JP2004013038A

JP2004013038A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004013038A
Application number: JP2002169352A
Authority: JP
Inventors: Koichi Suse; 巣瀬　浩一
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】画像形成装置の定着ユニットを通過するシート材や接触部材を介して奪われる熱量を少なくする。
【解決手段】所定の速度で回転駆動される感光ドラム１、帯電チャージャ２、光書き込みユニット３、現像ユニット４、転写チャージャ５、分離チャージャ６、定着ユニット８、排紙ローラ１０、転写紙の搬送路上の給紙センサ１１、レジストセンサ１２、排紙センサ１３等の各センサ等を備えた画像形成装置において、画像形成処理中、トナー像が転写された転写紙の所定枚数毎に表紙等が挿入される。転写紙は、定着ユニット８の加熱ローラと接触ローラ間で加圧、搬送され、表紙等は、加圧ローラを加熱ローラから離間する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、より詳細には、画像形成装置の定着ユニットに搬送される用紙の種類に対応して定着ユニットの加熱部材と接触部材との加圧、離間を作動する装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンターなどに用いられる画像形成装置においては、感光体にレーザー光を照射して静電潜像を作成し、これを現像ユニットでトナー像として転写紙に転写し、トナーを溶融・定着する。このトナー像を転写紙に定着する方法として、ヒータを内蔵した加熱定着ローラもしくは加熱定着ベルトとそれと対になる加圧ローラで構成される定着ユニットに、トナー像を有する転写紙を挟叉搬送して加熱・加圧し定着する熱定着方式が一般的である。
【０００３】
コピー処理速度を速くした複写機や、電源投入からコピー可能となるまでの時間を早くするため定着手段の熱容量を小さくした複写機が開発されている。このような複写機では、大量の転写紙を連続で通紙すると、定着手段に熱源から供給される熱量を、転写紙が奪う熱量が上回り、定着手段の温度が下がってトナーが十分に溶融しなくなり定着性が悪化することがあった。これを回避するために定着手段の温度が低下した場合、給紙の時間間隔を通常より長くして温度の低下を抑える手法が採られているが、この手法では複写の生産性が低下してしまっていた。
【０００４】
複写の生産性低下を回避するために、コピー速度に応じて、熱源を有する定着ローラに対する加圧ローラの加圧力を切り替える技術が開示されている（特開平１０−２８２８２８号公報参照）。
【０００５】
また、複数部数の複写を行う場合、表紙や合紙を自動的に挿入する機能を備えた複写機が開発されている。このような複写機では、表紙や合紙等の複写を作成しない用紙についても、複写を作成する転写紙と同じ条件で定着ユニットを通過させているため、複写を作成しない用紙にも一律に定着手段で熱量を与えることになり、この表紙や合紙等に奪われる熱量も無視できない状況になっていた。
そして、このような表紙や合紙等の複写を作成しない用紙に、前記コピー速度に応じて、熱源を有する定着ローラに対する加圧ローラの加圧力を切り替える技術を適用することは無駄な処理になっていた。更に、それ以外に両面印刷される印刷物の余りページのようにトナー像を形成せずに白紙を出力する場合があるが、この白紙に奪われる熱量も無視できない状況になっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、第１の目的は、画像形成装置の定着ユニットを通過するシート材の種類に対応して定着ユニットの加熱手段からシート材に奪われる熱量を最小限にすることであり、第２の目的は、前記加熱手段からシート材に奪われる熱量を無くすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、トナー像が転写されたシート材を加熱部材と該加熱部材に接触する部材間で所定の圧力で加圧定着して、搬送し、トナー像をシート材に熱定着する画像形成装置において、シート材の有無を検出する手段を有し、該検出手段がシート材を検出したとき、該シート材を加熱部材に対する接触部材で加圧、搬送し、シート材を検出しないとき、加熱部材から接触部材を離間する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、トナー像が転写されたシート材を加熱部材と該加熱部材に接触する部材間で所定の圧力で加圧定着して、搬送し、トナー像が転写されないシート材を加熱部材と該加熱部材に接触する部材間で搬送のみ行う画像形成装置において、トナー像を転写しないシート材が搬送されたとき、加熱部材に対する接触部材の加圧を弱めて該シート材の搬送のみを行うために加圧調整手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
