(57)【要約】【課題】加熱加圧定着部に異常時に動作する脱圧手段を備えても使い勝手を向上させる。【解決手段】ＣＰＵ３０は、偏心カム２０を回転させて加圧レバー９を加熱定着ローラ２に対する脱圧位置に移動させ、その位置にて停止するように駆動させる。ＣＰＵ３０は、前記偏心カム２０がカム駆動源であるステッピングモータ２２からの回転駆動力を受けても回転しないことを検知する異常検知センサから異常検知信号を受けたとき、異常発生と判断する。そしてＣＰＵ３０は、前記異常検知信号を複数回連続して受けた場合に装置の機械系を強制停止させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材と加圧部材とにより、トナー像を担持する転写シートに対して加熱と加圧とを行い、トナーを溶融させて前記転写シートに定着するように構成されている加熱加圧定着部を備えた画像形成装置において、
前記加熱加圧定着部に、脱圧手段と該脱圧手段の動作異常を検知する検知手段とを設け、該検知手段が複数回連続して異常を検知した場合に当該装置の動作を強制停止させる制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、異常検知中は転写シートの給紙および通紙を止め、正常検知後に給紙および通紙を開始させ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】
前記制御手段は、給紙および通紙の途中に止められていた転写シートの排出後に、前記強制停止を行わせ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４】
前記制御手段は、前記強制停止後に装置本体に設けられた操作パネルに、サービスマンコールを表示させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱部材と加圧部材とにより、トナー像を担持する転写シートに対して加熱と加圧とを行い、トナーを転写シートに定着する加熱加圧定着部を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は従来の加熱加圧定着装置の概略構成図であり、加熱加圧定着装置１は、加熱定着ローラ２および加圧ローラ３と、加圧用スプリング１２の引張り力を受けて、加圧ローラ３を加熱定着ローラ２に加圧する加圧レバー９から構成されている。
【０００３】
円筒体からなる加熱定着ローラ２の表面にはフッ素樹脂加工が施されていて、紙などの転写シート８上のトナー７に対して離型性が保たれている。加熱定着ローラ２の内部には、加熱部材としてヒータ４が配設されている。ヒータ４は、内部に電熱線を有する棒状のヒータであり、両端部が加熱加圧定着装置１における装置本体の側板に固定されており、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）などからなる制御手段１０によって出力制御される。
【０００４】
加熱定着ローラ２の外周面近傍には、温度を検知する温度検知手段、例えばサーミスタ５と、分離爪６が配設されている。サーミスタ５は、検知した温度信号を制御手段１０に出力し、制御手段１０は、この温度信号を受けてヒータ４の出力を制御する。
【０００５】
軸６ａにて揺動自在に支持された分離爪６は、その先端部を加熱定着ローラ２の外周面に当接しており、画像形成部から搬送されてくるトナー７の付着した転写シート８が、加熱定着ローラ２の外周面に貼り付いた際に、その先端部によって転写シート８を加熱定着ローラ２から分離させる。
【０００６】
加圧ローラ３は、弾性，耐熱性，離型性，耐久性に優れたものが好ましく、芯金上に２層以上の層を成している。一般的には、芯金表層に接着層を介して弾性層があり、厚さ１〜１０ｍｍでフッ素ゴムあるいはシリコーンゴムなどが用いられる。その表層には、更に厚さ３００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下の薄肉の離型層がある。その材質としては、例えばポリイミド，ポリエーテルイミド，ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド），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）などの耐熱樹脂の単層フィルム、あるいは複合層フィルム、例えば２０μｍ厚のフィルムの少なくとも画像当接面側にＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂），ＰＦＡなどのフッ素樹脂に導電材を添加した離型性コート層を１０〜３０μｍ厚に施したものである。
