(57)【要約】【課題】  熱源への通電を確実に遮断して、定着ローラの表面温度の異常な上昇を防止可能な画像定着器を提供する。【解決手段】  定着部材及び加圧部材を備える画像定着器に、定着部材を保持して所定温度を超えると溶融する溶融保持部材と、定着部材内に配されて通電により該定着部材を加熱する加熱部材と、該加熱部材の端部の接点に切離可能に接触して該加熱部材を支持すると共に該加熱部材に通電すべく電源に接続される電極板と、該電極板を定位置に保持すべく該電極板が嵌合される熱溶融材からなる支持部と、加圧部材を定着部材に押圧すべく該加圧部材に押圧力を付与する押圧力付与手段と、定着部材に設けられ、溶融保持部材が溶融して該定着部材が加圧部材を介する押圧力を受けて移動変位すると、加熱部材に電極板から接点を切り離すべく当接して移動させる切離用当接部材と、支持部に嵌合された電極板から該支持部への熱伝導を阻止する溶融阻止部材とを設ける。【選択図】        図１
2009134132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体上の転写像を該媒体に定着させるために定着部材及び該定着部材に押圧される加圧部材を備える画像定着器において、
前記定着部材を保持して所定温度を超えると溶融する溶融保持部材と、
前記定着部材内に配されて通電により該定着部材を加熱する加熱部材と、
該加熱部材の端部の接点に切離可能に接触して該加熱部材を支持すると共に該加熱部材に通電すべく電源に接続される電極板と、
該電極板を定位置に保持すべく該電極板が嵌合される熱溶融材からなる支持部と、
前記加圧部材を前記定着部材に押圧すべく該加圧部材に押圧力を付与する押圧力付与手段と、
前記定着部材に設けられ、前記溶融保持部材が溶融して該定着部材が前記加圧部材を介する押圧力を受けて移動変位すると、前記加熱部材に前記電極板から前記接点を切り離すべく当接して移動させる切離用当接部材と、
前記支持部に嵌合された前記電極板から該支持部への熱伝導を阻止する溶融阻止部材と、
を含むことを特徴とする画像定着器。
【請求項２】
前記電極板は、該電極板の回動を不可とするための規制部を有することを特徴とする請求項１記載の画像定着器。
【請求項３】
前記押圧力付与手段は、前記加圧部材の両端部にそれぞれ押圧力を付与する１対の押圧力付与部材からなり、前記支持部は、前記１対の押圧力付与部材による各押圧力の付与方向に基づき形成される押圧面上に配置されることを特徴とする請求項１記載の画像定着器。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像定着器を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、媒体に転写された可視像を該媒体に定着させる画像定着器及び画像定着器を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタやファクシミリ、複写機、複合機等に、電子写真方式の画像形成装置が多用されている。ここで、電子写真方式とは、一般に、帯電、露光、現像、転写、定着及びクリーニングの各プロセスからなる画像形成方式を指す。
【０００３】
これらの各プロセスのうち、定着プロセスには、内部に熱源を有する定着部材と、該定着部材に対向して圧接する加圧部材とを備える画像定着器が利用される。転写プロセスを経て、表面に未定着トナー像が形成された媒体は、この画像定着器において、定着部材及び加圧部材間の圧接領域を通過する間に、加熱及び加圧される。これにより、媒体にトナー像が定着されることとなる。
【０００４】
ところで、上記した画像定着器の内部には、定着部材の表面温度を検出するためのサーミスタが設置され、検出された表面温度に基づいて、温度制御部が、定着部材の表面を一定温度に保持すべく、熱源への通電を制御している。しかし、熱源への通電中に、サーミスタの不良や温度制御部の故障等が発生し、通電制御が不能となってしまうと、定着部材の表面温度が異常に上昇してしまうという問題があった。
【０００５】
このような問題を解決するため、下記特許文献１には、定着部材の表面が所定温度を超えると、熱源への通電を強制的に遮断可能な画像定着器に関する技術が開示されている。
【０００６】
図１５は、従来の画像定着器の部分構成を示す概略断面図である。
画像定着器９０は、図１５（ａ）に示されるように、定着部材としての定着ローラ９１と、加圧部材としての加圧ローラ９２を備えている。
【０００７】
加圧ローラ９２は、定着ローラ９１への近接方向へ移動可能に設置され、スプリング９３が、加圧ローラ９２及び定着ローラ９１の圧接状態を保持すべく、軸受９４を介して加圧ローラ９２を付勢している。
【０００８】
定着ローラ９１は、軸受９５によりアッパフレーム９６内に回転自在に保持され、その内部に、定着ローラ９１の表面を加熱するための熱源としてのハロゲンランプ９７を有する。ハロゲンランプ９７は、端部に設けられた接点部９７ａにおいて電極板９８と接触し、この電極板９８を介して、図示せぬ電源と電気的に接続している。電極板９８は、アッパフレーム９６と一体に設けられた支持部９６ａに嵌合している。
【０００９】
軸受９５は、所定温度を超えると溶融する材料で形成されている。また、定着ローラ９１の内部には、図１５（ａ）に示されるように、ハロゲンランプ９７が挿通している付勢板９９が設置されている。