請求項３の発明は、トナー像が転写されたシート材を加熱部材と該加熱部材に接触する部材間で所定の圧力で加圧定着して、搬送し、トナー像が転写されないシート材を加熱部材と該加熱部材に接触する部材間で搬送のみ行う画像形成装置において、トナー像を転写しないシート材が搬送されたとき、前記接触手段を離間する手段及びトナー像を転写しないシート材を搬送するための補助搬送手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、トナー像を転写しないシート材が加熱部材と該加熱部材に接触する部材間を通過するときのみ加圧調整手段により接触部材を加圧し搬送のみを行い、前記部材間通過後に加熱部材から接触部材を離間する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、トナー像を転写しないシート材が加熱部材と該加熱部材に接触する部材間を通過する時間を計測する手段を備え、前記計測手段が計測した時間中、加圧調整手段により接触部材を加圧し搬送のみを行うことを特徴とする画像形成装置である。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項２乃至５記載の画像形成装置において、前記加熱部材の接触部材及び前記補助搬送手段を同時に離間する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
まず、本発明が実施される画像形成装置の全体構成、及び定着ユニットの加圧調整機構並びに画像形成装置の制御部について説明する。
図１は、本発明が実施される定着ユニットを備えた複写機としての画像形成装置の全体概略構成図である。
本画像形成装置は、所定の速度で回転駆動される感光ドラム１が設けられており、その周囲には帯電チャージャ２、光書き込みユニット３、現像ユニット４、転写チャージャ５、分離チャージャ６が配置されている。感光ドラム１は帯電チャージャ２により一様に帯電され、この帯電された感光体ドラム１に光書き込みユニット３によって、図示しない画像処理部からの画像信号に基づいて静電潜像が形成され、現像ユニット４よってトナー像が現像される。
給紙トレイ９から送り出された転写紙は、レジストローラ７を経由して感光体ドラム１に搬送されると、転写チャージャ５により感光ドラム１上のトナー像が転写され、更に分離チャージャ６により感光ドラム１から分離され、定着ユニット８に搬送される。そして定着ユニット８の後述する定着ローラ及び加圧ローラによって加熱、加圧され、トナーを溶融、定着し、排紙ローラ１０を経て排紙される。転写紙の搬送路上には、給紙センサ１１、レジストセンサ１２、排紙センサ１３等の各センサが設けられており、転写紙を検知することによって進行状況が分かるようになっている。また、給紙トレイ１４が設けられ、この給紙トレイ１４には、別途印刷された表紙や合紙等が載置され、ユーザーは、図示しない操作パネルから、転写紙の所定枚数毎に合紙の挿入を指示すると、図６で後述するＣＰＵは、この指示を判断し、所定枚数毎に給紙トレイ１４から合紙を供給する。
【００１４】
図２は、本発明が実施される定着ユニットの概念図であり、図中、定着ローラ２１は、その表面をＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の耐熱離型層でコーティングし、内部に熱源２２を有する。熱源２２には、ハロゲンヒータや赤外線（ニクロム線）ヒータを用いる。定着ローラ２１と対をなす加圧ローラ２３は、表面が耐熱ゴム（シリコーンゴム）層で構成される。定着ローラ２１、加圧ローラ２３はそれぞれ温度検知手段２４、２５を備えており、定着ローラ２１、加圧ローラ２３の温度が、それぞれ適正な値となるように制御装置によって熱源２２による与熱を制御している。
【００１５】
更に本定着ユニットは、定着ユニットを通過する転写紙の種類によって定着ローラへの加圧を調整する機構を備えている。
加圧調整機構は、図３、図４、図５で後述する加圧調整部３１、スプリング３２、加圧レバー３３を有し、加圧調整部３１はスプリング３２の一端に結合し、スプリング３２の他端は加圧レバー３３に結合する。加圧レバー３３は、一端を画像形成装置の図示しない側板に回転軸心を有するように取り付け、中間部を加圧ローラ２３の回転軸と係合し、他端を前記スプリング３２に結合する。スプリング３２は常時圧縮する付勢力を有する。
【００１６】
図３は、加圧ローラの加圧力を調整する加圧調整機構の概念図である。
この加圧調整機構は、画像形成装置の側板に設置されたソレノイド３１ａを有し、ソレノイド３１ａに電気信号が通電されることにより、その磁芯がスプリング３２の付勢力に抗して吸引され、この吸引により加圧レバー３３を引き上げる。それに従って加圧ローラを引き上げ、定着ローラを加圧する。この加圧調整機構によれば段階的に加圧することができる。
