CN101266450B - 定影装置和图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

在本发明的一个实施方式中,在加压辊开始旋转前的时刻t2将驱动源置为ON,使纸张剥离爪与加压辊表面脱离,在加压辊开始旋转后(时刻t4)将驱动源置为OFF,使纸张剥离爪与加压辊表面接触。另外,在1个打印作业的图像形成动作结束后的加压辊停止旋转之前(时刻t5)再次将驱动源置为ON,使纸张剥离爪与加压辊表面脱离,在加压辊停止旋转后(时刻t8)再次将驱动源置为OFF,使纸张剥离爪接触到加压辊表面。

Description

定影装置和图像形成装置
本申请基于2007年3月14日在日本申请的特愿2007-065509号要求优先权。由此将其全部内容都包含在本申请中。
背景技术
本发明涉及定影装置,其具备设置为可以与定影辊的表面接触和分离的纸张剥离部件,用来将所传送的纸张从定影辊上剥离下来;更详细地,涉及一种利用纸张剥离部件的动作除去纸张剥离部件和定影辊之间积存的墨粉的定影装置和装配了这种定影装置的图像形成装置。
现有的定影装置和装配了这种定影装置的图像形成装置具备与定影辊的表面相接触的纸张剥离部件,用来将所传送的纸张从定影辊上剥离下来。此外,人们提出了一种在这样的图像形成装置中使纸张剥离部件可以与定影辊表面接触和分离的技术(例如特开2004-279927号公报)。该特开2004-279927号公报中记载的图像形成装置使纸张剥离部件在除了正在执行图像形成动作中之外的时间内都处于与定影辊表面分离的状态,以此来尽力缩短纸张剥离部件与定影辊表面的接触时间,防止纸张剥离部件损伤定影辊表面。
然而,具备这种纸张剥离部件的定影装置中存在的问题是,纸张剥离部件和定影辊(特别是加压辊)之间积存的墨粉(以下也称为“残留墨粉”)在定影辊开始旋转时会再次附着到定影辊上,将所传送的纸张弄脏。
亦即,如果在执行图像形成动作的过程中墨粉残留在纸张剥离部件和定影辊之间,则在此状态下一旦图像形成结束,残留墨粉就会凝固。继而,在下次执行图像形成动作时,定影辊产生的热使该残留墨粉在定影辊表面上熔化,就会将传送过来的纸张弄脏。特别地,对于加压辊来说,从装置的小型化和节电的角度出发,不设置清扫部件,或者只有随着加压辊从动旋转的金属辊,如果是金属辊,就不具备针对加热辊设置的使用了卷筒纸(web-sheet)的清洁单元这样充分的清扫能力。因此,就形成了未能通过金属辊充分除去的墨粉在图像形成动作过程中容易附着到纸张剥离部件和加压辊之间的结构。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够更为切实地除去纸张剥离部件和定影辊之间积存的墨粉的定影装置和装配了这种定影装置的图像形成装置。
本发明的定影装置的特征在于,其具备:一对定影辊;对定影辊进行旋转驱动的定影辊驱动源;以可以与上述定影辊的表面接触和分离的方式设置的纸张剥离部件,用来在与上述定影辊的表面相接触的同时随着上述定影辊的旋转将所传送的纸张从上述定影辊上剥离下来;用于驱动上述纸张剥离部件的剥离部件驱动源;用于控制定影工序的控制部;上述控制部实施以下控制,即在上述定影辊驱动源引起上述定影辊的驱动状态发生变化之前对上述剥离部件驱动源进行驱动控制,使上述纸张剥离部件与上述定影辊表面脱离接触,另一方面,在上述定影辊驱动源引起上述定影辊的驱动状态发生变化后,对上述剥离部件驱动源进行驱动控制,使上述纸张剥离部件接触到定影辊表面。
另外,本发明的定影装置优选是进一步具备:温度检测部,用于检测上述定影辊表面的温度;加热部,用于对上述定影辊进行加热;同时,上述控制部在上述纸张剥离部件与上述定影辊相接触的期间内,基于上述温度检测部所检测到的温度,通过上述加热部对上述定影辊实施温度控制,并且,在实施了该温度控制的状态下对上述纸张剥离部件进行脱离控制。此外,上述纸张剥离部件优选是纸张剥离爪,该纸张剥离爪与上述定影辊表面相接触的部分形成为截面呈楔形的尖锐形状。
更具体地,上述控制部也可以实施以下控制,即在上述定影辊开始旋转之前使上述纸张剥离爪与上述定影辊表面脱离,在上述定影辊开始旋转之后使上述纸张剥离爪与上述定影辊表面相接触。
亦即,通过温度检测部(例如热敏电阻)和加热部(例如加热器)开始对定影辊的表面实施温度控制,利用定影辊表面的热减弱墨粉对定影辊的附着力。由此,残留在纸张剥离爪和定影辊之间的墨粉通过定影辊而附着到温度低的纸张剥离爪一侧。继而,在这种状态下,在定影辊开始旋转之前使纸张剥离爪与定影辊分离,从而利用分离时的振动使附着在纸张剥离爪上的大部分墨粉落下。然后,在定影辊开始旋转后使纸张剥离爪与定影辊表面相接触,利用此时因接触而产生的振动和因定影辊的旋转而产生的摩擦作用,将残留在纸张剥离爪上的墨粉抓落下来。
