(57)【要約】【課題】制御不良による破損のおそれを低減することができる定着装置を提供する。【解決手段】熱ローラ２４の温度が所定の温度以上となると、サーミスタ２８からの出力電圧値が大きくなり、高温検知回路３１ａのコンパレータ３２において、端子３４ａ、３４ｂ間の電圧値が逆転する。そうすると、コンパレータ３２の出力が変化する（Ｓ１２）。このコンパレータ３２の出力の変化により、熱ローラ２４の温度が所定の温度よりも高いと判断する（Ｓ１３）。この場合、モータ２９のオン信号が送信され、モータ２９が駆動する。モータ２９の駆動により、圧ローラ２５は、熱ローラ２４から離れる方向に移動し、熱ローラ２４と圧ローラ２５とは分離する（Ｓ１４）。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを用紙に定着させる定着装置であって、
熱ローラと、
前記熱ローラに当接する圧ローラと、
前記熱ローラを加熱する加熱手段と、
前記加熱手段により加熱された前記熱ローラの温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段により検知された前記熱ローラの温度が所定の温度以上となっているか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記熱ローラの温度が所定の温度以上となっていると判断すれば、前記熱ローラと前記圧ローラとを分離する分離手段とを備える、定着装置。
【請求項２】
前記判断手段は、ハードウェアのみによって判断する、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記温度検知手段は、サーミスタを含み、
前記判断手段は、前記サーミスタの出力値を入力させるコンパレータを有する回路を含み、前記コンパレータに入力された前記サーミスタの出力値を基に前記熱ローラの温度が所定の温度以上となっているか否かを判断する、請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記分離手段は、前記熱ローラおよび前記圧ローラの少なくともいずれか一方を移動させるモータを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記モータの駆動により、前記熱ローラと前記圧ローラとの間隔が所定の間隔に達すれば、前記モータの駆動を停止させるモータ停止手段を備える、請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記判断手段により前記熱ローラの温度が所定の温度以上となっていると判断すれば、前記加熱手段の作動を停止させる加熱停止手段を備える、請求項１〜５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
トナーにより画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成されたトナーによる画像を用紙に定着させる請求項１〜６のいずれかに記載の定着装置とを備える、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、定着装置および画像形成装置に関するものであり、特に、熱ローラと圧ローラとを備える定着装置およびこのような定着装置を備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なデジタル複合機には、トナーを用紙に定着させる定着装置が備えられている。定着装置は、熱ローラ、および熱ローラと当接する圧ローラを備える。デジタル複合機は、トナーによる可視画像を感光体上に形成した後、これを用紙に転写する。そして、ヒータにより所定の温度に加熱された熱ローラ、および熱ローラと当接する圧ローラによって、トナー画像を用紙に定着させる。
【０００３】
ここで、定着ローラ（熱ローラ）と加圧ローラ（圧ローラ）とを備える定着装置において、定着ローラと加圧ローラとの間で紙詰まりが発生する場合がある。このような紙詰まりが発生した定着装置に関する技術が、特開２００３−５５６８号公報（特許文献１）、および特開２０００−１２２４６０号公報（特許文献２）に開示されている。
【０００４】
特許文献１によると、圧接して回転する定着ローラと加圧ローラとの間で記録材詰まりが発生した場合に、これを検知すると、定着ローラと加圧ローラとの加圧を解除し、その後、定着ローラと加圧ローラの回転を停止させることとしている。こうすることにより、定着ローラ表面上のトナーが再溶融し、定着ローラから加圧ローラへ再溶融したトナーが転移することを防止して、加圧ローラの汚染を防止することとしている。また、特許文献２によると、転写材詰まりが発生した際に、定着ローラと加圧ローラとを非接触として、定着部で詰まった転写材を容易に取り除くことができるようにしている。
