JP2007047471A

JP2007047471A - 画像形成装置

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Publication number: JP2007047471A
Application number: JP2005232089A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Ichino; 敏之市野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-08-10
Filing date: 2005-08-10
Publication date: 2007-02-22

Abstract

【課題】定着部材もしくは加圧部材などの回転部材の回転を検知し、回転部材が停止もしくは停止に近い状態においては、確実に電力供給源から発熱体への電力供給を停止させ、回転部材の破損を防止することのできる画像形成装置を提供することである。
また、すべて機械的な部材によって構成することにより、確率的に故障の発生する半導体などを介した機構で構成するよりも、信頼性の高い装置を提供することができる。
【解決手段】回転部材の少なくとも一方が回転している時のみ、電力供給源から発熱体への通電を行う。これら回転部材の回転により発熱体への通電を制御する手段をすべて、半導体を介さない機械的部材によって構成することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、像加熱装置および画像形成装置に関するものである。特に、加熱手段としてセラミック面発ヒータ方式またはハロゲンヒータ方式を用いた加熱手段に関するものである。

従来の電子写真プロセスを用いた画像形成装置の場合について説明する。

画像形成装置の熱定着装置は、電子写真プロセスなどの画像形成手段により転写紙上に形成された未定着画像（トナ−像）を転写紙上に定着させるものであり、ハロゲンヒ−タを熱源とする熱ロ−ラ式の熱定着装置やセラミック面発ヒ−タを熱源とするフィルム加熱式の熱定着装置、例えば特開昭63-313182号公報、特開平2-157878，4-44075〜44083，4-204980〜204984号公報、が用いられている。

一般的に、ヒータはトライアック等のスイッチング素子を介して交流電源に接続されており、この交流電源により電力が供給される。ヒータを熱源とする定着装置には温度検出素子、例えばサーミスタ感温素子が設けられており、この温度検出素子により定着装置の温度が検出され、その検出温度情報を基にシーケンスコントローラがスイッチング素子をオン／オフ制御することにより定着装置の熱源であるヒータへの電力供給をオン／オフし、定着器の温度が目標の温度になるように温度制御される。ヒータへのオン／オフ制御は、通常入力商用電源の位相制御または波数制御によりおこなわれる。
特開昭６３−３１３１８２号公報特開平０２−１５７８７８号公報特開平０４−０４４０７５号公報特開平０４−２０４９８０号公報

定着装置の温度を温調制御する際に、シーケンスコントローラは、温度検出素子から検出される温度と、予め設定されている目標温度とを比較することによって、ヒータに供給する電力比を算出してそれに相当する位相角または波数を決定し、その位相条件または波数条件でスイッチング素子をオン／オフ制御する。

上記のようにヒータへの電力供給が、温度検出素子から検出される温度と、予め設定されている目標温度との比較結果に基づいてのみであると、例えば何らかの理由で回転部材が停止した状態になると、正常時と同様に電力を供給してしまう。すると、回転部材から記録紙または当接する他方の回転部材への熱の移動がなく、発熱体近郊の一部分のみの回転部材が異常加熱状態となり、回転部材の表面が瞬時に熱により損傷を受けてしまう。また、温度検出素子の温度検出に基づくシーケンスコントローラの温度制御は、損傷発生まで瞬時であるため制御不可能状態となってしまうというような問題がある。

しかしながら、回転部材が回転している状態であれば、記録紙または他方の回転部材への熱移動が行なわれるため、熱による回転部材への損傷を防止することができる。

上記のような定着装置においては、回転部材が何らかの故障によって回転していない状態においても、電力源から発熱体への電力供給が正常時と同様に行われてしまうため、発熱体による加熱が回転部材の発熱体近郊部分に集中してしまい、回転部材の局部異常高温が発生しやすくなる。よって、回転部材は瞬時に大きな損傷を受けてしまう。

本発明では、上記のような問題を背景として鑑みてなされたもので、その目的は、定着部材もしくは加圧部材などの回転部材の回転を検知し、回転部材が停止もしくは停止に近い状態においては、確実に電力供給源から発熱体への電力供給を停止させ、回転部材の破損を防止することのできる画像形成装置を提供することである。

