JP2010048987A - 定着装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体のメインスイッチがオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体の搬送が停止（ジャム）した場合や、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置に電力が供給されなくなった場合等であっても、加熱体のオーバーシュートが生じることのない、定着装置、及び、画像形成装置を提供する。
【解決手段】加熱体２３を冷却する冷却手段５０を備える。この冷却手段５０は、第１電源６１とは異なる第２電源５２から電力が供給されて稼動する。
【選択図】図２

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される定着装置と、に関し、特に、加熱体を直接的又は間接的に冷却する冷却手段を具備した定着装置及び画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、プリント動作が終了した後に定着装置の加熱体が過昇温してしまう問題が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２等参照。）。

詳しくは、定着装置には、ヒータや電磁誘導加熱装置等により加熱される加熱ローラ、定着ローラ等の加熱体（加熱部材）が設置されている。これらの定着装置は、プリント動作（記録媒体の搬送動作）中には、定着ベルトや定着ローラ等の定着部材を介して記録媒体に加熱体の熱が奪われるために、加熱体の温度が異常に高くなることはない。ところが、プリント動作を終了した直後には、記録媒体への熱の移動が急になくなるために、加熱体の芯金等に蓄積された熱等により加熱体の温度が異常に高くなってしまう（このような現象を、プリント終了後の「オーバーシュート」という。）。
特に、このような問題は、連続プリント動作が終了した直後等に生じやすい。また、画像形成装置のプリント速度（ＣＰＭ）が高いほど、又は、搬送する記録媒体の坪量が大きいほど、上述した問題が生じやすい。

特許文献１には、プリント終了後のオーバーシュートを生じさせないように、連続プリント終了後の加熱体（加熱部材）の非通紙領域の温度を検知して、その検知温度が所定値以上であった場合に加熱体を冷却する冷却装置を動作させる技術が開示されている。
特許文献２には、プリント終了後のオーバーシュートが生じた場合に、電源投入後に定着ローラの温度異常検知が認識されないように、電源投入後から一定時間後の異常温度検知の閾値を高く設定する技術が開示されている。
他方、特許文献１、特許文献３等には、加熱体を冷却する冷却ファンを設置する技術が開示されている。

特開２００６−１１９４３０号公報 特開２００５−３７５３９号公報 特開２００７−１２１３２９号公報

上述した従来の定着装置は、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体のメインスイッチがオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体の搬送が停止（ジャム）した場合や、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置に電力が供給されなくなった場合等に、加熱体のオーバーシュートが生じてしまう問題があった。
そして、このようにプリント動作後やプリント動作中に加熱体のオーバーシュートが生じてしまうと、定着装置を構成する構成部品に熱的破損が生じてしまうこともあった。特に、加熱ローラ等の加熱体に定着ベルトが張架されている定着装置であって、プリント速度が高い装置（例えば、７５ＣＰＭ程度の装置である。）では、加熱ローラのオーバーシュートによって定着ベルトが異常昇温（２７０℃程度である。）してしまい、定着ベルトに用いられている材料であるポリイミド樹脂が変形してしまう温度（２５０℃程度である。）に達してしまうことがあった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体のメインスイッチがオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体の搬送が停止（ジャム）した場合や、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置に電力が供給されなくなった場合等であっても、加熱体のオーバーシュートが生じることのない、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、記録媒体上にトナー像を定着する定着装置であって、第１電源から電力が供給されて直接的又は間接的に加熱される加熱体と、前記加熱体を冷却する冷却手段と、を備え、前記冷却手段は、前記第１電源とは異なる第２電源から電力が供給されて稼動するものである。

また、請求項２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記第１電源は、商用電源であって、前記第２電源を、画像形成装置本体に設置された電池としたものである。

また、請求項３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記第１電源は、商用電源であって、前記第２電源を、画像形成装置本体に設置されるとともに前記商用電源によって充電される充電式電池としたものである。

また、請求項４記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記加熱体の温度を検知する温度検知手段を備え、前記冷却手段は、前記温度検知手段で検知した温度が所定値以上になったときに稼動を開始するものである。