【０００５】
一方、印刷装置において、印刷装置全体を制御するＣＰＵが暴走した際に、電源電圧の供給を停止する装置が、特開２００１−１８８４４７号公報（特許文献３）に開示されている。特許文献３によると、印刷装置は、ＡＣ帯電電圧を生成するためのパルス信号を有し、パルス信号の出力が停止することにより、ＡＣ帯電電圧の供給を停止している。これにより、定着ヒータへの電圧の供給を停止して、ユニットの破壊のおそれをなくすこととしている。
【特許文献１】特開２００３−５５６８号公報
【特許文献２】特開２０００−１２２４６０号公報
【特許文献３】特開２００１−１８８４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
定着装置を備えるデジタル複合機については、機内に静電気が蓄積するおそれがある。そうすると、この静電気の影響でデジタル複合機全体を制御するＣＰＵが暴走してしまう場合がある。すなわち、デジタル複合機において、ソフトウェアによる制御ができなくなってしまうおそれがある。ここで、例えば、上記した特許文献１および特許文献２に開示された定着装置のような一般的な定着装置においては、定着ローラの温度制御は、ＣＰＵにより行なわれる。そうすると、ＣＰＵの暴走により、熱ローラが異常な高温となり、熱ローラと当接している圧ローラの溶着が発生してしまうおそれがある。その結果、定着装置が破損してしまうおそれがある。
【０００７】
ここで、特許文献３に開示の技術では、ＣＰＵが暴走しても、パルス信号の出力を基に定着ヒータへの電源の供給を停止して、熱ローラの温度上昇を抑制することはできる。しかし、高温の熱ローラと当接する圧ローラの溶着を防止することはできない。
【０００８】
この発明の目的は、制御不良による破損のおそれを低減することができる定着装置を提供することである。
【０００９】
この発明の他の目的は、制御不良による破損のおそれを低減することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る定着装置は、トナーを用紙に定着させる定着装置であって、熱ローラと、熱ローラに当接する圧ローラと、熱ローラを加熱する加熱手段と、加熱手段により加熱された熱ローラの温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段により検知された熱ローラの温度が所定の温度以上となっているか否かを判断する判断手段と、判断手段により熱ローラの温度が所定の温度以上となっていると判断すれば、熱ローラと圧ローラとを分離する分離手段とを備える。
【００１１】
好ましくは、判断手段は、ハードウェアのみによって判断する。ここで、ハードウェアのみとは、いわゆるＣＰＵによる制御のようなソフトウェアを介さないという意味である。
【００１２】
さらに好ましくは、温度検知手段は、サーミスタを含む。また、判断手段は、サーミスタの出力値を入力させるコンパレータを有する回路を含み、コンパレータに入力されたサーミスタの出力値を基に熱ローラの温度が所定の温度以上となっているか否かを判断する。
【００１３】
さらに好ましくは、分離手段は、熱ローラおよび圧ローラの少なくともいずれか一方を移動させるモータを含む。
【００１４】
また、モータの駆動により、熱ローラと圧ローラとの間隔が所定の間隔に達すれば、モータの駆動を停止させるモータ停止手段を備えるよう構成してもよい。
【００１５】
さらに好ましくは、判断手段により熱ローラの温度が所定の温度以上となっていると判断すれば、加熱手段の作動を停止させる加熱停止手段を備える。
【００１６】
また、この発明の他の局面においては、画像形成装置は、トナーにより画像を形成する画像形成部と、画像形成部により形成されたトナーによる画像を用紙に定着させる上記したいずれかの定着装置とを備える。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によると、熱ローラの温度が所定の温度よりも高いと判断すれば、熱ローラと圧ローラとを分離することとしている。そうすると、ＣＰＵの暴走等により、熱ローラの温度が高温となった場合でも、圧ローラの溶着を確実に防止することができる。したがって、制御不良による破損のおそれを低減することができる。
【００１８】
