(57)【要約】【課題】  本発明は定着ローラ及び加圧ローラの永久変形等の劣化を防止することが可能な定着装置を使用した画像形成装置の提供を目的とする。【解決手段】  加熱手段２４７を有する定着ローラ２４１と、加熱手段２４７を有し、前記定着ローラ２４１と圧接する加圧ローラ２４２と、前記定着ローラ２４１への前記加圧ローラ２４２の圧接及び圧接解除を行う圧接手段２７と、該圧接手段を制御して加圧ローラの圧接及び圧接解除を行う圧接制御手段４５と、画像形成装置内の異常を検知する異常検知手段４４と、を有し、前記異常検知手段４４が異常を検知した場合に、前記圧接制御手段４５は加圧ローラ２４２の圧接を解除すると共に前記加熱手段２４７の通電をオフにする構成とした。【選択図】図１
2005062491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段を有する定着ローラと、
加熱手段を有し、前記定着ローラと圧接する加圧ローラと、
前記定着ローラへの前記加圧ローラの圧接及び圧接解除を行う圧接手段と、
該圧接手段を制御して加圧ローラの圧接及び圧接解除を行う圧接制御手段と、
画像形成装置内の異常を検知する異常検知手段と、を有し、
前記異常検知手段が異常を検知した場合に、前記圧接制御手段は加圧ローラの圧接を解除すると共に前記加熱手段の通電をオフにすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置は、前記定着ローラの中央部と端部に設けられ、表面温度を検知する複数の温度検知手段と、
前記加圧ローラの中央部と端部に設けられ、表面温度を検知する複数の温度検知手段と、を有し、
前記異常検知手段が前記温度検知手段が検知した温度が異常な値であると判断した場合に、前記圧接制御手段は加圧ローラの圧接を解除すると共に前記加熱手段の通電をオフにすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成装置は表示部を有し、前記圧接制御手段は加圧ローラの圧接を解除した場合に前記表示部に加圧ローラの圧接を解除した旨のメッセージを表示することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記圧接手段はカムであることを特徴とする請求項１から３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】
本発明は定着装置を備えてなる画像形成装置に関し、特に定着ローラと加圧ローラの圧接及び圧接解除が可能な定着装置を備えてなる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機及びレーザービームプリンタといった画像形成装置は、転写紙に転写されたトナー像を溶融し転写紙に定着させる定着装置を有している。定着装置はトナーを加熱溶融する円筒形の定着ローラと定着ローラにニップする同じく円筒形の加圧ローラを有しており、定着ローラ及び加熱ローラは、円筒形の中心部分にハロゲンヒータ等の加熱手段が設けられている。また、定着装置には定着ローラと加熱ローラの表面温度を検知する温度検知手段があり、温度検知手段によって検知された温度が予め決められた正常値の範囲から外れている場合、画像形成処理を中断し加熱手段の通電を遮断するように構成されている（例えば特許文献１、特許文献２）。
【特許文献１】特開平１１−１９０９５８号公報  （図２、図４）
【特許文献２】特開２００２−３７２８７９号公報  （段落２１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、カラー画像形成装置等、一部の画像形成装置のローラにはゴムローラが使用されているため常時圧接状態にあると、定着ローラと加圧ローラとのニップ部分に永久変形が発生してしまう。
【０００４】
そこで、本発明は定着ローラ及び加圧ローラの永久変形等の劣化を防止することが可能な定着装置を使用した画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、加熱手段を有する定着ローラと、加熱手段を有し、前記定着ローラと圧接する加圧ローラと、前記定着ローラへの前記加圧ローラの圧接及び圧接解除を行う圧接手段と、該圧接手段を制御して加圧ローラの圧接及び圧接解除を行う圧接制御手段と、画像形成装置内の異常を検知する異常検知手段と、を有し、前記異常検知手段が異常を検知した場合に、前記圧接制御手段は加圧ローラの圧接を解除すると共に前記加熱手段の通電をオフにすることを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載の画像形成装置は、前記画像形成装置は、前記定着ローラの中央部と端部に設けられ、表面温度を検知する複数の温度検知手段と、前記加圧ローラの中央部と端部に設けられ、表面温度を検知する複数の温度検知手段と、を有し、前記異常検知手段が前記温度検知手段が検知した温度が異常な値であると判断した場合に、前記圧接制御手段は加圧ローラの圧接を解除すると共に前記加熱手段の通電をオフにすることを特徴としている。
【０００７】
請求項３記載の画像形成装置は、前記画像形成装置は表示部を有し、前記圧接制御手段は加圧ローラの圧接を解除した場合に前記表示部に加圧ローラの圧接を解除した旨のメッセージを表示することを特徴としている。
