り付けられているので、定着ユニット
交換の際には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くないもので
あった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そのため、サーモパイ
ルのような非接触センサを用いて温度検知を行うことが
提案されている。図8に示されるように、非接触式定着
装置は、ヒータ2を内蔵する加熱ローラ3と、加圧ロー
ラ4と、非接触温度センサ1とから構成されている。図
9に非接触温度センサ1の外観を示す。当該センサ1
は、赤外線入光部たる赤外線フィルタ7とこれを保持す
るキャンケース8とフィルタと反対側に配置された端子
9とからなっている。このような構成において、加熱ロ
ーラ3から照射される赤外線を温度センサ1で検出し、
この検知出力によってヒータ2の点灯を制御し、加熱ロ
ーラ3の表面温度を一定範囲に維持するようになってい
る。
【0005】しかしながら、図8のような配設関係にお
いては、定着の際、シート5に含まれる水分が高温に熱
せられたローラによって水蒸気6となり、温度センサ1
の表面、即ち赤外線フィルタに結露する。そのため、温
度センサ1に入射する赤外線の絶対量が減少することと
なり、検知出力が低下し、ローラ温度が低いものと誤認
して、温度制御に異常をきたすことがあった。
【0006】ところで、加圧ローラと加熱ローラの両者
から赤外線を受光するために、実開昭58−13106
5号公報において、加熱ローラの熱源を制御するための
非接触熱起電型赤外線温度検出器を、ローラ型加熱定着
装置のトナー像支持体侵入側に配置することが提案され
ている。その第1の実施例に示されるような非接触温度
センサ(赤外線温度検出器)と加熱ローラ(加熱ロール
1)の配置関係を用いれば、上記した検知出力の低下を
防止することができる。即ち、図10(a)に示される
ように、非接触温度センサ1は、加熱ローラ3、加圧ロ
ーラ4に対してシート搬送方向上流側にあって、しかも
加熱ローラの中心にあるヒータ2の中心軸線より下方に
位置しているので、シート5が定着装置によって熱せら
れてシート搬送方向下流側に水蒸気6が発生しても、非
接触温度センサ1付近に達することがないので、そのフ
ィルタ部の結露を回避できる。加熱ローラ3が加圧ロー
ラ4に対して下側に位置する、所謂上搬送方式の場合に
も、図10(b)に示されるように、シート侵入側で加
熱ローラの中心軸線より下側にセンサ1を配置すれば、
ローラニップ部より下流側で発生した水蒸気6によるセ
ンサへの結露を防止可能である。
【0007】しかしながら、このような配置をもってし
ても、トータル的に小型化が要求されている画像形成装
置にあっては、定着装置の設置スペースにも制約があ
り、ともすればセンサ表面への結露防止を確実に果たす
ことができない場合がある。
【0008】また浮遊するトナー粉等によってセンサ表
面が汚染され、当該センサへの赤外線入射量が影響され
る事態を防止するために、加熱ローラの中心軸と同一の
高さで且つその周面から僅かに離れた個所に配置された
非接触赤外線温度センサの下方位置に、当該センサー前
面に向けて空気を吹き付ける空気噴出部材を配設するこ
とが、特開昭60−144775号公報に開示されてい
るが、当該構成によっては、生じる気流の流れによって
含水量の多い空気をセンサ表面に送り、結露を発生させ
るおそれがある。
【0009】そこで、本発明の課題は、温度センサのフ
ィルタ部への結露をより確実に防止し、赤外線の当該フ
ィルタ部への入射量が減衰する事態を回避できる定着装
置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明にしたがい、加熱ローラと、当該加熱ローラ
と圧接回動する加圧ローラと、上記加熱ローラの近傍付
近にしてシート排出側と反対側に配置され加熱ローラ表
