(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、長寿命であり、大きな突入電流を発生させず、カラー画像を記録媒体に溶融定着することが可能で、急激に昇温させても破壊することがなく、低電力駆動が可能で、電源ラインの大きな電圧変動を発生させることの無い定着装置を有する画像形成装置を提供する。また、取り扱いが容易であり、屋外等に持ち出して使用することの容易な画像形成装置を提供する。【解決手段】電子写真方式を用いて像担持体へ現像剤像を形成する画像形成手段と、像担持体へ搬送されるとともに像担持体上に形成された現像剤像を写し取る記録媒体と、前記記録媒体上の現像剤像を加熱溶融させて記録媒体上に定着させる定着手段と、可燃性ガスを供給するためのガス供給手段とを有する画像形成装置において、前記定着手段に対して前記可燃性ガスを燃焼させた燃焼熱を供給することで前記定着手段を加熱する構成。【選択図】        図１
2006010942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式を用いて像担持体へ現像剤像を形成する画像形成手段と、像担持体へ搬送されるとともに像担持体上に形成された現像剤像を写し取る記録媒体と、前記記録媒体上の現像剤像を加熱溶融させて記録媒体上に定着させる定着手段と、可燃性ガスを供給するためのガス供給手段とを有する画像形成装置において、前記定着手段に対して前記可燃性ガスを燃焼させた燃焼熱を供給することで前記定着手段を加熱することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着手段は、加熱部材と、加熱部材と摺動するフィルムと、前記フィルムを介して前記加熱部材と圧接して定着ニップを形成する加圧部材とを有し、前記加熱部材を加熱して前記定着ニップのフィルムと前記加圧部材の間で前記現像剤像を担持した前記記録媒体を挟持搬送し、加熱及び加圧することによって前記現像剤像を前記記録媒体に定着させる定着手段において、前記加熱部材を加熱する際、前記加熱部材に可燃性ガスを燃焼させた燃焼熱を直接的に供給して前記加熱部材を加熱することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記可燃性ガスの供給は、交換可能なカセットボンベに充填された可燃性ガスを供給することによって達成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記加熱部材に、ヒートパイプを用いることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
電子写真方式を用いて像担持体へ現像剤像を形成する画像形成手段と、像担持体へ搬送されるとともに像担持体上に形成された現像剤像を写し取る記録媒体と、前記記録媒体上の現像剤像を加熱溶融させて記録媒体上に定着させる定着手段と、前記定着手段に熱を供給して前記定着手段を加熱させるための熱伝達部材と、前記熱伝達部材に接続された被加熱部材と、前記被加熱部材を加熱するための加熱手段とを有する画像形成装置において、前記被加熱部材は前記熱伝達部材と比較して十分に大きな熱容量を有し、前記定着手段と前記加熱手段とをそれぞれ離れた位置に設置し、前記加熱手段によって前記被加熱部材を加熱することで、前記被加熱部材の熱は前記熱伝達手段を介して前記定着手段に間接的に供給されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記定着手段は、前記熱伝達部材と、前記熱伝達部材と摺動するフィルムと、前記フィルムを介して前記熱伝達部材と圧接して定着ニップを形成する加圧部材とを有し、前記定着手段を加熱して前記定着ニップのフィルムと前記加圧部材の間で前記現像剤像を担持した前記記録媒体を挟持搬送し、加熱及び加圧することによって前記現像剤像を前記記録媒体に定着させる定着手段において、前記定着手段を加熱する際、前記被加熱部材を前記加熱手段によって加熱することで、前記被加熱部材の熱が前記熱伝達部材を介して前記定着手段に伝達され、前記定着手段と前記加熱手段を離れた位置に設置して前記定着手段を間接的に加熱させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記加熱手段は、可燃性ガスを燃焼させた燃焼熱であり、前記燃焼熱を前記被加熱部材に供給することで前記被加熱部材を加熱させることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記可燃性ガスの供給は、交換可能なカセットボンベに充填された可燃性ガスを供給することによって達成されることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記熱伝達部材に、ヒートパイプを用いることを特徴とする請求項５から請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機・レーザビームプリンタ・ファクシミリ・マイクロフィルムリーダプリンタ・画像表示（ディスプレイ）装置・記録機等の画像形成装置において、電子写真・静電記録・磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により加熱溶融性の樹脂等よりなるトナーを用いて画像支持体としての被記録材（エレクトロファクスシート・静電記録シート・転写材シート・印刷紙等）の面に直接方式もしくは間接（転写）方式で形成した目的の画像情報に対応した未定着のトナー像に関して、該トナー像を担持している被記録材面に永久固着画像として加熱定着処理する加熱装置としての画像加熱定着装置は、熱ローラ方式の定着装置や、フィルム加熱方式を用いた定着装置、電磁誘導加熱（ＩＨＦ）方式を用いた定着装置が広く用いられている。
【０００３】
熱ローラ方式の定着装置を用いた画像形成装置としては、例えば、特許文献１が知られている。熱ローラ方式の定着装置は、発熱部材として、中空の加熱ローラ内にタングステンフィラメント及び不活性ガスを棒状のガラス管に封入したハロゲンヒータを内蔵したものが一般的である。そして、転写紙が接触して通過する加熱ローラの表面を所定温度に保持するようにハロゲンヒータの通電時間を電力制御装置で加熱制御する。ハロゲンヒータを内蔵させた加熱部材である定着ローラ（熱ローラ）と、加圧部材である加圧ローラを圧接させて加熱部としての定着ニップ部を形成させ、その定着ニップ部に未定着トナー画像を担持させた被記録材を導入して挟持搬送させることで、定着ニップ部において被記録材を定着ローラの熱で加熱して画像の熱定着を行う。
【０００４】
