(57)【要約】【課題】一つの画像形成装置に対し互換性を有する定着装置を提供する。また、加熱手段の電力や加熱方法が異なる定着装置を、画像形成装置本体の構成及び制御を変えることなく搭載することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置１０に制御装置３０を持たせる。制御装置３０は、ＣＰＵ３１とＡＣ制御回路３２とを有して構成される。定着装置１０と画像形成装置１とはコネクタ２３（定着装置１０側）、コネクタ４（画像形成装置１側）を介して接続され、これにより、両装置間に、通信信号をやり取りする通信ライン、および、制御用の電源として＋５Ｖ、＋２４Ｖを、加熱手段用電源としてＡＣ１００Ｖ（２００Ｖ）の電源を供給するための電源ラインが形成される。【選択図】図５
2007147891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に対し着脱可能に構成される定着装置であって、
定着処理を実行する定着部材と、
前記定着部材を加熱する加熱手段と、
前記画像形成装置と通信して前記加熱手段の加熱制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
定着処理を実行する定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、画像形成装置と通信して前記加熱手段の加熱制御を行う制御手段と、を有し、前記画像形成装置に対し着脱可能に構成される定着装置を搭載する画像形成装置。
【請求項３】
前記定着装置と電気的、通信的に接続する接続部を有し、
前記接続部は、前記定着装置の前記加熱手段の電力によらず同一であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着装置と電気的、通信的に接続する接続部を有し、
前記接続部は、前記定着装置の前記加熱手段の種類・方式によらず同一であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記接続部は、前記定着装置が有する最大電力を必要とする前記加熱手段に該最大電力を供給することのできる構成であることを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
情報を表示する表示手段を有し、
前記定着装置の前記制御手段から前記定着装置についての装置情報を取得し、該装置情報を前記表示手段に表示することを特徴とする請求項２から５のいずれか１項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、定着装置及び画像形成装置に関し、特に、画像形成装置に対し着脱可能な定着装置及び該定着装置を搭載することのできる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置を構成する各装置を着脱可能に構成した画像形成装置が提案されている。このように構成することにより、ユーザの好みに合わせた画像形成装置を実現することが可能となっている。
【０００３】
このような画像形成装置において、定着装置を着脱可能に構成した画像形成装置に関するものとしては次のものが知られている。
【０００４】
特許文献１では、定着ユニットが画像形成装置本体に対し着脱可能である画像形成装置および定着ユニットが提案されている。このように構成することにより、ユーザのニーズに応じた定着ユニットを画像形成装置に搭載することが可能となっている。
【０００５】
また、特許文献２では、画像形成装置本体と定着器（定着装置）とを電気的に接続するコネクタにおいて、共用される商用電源の種類によって、本体と定着器間でヒータのＯＮ制御信号を伝える端子の位置を違えさせ、その違えに応じてピンアサインが異なるように構成した画像形成装置が提案されている。このように構成することにより、画像形成装置本体の電圧仕様と異なった定着器を誤設置した場合に、ヒータのＯＮ制御信号を伝える端子が接続せず、ヒータに通電しないので、発火などの事故の発生を防止することが可能となっている。
【特許文献１】特開２００３−２８０４１４号公報
【特許文献２】特開平１１−２０２６５６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、従来の技術では着脱可能な定着装置の互換性について何ら解決策を提案していない。なお、ここでいう互換性とは、加熱手段の電力や加熱方法が異なる定着装置が一つの画像形成装置に対して正常に動作することをいう。
【０００７】
特許文献１記載の画像形成装置及び定着ユニットにおいては、画像形成装置−定着ユニット間での電気的な接続および信号について何ら考慮しておらず、定着ユニットの互換性について言及していない。