また、すべて機械的な部材によって構成することにより、確率的に故障の発生する半導体などを介した機構で構成するよりも、信頼性の高い装置を提供することができる。

上記目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有している。

［１］：２つ以上の互いに当接する回転部材と、
前記回転部材の少なくとも一方を加熱する、電力が供給されると発熱する発熱体を包含する加熱手段と、
前記加熱手段に電力を供給する電力供給手段と、
前記電力供給手段より前記加熱手段への通電をオンオフする通電手段と、
前記回転部材の回転状態に応じて前記通電手段を操作する、機械的部材により構成されている通電操作手段と、
を有しており、
前記回転部材間のニップに定着対象部材を通過させて定着する定着装置において、
前記回転部材の少なくとも一方が回転した場合のみ、前記通電操作手段は前記通電手段をオン状態に保ち前記電力供給手段より前記加熱手段への通電を行い、
前記回転部材が停止した場合は、前記通電操作手段は前記通電手段をオフ状態に保ち前記電力供給手段から前記加熱手段への通電を停止するように構成されたことを特徴とする画像形成装置。

［２］：前記回転部材は、一方が定着部材、他方が加圧部材であることを特徴とする１に記載の画像形成装置。

［３］：前記加熱手段は、前記定着部材の内部または外部に設けられていることを特徴とする１または２に記載の画像形成装置。

［４］：前記加熱手段は、前記定着部材に接触する位置または非接触の位置に設けられていることを特徴とする１から３のいずれかに記載の画像形成装置。

［５］：前記加熱手段の温度を検知する温度検出手段を有しており、電力制御手段が、前記温度検出手段から検出される温度と、予め設定されている目標温度と比較することによって前記加熱手段に供給する電力比を算出して該電力比に相当する位相角を決定し、供給する電力を位相制御で制御して前記加熱手段の温度制御をすることを特徴とする1から４いずれかに記載の画像形成装置。

［６］：前記回転検知手段の検知対象となる前記一方の回転部材は、駆動源から直接駆動力を得て回転する主動側の回転部材であることを特徴とする１から５いずれかに記載の画像形成装置。

［７］：前記回転検知手段の検知対象となる前記一方の回転部材は、駆動源から直接駆動力を得て回転する主動側の回転部材より、回転駆動力を得て回転する従動側の回転部材であることを特徴とする１から５のいずれかに記載の画像形成装置。

［８］：前記回転検知手段の検知対象となる前記一方の回転部材は、前記回転部材からなる回転伝達系の最終段に位置する回転部材であることを特徴とする１から５いずれかに記載の画像形成装置。

［９］：前記通電手段は、機械的部材からなるオンオフスイッチにより構成されていることを特徴とする１から８いずれかに記載の画像形成装置。

以上説明したように、第１の発明によれば、２つ以上の互いに当接する回転部材と、前記回転部材の少なくとも一方を加熱する、電力が供給されると発熱する発熱体を包含する加熱手段と、前記加熱手段に電力を供給する電力供給手段と、前記電力供給手段より前記加熱手段への通電をオンオフする通電手段と、前記回転部材の回転状態に応じて前記通電手段を操作する、機械的部材により構成されている通電操作手段と、を有しており、前記回転部材間のニップに定着対象部材を通過させて定着する定着装置において、前記回転部材の少なくとも一方が回転した場合のみ、前記通電操作手段は前記通電手段をオン状態に保ち前記電力供給手段より前記加熱手段への通電を行い、前記回転部材が停止した場合は、前記通電操作手段は前記通電手段をオフ状態に保ち前記電力供給手段から前記加熱手段への通電を停止するように構成されたことを特徴とすることにより、定着部材もしくは加圧部材などの回転部材の回転を検知し、回転部材が停止もしくは停止に近い状態においては、確実に電力供給源から発熱体への電力供給を停止させ、回転部材の破損を防止することのできる画像形成装置を提供することが可能となる。

