(57)【要約】【課題】加熱部材と加圧部材が加圧状態にあるか否かの検知とともに加熱部材の回転を検知する検知部が大型化することなく低コストで設けられる定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】第１検知部９４は、光が通過可能な複数の第１スリット９７ａを周方向に配置した第１検知板９７と、第１検知板９７の複数の第１スリット９７ａを介して発光部から射出した光を受光部９６ａで受光し、第１スリット９７ａを通過するパルス光を検知することで第１駆動部９０の回転を検知するセンサー９６と、を有する。第２検知部９５は、光が通過可能な第２スリット９８ａを周方向の所定位置に配置した正逆回動可能な第２検知板９８を有し、加圧切り替え機構６０が加圧状態または加圧解除状態にあるとき、第２検知板９８の回動に伴う所定時間の受光状態の変化を受光部９６ａによって検知する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材と該加熱部材に圧接される加圧部材とにより形成されるニップ部で未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持して、記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着する定着装置において、
前記加熱部材と加圧部材の一方の部材を回転駆動する第１モーターを有する第１駆動部と、
前記ニップ部を加圧した状態と前記ニップ部の加圧を解除した状態とに切り替え可能な加圧切り替え機構と、
前記加圧切り替え機構を加圧状態と加圧解除状態とに切り替えるために正方向或いは逆方向に回動する第２モーターを有する第２駆動部と、
前記第１駆動部の回転の有無を検知する第１検知部と、
前記第２駆動部の正方向或いは逆方向の回動を検知する第２検知部と、を備え、
前記第１検知部は、前記第１モーターによって回転させられる第１回転部材に設けられ、光が通過可能な複数の第１スリットを周方向に配置した第１検知板と、光を射出する発光部と該発光部から射出された光を受光する受光部とが配置され、前記発光部から射出された光をパルス光として前記受光部によって検知することで前記第１駆動部の回転を検知するセンサーと、を有し、
前記第２検知部は、前記第２モーターによって正逆回動させられる第２回転部材に設けられ、光が通過可能な第２スリットを周方向の所定位置に配置した第２検知板を有し、前記加圧切り替え機構が加圧状態または加圧解除状態にあるとき、前記第２検知板の回動に伴う所定時間の受光状態の変化を前記受光部によって検知することで前記ニップ部が加圧状態或いは加圧解除状態であることを検知することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第２回転部材は前記第１回転部材に対して同軸で互いに独立して回転可能に設けられ、前記第２検知板は前記第１検知板の近傍に配置さ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】
前記第２回転部材は、正逆方向の回転量が１回転以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第１回転部材は、前記一方の部材に設けられるギアに噛合する検知ギアからなり、
前記第２回転部材は、前記第２モーターの回転駆動力を前記加圧切り替え機構に伝達するギア列に含まれるギアからなることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記発光部と受光部は前記第1及び第２検知板を挟むように配置され、前記受光部は、前記第１スリットを通過する光を受光するとともに前記第２スリットを通過する光を受光することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記加熱部材に対向して配置され、磁束を発生させて該磁束によって前記加熱部材に設けた誘導発熱層を誘導加熱する誘導加熱部をさらに備え、前記加熱部材は前記誘導加熱部によって加熱されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、定着ニップ部を加圧した状態と定着ニップ部の加圧を解除した状態とに切り替え可能な定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、定着装置としては、互いに当接して回転する加熱ローラーと加圧ローラーを備えたローラー方式、また、加熱部材として無端状の加熱ベルトを使用するベルト方式等が知られている。例えば、ベルト方式の定着装置は、圧接される加熱ベルトと加圧ローラーとのニップ部で記録媒体上に担持されたトナー像を加熱及び加圧して記録媒体に定着している。
【０００３】
このような定着装置において、加熱ベルトと加圧ローラーとのニップ圧を可変にするものがある。特許文献１に記載の定着装置は、加熱ベルトと加圧ローラーとの間には、バネを介して所定のニップ圧がかけられている。加熱ベルトと加圧ローラーとの加圧状態は、モーターからの駆動力を受けた加圧可変部材によって加圧解除部材を作動させることで、可変できるようになっている。また加熱ベルトと加圧ローラーとの間が加圧状態か否かは加圧解除部材に設けたフラグの上下移動によって、センサーで検知される。そして、モーターが回転駆動すると、加圧可変部材によって加圧解除部材が所定位置に移動させられ、加熱ベルトと加圧ローラーとの加圧状態が解除されるとともに、センサーが加圧解除部材のフラグを検知する。これによって、記録媒体がニップ部でジャムを起こした場合にジャム紙を定着装置より取り除き、 また画像形成状態以外は常に加圧解除をしておき、相互圧接による加熱ベルトと加圧ローラーとの変形を防止している。
