JP2007309982A

JP2007309982A - 画像定着装置

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Publication number: JP2007309982A
Application number: JP2006136359A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Tsujino; 浩道辻野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-05-16
Filing date: 2006-05-16
Publication date: 2007-11-29

Abstract

【課題】定着画像の品質、ジャム処理時の操作性、視認性を低下させたり、装置の寿命に影響を及ぼすことなく、定着器の巻き付を検知することができる画像定着装置を提供することを目的とする。
【解決手段】トナー像が形成された記録材を定着する為の回転体４１ａと、前記回転体に圧接してニップ部を形成する加圧回転体４１ｂと、前記回転体及び前記加圧回転体を回転駆動する回転駆動手段４７と、前記回転体と前記加圧回転体を接離可能にする為の着脱駆動手段４６と、前記回転駆動手段の駆動力を検知する駆動力検知手段と、を有し、前記ニップ部で記録材を挟持搬送して記録材上の画像を定着する画像定着装置４０であって、前記駆動力検知手段が検知した回転駆動力によって、前記定着装置内にある記録材を検知する為の巻き付き検知手段を有することを特徴とする画像定着装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真プロセス方式を用いた複写機或いはプリンター等の画像形成装置に於いて、記録材（以下、転写材と記す）上に形成したトナー画像を転写材上に加熱定着する画像定着装置に関する。

複写機、プリンター等の画像形成装置は、画像形成部と、この画像形成部で転写材上に形成したトナー画像を転写材上に加熱定着する画像定着装置（以下、定着装置と記す）とを有している。

定着装置としては、例えば互いに圧接・回転している定着ローラと加圧ローラとの圧接部（ニップ部）で転写材を挟持搬送しながら熱と圧力を加えることによりトナー画像を転写材上に溶融定着させる熱ローラ定着方式のものが知られている。

一般的な定着装置について図１１を用いて説明する。

図１１に於いて、転写材Ｐは図のＸ方向に搬送される。転写材Ｐが定着入口センサ７３を通過すると、転写材Ｐが定着装置内に搬送されてきたと認識する。そのまま搬送は継続され、定着ローラ７１と加圧ローラ７２によって形成されるニップ部に進入する。進入した記録材Ｐ上に形成されたトナー画像は定着ニップ部を通過しながら、定着ローラ７１に内蔵されたヒータによって過熱され、加圧されながら定着される。画像が定着された転写材Ｐは定着ローラ７１と加圧ローラ７２の下流に配置された内排紙センサ７４を通過することで、定着装置からの排出を認識され、やがては画像形成装置機外に排出される。

この様な定着装置に於いて、トナー画像が定着ニップ部を通過しながら定着される際に、転写材が定着ローラ又は加圧ローラに貼り付いてしまうことがしばしば発生する。

通常は、内排紙センサ７４が所定時間を経過してもオンされない為、内排紙センサオン信号遅延として定着装置内に転写材があることを示すジャムが検出される。しかしその後、ユーザによって転写材を取り除くためのジャム処理がされる筈が、特にローラに貼り付いてしまった紙などは取り忘れてしまうことが考えられる。その場合、ユーザがジャム処理を行う為に、装置のカバー（ドア）を開閉すると、センサにまたがらずに定着部にある（残された）転写材は、内排紙センサ７４も定着入口センサ７３もオンさせない為、画像記録装置は転写材が定着装置にあることを認識せず、そのまま放置され、装置の性能の低化や紙搬送不良などの問題を招くことがあった。その為、定着部での巻き付きを検知する為の巻き付き検出装置などが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

一方、定着装置においては、近年、画像形成装置の出力高速化のために、プロセススピードも高速化が必要になってきているため、より広いニップ幅（ニップ部の幅）が必要とされる傾向がある。そこで、定着ローラや加圧ローラ、又は両方を無端ベルトに置き換えて広いニップ幅を確保するベルト定着方式が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