また、すべて機械的な部材によって構成することにより、確率的に故障の発生する半導体などを介した機構で構成するよりも、信頼性の高い装置を提供することが可能となる。

第２の発明によれば、前記回転部材は、一方が定着部材、他方が加圧部材であることを特徴とすることにより、オンデマンド性の優れた画像形成装置を提供することができる。

第３の発明によれば、前記加熱手段は、前記定着部材の内部または外部に設けられていることを特徴とすることにより、オンデマンド性の優れた画像形成装置を提供することができる。

第４の発明によれば、前記加熱手段は、前記定着部材に接触する位置または非接触の位置に設けられていることを特徴とすることにより、オンデマンド性の優れた画像形成装置を提供することができる。

第５の発明によれば、前記加熱手段の温度を検知する温度検出手段を有しており、電力制御手段が、前記温度検出手段から検出される温度と、予め設定されている目標温度と比較することによって前記加熱手段に供給する電力比を算出して該電力比に相当する位相角を決定し、供給する電力を位相制御で制御して前記加熱手段の温度制御をすることを特徴とすることにより、通紙時の温度制御中に予想以上の厚紙や重送紙が通紙され、前記加熱手段の温度が急減した場合でも、許容電流以上の電流を供給することを防ぐことができ、入力電源電圧やヒータ抵抗値のバラつきに対して、供給可能な最大限の上限値を設定できるため、各条件において最大限に電力性能をだせる画像形成装置を提供することが可能となる。

第６の発明によれば、前記回転検知手段の検知対象となる前記一方の回転部材は、駆動源から直接駆動力を得て回転する主動側の回転部材であることを特徴とすることにより、モータなどの回転信号を検知対象とするよりも確実に回転部材の回転検知を実施することができる。

第７の発明によれば、前記回転検知手段の検知対象となる前記一方の回転部材は、駆動源から直接駆動力を得て回転する主動側の回転部材より、回転駆動力を得て回転する従動側の回転部材であることを特徴とすることにより、モータなどの回転信号を検知対象とするよりも確実に回転部材の回転検知を実施することができる。

第８の発明によれば、前記回転検知手段の検知対象となる前記一方の回転部材は、前記回転部材からなる回転伝達系の最終段に位置する回転部材であることを特徴とすることにより、モータなどの回転信号を検知対象とするよりも確実に回転部材の回転検知を実施することができる。

第９の発明によれば、前記通電手段は、機械的部材からなるオンオフスイッチにより構成されていることを特徴とすることにより、確率的に故障の発生する半導体を介した電気素子を使用するよりも、信頼性の高い装置を提供することが可能となる。

（実施例１）
以下、添付図面に基づき説明する。

図1は電子写真プロセスを用いた画像形成装置の概略構成図であり、例えばレ−ザプリンタの場合を示している。

レーザプリンタ本体101（以下、本体101）は、記録紙Ｓを収納するカセット102を有し、カセット102の記録紙Ｓの有無を検知するカセット有無センサ103、カセット102の記録紙Ｓのサイズを検知するカセットサイズセンサ104（復数個のマイクロスイッチで構成される）、カセット102から記録紙Ｓを繰り出す給紙ローラ105等が設けられている。そして、給紙ローラ105の下流には記録紙Ｓを同期搬送するレジストローラ対106が設けられている。また、レジストローラ対106の下流にはレーザスキャナ部107からのレーザ光に基づいて記録紙Ｓ上にトナー像を形成する画像形成部108が設けられている。さらに、画像形成部108の下流には記録紙Ｓ上に形成されたトナー像を熱定着する定着器109が設けられており、定着器109の下流には排紙部の搬送状態を検知する排紙センサ110、記録紙Ｓを排紙する排紙ローラ111、記録の完了した記録紙Ｓを積載する積載トレイ112が設けられている。この記録紙Sの搬送基準は、記録紙Sの画像形成装置の搬送方向に直交する方向の長さ、つまり記録紙Sの幅に対して中央になるように設定されている。