【０００８】
また、特許文献２記載の画像形成装置は、画像形成装置に接続される定着器のコネクタ部分により定着器の誤取り付け時の不具合を回避するという内容であり、定着装置の互換性の点を前提としていない。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、一つの画像形成装置に対し互換性を有する定着装置を提供することを目的とする。また、加熱手段の電力や加熱方法が異なる定着装置を、画像形成装置本体の構成及び制御を変えることなく搭載することの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】
【００１０】
請求項１記載の発明は、画像形成装置に対し着脱可能に構成される定着装置であって、定着処理を実行する定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、前記画像形成装置と通信して前記加熱手段の加熱制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、定着処理を実行する定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、画像形成装置と通信して前記加熱手段の加熱制御を行う制御手段と、を有し、前記画像形成装置に対し着脱可能に構成される定着装置を搭載する画像形成装置である。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記定着装置と電気的、通信的に接続する接続部を有し、前記接続部は、前記定着装置の前記加熱手段の電力によらず同一であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記定着装置と電気的、通信的に接続する接続部を有し、前記接続部は、前記定着装置の前記加熱手段の種類・方式によらず同一であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項３または４に記載の画像形成装置において、前記接続部は、前記定着装置が有する最大電力を必要とする前記加熱手段に該最大電力を供給することのできる構成であることを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項２から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、情報を表示する表示手段を有し、前記定着装置の前記制御手段から前記定着装置についての装置情報を取得し、該装置情報を前記表示手段に表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の定着装置は、制御手段を備えさせているので、画像形成装置との接続部において通信ラインおよび電源ラインを共用すること、すなわち、画像形成装置側の接続部を共用することができ、画像形成装置本体の構成を変えることなく互換性を持たせることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の定着装置および画像形成装置について、実施の形態に即して説明する。
【００１８】
＜画像形成装置＞
まず、図１、図２を参照して、本実施形態の画像形成装置の構成について説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態の画像形成装置１全体を示す図である。また、図２は、図１の画像形成装置１をＡ方向から見た図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１には、その外面のユーザの視認、操作のしやすい位置にタッチパネルディスプレイ２が設けられている。タッチパネルディスプレイ２とは、画面にタッチすることでキーの入力が可能な液晶ディスプレイのことであり、ユーザへの情報表示手段およびユーザからの操作入力手段の双方の役割を担うものである。
【００２１】
また、図２に示すように、本実施形態の画像形成装置１においては、定着装置１０が着脱可能な構成となっている。なお、定着装置１０の取り外しは、画像形成装置１の外面カバー３を開き、定着装置１０を図２の手前方向に引き出すことで行う。また、定着装置１０の取り付けは、外面カバー３を開き、定着装置１０を図２の奥方向に押し込むことにより行う。
【００２２】
＜定着装置＞
次に、図３を参照して、定着装置１０の構成について説明する。
【００２３】
本実施形態の定着装置１０は、加熱ローラ１１と、加圧ローラ１２と、ハロゲンヒータ１３，１４と、定着ローラ１５と、定着ベルト１６と、加熱ローラ用サーミスタ１７と、加圧ローラ用サーミスタ１８と、オイル塗布ユニット１９と、オイル供給ローラ２０と、オイル塗布ローラ２１と、クリーニングローラ２２と、コネクタ２３と、制御装置３０と、を有して構成される。
