(57)【要約】【課題】  記録媒体によって定着圧を２以上の段階に切り替え可能な定着装置であって、少ない部品点数で定着圧が何れの段階にあるのかを検知でき、組み立て工数や故障発生原因を低減できる定着装置及び画像形成装置を提供すること。【解決手段】  定着圧を電動の駆動源により２以上の段階に切り替え可能な定着装置であって、定着圧が２以上の段階の何れの段階であるのかを検知する検知手段を備え、該検知手段は、２以上の段階を全て示す被検知部材と、該被検知部材を検知する１つのセンサからなることを特徴とする定着装置とする。【選択図】  図４
2010286790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着圧を電動の駆動源により２以上の段階に切り替え可能な定着装置であって、
前記定着圧が前記２以上の段階の何れの段階であるのかを検知する検知手段を備え、
該検知手段は、前記２以上の段階を全て示す被検知部材と、該被検知部材を検知する１つのセンサからなることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
装置の起動時に、前記定着圧が前記２以上の段階の何れの段階であるかの検出が行われることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記被検知部材は、前記駆動源によって前記定着圧が切り替えられるとともに動作し、
前記検出は、前記検知部材を行程端まで動作させて、前記駆動源に過電流が流れることを確認することにより行われることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の定着装置を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、普通紙や封筒等記録媒体によってトナーを定着させるための定着圧を切り替えることができる定着装置及びこれを備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式による複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、画像形成部において像担持体である感光体ドラム上又は中間転写体である中間転写ベルト上に形成されたトナー画像が用紙等の記録媒体に転写され、これに熱と圧力を加えて記録媒体に定着させる定着装置が用いられる。
【０００３】
定着装置は、内部にヒーター等の熱源を有し所定の温度に加熱されたヒートローラと、ヒートローラに対向配置されたプレスローラと、テンションローラを備えており、プレスローラとテンションローラには無端状の定着ベルトが巻きかけられている。
このような定着装置では、定着ベルトはプレスローラによってヒートローラへ押圧されるとともに、テンションローラにてテンションがかけられ、自身の張力によってもヒートローラへ圧接する。
ヒートローラと定着ベルトで記録媒体をニップしプレスローラで押圧することにより、加熱と加圧を行い、記録媒体にトナー画像を定着させる。
【０００４】
ここで、定着装置にてトナー画像を定着させる記録媒体は、普通紙だけでなく厚紙や封筒等、様々なものが存在する。
ところが厚紙のように分厚いものは普通紙に比べ熱を伝え難いため、普通紙と同じ定着条件（圧力、温度、時間）では定着し難く、封筒は折曲げ部や貼り合せるための重ね合せ部を有しており厚さが一様でなく、普通紙と同等の定着圧を加えると、しわが発生するといった問題がある。
【０００５】
これを解決するために、厚紙定着時には定着圧を上げ、封筒定着時には定着圧を下げる
といった定着圧の切り替えが可能な定着装置（例えば、特許文献１，２参照）が提案されている。
【０００６】
ここで、これら定着圧を切り替え可能な定着装置では、印字率の高い普通紙への定着時に定着圧が低いと定着性が悪くなり定着不良を起こしたり、封筒定着時に定着圧が高いとしわが発生したりするといった問題があるため、定着圧が何れの段階にあるのかを検知する必要があった。
しかし、定着圧が何れの段階にあるのかを検知するためには、各段階の数のセンサ等の検知手段が必要であり、部品点数が多く組み立て工数や故障発生原因が増えるといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２７９７０２号公報
【特許文献２】特開２００６−３３７４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、上記の問題を鑑み、記録媒体によって定着圧を２以上の段階に切り替え可能な定着装置であって、少ない部品点数で定着圧が何れの段階にあるのかを検知でき、組み立て工数や故障発生原因を低減できる定着装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、定着圧を電動の駆動源により２以上の段階に切り替え可能な定着装置であって、前記定着圧が前記２以上の段階の何れの段階であるのかを検知する検知手段を備え、該検知手段は、前記２以上の段階を全て示す被検知部材と、該被検知部材を検知する１つのセンサからなることを特徴とする定着装置に関する。
【００１０】
請求項２に係る発明は、装置の起動時に、前記定着圧が前記２以上の段階の何れの段階であるかの検出が行われることを特徴とする請求項１に記載の定着装置に関する。
【００１１】