また、請求項５記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記加熱体の温度を検知する温度検知手段を備え、前記冷却手段は、前記温度検知手段で検知した温度が所定値以下になったときに稼動を停止するものである。

また、請求項６記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、装置の稼動が開始されたときに前記冷却手段の稼動を停止するものである。

また、請求項７記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記冷却手段を、前記加熱体に対向する冷却ファンとしたものである。

また、請求項８記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、定着補助ローラと、前記第１電源に電気的に接続されたヒータが内設された加熱ローラと、に張架された定着ベルトと、前記定着ベルトを介して前記定着補助ローラに圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧部材と、を備え、前記加熱体を、前記加熱ローラとしたものである。

また、この発明の請求項９記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。

本発明は、加熱体を冷却する冷却手段を、定着装置を稼動する電源とは別の電源で稼動しているため、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体のメインスイッチがオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体の搬送が停止（ジャム）した場合や、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置に電力が供給されなくなった場合等であっても、加熱体のオーバーシュートが生じることのない、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１〜図４にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される感光体ドラム、１２は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像部、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１５は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。

また、１６は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上のトナー像（未定着画像）を定着する定着装置、を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１６に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像（トナー）が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
なお、本実施の形態１における画像形成装置は、記録媒体Ｐの搬送速度（プロセス線速）が３５２ｍｍ／秒程度に、Ａ４サイズの記録媒体Ｐを横向きに連続搬送したときの生産性が７５ＣＰＭ程度に設定された高速機である。

次に、図２にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２に示すように、定着装置２０は、定着ベルト２１、定着補助ローラ２２、加熱体としての加熱ローラ２３、ヒータ２５、加圧部材としての加圧ローラ３１、冷却手段としての冷却ファン５０、温度検知手段としての温度センサ４０、分離板３７、ガイド板３５、等で構成されている。

ここで、定着ベルト２１は、ポリイミド等の樹脂材料からなるベース層上に、弾性層、離型層が順次積層された多層構造の無端状ベルト（周長が７０ｍｍ程度に設定されている。）である。定着ベルト２１の弾性層は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。定着ベルト２１の離型層は、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等で形成されている。定着ベルト２１の表層に離型層を設けることにより、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保されることになる。定着ベルト２１は、２つのローラ部材（定着補助ローラ２２と加熱ローラ２３とである。）に張架・支持されて、図２中の矢印方向に走行する。
定着部材として熱容量の低い定着ベルト２１を用いることで、装置の昇温特性が向上する。

定着補助ローラ２２は、ＳＵＳ３０４等の芯金２２ａ上に、発泡性シリコーンゴム等の発泡材料からなる弾性層２２ｂが形成されたローラ部材（外径が５２ｍｍ程度に設定されている。）であって、加圧部材としての加圧ローラ３１に定着ベルト２１を介して当接してニップ部を形成する。弾性層２２ｂを発泡材料で形成することで、ニップ部におけるニップ幅（ニップ量）を比較的大きく設定できるとともに、定着ベルト２１の熱が定着補助ローラ２２に移行しにくくなる。定着補助ローラ２２は、図２中の時計方向に回転する。

加熱体としての加熱ローラ２３は、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料からなる中空構造のローラ部材（円筒体）であって、その円筒体の内部にはヒータ２５（熱源）が固設されている。
加熱体としての加熱ローラ２３の肉厚を１ｍｍ以下に設定することで、加熱体の熱容量が低下して装置の昇温特性が向上する（立ち上がり時間が短縮化される。）。ここで、本実施の形態１における加熱ローラ２３は、アルミニウムで形成され、肉厚が０．６ｍｍ、外径が３５ｍｍに設定されている。

