JPH10247034A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着ローラの過昇温防止出力として非接触方
式を採用することにより、定着ローラの寿命低下を防止
すると共に装置の大型化を防止し、なおかつ定着ローラ
のウォームアップ時間を短縮しつつ過昇温防止の規定性
能を維持した画像記録装置を提供する。 【解決手段】 記録材Ｐ上のトナーを熱により定着させ
る定着ユニット４０と、定着ユニット４０の定着ローラ
４１Ａの温度を検知するサーミスタ４６と、定着ローラ
４１Ａと非接触状態にて配置され定着ローラ４１Ａの過
昇温を防止するサーモスイッチ４７とを有する画像記録
装置において、サーモスイッチ４７を冷却する排気ファ
ン６１と、定着ローラ４１Ａの温度が温調温度に達しな
い間には排気ファン６１によるサーモスイッチ４７の冷
却がなされず、温調温度に達するとサーモスイッチ４７
の冷却がなされるようにする制御回路７０とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いたプリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像記録装
置であって、特に定着手段の温度制御機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像記録装置の一例（モノカラー画像記
録装置）を図８を参照して説明する。この画像記録装置
は、記録材Ｐを１枚ずつ給送する給紙ユニット９２と、
画像情報に基づいて記録材上にトナー画像を形成する画
像形成部９１と、記録材を搬送しながら画像形成部９１
に形成されたトナー画像を転写させる転写搬送ユニット
９３と、転写後の記録材上のトナー像を熱により定着さ
せる定着ユニット１００とを有している。

【０００３】定着ユニット１００は、例えば、ハロゲン
ヒータ１０２を内蔵した定着ローラ１０１Ａと、この定
着ローラ１０１Ａに圧接された加圧ローラ１０１Ｂとを
有しており、両ローラ１０１Ａ，１０１Ｂの間に記録材
を挟んで搬送しながら定着させるものとなっている。そ
して、定着ローラ１０１Ａの表面温度を温度検知センサ
１０３が検知し、その検知温度に応じて、ハロゲンヒー
タ１０２をＯＮ／ＯＦＦ制御し、定着ローラ１０１Ａの
表面温度を一定に保っている。

【０００４】ところが、例えば温度検知センサ１０３の
動作不良が発生すると、温調制御が不能となるので、ハ
ロゲンヒータ１０２が点灯（ＯＮ）し続け、過昇温が起
きるおそれがある。そこで、これを防止するため、所定
温度を超えるとハロゲンヒータ１０２への通電を遮断す
る過昇温防止手段を設けるようにしている。このような
過昇温防止手段として、例えばサーモスイッチ、温度ヒ
ューズが用いられている。

【０００５】このうち、サーモスイッチ１０４は、バイ
メタルの変位によりハロゲンヒータ１０２への通電のた
めの接点がＯＮ／ＯＦＦするものである。そして、サー
モスイッチ１０４は、普通、定着ローラ１０１Ａの表面
に接触して配置されている（接触方式）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この接触方
式にあっては、サーモスイッチ１０４を定着ローラ１０
１Ａに接触させた状態で長時間使用するので、定着ロー
ラ１０１Ａの表面の接触部位が劣化し、ローラ寿命低下
の要因となる。

【０００７】特に、近年急速に実用化されているフルカ
ラー画像記録装置にあっては、このローラ寿命低下の問
題が、モノカラー画像記録装置の場合に比べて、次のよ
うに顕著となる。４色トナーを定着ローラにオフセット
させることなく、記録材上に確実に定着させるために
は、定着ローラの表面に離型剤を塗布する必要がある。
そして、定着ローラは、離型剤がなじみやすい表層にす
るため、表層の耐摩耗性が低下することが避けられな
い。そのため、サーモスイッチの接触に伴う定着ローラ
の表面の劣化が顕著となる。その上、フルカラーの場
合、定着ローラの表面の僅かな劣化であっても、画像不
良として目立ちやすい。

【０００８】また、接触方式であると、何らかの原因に
より記録材が定着ローラに巻きついてしまった場合、記
録材が定着ローラとサーモスイッチとの間に挟まれるこ
とにより、サーモスイッチの熱応答性が低下し、規定性
能を発揮できなくなるおそれもある。

【０００９】一方、こうした定着ローラ表面の劣化に伴
うローラ寿命の低下、定着ローラに記録材が巻きつくこ
とによる熱応答性の低下の問題に対処するため、定着ロ
ーラにおける記録材の画像面に対応する部位（画像部）
を外れた部分にサーモスイッチを接触させることが、提
案され、実用化されている。しかしながら、この場合、
定着ローラの画像部以外の部位にサーモスイッチとの接
触部を設けるため、定着ローラの長さを伸ばす必要があ
る。これは、装置の大型化という弊害につながる。