【００１０】
この画像定着器９０において、定着ローラ９１の表面温度が上昇し、軸受９５が溶融すると、定着ローラ９１は、加圧ローラ９２からの当接圧に応じて、付勢板９９と共にアッパフレーム９６への近接方向へ移動する。この移動に伴い、付勢板９９はハロゲンランプ９７に当接する。軸受９５が更に溶融し、定着ローラ９１が移動すると、付勢板９９はハロゲンランプ９７を押し上げる。これにより、ハロゲンランプ９７の接点部９７ａと電極板９８との接触状態は解除され、電源からハロゲンランプ９７への通電が強制的に遮断されることとなる。
【特許文献１】特開平０８−６３０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このような画像定着器において、近年、ウォーミングアップに要する時間を短縮すべく、熱源への出力増大が進んでいる。しかしながら、画像定着器９０において、熱源、即ちハロゲンランプ９７への通電量が増大すると、定着ローラ９１の加熱に要する時間が短縮される一方、支持部９６ａが早期に軟化して変形してしまうという問題があった。
【００１２】
即ち、支持部９６ａは、ハロゲンランプ９７からの熱により軟化しており、この状態で定着ローラ９１の表面温度の上昇に伴い、軸受９５が溶融し、ハロゲンランプ９７が押し上げられると、軟化した支持部９６ａは、図１５（ｂ）に示すように、電極板９８を固定的に保持することができず、変形してしまう。このため、ハロゲンランプ９７の接点部９７ａは、図１５（ｂ）に示されるように、電極板９８との接触状態を保持したまま押し上げられる。この結果、ハロゲンランプ９７への通電が継続され、定着ローラ９１の表面温度が上昇し続けてしまう問題があった。
【００１３】
したがって、通電制御が不能となった場合も、熱源への通電を確実に遮断して、定着ローラの表面温度の異常な上昇を防止可能な画像定着器及び画像形成装置が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、以上の点を解決するために、次の構成を採用する。
【００１５】
〈構成１〉
本発明に係る画像定着器は、媒体上の転写像を該媒体に定着させるために定着部材及び該定着部材に押圧される加圧部材を備え、定着部材を保持して所定温度を超えると溶融する溶融保持部材と、定着部材内に配されて通電により該定着部材を加熱する加熱部材と、該加熱部材の端部の接点に切離可能に接触して該加熱部材を支持すると共に該加熱部材に通電すべく電源に接続される電極板と、該電極板を定位置に保持すべく該電極板が嵌合される熱溶融材からなる支持部と、加圧部材を定着部材に押圧すべく該加圧部材に押圧力を付与する押圧力付与手段と、定着部材に設けられ、溶融保持部材が溶融して該定着部材が加圧部材を介する押圧力を受けて移動変位すると、加熱部材に電極板から接点を切り離すべく当接して移動させる切離用当接部材と、支持部に嵌合された電極板から該支持部への熱伝導を阻止する溶融阻止部材とを含むことを特徴とする。
【００１６】
〈構成２〉
本発明に係る画像形成装置は、上記した画像定着器を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の画像定着器及び画像形成装置によれば、画像定着器における加熱部材への電力供給の制御が不能となり、定着部材の表面温度が上昇し続けた場合も、溶融阻止部材が、電極板が嵌合される支持部への熱伝導を阻止し、該支持部の軟化を防止するので、電極板と加熱部材の接点部との接触が解除され、加熱部材への電力供給の確実な遮断が可能となる。したがって、画像定着器における異常な温度上昇が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を、図を用いて詳細に説明する。ここでは、画像定着器を備えるプリンタを例に、説明を行う。
【実施例１】
【００１９】
図２は、本発明に係るプリンタの概略構成図である。
本実施例のプリンタ１０は、画像定着器を備える画像形成装置として、図２に示されるように、画像定着器１１と、給紙機構部１２と、印刷機構部１３と、排紙機構部１４とから構成される。本実施例では、プリンタ１０は、図示しないパーソナルコンピュータ等の上位装置にネットワークを介して接続されており、該上位装置から受信した画像データに基づいて、画像形成処理を行う。
【００２０】
プリンタ１０は、各部を制御するための図示されないプリンタ制御部を備えている。プリンタ制御部は、マイクロコンピュータ等からなり、図示されない電源部から各部への電圧の供給や、後述する各ローラを回転させるための図示されない各モータの駆動、各センサからの情報に基づく印刷制御等を行う。
【００２１】
プリンタ１０において、図示されないインタフェース部が、上位装置から画像データを受信すると、プリンタ制御部は、該画像データに基づく画像形成処理を開始すべく、画像定着器１１に温度制御の開始を指示する。
【００２２】
画像定着器１１は、図２に示されるように、内部に熱源としてのハロゲンランプ３１を有する定着ローラ３２と、加圧ローラ３３とを備えている。また、定着ローラ３２の表面近傍にはサーミスタ３４が配置される。このサーミスタ３４は、定着ローラ３２の表面温度を検知して、図示されない温度制御部に通知している。