また、前記レーザスキャナ107は、後述する外部装置131から送出される画像信号（画像信号ＶＤＯ）に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザユニット113、このレーザユニット113からのレーザ光を後述する感光ドラム117上に走査するためのポリゴンモータ114、結像レンズ115、折り返しミラー116等により構成されている。

そして、前記画像形成装置108は、公知の電子写真プロセスに必要な、感光ドラム117、1次帯電ローラ119、現像器120、転写帯電ローラ121、クリーナ122等から構成されている。また、定着器109は定着フィルム109a、加圧ローラ109b、定着フィルム内部に設けられたセラミックヒータ109c、セラミックヒータの表面温度を検出するサーミスタ109dから構成されている。

また、メインモータ123は、給紙ローラ105には給紙ローラクラッチ124を介して、レジストローラ対106にはレジストローラ125を介して駆動力を与えており、更に感光ドラム117を含む画像形成部108の各ユニット、定着器109、排紙ローラ111にも駆動力を与えている。

そして126はエンジンコントローラであり、レーザスキャナ部107、画像形成部108、定着器109による電子写真プロセスの制御、前記本体101内の記録紙の搬送制御を行なっている。

そして、127はビデオコントローラであり、パーソナルコンピュータ等の外部装置131と汎用のインタフェース（セントロニクス、RS232C等）130で接続されており、この汎用インタフェースから送られてくる画像情報をビットデータに展開し、そのビットデータをＶＤＯ信号として、エンジンコントローラ126へ送出している。

図２に本発明におけるセラミックヒ−タの駆動及び制御回路を示す。1は、本画像形成装置を接続する交流電源で、本画像形成装置は交流電源をACフィルタ2を介してセラミックヒ−タ24（109c）の発熱体3，発熱体20へ供給することによりセラミックヒ−タ24を構成する発熱体3，発熱体20を発熱させる。

この発熱体3への電力の供給は、トライアック4の通電、遮断により制御をおこなう。抵抗5、6はトライアック4のためのバイアス抵抗でフォトトライアックカプラ7は、一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。フォトトライアックカプラ7の発光ダイオードに通電することによりトライアック4をオンする。抵抗8はフォトトライアックカプラ7の電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ9によりフォトトライアックカプラ7をオン/オフする。トランジスタ9は抵抗10を介してエンジンコントロ−ラ11(126)からのON1信号にしたがって動作する。

発熱体20への電力の供給は、トライアック13の通電、遮断により制御をおこなう。抵抗14、15はトライアック13のためのバイアス抵抗でフォトトライアックカプラ16は、一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。フォトトライアックカプラ16の発光ダイオードに通電することによりトライアック13をオンする。抵抗17はフォトトライアックカプラ16の電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ18によりフォトトライアックカプラ16をオン/オフする。トランジスタ18は抵抗19を介してエンジンコントロ−ラ11からのON2信号にしたがって動作する。

また69は、本発明の特徴である、回転部材の回転を検知して、回転していると判断された時にオン状態となるスイッチである。このスイッチ69は、トライアック4及び13に制御されて発熱体3及び20に通電されるヒータ電流のラインに設置されており、オフ状態でヒータ24への通電は行われず、オン状態でヒータ24への通電を行う。

また、ACフィルタ2を介して交流電源1は、ゼロクロス検出回路12に入力される。ゼロクロス検出回路では、商用電源電圧がある閾値以下の電圧になっていることをエンジンコントロ−ラ11に対してパルス信号として報知する。以下、エンジンコントロ−ラ11に送出されるこの信号をZEROX信号と呼ぶ。エンジンコントロ−ラ11はZEROX信号のパルスのエッジを検知し、位相制御または波数制御によりトライアック4または13をON／OFFする。