また、このような画像形成装置についても、制御不良による破損のおそれを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１はこの発明の一実施形態に係る定着装置を含む画像形成装置をデジタル複合機１０に適用した場合のデジタル複合機１０の構成を示すブロック図である。図１を参照して、デジタル複合機１０は、ＣＰＵを有し、デジタル複合機１０全体を制御する制御部１１と、画像データ等の書込みや読出しを行うためのＤＲＡＭ１２と、デジタル複合機１０の有する情報を表示する表示画面を含み、デジタル複合機１０におけるユーザとのインターフェースとなる操作部１３と、原稿を自動的に所定の原稿読取り位置へ搬送する原稿送り装置１４と、原稿送り装置１４によって搬送されてきた原稿の画像を所定の読取り位置で読取る画像読取り部１５と、画像読取り部１５で読取られた原稿等からその画像を形成する画像形成部１６と、画像データ等を格納するハードディスク１７と、公衆回線２０に接続されるＦＡＸ通信部１８と、ネットワーク２１と接続するためのネットワークＩＦ（インターフェース）部１９とを含む。
【００２０】
画像形成部１６は、感光体（図示せず）上に形成したトナーによる画像を用紙に転写する転写部（図示せず）を含む。また、デジタル複合機１０は、転写部によって用紙に転写されたトナーを用紙に定着させる定着装置２３を備える。なお、定着装置２３の詳細については、後述する。
【００２１】
制御部１１は、画像読取り部１５から出力される原稿データをＤＲＡＭ１２に圧縮符号化して書き込み、ＤＲＡＭ１２に書き込んだデータを読出し、伸張符号化して画像形成部１６により出力する。
【００２２】
デジタル複合機１０は、画像読取り部１５により読取られた原稿を用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、複写機として作動する。また、デジタル複合機１０は、ネットワークＩＦ部１９を通じて、ネットワーク２１に接続されたパソコン２２から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、プリンターとして作動する。さらに、デジタル複合機１０は、ＦＡＸ通信部１８を通じて、公衆回線２０から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、また、画像読取り部１５により読取られた原稿の画像データを、ＦＡＸ通信部１８を通じて公衆回線２０に画像データを送信することにより、ファクシミリ装置として作動する。
【００２３】
なお、図１において太線の矢印は画像データの流れを示しており、細線の矢印は制御信号または制御データの流れを示している。
【００２４】
ここで、定着装置２３の詳細について説明する。図２は、定着装置２３の要部を示す概略断面図である。図１および図２を参照して、定着装置２３は、定着に適した所定の温度まで加熱される筒状の熱ローラ２４と、熱ローラ２４と当接する円筒状の圧ローラ２５とを備える。圧ローラ２５は、弾性を有する。熱ローラ２４と圧ローラ２５とは所定の圧力でニップするよう当接している。図２中の領域２６でニップしている部分を示す。なお、定着時において、熱ローラ２４および圧ローラ２５はそれぞれ、図２中の矢印Ａ１、Ａ２で示す方向に回転している。
【００２５】
定着装置２３は、画像形成部１６からトナーによる画像が転写された用紙を図２中の矢印Ｂで示す方向に搬送し、熱ローラ２４と圧ローラ２５との間のニップしている領域２６に供給する。そして、定着に適した所定の温度まで加熱された熱ローラ２４および圧ローラ２５によりトナーを用紙に定着させる。
【００２６】
定着装置２３は、熱ローラ２４を加熱する加熱手段としてのヒータ２７を備える。ヒータ２７は、筒状の熱ローラ２４の内方側に設けられている。熱ローラ２４は、ヒータ２７により加熱される。熱ローラ２４は、ヒータ２７のオン、オフにより、所定の温度範囲内に維持される。なお、圧ローラ２５についても、当接する熱ローラ２４からの伝熱により、加熱される。
【００２７】
定着装置２３は、熱ローラ２４の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ２８を備える。サーミスタ２８は、熱ローラ２４の表面の一部と当接するように設けられている。サーミスタ２８は、熱ローラ２４の表面のうち、用紙の定着を阻害しない領域、例えば、熱ローラ２４の軸方向の端部側に設けられている。なお、熱ローラ２４の温度とサーミスタ２８の出力電圧値との関係を、図３に示す。図３を参照して、左列に示す熱ローラ２４の温度に対応して、サーミスタ２８の出力電圧値は右列に示すようになる。図３に示すテーブルに基づいて、制御部１１はヒータ２７のオン、オフを行い、熱ローラ２４の温度を制御する。
【００２８】