【０００４】
定着装置には、誘導加熱部の磁界により加熱ベルトに設けた誘導発熱層に発生した渦電流でジュール熱を生じさせ、加熱ベルトを電磁誘導発熱させるものがある。このような定着装置では、加熱ベルトは低熱容量であることから、加熱ベルトが停止した状態で加熱されると過度の加熱により加熱ベルトを破損するおそれがあるが、加熱ベルトの破損を防ぐために、加熱ベルトの回転を検知して、加熱ベルトが回転していない場合、加熱ベルトへの加熱を停止させている。
【０００５】
例えば特許文献２に記載の定着装置は、加熱ベルトを介して定着ローラーに対向して配置され、加熱ベルトを電磁誘導により加熱するための誘導加熱部と、加熱ベルトの回転を検知する回転検知部とを備える。回転検知部は、定着ローラーに従動回転するローラーと一体で回転するとともに外周の一部を切り欠かれた回転検知板と、回転検知板を挟むようにして配設された発光部と受光部を備えるフォトセンサーとを有している。加熱ベルトが回転すると、回転検知板の切り欠きがフォトセンサーの受光部を通過するたびにフォトセンサーの発光部からの光が受光部により検知され、これにより加熱ベルトの回転が検知されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２６４４７号公報（段落［００２７］〜［００２８］、第３図）
【特許文献１】特開２００５−７０３２１号公報（段落［００６９］〜［００７１］、第５図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１の定着装置では、加熱ベルトと加圧ローラーとの間が加圧状態か否か検知するためのセンサーを備え、また、特許文献２の定着装置では、加熱ベルトの回転を検知するためのフォトセンサーを備える。加熱ベルト等の加熱部材と加圧ローラー等の加圧部材との加圧状態を可変にする定着装置では、加熱部材と加圧部材との間が加圧状態か否か検知するためのセンサーとともに、加熱部材の回転を検知するためのセンサーが必要であるが、例えば、特許文献１に記載のフラグの上下移動を検知するセンサーと、特許文献２に記載の回転検知板の回転を検知するフォトセンサーとを夫々別に設けるのは装置が大型化し、また製造コストが上がるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、加熱部材と加圧部材が加圧状態にあるか否かの検知とともに加熱部材の回転を検知する検知部が大型化することなく低コストで設けられる定着装置及びそれを備えた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】
【０００９】
上記目的を達成するために第１の発明は、加熱部材と該加熱部材に圧接される加圧部材とにより形成されるニップ部で未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持して、記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着する定着装置において、前記加熱部材と加圧部材の一方の部材を回転駆動する第１モーターを有する第１駆動部と、前記ニップ部を加圧した状態と前記ニップ部の加圧を解除した状態とに切り替え可能な加圧切り替え機構と、前記加圧切り替え機構を加圧状態と加圧解除状態とに切り替えるために正方向或いは逆方向に回動する第２モーターを有する第２駆動部と、前記第１駆動部の回転の有無を検知する第１検知部と、前記第２駆動部の正方向或いは逆方向の回動を検知する第２検知部と、を備え、前記第１検知部は、前記第１モーターによって回転させられる第１回転部材に設けられ、光が通過可能な複数の第１スリットを周方向に配置した第１検知板と、光を射出する発光部と該発光部から射出された光を受光する受光部とが配置され、前記発光部から射出された光をパルス光として前記受光部によって検知することで前記第１駆動部の回転を検知するセンサーと、を有し、前記第２検知部は、前記第２モーターによって正逆回動させられる第２回転部材に設けられ、光が通過可能な第２スリットを周方向の所定位置に配置した第２検知板を有し、前記加圧切り替え機構が加圧状態または加圧解除状態にあるとき、前記第２検知板の回動に伴う所定時間の受光状態の変化を前記受光部によって検知することで前記ニップ部が加圧状態或いは加圧解除状態であることを検知することを特徴としている。
【００１０】
また、第２の発明では、上記の定着装置において、前記第２回転部材は前記第１回転部材に対して同軸で互いに独立して回転可能に設けられ、前記第２検知板は前記第１検知板の近傍に配置されることを特徴としている。
【００１１】
また、第３の発明では、上記の定着装置において、前記第２回転部材は、正逆方向の回転量が１回転以下であることを特徴としている。
【００１２】