フィルム加熱方式の定着装置を用いた画像形成装置としては、例えば、特許文献２が知られている。フィルム加熱方式の定着装置は、発熱部材として、セラミックヒータが一般的に用いられる。セラミックヒータは例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の電気絶縁性・良熱伝導性・低熱容量のセラミック基板をヒータ基板とし、その面に銀パラジューム（Ａｇ／Ｐｄ）・Ｔａ２Ｎ等の通電発熱抵抗層をスクリーン印刷等で形成具備させ、さらに該通電発熱抵抗層形成面を薄肉ガラス保護層で覆ってなるものである。そのセラミックヒータ上には抵抗体（発熱体）パターンが形成されており、この抵抗体パターンに電流を流すことによってセラミックヒータは発熱する。発熱部材のセラミックヒータと、加圧部材の加圧ローラとの間に耐熱性フィルムを挟ませ、加熱部である定着ニップ部を形成し、該定着ニップ部に未定着トナー画像を担持させた被記録材を導入し、耐熱性フィルムと一緒に定着ニップ部を挟持搬送させることで、発熱抵抗体への通電により発熱するヒータの熱を、耐熱性フィルムを介して被記録材に与えることで被記録材を加熱して画像の熱定着を行う。
【０００５】
電磁誘導加熱（ＩＨＦ）方式の定着装置を用いた画像形成装置としては、例えば、特許文献３が知られている。電磁誘導加熱方式の定着装置は、電磁誘導発熱部材に磁界を印加して渦電流を生じさせてジュール熱で発熱させ、その発熱で被加熱材を加熱するもので、発熱体としての電磁誘導発熱部材は、回転金属ローラ、固定の金属板、金属フィルム等の形態にすることができる。磁界発生手段は励磁コイルが用いられる。発熱体である電磁誘導発熱部材の温度制御は、温度検出素子、一般に、サーミスタ感温素子を被加熱材の通紙部近傍において電磁誘導発熱部材に接触させて配置して電磁誘導発熱部材の温度を検出し、その検出温度情報に基づいて励磁コイルに対する給電系のスイッチング素子によってオンデューティ制御を行い電磁誘導発熱部材に目標の温度が得られるように制御している。
【特許文献１】特開平１０−１５３９２４公報
【特許文献２】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献３】特開平７−１８１８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱ローラ方式の定着装置としては、熱源としてハロゲンランプを使用しているものが一般的である。しかしながら、ハロゲンランプはガラス管の黒化現象が発生したり、内部のフィラメントの断線が発生したりすることによりハロゲンランプが使用不可能になってしまい、結果的に、ヒータの寿命がハロゲンランプの寿命によって決定されてしまうといった問題がある。また、ハロゲンランプの抵抗値は内部のフィラメント温度に依存しており、室温での抵抗値は連続通電時の１／１０程度であるため、フィラメントが冷えた状態でハロゲンヒータに通電した場合には使用時の約１０倍もの大きな突入電流が流れてしまうことにより、商用電源の電圧が一瞬低下して蛍光灯等がちらつくといった問題が発生する。
【０００７】
また、フィルム加熱方式の定着装置は発熱体としてセラミックヒータを使用しているものが一般的である。しかしながらセラミックヒータでは、カラー画像形成装置のように、イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの最大４層のトナーからなる厚い未定着トナー層を、十分に加熱溶融混色させて定着させるには熱量不足であるといった問題がある。さらに、セラミックヒータが冷えた状態で給電を開始して、短時間で所定の温度に達するように大きな電力を供給した場合に、セラミック基板の裏面（ヒータ体が配置されていない面）と、ヒータ体との間に大きな温度差が発生することによって、熱膨張に伴うメカ的ストレスによりセラミック基板が歪んだり、極端な場合には割れてしまったりするという問題がある。
【０００８】
また、電磁誘導加熱方式の定着装置は、加熱手段表面に温度分布むらが発生しやすく、例えば、被転写材の幅方向に対して中心部に相当する加熱手段表面の温度が高く、両端部に相当する加熱手段表面の温度が低くなる現象が起こり、画像濃度の安定した画像を得られないといった問題がある。
【０００９】
さらに、上記３つの方式による定着装置では、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する必要があるため、定着装置を十分に加熱するためには大電力を投入しなければならず、またその電力は、画像形成装置で画像形成動作をさせるために消費する電力の大部分を占めており、画像形成装置に供給する電源は十分に大きな電力容量を必要とされるため、低電力容量の電源装置から電力供給を行うことができず、また、家庭用一般コンセント（最大電流容量１５Ａ）から複数台の画像形成装置に電力を供給することは困難であった。
【００１０】
さらに、定着装置に電力を投入する場合や、逆に定着装置に投入している電力を遮断する場合に、大きな消費電力（電流）の変化による電源フリッカを発生させ、画像形成装置と同一の電源ラインに接続される電子機器に悪影響を与える危険性があった。
【００１１】
さらに、上記３つの方式による定着装置では、画像形成時に加熱装置によって一次的に（直接的に）定着装置を加熱して、定着装置を目標温度である定着温度まで到達させる構成であるため、定着装置が目標温度を超えてより高い温度までオーバーシュートしてしまうことにより、高度な温度検出機構や複雑な温度制御方法が必要であった。
【００１２】
本発明は、上記した従来技術の問題点を根本的に解決するものであり、本出願に係る第一、第二、第七の発明の目的は、長寿命であり、大きな突入電流を発生させず、カラー画像を記録媒体に溶融定着することが可能で、急激に昇温させても破壊することがなく、低電力駆動が可能で、電源ラインの大きな電圧変動を発生させることの無い定着装置を有する画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
また、本出願に係る第三及び第八の発明の目的は、取り扱いが容易であり、屋外等に持ち出して使用することの容易な画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
また、本出願に係る第四及び第九の発明の目的は、定着装置の加熱手段表面の温度をより均一化することで、さらに安定した画像を得ることのできる画像形成装置を提供することにある。
【００１５】
また、本出願に係る第五及び第六の発明の目的は、定着装置の温度制御を容易にさせ、高度な温度検出機構や複雑な温度制御方法を必要としない画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係る第一の発明は、電子写真方式を用いて像担持体へ現像剤像を形成する画像形成手段と、像担持体へ搬送されるとともに像担持体上に形成された現像剤像を写し取る記録媒体と、前記記録媒体上の現像剤像を加熱溶融させて記録媒体上に定着させる定着手段と、可燃性ガスを供給するためのガス供給手段とを有する画像形成装置において、前記定着手段に対して前記可燃性ガスを燃焼させた燃焼熱を供給することで前記定着手段を加熱することを特徴とする。