ここで、定着装置２３は、熱ローラ２４と圧ローラ２５とを分離する分離手段として、圧ローラ２５を移動させるモータ２９を備える。モータ２９を駆動させることにより、圧ローラ２５は、熱ローラ２４から離れる方向に移動する。具体的には、モータ２９を駆動させることにより、圧ローラ２５は、図２中の矢印ＩＩで示す紙面下方向に移動する。熱ローラ２４の位置は固定されているため、モータ２９を駆動させると、圧ローラ２５は熱ローラ２４から離れ、ニップしている領域がなくなる。そして、熱ローラ２４と圧ローラ２５との間に、図４に示すような間隔Ｌのすき間３０が形成される。このようにして、熱ローラ２４と圧ローラ２５とを分離する。モータ２９は、後述するモータ２９のオン信号により駆動される。
【００２９】
また、定着装置２３は、コンパレータ３２を有する高温検知回路３１ａを含む。図５は、コンパレータ３２を有する高温検知回路３１ａの一例を示す図である。図１〜図５を参照して、定着装置２３に含まれる高温検知回路３１ａにおいて、サーミスタ２８から出力された出力電圧値は、端子３３ａに入力される。そして、コンパレータ３２の一方側の端子３４ａに入力される。一方、コンパレータ３２の端子３４ｂ側には基準となる電圧値が入力される。高温検知回路３１ａは、サーミスタ２８からの出力電圧値と基準となる電圧値とをコンパレータ３２で比較し、サーミスタ２８からの電圧値と基準となる電圧値との関係が逆転すれば、端子３４ｃから所定の電圧値が出力され、端子３３ｂ側からモータ２９のオン信号が出力される。ここで、例えば、所定の温度として１８０℃、基準となる電圧値として、２．４１５Ｖを選択すると、サーミスタ２８の出力電圧値が２．４１５Ｖ以上か否かにより、熱ローラ２４の温度が１８０℃以上か否かを判断することができる。
【００３０】
すなわち、定着装置２３は、ソフトウェアを介さず、ハードウェアとしての高温検知回路３１ａのみによって、熱ローラ２４が１８０℃以上か否かを判断することができる。ここで、高温検知回路３１ａは、判断手段として作動する。また、定着装置２３は、ソフトウェアを介さず、ハードウェアとしての高温検知回路３１ａおよびモータ２９のみによって、熱ローラ２４と圧ローラ２５とを分離することができる。ここで、高温検知回路３１ａおよびモータ２９は、分離手段として作動する。
【００３１】
また、定着装置２３は、モータ２９を停止させるモータ停止回路３１ｂを含む。図６は、モータ停止回路３１ｂの一例を示す図である。図１〜図６を参照して、高温検知回路３１ａからのモータ２９のオン信号は、モータ停止回路３１ｂの端子３５ａから入力され、端子３５ｂから出力される。この場合、複数のトランジスタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃを介して、端子３５ｃから過電流検知信号が出力される。この過電流検知信号が出力されると、モータ２９のオフ信号が出力され、モータ２９の駆動が停止される。ここで、過電流検知信号は、熱ローラ２４と圧ローラ２５との間隔Ｌが所定の間隔に達したときに出力される。トランジスタ３６ａ〜３６ｃを含むモータ停止回路３１ｂは、熱ローラ２４と圧ローラ２５との間隔Ｌが所定の間隔に達したときに過電流検知信号が出力されるよう構成されている。すなわち、定着装置２３は、ソフトウェアを介さず、ハードウェアとしてのモータ停止回路３１ｂのみにより、モータ２９を停止させることができる。ここで、モータ停止回路３１ｂは、モータ停止手段として作動する。
【００３２】
次に、この発明の一実施形態に係るデジタル複合機１０において、熱ローラの温度が所定の温度以上となった場合について説明する。図７は、この場合における動作を示すフローチャートである。
【００３３】
図１〜図７を参照して、まず、ユーザの要求により、画像の形成を開始する。（図７において、ステップＳ１１、以下、ステップを省略する）。ここで、定着装置２３は、制御部１１により、所定の温度範囲となるよう制御されている。しかし、画像形成中に制御部１１が機内に蓄積された静電気等により暴走すると、ヒータ２７の制御ができなくなり、ヒータ２７の通電時間の超過等による熱ローラ２４の高温異常、すなわち、熱ローラ２４の温度が所定の温度よりも高くなる状態が発生する。
【００３４】
そうすると、サーミスタ２８からの出力電圧値が大きくなり、高温検知回路３１ａのコンパレータ３２において、端子３４ａ、３４ｂ間の電圧値が逆転する。ここで、コンパレータ３２の出力が変化する（Ｓ１２）。具体的には、コンパレータ３２からモータ２９のオン信号が出力される。このコンパレータ３２の出力の変化により、熱ローラ２４の温度が所定の温度よりも高いと判断する（Ｓ１３）。
【００３５】
モータ２９のオン信号が送信されると、モータ２９が駆動する。すなわち、モータ２９の駆動により、圧ローラ２５は、熱ローラ２４から離れる方向に移動し、熱ローラ２４と圧ローラ２５とは、図４に示すように分離する（Ｓ１４）。
【００３６】
その後、熱ローラ２４と圧ローラ２５とのすき間３０の間隔Ｌが所定の間隔に達すれば、モータ停止回路３１ｂによる過電流を検出し、モータ２９を停止させる（Ｓ１５）。