由此,在例如定影辊是加压辊的情况下,附着在该加压辊和纸张剥离爪之间的墨粉在下一个图像形成动作的开始时刻被除去,就可以防止将传送过来的纸张的背面弄脏。
另外,上述控制部也可以实施以下控制,即在上述定影辊停止旋转之前使上述纸张剥离爪与上述定影辊表面脱离,在上述定影辊停止旋转之后使上述纸张剥离爪与上述定影辊表面相接触。
亦即,在定影辊停止旋转之前,定影辊的表面温度较高,墨粉对定影辊表面的附着力处于较弱状态。因而,在这种状态下使纸张剥离爪脱离,向纸张剥离爪的热传导也被切断,因此能够使附着在纸张剥离爪上的墨粉冷却下来。由此,在定影辊停止旋转后,即使再次使纸张剥离爪与定影辊相接触,由于附着在纸张剥离爪上的残留墨粉难以熔化,因此能够防止残留墨粉再次附着到定影辊表面上。
按照这种方式,对纸张剥离爪的分离和接触动作进行控制,使得纸张剥离爪和定影辊之间积存的墨粉附着到纸张剥离爪一侧上;同时采用使附着在纸张剥离爪上的墨粉通过因分离而产生的振动和与定影辊表面的接触而产生的振动及摩擦作用而落下的结构,就能够使墨粉残留在定影辊表面上,防止弄脏纸张。附带说一下,该纸张剥离爪的结构为,剥离爪的主体部分由PEEK(聚醚醚酮)、PI(聚酰亚胺)等特种工程塑料形成,该剥离爪的前端由PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)等氟树脂经表面处理而形成。不过,这只是一个实例,并不限于这种材料结构。
这里,上述一对定影辊由加热辊和加压辊构成,上述控制部也可以对针对上述加压辊而设置的纸张剥离爪实施如上所述的分离和接触控制。如上所述,在大多情况下加压辊上不设置清扫部件或者仅设置金属辊,因此,将本发明应用于加压辊,能够获得更好的墨粉去除效果。而在针对加热辊也仅设置金属辊而不是清洁单元作为清扫部件的机型中,将本发明应用于加热辊,能够获得更好的墨粉去除效果。
另外,在加热辊内部和加压辊内部都设置上述加热部、上述温度检测部对加热辊表面的温度进行检测的结构中,上述控制部也可以基于上述温度检测部的检测结果控制对上述加压辊内部的加热部的通电。这样,通过在纸张剥离爪所接触的加压辊内部也设置加热部,能够使墨粉对加压辊表面的附着力更早地减弱,因此能够使残留在纸张剥离爪和加压辊之间的墨粉更切实地附着到纸张剥离爪一侧。亦即,能够获得从加压辊表面上更容易除去残留墨粉的状态。另外,在加压辊的温度控制中使用对加热辊表面的温度进行检测的温度检测部的检测结果(即共用温度检测部),可以削减零件数目和实现装置的小型化。
另一方面,上述剥离部件驱动源也可以采用以下结构,即在处于通电状态时驱动上述纸张剥离爪与上述定影辊表面分离,而在处于非通电状态时则驱动上述纸张剥离爪与上述定影辊表面接触,同时上述控制部也可以采用以下结构,即在使上述纸张剥离爪与上述定影辊表面接触时控制上述剥离部件驱动源处于非通电状态,而在使上述纸张剥离爪与上述定影辊表面分离时则控制上述剥离部件驱动源处于通电状态。例如,如果采用在图像形成动作执行过程中为了使纸张剥离爪保持与定影辊表面一直处于接触状态而在作为剥离爪驱动机构的驱动源即例如电磁元件中一直持续通电的结构,电力消耗就会增加,也会发生电磁元件的部件劣化或发热之类的问题等,因此需要能够缩短对电磁元件的通电时间的技术。因而,如果采用在对电磁元件通电时使纸张剥离爪脱离的结构,就能够缩短对电磁元件的通电时间,可以获得节省电力、延长使用寿命、减少发热的效果。
另外,将这种定影装置装配到图像形成装置中,就可以提供一种较少弄脏纸张的高质量的图像形成装置。
附图说明
图1是表示应用了本发明的定影装置的一个实施方式的图像形成装置的概略图。
图2是表示从侧方观察定影装置所见的概略式剖视图。
图3(a)和图3(b)是示意性地表示加压辊中设置的纸张剥离爪及其驱动源部分的说明图。
图4是表示图1所示的图像形成装置中的控制部的系统结构的概略框图。
图5(a)~图5(c)是表示定影装置中的加热辊及加压辊的旋转期间和驱动源的通电及非通电状态的定时的时序图。
图6是表示本发明的图像形成装置中用于对纸张剥离爪进行分离和接触控制的驱动源的通电控制的一个实例的流程图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的一个实施方式。
[图像形成装置的整体说明]
图1是表示应用了本发明的定影装置的一个实施方式的图像形成装置的概略图。