【００１７】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る第二の発明は、前記定着手段は、加熱部材と、加熱部材と摺動するフィルムと、前記フィルムを介して前記加熱部材と圧接して定着ニップを形成する加圧部材とを有し、前記加熱部材を加熱して前記定着ニップのフィルムと前記加圧部材の間で前記現像剤像を担持した前記記録媒体を挟持搬送し、加熱及び加圧することによって前記現像剤像を前記記録媒体に定着させる定着手段において、前記加熱部材を加熱する際、前記加熱部材に可燃性ガスを燃焼させた燃焼熱を直接的に供給して前記加熱部材を加熱することを特徴とする。
【００１８】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る第三及び第八の発明は、前記可燃性ガスの供給は、交換可能なカセットボンベに充填された可燃性ガスを供給することによって達成されることを特徴とする。
【００１９】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る第四及び第九の発明は、前記加熱部材に、ヒートパイプを用いることを特徴とする。
【００２０】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る第五の発明は、電子写真方式を用いて像担持体へ現像剤像を形成する画像形成手段と、像担持体へ搬送されるとともに像担持体上に形成された現像剤像を写し取る記録媒体と、前記記録媒体上の現像剤像を加熱溶融させて記録媒体上に定着させる定着手段と、前記定着手段に熱を供給して前記定着手段を加熱させるための熱伝達部材と、前記熱伝達部材に接続された被加熱部材と、前記被加熱部材を加熱するための加熱手段とを有する画像形成装置において、前記被加熱部材は前記熱伝達部材と比較して十分に大きな熱容量を有し、前記定着手段と前記加熱手段とをそれぞれ離れた位置に設置し、前記加熱手段によって前記被加熱部材を加熱することで、前記被加熱部材の熱は前記熱伝達手段を介して前記定着手段に間接的に供給されることを特徴とする。
【００２１】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る第六の発明は、前記定着手段は、前記熱伝達部材と、前記熱伝達部材と摺動するフィルムと、前記フィルムを介して前記熱伝達部材と圧接して定着ニップを形成する加圧部材とを有し、前記定着手段を加熱して前記定着ニップのフィルムと前記加圧部材の間で前記現像剤像を担持した前記記録媒体を挟持搬送し、加熱及び加圧することによって前記現像剤像を前記記録媒体に定着させる定着手段において、前記定着手段を加熱する際、前記被加熱部材を前記加熱手段によって加熱することで、前記被加熱部材の熱が前記熱伝達部材を介して前記定着手段に伝達され、前記定着手段と前記加熱手段を離れた位置に設置して前記定着手段を間接的に加熱させることを特徴とする。
【００２２】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る第七の発明は、前記加熱手段は、可燃性ガスを燃焼させた燃焼熱であり、前記燃焼熱を前記被加熱部材に供給することで前記被加熱部材を加熱させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本出願に係る第一、第二及び第七の発明によれば、定着装置の熱源として可燃性ガスを燃焼させた燃焼熱を利用するため、一般的にハロゲンランプを熱源として用いる熱ローラ方式で発生するような、ハロゲンランプが使用不可能になってヒータが寿命となってしまう問題や、ハロゲンランプのフィラメントが冷えた状態で大きな突入電流が発生する問題を防止することができる。
【００２４】
さらに、一般的にセラミックヒータを熱源として用いるフィルム加熱方式で発生するような、カラー画像形成における最大４層のトナーからなる厚い未定着トナー層を十分に加熱溶融混色させるには熱量不足であるといった問題や、セラミックヒータに短時間で大きな電力を供給したことによってセラミック基板が歪んだり、割れてしまう問題を防止することができる。
【００２５】
また、上記した熱ローラ方式やフィルム加熱方式で特有な問題を回避できる他に、さらに、従来の定着装置を加熱するためには、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する必要があったため、定着装置を十分に加熱するためには大電力を投入しなければならなかったものの、本発明によれば定着装置に熱源として電気エネルギーを供給する必要がないため、画像形成装置で画像形成動作をさせるために消費する電力を大幅に削減することができ、複数台の画像形成装置及び他の電気製品を単一の電源系統に接続することが可能となる。
【００２６】
さらに、定着装置に大電力を投入する必要がないため、従来の定着装置における、定着装置への電力投入時あるいは遮断時の電源フリッカを発生させることがなく、電源フリッカによって同一電源ラインに接続される電子機器に悪影響を与えることを防止することができる。
【００２７】
また、本出願に係る第三及び第八の発明によれば、画像形成装置の定着装置を加熱するために用いる可燃性ガスを、市販されているカセットボンベによって供給可能とすることで取り扱いを容易にし、さらに画像形成装置で必要とする電力を低電力容量の電源装置から供給することが可能となるため、例えば車載用インバータ等から電力を供給して屋外／外出先で使用することが可能となる。
【００２８】
また、本出願に係る第四及び第九の発明によれば、電磁誘導加熱方式の定着装置で発生しやすい、加熱手段表面における温度分布むらを防止できるため、濃度の安定した画像を得ることができるようになる。また、従来の定着装置のような、定着装置に幅の狭い小サイズの記録媒体を通紙された際に、定着装置の中心部だけが記録媒体に熱を奪われ、定着装置の両端の温度が上昇してしまう端部昇温現象を発生しにくくするため、通紙スピードを落とすことなく安定したスピードで安定した画像を供給することのできる画像形成装置を提供できる。
【００２９】
また、本出願に係る第五及び第六の発明によれば、熱源から伝達部材を介して定着装置に熱を供給するため、熱源の比熱を大きくし伝達部材の比熱を小さくして熱伝導率を高い構成とすることで、従来のような定着装置における目標温度を超えてより高い温度までオーバーシュートしてしまう問題を防止できるため、定着装置の温度制御を容易にし、複雑な温度検出機構や温度制御方法を必要としない画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下で、本発明を図面に示した形態例により詳細に説明する。本発明の画像形成装置は、電子写真プロセスを利用した作像部を備えたファクシミリ、プリンタ、デジタル複写機、光学式複写機等の画像形成装置に用いられるものであり、感光体上のトナー像の転写を受けた転写紙に対して少なくとも熱と圧力を加えることにより転写紙上にトナーを定着させる定着装置を搭載した画像形成装置に関するものである。
【実施例１】
【００３１】
