(57)【要約】【課題】画像定着部のメンテナンスを行う際、作業者が常に安全に作業を行うことができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】被記録シートに対し、画像形成部で画像を形成する画像形成部と、被記録シートに熱や圧力を与え上記画像形成部で形成された画像を定着させる画像定着部を備え、上記画像定着部が画像形成装置に対して取出し可能に構成された画像定着部取出し制御部を備えた画像形成装置において、画像定着部内の予め決められた部分の温度を検出する少なくとも１つの温度検出手段と、画像定着部を画像形成装置から取り出せなくすることが可能な画像定着部保持手段を備え、画像定着部の１箇所又は複数箇所の部分の温度が所定温度以下の時に、画像定着部が画像形成装置から取り出すことが可能であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録シートに対し、画像形成部で画像を形成する画像形成部と、被記録シートに熱や圧力を与え上記画像形成部で形成された画像を定着させる画像定着部を備え、上記画像定着部が画像形成装置に対して取出し可能に構成された画像定着部取出し制御部を備えた画像形成装置において、
画像定着部内の予め決められた部分の温度を検出する少なくとも１つの温度検出手段と、画像定着部を画像形成装置から取り出せなくすることが可能な画像定着部保持手段を備え、画像定着部の１箇所又は複数箇所の部分の温度が所定温度以下の時に、画像定着部が画像形成装置から取り出すことが可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像定着部は金属のカバーで覆われており、金属カバー上又はその近傍に金属カバーの温度検出手段を備え、金属カバーが所定温度以下になった時、画像定着部が画像形成装置から取り出すことが可能であ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】
前記画像定着部は、熱源保持する定着ローラと、該定着ローラの表面の温度を検出可能な温度検出手段を備え、画像定着部の熱源を保持するローラの表面が所定温度以下になった時、画像定着部が画像形成装置から取り出すことが可能であ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４】
前記画像定着部は、熱源保持する定着ローラを備え、該定着ローラは金属製の軸部から構成されており、定着ローラの軸部表面の温度を検出可能な温度検出手段を備え、画像形成部の熱源を保持するローラの軸部が所定温度以下になった時、画像定着部が画像形成装置から取り出すことが可能であ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５】
フック手段を備え、且つ、画像定着部には、被フック部を備え、画像定着部の１箇所又は複数箇所が所定温度より高い時、画像定着部の被フック部を画像形成装置のフック手段がフックすることで、画像定着部を取り出すことができないようにしたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像定着部には画像定着部の取り出し時に使用する画像定着部取出し把手部を備え、該画像定着部取出し把手部を使用可能状態にする把手押し出し手段を備え、画像形成装置が所定温度以下の時、上記把手押し出し手段が作動し、上記画像定着部取出し把手部が使用できる状態になることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
画像定着部取り出し可否表示手段を備え、画像定着部が取出し可能な状態にあるか否かを表示可能であることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像定着部に画像定着部取出しスイッチと、画像定着部冷却手段を備え、前記画像定着部取出しスイッチを押下された際、画像定着部を冷却する画像定着部取出しモードを行った後、画像定着部が取り出し可能となることを特徴とする請求項１〜７の何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、電子写真複写機、マイクロ機器、レーザービームプリンタ等の画像形成装置、特に被記録シートに対して画像を形成し、熱や圧力を与えることにより被記録シート上に形成された画像を定着させる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の画像形成装置では、被記録シートに対し、画像形成部でトナー像を形成し、画像定着部で該トナー像に対し熱や圧力を与えることにより被記録シートに画像を定着させるようになっている。このような画像形成装置において、画像定着部は、画像の定着を行う定着ローラは高圧で圧接され、更に、定着ローラはヒータにより熱を与えられ、高温になっている。このため、定着ローラは、劣化が激しく、比較的短周期でのメンテナンスが余儀なくされており、メンテナンス性を良くするため、画像定着部のみを取り出してメンテナンスできるようにする等の工夫がなされている。