【００１０】このような接触方式が抱える問題から、接
触方式に代わって非接触方式、つまりサーモスイッチを
定着ローラの表面から離して配置するようにすることが
望まれている。

【００１１】しかしながら、非接触方式は、熱応答性が
良くない。そのため、非接触方式により、規定の過昇温
防止性能（定着ローラの温度が設定温度を超えたとき、
所定時間で過昇温を防止する動作を実行する）を維持す
ることは、従来、難しいと考えられている。

【００１２】また、近年、ユーザーをできるだけ待たせ
ないようにするため、装置の電源ＯＮ後、より早く装置
をスタンバイ状態にしたいという要請が強くなってい
る。そのため、定着ローラも、より短時間で温調温度に
到達させる（ウォームアップ時間の短縮）ことが重要視
されつつある。このように定着ローラの温度上昇率を高
くすると、安全性上、サーモスイッチも、定着ローラに
対する温度上昇の追従性が高いものである必要がある。

【００１３】要するに、接触方式は広く実用化されてい
るものの、種々の問題点があり、一方、非接触方式は、
熱追従性の問題があり、また熱応答性の面からいって規
定性能を維持することが困難視されている。

【００１４】本発明は、上述のような事情に鑑みて創案
されたものであり、過昇温防止手段として非接触方式を
採用しながら、この非接触方式が抱えていた問題点を解
消し、理想的な過昇温防止機能の実現化を図ったもので
ある。

【００１５】すなわち、本発明の目的は、非接触方式を
採用することにより、定着ローラの寿命低下を防止する
と共に装置の大型化を防止し、なおかつ定着ローラのウ
ォームアップ時間を短縮しつつ過昇温防止の規定性能を
維持した画像記録装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
によれば、上記目的は、記録材上のトナー像を熱により
定着させるための定着手段と、この定着手段の定着部の
表面温度を検知する温度検知手段と、定着手段の定着部
の近傍に定着部と非接触状態にて配置され定着部の過昇
温を防止する過昇温防止手段とを有する画像記録装置に
おいて、過昇温防止手段を冷却する冷却手段と、温度検
知手段による定着部の検知温度が所定の温調温度に達し
ない間には冷却手段による過昇温防止手段の冷却がなさ
れず、温調温度に達すると過昇温防止手段の冷却がなさ
れるように制御する制御手段とを有することにより達成
される。

【００１７】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記目的は、第１の発明の冷却手段が、定着手段の放熱
を装置本体の外に排出する排熱手段をも兼ねるように構
成されていることにより達成される。

【００１８】また、本出願に係る第３の発明によれば、
上記目的は、記録材上のトナー像を熱により定着させる
ための定着手段と、この定着手段の定着部の表面温度を
検知する温度検知手段と、定着部の近傍に定着部と非接
触状態にて配置され定着部の過昇温を防止する過昇温防
止手段とを有する画像記録装置において、過昇温防止手
段を冷却する共に定着手段の放熱を装置の外に排出する
冷却手段と、この冷却手段による冷却対象を定着手段の
み或は定着手段および過昇温防止手段の両方を冷却する
ように切り換える冷却対象切換手段と、定着手段が温調
温度に達しない間、冷却対象切換手段に定着手段のみを
冷却させ、定着手段が温調温度に達すると、冷却対象切
換手段に定着手段および過昇温防止手段の両方を冷却さ
せる制御手段とを有していることにより達成される。

【００１９】すなわち、本出願に係る第１の発明にあっ
ては、温調温度に達すると冷却手段が過昇温防止手段の
冷却を行うことにより、過昇温防止手段の動作温度が低
く設定される。その一方、温調温度に達しない間には、
過昇温防止手段の冷却がなされないので、ウォームアッ
プ時における過昇温防止手段の温度追従性が上り、過昇
温防止手段は、素早く定常状態、つまり過昇温防止動作
可能な態勢へと設定される。

【００２０】また、本出願に係る第２の発明にあって
は、第１の発明の冷却手段が過昇温防止手段の冷却動作
と同時に定着手段からの放熱の装置本体の外への排熱動
作も行うので、画像形成装置内に設けられた諸装置の熱
による性能低下が防止されることとなる。