【０００８】
請求項４記載の画像形成装置は、前記圧接手段はカムであることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る画像形成装置は、加熱手段を有する定着ローラと、加熱手段を有し、前記定着ローラと圧接する加圧ローラと、前記定着ローラへの前記加圧ローラの圧接及び圧接解除を行う圧接手段と、該圧接手段を制御して加圧ローラの圧接及び圧接解除を行う圧接制御手段と、画像形成装置内の異常を検知する異常検知手段と、を有し、前記異常検知手段が異常を検知した場合に、前記圧接制御手段は加圧ローラの圧接を解除すると共に前記加熱手段の通電をオフにする構成としたことで、定着ローラ及び加圧ローラの永久変形を防止することができる。
【００１０】
請求項２に係る画像形成装置は、前記画像形成装置は、前記定着ローラの中央部と端部に設けられ、表面温度を検知する複数の温度検知手段と、前記加圧ローラの中央部と端部に設けられ、表面温度を検知する複数の温度検知手段と、を有し、前記異常検知手段が前記温度検知手段が検知した温度が異常な値であると判断した場合に、前記圧接制御手段は加圧ローラの圧接を解除すると共に前記加熱手段の通電をオフにすることで、定着ローラ又は加圧ローラの温度異常で画像形成処理が中断した場合に圧接解除が可能となり、定着ローラ及び加圧ローラの永久変形を防止できる。
【００１１】
請求項３に係る画像形成装置は、前記画像形成装置は表示部を有し、前記圧接制御手段は加圧ローラの圧接を解除した場合に前記表示部に加圧ローラの圧接を解除した旨のメッセージを表示する構成とすることで、操作者に画像形成処理の中断理由を知らせることができる。
【００１２】
請求項４に係る画像形成装置は、前記圧接手段はカムであることとすることで、加圧ローラの圧接及び圧接解除が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に本発明の定着装置及び画像形成装置を、図面を基に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置の構成を示す図である。図１に示すカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置であり、原稿自動搬送手段３０、画像読取装置６０、画像書込装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、定着装置２４、ベルト状の中間転写体６、給紙手段２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ、搬送系２２等を有するものである。
【００１４】
原稿自動搬送手段３０は両面又は片面の原稿ｄを自動搬送する手段である。画像読取装置６０は、移動式光学系により画像情報が読み取られる装置で、原稿載置台上から給送される多数枚の原稿ｄの内容を、３枚の可動ミラー６０Ｃで反射し、集光レンズ６０Ｂにより、ＣＣＤからなる撮像素子６０Ａに結像して読み取る。
【００１５】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像形成体としての像担持体１Ｙの周囲に配置された帯電装置２Ｙ、画像書込装置３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング装置８Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像形成体としての像担持体１Ｍ、帯電装置２Ｍ、画像書込装置３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング装置８Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像形成体としての像担持体１Ｃ、帯電装置２Ｃ、画像書込装置３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング装置８Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、像形成体としての像担持体１Ｋ、帯電装置２Ｋ、画像書込装置３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング装置８Ｋを有する。帯電装置２Ｙと画像書込装置３Ｙ、帯電装置２Ｍと画像書込装置３Ｍ、帯電装置２Ｃと画像書込装置３Ｃ及び帯電装置２Ｋと画像書込装置３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。
中間転写体６は、無端状のベルトであり、複数のローラにより張架され、回動可能に支持されている。
【００１６】
撮像素子６０Ａ上に結像した画像情報の信号は、図示しない画像処理部に送られる。画像処理部は、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書込装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに各色ごとの信号を送る。
【００１７】
