画像形成装置

【課題】画質を劣化させる恐れを生じさせることなく、定着器の発熱状態を報知することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】開閉可能な扉を有する装置筐体と、当該装置筐体内に配され、トナー像を記録シートに熱定着する定着器とを備え、定着器が、扉を開放状態にすることにより作業者が装置筐体の外方から手で触れることが可能な位置に配されている画像形成装置であって、定着器の発する熱エネルギーを電気エネルギーに変換して発電する熱電変換素子1121と、扉の開閉を検知する扉開閉センサー111と、熱電変換素子1121からの給電により駆動されて定着器が発熱していることを報知する発光ダイオード115と、扉が閉じられている場合に、熱電変換素子1121から発光ダイオード115への給電を抑止し、扉が開かれている場合に、当該抑止を解除する報知回路スイッチ113と、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関し、特に、画像形成装置が備える定着器の発熱状態を報知する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置においては、記録シートに転写されたトナー像を溶融してトナー像を記録シート上に定着させるために、トナー像が転写された後の記録シートは、当該画像形成装置の備える定着器により高温に加熱される。
この場合、定着器は、扉等を隔てて画像形成装置の筐体内部に格納されているため、通常の場合には、ユーザが高温状態の定着器に触れてやけどを負うようなことはないが、画像形成中に定着器の近傍で記録シートの詰まり等のジャムが発生すると、作業者は、ジャム処理のために扉を開けて定着器の近傍で作業することが必要となる。
【０００３】
又、定着器のメインテナンスのため、作業者が扉を開けて定着器の近傍で作業することが必要となる。
このような作業を行う際に、定着装置の発熱状態についての情報を得ることができれば、作業者は、定着装置に触れても大丈夫がどうかを容易に判断することができ、当該判断結果に基づいてジャム処理や定着器のメインテナンス等の作業を安全に能率よく進めることができる。
【０００４】
例えば、定着器の部品の交換作業を行う場合に、定着器が既に手で触れても問題がない程度の低温度になっていれば、定着装置が冷却されるのを待つ必要がなく、すぐに交換作業に取り掛かることができる。
一方、定着器が手で触れるとやけどするような高温状態にあるときは、定着器が低温度になるまで待機した上で、交換作業に取り掛かることができ、高温状態の定着器に誤って触れてしまって、やけど等の負傷を負うのを未然に防止することができる。
【０００５】
定着器の発熱状態を表示する技術として例えば、特許文献１に熱電変換素子を定着器の近傍に配置し、定着器の発する熱を熱電変換素子により熱電変換して得られた電気エネルギーを、当該熱電変換素子と電気的に接続された発光ダイオードに供給して当該発光ダイオードを点灯させる技術が開示されている。
これにより、定着器が高温状態にある場合には、熱電変換素子により発光ダイオードが点灯するのに十分な電力が供給されるので、作業者は、定着器が高温状態にあるか否かを、発光ダイオードが点灯しているか否かにより容易に判断することができる。
【特許文献１】特開２０００−２１４７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術では、定着器が高温状態にある場合には、常に発光ダイオードが点灯されるため、画像形成時において当該点灯がされると、その光が感光体における静電潜像の形成に影響を与え、この影響により画像形成される画像の画質を劣化させるおそれが生じる。
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、画質を劣化させる恐れを生じさせることなく、定着器の発熱状態を報知することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、開閉可能な扉を有する装置筐体と、当該装置筐体内に配され、トナー像を記録シートに熱定着する定着器とを備え、当該定着器が、前記扉を開放状態にすることにより作業者が前記装置筐体の外方から手で触れることが可能な位置に配されている画像形成装置であって、前記定着器の発する熱エネルギーを電気エネルギーに変換して発電する熱電変換素子と、前記扉の開閉を検知する検知手段と、前記熱電変換素子からの給電により駆動されて前記定着器が発熱していることを報知する報知器と、前記扉が閉じられている場合に、前記熱電変換素子から前記報知器への給電を抑止し、前記扉が開かれている場合に、当該抑止を解除する給電制御手段と、を備える。
【０００８】
前記熱電変換素子及び前記報知器は、前記定着器の近傍に設けられていることとすることができる。