請求項３に係る発明は、前記被検知部材は、前記駆動源によって前記定着圧が切り替えられるとともに動作し、前記検出は、前記検知部材を行程端まで動作させて、前記駆動源に過電流が流れることを確認することにより行われることを特徴とする請求項２に記載の定着装置に関する。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の定着装置を備える画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、定着圧を電動の駆動源により２以上の段階に切り替え可能な定着装置であって、定着圧が２以上の段階の何れの段階であるのかを検知する検知手段を備え、該検知手段は、２以上の段階を全て示す被検知部材と、該被検知部材を検知する１つのセンサからなることにより、少ない部品点数で定着圧が何れの段階にあるのかを検知できる。そのため普通紙定着時に定着不良を起こしたり、封筒定着時にしわを発生させたりすることがない。また、組み立て工数や故障発生原因を低減できる。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、装置の起動時に、定着圧が２以上の段階の何れの段階であるかの検出が行われることにより、電源オフ時に定着圧が何れの段階であっても、起動時に定着圧を確認できるので、普通紙定着時に定着不良を起こしたり、封筒定着時にしわを発生させたりすることがない。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、被検知部材は、駆動源によって定着圧が切り替えられるとともに動作し、検出は、検知部材を行程端まで動作させて、駆動源に過電流が流れることを確認することにより行われることにより、センサ等の部品を特に追加することなく、起動時に定着圧が何れの段階にあるのかを検出できる。
【００１６】
請求項４に係る発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の定着装置を備えることにより、記録媒体によって定着圧を２以上の段階に切り替え可能な画像形成装置であって、少ない部品点数で定着圧が何れの段階にあるのかを検知でき、組み立て工数や故障発生原因を低減できる画像形成装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一般的な定着装置の概略断面図である。
【図２】本発明に係る定着装置の斜視図である。
【図３】本発明に係る定着装置の定着圧切り替えの動作を説明するための部分斜視図である。
【図４】本発明に係る定着装置の検知手段の動作を説明するための側面視概略断面図である。
【図５】本発明に係る定着装置の起動時における定着圧検出動作を説明するための側面視概略断面図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は一般的な定着装置の概略断面図であり、本発明はこの定着装置（１）に付加構成を備えたものである。図２に示す斜視図は本発明に係る定着装置の一実施形態である。
【００１９】
本発明に係る定着装置（１）は図１に示すように、熱源として内部にヒーター（１１１）を有するヒートローラ（１１）と、ヒートローラ（１１）に圧接されるプレスローラ（１２）と、プレスローラ（１２）に巻き掛けられヒートローラ（１１）に押圧される定着ベルト（１３）と、定着ベルト（１３）のテンションを調整するテンションローラ（１４）及び送出ローラ対（１５）を備えている。
【００２０】
定着装置（１）は、トナー画像が転写された紙や封筒等の記録媒体をヒートローラ（１１）と定着ベルト（１３）で形成されるニップ部（Ｎ）にてニップし、ヒータ（１１１）によって昇温されたヒートローラ（１１）で加熱し、プレスローラ（１２）で定着ベルト（１３）を押圧して加圧することで用紙にトナーを定着させる。トナーが定着された記録媒体を、送出ローラ対（１５）によって次工程へと送出する。
【００２１】
定着装置（１）は、図２に示すように調整バネ（１４１）を備え、その付勢力をテンションローラ（１４）に加えることで定着ベルト（１３）のテンションを調整している。
また、図２に示すように加圧バネ（１２１）を備える。加圧バネ（１２１）は、その付勢力によってプレスローラ（１２）に押圧力を与える。
なお、本実施形態では加圧バネ（１２１）及び調整バネ（１４１）は何れも圧縮バネとしているが、これに限定されるものではない。
【００２２】
定着装置（１）は図２に示すように、加圧バネ（１２１）及び調整バネ（１４１）の付勢力を切り替えてプレスローラ（１２）の押圧力及び定着ベルト（１３）のテンションを切り替えることができる切替手段（１６）を備えている。
切替手段（１６）は、モータ等の駆動源（図示略）に接続され回転する駆動軸（１６１）、駆動軸（１６１）によって回転させられるカム（１６２）、カム（１６２）によって上下動させられるブラケット（１６３）、ブラケット（１６３）にリンクするブラケット（１６４）等で構成される。
これらの動作について、図３を用いて説明する。
【００２３】
図３は、切替手段（１６）の動作を説明するための定着装置（１）の部分斜視図であり、プレスローラ（１２）及び定着ベルト（１３）を省略した図である。
図３（ａ）は記録媒体が普通紙である時の状態を示し、図３（ｂ）は記録媒体が封筒である時の状態を示す。
【００２４】
記録媒体が普通紙である場合、図３（ａ）に示すように、カム（１６２）はブラケット（１６３）に接触しない位置にあり、ブラケット（１６３）は加圧バネ（１２１）によって下方に押されている。ブラケット（１６３）にリンクしてブラケット（１６４）も下方に引っ張られ、これに支持されるプレスローラ（１２）（図３では省略）はヒートローラ（１１）へ押圧される。