【０００７】
加熱定着ローラ２と加圧ローラ３との圧接部分の近傍には、転写シート８の搬送をガイドするガイド板１１が配設されている。ガイド板１１は加熱定着装置１における装置本体の側板に固設されている。
【０００８】
画像形成部より送られる転写シート８は、ガイド板１１にガイドされて、加熱定着ローラ２と加圧ローラ３とで形成されるニップ部に導かれ、ヒータ４による加熱と、加圧レバー９による加圧ローラ３の押圧力とによって、その表面にトナー７が定着される。
【０００９】
このように、従来の画像形成装置の定着装置は、トナー像が転写された転写シート８を加圧ローラ３によって加熱定着ローラ２に圧接させ、熱と圧力によって、トナー像を転写シート８に定着させている。
【００１０】
加熱定着ローラ２には加圧ローラ３によって高い圧力が付与されるため、加熱定着ローラ２は、その変形を防止すべく厚肉の部材で形成されていた。しかし、加熱定着ローラ２を厚肉の部材で形成すると、内部に設けられたヒータ４の熱量を大きくしなければならず消費電力が増大する。また内部に設けられたヒータ４からの熱が加熱定着ローラ３の外周面に達するまでに時間がかかり、定着装置の立ち上がりが遅れるという問題がある。
【００１１】
そこで、加熱部の熱容量を小さくすることにより前記問題を解決する手法が用いられる。その具体例として、加熱定着ローラを薄肉の円筒体で構成することが考えられるが、加熱定着ローラが薄肉の円筒体で構成されると、加熱定着ローラが半径方向に潰れたり、弓状に撓んでしまい、加圧ローラとの間に隙間が発生することにより定着不良が生じるという問題がある。
【００１２】
前記問題を解決するため、加圧ローラの弾性層をより硬度の低い材料を用いることにより、加圧力を下げても所定のニップ幅を得ることができ、前記問題を防止することができる。このための加圧ローラの材料としては、発泡性シリコーンゴムが多く用いられるが、同位置にて圧力が長時間にわたって加えられると、通常のシリコーンゴムと比較して弾性ゴム部の劣化が早く、永久変形するおそれがあり、最悪の場合、異音，異常画像（画像ブレ）が発生することがあり得る。その解決手段として、加熱加圧定着装置に特許文献１〜３に記載されているような脱圧手段を設置した構成のものがある。
【特許文献１】特開平９−１３４０８４号公報
【特許文献２】特開２００３−９１２０２号公報
【特許文献３】特許第３３２３７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前記従来の加熱加圧定着装置において、脱圧機構を設けた場合、画像形成装置において予約ジョブがない状態のときに、加圧ローラの加熱定着ローラに対する圧力を低減させることにより、ユーザがコピー終了時に主電源を即断しても、加圧ローラにおける加圧弾性体の永久変形を防止する方法を採用することがある。
【００１４】
また、前記脱圧機構の１つとして、脱圧時のみ加圧ローラに脱圧手段が作用するようにカム機構を設けた構成のものがある。
【００１５】
しかし、使用環境にもよるが、脱圧が必要でないときにも、各種の外乱要因により、脱圧機構の異常に基づく装置の動作停止が、突発的に発生することがあり得る。従来では、その都度、サービスマンコールの状態となってしまい、ユーザの作業性を著しく低下させていた。
【００１６】
本発明は、前記従来の課題を解消し、加熱加圧定着部に異常時に動作する脱圧手段を備えても、使い勝手の向上を図ることができる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】