【００２４】
加熱ローラ１１は、定着ベルト１６の内側に設けられたローラである。なお、加熱ローラ１１は、ローラ内部に設けられた加熱手段としてのハロゲンヒータ１３により加熱される。
【００２５】
加圧ローラ１２は、定着ベルト１６（定着ローラ１５）と対になるように設けられたローラである。なお、加圧ローラ１２は、ローラ内部に設けられた加熱手段としてのハロゲンヒータ１４により加熱される。
【００２６】
定着ローラ１５は、加熱ローラ１１と同様に、定着ベルト１６の内側に設けられたローラである。なお、該定着ローラ１５は、加圧ローラ１２と対になるように設けられている。
【００２７】
定着ベルト１６は、搬送されてくる記録紙２５上に転写されたトナー像２６を熱定着するためのベルトである。なお、定着ベルト１６は、上述の加熱ローラ１１および定着ローラ１５により回転駆動する。また、該定着ベルト１６は、加熱ローラ１１により加熱される。
【００２８】
上記の加熱ローラ１１、加圧ローラ１２、定着ローラ１５および定着ベルト１６と、が定着手段としての役割を担う。
【００２９】
なお、搬送されてくる記録紙２５は定着ベルト１６および加圧ローラ１２との間を通過するが、その際、記録紙２５の表面（トナー像２６が形成されている面）が定着ベルト１６側に、記録紙２５の裏面が加圧ローラ１２側となる。定着ベルト１６および加圧ローラ１２との間を通過することにより、記録紙２５上のトナー像２６は記録紙２５上に熱定着される。
【００３０】
加熱ローラ用サーミスタ１７は、加熱ローラ１１の温度変化を測定する。なお、サーミスタとは、温度によって抵抗の値が変化する感温抵抗からなる温度センサのことである。
【００３１】
加圧ローラ用サーミスタ１８は、加圧ローラ１２の温度変化を測定する。
【００３２】
オイル塗布ユニット１９は、定着ベルト１６上に未定着のトナーが付着しないように、定着ベルト１６上にオイルを塗布する。なお、オイル塗布ユニット１９からのオイルは、オイル供給ローラ２０、オイル塗布ローラ２１を介して、定着ベルト１６上に塗布される。
【００３３】
クリーニングローラ２２は、定着ベルト１６上に付着した微量のトナーや紙粉などを除去し、定着ベルト１６表面をクリーニングする。
【００３４】
接続部としてのコネクタ２３は、定着装置１０と画像形成装置１とを電気的、通信的に接続させる。なお、定着装置１０を画像形成装置１に取り付けた際には、該コネクタ２３は、画像形成装置１側に設けられたコネクタ４（画像形成装置１側の接続部）と接合することになる。
【００３５】
制御手段としての制御装置３０は、定着装置１０に内蔵されており、定着装置１０の制御を行う。制御装置３０の構成については、あとで詳述する。
【００３６】
図３において、矢印は記録紙２５の搬送方向（搬送ルート）を示す。すなわち、記録紙２５は、定着ベルト１６および加圧ローラ１２との間を通過した後、搬送ローラにより搬送され、画像形成装置１機外の排紙トレイに排紙される。
【００３７】
なお、上述の定着装置１０においては、加熱手段としてハロゲンヒータ１３，１４を用いて、加熱ローラ１１、加圧ローラ１２をそれぞれ加熱しているが、加熱手段はハロゲンヒータに限らず、例えば、ＩＨコイル（Induction Heating Coil）を用いることもできる。図４に、加熱ローラ１１を加熱するための手段としてハロゲンヒータ１３ではなくＩＨコイル２４を用いた定着装置１０を示す。
【００３８】
また、上述の定着装置１０において、ハロゲンヒータ１３，１４、あるいはＩＨコイル２４などの加熱手段は、用途に応じて電力の異なったものが用意される。
【００３９】
＜制御装置＞
次に、図５を参照して、定着装置１０内に内蔵された制御装置３０の構成について説明する。
【００４０】
制御装置３０は、ＣＰＵ３１と、ＡＣ制御回路３２と、を有して構成される。
【００４１】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１は、制御装置３０の中心部分であり、中央演算処理を行う。具体的には、画像形成装置１側のＣＰＵ５からの通信信号に応じて、定着装置１０の各部を駆動する。また、加熱ローラ用サーミスタ１７および加圧ローラ用サーミスタ１８からの検知信号に基づいてＡＣ制御回路３２に制御信号を送る。
【００４２】
ＡＣ制御回路３２は、制御信号の入力に基づいて電源の供給制御を行う。より詳細には、ＣＰＵ３１からの制御信号の入力に基づいてハロゲンヒータ１３，１４への電源供給制御を行う。
【００４３】
なお、定着装置１０と画像形成装置１とはコネクタ２３（定着装置１０側）、コネクタ４（画像形成装置１側）を介して接続される。コネクタ２３とコネクタ４とを接合することにより、両装置間に、通信信号をやり取りする通信ライン、および、制御用の電源として＋５Ｖ、＋２４Ｖを、加熱手段用電源としてＡＣ１００Ｖ（２００Ｖ）の電源を供給するための電源ラインが形成される。
