JP3722468B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置であって、加熱定着装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置には、加熱定着方式を採用したものが広く知られている。この方式を採用した定着装置、即ち加熱定着装置は、中空のローラ内部にハロゲンランプ等の熱源が設けられた熱ローラと、該熱ローラに当接した圧ローラとによって主に構成され、トナー像が転写された用紙をこれら熱ローラと圧ローラとによって形成されたニップ部に通紙することで、用紙にトナーが定着されるようになっている。このような加熱定着装置では、通常、例えば用紙にトナーを定着する際約１８０℃（定着温度）の高温にする必要がある。このため、定着部周囲はかなりの高温になっている。
【０００３】
通常、これら定着部周囲の温度を冷却するために冷却装置として冷却ファンを設けたものがある。
【０００４】
該冷却ファンは、定着部の安定温度（例えば１２５℃）以上であれば作動させ、それ以下であれば作動させないようにしている。
【０００５】
一方、画像形成装置内部には帯電部等で必要となる高圧電源が存在する。また、紙詰まり処理やメンテナンス等のために通常画像形成装置前面やあるいは側面等には開閉可能なドア部材が設けられている。例えば、紙詰まりが発生した場合には、該ドア部材を開いて画像形成装置内部に手を入れて紙詰まり処理を行うようにしている。このとき、前記高圧電源が存在する画像形成装置内部に手を入れるのは非常に危険であるので、安全上の観点から、該ドア部材の開閉に連動して高圧電源を電気的に接続している高圧電源ラインの通電を遮断するように構成したものが広く製品化されている。これら製品化されているものは、安全スイッチのＯＦＦに伴って、前記冷却装置の作動も停止させるようになっていた。
【０００６】
また、省エネの観点から一定時間装置が作動しなかった場合に自動的に電源を遮断するオートシャットオフ機能が搭載された画像形成装置がある。該画像形成装置には、タイマーが設けられており、画像形成動作の終了に伴って、該タイマーのカウントが開始される。該タイマーのカウント中に次の画像形成動作のために、原稿のセットや操作部の操作等装置の何かを操作すると該タイマーがリセットされるが、該タイマーのカウント中に前記のような装置の何らかの操作がされずタイムアップ（タイマーのカウント終了）すると、自動的に電源が遮断され省エネモードに入るようになっている。このようにオートシャットオフ機能が作動し省エネモード入った際には、前記冷却装置も作動が停止するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来技術においては、つぎのような問題があった。まず、安全スイッチのＯＦＦに伴って高圧電源ラインを遮断する従来技術に関しては、安全スイッチのＯＦＦは多くの場合、画像形成動作の途中に紙詰まり処理等でドア部材を開いたときに発生する。したがってその直前までは定着部の温度は定着可能な温度（上記従来技術の場合１８０℃）に達している。しかし、突如紙詰まりが発生し、その処理のためにドア部材が開かれると冷却装置の作動も停止する。このため、定着部周囲の温度は上昇する。したがって、定着部近傍にある部品等はこの温度上昇の影響を受ける可能性がある。部品の材質によっては、形状の変形や寿命等に影響を及ぼす可能性があった。
【０００８】
また、小型機のように装置の小型化を追求するあまり、各部品が密集しており、例えば定着部の近傍にクリーニング部や現像部等のトナーが貯留された装置が配置された画像形成装置でしかも該画像形成装置が高温環境下で使用される場合には、上記冷却装置の作動停止による定着部周囲の温度上昇によって、該トナーが凝集し流動性が損なわれて、所謂ブロッキング現象を起こす。このブロッキング現象が発生すると、クリーニング部においては、このブロッキング部から下流側へ残留トナーを搬送しないので、新しい残留トナーはクリーニング部から溢れ出す。また現像部においては、トナーが攪拌または搬送されずに画像に影響を及ぼすといった問題が発生する可能性があった。
【０００９】