また、第４の発明では、上記の定着装置において、前記第１回転部材は、前記一方の部材に設けられるギアに噛合する検知ギアからなり、前記第２回転部材は、前記第２モーターの回転駆動力を前記加圧切り替え機構に伝達するギア列に含まれるギアからなることを特徴としている。
【００１３】
また、第５の発明では、上記の定着装置において、前記発光部と受光部は前記第1及び第２検知板を挟むように配置され、前記受光部は前記第１スリットを通過する光を受光するとともに前記第２スリットを通過する光を受光することを特徴としている。
【００１４】
また、第６の発明では、上記の定着装置において、前記加熱部材に対向して配置され、磁束を発生させて該磁束によって前記加熱部材に設けた誘導発熱層を誘導加熱する誘導加熱部をさらに備え、前記加熱部材は前記誘導加熱部によって加熱されることを特徴としている。
【００１５】
また、第７の発明では、上記の構成の定着装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、第１検知部は第１駆動部の回転駆動にともなうパルス光を検知することで加熱部材の回転を検知する。第２検知部は、例えば第２駆動部の正方向の所定位置への回動にともない、回動している所定時間の経過後に第２スリットの通過光を検知することで、ニップ部が加圧状態であることを検知する。一方、第２検知部は、例えば第２駆動部の逆方向の所定位置への回動にともない、回動している所定時間の経過後に第２スリットの通過光を検知することで、ニップ部の加圧が解除された状態であることを検知する。第１検知部のセンサーが第２検知部の加圧状態或いは加圧解除状態の検知に用いられることで、検知部が大型化することなく検知部を低コストで配設することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置を備える画像形成装置の全体構成を概略的に示す図
【図２】実施形態に係る画像形成装置に用いられる定着装置を示す断面図
【図３】実施形態に係る定着装置を示す斜視図
【図４】実施形態に係る定着装置のニップ部の加圧状態（ａ）と加圧解除状態（ｂ）とを示す側面図
【図５】実施形態に係る定着装置の第１及び第２駆動部を示す斜視図
【図６】実施形態に係る定着装置の第１及び第２検知部を示す断面図
【図７】実施形態に係る定着装置のニップ部の加圧状態における第１及び第２検知部を示す平面図
【図８】実施形態に係る定着装置のニップ部の加圧解除状態における第１及び第２検知部を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００１９】
図１は、胴内排紙方式の画像形成装置の全体構成を示す図である。画像形成装置１の下部には、カセットタイプの用紙給紙部１０が配設されている。用紙給紙部１０は上下２段の給紙カセット１０ａ、１０ｂを有し、給紙カセット１０ａ、１０ｂには印刷前の用紙が積載して収容されている。給紙カセット１０ａ、１０ｂに収容された用紙は、選択された給紙カセット１０ａ（１０ｂ）から用紙ピックアップローラー１０ｄ（１０ｅ）により１枚ずつ繰り出され、繰り出された用紙は用紙搬送路１１へと送り出される。
【００２０】
画像形成装置１の右側面には、手差しトレイ１０ｃが配設されている。手差しトレイ１０ｃは、給紙カセット１０ａ、１０ｂと異なるサイズの用紙を載置可能である。手差しトレイ１０ｃに載置された用紙は用紙搬送路１１へと送り出される。
【００２１】
用紙搬送路１１は、用紙給紙部１０の左方にて装置本体２の上下方向に延設される。用紙給紙部１０から送り出された用紙が、用紙搬送路１１上方のレジストローラー対１２に搬送される。レジストローラー対１２は、用紙にトナー像を転写するタイミングと同期をとって、画像形成部３に向けて用紙を送り出す。
【００２２】
画像形成装置１の上部には原稿読取装置６が配設され、原稿読取装置６の上面には、プラテン（原稿押さえ）２４が開閉可能に設けられ、さらに、プラテン２４上には原稿搬送装置２７が付設されている。原稿のコピーを行う場合、原稿搬送装置２７に載置された原稿が１枚ずつ分離されて原稿読取部に送り出され、原稿読取装置６によって原稿の画像データが読み取られる。
【００２３】
画像形成装置１の略中央部には、画像形成部３が配設されている。画像形成部３は、像担持体である感光体５を備え、さらに感光体５の周辺にその回転方向（図中の矢印Ａ方向）に沿って順に、帯電部４と、露光ユニット７と、現像部８と、転写ローラー１９、及びクリーニング部１８を備える。現像部８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。クリーニング部１８は、ブレードやブラシ或いは研磨ローラー等のクリーニング部材を有し、クリーニング部材によって感光体５の表面に残留するトナーを剥ぎ取り、回収する。
【００２４】
感光体５の表面が帯電部４によって所定の極性および電位で一様に帯電されると、 露光ユニット７は、原稿読取装置６によって読み取られた原稿の画像データに基づいて、感光体５上に原稿画像の静電潜像を形成する。
【００２５】
現像部８は、帯電したトナーを感光体５の表面に供給し、感光体５上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。感光体５上のトナー像は転写ローラー１９によって用紙上に転写される。トナー像が転写された用紙は、用紙搬送路１１の上方に配設される定着装置１３へと搬送される。用紙にトナー像が転写された後、感光体５の表面に残留するトナーがクリーニング部１８によってクリーニングされて回収され、さらに図示しない除電装置によって感光体５の表面の残留電荷が除去される。