【００１７】
図４は、他の加圧調整機構の概念図である。
この加圧調整機構は、断面が逆Ｌ字形ブラケット３１ｃと楕円形カム３１ｂからなる加圧調整部３１を有し、逆Ｌ字形ブラケット３１ｃは、側板部及び該側板部と直角に構成される上側水平部を有し、側板部には細長の孔部Ｓが穿たれ、この孔部Ｓは画像形成装置の図示しない側板に設置されたピンＴと係合している。楕円形カム３１ｂは、前記側板に軸受けされ、上側水平部と係合するようになっている。楕円形カム３１ｂの回転中心は加圧モータ３１ｍの回転軸に連結している。
【００１８】
加圧モータ３１ｍを正転駆動すると、楕円形カム３１ｂの長径側先端部が逆Ｌ字形ブラケット３１ｃの上側水平部と係合するので、逆Ｌ字形ブラケット３１ｃは、楕円形カム３１ｂの回転に従動して、ピンＴをガイドとして前記側板に沿って上方に移動する。逆Ｌ字形ブラケット３１ｃが上方に移動すればスプリング３２の付勢力が強まり、加圧レバー３３の一端が他端を回転中心として上方へ引き上げられるので、加圧ローラ２３は押し上げられ、加圧ローラ２３を定着ローラ２１に押し付ける。加圧モータ３１ｍを逆転駆動すると、楕円形カム３１ｂの短径側先端部が逆Ｌ字形ブラケット３１ｃの上側水平部と係合するようになるので、逆Ｌ字形ブラケット３１ｃは下方に移動する。この移動によりスプリング３２の付勢力が弱まるので、加圧ローラ２３の定着ローラ２１への加圧力は弱まりやがて離間する。
この加圧調整機構によれば、加圧ローラ２３の定着ローラへの加圧力を連続的に調整することができる。
【００１９】
図５は、更に他の加圧調整機構の概念図である。
この加圧調整機構は、断面がコの字形ブラケット３１ｅを有し、このコの字形ブラケット３１ｅは、側板部と、この側板部にそれぞれ直角に構成される上側水平部及び下側水平部からなる。側板部には前記逆Ｌ字形ブラケット３１ｃと同様に、細長の孔部Ｓ（図４参照）が穿たれ、この孔部Ｓは画像形成装置の側板に設置された突起部Ｔと係合している。
【００２０】
上側水平部は、雌ねじを切った不図示のねじ孔を有し、このねじ孔に送りねじ３１ｆが噛合する。送りねじ３１ｆの一端は、歯車３１ｇと連結していて、歯車３１ｇは歯車３１ｈと噛合し、歯車３１ｈは加圧モータ３１ｍの回転軸に連結している。下側水平部は、スプリング３２の一端に取り付ける。
【００２１】
更に、画像形成装置の図示しない側板にはフォトセンサ３１ｉが設けられており、フォトセンサ３１ｉは、加圧ローラ２３の加圧力が基準と定めた値になったときにコの字形ブラケット３１ｅによってオンされるように調整されている。
【００２２】
加圧モータ３１ｍを正転駆動すると、歯車３１ｈ、３１ｇを介して送りねじ３１ｆと噛合しているコの字形ブラケット３１ｅは、ピンＴをガイドとして前記側板に沿って上方に移動する。コの字形ブラケット３１ｅが上方に移動すればスプリング３２の付勢力が強まり、加圧レバー３３の一端が他端を回転中心として上方へ引き上げられるので、加圧ローラ２３の回転軸は押し上げられ、加圧ローラ２３を定着ローラ２１に押し付ける。加圧モータ３１ｍを逆転駆動すると、送りねじ３１ｇと噛合しているコの字形ブラケット３１ｅは下方に移動する。この移動によりスプリング３２の付勢力が弱まるので、加圧ローラ２３の定着ローラ２１への加圧力は弱まりやがて離間する。
この加圧調整機構によれば、加圧ローラ２３の定着ローラへの加圧力を連続的に調整することができる。
【００２３】
図６は、本発明が実施される画像形成装置の制御部の概略ブロック構成図であり、図６を参照すると、制御部は、各種の処理動作を行うＣＰＵ４１、タイマ／カウンタ４２、制御用プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ４３、各種情報を一時記憶するＲＡＭ４４、各種制御モータやセンサ等が接続されているＩ／Ｏユニット４５を備える。
【００２４】
次に、本発明の実施形態に係る前記加圧調整機構を備えた定着ユニットにおける加圧調整について説明する。
（実施形態１）
図７は、本発明の実施形態に係る定着ユニットにおける加圧調整処理のフロー図であり、ユーザーにより画像形成装置の図示しない操作パネルから画像形成処理の指示が行われると、制御部はこの処理を開始すると共に加圧調整処理を開始し、給紙トレイ９から転写紙を給紙する。転写紙は、ユーザーによる図示しない操作パネルから設定された表紙或いは合紙等（以下、表紙等と略称する）か、をＣＰＵ４１で判断し（Ｓ１）、表紙等の場合においては（Ｓ１，ＹＥＳ）、次にレジストセンサ１２をオンする。ＣＰＵ４１はレジストセンサ１２がオンしたか否かを判断し（Ｓ２）、オンした場合においては（Ｓ２，ＹＥＳ）、定着ユニット８で表紙等の搬送に必要な定着ローラ２１と加圧ローラ２３との加圧状態を得るために前記ソレノイド３１ａをオンし、加圧を開始する（Ｓ３）。
【００２５】