图像形成装置100是取得从原稿用纸读取的图像数据或从外部接收的图像数据并在记录用纸上形成该图像数据所表示的单色图像的装置,其结构可大致区分为由原稿用纸传送部(ADF)101、图像读取部102、打印部103、记录用纸传送部104和供纸部105构成。
当在原稿放置托盘11中放置至少1页原稿用纸时,原稿用纸传送部101就会从原稿放置托盘11中一页一页抽取原稿用纸进行传送,引导该原稿用纸通过图像读取部102的原稿读取窗102a,然后将该原稿用纸排出到排纸托盘12。
原稿读取窗102a的上方配设有CIS(Contact Image Sensor:接触式图像传感器)13。该CIS 13在原稿用纸穿过原稿读取窗102a时沿主扫描方向对原稿用纸背面的图像进行重复读取,输出表示原稿用纸背面的图像的图像数据。
另外,图像读取部102在原稿用纸穿过原稿读取窗102a时,利用第1扫描单元15的灯将原稿用纸表面曝光,并利用第1扫描单元15和第2扫描单元16的反射镜将来自原稿用纸表面的反射光导向图像形成透镜17,利用图像形成透镜17使原稿用纸表面的图像在CCD(ChargeCoupled Device:电荷耦合器件)18上图像形成。CCD 18在主扫描方向上重复读取原稿用纸表面的图像,并输出表示原稿用纸表面图像的图像数据。
进而,在将原稿用纸放置于图像读取部102上面的稿台玻璃上的情况下,使第1扫描单元15和第2扫描单元16相互之间保持着预定的速度关系移动,由第1扫描单元15对稿台玻璃上的原稿用纸表面进行曝光,并由第1扫描单元15和第2扫描单元16将来自原稿用纸表面的反射光导向图像形成透镜17,利用图像形成透镜17使原稿用纸表面的图像在CCD 18上图像形成。
从CIS13或CCD18输出的图像数据通过微型计算机等控制电路实施各种图像处理后,输出到打印部103。
打印部103用于将图像数据所表示的原稿记录到纸张上,其具备感光鼓21、带电器22、光写入单元23、显影器24、转印单元25、清洁单元26和定影装置27等。
感光鼓21单向旋转,其表面被清洁单元26清理后,通过带电器22使其表面均匀带电。带电器22既可以是充电器型装置,也可以是与感光鼓21接触的辊型或刷型装置。
光写入单元23是具备2个激光照射部28a、28b和2个反射镜组29a、29b的激光扫描单元(LSU)。该光写入单元23中,输入图像数据后,从各激光照射部28a、28b分别射出与该图像数据相应的激光,这些激光经由各反射镜组29a、29b照射到感光鼓21,使均匀带电的感光鼓21表面曝光,在感光鼓21表面上形成静电潜像。
该光写入单元23采用具备2个激光照射部28a、28b的双光束方式以便与高速打印处理相适应,减轻了伴随着照射定时的高速化带来的负担。
此外,除了激光扫描单元之外,也可以使用将发光元件排列成阵列状的EL写入头或LED写入头作为光写入单元23。
显影器24将墨粉供给到感光鼓21表面,使静电潜像显影,在感光鼓21表面上形成墨粉图像。转印单元25将感光鼓21表面上的墨粉图像转印到由记录用纸传送部104传送过来的记录用纸上。定影装置27对记录用纸进行加热和加压,使记录用纸上的墨粉图像定影。此后,记录用纸进一步由记录用纸传送部104向排纸托盘47传送并排出。另外,清洁单元26除去显影、转印后残留在感光鼓21的表面上的墨粉并加以回收。
这里,转印单元25具备转印带31、驱动辊32、从动辊33和弹性导电性辊34等,其将转印带31架设在该各辊32~34和其他辊上,并使其旋转。转印带31具有预定的阻抗值(例如1×109~1×1013Ω/cm),对载放在其表面上的记录用纸进行传送。弹性导电性辊34隔着转印带31被按压到感光鼓21表面上,将转印带31上的记录用纸按压到感光鼓21表面上。该弹性导电性辊34上施加与感光鼓21表面的墨粉图像的电荷极性相反的电场,利用该极性相反的电场将感光鼓21表面的墨粉图像转印到转印带31上的记录用纸上。例如,当墨粉图像具有(-)极性的电荷的情况下,施加到弹性导电性辊34上的电场的极性设定为(+)极性。
定影装置27具备加热辊35和加压辊36。在加压辊36的两端配置有未图示的加压部件,以预定压力将加压辊36压接到加热辊35。当记录用纸被传送到加热辊35和加压辊36之间的压接区(称为定影夹持部)时,在由各个辊35、36对记录用纸进行传送的同时,记录用纸上的未定影墨粉图像被加热熔化并加压,墨粉图像就被定影到记录用纸上。
记录用纸传送部104具备用于传送记录用纸的多对传送辊41、一对阻挡(resist)辊42、传送路径43、反转传送路径44a、44b、多个分叉爪45和一对排纸辊46等。