【００２６】
定着装置１３は、加熱ローラー１３１と加圧ローラー１３２とを有し、トナー像が転写された用紙を加熱ローラー１３１及び加圧ローラー１３２によって加圧加熱し、用紙上のトナー像を溶融定着させる。トナー像が定着された用紙は、用紙搬送路１１において右上方に搬送され排出ローラー対２０によって排出部である胴内排紙部１７に排出される。
【００２７】
定着装置１３と排出ローラー対２０との間の用紙搬送路１１から分岐して反転搬送路１６が設けられる。反転搬送路１６は、用紙の一方の面にトナー像が定着された後、必要に応じて用紙の他方の面にもトナー像を形成するときに用いられるものであり、定着装置１３の上方から定着装置１３の周りを覆い、さらに用紙搬送路１１と装置本体２の側面２ａとの間を下方に延設され、レジストローラー対１２の近傍の用紙搬送路１１に合流している。
【００２８】
両面印刷を行う場合には、一方の面にトナー像が定着された用紙は、胴内排紙部１７に排出させる途中において、用紙搬送路１１と反転搬送路１６との分岐部を用紙の後端が通過したタイミングで排出ローラー対２０を逆回転させる。これによって、用紙がスイッチバックされ、用紙の印刷面が表裏逆向きにされた状態で反転搬送路１６に送られ、反転搬送路１６から再び用紙搬送路１１のレジストローラー対１２に搬送される。その後、画像形成部３にて用紙の他方の面にもトナー像が転写されると、用紙は定着装置１３によって定着処理され胴内排紙部１７に排出される。
【００２９】
図２は定着装置１３周辺を示す断面図であり、図１の画像形成装値１の裏面側から見たものである。定着装置１３は、加熱部材である加熱ローラー１３１と、加圧部材である加圧ローラー１３２とを備え、その他に、誘導加熱部１３３と温度センサー１３４を備え、これらの部材は定着部を構成する。
【００３０】
定着装置１３は、電磁誘導加熱方式の熱源を用いた定着方式であり、加熱ローラー１３１の外周に対向して配設される誘導加熱部１３３と、加熱ローラー１３１表面の温度を検知するサーミスタ等からなる温度センサー１３４とを備え、また、誘導加熱部１３３と温度センサー１３４は装置本体２に固定保持され、一方、加熱ローラー１３１と加圧ローラー１３２は装置本体２に回転可能に保持されている。
【００３１】
加熱ローラー１３１は、円筒型ステンレスからなる基材１３１ａと、加圧ローラー１３２に圧接するニップ部Ｎへ弾性と離型性の向上のためにシリコンゴムスポンジからなる弾性層１３１ｄとを備え、基材１３１ａと弾性層１３１ｄとの間に、基材側から順に断熱層１３１ｂと誘導発熱層１３１ｃを備える。
【００３２】
加圧ローラー１３２は、アルミニウム製の芯金からなる基材１３２ａと、ニップ部Ｎへ弾性を付与するために基材１３２ａ上に形成されるシリコンゴムからなる弾性層１３２ｂと、ニップ部Ｎで未定着トナー像を溶融定着する際の離型性を向上させるために弾性層１３２ｂの表面を覆うフッ素樹脂チューブからなる離型層１３２ｃとを備える。
【００３３】
加熱ローラー１３１はモーター等の駆動源（図略）によって回転駆動させられ、加圧ローラー１３２は加熱ローラー１３１に対してその中心方向に加圧する。これにより、加熱ローラー１３１が加圧ローラー１３２に圧接し、加熱ローラー１３１が回転すると、加圧ローラー１３２がニップ部Ｎにおいて同方向に従動回転する。
【００３４】
温度センサー１３４は、加熱ローラー１３１表面において軸方向の中央部の通紙領域と、小さいサイズの用紙やＡ４タテの用紙が通紙された時に非通紙領域となる軸方向の両端部とに対向するように配置され、夫々の領域の温度を検知する。温度センサー１３４にて検知された温度に基づいて、誘導加熱部１３３の電力が制御され、加熱ローラー１３１表面が所定の温度に保持される。
【００３５】
誘導加熱部１３３は、電磁誘導により加熱ローラー１３１を加熱するものであり、加熱ローラー１３１の軸方向に延びて、加熱ローラー１３１の外周の一部を囲うように対向して配設され、励磁コイル１３３ａとボビン１３３ｂと磁性体コア１３３ｃとを備える。
【００３６】
励磁コイル１３３ａは、磁性体コア１３３ｃの中央部の周りを加熱ローラー１３１の軸方向に周回するように巻回され、ボビン１３３ｂ上に取り付けられる。また励磁コイル１３３ａは、図示しない電源に接続されていて、電源から供給される高周波電流により磁束を発生させる。誘導加熱部１３３から発せられる磁束は、図２の紙面に平行な方向に導かれ、加熱ローラー１３１の誘導発熱層１３１ｃを貫通する。誘導発熱層１３１ｃの磁束の周りには渦電流が生じ、渦電流が流れることで、誘導発熱層１３１ｃ内の電気抵抗によってジュール熱が発生し、加熱ローラー１３１が加熱されることになる。
【００３７】
加熱ローラー１３１が所定の温度に加熱されるように、誘導加熱部１３３は温度センサー１３４の検知する温度に基づいて制御される。加熱ローラー１３１が加熱され所定の温度に昇温すると、ニップ部Ｎで挟持された用紙Ｐが加熱されるとともに、加圧ローラー１３２にて加圧されることにより、用紙Ｐ上の粉体状態のトナーが溶融定着される。
【００３８】
図３は定着装置１３を示す斜視図である。定着装置１３は、前述の加熱ローラー１３１、加圧ローラー１３２等からなる定着部３０の他に、加圧機構５０と、加圧切り替え機構６０と、定着部３０を回転駆動する第１駆動部９０と、加圧切り替え機構６０を駆動する第２駆動部７０と、を備える。