画像書込装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋでは、レーザ光源としての半導体レーザを用い、半導体レーザが出射した光ビームはポリゴンミラーなどの光学要素により走査光ビームに形成されて被走査体としての像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに入射し、各色の静電潜像を形成する。
【００１８】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に１次転写装置としての転写装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ内に収容された記録紙ＰＥは、給紙手段２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃにより給紙され、搬送系２２を経て、レジストローラ２３でタイミングを合わせて２次転写装置としての転写装置７Ａに搬送され、記録紙ＰＥ上にカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された記録紙ＰＥは、定着装置２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００１９】
一方、転写装置７Ａにより記録紙ＰＥにカラー画像を転写した後、記録紙ＰＥを分離した中間転写体６は、クリーニング装置８Ａによりクリーニングされる。
【００２０】
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにそれぞれ新規トナーを補給するトナー補給手段である。
【００２１】
図２は定着装置の概略構成図である。定着装置２４は、定着ローラ２４１、加圧ローラ２４２を有している。さらに、定着ローラ２４１に設けられた２つの温度検知手段２４３，２４４及び加圧ローラ２４２に設けられた２つの温度検知手段２４５，２４６がある。トナーＴを転写された記録紙ＰＥは、トナーＴが転写された面を上向きにした状態で定着ローラ２４１と加圧ローラ２４２とのニップ点Ｎに搬送される。記録紙ＰＥがニップ点Ｎを通ることで、トナーＴが溶融し記録紙ＰＥに定着する。
【００２２】
定着ローラ２４１及び加圧ローラ２４２は、共に熱伝導率の高い金属製の円筒の外側にゴム層を設けたものであり、円筒の内部にはハロゲンヒータ等の加熱手段２４７，２４７を有している。温度検知手段２４３，２４５は接触型の温度センサであり、温度検知手段２４４，２４６は非接触型の温度センサとなっている。
【００２３】
図３は本発明の定着装置の構成を示す斜視図である。定着ローラ２４１及び加圧ローラ２４２の表面は、記録紙ＰＥが通過する通紙領域Ａと記録紙ＰＥが通過しない非通紙領域Ｂとに分けられている。接触式の温度検知手段２４３，２４５は、接触式温度検知手段２４３，２４５によってローラ２４１，２４２に傷がついてもよいように、定着ローラ２４１及び加圧ローラ２４２の端部にある非通紙領域Ｂに取り付けられている。また、定着ローラ２４１及び加圧ローラ２４２の中央部にある通紙領域Ａには、定着不良の原因となる傷をつけないように、非接触式の温度検知手段２４４，２４６が記録紙ＰＥの搬送の邪魔にならないように設けられている。このように、ひとつのローラに複数の温度検知手段を設けることでローラの表面温度を正確に検知することが可能となる。
【００２４】
加圧ローラ２４２は、定着ローラ２４１よりも長くなっており、長くなった部分に加圧ローラ２４２を定着ローラ２４１に圧接するための圧接手段２７が取り付けられている。図３では、圧接手段２７としてカム２７１とカム２７１を矢印方向へ回転させるモータ２７２とを用いている。モータ２７２を駆動させることによってカム２７１が回転し、その回転に連動して加圧ローラ２４２が上下することにより、定着ローラ２４１と加圧ローラ２４２の圧接及び圧接解除が行われる。
【００２５】
なお、図3では圧接手段２７としてカム２７１とモータ２７２を使用しているが、このような実施例に限定するものではなく、ソレノイドでも圧接及び圧接解除が可能である。
【００２６】
図４は、本発明の画像形成装置のブロック図である。全体制御部４１は画像形成装置内の各装置を制御するためのものであり、図示しないＣＰＵ及び記憶装置等から構成されている。
【００２７】
表示部４２は画像形成装置の前面に取り付けられた液晶等の表示装置であり、画像形成装置の現在の動作モードやエラーメッセージ等を表示するものである。操作部４３は表示部４２の隣に配置されており、画像形成枚数の入力等をするためのテンキーや、画像形成開始を画像形成装置に指示するボタン等がある。
【００２８】
異常検知手段４４は、定着ローラ２４１と加圧ローラ２４２に設けられた温度検知手段２４３，２４４，２４５，２４６が検知した温度データを受け取り、それぞれの温度が適正な範囲にあるか、加熱手段２４７のオン又はオフが必要かどうかといった判断を行うものである。また、異常検知手段４４は、紙詰まりや用紙切れといった画像形成装置内の各装置の異常も検知する。
【００２９】
圧接制御手段４５は、圧接手段２７の駆動して加圧ローラ２４２を定着ローラ２４１に圧接又は圧接解除の制御を行うものである。定着ローラ２４１及び加圧ローラ２４２は常時圧接していると、圧接部分のゴム層が永久変形してしまうため、画像形成を行っていない場合には圧接を解除しておく必要がある。画像形成を行っていない場合には、正常に画像形成が完了した場合と、何らかの異常が発生して画像形成処理が中断した場合がある。画像形成処理が中断する場合としては、定着ローラ２４１又は加圧ローラ２４２の温度異常が発生して中断する場合及び、紙詰まりや用紙切れといった定着装置２４以外の装置の異常による中断等がある。