【０００３】
しかしながら、従来の取り出し可能な画像定着部は、定着ローラのみならず、その周辺部分も高温になっているため、点検、修理等のメンテナンスを行う際には、事故防止の観点からも熱に対して十分に注意を払う必要があった。又、熱のみに注意が払われると、高温の定着部が常温に温度低下するまで待つ必要があり、作業効率が悪化することがあった。
【０００４】
そこで、特許文献１〜３等において、メンテナンス時に画像定着部をファンによって冷却することが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】実開平２−１３４５６４号公報
【特許文献２】特開平５−１９７２３５号公報
【特許文献３】特開平１１−２１９０９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、冷却のみでは、作業効率の向上は望めても、最終的な作業開始のタイミングは作業者に委ねることになり、不注意により作業者自身が事故に遭遇することがあった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、画像定着部のメンテナンスを行う際、作業者が常に安全に作業を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、被記録シートに対し、画像形成部で画像を形成する画像形成部と、被記録シートに熱や圧力を与え上記画像形成部で形成された画像を定着させる画像定着部を備え、上記画像定着部が画像形成装置に対して取出し可能に構成された画像定着部取出し制御部を備えた画像形成装置において、
画像定着部内の予め決められた部分の温度を検出する少なくとも１つの温度検出手段と、画像定着部を画像形成装置から取り出せなくすることが可能な画像定着部保持手段を備え、画像定着部の１箇所又は複数箇所の部分の温度が所定温度以下の時に、画像定着部が画像形成装置から取り出すことが可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高温になる定着装置を取り出してメンテナンスを行う画像形成装置において、定着装置が或る程度冷却されないと取り出せない構成にしたため、作業者が不注意により定着装置を取り出し、高温部に触れることにより発生する事故を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る画像形成装置たるデジタル複写機１について説明する。
【００１１】
原稿Ｓｍがトレイ５１に載置され、複写機１の動作が開始されると、自動原稿読み取り装置５０は原稿を露光部Ｇに搬送する。そして、図１の紙面水平方向に対して移動自在に支持された原稿照明ランプ５２の露光により得られた、原稿の有するアナログ形態の画像情報がＡ／Ｄ変換を行うＣＣＤ２によりデジタル形態の画像情報に変換された後、複数のデジタル情報が記憶可能である画像メモリ３に蓄積され記憶される。こうして、原稿上の画像は全て読み取られ、デジタル情報に変換され、画像メモリ３に記憶される。
【００１２】
上記複写機１にあっては、上記複写機１に備えられた諸装置の駆動等を制御する制御機構４が、予め設定されている制御シーケンス等に則り、被記録シートに形成され記録されるべき転写画像の基となるデジタル形態の画像情報を画像メモリ３から呼び出して、潜像担持体たる感光体ドラム５の外周面上に、与えられたデジタル形態の画像情報に応じた静電潜像を形成するレーザユニット６へと出力する。
【００１３】
従って、上記制御機構４により画像メモリ３からデジタル形態の画像情報を入力されたレーザユニット６は、入力されたデジタル形態の画像情報に応じてレーザＬａを変調して発光し、幾つかの軌道変更を経て、感光体ドラム５の外周面へと照射する。
【００１４】