また、オートシャットオフ機能を備えた従来技術についても、タイマーのタイムアップ寸前までいつ画像形成動作に入ってもすぐに作動できるように定着部は定着可能な温度（上記従来技術の場合１８０℃）に保たれている。該タイマーのタイムアップに伴って、冷却装置の作動は停止する。したがって、上記と同様の問題が発生する可能性があった。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的としたものであり、紙詰まり処理等でドア部材を開いても一定時間冷却装置を作動させたり、あるいはオートシャットオフ機能が作動する一定時間前から冷却装置を強動作させることによって、定着部周囲の温度を冷却し、定着部周囲にある各部品等に影響を与えないようにしたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、用紙上に転写されたトナー像を加熱定着させるための定着部と、該定着部によって上昇した定着部周辺の温度を冷却するための冷却装置と、開閉可能なドア部材の開動作に連動してＯＦＦとなる安全スイッチとを有し、該安全スイッチのＯＦＦに伴って装置内の高圧電源ラインの通電を遮断するようにした画像形成装置において、該安全スイッチのＯＦＦに伴ってカウントを開始する第１タイマーを有し、紙詰まりが発生して、前記ドア部材が開動作され該開動作に連動して前記安全スイッチＯＦＦされても、前記第１タイマーのカウント終了までの間、冷却装置を作動させて定着部周囲の温度を冷却させることを特徴とする画像形成装置である。
【００１２】
この発明によれば、安全スイッチがＯＦＦされても冷却装置は所定時間作動しているので、定着部周囲の温度を冷却することができる。したがって、定着部周囲の温度上昇を抑えることができるので、定着部周囲に配置されている各部品の悪影響を防止することができる。
【００１３】
また請求項２に記載の発明は、用紙上に転写されたトナー像を加熱定着させるための定着部と、該定着部によって上昇した定着部周辺の温度を冷却するための冷却装置と、画像形成動作の終了に伴ってカウントを開始する第２タイマーとを有し、該第２タイマーのカウント終了に伴って自動的に電源を遮断するオートシャットオフ機能を備えた画像形成装置において、該冷却装置は弱作動と弱作動よりも冷却力の強い強作動の少なくとも２段階にて作動が可能であり、該第２タイマーのカウント開始からカウント終了の所定時間前までの間冷却装置を弱作動させ、該第２タイマーのカウント終了の所定時間前からカウント終了までの間、冷却装置を強作動させて定着部周囲の温度を冷却させることを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
この発明によれば、オートシャットオフ機能が作動する所定時間前から冷却装置が強作動するので、定着部周囲の温度を冷却することができる。したがって、定着部周囲の温度上昇を抑えることができるので、定着部周囲に配置されている各部品の悪影響を防止することができる。
【００１５】
また請求項３に記載の発明は、前記画像形成装置は、前記定着部の近傍にクリーニング部または現像部が配置さ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である。
【００１６】
この発明によれば、定着部の近傍にクリーニング部や現像部が配置されている画像形成装置であっても、定着部周囲の温度上昇によるクリーニング部または現像部のトナーのブロッキングを防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例における画像形成装置の外観斜視図であり、図２は本発明の一実施例における画像形成装置の内部構造を示す概略図である。図１を参照して、画像形成装置本体１０は、外観を本体ハウジング１１によってカバーされており、上方から読み取り部１２、排出部４５、書き込み部１３の順に構成されている。
【００１８】
図２も同時に参照して、読み取り部１２は原稿を載置するための原稿載置台２０と該原稿載置台２０上に開閉可能に搭載された自動原稿供給装置２１と原稿載置台上に載置された原稿の画像を読み取る読み取り光学部２２とによって構成されている。
【００１９】
排出部４５は読みとり光学部２２の下方に位置しており、図１を参照して説明すると、本体ハウジング１１の上下方向龍略中間部に内側に入り込んだ断面略コ字状の空間が形成されており、該空間に書き込み部１３によって画像形成された用紙を排出する排出部４５が構成されている。
【００２０】
該排出部の左側及び下側（方向については図２に記載）にかけて書き込み部１３が形成されており、該書き込み部１３は給紙部３０と画像形成部３１と排出ローラ４４とによって主に構成されている。給紙部３０には用紙Ｐが堆積され、給紙ローラ３０１にて画像形成部３１に用紙を給紙する構成となっている。画像形成部３１は給紙部３０の用紙Ｐの搬送方向下流側に位置しており、感光体ドラム３１０と該感光体ドラム３１０の周りに配置された帯電部３１１と書き込み光学部３２と現像部３１２と転写部３１３とクリーニング部３１４と該感光体ドラム３１０の用紙Ｐの搬送方向下流側に配置された定着部３１５とによって主に構成されている。排出ローラ４４は定着部３１５の用紙Ｐ搬送方向下流側に位置している。尚、定着部３１５は中空の定着ローラ５１内部にハロゲンヒータ等と熱源５０を有し、該定着ローラ５１に圧ローラ５２が当接している。定着部の温度制御については後述する。
