JPH0619367A - 定着装置用の温度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 安価で熱応答性の良い非接触式の温度検出装
置を提供することを目的とする。 【構成】 定着ロールの表面に所定の間隙をおいて対向
するように温度検出素子１４を配置し、この温度検出素
子１４の少なくとも定着ロールと対向する側の表面を集
熱体２０により被覆するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真複写機やプ
リンタ等の画像形成装置に使用される定着装置の加熱ロ
ール等の温度を検出するための温度検出装置に関し、特
に、加熱ロール等の表面に接触することなく温度を検出
可能な非接触式の温度検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記定着装置の加熱ロールの表面
温度を検出する非接触式の温度検出装置としては、赤外
線温度センサを用いたもの、あるいはサーミスタやサー
モスタット等を用いたものがある。

【０００３】また、上記非接触式の温度検出装置として
は、実開平２−１４０４３号公報に示すような温度セン
サも既に提案されている。

【０００４】この実開平２−１４０４３号公報に開示さ
れた温度センサは、耐熱性樹脂製基板上に印刷パターン
が付着され、この印刷パターン上に薄膜サーミスタを装
着するように構成したものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、上記赤外線温度センサを用いた温度検出装置の場合
には、赤外線温度センサが高価であるため、定着装置の
コストを大幅にアップさせるという問題点を有してい
る。また、サーミスタやサーモスタット等を用いた温度
検出装置の場合には、比較的安価であるものの、応答性
が悪く、これらを定着装置に使用した場合には、定着処
理開始直後に生じる加熱ロールの表面温度の低下を検出
するのが遅れ、ドループと呼ばれる急激な温度低下を招
いたり、定着処理終了後に生じる加熱ロールの表面温度
の上昇を検出するのが遅れ、オーバーシュートと呼ばれ
る急激な温度上昇を招いたりするという問題点があっ
た。

【０００６】また、上記提案に係る温度センサも、製造
が容易でコストの安い温度検出装置を提供するものであ
るが、やはりサーミスタ素子を使用したものであり、応
答性の点が考慮されておらず、十分な応答性を期待する
ことができない。

【０００７】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、安価で熱応答性の良い非接触式の温度検出装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
この発明に係る定着装置用の温度検出装置では、少なく
とも一方が内部に加熱源を有する一対の定着ロールを互
いに圧接させて未定着画像の定着を行う定着装置用の温
度検出装置において、上記定着ロールの表面に所定の間
隙をおいて対向するように温度検出素子を配置し、この
温度検出素子の少なくとも定着ロールと対向する側の表
面を集熱体により被覆するように構成することによって
達成される。なお、上記集熱体としては、熱容量が小さ
い材質のものを用いるのが望ましい。

【０００９】

【作用】この発明においては、定着ロールの表面に所定
の間隙をおいて対向するように温度検出素子を配置し、
この温度検出素子の少なくとも定着ロールと対向する側
の表面を集熱体により被覆するように構成したので、温
度検出素子の表面を被覆する集熱体によって、定着ロー
ルの表面から輻射される輻射熱を集熱し、この集熱され
た輻射熱を温度検出素子によって検出することができ、
検出精度を向上させることができる。なお、集熱体とし
て熱容量が小さい材質のものを用いた場合には、蓄熱す
ることもなく、定着ロール表面の温度変化を直ちに検出
することができ、熱応答性の良好な非接触式の温度検出
装置を提供することができる。

【００１０】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。

【００１１】図２はこの発明に係る温度検出装置を適用
した定着装置の一実施例を示すものである。

【００１２】図において、１は加熱ロールであり、この
加熱ロール１は、金属製ロール２の表面に耐熱性を有す
るシリコンゴム等からなる弾性体層３を比較的薄く被覆
して構成されている。上記加熱ロール１の内部には、加
熱源としてのハロゲンランプ４が収納されており、加熱
ロール１の表面を内部から所定の温度に加熱するように
なっている。また、上記加熱ロール１には、加圧ロール
５が圧接されており、この加圧ロール５は、金属製ロー
ル６の表面に耐熱性を有するシリコンゴム等からなる弾
性体層７を比較的厚く被覆して構成されている。

【００１３】そして、この定着装置においては、加熱ロ
ール１に加圧ロール５を圧接させた状態で両ロール１、
５を回転駆動させるとともに、加熱ロール１をハロゲン
ランプ４によって内部から加熱する。そして、加熱ロー
ル１と加圧ロール５のニップ部に、図２に示すように、
未定着トナー像を担持した転写用紙８を通過させること
により、転写用紙８上にトナー像を熱及び圧力によって
定着するようになっている。

【００１４】ところで、この実施例に係る温度検出装置
は、上記加熱ロールの表面と対向するように所定の間隙
をおいて配設される。

【００１５】この温度検出装置１０は、図１に示すよう
に、平面略四角形状のプリント基板１１を有しており、
このプリント基板１１の中央部には、矩形状の開口部１
２が設けられている。また、上記プリント基板１１の表
面には、その一端側から中央部に向けて開口部１２を囲
むように、プリント配線１３、１３が２本対称に形成さ
れている。このプリント配線１３、１３の先端には、サ
ーミスタ素子１４の２本の端子１５、１５がそれぞれハ
ンダ付け等によって固着されている。

【００１６】上記サーミスタ素子１４は、図３に示すよ
うに、サーミスタの半導体素子１５の対向する両電極に
ディメット線を呼ばれるリード線１６、１６を接続する
とともに、サーミスタの半導体素子１５をガラス等の熱
伝導性の良好な材料１７で被覆し、リード線１６、１６
を絶縁性のチューブ１８、１８で被覆して構成されてい
る。