一方、上記感光体ドラム５は、レーザユニット６によるレーザ照射前に、予め、帯電手段たる一次帯電器７により外周面の電位分布の一様化が図られるようになっており、以って、レーザユニット６からのレーザＬａの照射により、上記外周面上には、与えられたデジタル形態の画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００１５】
次に、上記感光体ドラム５の外周面上に形成された静電潜像は、所定のタイミングにて現像手段たる現像装置８から現像剤を付与されることにより、与えられたデジタル形態の画像情報に応じた顕像へと現像される。
【００１６】
一方、給紙手段たる給紙カセット１０，１１に収納されている被記録シートは、１枚ずつ給紙され、給紙パス１２内を搬送され、感光体ドラム５と転写帯電器９との間に形成される転写領域Ｚへと搬送される。
【００１７】
次に、上記感光体ドラム５の外周面上に形成された顕像は、転写手段たる転写帯電器９から例えばコロナ放電等を受けることにより、所定のタイミングにて搬送された被記録シートに対し、１枚の被記録シートの一方の面上に転写され、与えられたデジタル形態の画像情報に応じた未定着状態の転写画像（未定着像）として記録される。
【００１８】
次に、上記未定着像を一方の面上に担持した被記録シートは、複写機１に備えられた搬送ベルト１３により、転写領域Ｚから、熱供給及び圧力付与にて定着を行う定着装置１４に回動自在に軸支され、且つ、互いに圧接自在に支持された２つのローラ、即ち、円筒状に形成された定着手段たる定着ローラ１５と、円柱状に形成された加圧手段たる加圧ローラ１６との間に形成される定着ニップ部Ｎへと搬送される。
【００１９】
次に、上記定着ニップ部Ｎへと達した被記録シートは、定着ローラ１５の中空部に設けられた熱供給源としてのヒータ１３からの熱供給と、加圧ローラ１６からの圧力付与とにより、未定着像が軟化して溶融し、カラー転写にあっては、混色して所望に発色して定着される。
【００２０】
こうして、被記録シートに画像が形成され、画像が形成された被記録シートは、シート排出ローラ１７により複写機１外部へと排出される。
【００２１】
上記デジタル複写機１において、定着装置１４は、上記定着ローラ１５、加圧ローラ１６、ヒータ１３等を有しており、その外周部がカバー１０１，１０２等により略覆われた状態で、デジタル複写機１から着脱可能となっている。定着装置１４においては、定着ローラ１５の中空部に設けられたヒータにより、定着ローラ１５が加熱されて高温になるが、それに伴ってその周囲部も高温になるため、その外周部を覆う金属カバー１０１には植毛等が施され、外部から触れる際の安全性に配慮されている。更に、定着装置１４の上記金属カバー１０１には、温度センサ１０３を備えている。
【００２２】
上記温度センサ１０３は定着装置１４の最も高温になる金属カバー１０１の温度を測定することができる。又、定着ローラ１４上にも定着ローラの温度を測定する温度センサ１０４を備え、定着ローラ表面の温度を測定することができる。更に、定着ローラの金属軸部には温度センサ１２０が備えられており、定着ローラの金属軸部の温度を測定することができるようになっている。
【００２３】
図１の定着装置１４の近傍には排熱ファン１０６が取り付けられており、定着装置１４周囲の温度が上がり過ぎることを防止している。このとき、複写機１の外部にあるフレッシュエアを機内に取り入れると、定着装置が冷え過ぎてしまい、温度が安定しなくなってしまうため、排熱ファン１０６は通常、熱を複写機１から排出する方向に回転している。
【００２４】
本実施の形態において、作業者が、上記定着装置１４の点検、修理、寿命部品交換等のメンテナンス作業を行う場合、作業者は、定着装置取出しスイッチ１０５を作動させる。すると、デジタル複写機１の制御部は、その信号に基づき定着装置取出しシーケンスを行い、定着装置１４が取り出せるようにする。
【００２５】
定着装置取出しシーケンスをフローチャート( 図５) に基づいて説明する。
【００２６】
定着装置取出しスイッチ１０５が作動される（Ｓｔｅｐ１）と、定着ローラ１４内のヒータ３０への通電が遮断され、加熱が停止される（Ｓｔｅｐ２）。これで、定着装置の温度上昇は停止する。
【００２７】
その後、排熱ファン１０６逆回転を始める（Ｓｔｅｐ３）。つまり、通常状態では、上記説明したように、排熱ファン１０６は、装置内の熱を装置外部へ排出する方向に回転しているが、逆回転することで、装置外部のフレッシュエアを装置内部に取り入れ、急速に定着装置を冷却するようになっている。
【００２８】