【００２３】
温度制御部は、プリンタ制御部から温度制御の開始を指示されると、ハロゲンランプ３１への通電を開始する。そして、温度制御部は、サーミスタ３４により検知された表面温度が予め設定された定着温度に到達すると、プリンタ制御部に定着温度への到達を通知すると共に、サーミスタ３４からの出力を参照して、定着ローラ３２の表面温度を定着温度に保持すべく、ハロゲンランプ３１への通電量の制御を行う。
【００２４】
プリンタ制御部は、定着ローラ３２が定着温度に到達すると、印刷機構部１３における各ローラの回転を開始させる。そして、所定のタイミングで、給紙機構部１２による印刷機構部１３への給紙を開始する。
【００２５】
給紙機構部１２は、図２に示されるように、プリンタ１０の下部に設けられ、複数の印刷媒体１５が収容されるスタッカ１６と、給紙ローラ１７と、分離フレーム１８と、給紙センサ１９と、上部搬送ローラ２０と、下部搬送ローラ２１と、通過センサ２２とを備えている。
【００２６】
プリンタ制御部の制御により、給紙ローラ１７が回転を開始すると、スタッカ１６に収容された媒体としての印刷媒体１５が、媒体搬送路へと搬送される。この印刷媒体１５は、分離フレーム１８を通過する際に１枚づつ分離される。そして、印刷媒体１５の先端が給紙センサ１９の上部に到達すると、該給紙センサ１９からの検知情報に基づき、プリンタ制御部が、上部搬送ローラ２０及び下部搬送ローラ２１の回転を開始させる。印刷媒体１５は、上部搬送ローラ２０及び下部搬送ローラ２１により斜行を補正され、印刷機構部１３へと更に搬送される。
【００２７】
印刷機構部１３は、図２に示されるように、画像形成ユニット２３と、露光器２４とから構成される。
【００２８】
画像形成ユニット２３は、像担持体としての感光ドラム２５を備えている。この感光ドラム２５は、画像形成ユニット２３の下部に露出して、その表面を転写ローラ２６に当接して配置されている。
【００２９】
露光器２４は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）アレイを配列して構成され、プリンタ制御部の制御により発光して、一様に帯電した感光ドラム２５の表面を露光し、画像データに基づく静電潜像を形成する。
【００３０】
画像形成ユニット２３の内部には、感光ドラム２５の周囲に、帯電器としての帯電ローラ２７と、現像剤担持体としての現像ローラ２８と、クリーニング器としてのクリーニングローラ２９とが、それぞれ、感光ドラム２５の表面に当接して配設されている。
【００３１】
また、画像形成ユニット２３の上部には、現像剤収容器であるトナータンク３０が搭載され、該トナータンク３０から画像形成ユニット２３の内部に、現像剤としてのトナーが供給される。
【００３２】
上部搬送ローラ２０及び下部搬送ローラ２１により搬送された印刷媒体１５が通過センサ２２に到達すると、プリンタ制御部は、帯電ローラ２７により感光ドラム２５の表面を一様に帯電させた後、印刷媒体１５の位置及び画像データに基づいて、露光器２４を発光させる。これにより、感光ドラム２５の表面には、画像データに対応する静電潜像が形成される。この静電潜像に、トナータンク３０から供給されたトナーが現像ローラ２８を介して付着し、感光ドラム２５の表面に可視像としてのトナー像が形成される。
【００３３】
給紙機構部１２から給紙された印刷媒体１５が、感光ドラム２５及び転写ローラ２６間に搬送されると、感光ドラム２５上のトナー像は、転写ローラ２６により、印刷媒体１５の表面に転写される。その際、感光ドラム２５の表面に残留した転写残トナーは、クリーニングローラ２９により除去される。トナー像が転写された印刷媒体１５は、更に、画像定着器１１へと搬送される。
【００３４】
画像定着器１１において、定着ローラ３２は回転駆動され、加圧ローラ３３は定着ローラ３２の回転に伴い従動回転している。印刷媒体１５は、この定着ローラ３２及び加圧ローラ３３間に搬送されると、加熱及び加圧され、印刷機構部１３において転写された転写像としてのトナー像が、表面に定着される。その後、印刷媒体１５は、画像定着器１１から排紙機構部１４へと排出される。
【００３５】
排紙機構部１４は、図２に示されるように、排紙センサ５１と、排出ローラ５２及び５３と、プレッシャローラ５４及び５５と、スタッカ５６とを備えている。
【００３６】
画像定着器１１によりトナー像の定着処理を実施された印刷媒体１５が、排出センサ５１に到達すると、プリンタ制御部の制御により、排出ローラ５２及び５３と、プレッシャローラ５４及び５５とが、それぞれ、回転を開始する。印刷媒体１５は、排出ローラ５２及びプレッシャローラ５４により搬送された後、排出ローラ５３及びプレッシャローラ５５により、プリンタ１０の上面に設けられたスタッカ５６上に排出される。これにより、プリンタ１０における画像形成処理は終了する。
【００３７】
次に、本実施例の画像定着器１１の構成について、以下に示す図を用いて、詳しく説明する。
図３は、本発明の実施例１に係る画像定着器の要部構成を示す側面図であり、図４は、本発明の実施例１に係る画像定着器の構成を示す断面図である。また、図５は、本発明の実施例１に係る画像定着器の部分構成を示す斜視図である。
【００３８】