【００１７】また、上記サーミスタ素子１４は、図４に
示すように、アルミ箔からなる集熱体２０によって被覆
されている。この集熱体２０は、サーミスタ素子１４の
表面と裏面とを被覆するように折り返した状態に設けら
れている。また、上記集熱体２０は、サーミスタ素子１
４に当該サーミスタ素子１４を挟持した状態にそのまま
取付けられるか、必要に応じて熱伝導性の良好な接着剤
によって接着された状態で取付けられる。さらに、上記
集熱体２０は、加熱ロール１の表面と対向する側の表面
と黒色等に着色して、集熱性を高めるようにしてもよ
く、この場合、集熱体２０の裏面は着色せずに、放熱性
を保持するようにするのが望ましい。

【００１８】上記集熱体２０としては、アルミ箔以外に
も銅箔や銅板、高熱伝導性のシリコンゴム等からなるも
のを用いてもよい。

【００１９】その際、上記集熱体２０は、集熱性を向上
させるため、面積のかなり広いものを用いても良い。

【００２０】上記の如く構成される温度検出装置１０
は、図５に示すように、加熱ロール１の上部にその軸方
向に沿って配設される断面コ字形状の取付け部材１８に
取付けた状態で、加熱ロール１の表面と対向するように
所定の間隙をおいて配設される。

【００２１】上記取付け部材１８には、プリント基板１
１の先端部に突設された凸部１１ａを嵌合する溝１８ａ
が設けられており、この取付け部材１８の溝１８ａにプ
リント基板１１の凸部１１ａを嵌合した状態で、プリン
ト基板１１の基端部１１ｂを取付け部材１８のフランジ
部１８ｂにネジ止め等により固定することによって取付
けられる。

【００２２】以上の構成において、この実施例に係る定
着装置用の温度検出装置では、次のようにして、定着装
置の加熱ロールの表面温度が検出される。すなわち、上
記定着装置においては、加熱ロール１に加圧ロール５を
圧接させた状態で両ロール１、５を回転駆動させるとと
もに、加熱ロール１をハロゲンランプ４によって内部か
ら加熱する。そして、加熱ロール１と加圧ロール５のニ
ップ部に、図２に示すように、未定着トナー像を担持し
た転写用紙８を通過させることにより、転写用紙８上に
トナー像を熱及び圧力によって定着するようになってい
る。

【００２３】その際、上記加熱ロール１の表面温度は、
温度検出装置１０によって検出される。この温度検出装
置１０は、加熱ロール１の表面と対向するように所定の
間隙をおいて配設されるサーミスタ素子１４を備えてお
り、このサーミスタ素子１４は、集熱体２０によって被
覆されている。そのため、加熱ロール１から輻射される
輻射熱は、集熱体２０によって集熱され、この集熱体２
０によって集熱された輻射がサーミスタ素子１４によっ
て検出される。

【００２４】このように、加熱ロール１の表面に所定の
間隙をおいて対向するようにサーミスタ素子１４を配置
し、このサーミスタ素子１４の表裏両面を熱容量の小さ
い集熱体２０により被覆するように構成したので、サー
ミスタ素子１４の表面を被覆する集熱体２０によって、
加熱ロール１の表面から輻射される輻射熱を集熱し、こ
の集熱された輻射熱をサーミスタ素子１４によって検出
することができ、検出精度を向上させることができると
ともに、集熱体２０は、熱容量が小さいため、蓄熱する
こともなく、加熱ロール１表面の温度変化を直ちに検出
することができ、熱応答性の良好な非接触式の温度検出
装置を提供することができる。

【００２５】図６はこの発明の他の実施例を示すもので
あり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付して
説明すると、この実施例では、サーミスタ素子１４を被
覆するアルミ箔からなる集熱体２０が、加熱ロール１の
表面と対向する側にのみ設けられており、この集熱体２
０は、熱伝導性の良好な接着剤２５によって接着された
状態で取付けられている。

【００２６】なお、上記集熱体２０の平面形状は、必ず
しも矩形状である必要はなく、集熱特性及び熱応答性を
考慮して、適宜設定される。

【００２７】その他の構成及び作用は、前記実施例と同
様であるのでその説明を省略する。

【００２８】

【発明の効果】この発明は、以上の構成及び作用よりな
るもので、安価で熱応答性の良い非接触式の温度検出装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明に係る温度検出装置の一実施
例を示す平面図である。

【図２】 図２はこの発明に係る温度検出装置の一実施
例を適用した定着装置を示す構成図である。

【図３】 図３はサーミスタ素子を示す構成図である。

【図４】 図４（ａ）（ｂ）はサーミスタ素子を集熱体
によって被覆した状態をそれぞれ示す側面図及び平面図
である。

【図５】 図５は温度検出装置の取付け状態を示す構成
図である。

【図６】 図６はこの発明の他の実施例を示す側面図で
ある。

【符号の説明】

１ 加熱ロール、４ ハロゲンランプ、１４ サーミス
タ素子、２０ 集熱体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方が内部に加熱源を有する
   一対の定着ロールを互いに圧接させて未定着画像の定着
   を行う定着装置用の温度検出装置において、上記定着ロ
   ールの表面に所定の間隙をおいて対向するように温度検
   出素子を配置し、この温度検出素子の少なくとも定着ロ
   ールと対向する側の表面を集熱体により被覆したことを
   特徴とする定着装置用の温度検出装置