【００２１】また、本出願に係る第３の発明にあって
は、温調温度に達しない間、冷却対象切換手段が定着手
段のみを冷却するように設定し、温調温度に達すると、
定着手段および過昇温防止手段の両方を冷却させるよう
に切り替える。すなわち、ウォームアップ段階から定着
手段の排熱動作を単独で開始する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図１〜図７を参照して説明する。

【００２３】（第１実施形態）まず、本発明の第１実施
形態を図１〜図６を参照して説明する。

【００２４】図１に、本発明の一実施形態としてのカラ
ー画像記録装置が示されている。

【００２５】この画像記録装置は、記録材Ｐを１枚ずつ
給送する給紙ユニット２０と、画像情報に基づいてトナ
ー画像を形成する画像形成部１０と、記録材を搬送しな
がら画像形成部１０に形成されたトナー画像を転写させ
る転写搬送ユニット３０と、転写後の記録材上のトナー
像を熱と圧力とにより定着させる定着手段としての定着
ユニット４０と、装置の各部の制御を行う制御ユニット
とを有している。

【００２６】ここで、給紙ユニット２０は、記録材を収
納するカセット２１と、このカセット２１から記録材を
１枚ずつ送り出すローラ群２３および給紙ガイド２４と
を有している。

【００２７】また、画像形成部１０は、イエロー、シア
ン、マゼンタ、ブラックの４色に対応して４個のステー
ション１０Ａ〜１０Ｄが順次、並列されている。各ステ
ーション１０Ａ〜１０Ｄは、像担持体としての感光ドラ
ム１１と、この感光ドラム１１の外周面に対向して配置
された一次帯電器１２、光学系１３、現像装置１４、ク
リーニング装置１５とを有している。

【００２８】また、転写搬送ユニット３０は、複数個の
ローラに転写ベルト３１を巻回している。ローラ群のう
ち駆動ローラ３２は、定着ユニット４０側寄りの転写ベ
ルト３１端部に配置されている。

【００２９】また、定着ユニット４０は、ハロゲンヒー
タ４９などの定着ヒータを内蔵した定着部としての定着
ローラ４１Ａと、この定着ローラ４１Ａに加圧される加
圧ローラ４１Ｂと、定着ローラ４１Ａの表面温度を検出
する温度検知手段としてのサーミスタ４６と、定着ロー
ラ４１Ｂに近接して非接触状態で配置された過昇温防止
手段の一例としてのサーモスイッチ４７と、両ローラ４
１Ａ，４１Ｂのニップ部に記録材を導く入口ガイド４３
Ｃと、ローラ対４１Ａ，４１Ｂから排出された記録材を
装置の外に導き出す内排紙ローラ４４および外排紙ロー
ラ４５などから構成されている。また、これらの部材
は、図３に示す定着ユニットフレーム４２によりカバー
されている。

【００３０】サーモスイッチ４７は、非接触方式なの
で、定着ローラ４１Ａの表面部を劣化させることがな
い。また、記録材の巻き込みによる熱応答性の低下の問
題がないので、接触方式のサーモスイッチを定着ローラ
４１Ａの画像部以外の領域に接触させるために定着ロー
ラ４１Ａの長さを伸ばす必要がなくなり、装置を大型化
しなくてすむ。

【００３１】排気ファン６１は、サーモスイッチ４７を
冷却すると共に、定着ユニット４０の周囲の雰囲気を装
置の外に排出するものである。サーモスイッチ４７を冷
却する理由は、それによりサーモスイッチ４７の動作温
度を低くし、もって熱応答性を高めるためである。ま
た、定着ユニット４０の排熱を装置の外に排出する理由
は、定着ユニット４０の熱が装置内に放出されると、装
置内部温度が上昇して、画像形成部１０や転写搬送ユニ
ット３０の性能が変化するおそれがあるので、それを防
止するためである。

【００３２】また、制御ユニットは、制御回路７０やモ
ータドライブ基板７１，７２などからなり、上述した各
ユニット２０，１０，３０，４０の動作を制御するもの
である。

【００３３】本画像記録装置の動作を説明すると、カセ
ット２１から１枚ずつ送り出された記録材は、転写搬送
ユニット３０により搬送されながら、画像形成部１０の
各ステーション１０Ａ〜１０Ｄを経て順次４色のトナー
像が多重転写され、次いで定着ユニット４０の定着ロー
ラ４１Ａと加圧ローラ４１Ｂとの間で搬送されながら加
熱、加圧されてトナー像が定着された後、装置の外に排
出される。