【００３９】
加熱ローラー１３１及び加圧ローラー１３２は軸方向の両端側で回転可能に支持される。加圧ローラー１３２の軸方向の両端側には加圧機構５０（右側の加圧機構５０は不可視）及び加圧切り替え機構６０が夫々配設される。加熱ローラー１３１の軸方向の右側端近傍には第１駆動部９０が配設され、また右側の加圧切り替え機構６０の近傍には第２駆動部７０が配設される。
【００４０】
第１駆動部９０は、第１モーター９１と、加熱ローラー１３１の軸方向の右側端に設けられる定着ギア９２とを備える。第１モーター９１が回転駆動すると、定着ギア９２が回転して加熱ローラー１３１が回転させられ、加圧ローラー１３２が従動回転する。加熱ローラー１３１の回転の有無は、後述する第１検知部９４（図６参照）によって検知され、この検知結果に基づいて加熱ローラー１３１が回転していない場合、誘導加熱部１３３（図２参照）による加熱ローラー１３１への加熱が停止される。
【００４１】
加圧機構５０は、加圧ローラー１３２と加熱ローラー１３１とを圧接させ、圧接するニップ部Ｎ（図２参照）でニップ圧を発生させるものであり、第１アーム部材５１と、第２アーム部材５２と、弾性部材５３とを備え、加圧ローラー１３２の軸方向両端側に一対配設される。
【００４２】
加圧切り替え機構６０は、加圧機構５０に設けた弾性部材５３の付勢力を可変にするものであり、偏芯カム６２と、偏芯カム６２に係合するコロ６１と、回転連結軸６３とを備える。偏芯カム６２及びコロ６１は加圧ローラー１３２の軸方向の両端側に一対配設される。回転連結軸６３は両側の偏芯カム６２と一体に設けられる。
【００４３】
第２駆動部７０は、正方向或いは逆方向に回転可能な第２モーター７２と、第２モーター７２によって回転させられるギア列８１とを備え、第２モーター７２の回転駆動力はギア列８１を介して加圧切り替え機構６０に伝達される。第２駆動部７０の正逆方向の回転駆動力は、加圧切り替え機構６０に設けた右側の偏芯カム６２と、回転連結軸６３を介して左側の偏芯カム６２とに伝達される。一対の偏芯カム６２の作動によって、加圧機構５０に設けた両側の弾性部材５３の付勢力が切り替えられることになる。このように、加圧切り替え機構６０によって加圧機構５０に設けた弾性部材５３の付勢力が切り替えられると、ニップ部Ｎが加圧された加圧状態と、ニップ部Ｎの加圧を解除した加圧解除状態とに切り替えられる。
【００４４】
図４は加圧機構５０と加圧切り替え機構６０とを示す側面図であり、図４（ａ）はニップ部Ｎを加圧した状態を示し、図４（ｂ）はニップ部Ｎの加圧を解除した状態を示すものである。
【００４５】
図４（ａ）に示すように、加圧機構５０の第１アーム部材５１は鉄等の金属板で所定の形状に形成される。第１アーム部材５１の略中央部には、加圧ローラー１３２が回転可能に軸支されている。第１アーム部材５１の下部には、装置本体に固設された支軸５４に嵌装する孔が形成され、第１アーム部材５１は、支軸５４を中心として左右方向に揺動自在に保持される。第１アーム部材５１の上部には、左方向に延びる固定軸５５の一端が固設され、また、固定軸５５を固設する部分から左側に延在して設けられる第１当接部５１ａが屈曲して形成される。第１当接部５１ａは平板状をなし、第１当接部５１ａには固定軸５５の他端が固設される。固定軸５５には弾性部材５３が巻装され、第１当接部５１ａには弾性部材５３の一端が当接している。
【００４６】
第２アーム部材５２は鉄等の金属板で所定の形状に形成される。第２アーム部材５２の右側部には、平板状をなす第２当接部５２ａが屈曲して形成される。第２当接部５２ａは、第１アーム部材５１の第１当接部５１ａに対向するとともに、固定軸５５に対して左右方向に移動可能であるように、固定軸５５を貫通させる孔を有する。また、第２当接部５２ａには弾性部材５３の他端が当接している。
【００４７】
弾性部材５３は、ニップ部Ｎを加圧するためのものであり、圧縮コイルスプリングからなり、縮小した状態でその両端部を第１当接部５１ａと第２当接部５２ａに当接している。このため、第１当接部５１ａには左方向の付勢力が作用し、第２当接部５２ａには右方向の付勢力が作用し、弾性部材５３によって第１当接部５１ａと第２当接部５２ａとは互いに離間する方向に付勢されることになり、加圧ローラー１３２が加熱ローラー１３１に圧接する。
【００４８】
また、第２アーム部材５２は、第２当接部５２ａから左側に延びて形成され、その左端部には円筒状のコロ６１が回転可能に取り付けられる。
【００４９】
コロ６１には偏芯カム６２が係合する。偏芯カム６２は、回転連結軸６３（図３も参照）とともに回転連結軸６３の回転中心の周りに回動可能であり、その回動中心から外周縁までの距離が周上において異なるように形成されている。偏芯カム６２の外周縁には、凹状の第１凹部６２ａ及び第２凹部６２ｂが形成される。第１凹部６２ａと第２凹部６２ｂは回動中心から異なる周面位置に設けられ、第１凹部６２ａの回動中心からの距離は、第２凹部６２ｂの回動中心からの距離に対して大きくなるように設定されている。第１凹部６２ａ及び第２凹部６２ｂはコロ６１に係合可能であり、回転連結軸６３が第２駆動部７０（図３参照）によって回動させられると、図４（ａ）に示す第１凹部６２ａがコロ６１に係合した状態と、図４（ｂ）に示す第２凹部６２ｂがコロ６１に係合した状態とに切り替えられる。