在传送路径43中,从供纸部105接受记录用纸并对该记录用纸进行传送,直至记录用纸的前端到达阻挡辊42为止。这时,使阻挡辊42暂时停止,因此记录用纸的前端到达并抵接到阻挡辊42,记录用纸发生挠曲。利用该发生了挠曲的记录用纸的弹力使该记录用纸的前端与阻挡辊42平行对齐。然后,使阻挡辊42开始旋转,利用阻挡辊42将记录用纸向打印部103的转印单元25传送,并进一步利用排纸辊46将记录用纸向排纸托盘47传送。
阻挡辊42的停止和旋转通过对阻挡辊42和驱动轴之间的离合器进行开关(ON/OFF)切换,或者对作为阻挡辊42的驱动源的电动机进行开关切换来实现。
另外,当记录用纸的背面也记录着图像的情况下,有选择地切换各分叉爪45,将记录用纸从传送路径43导入反转传送路径44b,然后暂时停止记录用纸的传送,进而再次有选择地切换各分叉爪45,将记录用纸从反转传送路径44b导入反转传送路径44a,使记录用纸的正反面反转后,使记录用纸通过反转传送路径44a返回传送路径43的阻挡辊42。
这种记录用纸的传送称为转回(switch back)传送,利用该转回传送能够使记录用纸的正反面反转,同时使记录用纸的前端和后端也转换。因而,反转的记录用纸返回后,记录用纸的后端与阻挡辊42抵接,记录用纸的后端与阻挡辊42平行对齐,利用阻挡辊42使记录用纸从后端开始向打印部103的转印单元25传送,在记录用纸的背面进行打印,通过定影装置27的各个辊35、36之间的定影夹持部使记录用纸背面的未定影墨粉图像被加热熔化并受到加压,墨粉图像就被定影到记录用纸的背面上,然后通过排纸辊46将记录用纸传送到排纸托盘47。
在传送路径43和反转传送路径44a、44b中,在各个场所配置用于检测记录用纸的位置等的传感器,根据由各个传感器检测到的记录用纸的位置对传送辊或阻挡辊进行驱动控制,实现记录用纸的传送和定位。
供纸部105具备多个供纸托盘51。各供纸托盘51是用于积蓄记录用纸的托盘,设置在图像形成装置100的下方。另外,各供纸托盘51具备用于一页一页抽出记录用纸的拾取滚轮等,将抽出的记录用纸向记录用纸传送部104的传送路径43送出去。
图像形成装置100是以高速打印处理为目的是,因此,各供纸托盘51中确保有可以容纳500~1500张固定尺寸的记录用纸的容量。
另外,在图像形成装置100的侧面设置了可以容纳大量的多种记录用纸的大容量供纸箱(LCC)52和主要用于供给尺寸不固定的记录用纸的手送纸盘53。
排纸托盘47配置在与手送纸盘53相反一侧的侧面。也可以不使用该排纸托盘47,而代之以配置排纸用纸的后处理装置(装订、打孔处理等)或将多级排纸托盘作为可选项配置的结构。
在这种图像形成装置100中,打印处理速度达到高速化,更加便于使用。例如,在使用A4大小的记录用纸的情况下,将记录用纸的传送速度设定为每分钟110页(处理(process)速度为540mm/sec)。
在定影装置27中,记录用纸的传送速度或处理速度一旦达到高速,就无法向穿过加热辊35和加压辊36之间的定影夹持部的记录用纸提供足够的热量,或者各个辊35、36的表面温度会趋于下降,如果置之不理,就会导致记录用纸上的墨粉图像的定影不良。
为此,在定影装置27中,各个辊35、36每一个都内置有加热器,对各个辊35、36进行加热。
[定影装置27的更具体的说明]
图2是表示从侧方观察定影装置27时所见的概略式剖视图。该定影装置27具备加热辊35、加压辊36、用于除去加热辊35表面上附着的墨粉的清洁单元26、用于除去加压辊36表面上附着的墨粉(脏污墨粉)的金属辊39、分别设置在加热辊35和加压辊36的表面上的纸张剥离爪71、72。
清洁单元26具备缠绕着由浸油(硅油)的薄布(厚度在40μm左右)制成的卷筒纸61的送出辊62、与该卷筒纸61的前端相连接的卷绕辊63、在从送出辊62到卷绕辊63之间的卷筒纸61的传送路径上为该卷筒纸61赋予张力的多个张力辊64、在送出辊62与卷绕辊63之间将卷筒纸61与加热辊35压接在一起的压接辊65,利用压接辊65将卷筒纸61压接到加热辊35的表面,从而除去加热辊35表面上附着的残留墨粉。
卷筒纸61在压接辊65和加热辊35之间的夹持区域N2由压接辊65压接到加热辊35表面。夹持区域N2的卷筒纸61部分被加热辊35表面上的残留墨粉弄脏,当利用该卷筒纸61部分难以去除残留墨粉时,使送出辊62和卷绕辊63旋转一定量,将卷筒纸61从送出辊62向卷绕辊63送出一定量。由此,夹持区域N2的卷筒纸61部分被更新,可以通过该新的卷筒纸61部分去除残留墨粉。
另外,每当墨粉消耗一定数量时,就认为夹持区域N2的卷筒纸61部分变得难以去除残留墨粉,就使送出辊62和卷绕辊63旋转一定量,将夹持区域N2的卷筒纸61部分更新。因而,送出辊62和卷绕辊63受到间歇式旋转驱动。