また、21は発熱体3，20が形成されているセラミックヒ−タ24の温度を検知するための温度検出素子、例えば、サ−ミスタ感温素子であり、セラミックヒータ24上に発熱体3，20に対して絶縁距離を確保できるように絶縁耐圧を有する絶縁物を介して配置されている。この温度検出素子21（109d）によって検出される温度は、抵抗22と、温度検出素子21との分圧として検出され、エンジンコントロ−ラ11にTH信号としてA/D入力される。セラミックヒ−タ24の温度は、TH信号としてエンジンコントロ−ラ11において監視され、エンジンコントロ−ラ11の内部で設定されているセラミックヒ−タ24の設定温度と比較することによって、セラミックヒ−タ24を構成する発熱体3，20に供給するべき電力比を算出し、その供給する電力比に対応した位相角（位相制御）または波数（波数制御）に換算し、その制御条件によりエンジンコントロ−ラ11がトランジスタ9にON1信号、あるいはトランジスタ18にON2信号を送出する。

例えば、位相制御の場合、下記のような表をエンジンコントローラ11内に有しており、この制御表に基づき制御をおこなう。

さらに、発熱体3，20に電力を供給しており、制御する手段が故障し、発熱体3，20が熱暴走に至った場合、過昇温を防止する一手段として、過昇温防止手段23がセラミックヒータ24上に配されている。過昇温防止手段23は、例えば温度ヒューズやサーモスイッチである。電力供給制御手段の故障により、発熱体3，20が熱暴走に至り過昇温防止手段23が所定の温度以上になると、過昇温防止手段23がOPENになり、発熱体3および20への通電が断たれる。

本実施例におけるセラミックヒータ24の概略について、図3に示す。aはセラミック面発ヒータの断面図であり、bは発熱体32（3）,33（20）が形成されている面を示しており、cはbの示している面と相対する面を示している。

セラミック面発ヒータ24は、SiC、AlN、Al2O3等のセラミックス系の絶縁基板31と、絶縁基板31面上にペースト印刷等で形成されている発熱体32，33と、2本の発熱体を保護しているガラス等の保護層34から構成されている。保護層34上に、セラミック面発ヒータ24の温度を検出する温度検出素子21と過昇温防止手段23が、記録紙の搬送基準、つまり発熱部32a、33aの長さ方向の中心に対して左右対称な位置であり、かつ通紙可能な最小の記録紙幅よりも内側の位置に配設されている。

発熱体32は、電力が供給されると発熱する部分32aと、電極部32c,32dと発熱体を接続する導電部32bと、コネクタを介して電力が供給される電極部32c，32dから構成されている。発熱体33は、電力が供給されると発熱する部分33aと電極部32c,33dと接続される導電部33bと、コネクタを介して電力が供給される電極部32c,33dから構成されている。電極部32cは、発熱体32(3)と33(20)の 2本の発熱体に接続されており、発熱体32，33の共通の電極となっている。また、発熱体32，33が印刷されている絶縁基板31との対向面側に摺動性を向上させるためにガラス層が形成される場合もある。

共通電極32cには、交流電源１のHOT側端子から過昇温防止手段23を介して接続される。電極部32dは発熱体32(3)を制御するトライアック4に接続され、交流電源1のNeutral端子に接続される。電極部33dは発熱体33(20)を制御するトライアック13に電気的に接続され、交流電源1のNeutral端子に接続される。セラミックヒータ24（109c）は、図４にしめしたように、フィルムガイド62によって支持されている。61（109a）は、円筒状の耐熱材製の定着フィルムであり、セラミックヒータ24を下面側に支持させたフィルムガイド62に外嵌させてある。そして、フィルムガイド62の下面のセラミックヒータ24と、加圧部材としての弾性加圧ローラ63（109b）とを定着フィルム61を挟ませて弾性加圧ローラ63の弾性に抗して所定の加圧力をもって圧接させて加熱部としての所定幅の定着ニップ部を形成させてある。また、過昇温防止手段23、例えば、サーモスタットがセラミックヒータ24の絶縁基板31面上または、保護層34面上に当接されている。サーモスタット23はフィルムガイド62に位置を矯正され、サーモスタット23の感熱面がセラミックヒータ24の面上に当接されている。図示はしていないが、温度検出素子21も同様にセラミックヒータ24の面上に当接されている。ここで、図4のように、セラミックヒータ24は、発熱体32、33がニップ部と反対側にあっても、発熱体がニップ部側にあってもかまわない。また、フィルム61の摺動性を上げるために、フィルム61とセラミックヒータ24との界面に摺動性のグリースを塗布してもかまわない。