加熱ローラ２３のヒータ２５（加熱手段）は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板（不図示である。）に固定されている。そして、画像形成装置本体１のメインスイッチ６２がオンされた状態で、第１電源としての商用電源６１（商用電源Ａ）から画像形成装置本体１の制御部（装置本体制御部）６３、ヒータ制御部６４を介してヒータ２５に電力が供給される。そして、ヒータ制御部６４により出力制御されたヒータ２５からの輻射熱によって加熱ローラ２３が加熱されて、さらに加熱ローラ２３によって加熱された定着ベルト２１の表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。すなわち、加熱ローラ２３（加熱体）は、商用電源６１（第１電源）から電力が供給されて間接的に加熱されることになる（商用電源６１から電力供給されるヒータ２５によって間接的に加熱されることになる。）。
ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２１表面に非接触で対向する温度検知手段としての温度センサ４０（サーモパイル）によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。詳しくは、温度検知手段としての温度センサ４０の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、ヒータ２５に交流電圧が印加される。このようなヒータ２５の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度（目標制御温度）に調整制御することができる。
ここで、本実施の形態１では、ヒータ２５として、定格ワット数が１２００ワットのものを用いている。このように、ヒータ２５の総ワット数を大きくすることで、装置の立ち上がり時間（ウォーミングアップ時間）を短くすることができる。

また、加圧部材としての加圧ローラ３１は、主として、芯金３２と、芯金３２の外周面に接着層を介して形成された弾性層３３と、からなる。加圧ローラ３１の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。
そして、加圧ローラ３１は、不図示の加圧機構によって定着ベルト２１を介して定着補助ローラ２２に圧接する。こうして、加圧ローラ３１と定着ベルト２１との間に、所望のニップ部が形成される。なお、上述の加圧機構は加圧解除（又は減圧）ができるように構成されている。
また、本実施の形態１では、定着ベルト２１の加熱効率を向上させるために、加圧ローラ３１にヒータ３４が内設されている。そして、加圧ローラ３１の表面温度を検知する温度センサ４５の検知結果に基いてヒータ３４の出力制御がおこなわれている。

なお、本実施の形態１における定着装置では、待機時（稼動停止時）における、加熱ローラ２３の制御温度が１７０℃、加圧ローラ３１の制御温度が１５０℃に設定されている。また、通紙時（稼動時）における、加熱ローラ２３の設定温度が１６５℃、加圧ローラ３１の設定温度が１２０℃に設定されている。

図２を参照して、定着ベルト２１と加圧ローラ３１との当接部（ニップ部である。）の入口側と出口側には、それぞれ、記録媒体Ｐの搬送を案内するガイド板３５が配設されている。ガイド板３５は、定着装置２０の側板に固設されている。
また、定着ベルト２１の外周面に対向する位置であって、ニップ部の出口側近傍には、分離板３７が配設されている。分離板３７を設置することで、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１の走行に沿って定着ベルト２１に巻き付いてしまう不具合を軽減することができる。

上述のように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
装置本体１のメインスイッチ６２が投入されると、第１電源としての商用電源６１からヒータ２５に交流電圧が印加（給電）されるとともに、定着ベルト２１（定着補助ローラ２２、加熱ローラ２３）及び加圧ローラ３１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。なお、商用電源６１は、画像形成装置本体１に設置された定着装置２０以外の装置（例えば、作像部や給紙部や搬送部等である。）への電力供給源ともなっている。
その後、給紙部７から記録媒体Ｐが給送されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが記録媒体Ｐ上に未定着画像として担持される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐは、図２の矢印Ｙ１０方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ３１のニップ部に送入される。そして、定着ベルト２１による加熱と、定着ベルト２１（定着補助ローラ２２）及び加圧ローラ３１の押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、回転する定着ベルト２１及び加圧ローラ３１によってそのニップ部から送出された記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。

以下、本実施の形態１の定着装置２０において特徴的な構成・動作について、詳しく説明する。
図２を参照して、定着ベルト２１を挟んで加熱ローラ２３に対向する位置には、加熱ローラ２３を冷却する冷却手段としての冷却ファン５０が設置されている。図示は省略するが、冷却ファン５０は、加熱ローラ２３の長手方向（図２の紙面垂直方向である。）の中央部と両端部とに３つ並設されている。
そして、この冷却ファン５０は、画像形成装置本体１のメインスイッチ６２によってオン・オフされる第１電源としての商用電源６１（商用電源Ａ）とは異なる第２電源としての商用電源５２（商用電源Ｂ）から電力が供給されて稼動する。すなわち、冷却ファン５０は、第２電源（別電源）である商用電源５２から電力が供給されて、ファン制御部５１によって制御されて所定のタイミングで、加熱ローラ２３を定着ベルト２１を介して冷却する。