本実施例の画像定着器１１は、図３及び図４に示されるように、筐体としてのアッパフレーム３５及びロアフレーム３６の内部に、定着部材としての定着ローラ３２と、加圧部材としての加圧ローラ３３とを備えている。図４は、画像定着器１１の図３に点線で示される断面を示す図である。
【００３９】
ロアフレーム３６の上方には、図４に示されるように、加圧ローラ３３の両端部に配置された各軸受３７に対応して、押圧力付与部材としてのスプリング３８が、それぞれ設置されている。スプリング３８は、自然長と比較して縮んだ状態で、片側端部をロアフレーム３６に固定され、他方の端部を対応する軸受３７に係入している。スプリング３８は、この状態で、ロアフレーム３６から軸受３７の方向、即ち上方向への弾性力を、軸受３７に付与する。この弾性力により、加圧ローラ３３は定着ローラ３２に押圧される。即ち、スプリング３８は、軸受３７を介して加圧ローラ３３に押圧力を付与している。
【００４０】
加圧ローラ３３は、定着ローラ３２に対向して、該定着ローラ３２への近接方向に移動可能、即ち上動可能に設置される。したがって、加圧ローラ３３は、スプリング３８により押圧されると、その表面を定着ローラ３２に常時圧接した状態で保持され、定着ローラ３２の回転に伴い従動回転を行う。なお、図４には、加圧ローラ３３のローラ部の回転軸方向の長さをＬ１として示されている。
【００４１】
定着ローラ３２は、ローラ本体部３２Ａの内部に、熱源としてのハロゲンランプ３１と切離用当接部材３９とを有している。
【００４２】
定着ローラ３２のローラ本体部３２Ａは、内径Φｃ（図４）の円筒状に形成されたアルミニウム合金の外周部に、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂をコーティングして構成され、図４及び図５に示されるように、溶融保持部材としての軸受４０により保持される。
【００４３】
軸受４０は、図４に示されるように、ローラ本体部３２Ａの外周面とアッパフレーム３５の内面との距離がｄ１となる位置において、ローラ本体部３２Ａを回転自在に保持する。この軸受４０は、本実施例では２３０℃で溶融するプラスティック材料等により形成され、ローラ本体部３２Ａ及びアッパフレーム３５間に設置される。
【００４４】
ローラ本体部３２Ａの片側端部には、図４及び図５に示されるように、歯車４１が同軸的に設けられている。この歯車４１は、図示されないモータの駆動力により、ローラ本体部３２Ａを回転させる。また、定着ローラ３２の近傍には、上記したように、ローラ本体部３２Ａの表面温度を検出するためのサーミスタ３４が配置されている（図２参照）。
【００４５】
ハロゲンランプ３１は、加熱部材として、図４に示されるように、ローラ本体部３２Ａと切離用当接部材３９とを挿通した状態で配設されている。なお、ハロゲンランプ３１の外径をΦａとし、図４に示す。このハロゲンランプ３１は、図４に示されるように、両端部に接点部４２ａ及び４２ｂを有している。ハロゲンランプ３１は、接点部４２ａを電極板４３の電極部４３ａに、接点部４２ｂを電極板４４の電極部４４ｂに、それぞれ接触させた状態で、定着ローラ３２の内部に支持されると共に、図示されない定着用電源部と電気的に接続される。
【００４６】
電極板４３及び４４は、それぞれ、可撓性を有する金属製の板バネからなり、アッパフレーム３５の側面に固定され、定着用電源部から出力される電圧をハロゲンランプ３１に供給する。
電極板４４は、図４に示されるように、略Ｕ字状に曲げられた状態で、片側端部をアッパフレーム３５の側面にネジ４５で固定され、他方の端部、即ち電極部４４ｂをハロゲンランプ３１の接点部４２ｂに当接する。
電極板４３は、図５に示されるように、長尺のＬ字状に形成され、長尺側がアッパフレーム３５の内面に沿って配置され、片側端部をアッパフレーム３５の上面にネジ４６で固定され、短尺側の端部、即ち電極部４３ａをハロゲンランプ３１の接点部４２ａに当接する。そして、電極板４３の短尺部は、アッパフレーム３５の側面に設けられた支持部により支持される。この支持部については、後ほど詳しく説明する。
【００４７】
切離用当接部材３９は、図４に示されるように、円盤部３９ａと複数の足部３９ｂとから構成される。切離用当接部材３９の円盤部３９ａは、ハロゲンランプ３１の外径Φａよりも大きな直径Φｂの穴を有し、この穴にハロゲンランプ３１が挿通される。また、円盤部３９ａは、外径がローラ本体部３２Ａの内径Φｃよりも小さくなるように形成されている。切離用当接部材３９の足部３９ｂは、円盤部３９ａと一体に、外側において広がるような角度をもって形成されている。この足部３９ｂの定着ローラ３２の回転軸方向における長さをＬ２とし、図４に示す。足部３９ｂは、図４に示されるように、その先端部をローラ本体部３２Ａの内面に当接した状態で、切離用当接部材３９の全体をローラ本体部３２Ａの内部に固定している。
【００４８】
続いて、画像定着器１１における電極板４３の支持部分の構成について、図１を用いて詳しく説明する。
図１は、本発明の実施例１に係る画像定着器の部分構成を示す拡大断面図である。
【００４９】
画像定着器１１において、アッパフレーム３５はプラスティック材料からなる。このアッパフレーム３５には、図１に示されるように、電極板４３の短尺部を支持するための支持部３５ａが、アッパフレーム３５と一体に設けられている。支持部３５ａは、アッパフレーム３５の内側面に形成された円筒状の突起からなる。