【００２５】
この時、ブラケット（１６３）によって調整バネ（１４１）も下方に押され、調整バネ（１４１）は圧縮されるので、その付勢力により定着ベルト（１３）（図３では省略）のテンションは大きくなる。
【００２６】
一方、記録媒体が封筒である場合、図３（ｂ）に示すように、駆動軸（１６１）によってカム（１６２）が回転され、カム（１６２）によってブラケット（１６３）が上方へ押し上げられる。ブラケット（１６４）もこれにリンクして上方へ押し上げられるので、これに支持されるプレスローラ（１２）のヒートローラ（１１）への押圧力は緩和する。
【００２７】
この時、調整バネ（１４１）の圧縮も緩和され、付勢力も小さくなり定着ベルト（１３）のテンションは小さくなる。
【００２８】
上記したように、記録媒体が普通紙である場合と封筒である場合とで、切替手段（１６）によってプレスローラ（１２）の押圧力と定着ベルト（１３）のテンションを切り替えて定着圧を切り替えるので、印字率の高い普通紙の定着時に定着不良を起こすことなく、封筒定着時に封筒の重ね合せ部にしわを発生させない。
なお、本実施形態では切替手段（１６）はカム機構を用いたものとしているが、これに限定されるものではない。
また、本実施形態では、切替手段（１６）による切り替えは普通紙定着時と封筒定着時の２段階としているが、これに限定されるものではなく、普通紙定着時より定着圧を高くする厚紙定着時等の段階を含め３段階以上に切り替え可能であっても良い。
【００２９】
本発明に係る定着装置（１）は、図２に示すように切替手段（１６）による定着圧の切り替えを検知する検知手段（１７）を備える。
検知手段（１７）は、１つのセンサ（１７１）と、これに検知される被検知部を２個有する被検知部材（１７２）を備えている。
なお、本実施形態では上記したように切り替えは２段階なので被検知部は２個であるが、３段階の切り替えの場合は３個、ｎ段階の切り替えの場合にはｎ個の被検知部を有する。
本実施形態において、センサ（１７１）は、遮光時オンのフォトセンサを採用しているが、これに限定されるものではなく、通光時オンのフォトセンサでも良いし、ファイバセンサ等であっても良い。
【００３０】
被検知部材（１７２）は、駆動軸（１６１）に取着されており、切替手段（１６）のカム（１６２）の回転に伴って回転する。
【００３１】
図４は検知手段（１７）の動作を説明するための図で、図４（ａ）は記録媒体が普通紙である時の状態を示し、図４（ｂ）は記録媒体が封筒である時の状態を示す。
また、図５は定着装置（１）の起動時における定着圧検出動作を説明するための図である。
【００３２】
図４（ａ）に示すように、記録媒体が普通紙である時には被検知部（１７２ａ）がセンサ（１７１）を遮光しセンサ（１７１）がオン状態になっている。
ここから記録媒体を封筒に切り替える時には、モータ等の駆動源（図示略）によって駆動軸（１６１）が回転させられ、それに伴ってカム（１６２）が回転し定着圧が切り替わる。
この時、被検知部材（１７２）は図示時計回りに回転し、一旦センサ（１７１）がオフとなった後、図４（ｂ）に示すように被検知部（１７２ｂ）がセンサ（１７１）を遮光してセンサ（１７１）が再びオンとなる。
センサ（１７１）がオフ‐オンすることによって、駆動源（図示略）は停止する。
【００３３】
上記のようにセンサ（１７１）がオフ‐オンすることで定着圧の切り替えを確認するので、１つのセンサで定着圧が何れの段階にあるのかを検知でき、部品点数を減らすことができる。そのため、組み立て工数や故障発生原因を低減できる。
【００３４】
センサ（１７１）が１つであるので、定着装置（１）の電源を切った後、再び起動した時には、センサ（１７１）がオン又はオフの状態にあるだけで、どの段階の定着圧か分からない。
そこで、図５に示すように、装置起動時には被検知部材（１７２）を行程端まで動作させ、駆動源に過電流が流れることを確認することにより、起動時の定着圧がどの段階であるかを検出することが好ましい。
本実施形態では、被検知部材（１７２）の行程端をフレーム（Ｆ）に被検知部材が接触する位置とし、被検知部材（１７２）をさらにフレーム（Ｆ）に押し付けようとすることで駆動源に過電流を発生させているが、特にこれに限定されるものではない。
【００３５】
本発明に係る定着装置（１）は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に適用することができる。
本実施形態では、画像形成装置（１００）として図６に示すようにプリンタを例に挙げている。
【００３６】
画像形成装置（１００）は、定着装置（１）を備えることにより、記録媒体によって定着圧を２以上の段階に切り替え可能であって、少ない部品点数で定着圧が何れの段階にあるのかを検知でき、組み立て工数や故障発生原因を低減できる画像形成装置とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、加熱及び加圧によってトナーを定着させる定着装置、及び当該定着装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置やその他の印刷機等に対して好適に利用されるものである。
【符号の説明】
【００３８】
１      定着装置
１６    切替手段
１７    検知手段
１７１  センサ
１７２  被検知部材
１００  画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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