図１〜図１０を用いて、以下で本発明における第一の実施例形態を説明する。図１は本発明の実施例形態におけるブロック図であり、画像形成装置Ａの動作全般を制御するプリンタエンジン制御部１４、トナー像を担持した転写紙にトナーを定着させるための定着器１３、定着器１３に熱を供給するためのガス燃焼室６、ガス燃焼室６に供給するガス流量等を検出／調節するためのガス流量検出部２４、その他プリンタの状態を検出するための各種センサ１５，１６，１７、異常状態をユーザに報知させるための警報装置１８、プリンタの状態を表示する表示装置１９、プリンタを動作させるためのプリンタ駆動部２２からなる。
【００３２】
図８は本発明の特徴を良く表した、定着器１３の加熱部分の概略構成図であり、定着器１３はトナー像を担持した転写紙７２にトナー像を溶融加圧定着させるための熱伝達部１０と筒状フィルム６１と加圧ローラ６２、及び加圧ローラ６２を回転駆動させるための定着ギア６３を有する。また、熱伝達部１０に熱を供給するためのガスバーナー８、ガスバーナー８に炎を点火するための点火装置１２、ガスバーナー８の炎を安定かつ継続させるための空気取り入れ口であるルーバー６４、ガスバーナー８と点火装置１２を内部に有し断熱材で外部に熱を発散させない構造であるガス燃焼室６、ガス燃焼室６内の温められた空気を外部に放出させるとともにガス燃焼室６内に空気を供給するためのファン１１から構成される。
【００３３】
また、図１０は本発明の第一の実施例形態であるガスボンベを使用した画像形成装置における、プリントコマンドを受け付けてからプリント紙を排出するまでの流れを示したフローチャートである。図１０の各ステップに従って以下で第一の実施例形態の詳細な説明を行う。
【００３４】
画像形成装置Ａへ電源が投入されるとプリンタエンジン制御部１４が起動し、まず初めにプリント動作上、画像形成装置Ａに問題が無いかどうか各種センサ出力のチェックが行われる。例えば、画像形成装置Ａに設置された開閉ドア部の開閉動作に伴ってＯＮ／ＯＦＦされるドア検出用センサ１６、画像形成装置Ａ内に滞留した転写紙７２の有無を検出する滞留紙検出用センサ１５、普通紙用カセット７３の転写紙７２の有無を検出するカセット紙有無センサ１７等の出力状態をチェックし、画像形成装置Ａの開閉ドアはきちんと閉じられているか、画像形成装置Ａ内に転写紙７２は滞留していないか、普通紙用カセット７３に転写紙７２は入っているか等をそれぞれ信号ラインｓ１９（以下省略してｓ１９と呼ぶ），ｓ２０，ｓ１８を介してチェックされる。プリンタエンジン制御部１４は各種センサの出力をチェックした結果、プリント動作上で特に問題がない場合には、ｓ２１を介してコントローラ２３にプリントレディ信号を送信し、画像形成装置Ａはプリントレディ状態へと移行する（ｓ１００）。
【００３５】
その後、画像形成装置Ａがプリントレディ状態にあり、コントローラ２３が外部に接続されたＰＣ等からプリントコマンドを受け取った場合には、コントローラ２３からプリンタエンジン制御部１４へｓ２２を介してプリントコマンドが送信され、画像形成装置Ａはプリント動作を開始する（ｓ１０１）。
【００３６】
プリンタエンジン制御部１４はプリントコマンドを受け取ると、画像形成装置Ａにガスボンベ２がセットされ確実に固定されているかどうかｓ２を介して確認を行う（ｓ１０２）。ガスボンベ２が固定されていない場合にはプリントコマンドは保留され、ガスボンベ２の固定が確認されるまで画像形成装置Ａはプリント動作を待機する。ガスボンベ２は、例えばカセットコンロ等で用いられる汎用カセットボンベを使用し、ガスボンベ２の内部にはＬＰガス（液化石油ガス、以下省略してガスと呼ぶ）が充填されている。
【００３７】
ガスボンベ２の固定方法の一例を図２に示す。ガスボンベ２はガスボンベロック部材３１によって確実に固定された状態では（図２−（ａ））、ガスボンベ２内のガスはガス噴出口を通してガス流量検出器３に供給することができる。また、ユーザによりガスボンベロック部材３１が解除されるとロック機構が（１）の方向に移動し、ガスボンベ２の噴出口がガス供給路から解除されてガスの供給が完全に停止する。また、ガスボンベロック部材３１は、画像形成装置Ａによって検出した状態によって（例えば異常時）、自動的に解除される構成となっている。
【００３８】
ガスボンベ２の内部の燃料は図２に示されるように気相と液相に分かれており、Ｌ字型のパイプによって気体状態のガスのみを取り出すように作られている。ガスボンベ２を横にした状態で使用した場合に、ガスボンベ２の装着方向を誤ると燃料が液体の状態で噴出することがあり、不完全燃焼や火災の原因となる場合があるため、Ｌ字型パイプが垂直上方向に向くようにガスボンベ２を装着する必要がある。通常、ガスボンベ２のガス噴出口付近の板金に切り込みが入れられ、Ｌ字型パイプが垂直上方向を向いて装着される仕組みとなっている。
【００３９】
ここで、ガスボンベ２内部のガスは高温になると圧力が異常に上昇してガスボンベ２が破裂する恐れがあるため、ガスボンベ２の装着部にガスボンベ温度検出装置３０を設け、ガスボンベ２の温度が異常に上昇したことをプリンタエンジン制御部１４が（ｓ３を介して）検出した場合には、ｓ１を介してガスボンベロック部材３１のロックを解除し、ｓ１７を介して警報装置１８で警告音を発生させてユーザに注意を促すとともに、ｓ１６を介して表示装置１９で警告内容を表示してユーザに異常内容を報知する。
【００４０】
ガスボンベ２が確実に固定されていた場合には、プリンタエンジン制御部１４からｓ１２を介してガス燃焼室６のファン１１が回転駆動され、ルーバー６４を通してガス燃焼室６への空気の送り込みを開始する（ｓ１０３）（図８を参照）。ファン１１は回転することにより、ガス燃焼時の空気（酸素）供給と、ガス燃焼室６内の暖気を排出することで昇温を防止するという２つの重要な役割があるため、ファン１１が回転をしなかった場合には不完全燃焼や火災の原因となることが考えられる。その危険を回避するため、プリンタエンジン制御部１４はファン１１が回転していることを（ｓ１３を介して）確認し、ファン１１が回転していないことを検出した場合にはｓ１を介してガスボンベロック部材３１のロックを解除し、ｓ１７を介して警報装置１８で警告音を発生させてユーザに注意を促すとともに、ｓ１６を介して表示装置１９で警告内容を表示してユーザに異常内容を報知する。
【００４１】
プリンタエンジン制御部１４はｓ１２を介してファン１１の回転を確認できた場合には、ｓ７を介してガスボンベ元栓４を開放する（ｓ１０４）。
【００４２】
ここで、ガスボンベ元栓４の一例を図３に示す。ガスボンベ元栓４はユーザによって人手操作で開閉する構成としても全く問題はない。本実施例ではより安全性の高い画像形成装置を提供する目的で、ガスボンベ元栓４も自動で開閉できる構成とした。図３（ｂ）がガスボンベ元栓４を閉じた状態である。図３に示されるように、鉄心４０に巻きつけたコイル４１に（２）の方向の電流を流すことで、永久磁石４２を引き離す方向に力が印加され、ガスボンベ元栓４を閉じた状態を維持することができる。ガスボンベ元栓４には、材料として例えばステンレス鋼でできた円錐形状の弁を使用し、永久磁石には例えばネオジム・ボロン・ニッケルを使用する。