金属辊39配置为在与加压辊36的外周面相接触的状态下从动旋转。该金属辊39的表面上形成有多个凹部,附着在加压辊36表面的墨粉(脏污墨粉)被回收到该凹部。
各纸张剥离爪71、72配置在各个辊35、36的旋转方向上的定影夹持部N1的下游一侧。这些纸张剥离爪71、72的根部附近被以可以自由摇动或带有弹性的方式支承,各纸张剥离爪71、72的前端一侧通过弹性部件向各个辊35、36一侧产生作用力,各纸张剥离爪71、72的前端附近被轻微压接到各个辊35、36表面。当记录用纸被卷绕到各个辊35、36的某一个上时,记录用纸的前端被各纸张剥离爪71、72的某一个的前端剥离,记录用纸从辊表面上剥下来。由此防止了记录用纸的阻塞。
各个辊35、36以预定的按压力(例如600N)相互压接,其间形成了定影夹持部N1。该定影夹持部N1的长度(在各个辊35、36的旋转方向上的长度)设定为例如9mm。各个辊35、36在被加热至规定的定影温度(例如180℃)的同时旋转,将穿过定影夹持部N1的记录用纸上的墨粉图像加热熔化。
加热辊35是在芯轴的外表面设置有弹性层、在该弹性层的外表面上形成了脱模层而成的3层结构的辊。芯轴可以使用例如铁、不锈钢、铝、铜等金属或其合金等。另外,弹性层中使用了硅橡胶,脱模层中使用了PFA(四氟乙烯和全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)或PTFE(聚四氟乙烯)等氟树脂。
加热辊35内部(芯轴的内部)设置了用于对该加热辊35加热的热源即2个卤素加热器37a、37b。
加压辊36与加热辊35同样地是由铁、不锈钢、铝、铜等金属或其合金等构成的芯轴、该芯轴表面的硅橡胶等弹性层、以及其上的PFA或PTFE等脱模层构成的3层结构的辊。此外,加压辊36内部(芯轴的内部)也设置了用于对该加压辊36加热的卤素加热器38。
另外,在加热辊35的表面附近配置有作为温度检测装置的热敏电阻56,通过该热敏电阻56检测加热辊35的表面温度。
这里,加热辊35的轴利用电动机和动力传达机构等(未图示)进行旋转驱动,沿着箭头E所示的方向旋转。加压辊36与加热辊35压接在一起,从而沿箭头F方向从动旋转。金属辊39与加压辊36压接在一起,从而沿箭头G方向从动旋转。
另外,根据由热敏电阻56检测到的加热辊35的表面温度控制加热辊35和加压辊36的各卤素加热器37a、37b、38,对加热辊35和加压辊36的表面温度进行调节。由此,各辊35、36的表面温度受到适当控制,就可以使记录用纸的墨粉图像切实地定影。
在上述结构的定影装置27中,卷绕在加热辊35上的记录用纸被纸张剥离爪71强制剥离,在该纸张剥离爪71强制剥离纸张时,附着在加热辊35一侧的熔化墨粉会附着到纸张剥离爪71上。继而,附着在纸张剥离爪71上的熔化墨粉在纸张剥离爪71上积累到一定数量后,从纸张剥离爪71上脱落下来,在加热辊35上逆向转移而到达清洁单元26,被清洁单元26回收。
另外,在双面打印的情况下,当记录用纸穿过定影夹持部N1时,在加压辊36一侧也有墨粉图像,因此,处在这种状态下的记录用纸穿过定影夹持部N1时,借助于加压辊36的表面温度和施加在定影夹持部N1上的压力,处在半熔化状态的墨粉也会附着到加压辊36一侧。该附着墨粉到达金属辊39时,就会被金属辊39的凹部回收。
但是,随着图像形成装置的高速化和打印处理页数的增加,会出现从纸张剥离爪71上脱落的熔化墨粉量也增多、以至于从清洁单元26的卷筒纸61挤过去的问题。因此,不仅会导致加热辊35的清扫不完全,而且在定影夹持部N1向加压辊36转移并由金属辊39回收的熔化墨粉量也会增加。继而,当金属辊39回收不完的情况下,就会使下次打印处理中传送过来的记录用纸的背面弄脏。另外,在图像形成动作过程中,纸张剥离爪72的顶端部72a一直与加压辊36表面接触,因此附着在加压辊36表面上的墨粉就会从纸张剥离爪72的顶端部72a剥落下来,残留墨粉附着到顶端部72a上。
图3(a)和图3(b)是示意性地表示加压辊36中设置的纸张剥离爪72及其驱动源220部分的说明图,图3(a)表示的是在驱动源220处于非通电状态(OFF状态)下使纸张剥离爪72接触到加压辊36表面上的状态,图3(b)表示的是在驱动源220处于通电状态(ON状态)下使纸张剥离爪72与加压辊36表面分离开的状态。