【００５０】
図４（ａ）に示す第１凹部６２ａがコロ６１に係合している場合には、第２アーム部材５２の第２当接部５２ａと第１アーム部材５１の第１当接部５１ａとの間隔は、所定の距離にあり、弾性部材５３は所定量だけ縮小している。図４（ｂ）に示す第２凹部６２ｂがコロ６１に係合している場合には、図４（ａ）の状態に対して、第２アーム部材５２は、右方向に変位し、第２当接部５２ａと第１当接部５１ａとの間隔は大きくなり、弾性部材５３は伸長している。
【００５１】
従って、図４（ａ）の状態では、加熱ローラー１３１と加圧ローラー１３２とが加圧した状態にある。一方、図４（ｂ）の状態では、図４（ａ）の状態に比べると、弾性部材５３による付勢力は小さくなり、これにともなって、加熱ローラー１３１と加圧ローラー１３２との加圧が解除された状態にある。尚、図４（ｂ）の状態では、ニップ部Ｎの加圧が解除されるので、第１アーム部材５１は支軸５４を中心として右方向に僅かに回動する。
【００５２】
偏芯カム６２の第１及び第２凹部６２ａ、６２ｂは、その回動中心に対して互いに対向する位置（１８０°位相のずれた位置）に配置される。従って、偏芯カム６２が１８０°正方向に回動すると、第１凹部６２ａがコロ６１に係合して加圧状態になり（図４（ａ）参照）、一方、偏芯カム６２が１８０°逆方向に回動すると、第２凹部６２ｂがコロ６１に係合して加圧解除状態になる（図４（ｂ）参照）。
【００５３】
偏芯カム６２を正方向或いは逆方向に回動させるための第２駆動部７０、及び第２駆動部７０の正逆回動を検知する第２検知部について、図５〜図８を用いて詳しく説明する。図５は第１及び第２駆動部を示す斜視図であり、図６は第１及び第２検知部を示す断面図である。図７、図８は第１及び第２検知部を示す平面図であり、図７はニップ部を加圧した状態を示し、図８はニップ部の加圧を解除した状態を示す。尚、図５は便宜上、一部のギア７６、７７をギア列から取り外して示している。
【００５４】
図５に示すように、第１駆動部９０は、一方向に回転駆動するＤＣモーターからなる第１モーター９１と、第１モーター９１の回転駆動によって回転させられ加熱ローラー１３１に一体に設けられる定着ギア９２とを備える。第２駆動部７０は、第２モーター７２と、モーターギア７３と、ギア列８１と、装置本体に固設される台板７１と、を備える。
【００５５】
第２モーター７２はＤＣモーターからなり台板７１に取り付けられる。第２モーター７２が図示しないモーター駆動回路によって正逆回転させられると、ギア列８１（ギア７４〜８０）が正逆回転し、さらに回転連結軸６３を介して偏芯カム６２（図４も参照）が正回方向或いは逆方向に回動する。第２モーター７２の回転軸にはウオームからなるモーターギア７３が取り付けられる。
【００５６】
ギア列８１は、モーターギア７３に噛合するホイールからなる第１ギア７４と、平歯車からなる第２ギア７５、第３ギア７６、第４ギア７７と、第５ギア７８と、第６ギア７９、第７ギア８０とを有し、第２モーター７２の回転駆動力を第１〜第７ギア７４〜８０へと順次伝達していく。
【００５７】
第１及び第２ギア７４、７５は一体に回転軸に設けられ、台板７１に回転可能に支持される。第３ギア７６は第２ギア７５に噛合し第４ギア７７と一体に設けられる。第３及び第４ギア７６、７７は回転連結軸６３から延びる回転軸６３ａに回転可能に支持される。第５ギア７８は第４ギア７７に噛合し、第６ギア７９と一体に設けられる。第５及び第６ギア７８、７９は、台板７１に回転可能に軸支された軸部材６５に一体に設けられる。第７ギア８０は第６ギア７９と噛合し回転軸６３ａに一体に設けられる。
【００５８】
ここで、ニップ部Ｎの加圧が解除された状態、つまり、偏芯カム６２の第２凹部６２ｂがコロ６１に係合している状態（図４（ｂ）参照）から、第２モーター７２が所定の回数だけ正方向に回転すると、第７ギア８０が１８０°回動し、コロ６１への係合が偏芯カム６２の第２凹部６２ｂから第１凹部６２ａに切り替わることで（図４（ａ）参照）、ニップ部Ｎが加圧状態になる。一方、ニップ部Ｎの加圧状態、つまり、偏芯カム６２の第１凹部６２ａがコロ６１に係合している状態（図４（ａ）参照）から、第２モーター７２が所定の回数だけ逆方向に回転すると、第７ギア８０が逆方向に１８０°回動し、コロ６１への係合が偏芯カム６２の第１凹部６２ａから第２凹部６２ｂに切り替わることで（図４（ｂ）参照）、ニップ部Ｎの加圧が解除状態になる。尚、加圧状態と加圧解除状態の切り替えのために、第７ギア８０が１８０°回動する構成に替えて、ギア列８１の減速比を適宜設定して第７ギア８０の切り替え回動角を１回転しない範囲で１８０°以外の角度に設定してもよい。
【００５９】
図６に示すように、第１検知部９４は、第１駆動部９０の回転の有無を検知するものであり、第１検知板９７とセンサー９６とを有する。第２検知部９５は、第２駆動部７０の正方向或いは逆方向の所定位置への回動を検知するものであり、第２検知板９８とセンサー９６とを有する。第１及び第２検知部９４、９５の各センサー９６は一つのセンサーで構成される。この構成によって、第１及び第２検知部９４、９５が大型化することなく第１及び第２検知部９４、９５を低コストで配設することができる。
【００６０】