冷却の方法にもよるが、定着装置内に各温度センサの時間推移は図６のグラフに示すようになっている。図６は縦軸に温度、横軸に経過時間を示す。グラフ上でａは温度センサ１０３の値、ｂは温度センサ１２０の値、ｃは温度センサ１０４の値を示す。
【００２９】
定着装置１４の冷却が開始されると、定着装置１４の金属カバー上ある温度センサ１０３により、金属カバーの温度ｔ１のモニタが開始される（Ｓｔｅｐ４）。この温度ｔ１が作業者が触れても事故に至らない程度の温度Ｔ１に達するまで、監視が続けられる。一般に金属は樹脂よりも熱伝導性が高いため、樹脂より低温でも事故に至る場合がある。このため、金属部の温度をモニタする必要がある。又、カバー部は、定着装置を取り外した時、最初に触れる部分であるため、第１にモニタすることが必要である。
【００３０】
金属カバーの温度ｔ１が所定温度Ｔ１より低い温度に達すると、温度センサ１０４により定着ローラ表面温度ｔ２が所定温度Ｔ２に達するまで、監視続けられる（Ｓｔｅｐ５）。ローラ表面は樹脂コート等がなされているため、上記説明したように、Ｔ２はＴ１より高くとも定着ローラ表面に触れる分には問題ないが、ローラの芯金部はアルミ等金属材質なので、ローラ表面温度から芯金の温度を想定してＴ２を設定する場合がある。
【００３１】
定着ローラ表面温度ｔ２が所定温度Ｔ２より低くなると、Ｓｔｅｐ３で逆回転させた排熱ファンを停止させ（Ｓｔｅｐ６）、定着装置１４が複写機１本体から外されないようにロックしているロックソレノイド１０７の通電が遮断される（Ｓｔｅｐ７）。ロックソレノイド１０７への通電が遮断されると、図４（ａ）に示すようにロックアーム１０９がバネ１１０により引かれ、回転軸１０８を中心に回転し、フックピン１０５からのロックが解除されて、定着装置１４の取り出しが可能になる（Ｓｔｅｐ８）。
【００３２】
複写機１のメインスイッチが切られていて、定着装置１４のヒータに長時間通電されていない場合、定着装置１４は十分冷えおり、ロックソレノイド１０７にも通電されていないので、安全に取り出し可能である。
【００３３】
実施の形態において、定着装置取出しスイッチ１１２は、複写機１の不図示の前カバーの内側に備えられており、前カバーを開けた状態で、初めて定着装置取出しスイッチ１１２を操作することができるようになっている。定着装置１４を取り出すためには、前カバーを開放することは必須であり、又、前カバーを開放することで、定着装置１４と外部のフレッシュエアと接触し易くして、定着装置１４の冷却を促進させようとするものである。更に、前カバーを閉めることで、定着装置取出しスイッチ１１２が解除され、再びヒータ１３に通電が開始され、待機状態を目指して定着装置１４の温度が上昇するようになっている。
【００３４】
次に、メインスイッチが切られた状態からメインスイッチが入れられた時のシーケンスを図７に示す。
【００３５】
メインスイッチが入れられると、ヒータ３０への通電が開始され、定着ローラ１５が加熱される。そして、定着ローラ軸上の温度センサ１２０により、定着ローラ芯金部の温度のモニタが開始される。定着ローラ芯金部温度が、そのまま触ると事故に至るような温度ｔ３に達するとロックソレノイド１０７が作動され、定着装置１４が複写機本体１から取り出せないようにロックされる。そして、定着ローラの表面温度が上昇し、被記録シートに画像を定着させるのに十分な温度ｔ４に達すると、定着ローラ１０４により検知され、定着装置としての準備が完了し、定着ローラの温度の維持状態、所謂待機状態に入る。待機状態では、定着ローラの表面温度が上がり過ぎないように、且つ、下がり過ぎないようにヒータと排熱ファンがＯＮ／ＯＦＦを繰り返すようになっている。
【００３６】
次に、定着装置が待機状態（十分に加熱された状態）からメインスイッチが切られた場合、温度検知による制御が困難になるため、タイマを用いて定着装置のロック解除を行うようになっている。つまり、メインスイッチが切られるとヒータの電源が遮断される。そして、定着装置取出しスイッチとは無関係にタイマが作動し、その間、ファンを回転させ、定着装置の冷却を行い、所定時間後、ロックソレノイドが解除され、定着装置が取り出し可能になる。
【００３７】
又、定着装置の定着取出しスイッチ１０５の近傍には、取出し状態表示部１１２を備えており、定着装置が取出し可能か不可能かを表示できるようになっている。上記表示部１１２は、ロックソレノイド１０７の動作と連動しており、図４（ａ）に示すように、ロックソレノイド１０７が稼動していない場合は、図４（ｂ）に示すように表示アーム１１１の表示部１１１ａが表示され、「取出し可」、ロックソレノイド１０７が稼動している場合は、図３（ｂ）に示すように、表示アーム１１１の表示部１１１ｂが表示され「取出し不可」となっている。