【００１７】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、加熱部材と加圧部材とにより、トナー像を担持する転写シートに対して加熱と加圧とを行い、トナーを溶融させて前記転写シートに定着するように構成されている加熱加圧定着部を備えた画像形成装置において、前記加熱加圧定着部に、脱圧手段と該脱圧手段の動作異常を検知する検知手段とを設け、該検知手段が複数回連続して異常を検知した場合に当該装置の動作を強制停止させる制御手段を備えたことを特徴とし、この構成によって、異常検知を複数回連続した場合に機械を強制停止とするため、単発的に何らかの外乱要因により駆動伝達せずに異常検知された場合などには、強制停止なく装置を使うことが可能となり、使い勝手の向上を図ることができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、制御手段は、異常検知中は転写シートの給紙および通紙を止め、正常検知後に給紙および通紙を開始させることを特徴とし、この構成によって、異常検知中の給紙および通紙は行われないため、未定着画像の発生などの不具合を防止することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、制御手段は、給紙および通紙の途中に止められていた転写シートの排出後に、強制停止を行わせることを特徴とし、この構成によって、異常検知前に給紙された転写シートを強制停止前に強制排出することにより、残紙排出作業を省くことができ、使い勝手の向上を図ることができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、制御手段は、強制停止後に装置本体に設けられた操作パネルに、サービスマンコールを表示させることを特徴とし、この構成によって、ユーザに対して強制停止時に異常発生を明示するため、迅速なる対処を促すことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、加熱加圧定着部において複数回連続して脱圧手段の異常を検知した場合のみ、装置の動作を強制停止させることにより、単発的に何らかの外乱要因により駆動伝達せずに異常検知されたときなどには、強制停止させずに装置を使うことができるため、使い勝手が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施形態を説明するための画像形成装置における加熱加圧定着部の構成図、図２は図１の加熱加圧定着部における要部を示す構成図である。なお、以下の説明において、図６にて説明した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００２４】
図１において、加熱加圧定着装置１は、ヒータ４を内蔵した加熱定着ローラ２，加圧ローラ３，サーミスタ５，支軸９ａに回動可能に支持された加圧レバー９から構成され、さらに、脱圧ユニットとして、偏心カム２０と、加圧レバー９に設けられて偏心カム２０により押圧される軸および玉軸受からなるカム受部材２１と、カム駆動モータであるステッピングモータ２２と、偏心カム２０と同軸に設けられた従動ギヤ２３と、ステッピングモータ２２の駆動ギヤ２５から偏心カム２０の従動ギヤ２３に回転駆動力を伝達するアイドラギヤ群２４が設置されている。
【００２５】
図３は本実施形態における駆動系の構成を示すブロック図であり、ヒータ４のヒータ駆動部２６と、ステッピングモータ２２のモータ駆動部２７と、画像形成装置の外装フレームに固定されて、入出力キーおよび各種表示部などが設けられた操作パネル１３を駆動する表示駆動部２８が備えられている。
【００２６】
装置における各部は、サーミスタ５からの温度検知信号、および脱圧ユニットの異常状態を検知する異常検知センサ（後述する）２９からの異常検知信号などを受ける制御手段であるＣＰＵ３０によってコントロールされる。
【００２７】
前記構成の実施形態において、加熱加圧定着装置１における加熱定着ローラ２および加圧ローラ３の動作については、従来例にて説明した動作と同様であるので、その説明は省略し、脱圧について主に説明することにする。
【００２８】
本実施形態では、駆動源としてステッピングモータ２２を用いた例を説明するが、他にはＤＣモータを採用してもよい。脱圧ユニットは、ステッピングモータ２２を駆動させることにより、アイドラギヤ群２４を介して偏心カム２０を回転駆動させる。
【００２９】
偏心カム２０は、図４のカム概念図に示すように偏心構造になっており、上死点（脱圧位置部）Ａと下死点（加圧位置部）Ｂとを持ち、上死点Ａでは加圧レバー９に回転可能に取付けられたカム受部材２１を押圧することにより、加圧レバー９を下方へ回動させ、加熱定着ローラ２から脱圧するように移動させる。また、偏心カム２０の下死点Ｂでは、カム受部材２１に接触せず脱圧状態にならない。
【００３０】