即,纸张剥离爪72设置为可以围绕在加压辊36的轴线方向(与纸面垂直的方向)上的支承轴P旋转,处在该支承轴P的相反侧的顶端部72a与加压辊36表面相接触的状态。支承轴P固定在定影装置27的未图示的框架上。纸张剥离爪72的顶端部72a形成为截面呈楔形的尖锐形状,对紧贴着加压辊36表面的记录用纸的前端施加作用,将其从加压辊36表面上剥掉。在该纸张剥离爪72的支承轴P部分,设置有与纸张剥离爪72形成为一体的、向上方突出的旋转臂73。此外,螺旋弹簧等加力元件213的一端固定在该旋转臂73的顶端部73a上,该加力元件213的另一端固定在定影装置27的框架301上。该加力元件213配置为伸张状态。即,借助于该加力元件213的收缩作用,沿图中箭头符号R1方向对旋转臂73持续加力,使纸张剥离爪72的顶端部72a总是接触(压接)加压辊36表面。
另外,驱动源220是使用电磁元件的驱动机构,其具备在处于非通电状态(OFF状态)时从电磁元件主体221上突出出来、而在处于通电状态(ON状态)时则缩回到电磁元件主体221内的可前进后退的可动杆222。该可动杆222的前端咬合部222a在旋转臂73的顶端部73a附近利用支承栓等223咬合为可旋转状态。此外,在处于非通电状态(OFF状态)时,如图3(a)所示,可动杆222从电磁元件主体221中突出出来,与加力元件213的作用力相互结合,纸张剥离爪72的顶端部72a接触到加压辊36表面。另一方面,在处于通电状态(ON状态)时,如图3(b)所示,可动杆222与加力元件213的作用力相逆而退缩到电磁元件主体221内,纸张剥离爪72的顶端部72a与加压辊36表面分离。
即,在执行相对于加压辊36的分离动作时,通过对驱动源220通电(ON)使纸张剥离爪72与加压辊36表面分离,另一方面,在执行相对于加压辊36的接触动作时,通过解除对驱动源220的通电(OFF)使纸张剥离爪72与加压辊36表面接触。
此外,在本实施方式中,驱动源220是使用电磁元件的驱动机构,但也可以使用步进电动机等公知的驱动源。
图4是表示用于控制图1所示的图像形成装置100的整体的控制部240的系统结构的概略框图。不过,图4中仅图示说明了与本发明相关的模块。
控制部240具备CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)241和存储部242。存储部242存储着各种控制程序和必要的函数,包含ROM(Read Only Memory:只读存储器)和RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)。
控制部240利用CPU241从存储部242中读取各种控制程序,通过执行所读取的该控制程序,对图像形成过程进行控制。
另外,用于控制纸张剥离爪72的分离和接触的驱动源220与控制部240的输出系统电气式连接,由控制部240实施通电控制。另外,通过驱动器243驱动的电动机244是对加热辊35和加压辊36进行旋转驱动的驱动源。
另外,控制部240上连接着用于对加热辊35和加压辊36的表面温度进行控制的温度检测装置即热敏电阻56的输出,各卤素加热器37a、37b、38经由各驱动器130a~130c连接到控制部240。控制部240对各驱动器130a~130c进行个别控制,对各卤素加热器37a、37b、38的通电ON/OFF实施个别控制。即,对各卤素加热器37a、37b、38的通电可以分别独立控制。另外,在本实施方式中,作为温度检测装置的热敏电阻56仅设置在加热辊35中,控制部240根据该热敏电阻56的检测温度对加压辊36内部的卤素加热器38进行通电ON/OFF控制。按照这种方式,通过将对加热辊35表面的温度进行检测的热敏电阻56的检测结果用于加压辊36的表面温度控制,可以减少零件数目,实现装置的小型化。
图5(a)~图5(c)是表示定影装置27中的加热辊35及加压辊36的旋转期间和驱动源220的通电及非通电状态的定时的时序图。
此外,在图5(a)所示的温度控制装置的时序图中,“ON”表示的是正在利用根据热敏电阻56的检测温度对各卤素加热器37a、37b、38的ON/OFF控制,对加热辊35和加压辊36的表面温度实施控制的状态,而“OFF”表示的是停止了上述温度控制的状态。
另外,在图5(b)所示的时序图中,“旋转”表示的是加热辊35和加压辊36利用电动机244等驱动源的驱动力而处于旋转状态,“停止”表示的是上述加热辊35和加压辊36停止不动的状态。
另外,在图5(c)所示的对驱动源220进行通电控制的时序图中,“ON”表示的是驱动源220处于通电状态(纸张剥离爪72与加压辊36分离的状态),而“OFF”表示的是驱动源220处于非通电状态(纸张剥离爪72与加压辊36表面接触的状态)。