この方式によると、同等の大きさの熱ローラ定着方式と比べ、大幅にニップ幅を確保できるなどのメリットがある。その反面、定着ベルトや加圧ベルトの上流側に配置される定着入口センサと、下流側に配置される内排紙センサの距離が大きくなる。その結果、特に転写材のサイズが小さい時などに、定着部での巻き付きが発生した後のジャム処理で取り忘れられた転写材をセンサで検知できなくなるという不具合の発生頻度が増加する。その為、特許文献１や特許文献２で提案されている巻き付き検出装置が重要となってきている。
特開２００２−３２３８２４号公報特開２００３−０８１５２３号公報特開２００４−１１７５１８号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２で提案されている巻き付き検出装置については、巻き付きを検出する為の部材が定着のローラ部分に当接することによりローラが傷つき、定着された画像に影響が出たり、定着装置の寿命を早めたりする可能性がある。

また、このような部材がある為、余計にジャムの頻度が増え、信頼性を落としたり、この部材が障害となって、ジャム処理性、視認性を低化させることもある。

そこで、本発明は、定着画像の品質、ジャム処理時の操作性、視認性を低下させたり、装置の寿命に影響を及ぼすことなく、定着器の巻き付を検知することができる画像定着装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述の目的を達成するため、以下（１）〜（２）の構成を備えるものである。

（１）トナー像が形成された記録材を定着する為の回転体と、
前記回転体に圧接してニップ部を形成する加圧回転体と、
前記回転体及び前記加圧回転体を回転駆動する回転駆動手段と、
前記回転体と前記加圧回転体を接離可能にする為の着脱駆動手段と、
前記回転駆動手段の駆動力を検知する駆動力検知手段と、を有し、
前記ニップ部で記録材を挟持搬送して記録材上の画像を定着する画像定着装置であって、
前記回転体と前記加圧回転体とを離間させた状態の時の回転駆動力を前記駆動力検知手段によって検知し、この検知結果に基づいて、前記回転体と加圧回転体とで構成される回転領域で生ずるジャム状態の記録材の有無を検知するジャム検知手段を有することを特徴とする画像定着装置。

（２）少なくとも一つの記録材を検知するセンサ手段を有し、
前記ジャム検知手段が前記回転体と加圧回転体とで構成される回転領域で生ずるジャム状態の記録材を検知する時期は、前記センサ手段によって前記ジャム状態にある記録材が検知されない場合であり、前記回転駆動手段によって、前記回転体及び前記加圧回転体を回転駆動させて前記駆動力検知手段により検知することを特徴とする前記（１）記載の画像定着装置。

本発明によれば、定着器内に巻きつきを検知する為の部材を新たに設けることなく、定着装置内にある転写材を検知することが可能である。その結果、巻き付きを検出する為の部材が定着のローラ部分に当接することでローラが傷つき、定着された画像に影響が出たり、定着装置の寿命を早めたりすることなく、信頼性が高く、ジャム処理時の操作性、視認性がよい画像定着装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

図２は、本発明に係る画像定着装置を搭載できる画像形成装置の一例の全体構成図である。

図２に示す画像形成装置は、複数の画像形成部を並列に配し、且つ中間転写方式を採用した電子写真プロセス利用のカラー複写機であり、画像読取部１Ｒと、画像出力部１Ｐとを有する。画像読取部１Ｒは、原稿画像を光学的に読み取り、電気信号に変換して画像出力部１Ｐに送信する。画像出力部１Ｐは、４つの画像形成部１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）と、給紙ユニット２０と、中間転写ユニット３０と、画像加熱定着装置としての定着ユニット４０とを有する。さらに、クリーニングユニット５０と、クリーニングブレード７０と、フォトセンサ６０と、制御手段としての制御ユニット８０とを有する。

更に、個々のユニットについて詳しく説明する。

（１）画像形成部の構成
各画像形成部１０ａ〜１０ｄは同じ構成とされている。各画像形成部１０ａ〜１０ｄでは、第一の像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下、感光体ドラムと記す）１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが回転自在に軸支され、矢印方向に回転駆動される。各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向して、その回転方向に一次帯電器１２ａ〜１２ｄと、光学系１３ａ〜１３ｄと、折り返しミラー１６ａ〜１６ｄと、現像装置１４ａ〜１４ｄと、クリーニング装置１５ａ〜１５ｄが、それぞれ配置されている。