【００２１】
図３は本発明の一実施例における画像形成装置の簡略的な横断面図を示したものである。図２及び図３を参照して、排出部４５の背面側（方向については図３参照）には冷却ファン７０へ通じるルーバー６７が設けられている。排出部４５の左側で排出ローラ４４の下方にもルーバー６４が設けられ、さらに定着部３１５の左側にもルーバー７３が設けられている。図外の駆動原によって冷却ファン７０が回転すると、図３の矢印で示すような風の流れが発生し、定着部３１５及び該定着部周囲の温度を冷却できるようになっている。
【００２２】
図４は本発明の一実施例におけるブロック図を示すものである。図４を参照して、帯電部３１１の電圧印加をコントロールする高圧基板３２１と定着部３１５と安全スイッチ３２２とが電気的に接続されており、これらによって高圧電源ライン３２０を構成している。該高圧電源ライン３２０は安全スイッチ３２２のＯＮによって接続状態となり、安全スイッチ３２２のＯＦＦによって非接続状態となるように構成されている。該高圧電源ライン３２０を構成する定着部３１５、高圧基板３２１及び安全スイッチ３２２はそれぞれ制御手段としてのＣＰＵ５００に接続されており、それぞれ個々に制御されるようになっている。尚、本発明では、定着部を高圧電源ラインに接続せず、高圧基板と安全スイッチのみで高圧電源ラインを構成してもかまわないし、また他の電気部品を接続してもかまわない。
【００２３】
前記安全スイッチ３２２のＯＮ、ＯＦＦの構成について図５を用いて説明する。図５は本発明の一実施例における簡略的な内部構造を示す図である。図５を参照して、本体ハウジング１１の書き込み部１３の正面側（方向については図５参照）には矢印Ａ方向に回動自在なドア部材１３０が設けられている。また、ドア部材１３０には突起１３１が設けられている。一方、本体ハウジング１１内には、該突起１３１に対応する位置に安全スイッチ３２２が設けられており、ドア部材１３０を本体ハウジング１１に対して閉じる（図５の実線で示す状態）と該安全スイッチ３２２はＯＮとなり、前述した高圧電源ラインは通電状態となる。また、該ドア部材１３０を矢印Ａ方向に回動させて本体ハウジング１１に対して開く（図５の破線で示す状態）と、安全スイッチ３２２はＯＦＦとなり、高圧電源ライン３２０は電気的な接続が遮断されるようになっている。尚、該ドア部材１３０の開閉は、通常紙詰まり処理やメンテナンス等の際に行われる。
【００２４】
再び図４を参照して、定着部３１５はＣＰＵ５００に接続されており、該ＣＰＵ５００によって定着部３１５の温度を制御している。該定着部３１５にはサーミスタ等の温度測定器５３が内蔵されており、定着部３１５の温度を測定できるようになっている。該温度測定器５３で計測された温度はＣＰＵ５００に送られ、定着部３１５が所定温度に保たれるように熱源５０のＯＮＯＦＦ制御をＣＰＵ５００によって行っている。本実施例では、トナー像が転写された用紙に適正に定着される温度、即ち定着温度を１８０℃として、通常は定着部３１５が１８０℃に保たれるように制御されている。
【００２５】
冷却ファン７０と図外の駆動源とによって構成される冷却装置７１はＣＰＵ５００に接続されている。該冷却ファン７０はＣＰＵ５００によって定着部３１５の温度測定器５３による測定値が１２５℃以上の場合にのみ駆動源を駆動させて、冷却ファン７０を回転させるようになっている。また、本実施例における冷却装置は作動状態を２段階に切り替えることができるようになっている。具体的には、冷却ファン７０の駆動源を全速で回転させる強作動と、全速よりも遅い回転速度で回転させる弱作動との２段階で冷却ファン７０が回転できるようになっている。この強作動と弱作動との切り替えは駆動源に送られる電流値を切り替えることによって行われる。これらの指令もＣＰＵ５００によって行われる。
【００２６】
その他、電源１、第１タイマー２００及び第２タイマー２０１もＣＰＵ５００に接続されている。第１タイマー２００は安全スイッチ３２２のＯＦＦに伴ってカウントを開始し、６０ｓｅｃ後にタイムアップ（カウント終了）する。第２タイマー２０１は画像形成動作の終了に伴ってカウントを開始し、６００ｓｅｃ後にタイムアップ（カウント終了）する。第２タイマー２０１は画像形成動作終了から一定時間内に画像形成装置１０に何の操作もされなかった場合に、自動的に電源がＯＦＦとなる、所謂オートシャットオフ機能に用いられる。
【００２７】