【００３４】次に、本実施形態の特徴とする構成を述べ
る。

【００３５】定着ユニット４０の電気制御系が図２に示
されている。また、定着ユニット４０周りの詳細な構成
が図３，図４に示されている。

【００３６】この定着ユニットの電気制御系は、図２に
示すように、定着ローラの温度検知を行うサーミスタ４
６と、このサーミスタ４６から検知温度を入力され、こ
の検知温度と規定温度（温調温度）とを比較してヒータ
駆動信号を出力すると共にファン駆動信号を出力する制
御回路７０と、この制御回路７０からのヒータ駆動信号
によりヒータＯＮ／ＯＦＦ制御をするＳＳＲ７３と、こ
のＳＳＲ７３により駆動されるハロゲンヒータ４９と、
このハロゲンヒータ４９の電源５３と、ハロゲンヒータ
４９の通電を遮断するサーモスイッチ４７と、制御回路
７０からのファン駆動信号により駆動される排気ファン
６１とを有している。

【００３７】制御回路７０は、サーミスタ４６から定着
ローラ検知温度信号が入力され、その検知温度と規定温
度（温調温度）とを比較し、その結果に基づいてＳＳＲ
７３によりハロゲンヒータ４９の点灯をＯＮ／ＯＦＦ制
御するように設定される。

【００３８】一方、サーモスイッチ４７は、定着ローラ
４１Ａの表面に近接して非接触状態で配置されている。
定着ローラ４１Ａとサーモスイッチ４７との間の離間量
は、本実施形態では、０．７ｍｍ±０．２ｍｍの誤差範
囲に設定されている。何らかの原因、例えばサーミスタ
４６の検知不良あるいはＳＳＲ７３の動作不良などによ
り、定着ローラ４１Ａの表面温度が正規の温調温度を超
えてさらに上昇すると、それにつれてサーモスイッチ４
７の内部温度も上昇し、ある温度でサーモスイッチ４７
内のバイメタルが変位してハロゲンヒータ４９への通電
のための接点が離れることにより、ハロゲンヒータ４９
の通電を遮断するようになっている。

【００３９】ところで、定着ローラ４１Ａが例えば２０
０℃近くの温度（本実施形態では１７５℃）で温調され
ているとすると、定着ユニット４０内の熱がユニット外
へ徐々放出されて、装置内部を昇温させていく。する
と、画像形成部１０内のトナーが暖められて融着しやす
くなり、それにより現像効率や転写効率が低下し、良好
な画像品位が維持されないという問題が発生する。特
に、装置の小型化のために画像形成部１０と定着ユニッ
ト４０との間の距離が縮められた構成であったり、省エ
ネルギのため低融点トナーを用いた場合には、より大き
な問題となる。

【００４０】さらに、次のような問題もある。転写搬送
ユニット３０の駆動ローラ３２は、普通、最終の画像転
写領域（感光ドラム１１と転写ベルト３１との接点）Ｔ
の下流に配置される。その理由は次のとおりである。す
べての画像転写領域において転写ベルト３１を引張り側
にすることにより、転写ベルト３１が弛むことを極力防
ぎ、もって画像転写不良や転写位置ズレの発生を防止す
ることによる。そのため、駆動ローラ３２を定着ユニッ
ト４０の近傍に配置することになり、ある程度の昇温を
避けることができない。そのため、駆動ローラ３２が熱
膨張して、転写ベルト３１の搬送速度が増加することに
なり、この速度変化がある値を超えると、転写画像の伸
縮および多色画像の色ズレとなって現れる。特に、色ズ
レの場合には、速度が約０．１％変化しても問題化す
る。つまり、駆動ローラ３２の直径が０．１％以上変化
してはならないということである。

【００４１】ところが、駆動ローラ３２は、転写ベルト
３１をスリップすることなく駆動させるために、ローラ
表面に摩擦係数の高い層、例えばゴム層を巻いた構成に
するのが普通である。ところが、一般に、それらの物質
は、線膨張率が大きい。具体的な量でいうと、駆動ロー
ラの温度が２０ｄｅｇ程度の上昇で、その直径が０．１
％増加してしまう。

【００４２】そこで、定着ユニット４０の排熱機構（排
熱手段）が設けられ、定着ユニット４０の周囲の雰囲気
を装置の外に排出し、装置内の昇温を極力防止するよう
にしている。本実施形態では、サーモスイッチ冷却手段
が、この定着ユニット排熱手段を兼ねている。すなわ
ち、定着ユニット排熱手段は、図３および図４に示すよ
うに、装置本体の前側板１と後側板２との間にわたり定
着ユニット４０の給紙側側面と上部を覆うように設けら
れた排気ダクト６２と、前側板１と後側板２とにおける
排気ダクト６２に対応する位置にそれぞれ設けられた排
気用開口１Ａ，２Ａと、後側板２の開口２Ａに設けられ
た排気ファン６１とを有している。