一次帯電器１２ａ〜１２ｄにおいて感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次に、光学系１３ａ〜１３ｄにより、画像読取部１Ｒからの記録画像読取信号に応じて変調した例えばレーザビームなどの光線ａ〜ｄを折り返しミラー１６ａ〜１６ｄを介して感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光することで、そこに静電潜像を形成する。

更に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった４色の現像剤（以下、「トナー」という）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによって上記静電潜像を顕像化する。顕像化された可視画像を一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄにて中間転写ユニット３０を構成する第二の像担持体としてのベルト状の中間転写体、即ち、中間転写ベルト３１に転写する。中間転写ユニット３０については、後で詳述する。

画像転写領域Ｔａ〜Ｔｄの下流側では、クリーニング装置１５ａ〜１５ｄにより中間転写ベルト３１に転写されずに感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーを掻き落としてドラム表面の清掃を行う。

以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。

給紙ユニット２０は、転写材としての転写材Ｐを収納するためのカセット２１と、このカセットより転写材を一枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２とを有する。また、ピックアップローラ２２から送り出された転写材Ｐを更に搬送するための給紙ローラ対２３と、給紙ガイド２４とを有する。そして、各画像形成部１０ａ〜１０ｄの画像形成タイミングに合わせて転写材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り出すためのレジストローラ２５を有する。

中間転写ユニット３０について詳細に説明する。中間転写ベルト３１は、中間転写ベルト駆動用の駆動ローラ３２と、ばね（図示せず）の付勢によって中間転写ベルトに適度なテンションを与える従動ローラ３３と、二次転写対向ローラ３４とに緊張状態に張設巻回されている。又、駆動ローラ３２と従動ローラ３３の間に一次転写平面Ａが形成される。中間転写ベルト３１としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）などが用いられる。駆動ローラ３２は、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタン又はクロロプレン）をコーティングしてベルトとのスリップを防いでいる。駆動ローラ３２は、パルスモータ（不図示）によって回転駆動される。

各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１が対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄには、中間転写ベルト３１の裏に一次転写用帯電器３５ａ〜３５ｄが配置されている。一方、二次転写対向ローラ３４に対向して二次転写ローラ３６が配置され、中間転写ベルト３１とのニップ部によって二次転写領域Ｔｅを形成する。二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１に対して適度な圧力で加圧されている。

また、中間転写ベルト３１の二次転写領域Ｔｅの下流には中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニングユニット５５が配置される。クリーニングユニット５５は、中間転写ベルト３１上のトナーを除去するためのクリーニングブレード５６と、廃トナーを収納する廃トナーボックス５７とを備えている。

また、中間転写ベルト３１の二次転写領域Ｔｅとクリーニングユニット５５との間には、クリーニングブレード７０と、このクリーニングブレードを転写ベルト３１から着脱するためのパルスモータ（不図示）が備えられている。このクリーニングブレード７０も転写ベルト３１上のトナーを除去するためのものである。

更に、定着ユニット４０のニップ部Ｎへ転写材Ｐを導くためのガイド２６と、定着ユニットから排出されてきた転写材を装置外部に導き出すための内排紙ローラ２７及び外排紙ローラ２８と、装置外部に導き出された転写材を積載する排紙トレイ２９などを備える。

次に、上記カラー複写機の動作について説明する。

制御ユニットは、詳細は後述するが、上記各ユニット内の機構の動作を制御するためのＣＰＵ、レジストレーション補正回路や、モータドライバ部などを有している。ＣＰＵにより画像形成動作開始信号が発せられると、選択された用紙サイズなどにより選択された給紙段から給紙動作を開始する。

例えば上段の給紙段から給紙された場合について説明すると、図２にて、先ず、ピックアップローラ２２により、カセット２１から転写材Ｐが一枚ずつ送り出される。そして、給紙ローラ対２３によって転写材Ｐが給紙ガイド２４の間を案内されてレジストローラ２５まで搬送される。その時レジストローラ２５は停止されており、転写材Ｐの先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部１０ａ〜１０ｄが画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ２５は回転を始める。この回転時期は、転写材Ｐと画像形成部１０ａ〜１０ｄより中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー画像とが二次転写領域Ｔｅにおいて一致するようにそのタイミングが設定されている。