前記定着ユニット８で表紙等の搬送のための加圧が開始すると、タイマ／カウンタ４２は、時間のカウントを開始し（Ｓ４）、ＣＰＵ４１は、このカウント値が、表紙等の先端が定着ローラ２１及び加圧ローラ２３の後の排紙ローラ１０に到達するまでの時間を超えたか否かを判断する（Ｓ５）。この時間を超えた場合は（Ｓ５，ＹＥＳ）、ソレノイド３１ａをオフすることにより、加圧ローラ２３の定着ローラ２１への加圧を停止し、加圧ローラ２３は定着ローラ２１から離間し（Ｓ６）、この処理を終了する。
【００２６】
表紙等でない場合においては（Ｓ１，ＮＯ）、トナー画像を形成する通常の転写紙であるので、選択された転写紙の種類と条件に見合った最適の定着加圧力を設定してこの処理を終了する。
【００２７】
複写等の処理が連続的に行われる場合、定着ローラ２１と加圧ローラ２３は最適の定着加圧力が設定、保持されて複写処理を行うが、複写処理中に別途作成された表紙等を複写物に挿入することがあり、この表紙等の挿入があると、複写処理は中断される場合がある。このような中断の間も定着ローラ２１と加圧ローラ２３を、定着処理に必要な高い圧力での加圧状態のままに保持しておくと、加圧ローラ２３表面のシリコーンゴムが扁平した状態にあるので、定着ローラ２１との接触面積が大きくなるため、定着ローラ２１の熱は、加圧ローラ２３を介して放出され易くなる。
【００２８】
本実施形態によれば、表紙等が定着ユニット８を通過する時間帯は、定着ローラ２１と加圧ローラ２３とは、表紙等の搬送に必要な低い圧力での加圧状態とし、更に、この時間帯の経過後は、加圧ローラ２３を定着ローラ２１から離間するので、複写処理を行わず表紙等を搬送するときは、定着ローラ２１の熱が奪われることがなくなる。従って、定着ローラ２１の与熱量が少なくてもよくなりヒータの容量が小さくて済むので、画像形成装置の立ち上がりを早くすることができる。
【００２９】
（実施形態２）
図８は、本発明の他の実施形態に係る定着ユニットにおける加圧調整処理のフロー図であり、図８を参照してこの処理を説明する。
ユーザーにより画像形成装置の図示しない操作パネルから画像形成処理の指示が行われると、制御部はこの処理を開始すると共に加圧調整処理を開始し、給紙トレイ９から転写紙を給紙する。転写紙は、ユーザーによる図示しない操作パネルから設定された表紙等か、をＣＰＵ４１で判断し（Ｓ１１）、ＣＰＵ４１は、表紙等であると判断したときは（Ｓ１１，ＹＥＳ）、加圧ローラ２３の定着ローラ２１との加圧力をこれらのローラ対が離間しない最低の圧力に圧力設定する（Ｓ１２）。そして、加圧モータ３１ｍを制御して、加圧調整部３１の楕円形カム３１ｂ（図４）又は歯車３１ｈをこの圧力位置に回転させ、加圧を開始して（Ｓ１３）、この処理を終了する。
表紙等でないと判断したときは（Ｓ１１，ＮＯ）、トナー画像を形成する通常の転写紙であるので、選択された転写紙の種類と条件に見合った最適の定着加圧力を設定してこの処理を終了する。
【００３０】
本実施形態によれば、表紙等が給紙されたときは、定着ローラ２１と加圧ローラ２３とは、表紙等の搬送に必要な最低の圧力による加圧状態とするので、加圧ローラ２３表面のシリコーンゴムの扁平化状態が最小限になり、定着ローラ２１との接触面積が小さくなるため、定着ローラ２１の熱は、加圧ローラ２３を介して放出されなくなる。
【００３１】
（実施形態３）
図９は、本発明の更に他の実施形態に係る定着ユニットにおける加圧調整処理のフロー図である。
本実施形態は、前記実施形態１及び２における技術的考えを統合した形態であるので、図７及び図９を参照してこの処理を説明する。
まず図９において、ユーザーにより画像形成装置の図示しない操作パネルから複写処理の指示が行われると、制御部はこの処理を開始すると共に、給紙トレイ９から転写紙を給紙する。転写紙は、ユーザーによる図示しない操作パネルから設定された表紙等か、をＣＰＵ４１で判断し（Ｓ２１）、表紙等の場合においては（Ｓ２１，ＹＥＳ）、加圧ローラ２３の定着ローラ２１とを、これらのローラ対が離間しない最低の圧力になるよう圧力設定を行う（Ｓ２２）。そして図７の（Ａ）に移行し、図７の処理ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５及びＳ６で説明した処理を行う。
【００３２】
本実施形態によれば、表紙等が定着ユニット８を通過する時間帯は、定着ローラ２１と加圧ローラ２３とは、表紙等の搬送に必要な最低の圧力による加圧状態とするので、加圧ローラ２３表面のシリコーンゴムの扁平化状態が最小限になり、定着ローラ２１との接触面積が小さくなるため、定着ローラ２１の熱は、加圧ローラ２３を介して放出されなくなる。そして、この時間帯の経過後は、加圧ローラ２３を定着ローラ２１から離間するので、定着ローラ２１における熱量の保有性が高まり熱源が小さくて済む。
【００３３】
（実施形態４）
次に、定着ローラ及び加圧ローラの下流方向に補助ローラを設け、補助ローラと加圧ローラの協働により、定着ローラと加圧ローラの加圧調整を実施する形態について説明する。