次に図5において、本実施例における回転部材の回転のようすを説明する。図5において、70は加圧ローラ63の中心軸の同軸75上に設けられている回転連動部材である。この回転連動部材70は加圧ローラ63の回転と同期して回転する。この回転連動部材70の外側には回転連動部材70に当接するようにスイッチオンオフ部材71が取り付けられている。このスイッチオンオフ部材71は回転によりスイッチ73のレバーを押しスイッチ73をオンさせるように構成されている。このスイッチ73は交流電源部1とヒータ24間に挿入されており、ヒータ24への通電をオンオフする。また回転連動部材70とスイッチオンオフ部材71の間にはオイル（図示しない）が塗布されている。また72は、バネであり加圧ローラ63が回転していない状態では、スイッチオンオフ部材71がスイッチ73のレバーを押すことができないようなバネ圧に設計されている。

次に図6に、スイッチ73をオンの時のようすを示す。

いま、加圧ローラ63の回転により、回転連動部材70も同期して回転する。回転連動部材70とスイッチオンオフ部材71の間にはオイルが塗布されているが、摩擦により回転連動部材70とスイッチオンオフ部材71は連動して動作する。これにより、スイッチオンオフ部材71はスイッチ73のレバーを押し込み、スイッチ73をオン状態とし、交流電源1からヒータ24への通電を開始させる。押し込み量は、本体付けのバネ72のバネ係数により管理され、スイッチ73のレバーを必要以上に押し込むことのないようにする。

しかし、加圧ローラ63がある一定トルク以上の回転となると、加圧ローラ63の回転トルクがオイルの摩擦係数とバネ72のバネ圧に打ち勝ち、スイッチオンオフ部材71がスイッチ73のレバーを押し込んだ状態、よってヒータ24への通電をオンとしたまま、加圧ローラ63および回転連動部材70のみ回転する。

しかし、加圧ローラ63の回転が停止または停止に近い状態となると、バネ72の復元力によりスイッチオンオフ部材71はスイッチ73のレバー押し込みを解除する。よって、スイッチ73はオフされ、ヒータ24への通電は停止される。

つまり、加圧ローラ63の回転状態により、交流電源1よりヒータ24への通電を制御できる。

図５および図６にように構成することによって、モータ123から加圧ローラ63までの駆動伝達系およびモータ123の異常故障などにおける、加圧ローラ63が停止した状態においては、スイッチ73がオンすることはないため、熱源であるヒータ24に通電が行われることはない。

また、このような系においては、スイッチ73の故障が発生しない限り、絶対にヒータに通電が行われることはなく、フェールセーフの構成となっている。ＵＬなどで安全規格を取得されているスイッチを使用すれば、基本的に装置としての安全性は保証されている。

上記のように、半導体を介さない、機械構成による回転部材の回転を検知しての安全装置を構成すると、例えば、ロータリーエンコーダやフォトインタラプタまたはセンサなどによる回転検知と比較して、信頼性の高い装置を提供することができる。半導体では、素子の故障が確率的に発生するため、最終的な安全装置としては、認められていないからである。

また上記実施例では、セラミックヒータを内部に抱えた定着フィルムと加圧ソリッドローラの構成において実施例を説明したが、ハロゲンヒータなどによる外部加熱により定着ローラを加熱する構成などにおいても、同様に実施できる。

また、上記実施例では、スイッチを交流電源とヒータの通電ラインに設け、スイッチの開閉により、直接にヒータへの通電を制御した。しかしながら、スヒータ通電ラインにはオンオフリレーを設け、回転により動作するスイッチを、そのオンオフリレー駆動回路のオンオフスイッチとして使用しても本実施例は実現できる。

（実施例２）
第１の実施例と重複する点は省略する。

図7は本実施例の特徴を示す図である。図7は上記実施例１の回転連動部材70およびスイッチオンオフ部材71の内部構造を示したものである。実施例１では回転連動部材70は加圧ローラ63の同軸75に連動して動作し、回転連動部材70とスイッチオンオフ部材71の界面にオイルを塗布し、その摩擦係数を利用し、スイッチ73のレバーを適量に押し込んでいた。本実施例のよう図7の構造をとることにしても、本発明を実施できる。