一方、画像形成部１０ａ〜１０ｄでは、画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスにより中間転写ベルト３１の回転方向において一番上流にある感光体ドラム１１ｄ上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト３１に一次転写する。すなわち、一次転写用帯電器３５ｄに高電圧を印加することによって感光体ドラム１１ｄ上のトナー画像を一次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１に一次転写する。一次転写されたトナー画像は次の一次転写領域Ｔｃまで搬送される。そこでは各画像形成部間をトナー画像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて、その次のトナー画像が転写される。以下も同様の工程が繰り返され、結局４色のトナー画像が中間転写ベルト３１上において一次転写される。

その後、転写材Ｐが二次転写領域Ｔｅに進入し、中間転写ベルト３１に接触すると、転写材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に高電圧を印加する。これにより、前述したプロセスにより中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー画像が転写材Ｐの表面に転写される。その後、転写材Ｐは搬送ガイド２６によって定着ユニット４０のニップ部Ｎまで正確に案内される。

定着ユニット４０において転写材Ｐはニップ部Ｎで挟持搬送され、その搬送過程で熱と圧力によってトナー画像が転写材表面に定着される。

定着ユニット４０のニップ部Ｎを出た転写材Ｐは内外排紙ローラ２７、２８により搬送され、排紙トレイ２９上に積載される。

（２）制御ユニットの構成
次に、図３に本装置の制御ユニットのブロック図を示す。

本装置は全て、制御ユニット１００によって統括的にコントロールされている。制御ユニット１００は、本装置内の各負荷の駆動、センサ類の情報収集解析、そして操作部１０２即ちユーザインターフェースとのデータの交換の役割を担っている。

制御ユニット１００は、上述した役割を担うため、ＣＰＵ１０１ａを搭載し、ＣＰＵ１０１ａは、同様に制御ユニット１００に搭載したＲＯＭ１０１ｃに格納されたプログラムにより、予め決められた画像形成シーケンスに纏わる様々なシーケンスを実行する。またその際、一次的又は恒久的に保存することが必要な書き換え可能なデータを格納するために、ＲＡＭ１０１ｄも搭載している。ＲＡＭ１０１ｄには、例えば高圧制御部１０５への高圧設定値、後述する各種データ、操作部１０２からの画像形成指令情報など以外にも、後述する定着回転モータの回転駆動力を保存する。

操作部１０２とは、ユーザにより設定された複写倍率、濃度設定値などの情報を得ることに加えて、画像形成装置の状態、例えば画像形成枚数や画像形成中か否かの情報、ジャムの発生やその箇所等をユーザに示すためのデータを送出している。

本装置は、装置内部の各所にモータ、クラッチ／ソレノイド等のＤＣ負荷及び、フォトインターラプターやマイクロスイッチ等のセンサを配置している。つまり、モータの駆動や各ＤＣ負荷を適宜駆動させることで、転写材の搬送や各ユニットの駆動を行っており、その動作を監視しているものが各種センサである。

そこで制御ユニット１００は、各種センサ類１１４からの信号をもとに、モータ制御部１０７により各モータ１１２をコントロールさせると同時に、ＤＣ負荷制御部１０８により、クラッチ／ソレノイド１１３を動作させて画像形成動作を円滑に進めている。定着回転モータや着脱モータも、このモータ制御部１０７によって制御される。また、高圧制御部１０５から各種高圧制御信号を高圧ユニット１０６に送出し、高圧ユニット１０６は各種帯電器である一次帯電器、転写帯電器、及び現像器内の現像ローラに適切な高圧を印可させている。更に定着ローラには、それぞれローラを加熱するためのヒータ１１１が内蔵されており、その各ヒータはＡＣドライバ１１０によってＯＮ／ＯＦＦ制御されている。またこの際、各定着ローラにはその温度を測定するためのサーミスタ１０４が設けられ、Ａ／Ｄ１０３によって、各定着ローラの温度変化に応じたサーミスタ１０４の抵抗値変化を電圧値に変換した後、デジタル値として制御ユニット１００に入力される。この温度データをもとに前述のＡＣドライバ１１０を制御することになる。