図１０は、補助ローラを有する定着ユニットの断面概略構成図であり、図中、定着ローラ２１及び加圧ローラ２３の下流方向に、搬送路を挟んでそれぞれ可動補助ローラ５１及び固定補助ローラ５２を設ける。可動補助ローラ５１にはＬ字形カム３４を、可動補助ローラ５１の回転軸がＬ字形カム３４の一端３４ｂとなり、Ｌ字形カム３４の他端３４ａが、画像形成装置本体の図示しない側面に回転可能になるように取り付ける。またＬ字形カム３４の角部をソレノイド８１ａの磁芯に連結する。従って、ソレノイド８１ａに電気信号が導入されると磁芯が吸引され、他端３４ａを中心としてＬ字形カム３４が上方の回転することにより、可動補助ローラ５１は搬送路から離間する。
【００３４】
図１１は、図１０の定着ユニットにおける加圧調整処理のフロー図である。なお、図１０では図示を省略しているが、定着ローラと加圧ローラの加圧調整は、図３で示したソレノイド３１ａを使用する。
図１１を参照してこの処理を説明する。ユーザーにより画像形成装置の図示しない操作パネルから画像形成処理の指示が行われると、制御部はこの処理を開始すると共に加圧調整処理を開始し、給紙トレイ９から転写紙を給紙する。転写紙は、ユーザーによる図示しない操作パネルから設定された表紙等か、をＣＰＵ４１で判断し（Ｓ３１）、表紙等の場合においては（Ｓ３１，ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、ソレノイド３１ａをオフすることにより、加圧ローラ２３の定着ローラ２１への加圧を停止し、加圧ローラ２３を定着ローラ２１から離間させる（Ｓ３２）。またソレノイド８１ａをオフすることにより、補助ローラ５１をオン、つまり補助ローラ５１を表紙等と接触状態とする（Ｓ３３）。そして表紙等が排紙センサ１３を通過した否かを検知する。ＣＰＵ４１が排紙センサ１３を通過したと判断したときは、ソレノイド３１ａをオンすることにより、加圧ローラ２３の定着ローラ２１への加圧を開始し（Ｓ３５）、加圧ローラ２３を定着ローラ２１に圧着させ（Ｓ３４）、またソレノイド８１ａをオンすることにより、補助ローラ５１をオフ、つまり補助ローラ５１を表紙等と離間状態にし（Ｓ３６）、この処理を終了する。
表紙等でないと判断したときは（Ｓ３１，ＮＯ）、トナー画像を形成する通常の転写紙であるので、選択された転写紙の種類と条件に見合った最適の定着加圧力を設定してこの処理を終了する。
【００３５】
本実施形態によれば、定着ユニット８を通過する転写紙が画像形成を行うための転写紙か、又は表紙等かにより、表紙等の場合は、定着ローラ２１と加圧ローラ２３の間を離間状態とすると共に可動補助ローラ５１を表紙等と接触させることによって前記表紙等を搬送するので、安定した搬送品質を確保しつつ定着の必要のない表紙等に奪われる熱量を減少させ、定着ローラ２１の温度低下による定着不良の発生や生産性の低下を減少させることができる。
【００３６】
（実施形態５）
本発明の更に他の実施形態に係る定着ユニットにおける加圧調整処理について説明する。
図１２は、本発明の実施形態に係る定着ユニットの加圧調整機構の概念図、図１３は、図１２の加圧調整機構による加圧調整処理のフロー図である。
図１２を参照すると、定着ローラ２１及び加圧ローラ２３からなる定着ユニットは、図４で述べたと同様の逆Ｌ字形ブラケットと楕円形カムである、逆Ｌ字形ブラケット３１ｃと楕円形カム３１ｂからなる加圧調整部３１、スプリング３２及び加圧レバー３３により構成される加圧調整機構により、定着ローラ２１の加圧ローラ２３による加圧が調整される。更に定着ローラ２１と加圧ローラ２３の下流側には、搬送路を挟んで可動補助ローラ５１と固定補助ローラ５２が設置され、可動補助ローラ５１にはＬ字形カム３４を、可動補助ローラ５１の回転軸がＬ字形カム３４の一端３４ｂとなり、Ｌ字形カム３４の他端３４ａが画像形成装置本体の図示しない側板に回転可能になるように取り付ける。またＬ字形カム３４の角部３４ｃをリンクレバー３５により加圧レバー３３に連結する。
【００３７】
従って、加圧モータ３１ｍを正転駆動すると、楕円形カム３１ｂの長径側先端部が逆Ｌ字形ブラケット３１ｃの上側水平部と係合するので、逆Ｌ字形ブラケット３１ｃは、ピンＴをガイドとして前記側板に沿って上方に移動する。逆Ｌ字形ブラケット３１ｃが上方に移動すればスプリング３２の付勢力が強まり、加圧レバー３３の一端が他端を回転中心として上方へ引き上げられるので、加圧ローラ２３の回転軸は押し上げられ、加圧ローラ２３を定着ローラ２１に押し付ける。この動作と連動し、リンクレバー３５は、逆Ｌ字形カム３４を、端部３４ａを中心として上方へ回転移動させるので、可動補助ローラ５１は搬送路（固定補助ローラ５２）から離間する。加圧モータ３１ｍを逆転駆動すると、この動作は反転する。
【００３８】
図１３のフロー図を参照して図１２の加圧調整機構による加圧調整処理を説明する。