図7において、上記実施例1のように70は回転連動部材、71はスイッチオンオフ部材、75は加圧ローラ63と同軸延長上にある軸である。また、79はスイッチオンオフ部材71の内壁である。82は内壁79と接するとスイッチオンオフ部材71と軸75は摩擦運動により連動して動作させるためのブレーキユキットである。81はブレーキユニット82を支持するブレーキ支持部材である。80はブレーキ支持部材81及びブレーキユニット82の支点となるブレーキ支持板である。またブレーキ支持板80は加圧ローラ63の延長上にある軸65と連動して動作する。そして、83はバネであり軸75とブレーキ支持部材81とに接続されている。このバネ83は加圧ローラ63が回転していない状態では、ブレーキユニット82と内壁79を物理的に離して置く状態となるように、バネ係数が定められている。

いま、プリント動作が開始され、加圧ローラ63が回転し始めると、その遠心力によりバネ83には軸から離れていくような力が働く。よってバネ83には伸びる方向に力が働き、ブレーキ支持部材81を押す、それによりブレーキ支持部材81によって支持されているブレーキユニット82が、スイッチオンオフ部材71の内壁79と接触する。このことにより、加圧ローラ63とスイッチオンオフ部材71は連動して動作する。よって、図6のように、スイッチオンオフ部材71はスイッチ73のレバーを押し込み、スイッチ73はオンする。そして、交流電源1よりヒータ24への通電が開始される。押し込み量は、本体付けのバネ72のバネ係数により管理され、スイッチ73のレバーを必要以上に押し込むことのないようにする。

次に加圧ローラ63の回転数が上昇し、ある一定トルク以上の回転となると、内壁79とブレーキユニット82の接触による摩擦に打ち勝つ力が、接触位置に働く。このことにより、スイッチオンオフ部材71がスイッチ73のレバーをオン状態となるよう押し込んだまま、ブレーキユニット82は内壁79に接触しながら、加圧ローラ63の回転に連動して回転動作を行う。

そして、加圧ローラ63の回転動作が終了すると、バネ83の元に戻ろうとする力により内壁79からブレーキユニット82が離れる。それによりスイッチオンオフユニット71はバネ72の力により、スイッチ73のレバーをオフ状態に遷移させる。よって、ヒータ24への通電は停止される。

上記のように、本実施例において、半導体を介さない、機械構成による回転部材の回転を検知しての安全装置を構成すると、例えば、ロータリーエンコーダやフォトインタラプタまたはセンサなどによる回転検知と比較して、信頼性の高い装置を提供することができる。

（実施例３）
第１および第２の実施例と重複するところは省略する。

図８は本発明の第３の実施例を説明する図である。図８(a)において、上記実施例１と同様、63は加圧ローラ、70は回転連動部材、71はスイッチオンオフ部材、75は加圧ローラと連動して回転する軸である。90は回転連動部材70およびスイッチオンオフ部材71を挟み込むように設置されているマグネットである。2枚で構成されている。また、マグネット90は図８(b)のようにN極とS極が交互となるような構成となっており、加圧ローラ63と連動して回転動作を行う。また、スイッチオンオフ部材71はマグネット90の磁束によって、回転の動きを妨げるような力が働くような部材で構成されている。

また、実施例１と同様図5および図6の回転連動部材70とスイッチオンオフ部材71の界面にはオイルが塗布してある。

いま、プリント動作が開始され、加圧ローラ63の回転運動がはじまると、回転連動部材70、スイッチオンオフ部材71およびマグネット90は連動して回転する。そして、スイッチオンオフ部材71はスイッチ73のレバーを押し込み、スイッチ73がオンする。よって、交流電源1からヒータ24への通電が開始される。しかしながら、マグネット90の回転によりスイッチオンオフ部材71に誘導された磁束はその磁性変化に遅れを生じて、スイッチオンオフ部材71にブレーキをかけるような力が働く。この力と、バネ72のバネ圧によりスイッチ73のレバーの押し込み量を制御して、必要以上に押し込むことがないようにする。