面から放射される放射エネルギーを検出する非接触型温
度センサとを備えてなる定着装置において、上記加熱ロ
ーラと上記温度センサとを所定距離だけ隔てて配置し、
これら加熱ローラと温度センサの間にセンサ視野角制限
手段を配設するように構成する。
【0011】加熱ローラと、当該加熱ローラと圧接回動
する加圧ローラと、上記加熱ローラの近傍付近にしてシ
ート排出側と反対側に配置され加熱ローラ表面から放射
される放射エネルギーを検出する非接触型温度センサと
を備えてなる定着装置において、上記温度センサに加熱
手段を取り付け、当該温度センサを所定温度に制御する
ように構成しても、上記課題を解決できる。
【0012】加熱ローラと、当該加熱ローラと圧接回動
する加圧ローラと、上記加熱ローラの近傍付近にしてシ
ート排出側と反対側に配置され加熱ローラ表面から放射
される放射エネルギーを検出する非接触型温度センサと
を備えてなる定着装置において、上記温度センサを基準
に加熱ローラと対向する位置に送風手段を配置するよう
に構成してもよい。
【0013】加熱ローラと、当該加熱ローラと圧接回動
する加圧ローラと、上記加熱ローラの近傍付近にしてシ
ート排出側と反対側に配置され加熱ローラ表面から放射
される放射エネルギーを検出する非接触型温度センサと
を備えてなる定着装置において、上記加熱ローラの外周
域でシート排出側と前記温度センサとの間に遮蔽部材を
配置しても、上記課題を同様に解決できる。
【0014】遮蔽部材が加熱ローラ用クリーニング部材
であれば、なお好適である。
【0015】
【実施例】本発明の詳細を、図に示された実施例に基づ
いて、説明する。
【0016】温度センサのフィルタ部への結露を生じる
一因に、水蒸気の発生する定着ローラ近傍に温度センサ
を設置するという位置的問題がある。したがって、水蒸
気発生領域から充分に離れた個所に温度センサを配置す
れば、結露が生じないが、温度検知対象物から離れるこ
とによって、当該センサの視野角が広がり、ローラ以外
の部分の温度も含めて検知することとなり、検知精度が
落ちる。
【0017】そこで、温度検知対象物から所定の距離を
保ちながらも、視野角を制限するために、図1(a)に
示されるように、加熱ローラ3と非接触温度センサ1と
の間に凸レンズ10を配置する。これにより、温度セン
サ1の視野角が制限され、当該センサは、加熱ローラか
ら発する赤外線のみを検知することとなる。その際、凸
レンズ10や温度センサ1の赤外線フィルタを、防湿ガ
ラス等の結露し難い材質で構成してもよく、あるいはこ
れら部材に防湿コーティングを施してもよい。
【0018】温度センサに対する視野角制限手段として
凸レンズの他に、図1(b)に示されるように、中空筒
11を採用することができる。当該中空筒11によっ
て、温度センサ1が検知できる対象が加熱ローラ3に限
定される。中空筒11の内側を結露し難いように防湿材
料で構成したり防湿コーティングを施せばなお検知精度
を上げるのに効果的である。
【0019】ところで赤外線を感知して出力する非接触
温度センサには、焦電型センサ、サーモパイル等があげ
られるが、サーモパイルにおいては、素子の環境温度依
存性が強く、素子自身の温度が変化すると出力も変化し
てしまうという特徴がある。このため、通常のセンサ利
用方法としては、センサ内部に温度補償用のダイオード
を内蔵し、ダイオードの出力をもってセンサの温度を認
識し、補正を行うのが一般的であった。しかしながら、
環境温度の変化が急激であったりすると、上記補正を行
っても温度に誤差が出てしまうというケースがあった。
【0020】そこで非接触温度センサの温度が一定にな
るように、図2に示されるように、ヒータを内蔵する加
熱ローラ3と、加圧ローラ4と、非接触温度センサ1と
から定着装置を構成して、両ローラのニップ部のシート
侵入側に温度センサ1を配置するとともに、図3に示さ
れるように、温度センサ1の先端周囲にニクロム線等か