【００４３】排気ファン６１の回転により、排気ダクト
６２内の空気を後側板２の開口２Ａから装置の外に排出
しつつ、前側板１の開口１Ａからフレッシュな空気を取
り入れ（図３の矢印Ｆｕ参照）、また、それと同時に、
定着ユニット４０の給紙側近傍からも空気を吸い上げ、
装置の外に排出するようになっている（図４の矢印Ｆｆ
参照）。

【００４４】これにより、定着ユニット４０の給紙側開
口から装置内への熱の拡散を防止することができ、もっ
て装置内の昇温を極力防止でき、常に良好な画像が得ら
れるものとなる。

【００４５】また、サーモスイッチ４７は、冷却される
ために図３および図４に示すような構造を有している。
サーモスイッチ４７は、金属製のサーモスイッチ取付板
４８を介して定着ユニットフレーム４２に取りつけられ
ている。そして、このサーモスイッチ取付板４８の一部
が、定着ユニットフレーム４２の上面に形成した開口部
４２Ａから排気ダクト６２内に突出されている（この突
出した部分を突出部４８Ａと称するものとする）。その
ため、排気ファン６１が動作すると、このサーモスイッ
チ取付板４８の突出部４８Ａが冷却され、それに伴いサ
ーモスイッチ４７も冷却されるようになっている。冷却
効果を上げるため、サーモスイッチ取付板４８の材質と
して、熱伝導性の高い例えばアルミニウムが好適であ
る。

【００４６】さらに、排気ファン６１は、ハロゲンヒー
タ４９の点灯後、定着ローラ４１Ａが規定温度（温調温
度）に達するまでは、動作しないように制御回路７０
（図２参照）により制御されるものとなっている。この
ように制御する理由を図５のグラフに基づいて次に述べ
る。

【００４７】本グラフは、室温２５℃から装置の電源を
投入して装置を立ち上げたときの、定着ローラ４１Ａの
表面温度およびサーモスイッチ４７の温度の時間的変化
を示している。ハロゲンヒータ４９が点灯開始し、定着
ローラ４１Ａの表面が、１００ｓｅｃで温調温度１７５
℃に達する。通常、その後、温調温度に入って、曲線Ａ
のような変化を続ける。また、そのときのサーモスイッ
チ４７の温度は、このハロゲンヒータ４９の温度変化
（曲線Ａ）に追従して、曲線Ｂのように、立ち上がり
後、およそ９５℃で定常状態になる。これに応じて、サ
ーモスイッチ４７がハロゲンヒータ４９の通電を遮断動
作する温度Ｔｂを、定常温度より１０ｄｅｇ高い１０５
℃に設定している。

【００４８】ここで、排気ファン６１は、定着ローラ４
１Ａが温調温度１７５℃に達するまで（１００ｓｅｃま
で）、つまりウォームアップの間は動作せず、温調状態
に入ってから（１００ｓｅｃから）動作するように制御
されるものとなっている。つまり、温調状態に入った１
００ｓｅｃからサーモスイッチ４７の冷却を開始するの
で、ウォームアップの間、サーモスイッチ４７の温度追
従性が高まる。

【００４９】もしサーミスタ４６の不良により、定着ロ
ーラ４１Ａの表面温度が正確に検知されないと、１００
ｓｅｃを過ぎてもまだハロゲンヒータ４９がフル点灯し
続け、その結果、定着ローラ４１Ａの温度が曲線Ｄのよ
うに１７５℃を超えてさらに上昇してしまうことが考え
られる。この温度制御異常の間、装置は定着ローラ４１
Ａが温調温度に達していないと判断しているので、排気
ファン６１を動作させていない。それゆえ、サーモスイ
ッチ４７も冷却されていないので、その温度変化は、冷
却中に比べより高い追従性をもったものなる。すなわ
ち、サーモスイッチ４７は、曲線Ｅのように変化し、設
定温度Ｔｂ（１０５℃）に達した時点ｔｂでバイメタル
が変位して動作し、ハロゲンヒータ４９が消灯する。こ
のとき、定着ローラ４１Ａは、２５０℃程度であり、定
着ローラ４１Ａ自身や周囲の部品に大きなダメージを与
えることはない。