如图5(a)~图5(c)所示,在加压辊36开始旋转之前的时刻t2将驱动源220置为ON,使纸张剥离爪72离开加压辊36表面,而在加压辊36开始旋转之后(时刻t4),将驱动源220置为OFF,使纸张剥离爪72接触到加压辊36表面。另外,在1个打印作业的图像形成动作结束后的加压辊36停止旋转之前(时刻t5)再次将驱动源220置为ON,使纸张剥离爪72离开加压辊36表面,而在加压辊36停止旋转后(时刻t8)再次将驱动源220置为OFF,使纸张剥离爪72接触到加压辊36表面。
按照这种方式,在本实施方式中,仅在加压辊36开始旋转前后的期间T2和停止旋转前后的期间T4之间,将驱动源220置为ON状态,在除此之外的期间T1、T3、T5将驱动源220置为OFF状态,因此,能够缩短图像形成动作过程中(定影装置动作过程中)驱动源220的通电时间。由此,能够抑制驱动源220的发热,能够有效地防止驱动源220的性能下降和使用寿命缩短。
接着参照图6所示的流程图和上述图5(a)~图5(c)所示的时序图说明在上述结构的图像形成装置100中用于对纸张剥离爪72进行分离和接触控制的驱动源220的通电控制的一个实例。
以未图示的启动按钮的按下操作或接收到来自PC(微机)的打印数据为触发,在时刻t1向图像形成装置100发出打印开始的指示(在S11中判断为Yes)后,控制部240对各驱动器130a~130c进行驱动控制,开始对定影装置27的各卤素加热器37a、37b、38分别单独通电,开始基于热敏电阻56的表面检测温度实施对加热辊35和加压辊36的表面温度控制(S12)。此时的温度控制是对各卤素加热器37a、37b、38的ON、OFF控制。
在该状态下,在加压辊36的表面温度上升一定程度之前的预定时间T11的期间内待机(S13)。继而,经过了预定时间T11后(在S13中为Yes),加压辊36的表面温度上升,附着在纸张剥离爪72的顶端部72a和加压辊36表面之间的残留墨粉被加压辊36的热加热,其与加压辊36的附着力下降。因此,控制部240在该定时(时刻t2)向驱动源220通电,使纸张剥离爪72与加压辊36表面分离(S14)。即,使纸张剥离爪72从图3(a)所示的状态向图3(b)所示的状态旋转动作。由此,附着在纸张剥离爪72的顶端部72a和加压辊36表面之间的残留墨粉因其对加压辊36表面一侧的附着力小于其对纸张剥离爪72的顶端部72a一侧的附着力而在附着于纸张剥离爪72一侧的状态下从加压辊36表面分离开。继而,借助于分离时纸张剥离爪72的振动,附著在纸张剥离爪72上的残留墨粉的大部分通过该分离动作而脱落下来。
其后,在时刻t3开始向电动机244通电,使加热辊35和加压辊36开始旋转(S15)。继而,等待预定时间T21的经过作为使加压辊36的旋转稳定下来的时间(S16),然后将对驱动源220的通电置为OFF,使纸张剥离爪72再次接触到加压辊36表面(S17)。即,使纸张剥离爪72从图3(b)所示的状态向图3(a)所示的状态旋转动作。此时,利用因接触而产生的振动和因加压辊36的旋转而产生的摩擦作用,将残留在纸张剥离爪72的顶端部72a上的残留墨粉抓落下来。由此,纸张剥离爪72恢复到图像形成动作时的预定位置。
此后,当加热辊35的表面温度到达预定温度时(在S18中判断为Yes),根据从未图示的PC(微机)等传送过来的图像数据或由图像读取部102读取的原稿图像数据执行打印(S19),并重复至图像数据的所有页打印结束(S20)。继而,所有页打印结束时(在S20中判断为Yes),在时刻t5,将对驱动源220的通电置为ON,再次使纸张剥离爪72脱离接触(S21)。即,使纸张剥离爪72从图3(a)所示的状态向图3(b)所示的状态旋转动作。在加压辊36停止旋转(时刻t7)之前,加压辊36的表面温度较高,墨粉对加压辊36表面的附着力处于较弱状态。因而,在这种状态下使纸张剥离爪72脱离,就能够使残留墨粉附着到纸张剥离爪72的顶端部72a一侧。另外,通过再次使纸张剥离爪72与加压辊36表面分离,向纸张剥离爪72的热传导也被切断,因而能够使附着在纸张剥离爪72上的墨粉冷却(自然冷却)。
此后,在时刻t6,将对定影装置27的各卤素加热器37a、37b、38的通电置为OFF,停止温度控制(S22)。接着,在时刻t7,停止电动机244的驱动,使加热辊35和加压辊36停止旋转(S23)。继而,等待预定时间T41的经过以便使加压辊36的表面温度充分下降、以及加压辊36的旋转速度充分下降(或者停止)后(在S24中判断为Yes),控制部240在时刻t8将对驱动源220的通电置为OFF,使纸张剥离爪72再次接触到加压辊36表面(S25)。即,使纸张剥离爪72从图3(b)所示的状态向图3(a)所示的状态旋转动作。使纸张剥离爪72再次接触。