【００３０】
図５は、画像形成処理の手順を示すフローチャートである。図５のフローチャートは操作部４３から画像形成する部数や画像形成モード等の設定がされ、画像形成開始のボタンを押されることによって実行される。
【００３１】
フローチャートが実行されると、圧接制御手段４５は圧接手段２７を制御して、加圧ローラ２４２を定着ローラ２４１に圧接する（Ｓ０１）。次に全体制御部４１によって、指定された画像形成モードと画像形成部数で画像を形成する（Ｓ０２）。操作部４３から入力された指定枚数分の画像形成が完了したら、圧接制御手段４５は圧接手段２７に、加圧ローラ２４２の圧接を解除するように指示する（Ｓ０３）。このように定着ローラ２４１と加圧ローラ２４２の圧接を最小限度にすることで、両ローラの永久変形を防止できる。
【００３２】
図６は異常検知手段が定着装置の温度異常を検知したときの手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、図５に示した画像形成処理（Ｓ０２）の中で実行される。まず、異常検知手段４４は定着ローラ２４１及び加圧ローラ２４２に設けられた温度検知手段２４３，２４４，２４５，２４６から各ローラの表面温度を取得し（Ｓ１１）、その値が予め決められた温度範囲にあるかどうかを判定する（Ｓ１２）。取得した温度が決められた範囲にある場合には処理を終了する。取得した温度が決められた範囲外にある場合には、加熱手段２４７の通電を遮断し（Ｓ１３）、圧接制御手段４５が加圧ローラ２４２の圧接を解除する（Ｓ１４）。温度検知手段２４３，２４４が検知した温度が共に決められた範囲外にある時は、定着ローラ２４１の温度異常と判断でき、温度検知手段２４５，２４６が共に決められた範囲外の温度を検知した場合には、加圧ローラ２４２の温度異常と判断できる。一方、４つある温度検知手段２４３，２４４，２４５，２４６のうちのいずれか１つが範囲外である場合等は、温度検知手段２４３，２４４，２４５，２４６の故障であると判断できる。そして、加圧ローラ２４２の圧接を解除した後、現在処理中の画像形成処理を中断し（Ｓ１５）、定着装置２４で温度異常が発生した旨のメッセージを表示部４２に表示する（Ｓ１６）。
【００３３】
図７は、定着装置以外の個所で異常が発生した場合の手順を示すフローチャートである。これは、図５のＳ０２で示した画像形成処理中に実行されるものである。異常検知手段４４は、紙詰まり等の検知を行う図示しない検知手段からの信号を受け取り、画像形成処理中に紙詰まりや用紙なし等の画像形成処理を継続できない異常が発生したかどうかを判断する（Ｓ２１）。異常が検知されなかった場合はそのまま本フローチャートは終了する。異常を検知した場合には、加熱手段２４７の通電を遮断し（Ｓ２２）、圧接制御手段４５が加圧ローラ２４２の定着ローラ２４１への圧接を解除する（Ｓ２３）。次に画像形成処理を中断し（Ｓ２４）、表示部４２に画像形成を中断した旨のエラーメッセージを表示する（Ｓ２５）。
【００３４】
なお、上記実施例ではカラー画像形成装置を例に説明をしたが、本発明はモノクロ画像形成装置にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】定着装置の概略構成図である。
【図３】本発明の定着装置の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の画像形成装置のブロック図である。
【図５】画像形成処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】異常検知手段が定着装置の温度異常を検知したときの手順を示すフローチャートである。
【図７】定着装置以外の個所で異常が発生した場合の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
２４                                  定着装置
２７                                  圧接手段
４２                                  表示部
４４                                  異常検知手段
４５                                  圧接制御手段
２４１                                定着ローラ
２４２                                加圧ローラ
２４３，２４４，２４５，２４６        温度検知手段
２４７                                加熱手段
２７１                                カム
【図１】
2005062491.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005062491.tif 000007
【図６】
2005062491.tif 000008
【図７】
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