【００４３】
ガスボンベ元栓４を開放する場合には、図３（ａ）に示されるように、コイル４１に（２）と逆方向の（１）方向に電流を流し、永久磁石４２を引き寄せてガスボンベ元栓４を開栓する。ガスボンベ元栓４が開くと、ガス流量調節器５へガスを供給することが可能となる。また、ガスボンベ元栓４を開こうとして開かない場合、あるいはユーザが手動操作によってガスボンベ元栓４を閉めている場合には、ｓ８を介してプリンタ制御部１４にその情報が伝えられ、表示装置１９にガスボンベ元栓４が開かない旨を表示してユーザに報知する。
【００４４】
また、ガスボンベ元栓４の構成としては図４のような例も考えられる。図４（ｂ）はガスボンベ元栓４を閉じた状態である。図４に示されるように、永久磁石４２の周りに巻きつけたコイル４１に（２）の方向の電流を流すことで、永久磁石４２に（３）方向の力が加わりガスボンベ元栓４が閉じた状態を維持する。ガスボンベ元栓４を開く場合には、図４（ａ）に示されるように、コイル４１に（２）と逆方向の（１）方向に電流を流すことで永久磁石４２に（４）方向の力が加わり、ガスボンベ元栓４が開栓する。
【００４５】
ここで、コイル４１に流す電流の向きを適宜逆転する方法としては、ステッピングモータ等で使用される、図５に示すような電気回路を用いることができる。図５において、コイル４１に関して（１）の方向に電流を流そうとする場合には、トランジスタ５１ａ（Ｔｒ１）とトランジスタ５１ｄ（Ｔｒ４）をオンし、トランジスタ５１ｂ（Ｔｒ２）とトランジスタ５１ｃ（Ｔｒ３）をオフにする。コイル４１に流れる電流は電流検出用抵抗５３によって検出され、コンパレータ等を用いて所定の電流値で安定するように制御される。コイル４１に（１）の方向に電流が流れている状態で、電流を（２）の方向に切り換える場合には、トランジスタ５１ａ（Ｔｒ１）とトランジスタ５１ｄ（Ｔｒ４）をオフにし、トランジスタ５１ｂ（Ｔｒ２）とトランジスタ５１ｃ（Ｔｒ３）をオンさせる。トランジスタの切り換えからしばらくの間、コイル４１に蓄えられたエネルギーは（１）の方向に電流を流し続けようとし、ダイオード５２ｂ（Ｄ２）とダイオード５２ｃ（Ｄ３）を介してコンデンサ５４に回生される。回生後、コイル４１には（２）方向の電流が流れ、流れる電流は電流検出用抵抗５３によって検出され、コンパレータ等を用いて所定の電流値で安定するように制御される。コイルの電流を（２）方向から（１）方向に切り換える際のエネルギーの回生は、ダイオード５２ａ（Ｄ１）とダイオード５２ｄ（Ｄ４）を用いて行われる。
【００４６】
ガスボンベ元栓４が開くと、プリンタエンジン制御部１４内のガスバーナー定着器制御部２１はｓ９を介してガス流量調節器５によってガス流量を調節する（ｓ１０５）。ｓ１０５におけるガス流量調節は、ガスバーナー８に点火する目的で行うためガス流量は多い方が都合がよいため、ここでは、ガスバーナー定着器制御部２１にて制御可能な最大ガス流量とする。ガス流量調節器５としては、例えばピエゾ素子（圧力素子）を採用したピエゾバルブを使用することができる。
【００４７】
ピエゾ素子は電気エネルギーを機械運動である直線移動に直接変換するものである。電気的にはコンデンサと同等の性質があり、伸張過程において電気エネルギーを吸収し（蓄え）、一旦伸張すればそれを維持するための電気エネルギーは必要とせず、収縮過程で蓄えた電気エネルギーを外部に放出する。また、ピエゾ素子を用いたピエゾアクチュエータは、アクチュエータの中で最も早い応答性を位置決め素子で数ミリ秒の高速応答性を有し、さらに、印加電圧の変化を滑らかな伸張変化に変換するため無限の分解能を有する。従って、ガス流量を正確／迅速にコントロールすることができるため、本実施例で用いるのに最適なガス流量調節器であると考える。ちなみに、ピエゾアクチュエータは各種ガス・プロセス・コントロールに一般的に用いられているのはもちろんのこと、半導体製造装置や核融合チャンバー、イオン研究、プラズマ研究等にも用いられている。ピエゾバルブの制御電圧は、通常数ボルト〜数百ボルトの直流電圧信号を入力することでバルブ開度の調節を行うことができる。本実施例において使用するピエゾバルブとしては、例えば、ＤＣ０〜５Ｖでバルブ開度を調節できるエステック社のＰＶ−１０００のようなものもある。ガス流量調節は、ガスバーナー定着器制御部２１からガス流量調節器５へｓ９を介して所望の電圧値が入力され、ガス流量調節はアナログ的に行われる。
【００４８】
また、ここでガス流量検出器３についても説明をしておく。ガス流量検出器３としては、例えば、マスフローメータを使用することができる。マスフローメータと上述したピエゾバルブを組み合わせることで、容易にガス流量を調節／制御することが可能となる。すなわち、マスフローメータにより、マスフローメータを通過するガス流量が検出され、検出されたガス流量は電圧信号としてガスバーナー定着器制御部２１にｓ４を介して伝送される。ガスバーナー定着器制御部２１はその電圧値からガス流量を認知し、現在のガス流量に対するガス流量の増減を、ｓ９を介して所定の電圧値を入力することでガス流量調節器５のバルブを調節して行う。本実施例において使用するマスフローメータとしては、例えば、エステック社のＳＥＦ−６４７０があり、これを使用した場合には、ガス流量だけでなくバルブの開閉状態や、異常時のアラーム出力も取り出せるため、ｓ５及びｓ６を設けてこれを介し、バルブ開閉信号とアラーム出力信号をガス流量検出器３からガスバーナー定着器制御部２１に伝送し、異常時のユーザへの警告等に利用することもできる。また、本実施例ではガス流量検出器３とガス流量調節器５を分割して説明を行ったものの、ガス流量検出／調節器として両者は一括であっても全く問題はなく、マスフローコントローラとして製品化もされている。（例えば、エステック社  ＳＥＣ−６４７０等）
ガス流量調節器５によって流量を調節されたガスがガスバーナー８へ供給されると、点火装置１２により火花放電が発生され、ガスバーナー８のガス噴出口へ点火される。点火信号はｓ１１を介して行われる（ｓ１０６）。
【００４９】
点火装置１２としては、例えば、給湯器やテーブルコンロ、暖房機などのガス器具に一般的に用いられている圧電点火装置を使うことができる。圧電点火装置は、ハンマーで圧電素子に打撃を与え、バーナー近傍に設けられている点火プラグとバーナーの間に火花放電を生じさせて点火を行うものである。
【００５０】
圧電点火装置を利用した点火装置１２の詳細の構造としては、例えば、実公昭６３−３００４３号公報に記載されているような方法を用いることができる。上記公報では、外箱の内部に筒状の内箱を挿入し、外箱の内部に戻しバネを配置し、内箱の内部にハンマーバネを配置している。そして、戻しバネにより外箱が押し上げられて内箱が外箱の一端に係止された状態では、ハンマーの両側に突出するハンマーピンが内箱の切り欠きを介して外箱のＬ字溝の底部に係止されてハンマーが外箱に対してロックされ、外箱が押し下げられると、ハンマーピンが内箱の切り欠きの傾斜面に当接してハンマーがハンマーバネを捩じりつつ周方向に回転することにより、ハンマーピンが外箱のＬ字溝の底部から外れてロックが解除されるようロック機構が構成されている。そして、操作ボタンを介して外箱を押し下げると、ハンマーのロックが解除されて、ハンマーが当て金を介して圧電素子を強打して火花を発生する構成となっている。