【００５０】
また、アッパフレーム３５には、図１、図３及び図５に示されるように、電極板４３の回動による上動を防止するための突起３５ｂが、アッパフレーム３５と一体に設けられている。しかしながら、この突起３５ｂは、温度上昇に伴い軟化すると、電極板４３からの押圧力に伴い変形してしまうため、電極板４３の上動を防止できない。この突起３５ｂについては、次の実施例２において詳しく説明する。
【００５１】
電極板４３の短尺部には、図３に示されるように、電極部４３ａの近傍に穴４３ｂが設けられている。従来の画像定着器９０（図１５（ａ））では、電極板９８は、この穴を支持部９６ａに嵌め込んで係合し、該支持部９６ａにより支持されていた。一方、本実施例の画像定着器１１では、図１に示されるように、電極板４３と支持部３５ａとの間に、更に、支持部３５ａを保護するための溶融阻止部材４７が介在する。
【００５２】
図６は、溶融阻止部材の構成の一例を示す図である。
本実施例では、溶融阻止部材４７は、図６に示されるように、円筒部４７ａ及びフランジ部４７ｂを有している。溶融阻止部材４７は、円筒部４７ａの内径Ｄ（図６）が支持部３５ａのボス外径よりもわずかに大きくなるように形成され、図１及び図５に示されるように、この円筒部４７ａを支持部３５ａに嵌合し、フランジ部４７ｂをアッパフレーム３５の内側面に当接して、設置される。
溶融阻止部材４７は、本実施例では真鍮やアルミ合金、銅合金、ステンレス等の鋼材を用いて、絞り加工により作成される。また、溶融阻止部材４７として、市販の鳩目を利用しても良い。
【００５３】
電極板４３の穴４３ｂは、その直径が溶融阻止部材４７の円筒部４７ａの外径よりもわずかに大きくなるように形成される。そして、電極板４３の穴４３ｂは、図１に示されるように、溶融阻止部材４７の円筒部４７ａに嵌合されて支持部３５ａにより支持される。
【００５４】
この電極板４３の電極部４３ａに、ハロゲンランプ３１の接点部４２ａが当接すると、電極板４３を介して溶融阻止部材４７のフランジ部４７ｂへ押圧力が加わる。これにより、溶融阻止部材４７は、支持部３５ａからの脱落を防止され、電極板４３及び支持部３５ａ間に固定されることとなる（図１）。
【００５５】
ところで、本実施例の画像定着器１１では、上記した溶融阻止部材４７が、電極板４３から支持部３５ａへの熱伝導を抑制して、支持部３５ａの軟化を防止する。この溶融阻止部材４７による熱伝導の抑制効果について、図７及び図８を用いて説明を行う。
図７は、従来の画像定着器における支持部への熱伝導を説明する図であり、図８は、本発明の実施例１に係る画像定着器における支持部への熱伝導を説明する図である。
【００５６】
まず、従来の画像定着器９０（図１５（ａ））における支持部９６ａへの熱伝導の様子について、図７を用いて説明を行う。
【００５７】
画像定着器９０（図１５（ａ））において、ハロゲンランプ９７への通電が開始され、定着ローラ９１のローラ本体部や電極板９８の表面温度が上昇すると、電極板９８から支持部９６ａへ熱が伝導する。図７には、電極板９８及び支持部９６ａの接触面における電極板９８から支持部９６ａへの熱伝導の様子が、微視的に示されている。電極板９８及び支持部９６ａは、図１５（ａ）に示されるように、巨視的には接触しているとみなされるが、これらの接触面は、図７に示されるように、凹凸を有し、完全には密着していない。そのため、電極板９８及び支持部９６ａ間の熱接触抵抗は高く、電極板９８から支持部９６ａへの熱伝導率は低くなっている。
【００５８】
ところが、電極板９８の表面温度が上昇を続け、支持部９６ａの軟化点を超えると、電極板９８との接触部において、支持部９６ａの軟化が始まる。この軟化がひとたび始まると、電極板９８及び支持部９６ａの接触面積が増大するので、電極板９８から支持部９６ａへ伝導する熱量は急激に増大し、更なる支持部９６ａの軟化を招くこととなる。
【００５９】
一方、本実施例の画像定着器１１では、ハロゲンランプ３１への通電が開始され、電極板４３の表面温度が上昇しても、電極板４３及び支持部３５ａ間に溶融阻止部材４７が設置されているため、電極板４３の熱は支持部３５ａに直接伝導されない。
【００６０】
図８には、本実施例の画像定着器１１における電極板４３から支持部３５ａへの熱伝導の様子が、微視的に示されている。電極板４３の熱は、溶融阻止部材４７を介して支持部３５ａへと伝導される。電極板４３及び溶融阻止部材４７の接触面は、図８に示されるように、凹凸を有し、完全には密着していない。同様に、溶融阻止部材４７及び支持部３５ａの接触面も、図８に示されるように、凹凸を有し、完全には密着していない。そのため、電極板４３及び溶融阻止部材４７間の接触熱抵抗は高く、溶融阻止部材４７及び支持部３５ａ間の接触熱抵抗も高くなっている。
【００６１】
ところで、鋼材からなる溶融阻止部材４７の軟化点は、プラスティック材料からなる支持部３５ａの軟化点と比較して非常に高く、軸受４０の融点（２３０℃）程度の温度では、溶融阻止部材４７の軟化は起こらない。したがって、電極板４３及び溶融阻止部材４７の接触面積に変化は生じず、一定の接触熱抵抗が保持される。これにより、溶融阻止部材４７は、温度の上昇速度を抑制され、電極板４３よりも常に低い温度に保たれる。同様に、溶融阻止部材４７及び支持部３５ａの接触面積にも変化は生じず、一定の接触熱抵抗が保持される。そのため、電極板と支持部とが当接する従来の画像定着器９０（図７）と比較して、本実施例の画像定着器１１では、溶融阻止部材４７の介在により、支持部３５ａの温度の上昇速度が抑制され、軟化の発生が防止される。