また、偏心カム２０は、加圧ローラ３の長手方向の両側において、加圧レバー３に同時に作用するように設置されている。画像形成装置よりジョブが入力されていないことを示す信号が出力されている場合、ＣＰＵ３０は、偏心カム２０がカム受部材３１を押下して、加圧レバー９を加熱定着ローラ２に対する脱圧位置に移動させ、その位置にて停止するように駆動させる。
【００３１】
異常検知手段である異常検知センサ２９としては、フィラーと反射型センサを用い、フィラーは偏心カム２０の形状に対応しており、図５に示すタイミングチャートに示すように、加圧時に反射型センサを遮断し、脱圧時には非遮断する構成になっている。もちろん、加圧時に非遮断し、脱圧時には遮断しないようにすることも考えられる。
【００３２】
そして、ＣＰＵ３０は、駆動源であるステッピングモータ２２からの回転駆動力により回転する偏心カム２０が何らかの要因により回転しない場合に、前記のような非遮断から遮断への信号変化を読み、変化がないことから異常と検知する。
【００３３】
しかし単発的に、何らかの外乱要因により駆動伝達がなされずに、前記異常検知された場合には、装置の機械系としては復帰可能である。したがって、本実施形態ではＣＰＵ３０において、異常検知を複数回連続した場合のみに機械系を強制停止とする。このようにすることにより、上記のような復帰可能時には強制停止することがなく、装置を使うことが可能となり、使い勝手を向上させることができる。
【００３４】
ところで、異常検知中では偏心カム２０の位置は特定されず、そのため、加熱定着ローラ２と加圧ローラ３とにおいて適正ニップでない状態にて連続的に通紙されることがある。そのため、数枚後には未定着画像となり、転写シートおよびトナーの消費、あるいは使用場所および転写シート処理時のトナー汚れを起こすことが考えられる。
【００３５】
このため本実施形態では、異常検知中には転写シートの給紙，通紙を行わないようにして、前記問題を解決するようにしている。
【００３６】
前記のように異常検知して機械系を強制停止させた場合、異常検知を検出するまでの間に給紙された転写シートは、給紙／通紙機構内に残った状態にて停止する。そのため、次にオン／オフなどにて復帰動作を行った際には、その転写シートがジャムとなり、ユーザは排出作業をしなくてはならない。
【００３７】
このため本実施形態では、給紙／通紙機構内に残った転写シートを排出した後に、強制停止するようにすることにより、前記のような転写シートの残紙排出作業を省くことができ、使い勝手の向上を図ることができる。
【００３８】
前記のように複数回異常検知して機械系を強制停止した場合、その原因は脱圧ユニットの自然復帰不可能な異常（ギヤ破損，モータ異常，ハーネス断線，フィラー破損，反射型センサ異常など）であり、単なるオフ／オンによる復帰は望めない状態である。
【００３９】
このため本実施形態では、前記異常検知状態にて、操作パネル１２にサービスマンコールに係る表示を行わせることにより、ユーザに対して、速やかに異常発生を明示し、対処を促すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、プリンタ，複写機，ファクシミリ装置などの画像形成装置における加熱加圧定着部に適用され、特に異常時における装置強制停止機能を備えた加熱加圧定着部を搭載する画像形成装置に用いて有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態を説明するための画像形成装置における加熱加圧定着部の構成図
【図２】本実施形態の加熱加圧定着部における要部を示す構成図
【図３】本実施形態における駆動系の構成を示すブロック図
【図４】本実施形態における偏心カムの構造の概念図
【図５】本実施形態における異常検知センサの検知と脱圧／加圧動作のタイミングチャート
【図６】従来の加熱加圧定着装置の概略構成図
【符号の説明】
【００４２】
１  加熱加圧定着装置
２  加熱定着ローラ
３  加圧ローラ
４  ヒータ
５  サーミスタ
９ａ  支軸
９  加圧レバー
１２  加圧用スプリング
１３  操作パネル
２０  偏心カム
２１  カム受部材
２２  ステッピングモータ
２３  従動ギヤ
２４  アイドラギヤ群
２５  駆動ギヤ
２６  ヒータ駆動部
２７  モータ駆動部
２８  表示駆動部
２９  異常検知センサ
３０  ＣＰＵ
【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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