又、前記報知器は、発光体であることとすることができる。
又、前記報知器は、発音体であり、前記給電制御手段は、前記扉が開かれている場合に、前記発音体への給電の抑止を所定時間だけ解除することとすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、上記構成を備えることにより、装置筐体の扉が閉じられている場合には、定着器の発熱状態を報知する報知器が駆動されず、当該扉が開かれている場合に当該報知器が熱電変換素子からの給電により駆動されるので、当該扉が開かれ、作業者が装置筐体内の定着器に手で触れる可能性があり、当該定着器の発熱状態の報知が必要な場合にだけ当該報知器が駆動し、作業者に対して定着器の発熱状態を報知できるとともに、当該扉が閉じられ、作業者が定着器に触れる可能性がないような場合に、不必要に報知器が駆動して画像形成に悪影響を与えることがないように制御することができる。
【００１０】
ここで、前記熱電変換素子からの給電により駆動され、前記定着器を冷却する冷却器を備え、前記給電制御手段は、前記扉が閉じられている場合に、前記熱電変換素子から前記冷却器への給電を抑止し、前記扉が開かれている場合に、当該抑止を解除することとしてもよい。
これにより、装置筐体の扉が開かれている場合には、冷却器が熱電変換素子からの給電により駆動されるので、定着器が高温状態にある場合に、当該定着器を冷却して、作業者が安全に作業しやすい状態にすることができる。
【００１１】
さらに、装置筐体の扉が閉じられている場合には、熱電変換素子から冷却器への給電が抑止されるので、画像形成時等、定着器を高温状態に保つ必要があるときに定着器が不必要に冷却されて、画像形成等に悪影響を与えることがないように制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
［１］画像形成装置の構成
先ず、本実施の形態に係る画像形成装置１の構成について説明する。
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１の主要な構成を示す図である。同図に示されるように、画像形成装置１は、イメージングユニット１００Ｙ〜１００Ｋ、露光器１０１、中間転写ベルト１０２、２次転写ローラ１０３、クリーナ１０４、給紙カセット１０５、ピックアップローラ１０６、定着器１０７、排紙ローラ１０８、排紙トレイ１０９、Ａで示す方向に開閉可能なメインテナンス扉１１０、メインテナンス扉１１０の開閉状態を検出する扉開閉センサー１１１及び制御部１２０を備える。
【００１３】
イメージングユニット１００Ｙ〜１００Ｋは、それぞれ感光体ドラムを有し、露光器１０１が形成した静電潜像を現像してイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成し、中間転写ベルト１０２上へ一次転写する。中間転写ベルト１０２上の残留トナーはクリーナ１０４により除去される。
給紙カセット１０５は内部に符号Ｐで示す記録シートを格納する。記録シートはピックアップローラ１０６によって１枚ずつ取り出され、搬送路へと送り出される。２次転写ローラ１０３は中間転写ベルト１０２上のトナー像を記録シート上へ静電転写する。
【００１４】
定着器１０７は、その周囲を定着器カバー１０７１で覆われ、定着器カバー１０７１のメインテナンス扉１１０側の外壁面には、熱電変換ユニット１１２が密着するように固定されている。
図２は、定着器１０７周辺部の構成を示す外観斜視図である。
定着器１０７は同図に示すように、加熱ローラ１０７２と加圧ローラ１０７３から構成され、定着器カバー１０７１には、記録シートの搬送経路に当たる部分に、記録シートの進入口となる開口部１０７５と記録シートの排出口となる開口部１０７４とが設けられている。
【００１５】
トナー像が転写された記録シートは、開口部１０７５から定着器１０７に挿入され、加熱ローラ１０７２と加圧ローラ１０７３との間に形成された定着ニップ部においてトナー像が溶融されて記録シートに圧着され、開口部１０７４から排出された後、排紙ローラ１０８により排紙トレイ１０９上に排出される。
熱電変換ユニット１１２のメインテナンス扉１１０と対向する側面上と当該側面の長手方向の両側に配される定着器カバー１０７１の両外壁面上には、図２に示すように、発光ダイオード１１５が配設されている。
【００１６】
発光ダイオード１１５は、熱電変換ユニット１１２と電気的に接続され、熱電変換ユニット１１２から給電を受けることにより、点灯する。これにより、作業者は、発光ダイオード１１５が点灯している場合には、定着器１０７が高温状態にあると知ることができる。
図３は、定着器１０７の発熱状態を報知する報知回路の構成を示す図である。
【００１７】
熱電変換ユニット１１２は、図３に示すように、熱電変換素子１１２１と放熱フィン１１２２とから構成される。