【００６２】
次に、本実施例の画像定着器１１の動作について、図を用いて説明する。
図９は、本発明に係る画像定着器の実施例１における動作を示す図である。
【００６３】
ここでは、サーミスタ３４（図２）の不良や温度制御部の故障等により、ハロゲンランプ３１への通電制御が不能となり、定着ローラ３２のローラ本体部３２Ａの表面温度が定着温度を超えて上昇した場合を例に、説明する。
【００６４】
画像定着器１１は、図９（ａ）に示される初期状態において、ハロゲンランプ３１の接点部４２ａを電極板４３の電極部４３ａに接触させている。同様に、ハロゲンランプ３１の接点部４２ｂは、電極板４４の電極部４４ｂに接触している（図４）。定着ローラ３２のローラ本体部３２Ａ内部において、切離用当接部材３９は、足部３９ｂをローラ本体部３２Ａ内面に当接して固定され、ハロゲンランプ３１との非接触状態を保持している。
【００６５】
この初期状態において、温度制御部によりハロゲンランプ３１への通電が開始されると、ハロゲンランプ３１には、電極部４３ａ及び４４ｂを介して、図示しない定着用電源部からの電圧が供給される。これにより、ハロゲンランプ３１が加熱されると共に、定着ローラ３２のローラ本体部３２Ａの表面温度が上昇する。そして、ローラ本体部３２Ａの表面温度が、予め設定された定着温度を超えて上昇し、２３０℃に達すると、軸受４０が溶融し始める。
【００６６】
このとき、ハロゲンランプ３１に当接する電極板４３及び４４の表面温度も上昇する。この温度上昇に伴い、電極板４３を係合する溶融阻止部材４７にも熱が伝導することとなるが、上記したように、本実施例の画像定着器１１では、支持部３５ａの軟化は防止される。
【００６７】
軸受４０が溶融し始めると、定着ローラ３２のローラ本体部３２Ａは、圧接する加圧ローラ３３からの押圧力に基づき、上動する。このとき、ローラ本体部３２Ａの内面に当接する切離用当接部材３９も、ローラ本体部３２Ａの上動に伴い上動する。そして、切離用当接部材３９の円盤部３９ａの内径部が、ハロゲンランプ３１に接触すると、該ハロゲンランプ３１に上方への押圧力を付与することとなる。
【００６８】
軸受４０が更に溶融し、定着ローラ３２のローラ本体部３２Ａが更に上動すると、ローラ本体部３２Ａと共に上動する切離用当接部材３９に付勢されて、ハロゲンランプ３１も上動する。このハロゲンランプ３１の上動に伴い、電極部４３ａには、ハロゲンランプ３１の接点部４２ａにより、上方への力が加わる。同様に、電極部４４ｂ（図４）には、接点部４２ｂから、上方への力が加わる。このとき、電極板４４（図４）は、撓んで変形することにより、電極部４４ｂと接点部４２ｂとの接触状態を保持したまま、電極部４４ｂを上動させる。一方、電極板４３は、図１に示されるように、支持部３５ａにより電極部４３ａの位置を固定されているため、上動することはできない。したがって、図９（ｂ）に示されるように、ハロゲンランプ３１の接点部４２ａは電極部４３ａから外れ、ハロゲンランプ３１の定着用電源との接続が解除される。これにより、電極部４３ａ及び４４ｂを介する通電は遮断され、ハロゲンランプ３１の加熱が停止されるので、ローラ本体部３２Ａの表面温度は下降する。
【００６９】
上記のように、定着ローラ３２のローラ本体部３２Ａの表面温度が上昇し、軸受４０が溶融すると、ハロゲンランプ３１と電極板４３との接触状態が解除され、ハロゲンランプ３１への通電が遮断される。
【００７０】
なお、本実施例の画像定着器１１では、切離用当接部材３９からの押圧力がハロゲンランプ３１に付与されると、電極板４３の電極部４３ａにも上方への力が付与される。この力は、電極板４３が係合する支持部３５ａにも作用することとなるが、本実施例の画像定着器１１では、この支持部３５ａに作用する力は、溶融阻止部材４７と接触する表面全体に分散されるため、従来の画像定着器９０（図１５）の場合と比較して、一点にかかる圧力が小さくなる。したがって、支持部３５ａの変形防止に更なる効果が得られる。
【００７１】
以上のように、本実施例のプリンタ１０は、画像定着器１１におけるハロゲンランプ３１への通電制御が不能となり、定着ローラ３２本体の表面温度が定着温度を超えて上昇し続けた場合も、電極板４３の位置を固定する支持部３５ａの軟化が防止されるので、ハロゲンランプ３１を電極板４３から外して、通電を確実に停止させることができる。したがって、画像定着器１１における異常な温度上昇が防止される。
【００７２】
なお、本実施例では、溶融阻止部材４７は、図６のように構成されたが、これに限定されない。
図１０は、溶融阻止部材の構成の変形例を示す図である。
【００７３】
図１０（ａ）に示す溶融阻止部材４８は、鋼材からなる薄板を曲げて作成された円筒部４８ａと脱落止め４８ｂとから構成される。
また、図１０（ｂ）に示す溶融阻止部材４９は、図１０（ａ）の溶融阻止部材４８において脱落止め４８ｂを省略したものであり、円筒部の内径が支持部３５ａの外径よりも小さくなるように作成される。この溶融阻止部材４９は、自身の弾性力に基づき、支持部３５ａに固定される。