【００５１】
点火装置１２により火花放電が発生されると、ガスバーナー８のガス噴出口へ確実に点火されてガスが燃焼されたかどうか確認する（ｓ１０７）。この点火確認は、例えば、ガス流量検出器３とフィルム温度検出部２０を利用して、ガス供給がなされているにも関わらず熱伝達部１０の温度が上昇しない場合に未点火とすることができる。また、他の手段としては、点火確認装置２５として火炎検出器を用いて直接的に行うこともでき、この場合、点火が行われたか否かの情報は点火確認装置２５からガスバーナー定着器２１へｓ２３を介して行われる。火炎検出器としては、例えば、ＩＨＩ社のμＦＲのようなものがある。μＦＲは広角視野と狭角視野の二つのレンズで収集した火炎情報を合成して一本の光ファイバーで増幅器まで伝送し、火炎情報を分波器にて可視域と赤外域に分波してそれぞれ個別に火炎有無を判定して、その組み合わせで総合判定を行うものである。
【００５２】
ここで、ガスバーナー８への点火が成功しない場合にはガスボンベ２内のＬＰガスが切れていること、点火装置１２で火花を発生できないこと等、様々な原因が考えられる。その原因として、ガスボンベ２内のＬＰガスが全て使用され、ガスボンベ２が空になっている可能性が一番高いと考えられるため、本実施例においてはユーザにガスボンベ２の交換を促す処理が行われる。すなわち、ガス流量調節器５によるガス供給がストップし（ｓ１２３）、ガスボンベ元栓４を閉じ（ｓ１２４）、ガスボンベ固定装置１が解除され（ｓ１２５）、表示装置１９によりユーザにガスボンベ２のガス切れを報知する（ｓ１２６）。
【００５３】
ガスバーナー８への点火がなされた場合には、ガスバーナー８へ供給する空気量が調節される。空気量の調節は、ｓ１０を介してガスバーナー定着器制御部２１から空気量調節器９へ伝達される（ｓ１０８）。先のｓ１０６で行ったガスバーナー８への点火した時点では、空気中にガスを噴出して燃焼させた赤火式燃焼である。赤火式燃焼では、ガスバーナー８の炎は橙赤色となって燃焼し、この場合のガスと空気の混合は炎の周囲の空気中から拡散混合によって行われる。燃料がブタンガスやプロパンガスの場合には炎の最高温度は比較的低く約９００℃である。従って、ガスバーナー８への点火が終了した際には、より炎の最高温度の高いブンゼン式燃焼に切り換えた方が良い。ブンゼン式燃焼は、ガスをガスバーナー８から噴出させるエネルギーで空気孔から自動的に空気を吸引して、ガスバーナー８の混合管２６の中でガスと空気の混合ガスを作り出し、混合ガスを燃焼させるものである。ブンゼン燃焼の炎の色は強力な青色となり、ブタン・プロパンガスの場合は赤火式燃焼の２倍の約１８００℃となる。
【００５４】
本実施例では、ブンゼン燃焼を行うためにブンゼン式バーナーを用いたガスバーナー８を使用する。ここで、ブンゼン式バーナーを使用するのは、第一に構造が簡単で故障しにくいこと、第二に炎の調節が容易である為に制御しやすいこと、第三に構造上、逆火や爆発の恐れが無い等の特長があるためである。
【００５５】
ガスバーナー８の具体的な構成例を図６と図７に示す。図６はガスバーナー８の概略図であり、図７はガスバーナー８の断面図である。ｓ１０６でガスバーナー８に点火された時点では、空気量調節器９の位置は図７（ａ）に示される位置に配置されており、混合管２６に空気が供給されず赤火式燃焼となっている。空気量調節器９を図７（ｂ）に示される（１）方向に移動して混合管２６に空気が流れ込むように空気孔を設けると、混合管２６内にはガスと空気の混合ガスが生成され、ガスバーナー８はブンゼン式燃焼を行うことになる。空気量調節器９の位置によって、混合管２６に供給される空気量を適宜調節できるため、空気量調節器９はガス流量検出器３によって検出されたガス流量に応じて最適な空気量を供給できる位置に配置される。すなわち、空気量調節器９はガス流量に対応した所定の位置に配置されることになる。空気量調節器９の位置はガスバーナー定着器制御部２１によって、ｓ１０を介して制御される。本実施例では、混合ガスを生成するための酸素の供給をブンゼン式で行ったものの、例えば、画像形成装置Ａに酸素ボンベを搭載できる構造にし、酸素ボンベからガスバーナー８の混合管２６に供給する酸素流量をピエゾバルブで調節して混合ガスを生成し、この混合ガスを燃焼させる全一次空気式燃焼によってガスバーナー８の炎を燃焼させてもよい。
【００５６】
ガスバーナー８がブンゼン式燃焼を開始すると、プリンタエンジン制御部１４によって、定着ギア６３と接合されているプリンタ駆動部２２内の加圧ローラ駆動用モータ（図示しない）がｓ１５を介して回転され（ｓ１０９）、熱伝達部１０及び筒状フィルム６１の加熱を開始する。筒状フィルム６１の加熱は、ガスバーナー８の炎と熱伝達部１０によって行われる。
【００５７】
熱伝達部１０としては、熱伝導率の高い金属である銅、アルミニウム、鉄等を使用する。金属の中でも銅の熱伝導率は非常に高く、その値は０．９４（Ｃａｌ／ｃｍ・℃・秒）である。さらに、銅は比熱が０．０９２（Ｃａｌ／ｇ・℃）と小さいため、熱伝達部１０全体を素早く均一に温めることができる。また、アルミニウムも熱伝導率が０．５３（Ｃａｌ／ｃｍ・℃・秒）と高いため、熱伝達部１０の部材として使用できる。但し、アルミニウムは比熱が０．２１５（Ｃａｌ／ｇ・℃）と銅に比べて高いため、銅の場合よりも熱伝達部１０が昇温するのに時間を要することになる。また、熱伝達部１０を比較的高温度まで昇温させる必要がある場合には、高温に強い鉄を使用することもできる。鉄の比熱は０．１１（Ｃａｌ／ｇ・℃）と低いため温まりやすい。（鉄の熱伝導率は０．１８（Ｃａｌ／ｃｍ・℃・秒））熱伝達部１０を昇温させて筒状フィルム６１に熱を伝える際の、目標設定温度や目標時間に応じて上記金属を適宜選定する。また、熱伝達部１０の形状は円柱状である必要は必ずしもなく、熱伝達部１０の温度均一性をはかるために円錐状であったり、その他特殊な形状であっても全く問題はない。
【００５８】
また、ガス燃焼室６に関して、ガスバーナー８に点火されてガスが燃焼されるとガス燃焼室６内は比較的高温となるため、炎の輻射熱がガス燃焼室６の外に漏れないようにガス燃焼室６には断熱材を用いる構成が好ましい。断熱材としては、例えば、熱硬化性材料であるタイモルドや加工性に優れたセラミックファイバー断熱材を使用する。
【００５９】
筒状フィルム６１の温度情報はフィルム温度検出部２０によって検出され、定着器１３からｓ１４を介してプリンタエンジン制御部１４に送られる。プリンタエンジン制御部１４は、その温度情報から最適なガスバーナー８の火力（ガス流量と空気流量）を決定する。すなわち、ガスバーナー定着器制御部２１を介して、ガス流量調節器５のバルブを調節してガス流量を調節するとともに、空気量調節器９の空気取り入れ孔を調節することで空気流量を調節してガスバーナー８の火力を調節する。ガスバーナー８の火力はガスバーナー定着器制御部２１によって適宜調節され、筒状フィルム６１は所定温度（定着温度である約１８０℃）を目標に昇温制御される（ｓ１１０）。