（３）定着ユニットの構成
図４は定着ユニット４０の横断側面図である。

定着ユニット４０は、定着器に搬送されてくるトナー像ｔが形成されたシートＰを加熱する為の回転体である上ベルトユニット４１ａと、シートＰを狭持するように配置された下ベルトユニット４１ｂで構成される。そして、各ベルトユニット４１ａ、４１ｂはそれぞれ可撓性のエンドレスの定着ベルト（以下、ベルトと記す。）４２ａ、４２ｂを有する。このベルト４２ａ、４２ｂは駆動ローラ４３ａ、４３ｂと従動ローラ４４ａ、４４ｂに緊張状態に張架されている。

上駆動ローラ４３ａ及び下駆動ローラ４３ｂには、駆動手段としての定着回転モータ４７が連結されている。

また、各ベルトユニット４１ａ、４１ｂには、加圧パッド４５ａ、４５ｂを備えている。各加圧パッド４５は各ベルトユニットの駆動ローラ４３、従動ローラ４４に対して固定されている。その為、図４に示すように、下ベルトユニットが着状態にある時、この加圧パッド４５と駆動ローラ４３によって、ニップ部Ｎを形成することができ、このニップ部Ｎに於いて、上下のベルト４２ａ、４２ｂを介してシートＰを加圧狭持することができる。また、この加圧パッド４５とベルト４２の間にはオイルが塗布されている。これには、加圧パッド４５とベルト４２の摺動抵抗を小さくし、定着回転モータ４７にかかる回転駆動トルクを小さくしたり、ベルトに係る張力を小さくさせてベルトの寿命を延ばすなどの効果がある。

上ベルトユニット４１ａの駆動ローラ４３ａ及び従動ローラ４４ａの内部には加熱手段として、不図示のハロゲンランプヒータ（以下、ヒータと記す）が配置されている。シートＰがニップ部Ｎを通過する際に、ベルトを介してシートＰ上のトナー像ｔを加熱し、加熱定着することができる。

上ベルトユニット４１ａ及び下ベルトユニット４１ｂには着脱モータ４６が連結され、各ベルトユニットが回動するように構成されている。各ベルトユニットが回動すると、上ベルト４２ａと下ベルト４２ｂは離間し、脱状態になる。従って、ニップ部Ｎはなくなり、シートＰに対する拘束力は無くなる。

また、定着ユニット４０には、上ベルトユニット４１ａを覆うように上カバー５１ａ、下ベルトユニット４１ｂを覆うように下カバー５１ｂがある。これらは、固定されている為、ベルトユニットが脱状態になると、カバーとベルトとのクリアランスは小さくなる。

更に、下流側には、内排紙ローラ対５０があり、上下のベルトユニット間から排出されてくるシートＰの排出をアシストしている。この内排紙ローラ対はそれぞれ、上ベルトユニット４１ａ、下ベルトユニット４１ｂに固定されており、ベルトユニットが脱状態になると、内排紙ローラ対５０は離間する。

また、シートを検知するセンサとしては、上流側に定着入口センサ４８、下流側に内排紙センサ４９が設けられている。定着入口センサ４８はシートＰが定着ユニットに進入されてくることを検知し、内排紙センサ４９はシートＰが定着ユニットから排出されることを検知する。

（４）画像形成装置及び定着ユニットの動作
上記定着ユニット４０では、画像形成動作開始信号が発せられると、制御ユニット１００によって制御される。

図５は定着ユニット４０の動作を示す動作フローである。

先ず、制御ユニット１００は、画像形成装置が起動されると定着ユニット内のヒータをオンさせて定着ユニットの温調をスタートする（Ｓ１０１）。続いて、定着回転モータの駆動もスタートさせる（Ｓ１０２）。定着ユニットの温度が所定温度に達すると（Ｓ１０３）、プリント動作を行う（Ｓ１０４）。プリント動作中においても定着ユニットの温度が一定温度となるように温調制御は継続されている。画像形成装置で設定されたジョブのコピーやプリントの一連の動作が終了すると、続いて定着巻き付きを検知する為の動作を行う（Ｓ１０５）。定着巻き付き検知動作制御に関しては後に詳細を記す。この動作が終了すると、定着器のヒータをオフすることで定着器の温調を停止させ（Ｓ１０６）、定着回転モータの駆動も停止させる（Ｓ１０７）。