【００３８】
他の実施の形態において、図９に示すように定着装置１４には格納式の取出しレバー２０１が備えられており、このレバーを操作しないと、定着装置は取出すことができないようになっている。定着装置の温度が所定温度以上では、図９に示すように上記レバー２０１は格納され、ロックソレノイド２０７によりロックされ、操作できないようになっている。
【００３９】
定着装置１４が所定温度より小さくなると、図１０に示すようにロックソレノイド２０７が解除され、引っ張りバネ２１０のよりロックアーム２１１が回転し、ロックが解除され、取出しレバーはその回転軸２０１ａに仕込まれた不図示のねじりコイルバネにより図中時計周りに回転し、操作することが可能となる。このため、作業者は、取出し状態表示部を確認することなしに定着装置取出しの可否の状態を確認することができる。
【００４０】
又、本実施の形態においては、図９に示すように前カバー３００が閉じられた時、前カバー部３００に備えられた突起部３００ａにより取出しレバー２０１がロック可能位置にまで押し込まれる。この位置で定着装置１４が所定温度以上になると、ロックソレノイド２０７が作動し、再びロック状態となる。
【００４１】
更に、他の実施の形態において、定着装置を形状記憶合金等の温度感応材によってロックさせる構成にしても良い。高温の時には、ロックされており、温度が低くなるとロックが解除されるようになっている。この動きは素材の形状と温度によって決まるので、ロックソレノイド等の制御を行うことなしにロックと解除を行うことが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、被記録シートに対して画像を形成し、熱や圧力を与えることにより被記録シート上に形成された画像を定着させる電子写真複写機、マイクロ機器、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の全体断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る定着装置の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る定着装置のロック機構を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る定着装置のロック機構を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る定着装置取出しシーケンスのフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１に係る定着装置取出し時の各部の温度変化を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る定着装置待機状態までシーケンスのフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態１に係る定着装置待機時までの各部の温度変化を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る定着装置取出しレバーのロック機構を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る定着装置取出しレバーのロック機構を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    画像形成装置
１４  定着装置
１５  定着ローラ
１６  加圧ローラ
３０  ヒータ
１０３，１０４，１２０  温度センサ
【図１】
2005258264.tif 000003
【図２】
2005258264.tif 000004
【図３】
2005258264.tif 000005
【図４】
2005258264.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005258264.tif 000008
【図７】
2005258264.tif 000009
【図８】
2005258264.tif 000010
【図９】
2005258264.tif 000011
【図１０】
2005258264.tif 000012