詳しくは、図３を参照して、冷却ファン５０の稼動が開始されて加熱ローラ２３が冷却されるタイミングは、装置本体１のメインスイッチ６２がオフされてから２００秒間である。すなわち、装置本体１のメインスイッチ６２がオフされると、第２電源としての商用電源５２から電力が供給されて冷却ファン５０の稼動が開始され、２００秒後に冷却ファン５０の稼動が停止される。
なお、冷却ファン５０の稼動開始のタイミングは、メインスイッチ６２のオフ信号をトリガーにしているのではなく、定着装置２０の回転部材（例えば、加熱ローラ２３である。）の回転停止をファン制御部５１で検知してその検知信号をトリガーにしておこなっている。これにより、プリント動作終了直後にメインスイッチ６２がオフされた場合の他、プリント動作中にメインスイッチ６２が強制的にオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体Ｐの搬送が停止（ジャム）した場合等であっても、冷却ファン５０が一定時間稼動して加熱ローラ２３を冷却するために、加熱ローラ２３のオーバーシュート（温度が異常に上昇する現象である。）を確実に防止することができる。

図３を参照して、加熱ローラ２３の温度は通紙停止とともに上昇するものの、その上昇の程度は冷却ファン５０による冷却により大きく低減される。具体的に、冷却ファン５０の稼動中と稼動終了後とを含めて、通紙停止後の加熱ローラ２３の温度上昇は２０℃以下（加熱ローラ２３の温度は１９０℃以下）になっている。したがって、加熱ローラ２３や、加熱ローラ２３に張架された定着ベルト２１に、熱的損傷が生じる不具合が確実に抑止される。
なお、図４は、従来の画像形成装置（冷却ファン５０が設置されていないものである。）のメインスイッチ６２をオフした後の加熱ローラ２３の温度変動を示すグラフである。また、図４中の、グラフＱ１はプリント速度が７５ＣＰＭの画像形成装置における加熱ローラ２３の温度変動を示し、グラフＱ２はプリント速度が４０ＣＰＭの画像形成装置における加熱ローラ２３の温度変動を示す。図３と図４との比較からも、上述した本実施の形態１における効果が確認できる。

ここで、冷却ファン５０の稼動は、定着装置２０の稼動が開始されたとき（プリント動作が開始されたとき）に停止することが好ましい。具体的には、冷却ファン５０の稼動中に、ファン制御部５１にて定着装置２０の回転部材（例えば、加熱ローラ２３である。）の回転開始が検知されると、冷却ファン５０の稼動を停止する。これにより、プリント動作中に加熱ローラ２３が冷却ファン５０によって冷却されることがないため、プリント動作時における加熱ローラ２３や定着ベルト２１の加熱効率が低下する不具合を抑止することができる。

以上説明したように、本実施の形態１では、加熱ローラ２３（加熱体）を冷却する冷却ファン５０（冷却手段）を、定着装置２０を稼動する商用電源６１とは別の商用電源５２で稼動しているため、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体１のメインスイッチ６２がオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体Ｐがジャムした場合等であっても、加熱ローラ２３のオーバーシュートが生じる不具合を抑止することができる。

実施の形態２．
図５にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図５は、実施の形態２における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態１の図２に相当する図である。本実施の形態２は、冷却手段５０を稼動する第２電源として電池５３が用いられている点が、冷却手段５０を稼動する第２電源として第２商用電源５２が用いられている前記実施の形態１とは相違する。

本実施の形態２における定着装置２０も、前記実施の形態１のものと同様に、定着ベルト２１、定着補助ローラ２２、加熱ローラ２３（加熱体）、ヒータ２５、加圧ローラ３１、冷却ファン５０（冷却手段）、温度センサ４０（温度検知手段）、等で構成されている。また、本実施の形態２においても、冷却ファン５０は、第１電源としての商用電源６１とは異なる第２電源から電力が供給されて稼動して、所定のタイミングで加熱ローラ２３を冷却する。