また、図１０（ｃ）に示す溶融阻止部材５０は、密着巻きしたスプリングからなる。
【００７４】
また、上記した各溶融阻止部材の材料は、鋼材に限定されない。例えばガラス等のセラミックス素材や、ガラス繊維、炭素繊維等を用いて成形することも可能である。更に、上記材料をテープ状にして、支持部３５ａに巻きつけても良い。
【００７５】
また、溶融阻止部材４７を２重或いは３重に重ねて設置することもできる。この場合、支持部３５ａへの熱伝導率が更に低くなるため、更なる変形防止効果が得られる。
【実施例２】
【００７６】
図１２は、本発明の実施例２に係る画像定着器の部分構成を示す斜視図であり、図１３は、本発明の実施例２に係る画像定着器の部分構成を示す側面図である。
本実施例の画像定着器６０は、電極板６１に規制部６１ｃを設ける構成が、実施例１とは異なる。
なお、本実施例において、実施例１と同様な構成を同一の符号で示し、これらについての説明を省略する。
【００７７】
本実施例の画像定着器６０は、図１２に示されるように、アッパフレーム３５の内部に定着ローラ３２を備えている。この定着ローラ３２のローラ本体部３２Ａの内部には、接点部４２ａを有するハロゲンランプ３１が配置され、該接点部４２ａを電極板６１の電極部６１ａに接触させた状態で、図示されない定着用電源部と電気的に接続されている。
【００７８】
電極板６１は、図１２に示されるように、長尺のＬ字状に形成され、長尺側がアッパフレーム３５の内面に沿って配置され、短尺側の短部、即ち電極部６１ａをハロゲンランプ３１の接点部４２ａに当接する。また、電極板６１の短尺部は、図１３に示されるように、電極部６１ａの近傍に穴６１ｂを有し、この穴６１ｂを支持部３５ａに嵌め込んで係合し、該支持部３５ａにより支持される。また、電極板６１と支持部３５ａとの間には、支持部３５ａを保護するための溶融阻止部材４７が介在する。
【００７９】
電極板６１の短尺部には、更に、規制部６１ｃが電極板６１と一体に設けられている。この規制部６１ｃは、図１３に矢印Ａにより示される方向の力が電極板６１に付与されて、矢印Ｂにより示される方向の回転モーメントが電極板６１に働いた場合、アッパフレーム３５の側面に衝突する。これにより、電極板６１は、支持部３５ａとの係合部周りにおける回動が不可となる。即ち、規制部６１ｃは、電極板６１の回動を規制する。
【００８０】
次に、本実施例の画像定着器６０の動作について、説明する。
ここでは、従来の画像定着器９０（図１５（ａ））の動作と比較しながら、実施例１で説明した画像定着器１１の動作と異なる部分についてのみ、説明を行う。
【００８１】
まず、従来の画像定着器９０の動作について、図１１を用いて説明を行う。
図１１は、従来の画像定着器の部分構成を示す側面図である。
【００８２】
画像定着器９０のアッパフレーム９６の内側面には、図１１（ａ）に示されるように、電極板９８の回動を防止するための突起９６ｂが設けられている。この突起９６ｂは、プラスティック材料からなるため、支持部９６ａと同様に、温度上昇に伴い早期に軟化することがある。
【００８３】
そこで、突起９６ｂが軟化して変形した場合について考える。軸受９５の溶融に伴い、ハロゲンランプ９７が上動すると、電極板９８の電極部９８ａには、図１１（ａ）に示されるように、矢印Ａ方向の力が付与される。このとき、回転モーメントに基づき、電極板９８は、図１１（ｂ）に示されるように、矢印Ｂ方向に回動する。この回動に伴い、電極部９８ａは上動し、該電極部９８ａとハロゲンランプ９７の接点部９７ａとの接触状態は保持される。したがって、ハロゲンランプ９７への通電が継続され、定着ローラ９１の表面温度は上昇し続ける。
【００８４】
一方、本実施例の画像定着器６０では、アッパフレーム３５に設けられた突起３５ｂが軟化した場合も、電極板６１に設けられた規制部６１ｃ（図１３）が、アッパフレーム３５の内側面に衝突するため、電極板６１は回動できない。したがって、電極部６１ａとハロゲンランプ３１の接点部４２ａとの接続は解除され、ハロゲンランプ３１への通電が遮断される。
【００８５】
以上のように、本実施例の画像定着器６０は、電極板６１の回動を不可とする規制部６１ｃを電極板６１に設けることにより、アッパフレーム３５の突起３５ｂが軟化した場合も、電極部６１ａを所定位置に固定できる。したがって、ハロゲンランプ３１への通電制御が不能となった場合も、ハロゲンランプ３１を電極板６１から確実に外して、通電を停止できる。本実施例を実施例１と組み合わせることにより、画像定着器における異常な温度上昇を、更に確実に防止可能となる。
【実施例３】
【００８６】
図１４は、本発明の実施例３に係る画像定着器の部分構成を示す側面図である。
本実施例の画像定着器７０は、電極板４３を支持する支持部７１ａの設置位置が、実施例１及び実施例２とは異なる。
なお、本実施例において、実施例１或いは実施例２と同様な構成を同一の符号で示し、これらについての説明を省略する。
【００８７】
本実施例の画像定着器７０には、図１４に示されるように、アッパフレーム７１に電極板４３を支持するための支持部７１ａが設けられている。この支持部７１ａは、アッパフレームの内側面において、図１４に矢印Ｃで示される方向の延長上に設けられる。ここで、矢印Ｃは、スプリング３８による加圧ローラ３３の押圧方向を示す。