しかし、加圧ローラ63がある一定トルク以上の回転となると、回転部材63の回転トルクが回転連動部材70とスイッチオンオフ部材71の接触界面に塗布されたオイルの摩擦係数と、バネ72のバネ圧に打ち勝ち、スイッチオンオフ部材71がスイッチ73のレバーを押し込んだ状態、すなわちヒータ24への通電をオンとしたまま、加圧ローラ63および回転連動部材70のみ回転する。

しかし、加圧ローラ63の回転が停止または停止に近い状態となると、マグネット90によるスイッチオンオフ部材への力がなくなり、そしてバネ72の復元力によりスイッチオンオフ部材71はスイッチ73のレバー押し込みを解除する。よって、スイッチ73はオフされ、ヒータ24への通電は停止される。

本発明における画像形成装置を示した図。本発明における定着器の駆動回路を示した図。本発明における加熱手段であるセラミックヒータの概略を示した図。本発明における定着装置の概略構成を示した図。本発明における第１の実施例を説明する図。本発明における第１の実施例を説明する図。本発明における第2の実施例を説明する図。本発明における第3の実施例を説明する図。

符号の説明

101 レーザビームプリンタ本体
102 給紙カセット
105 給紙ローラ
107 レーザスキャナ部
109 定着器
111 排紙ローラ
112 排紙トレイ
117 感光ドラム
119 一次帯電ローラ
120 現像器
121 転写帯電ローラ
123 メインモータ
126 エンジンコントローラ
127 ビデオコントローラ
131 外部装置

Claims

２つ以上の互いに当接する回転部材と、
前記回転部材の少なくとも一方を加熱する、電力が供給されると発熱する発熱体を包含する加熱手段と、
前記加熱手段に電力を供給する電力供給手段と、
前記電力供給手段より前記加熱手段への通電をオンオフする通電手段と、
前記回転部材の回転状態に応じて前記通電手段を操作する、機械的部材により構成されている通電操作手段と、
を有しており、
前記回転部材間のニップに定着対象部材を通過させて定着する定着装置を具備する画像形成装置において、
前記回転部材の少なくとも一方が回転した場合のみ、前記通電操作手段は前記通電手段をオン状態に保ち前記電力供給手段より前記加熱手段への通電を行い、
前記回転部材が停止した場合は、前記通電操作手段は前記通電手段をオフ状態に保ち前記電力供給手段から前記加熱手段への通電を停止するように構成されたことを特徴とする画像形成装置。
前記回転部材は、一方が定着部材、他方が加圧部材であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記加熱手段は、前記定着部材の内部または外部に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記加熱手段は、前記定着部材に接触する位置または非接触の位置に設けられてい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。
前記加熱手段の温度を検知する温度検出手段を有しており、電力制御手段が、前記温度検出手段から検出される温度と、予め設定されている目標温度と比較することによって前記加熱手段に供給する電力比を算出して該電力比に相当する位相角を決定し、供給する電力を位相制御で制御して前記加熱手段の温度制御をすることを特徴とする請求項1から４いずれかに記載の画像形成装置。
前記回転検知手段の検知対象となる前記一方の回転部材は、駆動源から直接駆動力を得て回転する主動側の回転部材であることを特徴とする請求項１から５いずれかに記載の画像形成装置。
前記回転検知手段の検知対象となる前記一方の回転部材は、駆動源から直接駆動力を得て回転する主動側の回転部材より、回転駆動力を得て回転する従動側の回転部材であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
前記回転検知手段の検知対象となる前記一方の回転部材は、前記回転部材からなる回転伝達系の最終段に位置する回転部材であることを特徴とする請求項１から５いずれかに記載の画像形成装置。
前記通電手段は、機械的部材からなるオンオフスイッチにより構成されていることを特徴とする請求項１から８いずれかに記載の画像形成装置。