【００４４】
なお、画像形成装置１側のコネクタ４は、ハロゲンヒータ１３，１４、あるいはＩＨコイル２４などの加熱手段の最大電力のものを搭載する定着装置１０のコネクタ２１の電力仕様に対応させている（同一にしている）。すなわち、最大電力を必要とする加熱手段に該最大電力を供給できる構成となっている。
【００４５】
＜ＡＣ制御回路＞
図６を参照して、ＡＣ制御回路３２について詳述する。
【００４６】
ＡＣ制御回路３２は、制御部３３と、トライアック回路３４，３５と、を有して構成される。制御部３３は、ＣＰＵ３１からの制御信号に基づいて、トライアック回路３４，３５のＯＮ／ＯＦＦ制御や位相制御を行う。
【００４７】
トライアック回路３４は、加熱ローラ１１を加熱するハロゲンヒータ１３用のゲート付き双方向サイリスタであり、トライアック回路３５は、加圧ローラ１２を加熱するハロゲンヒータ１４用のゲート付き双方向サイリスタである。トライアック回路３４，３５は、それぞれ、ハロゲンヒータ１３，１４への電源の供給制御を行う。
【００４８】
なお、上述の図４のように、加熱手段としてＩＨコイル２４を使用する場合には、ＡＣ制御回路３２は、図７のような構成となる。
【００４９】
図７は、加熱ローラ１１を加熱する手段としてＩＨコイル２４を、加圧ローラ１２を加熱する手段としてＩＨコイル２４´を用いた定着装置１０のＡＣ制御回路３２の構成を示す。図に示すように、ＩＨコイル２４，２４´は、インバータ用ドライバ３６，３６´によりそれぞれ動作制御される。なお、インバータ用ドライバ３６，３６´は、制御部３３により制御される。
【００５０】
＜電力の異なる定着装置＞
定着装置１０が有する加熱手段の電力は異なるものであっても良い。電力が異なる加熱手段を有する定着装置１０は、加熱手段の必要電力を異ならせることで形成することができる。また、定着装置１０に設ける加熱手段の本数を変更することによっても形成することができる。
【００５１】
図８は、加熱手段の本数が複数である定着装置１０のＡＣ制御回路３２の構成を示す。図においては、加熱ローラ１１を加熱する加熱手段として２本のハロゲンヒータ（１３，１３´）が用いられており、該ハロゲンヒータ１３，１３´は、それぞれトライアック回路３４，３４´によって制御される。このように、加熱手段が複数である場合には、加熱手段の数に合わせてトライアック回路３４あるいはインバータ用ドライバ３６などの加熱手段制御回路を設けて形成する。
【００５２】
＜画像形成装置／制御系＞
次に、図９を参照して、画像形成装置１側の制御系について説明する。図に示すように、画像形成装置１には、ＣＰＵ５と、電源ユニット６と、が内蔵されている。
【００５３】
ＣＰＵ５は、画像形成装置１の各部の中心制御を行う。また、定着装置１０に内蔵される制御装置３０のＣＰＵ３１に通信信号を送信する。なお、ＣＰＵ５−ＣＰＵ３１間での通信信号のやり取りは、通信ラインを介してなされる。
【００５４】
電源ユニット６は、制御用の電源として＋５Ｖ、＋２４Ｖを、加熱手段用電源としてＡＣ１００Ｖ（２００Ｖ）の電源を、電源ラインを介して定着装置１０に対し供給する。
【００５５】
＜駆動制御＞
図５、図６、図９に示す定着装置１０の制御系および画像形成装置１の制御系を参照して、定着装置１０の駆動制御について説明する。
【００５６】
定着装置１０を画像形成装置１に取り付けると、コネクタ２３およびコネクタ４により両者は電気的、通信的に接続される。
【００５７】
定着装置１０の制御装置３０のＣＰＵ３１は、通信ラインを介して、画像形成装置１のＣＰＵ５から画像形成装置１の状態（レディ／ビジー）についての信号を取得する。画像形成装置１の状態がレディ状態であるという信号を取得した場合、ＣＰＵ３１は、加熱ローラ用サーミスタ１７および加圧ローラ用サーミスタ１８により加熱ローラ１１および加圧ローラ１２の表面温度をそれぞれ検出し、この値をＣＰＵ３１のアナログポートで読み取る。
【００５８】
ＣＰＵ３１は、読み取った表面温度を参照してＡＣ制御回路３２に制御信号を送る。ＡＣ制御回路３２の制御部３３は受け取った制御信号に基づいてトライアック回路３４，３５を制御し、加熱ローラ１１および加圧ローラ１２が所定の温度となるようにハロゲンヒータ１３，１４を調整する。
【００５９】
ＣＰＵ３１は、加熱ローラ１１および加圧ローラ１２が所定の温度に達すると、定着装置１０がリロード状態（所定の温度に達した状態）になったことを示す信号を画像形成装置１のＣＰＵ５に通信ラインを介して送信する。ＣＰＵ５がこの信号を受け取ると、画像形成装置１は印刷出力処理が可能な状態となる。
【００６０】
＜効果＞