第１検知部９４の第１検知板９７はその外縁に第１スリット９７ａを有して円板状に形成される。第１スリット９７ａはその全周に所定のピッチで複数形成される（図７参照）。尚、第１スリット９７ａは、第１検知板９７の外縁を切り欠いたものであっても、また、その外縁が切り欠かれていない開口であってもよい。
【００６１】
第１検知板９７は、第１回転部材である検知ギア９３に一体に取り付けられる。検知ギア９３は、定着ギア９２に噛合し、また第５及び第６ギア７８、７９に設けられた軸部材６５に回転可能に取り付けられている。加熱ローラー１３１を回転させるために、第１モーター９１（図５参照）が回転駆動すると、検知ギア９３は定着ギア９２を介して回転する。検知ギア９３の回転によって、第１検知板９７は所定の方向に回転する。
【００６２】
センサー９６は、断面視コ字状に形成され、図示しないがコ字状の一方から光を射出する発光部と、コ字状の他方に設けられ発光部から射出した光を受光する受光部９６ａ（図７参照）とを有する。第１検知板９７の第１スリット９７ａは、センサー９６の発光部と受光部９６ａとの間に挟まれて配置される。
【００６３】
従って定着ギア９２が回転すると、検知ギア９３を介して第１検知板９７が軸部材６５の周りを回転する。第１検知板９７の回転によって、複数の第１スリット９７ａが受光部９６ａを通過する毎に、受光部９６ａが発光部の光を受光する。受光部９６ａの受光によって、センサー９６は第１スリット９７ａによるパルス光を検知する。第１検知部９４が第１スリット９７ａを通過するパルス光を検知すると、第１駆動部９０及び加熱ローラー１３１が回転状態にあることが把握される。一方、第１検知部９４が第１スリット９７ａを通過するパルス光を所定時間以上検知しない場合、第１駆動部９０及び加熱ローラー１３１が停止状態にあることが把握され、誘導加熱部１３３（図２参照）による加熱ローラー１３１への加熱が停止される。
【００６４】
第２検知部９５の第２検知板９８は、第２回転部材である第６ギア７９に一体に取り付けられる。第６ギア７９は、前述のように第５ギア７８とともに軸部材６５に一体に設けられるとともに、偏芯カム６２（図５参照）を正逆方向に回動させる第７ギア８０（図５参照）に噛合し、第７ギア８０を１８０°正逆方向に回動させる。第６ギア７９と第７ギア８０とは所定の減速比に設定され、第７ギア８０を１８０°正逆方向に回動させるために、第６ギア７９は例えば３２０°正逆方向に回動することになる。第６ギア７９の回動によって、第２検知板９８は３２０°正逆方向に回動する。ここで、第６ギア７９と検知ギア９３は同軸で互いに独立して回転可能に設けられる構成であるので、第２検知板９８が正逆方向に回動するときに、第１検知板９７が連れて回転することがなく、また、第１検知板９７が回転するときに、第２検知板９８が連れて回動することがない。
【００６５】
また、第２検知板９８はその外縁に第２スリット９８ａを有して円板状に形成され、第１検知板９７に近接した位置に対向して配置される。第２検知板９８の第２スリット９８ａは、第１検知板９７の第１スリット９７ａとともにセンサー９６の発光部と受光部９６ａとの間に挟まれて配置される。第１検知板９７と第２検知板９８を近接配置することで、第１検知部９４と第２検知部９５で共用するセンサー９６が小型になる。
【００６６】
図７に示すように、第２スリット９８ａは、第２検知板９８の周方向の所定の位置に一つ形成される。ニップ部Ｎの加圧状態と加圧解除状態とを検知するために、第２スリット９８ａは周方向に所定の幅を有する。具体的には、加圧状態或いは加圧解除状態にあるときには、センサー９６の受光部９６ａは第２スリット９８ａを介して発光部の光を受光するが、加圧状態或いは加圧解除状態に切り替えにともなって第２検知板９８が回動しているときには、第２検知板９８がセンサー９６の発光部から受光部９６ａに到達する光を遮るように、第２スリット９８ａの周方向の幅が構成される。本実施形態では、第２検知板９８が３２０°正逆方向に回動している時間だけ、センサー９６の検知光が遮断される。尚、第２検知板９８の回動角を例えば１８０°等小さく構成する場合には、加圧状態に対応する位置と、加圧解除状態に対応する位置とに第２スリット９８ａを周方向に二つ設けるように構成してもよい。また、第２スリット９８ａの周方向の幅は、第１スリット９７ａの周方向の幅に対して同等以上の大きさで構成されるのであれば、第６ギア７９の回動角に応じて適宜設定してもよい。また、第２スリット９８ａは、第２検知板９８の外縁を切り欠いたものであっても、また、その外縁が切り欠かれていない開口であってもよい。
【００６７】
上記の構成において、図７に示す加圧状態では、センサー９６の受光部９６ａは第２スリット９８ａを介して発光部から射出される光を受光している。そして、加圧解除状態に切り替えるために第２駆動部７０が駆動し、これにともなって第２検知板９８が矢印Ｂ方向に所定量（３２０°）だけ回動させられる。第２検知板９８が回動している間、センサー９６の発光部からの射出光が第２検知板９８によって遮られ、受光部９６ａは発光部からの射出光を受光することがない。第２検知板９８が所定量（３２０°）だけ回動すると、図８に示すように、第２スリット９８ａが受光部９６ａに対向する位置に到達し、受光部９６ａは第２スリット９８ａの通過光を検知する。第２検知板９８が所定量（３２０°）回動している時間の経過後に第２検知部９５が第２検知板９８のスリット通過光を検知することで、加圧状態から加圧解除状態に切り替えられたことが把握され、第２モーター７２は回転駆動を停止させられる。