【００８８】
次に、本実施例の画像定着器７０の動作について、従来の画像定着器９０（図１５（ａ））の動作と比較しながら、実施例１で説明した画像定着器１１の動作と異なる部分についてのみ、説明を行う。
【００８９】
従来の画像定着器９０において、ハロゲンランプ９７が上動すると、電極板９８の電極部９８ａには、図１１（ａ）に示されるように、矢印Ａ方向の力が付与される。この画像定着器９０において、支持部９６ａは、電極部９８ａに付与される力の方向、即ちＡ方向の延長線上からずれた位置に設置されている。そのため、電極部９８ａに付与される力に基づいて、電極板９８には回転モーメントが作用する。この回転モーメントに基づき、電極板９８は、図１１（ｂ）に示されるように、矢印Ｂ方向に回動し、電極部９８ａとハロゲンランプ９７の接点部９７ａとの接触状態が保持される。
【００９０】
一方、本実施例の画像定着器７０では、ハロゲンランプ３１が上動すると、電極板４３の電極部４３ａには、図１４に示されるように、スプリング３８による加圧ローラ３３の押圧方向と同一方向、即ち矢印Ｃ方向の力が付与される。この画像定着器７０において、支持部７１ａは、図１４に示されるように、Ｃ方向の延長線上に設置されている。そのため、ハロゲンランプ３１が上動して、電極部４３ａに矢印Ｃ方向の力が付与された場合も、電極板４３には回転モーメントは作用しない。したがって、電極部４３ａは所定の位置に固定されるので、ハロゲンランプ３１の上動に伴い、電極部４３ａとハロゲンランプ３１の接点部４２ａとの接続は解除され、ハロゲンランプ３１への通電が遮断される。
【００９１】
以上のように、本実施例の画像定着器７０は、電極板４３を支持する支持部７１ａが、ハロゲンランプ３１の上動時における電極板４３への回転モーメントの作用を防止する位置に設置されるので、電極部４３ａを所定の位置に固定できる。したがって、ハロゲンランプ３１への通電制御が不能となった場合も、ハロゲンランプ３１を電極板４３から確実に外して、通電を停止できる。本実施例を実施例１と組み合わせることにより、画像定着器における異常な温度上昇を、更に確実に防止可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明の各実施例では、画像形成装置として画像形成動作を行うプリンタを例に、説明を行ったが、本発明はこれに限定されない。印刷や、スキャン、ＦＡＸ等の複数の機能を有する複合機や、スキャナ、ＦＡＸ、コピー機等の画像形成装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施例１に係る画像定着器の部分構成を示す拡大断面図である。
【図２】本発明に係るプリンタの概略構成図である。
【図３】本発明の実施例１に係る画像定着器の要部構成を示す側面図である。
【図４】本発明の実施例１に係る画像定着器の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例１に係る画像定着器の部分構成を示す斜視図である。
【図６】溶融阻止部材の構成の一例を示す図である。
【図７】従来の画像定着器における支持部への熱伝導を説明する図である。
【図８】本発明の実施例１に係る画像定着器における支持部への熱伝導を説明する図である。
【図９】本発明に係る画像定着器の実施例１における動作を示す図である。
【図１０】溶融阻止部材の構成の変形例を示す図である。
【図１１】従来の画像定着器の部分構成を示す側面図である。
【図１２】本発明の実施例２に係る画像定着器の部分構成を示す斜視図である。
【図１３】本発明の実施例２に係る画像定着器の部分構成を示す側面図である。
【図１４】本発明の実施例３に係る画像定着器の部分構成を示す側面図である。
【図１５】従来の画像定着器の部分構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０  プリンタ
１１、６０、７０  画像定着器
３１  ハロゲンランプ
３２  定着ローラ
３３  加圧ローラ
３５、７１  アッパフレーム
３５ａ、７１ａ  支持部
３８  スプリング
３９  切離用当接部材
４０  軸受
４２ａ、４２ｂ  接点部
４３、４４、６１  電極板
４３ａ、４４ａ、６１ａ  電極部
４７  溶融阻止部材
６１ｃ  規制部
【図１】
2009134132.tif 000003
【図２】
2009134132.tif 000004
【図３】
2009134132.tif 000005
【図４】
2009134132.tif 000006
【図５】
2009134132.tif 000007
【図６】
2009134132.tif 000008
【図７】
2009134132.tif 000009
【図８】
2009134132.tif 000010
【図９】
2009134132.tif 000011
【図１０】
2009134132.tif 000012
【図１１】
2009134132.tif 000013
【図１２】
2009134132.tif 000014
【図１３】
2009134132.tif 000015
【図１４】
2009134132.tif 000016
【図１５】
2009134132.tif 000017