【００６０】
ガスバーナー定着器制御部２１によってガスバーナー８の火力が調節される中、プリンタエンジン制御部１４は筒状フィルム６１の温度が所定温度まで達したかどうか、フィルム温度検出部２０からの温度情報をもとに確認を行う（ｓ１１１）。
筒状フィルム６１が所定温度まで到達しない場合には、ガスボンベ２内のＬＰガスが全て使用され、ガスボンベ２が空になっている可能性が高いと考えられるため、ユーザにガスボンベ２の交換を促す処理が行われる。すなわち、空気量調節器９の空気量調節孔が閉じられガスバーナー８への空気の供給をストップし（ｓ１２２）、ガス流量調節器５によってガス供給がストップされ（ｓ１２３）、ガスボンベ元栓４を閉じて（ｓ１２４）ガスボンベ固定装置１が解除され（ｓ１２５）、表示装置１９によりユーザにガスボンベ２のガス切れが報知される（ｓ１２６）。
【００６１】
筒状フィルム６１が所定温度まで達した場合、画像形成装置Ａは転写紙７２を給紙して画像形成動作を開始する（ｓ１１２）。すなわち、プリンタエンジン駆動部１４からプリンタ駆動部２２内の給紙用駆動装置（図示しない）を始動する命令がｓ１５を介して行われ、給紙用駆動装置が作動して転写紙７２を給紙する。
【００６２】
図９は画像形成装置Ａの一例であり、図９を用いて画像形成プロセスに関する説明を簡単に行う。
【００６３】
画像形成装置Ａは、スキャナユニット７０から画像情報に基づいた情報光をドラム形状の感光体ドラム７１ヘ照射して感光体ドラム７１上に潜像を形成し、その潜像を現像剤（以下「トナー」という）で現像してトナー像を形成する（ｓ１１３）。
【００６４】
トナー像の形成に関しては、プロセスカートリッジＢ内の感光層を有する感光体ドラム７１を回転し、一次帯電器の帯電ローラ８６ヘ電圧印加して前記感光体ドラム７１の表面を一様に帯電し、帯電した感光体ドラム７１に対してスキャナユニット７０からのレーザ光を露光して潜像を形成し、該潜像を現像器８７によって現像することで実現される。そして前記トナー像の形成と同期して、ピックアップローラ７４及びこれに圧接する圧接部材７５を用いて、普通紙用カセット７３から記録媒体である転写紙７２を一枚ずつ分離給送すると共に（手差し給紙用ピックアップローラ８５によって手差しトレイ８４からの手差し給送も可能）、搬送ローラ７６、レジストローラ７７等からなる搬送手段７８で転写紙７２を搬送し、かつ、プロセスカートリッジＢ内の感光体ドラム７１に形成したトナー像を、転写ローラ７９に前記トナー像と逆極性の電圧を印加することによって転写紙７２に転写し、感光体ドラム７１に残留したトナーはクリーニング装置８８によって除去される。
【００６５】
トナー像を担持した転写紙７２を転写紙搬送ベルト８０によって定着器１３へと搬送される。定着器１３は加圧ローラ６２と、熱伝達部１０を内部に有する筒状フィルム６１からなり、通過する転写紙７２を加熱及び圧力を印加してトナー像を転写紙７２に溶融定着する（ｓ１１４）。そして転写紙７２を排出ローラ８１，８２で搬送して排出部８３へ排出する如く構成している（ｓ１１５）。
【００６６】
なお、前記プロセスカートリッジＢは、電子写真感光体である感光体ドラム７１と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものである。ここでプロセス手段としては、例えば感光体ドラム７１を帯電させる一次帯電器である帯電ローラ８６、感光体ドラム７１に形成された潜像を現像する現像器８７、感光体ドラム７１表面に残留するトナーを除去して感光体ドラム７１をクリーニングするためのクリーニング装置８８等がある。
【００６７】
次に、画像形成装置Ａはコントローラ２３から受け付けたプリントコマンドで要求されたプリントジョブが終了したかどうか確認する（ｓ１１６）。プリントジョブが終了してない場合、画像形成装置Ａはプリント動作を継続するため、再び筒状フィルム６１を所定温度に制御しつつ要求されたプリント作業を続行する（ｓ１１０）。
【００６８】
プリントジョブが完了した場合には、プリンタエンジン制御部１４及びガスバーナー定着器制御部２１は、空気量調節器９の空気量調節孔を閉じてガスバーナー８への空気の供給をストップし（ｓ１１７）、ガス流量調節器５のバルブを閉じてガスの供給をストップし（ｓ１１８）、ガスボンベ元栓４を閉じてガスバーナー８の炎の消火を行う（ｓ１１９）。
【００６９】
上記ステップ（ｓ１１７〜ｓ１１９）が行われることでガスバーナー８の炎は当然消火するはずである。しかしながら、安全のためにプリンタエンジン制御部１４はガスバーナー８の炎が確実に消えているかどうか確認を行う（ｓ１２０）。ガスバーナー８の消火確認は、例えば、ガス流量検出器３のガス流量が零になっているかどうか、あるいは、点火確認装置２５としてｓ１０７で記載したような火炎検出器を用いて火炎有無を直接的に検出することで行うことができる。
【００７０】
プリンタエンジン制御部１４はガスバーナー８の炎が消火されていないと検出した場合には、直ちに、リンタエンジン制御部１４はガスボンベ２のガスボンベ固定装置１を解除し（ｓ１２７）、警報装置１８を用いてユーザに異常を認知させ、表示装置１９に異常に関する情報を表示してユーザに警告を行う（ｓ１２８）。
【００７１】
ガスバーナー８の炎が消えている場合には、プリンタエンジン制御部１４はプリンタ駆動部２２内の加圧ローラ駆動用モータを停止し、ｓ１２を介してファン１１の停止を行う（ｓ１２１）。以上をもって、画像形成装置Ａのプリント動作は完了する。
【００７２】
なお、本実施例では可燃性ガスの供給手段としてガスボンベ（カセットボンベ）を用いたものの、都市ガス等のガス配管から供給する構成としてももちｒん問題はない。
【実施例２】
【００７３】
図１１及び図１２を用いて、以下で本発明における第二の実施例形態を説明する。基本的な構成は第一の実施例と同様であるため、ここでは第一の実施例と異なる点のみを説明する。
【００７４】
図１１は本発明の実施例形態におけるブロック図であり、画像形成装置Ａの動作全般を制御するプリンタエンジン制御部１４、トナー像を担持した転写紙にトナーを定着させるための定着器１３、定着器１３に熱を供給するためのガス燃焼室６、ガス燃焼室６に供給するガス流量等を検出／調節するためのガス流量検出部２４、その他プリンタの状態を検出するための各種センサ１５，１６，１７、異常状態をユーザに報知させるための警報装置１８、プリンタの状態を表示する表示装置１９、プリンタを動作させるためのプリンタ駆動部２２からなる。第一の実施例と比較し、蓄熱部７を設けている点が異なる。
【００７５】