続いて、フローチャート及びタイミングチャートを参照して本発明の一実施例における作用について説明する。図６は安全スイッチのＯＦＦに伴って冷却装置が作動する場合のフローチャートであり、図７はオートシャットオフ機能が作動する所定時間前に冷却装置が作動する場合のフローチャートである。また、図８は安全スイッチのＯＦＦに伴って冷却装置が作動する場合のタイミングチャートであり、図９はオートシャットオフ機能が作動する所定時間前に冷却装置が作動する場合のタイミングチャートである。
【００２８】
図６及び図８を参照して安全スイッチのＯＦＦに伴って冷却装置が作動する場合について説明する。まず第１タイマー２００がリセットされ（ステップ１）、安全スイッチ３２２がＯＮの場合には、冷却装置は通常制御（ステップ２）が行われている。冷却装置の通常制御とは、上述したように定着部３１５の温度測定器５３による測定温度が１２０℃以上であれば冷却装置を作動させ１２０℃よりも低ければ作動しないようにした制御のことである。尚、作動状態は強作動よりも遅い弱作動での作動であるが、この場合強作動であってもかまわない。ここで、例えば画像形成途中に書き込み部１３にて用紙Ｐの紙詰まりが発生した場合、ドア部材１３０が開かれて、安全スイッチ３２２がＯＦＦとなる（ステップ３）と、第１タイマー２００のカウントが開始される（ステップ４）とともに、冷却装置７１が作動する（ステップ５）。ステップ３にて安全スイッチ３２２がＯＦＦの場合にはステップ１へ戻る。第１タイマー２００のタイムアップまで安全スイッチ３２２のＯＦＦが継続されていると、第１タイマー２００はタイムアップし（ステップ７）、冷却装置は停止する（ステップ８）。第１タイマー２００がタイムアップするまでに、ドア部材１３０が閉じられて、安全スイッチ３２２がＯＮになるとステップ１へ戻って第１タイマー２００はリセットされる。尚、本実施例では第１タイマー２００のタイムアップの設定を６０ｓｅｃとしているが、本発明はこの数値に限定されるものではなく、画像形成装置の様々な条件によって最適な数値を選択することが可能である。このように、安全スイッチのＯＦＦに伴って冷却装置を一定時間作動させるようにしたので、定着部周囲の温度が安全スイッチのＯＦＦに伴って上昇するというようなことはない。
【００２９】
次に図７及び図９を参照して、第２タイマー２０１のリセットがされ（ステップ１０）、冷却装置は通常制御（ステップ１１）が行われている。冷却装置の通常制御とは、上述したように定着部３１５の温度測定器５３による測定温度が１２０℃以上であれば冷却装置を作動させ１２０℃よりも低ければ作動しないようにした制御のことである。尚、作動状態は強作動よりも遅い弱作動での作動である。その後、画像形成動作の終了（ステップ１２）に伴って、第２タイマー２０１のカウントが開始される。画像形成動作が終了していなければステップ１１に戻る。第２タイマー２０１のカウント開始から第２タイマー２０１のタイムアップ６０ｓｅｃ前までに画像形成装置１０に何の操作もされなければ（ステップ１４）第２タイマー２０１のタイムアップ６０ｓｅｃ前に達し（ステップ１５）冷却装置が強作動する（ステップ１６）。第２タイマー２０１のカウント開始から第２タイマー２０１のタイムアップ６０ｓｅｃ前までに画像形成装置１０に何らかの操作がされればステップ１１へ戻る。また、第２タイマー２０１のタイムアップ６０ｓｅｃ前に達しなければステップ１４に戻る。冷却装置の強作動が開始し第２タイマー２０１のタイムアップまでに画像形成装置１０に何の操作もされなければ（ステップ１７）第２タイマー２０１はタイムアップし（ステップ１８）、該タイムアップに伴って、オートシャットオフ機能が作動する（ステップ１９）。オートシャットオフ機能が作動すれば、電源が遮断されるので冷却装置の作動は停止する。尚、本実施例では冷却装置の強作動開始をオートシャットオフ機能の作動の６０ｓｅｃ前からとしたが、本発明はこの数値に限定されるものではなく、画像形成装置の様々な条件によって最適な数値を選択することが可能である。このようにオートシャットオフ機能が作動する一定時間前から冷却装置を通常よりも強く作動させるようにしたので、オートシャットオフ機能の作動に伴って定着部周囲の温度が上昇するというようなことはない。
【００３０】
上記実施例では冷却装置の強作動とオートシャットオフ機能の作動とを第２タイマー１つで行ったが、冷却装置の強作動用のタイマーとオートシャットオフ機能作動用のタイマーとを別々に設けてもかまわない。
【００３１】
また、図２に示すように冷却装置７１に加えて第２冷却装置６０を設け、強作動の場合は冷却装置７１と第２冷却装置６０との両方を作動させ、弱作動の場合にはいずれか一方の冷却装置を作動させるようにしてもかまわない。
【００３２】