【００５０】これに対して、本実施形態との比較のた
め、サーモスイッチ４７を冷却する構成をもたない場合
を述べる。この場合、冷却されない分だけ、サーモスイ
ッチ４７の定常温度が高くなるので、曲線Ｃのようにな
り、１２５℃程度になる。この定常温度１２５℃に応じ
てサーモスイッチ４７の動作温度Ｔｃを１３５℃に設定
しなければならず、それに伴い異常時にサーモスイッチ
４７が動作するまでの時間がｔｃと延びてしまう。この
ときの定着ローラ４１Ａの温度は３００℃を超え、定着
ローラ４１Ａ自身や周囲の部品（例えば、軸受やクリー
ニング手段）にダメージを与えることになる。

【００５１】上述したように、サーモスイッチ４７を冷
却する手段を設けた場合には、冷却手段がない場合に比
べて、サーモスイッチ４７の動作温度を低く設定でき、
その上、その冷却手段を上述のようにウォームアップ時
には動作させないように制御することにより、ウォーム
アップ時におけるハロゲンヒータ４９の温度上昇に対す
るサーモスイッチ４７の温度上昇の追従性が上る。した
がって、サーモスイッチ４７がスイッチ動作可能な状態
に入るまでの時間を短縮でき、もって安全性を向上でき
る。

【００５２】例えば１００ｓｅｃといったウォームアッ
プ時間の早い定着ローラ４１Ａであっても、温調温度に
達する前には（ウォームアップ時には）冷却せず、温調
温度に達したら冷却開始することにより、非接触方式の
サーモスイッチ４７であっても、規定性能を維持でき
る。

【００５３】なお、次に、本実施形態の変形例を挙げて
説明する。

【００５４】サーモスイッチ４７の配置場所について触
れると、本実施形態では、図３，図４に示すように、定
着ローラ４１Ａのほぼ真上に配置している。これは、定
着ローラ４１Ａから放出された熱を効率良く吸収するた
めである。非接触方式では、主に定着ローラ４１Ａの表
面からの放射熱を吸収して昇温するが、一部、空気の対
流からも熱を受け取っている。

【００５５】しかしながら、必ず定着ローラ４１Ａの中
心の鉛直線上にある必要はなく、水平方向に多少ズレて
いても定着ローラ４１Ａの投影領域から外れない限り、
大きな違いはない。

【００５６】また、上述した実施形態では、サーモスイ
ッチ４７を冷却させるため、サーモスイッチ取付板４８
の一部４８Ａを定着ユニットフレーム４２から排気ダク
ト６２内に突出させていた。これによると、サーモスイ
ッチ取付板４８という一部品を介して間接的にサーモス
イッチ４７を冷却するので、冷却効率上、改善の余地が
ある。そこで、冷却効率向上のため、例えば図６に示す
ように、定着ユニットフレーム４２の上面の一部を両側
から中央にかけて緩やかに傾斜する凹部４２Ａを形成し
て、その中央に形成した開口を通してサーモスイッチ４
７を挿入して、上から固定するように構成することがで
きる。この変形例によると、サーモスイッチ４７自体
が、排気ダクト内の空気流に触れて直接冷却されるた
め、冷却効果が上がり、サーモスイッチ４７のスイッチ
動作温度を上述したＴｂ（図５参照）よりもさらに低い
値に設定でき、その結果、熱応答性をより一層向上でき
る。

【００５７】ここで、定着ユニット４０の上面そのまま
をサーモスイッチ４７の取付面にしない理由は、普通、
定着ローラ４１Ａの周囲には分離爪やクリーニング機構
など幾つかの部品を配置するためのスペースを確保する
必要があるからである。もし、場合によって、このスペ
ースが必要ないならば、サーモスイッチ取付面を定着ユ
ニットフレーム４２の上面と一致させることができ、も
って定着ユニットフレーム４２の形状を単純化できる。

【００５８】上述した実施形態では、サーモスイッチ４
７の冷却手段が、定着ユニット４０の排熱機構を兼ねる
構成としたが、本発明はそれに限定されるものではな
い。コストやスペースに問題がなければ、サーモスイッ
チ冷却手段と定着ユニット排熱機構とをそれぞれ独立し
て設けてもよく、また、定着ユニット熱排出機構のみを
コスト高などの理由により省略してもよい。

【００５９】また、本実施形態では、サーモスイッチ冷
却手段を動作させるタイミングを定着ローラ４１Ａが温
調温度に達したときに設定しているが、温調温度から若
干の一定時間が経過した後にスイッチ動作を設定したも
のも、実質的に本発明に包含されるものである。