図８は本発明の特徴を良く表した、定着器１３の加熱部分の概略構成図であり、定着器１３はトナー像を担持した転写紙７２にトナー像を溶融加圧定着させるための筒状フィルム６１と加圧ローラ６２、及び加圧ローラ６２を回転駆動させるための定着ギア６３を有する。また、筒状フィルム６１に熱を供給するための熱伝達部１０、熱伝達部１０に熱を供給するための蓄熱部７、蓄熱部７に熱を供給するためのガスバーナー８、ガスバーナー８に炎を点火するための点火装置１２、ガスバーナー８の炎を安定かつ継続させるための空気取り入れ口であるルーバー６４、ガスバーナー８と点火装置１２と蓄熱部７を内部に有し断熱材で外部に熱を発散させない構造であるガス燃焼室６、ガス燃焼室６内の温められた空気を外部に放出させるとともにガス燃焼室６内に空気を供給するためのファン１１から構成される。
【００７６】
本実施例において、ガスバーナー８の炎の熱を、蓄熱部７を介して間接的に熱伝達部１０に伝える構成とする第一の理由は、熱伝達部１０として温度均一性の高いヒートパイプを用いるためであり、後述するヒートパイプは最高１８００℃の高温にさらす事ができないからである。もちろん、高温に耐え得るヒートパイプが存在すれば、第一の実施例の熱伝達部。
【００７７】
第二の理由としては、間接加熱方式では筒状フィルム６１の温度を緩やかに上昇させることができるため、筒状フィルム６１の昇温のオーバーシュートを防止することができ、さらに、第一の実施例に記載したような熱伝達部１０に対する直接加熱方式と比較して、温度コントロールを容易にできるからである。
【００７８】
本実施例では、ガスバーナー８がブンゼン式燃焼を開始すると、プリンタエンジン制御部１４によって、定着ギア６３と接合されているプリンタ駆動部２２内の加圧ローラ駆動用モータ（図示しない）がｓ１５を介して回転され筒状フィルム６１の加熱を開始する。筒状フィルム６１の加熱は、ガスバーナー８の炎と蓄熱部７と、熱伝達部１０によって行われる。
【００７９】
ここで、蓄熱部７としては、蓄熱式電気暖房器等で使用されている蓄熱材を使用することができる。蓄熱材として、酸化鉄を使用した酸化鉄蓄熱材（Ｆｅ３Ｏ４，Ｆｅ２Ｏ３等）やマグネシア蓄熱材（ＭｇＯ−９０）を使用する。マグネシア蓄熱材は高融点材料（約２６００℃）であり、酸化鉄蓄熱材と異なり熱サイクルによる強度劣化も無いため長期間使用することができるため、マグネシア蓄熱材を使用することが好ましい。また、熱伝導率が酸化鉄蓄熱材よりも高く（Ｆｅ２Ｏ３の比熱：０．６５Ｊ／ｇ・Ｋ，ＭｇＯ−９０の比熱：０．９４Ｊ／ｇ・Ｋ）、低温状態での熱の取り出しが良いため、本実施例で使用するトナー像定着時における定着温度（約１８０℃）において使用する場合には非常に適した蓄熱材である。
【００８０】
また、熱伝達部１０としては、電子機器や通信機器の冷却、最近ではパソコンのＣＰＵ冷却等でよく使用されているヒートパイプを用いる。ヒートパイプは液体の蒸発と凝縮の潜熱を利用した閉ループの伝熱素子で、小さな温度差で大量の熱輸送を可能とする材料である。ヒートパイプは、内部が高真空である管状の金属製コンテナ（銅，ステンレス，アルミ，鋼等）、管内を高速で熱伝達する作動液（代替フロン，メタノール，水等）、毛細管現象により作動液を還流させるウィック（銅極細線型，金属メッシュ型，グルーブ型等）で構成される。ヒートパイプは銅と比較して約２００倍の熱伝導率を有し、かつ、温度均一性に非常に優れた部材であるため、例えば、定着器１３に幅の狭い小サイズの転写紙７２が通紙された際に発生する筒状フィルム６１の端部昇温問題（筒状フィルム６１の中心部だけが転写紙７２に熱を奪われ、筒状フィルム６１の両端の温度が上昇してしまう現象）を防止する効果も得られるため、本発明を実施するにあたって適した部品として使用することができる。
【００８１】
以上説明した構成とすることで、第一の実施例に比較して、さらに温度均一性が高く、温度調節制御の行いやすい定着器を備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第一の実施例に係る画像形成装置のブロック図である。
【図２】本発明の第一の実施例に係るガスボンベの設置方法を説明する図である。
【図３】本発明の第一の実施例に係るガスボンベ元栓の第一の開閉方法を説明する図である。
【図４】本発明の第一の実施例に係るガスボンベ元栓の第二の開閉方法を説明する図である。
【図５】本発明の第一の実施例に係るガスボンベ元栓を開閉させるための電気回路の一例を表す図である。
【図６】本発明の第一の実施例に係るガスバーナーの外観図を表す図である。
【図７】本発明の第一の実施例に係るガスバーナーの断面図、及び燃焼方法を説明する図である。
【図８】本発明の第一の実施例に係る定着器構成を表す図である。
【図９】本発明の第一の実施例に係る画像形成装置の構成を表す図である。
【図１０】本発明の第一の実施例に係る画像形成装置の画像形成プロセスを説明するためのフローチャート図である。
【図１１】本発明の第二の実施例に係る画像形成装置のブロック図である。
【図１２】本発明の第二の実施例に係る定着器構成を表す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１  ガスボンベ固定装置（ロック機構）
２  ガスボンベ
３  ガス流量検出器
４  ガスボンベ元栓
５  ガス流量調節器
６  ガス燃焼室
７  蓄熱部
８  ガスバーナー
９  空気量調節器
１０  熱伝達部
１１  ファン
１２  点火装置
１３  定着器
１４  プリンタエンジン制御部
１５  滞留紙検出用センサ
１６  プリンタカバー検出用センサ
１７  カセット紙有無検出用センサ
１８  警報装置
１９  表示装置
２０  フィルム温度検出部
２１  ガスバーナー定着器制御部
２２  プリンタ駆動部
２３  コントローラ
２４  ガス流量検出部
２５  点火確認装置
２６  混合管
３０  ガスボンベ温度検出装置
３１  ガスボンベロック部材
４０  鉄心
４１  コイル
４２  永久磁石
５１ａ〜５１ｄ  トランジスタ（Ｔｒ１〜Ｔｒ４）
５２ａ〜５２ｄ  ダイオード（Ｄ１〜Ｄ４）
５３  電流検出用抵抗
５４  コンデンサ
６１  筒状フィルム
６２  加圧ローラ
６３  定着ギア
７０  スキャナユニット
７１  感光体ドラム
７２  転写紙
７３  普通紙用カセット
７４，８５  ピックアップローラ
７５  圧接部材
７６  搬送ローラ
７７  レジストローラ
７８  搬送手段
７９  転写ローラ
８０  転写紙搬送ベルト
８１，８２  排出ローラ
８３  排出部
８４  手差しトレイ
８６  帯電ローラ
８７  現像器
８８  クリーニング装置
Ａ  画像形成装置
Ｂ  プロセスカートリッジ
【図１】
2006010942.tif 000003
【図２】
2006010942.tif 000004
【図３】
2006010942.tif 000005
【図４】
2006010942.tif 000006
【図５】
2006010942.tif 000007
【図６】
2006010942.tif 000008
【図７】
2006010942.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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