这时,附着在纸张剥离爪72的顶端部72a上的墨粉有时候会由于接触所产生的振动而落下,但在这种情况下,由于加压辊36也停止了旋转,因此墨粉的扫除效果不够好。但是,即使在加压辊36停止旋转后使纸张剥离爪72再次接触到加压辊36表面,也能够防止附着在纸张剥离爪72的顶端部72a上的残留墨粉再次附着到加压辊36表面上,因此,在下次图像形成动作执行时,使纸张剥离爪72脱落时可以使该残留墨粉附着到纸张剥离爪72一侧。
此外,在上述实施方式中,针对加压辊36一侧的纸张剥离爪72说明了纸张剥离爪72的分离和接触控制,对于加热辊35一侧的纸张剥离爪71也可以实施同样的分离和接触控制。
另外,在上述实施方式中所说明的结构是,加压辊36一侧内部也具备卤素加热器38,利用该卤素加热器38的ON、OFF对加压辊36表面的温度进行控制,但本发明也可以应用于加压辊36一侧不具备卤素加热器38(即不具备直接的加热装置)的结构的定影装置。即,当在加压辊36一侧不具备卤素加热器38的情况下,加压辊36表面的温度控制单纯通过设置在加热辊35中的卤素加热器37a、37b的ON、OFF控制,经由定影夹持部N1进行热传导而实现,即使在这种情况下,加压辊36的表面温度和纸张剥离爪72的温度(热传导温度)的关系实质上与在加压辊36中具备卤素加热器38时是相同的。因而,也可以将本发明应用于在加压辊36一侧不具备加热装置的定影装置中。
本发明能够在不脱落其主旨或主要特征的前提下以各种其他方式实施。因此,上述实施例在各方面都只不过是示例,并不构成限定性解释。本发明的范围由权力要求书的确定,并不限于说明书正文。进而,属于权力要求书的同等范围内的变形或变更都在本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种定影装置,其特征在于,具备:
一对定影辊;
对定影辊进行旋转驱动的定影辊驱动源;
以可以与上述定影辊的表面接触和分离的方式设置的纸张剥离部件,用来将边与上述定影辊的表面相接触边随着上述定影辊的旋转而传送的纸张从上述定影辊剥离下来;
用于驱动上述纸张剥离部件的剥离部件驱动源;
用于控制定影工序的控制部;
上述控制部在上述定影辊驱动源引起上述定影辊的驱动状态发生变化之前对上述剥离部件驱动源进行驱动控制,使上述纸张剥离部件与上述定影辊表面脱离,另一方面,在上述定影辊驱动源引起上述定影辊的驱动状态发生变化后,对上述剥离部件驱动源进行驱动控制,使上述纸张剥离部件接触到定影辊表面,
上述控制部,
在上述定影辊开始旋转之前使上述纸张剥离部件与上述定影辊表面脱离,在上述定影辊开始旋转之后使上述纸张剥离部件与上述定影辊表面相接触;在上述定影辊停止旋转之前使上述纸张剥离部件与上述定影辊表面脱离,在上述定影辊停止旋转之后使上述纸张剥离部件与上述定影辊表面相接触。
2.如权利要求1所述的定影装置,其特征在于,其中进一步具备:
温度检测部,用于检测上述定影辊表面的温度;
加热部,用于对上述定影辊进行加热;
上述控制部在上述纸张剥离部件与上述定影辊相接触的期间,基于上述温度检测部所检测到的检测温度,实施上述加热部对上述定影辊的温度控制,并且在实施该温度控制的状态下对上述纸张剥离部件进行脱离控制。
3.如权利要求1或2所述的定影装置,其特征在于,
上述一对定影辊由加热辊和加压辊构成,
上述控制部对针对上述加压辊所设置的纸张剥离部件进行分离和接触控制。
4.如权利要求1所述的定影装置,其特征在于,
上述剥离部件驱动源采用以下结构,即在处于通电状态时驱动上述纸张剥离部件与上述定影辊表面分离,而在处于非通电状态时则驱动上述纸张剥离部件与上述定影辊表面接触;
上述控制部,在使上述纸张剥离部件与上述定影辊表面接触时控制上述剥离部件驱动源处于非通电状态,而在使上述纸张剥离部件与上述定影辊表面分离时则控制上述剥离部件驱动源处于通电状态。
5.如权利要求1或2所述的定影装置,其特征在于,
上述纸张剥离部件是纸张剥离爪,该纸张剥离爪与上述定影辊表面相接触的部分形成为尖锐形状。
6.如权利要求2所述的定影装置,其特征在于,
上述加热部设置在一个定影辊即加压辊内部。
7.如权利要求6所述的定影装置,其特征在于,
上述温度检测部对另一个定影辊即加热辊表面的温度进行检测,
上述控制部根据上述温度检测部的检测结果控制对上述加压辊内部的加热部的通电。
8.一种图像形成装置,其特征在于,
其中装配了权利要求1至7的任意一项所述的定影装置。
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