【００６０】また、異常動作を室温からの立ち上がりで
説明してきたが、この他に、温調状態から、あるいは室
温と温調状態との中間の温度からの異常動作であっても
同様の効果が得られることは勿論である。

【００６１】また、過昇温防止手段（安全装置）として
サーモスイッチ４７を例示したが、これに限らず、例え
ば、温度ヒューズ（図示省略）を用いてもよい。

【００６２】また、画像記録装置として、フルカラー画
像記録装置を例示したが、これに限らず、モノカラーの
画像記録装置であってもよい。

【００６３】（第２実施形態）次に、本発明の第２実施
形態を図７を参照して説明する。

【００６４】上述した第１実施形態は、サーモスイッチ
４７を冷却する動作と、定着ユニット４０の排熱動作と
が同時に行われる構成であった。これによると、もし定
着ユニット４０の排熱動作をウォームアップ中であって
も行わせようとすると、サーモスイッチ４７も冷却され
てしまい、ウォームアップ時のサーモスイッチ４７の温
度追従性が低下してしまうことになる。一方、サーモス
イッチ４７専用の冷却手段を別に備えれば、この問題に
対処できるが、これは、スペースやコストの面で困難な
場合が多い。

【００６５】そこで、スペースやコストの面での困難が
なく、サーモスイッチ４７の冷却動作と定着ユニット４
０の排熱動作とを別に独立して行わせることができる構
成例を図７を参照して説明する。

【００６６】これは、図３の構成に対して、定着ユニッ
ト４０のみ或は定着ユニット４０およびサーモスイッチ
４７の両方を冷却するように切り換える冷却対象切換手
段を付加したものである。冷却対象切換手段は、本実施
形態では、定着ユニットフレーム４２の上面にサーモス
イッチ取付板４８の突出部４８Ａを挟んで左右に設けら
れた一対の壁面４９と、この一対の壁面４９の排気方向
上流側を開閉するように設けられた開閉部材５０と、こ
の開閉部材５０にリンク５１を介して接続されたソレノ
イド５２とを有している。ソレノイド５２は、制御回路
７０（図２参照）に接続されている。

【００６７】壁面４９は、突出部４８Ａを通過する空気
流路を形成している。開閉部材５０は、両壁面４９の端
面の間を繋いで起立または倒伏可能に設けられている。
ソレノイド５２は、リンク５１を介して開閉部材５０を
起立、倒伏するものである。ソレノイド５２の非通電時
には、（不図示の）バネの付勢力により、開閉部材５０
は引っ張られて倒伏され、空気流路が開かれている。一
方、ソレノイド５２の通電時には、ソレノイド５２が開
閉部材５０を押して起立させ、空気流路を閉じるように
なっている。

【００６８】制御回路７０は、温調温度に達する前（ウ
ォームアップ）にはソレノイド５２に通電して、空気流
路を閉じ、温調温度に達した後にはソレノイド５２を非
通電にして、空気流路を開くように設定されている。

【００６９】上述のように構成された流路対象切換手段
によると、次のように、温調温度の前後で冷却対象を切
り換える。

【００７０】装置電源スイッチが投入されると、ハロゲ
ンヒータ４９が点灯し、それと共に、排気ファン６１も
回転を開始して、排気が始まる。ここで、ソレノイド５
２を通電させて、開閉部材５０を起立させて、空気流路
を閉じる。そのため、排気ファン６２により発生する空
気流は、サーモスイッチ取付板４８を迂回して矢印Ｆｂ
のように流れる。したがって、定着ユニット４０の排熱
のみが行われ、サーモスイッチ４７の冷却は行われな
い。サーモスイッチ４７の冷却が行われないので、ウォ
ームアップ時のサーモスイッチ４７の温度追従性は維持
される。

【００７１】ハロゲンヒータ４９の表面温度が上昇して
温調温度１７５℃に達すると、ハロゲンヒータ４９の温
調制御モードに入り、そのときソレノイド５２への通電
を停止する。すると、バネ力により開閉部材５０が倒伏
して、空気流路が開かれ、サーモスイッチ４７の冷却が
始まる。

【００７２】このようにウォームアップ段階から定着ユ
ニット４０の排熱動作を開始するので、周囲の部品や雰
囲気の昇温がさらに軽減される。したがって、転写画像
濃度低下や色ズレなどの程度がより一層改善され、高品
位の画像を維持できる。また、サーモスイッチ４７と定
着ユニット４０とに応じてそれぞれ独立した冷却手段を
設ける必要がないので、省スペース、低コストである。