【００６８】
一方、図８に示す加圧解除状態では、センサー９６の受光部９６ａは第２スリット９８ａを介して発光部から射出される光を受光している。そして、加圧状態に切り替えるために第２駆動部７０が駆動し、これにともなって第２検知板９８が矢印Ｃ方向に所定量（３２０°）だけ回動させられる。第２検知板９８が回動している間、センサー９６の発光部からの射出光が第２検知板９８によって遮られ、受光部９６ａは発光部からの射出光を受光することがない。第２検知板９８が所定量（３２０°）だけ回動すると、図７に示すように、第２スリット９８ａが受光部９６ａに対向する位置し到達し、受光部９６ａは第２スリット９８ａの通過光を検知する。第２検知板９８が所定量（３２０°）回動している時間の経過後に第２検知部９５が第２検知板９８のスリット通過光を検知することで、加圧解除状態から加圧状態に切り替えられたことが把握され、第２モーター７２は回転駆動を停止させられる。
【００６９】
尚、加圧状態或いは加圧解除状態への切り替えにともなって第２検知板９８が回動している場合、センサー９６の検知光が第２検知板９８によって遮られるために、加熱ローラー１３１が回転していても、第１検知部９４が第１スリット９７ａを通過するパルス光を検知することができない。しかし、本実施形態では、第１検知部９４がパルス光を所定時間、即ち第２検知板９８が回動している時間以上検知しないときに、加熱ローラー１３１が停止状態にあることが把握され、誘導加熱部１３３（図２参照）による加熱ローラー１３１への加熱を停止する構成であるために、加圧状態或いは加圧解除状態への切り替え時であっても、加熱ローラー１３１は誘導加熱部１３３によって加熱される。
【００７０】
上記実施形態では、ローラー方式の定着装置に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、加熱部材として無端状の定着ベルトを使用するベルト方式や、加熱部材は固定支持された加熱体と、この加熱体に密着して摺動する耐熱性フィルムとを有し、加熱体と加圧ローラーとを耐熱性フィルムを介して圧接させる方式の定着装置に適用してもよい。また、熱源にヒーターを用いてもよく、さらに加熱部材側に加圧機構を設けるようにしてもよい。
【００７１】
また、上記実施形態では、第１検知板９７が検知ギア９３に一体に取り付けられる構成を示したが、本発明はこれに限らず、第１検知板９７は、定着ギア９２等の加熱ローラー１３１を回転させる第１モーター９１の回転駆動力を伝達する回転部材の何れかに取り付けるように構成してもよい。また、第２検知板９８が第６ギア７９に一体に取り付けられる構成を示したが、本発明はこれに限らず、第２検知板９８は、第７ギア８０等の、ギア列８１において回転が１回転以下に設定される他のギアに取り付けるように構成してもよい。また、第２検知板９８を取り付けるための検知ギアを設けて、検知ギアがギア列８１のギアから正逆回動力を伝達されるように構成してもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、発光部と受光部９６ａが第１及び第２検知板９７、９８を挟むように配置され、受光部９６ａが第１スリット９７ａを通過する光を受光するとともに第２スリット９８ａを通過する光を受光する構成を示したが、本発明はこれに限らず、発光部と受光部９６ａが第１または第２検知板９７、９８に対して並べて配置され、発光部によって射出される光のうち第１検知板９７で反射される光を受光部９６ａが受光し、また、受光部９６ａが第２検知板９８で反射される光を受光するように構成してもよい。この場合にも上記実施形態と同様の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、定着ニップ部を加圧した状態と定着ニップ部の加圧を解除した状態とに切り替え可能な定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１    画像形成装置 
１３    定着装置
１３１    加熱ローラー（加熱部材）
１３２    加圧ローラー（加圧部材）
１３３    誘導加熱部
３０    定着部
５０    加圧機構
６０    加圧切り替え機構
６５    軸部材
７０    第２駆動部
７１    台板
７２    第２モーター
７３    モーターギア
７４〜８０    ギア
７９    第６ギア（第２回転部材）
８１    ギア列
９０    第１駆動部
９１    第１モーター
９２    定着ギア
９３    検知ギア（第１回転部材）
９４    第１検知部
９５    第２検知部
９６    センサー（第１検知部、第２検知部）
９６ａ    受光部
９７    第１検知板（第１検知部）
９７ａ    第１スリット
９８    第２検知板（第２検知部）
９８ａ    第２スリット
【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】
2013057774.tif 000008
【図７】
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【図８】
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