熱電変換素子１１２１は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する素子であり、同図に示すように、高温側電極１１２１Ａ、低温側電極１１２１Ｂ及び両電極間に設けられたＰ型半導体とＮ型半導体とから構成されている。
【００１８】
熱電変換素子１１２１は、高温側の電極１１２１Ａが定着器１０７から発せられる熱によって温められ、低温側の電極１１２１Ｂが放熱フィン１１２２によって冷却されることによって生じる温度差を利用して発電する。
すなわち、両電極間に温度差が生じると、ゼーベック効果によりＰ型半導体とＮ型半導体内の電荷が図３に示すように低温側電極１１２１Ｂに移動し、これにより、同図の矢印方向に電流が流れ、発電が生じることになる。
【００１９】
熱電変換素子１１２１は、必要とする起電力に応じて必要数の熱電変換素子を組み合わせて用いることができる。
制御部１２０は画像形成装置１全体の動作を統括するとともに、熱電変換ユニット１１２と発光ダイオード１１５との電気的接続を制御して、後述する報知制御処理の動作を制御する。
【００２０】
［２］制御部１２０の構成
次に、制御部１２０の構成について説明する。図４は、制御部１２０の構成を示す機能ブロック図である。
制御部１２０は、所謂コンピュータであって、同図に示されるように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２１、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１２２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２３、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２４などを備える。
【００２１】
通信Ｉ／Ｆ部１２２は、ＬＡＮカード、ＬＡＮボードといったＬＡＮ（Local Area Network）に接続するためのインターフェースである。
ＲＯＭ１２３には、イメージングユニット１００Ｙ〜１００Ｋや給紙カセット１０５等を制御するために必要なプログラムのほか、後述する報知制御処理の動作を制御するためのプログラムなどが格納されている。
【００２２】
ＲＡＭ１２４は、ＣＰＵ１２１のプログラム実行時のワークエリアとして用いられる。
ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ１２３から必要な制御プログラムを読出し、イメージングユニット１００Ｙ〜１００Ｋや給紙カセット１０５などを制御し、画像形成動作を円滑に実行させるとともに、扉開閉センサー１１１、報知回路スイッチ１１３等を制御して後述する報知制御処理の動作の実行を制御する。
【００２３】
［３］報知回路の構成
次に定着器１０７の発熱状態を報知する報知回路の構成について説明する。
図３に示すように、報知回路は、熱電変換素子１１２１、報知回路スイッチ１１３、抵抗素子１１４、発光ダイオード１１５から構成される。
発光ダイオード１１５は、熱電変換素子１１２１から電力の供給を受けて点灯
し、抵抗素子１１４は、発光ダイオード１１５と直列に接続され、発光ダイオード１１５に印加される電圧を調整する。
【００２４】
報知回路スイッチ１１３は、制御部１２０によってオン、オフ制御される。具体的には、メインテナンス扉１１０が開状態のときにスイッチオン状態に、メインテナンス扉１１０が閉状態のときにスイッチオフ状態になるように制御部１２０によって制御される。
なお、報知回路において、熱電変換素子１１２１の出力電圧を安定化させるため、ツェナダイオードを発光ダイオード１１５と並列に接続させることとしてもよい。
【００２５】
［４］報知制御処理の動作
次に制御部１２０の行う報知制御処理の動作について説明する。図５は、上記動作を示すフローチャートである。
制御部１２０は、扉開閉センサー１１１を参照してメインテナンス扉１１０の開閉状態を判定し（ステップＳ５０１）、開状態にあると判定された場合には（ステップＳ５０１：ＹＥＳ）、図３に示す報知回路スイッチ１１３がオンになるように制御し（ステップＳ５０２）、同図に示す発光ダイオード１１５に対し、熱電変換素子１１２１により発電される電力を供給して、発光ダイオード１１５を点灯させる。
【００２６】
これにより、定着器１０７の発熱状態を作業者に対し、報知することができる。
ステップＳ５０１における判定結果が閉状態である場合には（ステップＳ５０１：ＮＯ）、図３に示す報知回路スイッチ１１３がオフになるように制御し（ステップＳ５０３）、同図に示す発光ダイオード１１５に対し、熱電変換素子１１２１により発電される電力の供給を抑止する。
【００２７】