また、定着部周囲の温度をさらに効果的に冷却するために、上記実施形態に加えて、即ち安全スイッチのＯＦＦに伴って、あるいはオートシャットオフ機能の所定時間前から、定着部の温度制御を通常よりも若干低くするようにしてもかまわない。例えば、通常の定着の制御温度を１８０℃とすると、安全スイッチのＯＦＦに伴って、あるいはオートシャットオフ機能の所定時間前になると定着の制御温度を１７５℃に変更してもかまわない。
【００３３】
本願発明は、図２に示すような本体ハウジングの上下方向略中間部に略断面コ字状の排出部を設けた画像形成装置においては、画像形成部の各要素が密集しており、特に定着部の近傍にクリーニング装置が配置されていたり、あるいは図示していないが定着部の近傍に現像部が配置されている場合等においては、該クリーニング部や現像部内のトナーのブロッキングを防止することができるので特に有効である。
【００３４】
以上説明したように本発明によれば、安全スイッチがＯＦＦされても冷却装置は所定時間作動しているので、定着部周囲の温度を冷却することができる。したがって、定着部周囲の温度上昇を抑えることができるので、定着部周囲に配置されている各部品の悪影響を防止することができる。
【００３５】
また、オートシャットオフ機能が作動する所定時間前から冷却装置が強作動するので、定着部周囲の温度を冷却することができる。したがって、定着部周囲の温度上昇を抑えることができるので、定着部周囲に配置されている各部品の悪影響を防止することができる。
【００３６】
また、定着部の近傍にクリーニング部や現像部が配置されている画像形成装置であっても、定着部周囲の温度上昇によるクリーニング部または現像部のトナーのブロッキングを防止することができる。
【００３７】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施例における画像形成装置の外観斜視図である。
【図２】図２は本発明の一実施例における画像形成装置の内部構造を示す概略図である。
【図３】図３は本発明の一実施例における画像形成装置の簡略的な横断面図を示したものである。
【図４】図４は本発明の一実施例におけるブロック図を示すものである。
【図５】図５は本発明の一実施例における簡略的な内部構造を示す図である。
【図６】図６は安全スイッチのＯＦＦに伴って冷却装置が作動する場合のフローチャートである。
【図７】図７はオートシャットオフ機能が作動する所定時間前に冷却装置が作動する場合のフローチャートである。
【図８】図８は安全スイッチのＯＦＦに伴って冷却装置が作動する場合のタイミングチャートである。
【図９】図９はオートシャットオフ機能が作動する所定時間前に冷却装置が作動する場合のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０…画像形成装置本体
１１…本体ハウジング
７１…冷却装置
２００…第１タイマー
２０１…第２タイマー
３１５…定着部
３２０…高圧電源ライン
５００…ＣＰＵ

Claims (3)

1. 用紙上に転写されたトナー像を加熱定着させるための定着部と、該定着部によって上昇した定着部周辺の温度を冷却するための冷却装置と、開閉可能なドア部材の開動作に連動してＯＦＦとなる安全スイッチとを有し、該安全スイッチのＯＦＦに伴って装置内の高圧電源ラインの通電を遮断するようにした画像形成装置において、
   該安全スイッチのＯＦＦに伴ってカウントを開始する第１タイマーを有し、紙詰まりが発生して、前記ドア部材が開動作され該開動作に連動して前記安全スイッチＯＦＦされても、前記第１タイマーのカウント終了までの間、冷却装置を作動させて定着部周囲の温度を冷却させることを特徴とする画像形成装置。
2. 用紙上に転写されたトナー像を加熱定着させるための定着部と、該定着部によって上昇した定着部周辺の温度を冷却するための冷却装置と、画像形成動作の終了に伴ってカウントを開始する第２タイマーとを有し、該第２タイマーのカウント終了に伴って自動的に電源を遮断するオートシャットオフ機能を備えた画像形成装置において、
   該冷却装置は弱作動と弱作動よりも冷却力の強い強作動の少なくとも２段階にて作動が可能であり、該第２タイマーのカウント開始からカウント終了の所定時間前までの間冷却装置を弱作動させ、該第２タイマーのカウント終了の所定時間前からカウント終了までの間、冷却装置を強作動させて定着部周囲の温度を冷却させることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記画像形成装置は、前記定着部と隣りあわせてトナー貯留部を有し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。

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