ＡＣ制御回路３２は、定着装置１０に搭載される加熱手段の種類（ハロゲンヒータ、ＩＨコイル）やその消費電力に応じてその回路構成が異なるが、ＡＣ制御回路３２の制御部３３はＣＰＵ３１からの入力信号に基づいて電源供給制御を行うので、定着装置−画像形成装置間での通信信号は同一となる。よって、通信ラインは共用することができる。
【００６１】
また、画像形成装置側１側のコネクタ４を、ハロゲンヒータ１３，１４、あるいはＩＨコイル２４などの加熱手段の最大電力のものを搭載する定着装置１０のコネクタ２１の電力仕様に対応させているので（最大電力を必要とする加熱手段に該最大電力を供給できる構成としているので）、定着装置１０の有する加熱手段の電力に関係なく電源ラインも共用することができる。
【００６２】
よって、本実施形態の定着装置１では、定着装置１０側に制御装置３０を備えさせているので、通信ラインおよび電源ラインを共用すること、すなわち、画像形成装置１側のコネクタ４を共用することができ、画像形成装置１本体の構成を変えることなく、互換性を持つ着脱可能な定着装置１０を搭載することが可能となる。また、このような定着装置１０について互換性を有する画像形成装置１を実現することが可能となる。
【００６３】
また、加熱手段（ハロゲンヒータ／ＩＨコイル）の種類・加熱方式の異なる定着装置１０について互換性を持つので、ユーザの使い勝手（立ち上がり時間の早さ）や提供価格に合致した定着装置１０を搭載した画像形成装置１を実現することができる。
【００６４】
また、電力の異なった加熱手段を有する定着装置１０についても互換性を持つので、ユーザの電力事情にあった定着装置１０を搭載した画像形成装置１を実現することができる。
【００６５】
＜定着装置情報の通知＞
なお、上述の定着装置１０および画像形成装置１において、取り付けられている定着装置１０の情報をタッチパネルディスプレイ２に表示するようにしても良い。
【００６６】
具体的には、例えば、画像形成装置１の電源投入時に、画像形成装置１のＣＰＵ６に、定着装置１０の制御装置３０内のＣＰＵ３１から定着装置１０のＩＤ（識別情報）や装置情報などのデータを取得させ、該情報をタッチパネルディスプレイ２上に表示させる。
【００６７】
上記のように制御することにより、現在画像形成装置１に搭載している定着装置１のＩＤや性能、種類などの情報をユーザに通知することが可能となる。該通知により、ユーザは搭載されている定着装置１０を容易に認識することができるので、ユーザの利便性に資することが可能となる。
【００６８】
＜付記事項＞
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施形態の一例を示すものにすぎず、本発明の実施の形態を限定する趣旨のものではない。よって、本発明は上述の実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施を行うことが可能である。
【００６９】
例えば、上記の説明においては、加熱手段としてハロゲンヒータあるいはＩＨコイルを用いて説明しているが、その他の加熱手段を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本実施形態の画像形成装置を説明するための図である。
【図２】本実施形態の画像形成装置を説明するための図である。
【図３】本実施形態の定着装置の構成を示す図である。
【図４】本実施形態の定着装置の構成を示す図である。
【図５】定着装置の制御装置の構成を示す図である。
【図６】ＡＣ制御回路の構成を示す図である。
【図７】ＩＨコイルを用いた定着装置のＡＣ制御回路の構成を示す図である。
【図８】複数のハロゲンヒータを有する定着装置のＡＣ制御回路の構成を示す図である。
【図９】画像形成装置の制御系を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１    画像形成装置
４    コネクタ
５    制御回路
６    ＣＰＵ
７    電源ユニット
１０    定着装置
１３    ハロゲンヒータ
２３    コネクタ
２４    ＩＨコイル
３０    制御装置
３１    ＣＰＵ
３２    ＡＣ制御回路
３３    制御部
３４    トライアック回路
３６    インバータ用ドライバ
【図１】
2007147891.tif 000003
【図２】
2007147891.tif 000004
【図３】
2007147891.tif 000005
【図４】
2007147891.tif 000006
【図５】
2007147891.tif 000007
【図６】
2007147891.tif 000008
【図７】
2007147891.tif 000009
【図８】
2007147891.tif 000010
【図９】
2007147891.tif 000011