ユーザーにより画像形成装置の図示しない操作パネルから画像形成処理の指示が行われると、制御部はこの処理を開始すると共に加圧調整処理を開始し、給紙トレイ９から転写紙を給紙する。転写紙は、ユーザーによる図示しない操作パネルから設定された表紙等か、をＣＰＵ４１で判断し（Ｓ４１）、表紙等の場合においては（Ｓ４１，ＹＥＳ）、加圧モータ３１ｍを逆転させる。加圧モータ３１ｍの逆転により、楕円形カム３１ｂの短径側先端部が逆Ｌ字形ブラケット３１ｃの上側水平部と係合するので、逆Ｌ字形ブラケット３１ｃは、ピンＴをガイドとして前記側板に沿って下方に移動する。逆Ｌ字形ブラケット３１ｃが下方に移動すればスプリング３２の付勢力が弱まり、加圧レバー３３の一端が他端を回転中心として下方へ引き下げられるので、加圧ローラ２３の回転軸は押し下げられ、加圧ローラ２３を定着ローラ２１から離間する。この動作と連動し、リンクレバー３５は、逆Ｌ字形カム３４を、端部３４ａを中心として下方へ回転移動させるので、可動補助ローラ５１は搬送路（固定補助ローラ５２）に接触（オン）する（Ｓ４２）。続いて排紙センサ１３は、表紙等の通過を検知し（Ｓ４３）、ＣＰＵ４１は表紙等が排紙センサ１３を通過したと判断した場合は、加圧モータ３１ｍを正転させる。
加圧モータ３１ｍが正転すると、前記逆転の場合と反対の動作となり、定着ローラ２１を加圧し、可動補助ローラ５１を搬送路（固定補助ローラ５２）から離間（オフ）する（Ｓ４４）。
表紙等でないと判断したときは（Ｓ４１，ＮＯ）、トナー画像を形成する通常の転写紙であるので、選択された転写紙の種類と条件に見合った最適の定着加圧力を設定してこの処理を終了する。
【００３９】
本実施形態によれば、定着ローラ２１と加圧ローラ２３とを接触状態とすると可動補助ローラ５１と固定補助ローラ５２とは離間状態となり、定着ローラ２１と加圧ローラ２３とを離間状態とすると可動補助ローラ５１と固定補助ローラ５２は接触状態となる接離動作を、この接離動作のために新たな駆動装置を設置することなく簡単なリンクレバー３５の加圧調整機構によって行うことができる。
【００４０】
（実施形態６）
本発明の更に他の実施形態に係る定着ユニットにおける加圧調整処理について説明する。
図１４は、本発明の実施形態に係る定着ユニットの加圧調整機構の概念図、図１５は、図１４の加圧調整機構による加圧調整処理のフロー図である。
図１４を参照すると、定着ローラ２１及び加圧ローラ２３からなる定着ユニットは、図４で述べた逆Ｌ字形ブラケット３１ｃと楕円形カム３１ｂからなる加圧調整部３１、スプリング３２及び加圧レバー３３により構成される加圧調整機構により、定着ローラ２１と加圧ローラ２３との加圧調整をする。このとき、逆Ｌ字形ブラケット３１ｃと楕円形カム３１ｂからなる加圧調整部は、楕円形カム３１ｂの回転軸が歯車３１ｓの回転軸と連結され、後述するもう一つの歯車３１ｔと噛合する。歯車３１ｓは、加圧モータ３１ｍで正転及び逆転駆動される。
【００４１】
定着ローラ２１の加圧ローラ２３の下流側には、搬送路を挟んで可動補助ローラ５１と固定補助ローラ５２が設置され、可動補助ローラ５１には、Ｌ字形カム３４を、Ｌ字形カム３４の一端３４ｂが可動補助ローラ５１の回転軸に連結され、Ｌ字形カム３４の他端３４ａが、画像形成装置本体の図示しない側板に回転可能になるように取り付ける。
【００４２】
前記歯車３１ｓと噛合する歯車３１ｔは、歯車３１ｔの回転軸に、逆Ｌ字形ブラケット９１ｃと楕円形カム９１ｂからなる加圧調整部の楕円形カム９１ｂの回転軸が連結する。逆Ｌ字形ブラケット９１ｃにスプリング９２の一端を取り付け、スプリング９２の他端を、可動補助ローラ５１を移動させる可動レバー９３の一端に取り付ける。可動レバー９３は、スプリング９２を取り付けた端と反対側の端を、画像形成装置の図示しない側面に回動可能に取り付け、可動レバー９３の中間部をＬ字形カム３４と接合する構成とする。
【００４３】
前記構成の加圧調整機構において、更に初期条件として、トナー画像を有する転写紙が定着ユニットに搬送されてきたとき、定着ローラ２１と加圧ローラ２３は接触状態、可動補助ローラ５１と固定補助ローラ５２とは離間状態となり、表紙等が搬送されてきたとき、定着ローラ２１と加圧ローラ２３は離間状態、可動補助ローラ５１と固定補助ローラ５２とは接触状態とるよう楕円形カム３１ｂ及び９１ｂの初期位置を設定する。即ち、トナー画像を有する転写紙が定着ユニットに搬送されてきたときは、楕円形カム３１ｂの長径側先端部が上向き、楕円形カム９１ｂは長径側先端部がそれより９０度右向きとなるよう初期位置を設定する（図１４（Ａ））。そして、この初期位置に合わせて、楕円形カム３１ｂに連結する加圧モータ３１ｍの初期位置を設定しておく。
【００４４】
更に表紙等が搬送されてきたときは、前記の楕円形カム３１ｂの長径側先端部が上向き、楕円形カム９１ｂは長径側先端部がそれより９０度右向きに位置から、それぞれ９０度左向き、即ち、楕円形カム３１ｂの長径部が左向き、楕円形カム９１ｂの長径部が上向きとなるように設定する（図１４（Ｂ））。