ここで、本実施の形態２では、第２電源（別電源）として、画像形成装置本体１に交換自在に設置された電池５３が用いられている。そして、定着装置２０の回転部材（例えば、加熱ローラ２３である。）の回転停止が検知されると、電池５３からの電力供給によって冷却ファン５０が２００秒間稼動して加熱ローラ２３の冷却がおこなわれる。
特に、本実施の形態２では、第２電源として電池５３を用いているために、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置１に電力が供給されなくなった場合であっても、冷却ファン５０を独立して稼動させることができる。

以上説明したように、本実施の形態２では、加熱ローラ２３（加熱体）を冷却する冷却ファン５０（冷却手段）を、定着装置２０を稼動する商用電源６１とは別の電池５３で稼動しているため、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体１のメインスイッチ６２がオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体Ｐがジャムした場合や、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置１に電力が供給されなくなった場合等であっても、加熱ローラ２３のオーバーシュートが生じる不具合を抑止することができる。

実施の形態３．
図６及び図７にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図６は、実施の形態３における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態１の図２に相当する図である。本実施の形態３は、冷却手段５０を稼動する第２電源として充電式電池５４が用いられている点と、温度検知手段４０の検知結果に基いて冷却手段５０の稼動の開始・停止をおこなっている点と、が前記実施の形態１とは相違する。

本実施の形態３における定着装置２０も、前記実施の形態１のものと同様に、定着ベルト２１、定着補助ローラ２２、加熱ローラ２３（加熱体）、ヒータ２５、加圧ローラ３１、冷却ファン５０（冷却手段）、温度センサ４０（温度検知手段）、等で構成されている。また、本実施の形態３においても、冷却ファン５０は、第１電源としての商用電源６１とは異なる第２電源から電力が供給されて稼動して、所定のタイミングで加熱ローラ２３を冷却する。

ここで、本実施の形態３では、第２電源（別電源）として、画像形成装置本体１に設置された充電式電池５４が用いられている。この充電式電池５４は、商用電源６１によって充電可能に構成された電池である。詳しくは、充電式電池５４の容量が低下すると、充電装置５５を介して商用電源６１からの電力によって充電される。
そして、定着装置２０の回転部材（例えば、加熱ローラ２３である。）の回転停止が検知されると、充電式電池５４からの電力供給によって冷却ファン５０が稼動して加熱ローラ２３の冷却がおこなわれる。
特に、本実施の形態３では、第２電源として充電式電池５４を用いているために、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置１に電力が供給されなくなった場合であっても冷却ファン５０を独立して稼動させることができるとともに、第２電源として通常の電池を用いた場合のように電池の交換作業が不要になる。

また、本実施の形態３では、加熱ローラ２３（加熱体）の温度を間接的に検知する温度検知手段としての温度センサ４０が設置されている。そして、図７を参照して、温度センサ４０で検知した温度が所定値以上になったときに冷却ファン５０の稼動を開始する。具体的に、加熱ローラ２３の表面温度が１９０℃以上になったときに、充電式電池５４による電力供給により冷却ファン５０が稼動される。これにより、加熱ローラ２３のオーバーシュート（過昇温）が生じそうになったときのみ、効率的に冷却ファン５０を稼動させることができる。
さらに、本実施の形態３では、図７を参照して、温度センサ４０で検知した温度が所定値以下になったときに冷却ファン５０の稼動を停止する。具体的に、加熱ローラ２３の表面温度が１４０℃以下になったときに、充電式電池５４による電力供給の停止により冷却ファン５０の稼動が停止される。これにより、画像形成装置の使用状況に係わらず、加熱ローラ２３のオーバーシュートが生じそうになったときに、加熱ローラ２３を確実に所定の温度まで冷却することができる。
なお、本実施の形態３では、温度センサ４０を定着ベルト２１を介して加熱ローラ２３に対向させて加熱ローラ２３の温度を間接的に検知したが、温度センサ４０を加熱ローラ２３に直接的に対向させて加熱ローラ２３の温度を直接的に検知してもよい。