【００７３】

【発明の効果】本出願に係る第１の発明によれば、温調
温度に達すると冷却手段が非接触方式の過昇温防止手段
の冷却を行うことにより、過昇温防止手段の動作温度を
低く設定でき、その一方、温調温度に達しない間には、
過昇温防止手段の冷却がなされないので、ウォームアッ
プ時における過昇温防止手段の温度追従性が上り、素早
く定常状態、つまり過昇温防止動作可能な態勢に入るこ
とができる。すなわち、過昇温防止手段として非接触方
式を採用したので、定着ローラの寿命低下を防止できる
と共に装置の大型化を防止でき、なおかつ、温調温度に
達する前には過昇温防止手段を冷却せず、温調温度に達
した後冷却するので、定着ローラのウォームアップ時間
を短縮しつつ過昇温防止の規定性能を維持することがで
きる。

【００７４】また、本出願に係る第２の発明によれば、
第１の発明の冷却手段が過昇温防止手段の冷却動作と同
時に定着手段の排熱動作も行うので、装置全体として、
省スペースで、低コストとできる。

【００７５】また、本出願に係る第３の発明によれば、
温調温度に達しない間、冷却対象切換手段が定着手段の
みを冷却するように設定し、温調温度に達すると、定着
手段および過昇温防止手段の両方を冷却させるように切
り替える。すなわち、ウォームアップ段階から定着手段
の排熱動作を単独で開始できるので、定着手段の周囲の
部品や雰囲気の昇温をさらに軽減できる。したがって、
転写画像濃度低下や色ズレなどの程度がより一層改善さ
れ、高品位の画像を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像記録装置の第１実施形態の装置全
体を示す断面図である。

【図２】図１の画像記録装置の定着ユニット関係の電気
制御回路を示すブロック図である。

【図３】図１の画像記録装置の定着ユニット回りを示す
一部破断した斜視図である。

【図４】図３の定着ユニット回りの縦断面図である。

【図５】図１の画像記録装置の各部の時間−温度変化を
表すグラフである。

【図６】図３に示した定着ユニットの変形例を示す斜視
図である。

【図７】本発明の画像記録装置の第２実施形態の定着ユ
ニット回りを示す斜視図である。

【図８】従来の画像記録装置の一例の全体を示す概略断
面図である。

【符号の説明】

Ｐ 記録材 ４０ 定着ユニット（定着手段） ４１Ａ 定着ローラ（定着部） ４２ 定着ユニットフレーム ４６ サーミスタ（温度検知手段） ４７ サーモスイッチ（過昇温防止手段） ４８ サーモスイッチ取付板 ４８Ａ サーモスイッチ取付板の突出部 ４９ 壁面（冷却対象切換手段） ５０ 開閉部材（冷却対象切換手段） ５１ リンク（冷却対象切換手段） ５２ ソレノイド（冷却対象切換手段） ６１ 排気ファン（冷却手段） ６２ 排気ダクト（冷却手段） ７０ 制御回路（制御手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録材上のトナー像を熱により定着させ
   るための定着手段と、この定着手段の定着部の表面温度
   を検知する温度検知手段と、定着部の近傍に定着部と非
   接触状態にて配置され定着部の過昇温を防止する過昇温
   防止手段とを有する画像記録装置において、過昇温防止
   手段を冷却する冷却手段と、温度検知手段による定着部
   の検知温度が所定の温調温度に達しない間には冷却手段
   による過昇温防止手段の冷却がなされず、温調温度に達
   すると過昇温防止手段の冷却がなされるように制御する
   制御手段とを有することを特徴とする画像記録装置。
2. 【請求項２】 冷却手段は、定着手段の放熱を装置本体
   の外に排出する排熱手段をも兼ねるように構成されてい
   ることとする請求項１に記載の画像記録装置。
3. 【請求項３】 記録材上のトナー像を熱により定着させ
   るための定着手段と、この定着手段の定着部の表面温度
   を検知する温度検知手段と、定着部の近傍に定着部と非
   接触状態にて配置され定着部の過昇温を防止する過昇温
   防止手段とを有する画像記録装置において、過昇温防止
   手段を冷却する共に定着手段の放熱を装置の外に排出す
   る冷却手段と、この冷却手段による冷却対象を定着手段
   のみ或は定着手段および過昇温防止手段の両方に切り換
   える冷却対象切換手段と、定着手段が温調温度に達しな
   い間、冷却対象切換手段に定着手段のみを冷却させ、定
   着手段が温調温度に達すると、冷却対象切換手段に定着
   手段および過昇温防止手段の両方を冷却させる制御手段
   とを有していることを特徴とする画像記録装置。