【００４５】
以上のような楕円形カム３１ｂ及び９１ｂの位置設定により、楕円形カム３１ｂの高さが最高となる位置と最低となる位置で、楕円形カム９１ｂの高さは最低となり、楕円形カム３１ｂの高さが中間位置をとるとき、楕円形カム９１ｂの高さは最高となる。
【００４６】
次に、図１５のフロー図を参照して、図１４の加圧調整機構による加圧調整処理を説明する。
ユーザーにより画像形成装置の図示しない操作パネルから画像形成処理の指示が行われると、制御部はこの処理を開始すると共に加圧調整処理を開始し、給紙トレイ９から転写紙を給紙する。このとき、楕円形カム３１ｂ及び９１ｂは、加圧モータ３１ｍが正転して定着ローラ２１と加圧ローラ２３は接触状態、可動補助ローラ５１と固定補助ローラ５２は離間状態となる位置関係になっている。そして給紙された転写紙が、ユーザーによる図示しない操作パネルから設定された表紙等か、をＣＰＵ４１で判断し（Ｓ５１）、表紙等の場合においては（Ｓ５１，ＹＥＳ）、加圧モータ３１ｍを逆転させる（Ｓ５２）。加圧モータ３１ｍの逆転により、楕円形カム３１ｂの短径側先端部が逆Ｌ字形ブラケット３１ｃの上側水平部と係合するので、逆Ｌ字形ブラケット３１ｃは、ピンＴをガイドとして前記側板に沿って下方に移動する。逆Ｌ字形ブラケット３１ｃが下方に移動すればスプリング３２の付勢力が弱まり、加圧レバー３３の一端が他端を回転中心として下方へ引き下げられるので、加圧ローラ２３の回転軸は押し下げられ、加圧ローラ２３を定着ローラ２１から離間する。即ち、図１４（Ｂ）に示した定着ローラ２１と加圧ローラ２３は離間状態、可動補助ローラ５１と固定補助ローラ５２は接触状態の位置関係になる。そこでＣＰＵ４１は、この位置関係に到達したか否かをチェックし（Ｓ５３）、到達したと判断したとき（Ｓ５３，ＹＥＳ）、加圧モータ３１ｍの駆動を停止する（Ｓ５４）。この状態でＣＰＵ４１は、表紙等が排紙センサ１３を通過したか否かをチェックし、通過した場合は、加圧モータ３１ｍを正転させ、最初の定着ローラ２１と加圧ローラ２３は接触状態、可動補助ローラ５１と固定補助ローラ５２は離間状態の位置関係（図１４（Ａ））に戻す処理を開始する（Ｓ５６）。そしてこの位置関係に到達したか否かをチェックし（Ｓ５７）、到達した場合においては（Ｓ５７，ＹＥＳ）、加圧モータ３１ｍの正転を停止し（Ｓ５８）、定着ローラ２１と加圧ローラ２３は接触状態、可動補助ローラ５１と固定補助ローラ５２は離間状態にする（Ｓ５９）。
表紙等でないと判断したときは（Ｓ５１，ＮＯ）、トナー画像を形成する通常の転写紙であるので、選択された転写紙の種類と条件に見合った最適の定着加圧力を設定してこの処理を終了する。
【００４７】
この処理を行っているとき、搬送される転写紙のジャムが発生することがある。ジャム発生時には、ユーザーは画像形成装置の図示しない操作パネルからに指示により、加圧モータ３１ｍを、楕円形カム３１ｂの長径側先端部が下方を向くように正転又逆転駆動する。このように駆動されることにより楕円形カム３１ｂ、９１ｂはそれぞれの逆Ｌ字形ブラケット３１ｃ、９１ｃが最も下がった位置で係合するので（図１４（Ｃ）参照）、定着ローラ２１と加圧ローラ２３、及び可動補助ローラ５１と固定補助ローラ５２とも離間状態となりジャム紙の除去を行うことができる。
【００４８】
本実施形態によれば、補助ローラの接離動作のために新たな駆動装置を設けることなく定着ローラ２１と加圧ローラ２３の間を離間状態とすると可動補助ローラ５１と固定補助ローラ５２は接触状態となり、さらに一定の定着ローラ２１と加圧ローラ２３の離間距離を超えて離間すると可動補助ローラ５１と固定補助ローラ５２が再び離間状態とすることができるので、容易にジャム紙の除去を行うことができる。
【００４９】
前記した各実施形態は、定着ローラと加圧ローラからなる定着ユニットについて記載しているが、定着ユニットは定着ベルトを使用する形式のものであってもよい。
図１６は、定着ベルトを使用した定着ユニットの断面概略構成図で、図中、６１は定着ローラ２１に相当する定着ベルトであり、その一部に熱源２２、温度検知手段２４等を備えている。従って、定着ベルト６１を定着ローラ２１と見なすことにより実施形態１から実施形態６で述べた接離動作と同じ接離動作を行うことができる。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１，４，５の発明に対応する効果：　トナー像が転写されたシート材を加熱部材と該加熱部材に接触する部材間で所定の圧力で加圧定着して、搬送し、トナー像をシート材に熱定着する画像形成装置において、トナー画像が転写されたシート材であるとき、加熱部材に対する接触部材を加圧状態とし、トナー画像を転写しないシート材であるときとき、加熱部材に対する接触部材を離間状態とするので、複写処理を行わないトナー画像を転写しない被転写シート材を搬送するときは、加熱部材の熱が奪われることがなくなる。従って、加熱部材の与熱量が少なくてもよくなり熱源の容量が小さくて済むので、画像形成装置の立ち上がりを早くすることができる。