【００３７】
このように構成することにより、ＣＰＵの暴走等によって、熱ローラ２４の温度が所定の温度よりも高くなった場合でも、熱ローラ２４と圧ローラ２５とが分離しているため、圧ローラ２５の溶着を確実に防止することができる。したがって、制御不良による破損のおそれを低減することができる。この場合、ハードウェアのみによって、確実に破損のおそれを低減することができる。
【００３８】
また、このようなデジタル複合機１０についても、定着装置２３の制御不良による破損のおそれを低減することができる。
【００３９】
なお、上記した回路は一例であり、その他の構成の回路を用いて、ハードウェアのみにより熱ローラの温度が所定の温度よりも高いか否かを判断することにしてもよい。
【００４０】
また、上記の実施の形態においては、モータによって圧ローラを移動させ、熱ローラと圧ローラとを分離する構成することとしたが、これに限らず、圧ローラを固定とし、モータにより熱ローラを移動させて熱ローラと圧ローラとを分離するようにしてもよい。すなわち、熱ローラおよび圧ローラの少なくともいずれか一方を移動させる構成としてもよい。さらに、熱ローラと圧ローラの両方を互いに離れる方向に移動させるよう構成してもよい。
【００４１】
なお、上記の実施の形態において、熱ローラの温度が所定の温度以上であると判断すれば、ヒータの作動を停止させるようにしてもよい。すなわち、定着装置は、熱ローラの温度が所定の温度以上となっていると判断すれば、ヒータの作動を停止させる加熱停止手段を備えるよう構成してもよい。具体的には、上記した回路のようなハードウェア構成において、ヒータへの電圧の供給を停止する構成を設けるようにする。
【００４２】
また、上記の実施の形態においては、モータを駆動させて、熱ローラと圧ローラとを分離するようにしたが、これに限らず、例えば、弾性部材を用いて、熱ローラと圧ローラとを分離するよう構成してもよい。具体的には、弾性部材の弾性力により予め熱ローラと圧ローラとを当接させておき、熱ローラの温度が所定の温度以上であると判断すれば、弾性部材の弾性力を解除して、圧ローラを熱ローラから分離するような構成としてもよい。
【００４３】
なお、上記の実施の形態においては、回路は定着装置に備えられることとしたが、これに限らず、回路はデジタル複合機に備えられるよう構成してもよい。
【００４４】
また、上記の実施の形態においては、ヒータにより熱ローラを加熱することとしたが、これに限らず、他の加熱手段を用いて熱ローラを加熱することにしてもよい。また、サーミスタにより熱ローラの温度を検出することにしたが、これに限らず、他の温度検知手段により温度を検知することにしてもよい。
【００４５】
なお、上記の実施の形態においては、定着装置は、デジタル複合機に含まれる制御部で制御することにしたが、これに限らず、定着装置が独自に制御部を有し、この制御部により、定着装置全体を制御するよう構成してもよい。
【００４６】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明の一実施形態に係る定着装置を含むデジタル複合機の全体構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る定着装置の要部を示す概略断面図である。
【図３】熱ローラの温度とサーミスタの出力電圧値との関係を示す図である。
【図４】図２に示す定着装置のうち、熱ローラと圧ローラとが分離した状態を示す概略断面図である。
【図５】コンパレータを有する高温検知回路の一例を示す図である。
【図６】モータ停止回路の一例を示す図である。
【図７】この発明の一実施形態に係るデジタル複合機において、熱ローラの温度が所定の温度以上となった場合の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１０  デジタル複合機、１１  制御部、１２  ＤＲＡＭ、１３  操作部、１４  原稿送り装置、１５  画像読取り部、１６  画像形成部、１７  ハードディスク、１８  ＦＡＸ通信部、１９  ネットワークＩＦ部、２０  公衆回線、２１  ネットワーク、２２  パソコン、２３  定着装置、２４  熱ローラ、２５  圧ローラ、２６  領域、２７  ヒータ、２８  サーミスタ、２９  モータ、３０  すき間、３１ａ，３１ｂ  回路、３２  コンパレータ、３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ  端子、３６ａ，３６ｂ，３６ｃ  トランジスタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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