らなる加熱手段12を取り付ける。そして温度センサ1
の温度が一定になるように加熱手段12を、図4に示さ
れるような構成に基づいて、制御する。即ち、制御手段
13によって加熱手段12の出力制御を行い、温度セン
サ1の環境温度を所定範囲に収める。そしてセンサ内部
に内蔵されたダイオードによってセンサの温度を認識
し、温度センサの検知補正を行いながら、加熱ローラ3
の赤外線放射検知を行う。この検知に基づき、ヒータ2
のON-OFF制御を電源装置14の切換によって行
う。
【0021】加熱手段12によって、非接触温度センサ
1を所定温度に温め、センサ内部の素子の温度を安定さ
せた後に、定着動作を行うように構成すれば、例えロー
ラニップ部を通過するシート5から発生する水蒸気が温
度センサ1近傍に達することがあっても、当該センサ1
のフィルタ面に結露する可能性が著しく低減し、誤差少
なくローラ温度を検出することが可能となる。素子の温
度は、補償用ダイオードデータによって表わされるの
で、この出力が一定となるようにすれば、新たに温度検
知用のセンサを設置することもなく、コストアップなし
で正確な温度検知ができる。
【0022】図5に別の構成を示す。この定着装置は、
ヒータを内蔵する加熱ローラ3、加圧ローラ4、非接触
温度センサ1、並びに当該温度センサ1を基準に加熱ロ
ーラ3と対向する位置に配置された送風手段15からな
っている。送風手段15たるファンが回転し、温度セン
サ1から加熱ローラ3に向かう空気の流れが形成され、
ローラニップ部を通過したシート5から生じる水蒸気が
温度センサ1に向かうことが妨げられ、温度センサ1の
赤外線フィルタ表面が結露されることがなくなるので、
正確にローラ温度を検出することが可能となる。
【0023】図6に更に別の構成を示す。この定着装置
では、ヒータを内蔵する加熱ローラ3と、加圧ローラ4
と、非接触温度センサ1とが、従来と同様に配置され、
更に加熱ローラ3の外周域でシート5排出側と温度セン
サ1との間に遮蔽部材16が配置される構成となってい
る。当該遮蔽部材16は、シート5加熱により発生した
水蒸気が温度センサ1に到達しない充分な長さを有して
いる。この遮蔽部材16は、板状であってもよく、また
ブラシ状であってもよい。このような遮蔽部材1の配置
構成により、温度センサ1のフィルタ面への水蒸気の結
露を防止することができる。
【0024】図7に図6の変形例を示す。ヒータを内蔵
する加熱ローラ3と、加圧ローラ4と、非接触温度セン
サ1と、遮蔽部材17とが、図6と同様の配置をとって
いる。そして遮蔽部材17の先端には加熱ローラ3に接
するクリーニングコロ18が取り付けられている。この
ように水蒸気遮蔽手段と清掃手段とが兼用されることに
よって、温度センサのフィルタ面への結露防止とローラ
クリーニングが1部材により実現し、コストダウン及び
省スペース化に貢献可能となる。
【0025】
【発明の効果】請求項1に係る定着装置によれば、加熱
ローラと温度センサとを所定距離だけ隔てて配置し、こ
れら加熱ローラと温度センサの間にセンサ視野角制限手
段を配設してなるので、センサのフィルタ部分が結露し
難くなるとともに、ローラ以外の部分の温度も含めて検
知する事態が回避される。
【0026】請求項2に係る定着装置によれば、温度セ
ンサに加熱手段を取り付け、当該温度センサを所定温度
に制御しているので、センサのフィルタ部分が結露し難
くなり、正確に加熱ローラの温度を検出することができ
る。
【0027】請求項3に係る定着装置によれば、温度セ
ンサを基準に加熱ローラと対向する位置に送風手段を配
置してなるので、センサのフィルタ部分が結露し難くな
る。
【0028】請求項4に係る定着装置によれば、加熱ロ
ーラの外周域でシート排出側と前記温度センサとの間に
遮蔽部材を配置してなるので、シート部材から発生する
水蒸気が温度センサに到達することが回避され、センサ
のフィルタ部分が結露せず、正確に加熱ローラの温度を
検出できる。