請求項２の発明に対応する効果：　加熱部材に対する接触部材の加圧を弱めて搬送するので、接触部材を介して散逸する加熱部材の熱量を最小限にすることができる。
請求項３の発明に対応する効果：　安定した搬送品質を確保しつつ定着の必要のない表紙等に奪われる熱量を減少させ、加熱部材の温度低下による定着不良の発生や生産性の低下を減少させることができる。
請求項６の発明に対応する効果：　容易にジャム紙の除去を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が実施される定着ユニットを備えた画像形成装置の全体概略構成図である。
【図２】本発明が実施される定着ユニットの概念図である。
【図３】加圧ローラの加圧力を調整する加圧調整機構の概念図である。
【図４】他の加圧調整機構の概念図である。
【図５】更に他の加圧調整機構の概念図である。
【図６】本発明が実施される画像形成装置の制御部の概略ブロック構成図である。
【図７】本発明の実施形態に係る定着ユニットにおける加圧調整処理のフロー図である。
【図８】本発明の実施形態に係る定着ユニットにおける加圧調整処理のフロー図である。
【図９】本発明の実施形態に係る定着ユニットにおける加圧調整処理のフロー図である。
【図１０】補助ローラを有する定着ユニットの断面概略構成図である。
【図１１】図１０の定着ユニットにおける加圧調整処理のフロー図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る定着ユニットの加圧調整機構の概念図である。
【図１３】図１２の加圧調整機構による加圧調整処理のフロー図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る定着ユニットの加圧調整機構の概念図である。
【図１５】図１４の加圧調整機構による加圧調整処理のフロー図である。
【図１６】定着ベルトを使用した定着ユニットの断面概略構成図である。
【符号の説明】
１・・・・感光ドラム、２・・・・帯電チャージャ、３・・・・光書き込みユニット、４・・・・現像ユニット、５・・・・転写チャージャ、６・・・・分離チャージャ、７・・・・レジストローラ７、８・・・・定着ユニット、９・・・・給紙トレイ、１０・・・・排紙ローラ、１１・・・・給紙センサ、１２・・・・レジストセンサ、１３・・・・排紙センサ、１４・・・・給紙トレイ。

Claims

トナー像が転写されたシート材を加熱部材と該加熱部材に接触する部材間で所定の圧力で加圧定着して、搬送し、トナー像をシート材に熱定着する画像形成装置において、シート材の有無を検出する手段を有し、該検出手段がシート材を検出したとき、該シート材を加熱部材に対する接触部材で加圧、搬送し、シート材を検出しないとき、加熱部材から接触部材を離間する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
トナー像が転写されたシート材を加熱部材と該加熱部材に接触する部材間で所定の圧力で加圧定着して、搬送し、トナー像が転写されないシート材を加熱部材と該加熱部材に接触する部材間で搬送のみ行う画像形成装置において、トナー像を転写しないシート材が搬送されたとき、加熱部材に対する接触部材の加圧を弱めて該シート材の搬送のみを行うために加圧調整手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
トナー像が転写されたシート材を加熱部材と該加熱部材に接触する部材間で所定の圧力で加圧定着して、搬送し、トナー像が転写されないシート材を加熱部材と該加熱部材に接触する部材間で搬送のみ行う画像形成装置において、トナー像を転写しないシート材が搬送されたとき、前記接触手段を離間する手段及びトナー像を転写しないシート材を搬送するための補助搬送手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項２記載の画像形成装置において、トナー像を転写しないシート材が加熱部材と該加熱部材に接触する部材間を通過するときのみ加圧調整手段により接触部材を加圧し搬送のみを行い、前記部材間通過後に加熱部材から接触部材を離間する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項４記載の画像形成装置において、トナー像を転写しないシート材が加熱部材と該加熱部材に接触する部材間を通過する時間を計測する手段を備え、前記計測手段が計測した時間中、加圧調整手段により接触部材を加圧し、搬送のみを行うことを特徴とする画像形成装置。
請求項２乃至５記載の画像形成装置において、前記加熱部材の接触部材及び前記補助搬送手段を同時に離間する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。