これにより、メインテナンス扉１１０が閉状態にあり、画像形成処理が行われている可能性が有る場合には、発光ダイオードの点灯が抑止されるので、画像形成の際に発光ダイオード１１５の発する光が、感光体における静電潜像の形成に影響を与えるのを確実に防止することができ、当該光による画質劣化が生じるのを有効に防止することができる。
［５］変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
（１）上記実施の形態においては、定着器１０７の発熱状態を報知する報知器として発光ダイオードを用いることとしたが、当該報知器としては、発光ダイオードのような発光体に限定されず、作業者の注意を喚起することができるものであればよく、例えば、発音体を用いて発熱状態を報知することとしてもよい。
【００２８】
図６に報知器として発光ダイオードの代わりにブザー１１６を用いた報知回路の例を示す。
又、報知器をブザー１１６のような発音体とした場合には、図７に示すように、報知回路スイッチ１１３をオンにしてから所定時間経過後に報知回路スイッチ１１３をオフにすることとしてもよい。
【００２９】
以下、図７に示す報知制御処理の動作の変形例について説明する。
ステップＳ７０１〜ステップＳ７０３の処理は、図５のステップＳ５０１〜５０３の処理と同様であり、ステップＳ７０２において、報知回路スイッチ１１３がオンになるように制御した後、制御部１２０は、報知回路スイッチ１１３をオン状態にする時間に相当する閾値をタイマにセットし（ステップＳ７０４）、閾値に相当する時間が経過し、タイムアウトが発生すると（ステップＳ７０５：ＹＥＳ）、報知回路スイッチ１１３がオフ状態になるように制御し（ステップＳ７０６）、その後、メインテナンス扉１１０が閉状態になると（ステップＳ７０７：ＹＥＳ）、ステップＳ７０１の処理に移行する。
【００３０】
これにより、定着器１０７の発熱状態の報知が音で行われる場合において、報知時間が長時間になりすぎて、ユーザにとって当該音が騒音と感じられ、ユーザに不快感を起こさせないようにすることができる。
（２）上記実施の形態においては、扉開閉センサー１１１と報知回路スイッチ１１３とをそれぞれ別々に設けることとしたが、両者を１つのスイッチとし、メインテナンス扉１１０の開閉に応じて当該スイッチのオン、オフを切り替えることとしてもよい。
【００３１】
例えば、報知回路の配線をメインテナンス扉１１０の周辺部まで伸ばして当該周辺部に報知回路スイッチ１１３を配置し、メインテナンス扉１１０の開閉動作に連動してスイッチをオン、オフする機構を報知回路スイッチ１１３に設けることとしてもよい。
このように、制御部１２０による制御によらずに報知回路スイッチ１１３のオン、オフを行えるように構成すれば、画像形成装置１が電源オフの場合においても、メインテナンス扉１１０の開閉に応じて報知回路スイッチ１１３のオン、オフを切り替えることができるので、画像形成装置１の電源オフ後であってもメインテナンス扉１１０を開状態にすることにより報知回路を駆動させることができ、作業者は、報知器を介して定着器１０７の発熱状態を知ることができる。
【００３２】
なお、上記の報知回路スイッチの変形例は、（１）及び後述する（３）、（４）の場合においても適用できる。
（３）上記実施の形態においては、メインテナンス扉１１０が開状態のときに、定着器１０７の発熱状態の報知のみを行うこととしたが、当該報知に加え、熱電変換素子１１２１により発電される電力を利用して定着器１０７を冷却することとしてもよい。
【００３３】
具体的には、図８に示すように、定着器１０７を冷却するファン１１８と、ファン１１８と直列に接続され、ファン１１８に印加される電圧を調整する抵抗素子１１７とを、報知回路と並列に接続させ、メインテナンス扉１１０が開状態のときに、熱電変換素子１１２１により発電される電力を、報知器である発光ダイオード１１５（報知器は、（１）で説明した発音体であってもよい。）と冷却器であるファン１１８とに供給することとしてもよい。
【００３４】
又、冷却器は、ファンに限定されず、他の冷却器、例えば、冷却器として熱電変換素子を報知回路と並列に接続させ、熱電変換素子のペルチェ効果を利用して冷却することとしてもよい。
（４）上記実施の形態においては、メインテナンス扉１１０の開閉に応じて制御部１２０が、報知回路スイッチのオン、オフの切替を行うこととしたが、メインテナンス扉１１０と同様に、扉が開状態のときに作業者が定着器１０７に触れることが可能な扉が複数、画像形成装置１に設けられている場合には、各扉について扉開閉センサーを設けて開閉状態を検出し、何れかの扉が開状態にあるときに、制御部１２０が、報知回路スイッチ１１３をオンに制御し、報知器に対し、熱電変換素子１１２１により発電される電力を供給して、定着器１０７の発熱状態を報知させることとしてもよい。
【００３５】