【0029】請求項5に係る定着装置によれば、遮蔽部
材が加熱ローラ用クリーニング部材でもあるので、請求
項4の定着装置の効果を奏しつつ、加熱ローラのクリー
ニングを行うことができ、コストダウン及び省スペース
化に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】温度センサと加熱ローラとの間に視野角制限手
段を配置した構成を示す概略図であり、図1(a)は当
該制限手段としてレンズを、図1(b)は筒を用いたも
のである。
【図2】加熱手段を備えた温度センサを有する定着装置
の概略図である。
【図3】図2の加熱手段を明かにする部分拡大図であ
る。
【図4】加熱手段等の温度制御を行う様子を説明するブ
ロック図である。
【図5】送風手段を備えた構成に係る発明の概略図であ
る。
【図6】遮蔽部材を備えた構成に係る発明の概略図であ
る。
【図7】図6の変形例に係る概略図である。
【図8】従来公知の非接触式定着装置の概略図である。
【図9】非接触温度センサとして用いられるサーモパイ
ルの概略図である。
【図10】温度センサの配置が工夫された従来の非接触
定着装置の概略図であり、図10(a)が上搬送方式に
係り、図10(b)が下搬送方式に係る画像形成装置に
対するものである。
【符号の説明】
1 非接触温度センサ 3 加熱ローラ 10 レンズ 11 筒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沢村 栄二 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱ローラと、当該加熱ローラと圧接回
    動する加圧ローラと、上記加熱ローラの近傍付近にして
    シート排出側と反対側に配置され加熱ローラ表面から放
    射される放射エネルギーを検出する非接触型温度センサ
    とを備えてなる定着装置において、前記加熱ローラと前
    記温度センサとを所定距離だけ隔てて配置し、これら加
    熱ローラと温度センサの間にセンサ視野角制限手段を配
    設することを特徴とする定着装置。
  2. 【請求項2】 加熱ローラと、当該加熱ローラと圧接回
    動する加圧ローラと、上記加熱ローラの近傍付近にして
    シート排出側と反対側に配置され加熱ローラ表面から放
    射される放射エネルギーを検出する非接触型温度センサ
    とを備えてなる定着装置において、前記温度センサに加
    熱手段を取り付け、当該温度センサを所定温度に制御す
    ることを特徴とする定着装置。
  3. 【請求項3】 加熱ローラと、当該加熱ローラと圧接回
    動する加圧ローラと、上記加熱ローラの近傍付近にして
    シート排出側と反対側に配置され加熱ローラ表面から放
    射される放射エネルギーを検出する非接触型温度センサ
    とを備えてなる定着装置において、前記温度センサを基
    準に加熱ローラと対向する位置に送風手段を配置するこ
    とを特徴とする定着装置。
  4. 【請求項4】 加熱ローラと、当該加熱ローラと圧接回
    動する加圧ローラと、上記加熱ローラの近傍付近にして
    シート排出側と反対側に配置され加熱ローラ表面から放
    射される放射エネルギーを検出する非接触型温度センサ
    とを備えてなる定着装置において、前記加熱ローラの外
    周域でシート排出側と前記温度センサとの間に遮蔽部材
    を配置することを特徴とする定着装置。
  5. 【請求項5】 前記遮蔽部材が加熱ローラ用クリーニン
    グ部材であることを特徴とする請求項4に記載の定着装
    置。
JP5224545A 1993-09-09 1993-09-09 定着装置 Pending JPH0777891A (ja)

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