以上説明したように、本実施の形態３では、加熱ローラ２３（加熱体）を冷却する冷却ファン５０（冷却手段）を、定着装置２０を稼動する商用電源６１とは別の充電式電池５４で稼動しているため、プリント動作中又はプリント動作終了直後に画像形成装置本体１のメインスイッチ６２がオフされた場合や、プリント動作中に記録媒体Ｐがジャムした場合や、プリント動作中又はプリント動作終了直後に停電が生じて画像形成装置１に電力が供給されなくなった場合等であっても、加熱ローラ２３のオーバーシュートが生じる不具合を抑止することができる。

なお、前記各実施の形態では加圧部材として加圧ローラ３１を用いたが、加圧部材として加圧ベルトや加圧パッドを用いてもよい。その場合にも、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、前記各実施の形態では、定着ベルト２１を用いた定着装置２０に対して本発明を適用したが、定着ローラを用いた定着装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。その場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、前記各実施の形態では、ヒータ２５を用いて輻射熱により加熱体を加熱する定着装置２０に対して本発明を適用したが、電磁誘導加熱により加熱体を加熱する定着装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。その場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、前記各実施の形態では、冷却ファン５０を定着装置２０に設置したが、冷却ファン５０を装置本体１側に設置することもできる。
さらに、前記各実施の形態では、加熱体を冷却する冷却手段として冷却ファン５０を用いたが、冷却手段はこれに限定されることなく、例えば、加熱体に対して接離自在に稼動するヒートパイプ等を用いることもできる。その場合も、第２電源によって加熱体に対するヒートパイプの稼動（接離動作）をおこなうことで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。 定着装置を示す構成図である。 画像形成装置のメインスイッチをオフした後の加熱ローラの温度変動を示すグラフである。 従来の画像形成装置のメインスイッチをオフした後の加熱ローラの温度変動を示すグラフである。 この発明の実施の形態２における定着装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態３における定着装置を示す構成図である。 図６の定着装置において、画像形成装置のメインスイッチをオフした後の加熱ローラの温度変動を示すグラフである。

符号の説明

１ 画像形成装置本体（装置本体）、
２０ 定着装置、
２１ 定着ベルト、
２２ 定着補助ローラ、
２３ 加熱ローラ（加熱体）、
２５、３４ ヒータ、
３１ 加圧ローラ（加圧部材）、
４０ 温度センサ（温度検知手段）、
５０ 冷却ファン（冷却手段）、
５２ 第２商用電源（第２電源）、
５３ 電池（第２電源）、 ５４ 充電式電池（第２電源）、
６１ 商用電源（第１電源）、 Ｐ 記録媒体。

Claims (9)

1. 記録媒体上にトナー像を定着する定着装置であって、
   第１電源から電力が供給されて直接的又は間接的に加熱される加熱体と、
   前記加熱体を冷却する冷却手段と、
   を備え、
   前記冷却手段は、前記第１電源とは異なる第２電源から電力が供給されて稼動することを特徴とする定着装置。
2. 前記第１電源は、商用電源であって、
   前記第２電源は、画像形成装置本体に設置された電池であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記第１電源は、商用電源であって、
   前記第２電源は、画像形成装置本体に設置されるとともに前記商用電源によって充電される充電式電池であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記加熱体の温度を検知する温度検知手段を備え、
   前記冷却手段は、前記温度検知手段で検知した温度が所定値以上になったときに稼動を開始することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記加熱体の温度を検知する温度検知手段を備え、
   前記冷却手段は、前記温度検知手段で検知した温度が所定値以下になったときに稼動を停止することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置。
6. 装置の稼動が開始されたときに前記冷却手段の稼動を停止することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記冷却手段は、前記加熱体に対向する冷却ファンであることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置。
8. 定着補助ローラと、前記第１電源に電気的に接続されたヒータが内設された加熱ローラと、に張架された定着ベルトと、
   前記定着ベルトを介して前記定着補助ローラに圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧部材と、
   を備え、
   前記加熱体は、前記加熱ローラであることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の定着装置。
9. 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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