又、扉毎に図３又は図６に示す報知回路を設けて、各報知回路に、（２）で説明した、扉の開閉動作に連動してスイッチをオン、オフする機構を有する報知回路スイッチを設けることとしてもよい。この場合、報知器が発光ダイオードのような発光体である場合には、各報知器を、対応する扉が開かれたときに作業者が視認可能な位置に配置することにより、作業者は、容易に定着器１０７の発熱状態を確認することができる。
（５）上記の実施の形態においては、熱電変換ユニット１１２を定着器１０７に近接した位置に配置したが、熱電変換ユニット１１２の配置は、定着器１０７の発する熱を受けることが可能な位置であれば、定着器１０７に近接した位置に限定されない。しかしながら、熱電変換ユニット１１２における熱電変換効率を高めるという観点から、当該配置は、定着器１０７に近接した位置であることが望ましい。
【００３６】
又、発光ダイオード１１５やブザー１１６等の報知器の配置は、発熱源の特定を容易にするという観点から、発熱源である定着器１０７に近接した位置であることが望ましいが、作業者の注意を喚起するという観点から、作業者が、気がつきやすい位置（例えば、メインテナンス扉１１０等の扉付近の位置）であってもよい。
（６）上記の実施の形態においては、定着器１０７の発熱状態を報知する報知器として発光ダイオードを用いることとしたが、当該報知器としては、発光ダイオードに限定されず、他の発光体、例えば、豆電球を用いることとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関し、特に、画像形成装置が備える定着装置の発熱状態を報知する技術として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置１の主要な構成を示す図である。
【図２】定着器１０７周辺部の構成を示す外観斜視図である。
【図３】報知回路の構成を示す図である。
【図４】制御部１２０の構成を示す機能ブロック図である。
【図５】制御部１２０の行う報知制御処理の動作を示すフローチャートである。
【図６】報知回路の変形例の構成を示す図である。
【図７】制御部１２０の行う報知制御処理の動作の変形例を示すフローチャートである。
【図８】報知回路の変形例の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
1 画像形成装置
１００Ｙ〜１００Ｋイメージングユニット
１０１露光器
１０２中間転写ベルト
１０３２次転写ローラ
１０４クリーナ
１０５給紙カセット
１０６ピックアップローラ
１０７定着器
１０８排紙ローラ
１０９排紙トレイ
１１０メインテナンス扉
１１１扉開閉センサー
１１２熱電変換ユニット
１１３報知回路スイッチ
１１４、１１７抵抗素子
１１５発光ダイオード
１１６ブザー
１１８ファン
１２０制御部
１２１ＣＰＵ
１２２Ｉ／Ｆ部
１２３ＲＯＭ
１２４ＲＡＭ
１０７１定着器カバー
１０７２加熱ローラ
１０７３加圧ローラ
１０７４、１０７５開口部

１１２１熱電変換素子
１１２１Ａ高温側電極
１１２１Ｂ低温側電極
１１２２放熱フィン

【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉可能な扉を有する装置筐体と、当該装置筐体内に配され、トナー像を記録シートに熱定着する定着器とを備え、当該定着器が、前記扉を開放状態にすることにより作業者が前記装置筐体の外方から手で触れることが可能な位置に配されている画像形成装置であって、
前記定着器の発する熱エネルギーを電気エネルギーに変換して発電する熱電変換素子と、
前記扉の開閉を検知する検知手段と、
前記熱電変換素子からの給電により駆動されて前記定着器が発熱していることを報知する報知器と、
前記扉が閉じられている場合に、前記熱電変換素子から前記報知器への給電を抑止し、前記扉が開かれている場合に、当該抑止を解除する給電制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記熱電変換素子及び前記報知器は、前記定着器の近傍に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記熱電変換素子からの給電により駆動され、前記定着器を冷却する冷却器を備え、
前記給電制御手段は、前記扉が閉じられている場合に、前記熱電変換素子から前記冷却器への給電を抑止し、前記扉が開かれている場合に、当該抑止を解除する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記報知器は、発光体である
ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記報知器は、発音体であり、
前記給電制御手段は、前記扉が開かれている場合に、前記発音体への給電の抑止を所定時間だけ解除する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。

【図１】