（５）定着巻き付き検知動作
定着巻き付き検知動作について、図１、図６の巻き付きが発生した時の状態を示す定着ユニットの横断側面図と、図７の定着巻き付き検知動作制御を示すフローチャートを用いて説明する。

先ずは、図１及び図６で定着巻き付きについて説明する。

トナー画像が形成されたシートが定着ニップ部Ｎを通過しながら定着され、シート先端がニップ部Ｎから排出される時、シートがカールしていたりすると、内排紙ローラ対５０にシートが進入出来ない場合が発生する。シート先端が下流に進まないのに、上流側ではシート搬送をしている為、ベルトユニットと内排紙ローラ対５０の間でシートのループができ、座屈する。このループ部をベルトが摩擦力でベルトとカバーの間にシートをもぐり込ませてしまう。図１では下ベルト４２ｂと下ガイド５１ｂの間にもぐり込んだ状態を示している。これは、ループのでき方によって、上ベルト側でも起こり得る。

シートが定着入口センサ４８をオンしてから所定距離だけ搬送すると内排紙センサ４９をオンする筈であるが、所定距離だけ搬送しても内排紙センサ４９がオンしない為、内排紙センサ遅延ジャムとして定着回転駆動を停止させる。この際、ジャムを検知するまでの余裕を取るのが通常である為、ジャムが実際に発生してから定着ベルトの回転が停止するまでには、更に時間がかかり、シートは更に奥まったところにもぐり込んでしまう。この様な状態では、定着入口センサ４８も内排紙センサ４９もシートを検知することが出来ないために、制御ユニットは、センサからの出力信号だけでは定着ユニット内にシートがあることを認識できない。

図１は本実施例の定着ユニットで、定着巻き付きが発生し、内排紙センサの遅延ジャムを検知して定着回転モータ４７が停止し、着脱モータ４６によって脱状態にしたことを示す図である。定着部でジャムが発生した時、脱状態にすることによって、定着部の視認性を良くすると同時に、ジャム処理に対する操作性も良くすることが出来る。

また、脱状態にすることによって、図１の例では、下ベルト４２ｂと下ガイド５１ｂとの隙間が小さくなり、座屈したシートを押さえつけつぶすことができる。この状態で定着回転モータ４７を駆動すると、このシートが負荷になって、シートが無い時と比べて、回転駆動力がより大きなものとなる。

次に、図７を用いてで本実施例が巻き付きを検知する為の動作制御を説明する。

先ずは、内排紙センサのジャムを検知した時、定着ユニットが脱状態であるか着状態であるかを検知し、着状態であれば、着脱モータを駆動して脱状態にする（Ｓ２０１）。尚、このステップを終えて脱状態にした時の断面図が図１である。脱状態にすることで、上述のようにシートをつぶし、シートとベルトとの摺動負荷を大きくした状態で、定着回転モータ４７を駆動させて、その時の電流値から回転駆動力を検知する（Ｓ２０２）。検知した回転駆動力は、その都度、制御ユニット内にあるメモリに記憶される。続いて、検知した回転駆動力をもとに定着器にシートが巻き付いているか否かを判断する（Ｓ２０３）。この判断方法の詳細については後述する。巻き付いていると判断すると（Ｓ２０４）、定着部に巻き付きがあることをユーザに知らせる為にメッセージを出力する（Ｓ２０５）。

巻き付きの判断方法を図８を用いて説明する。

図８の横軸は、時間であり、定着ユニットを使用した時間を示している。縦軸は、定着回転モータに流れる電流値によって換算される回転駆動トルクである。図中に示されるドットはプリント動作終了時に、随時図７のＳ２０２で検知し、メモリ内に記憶した脱状態での回転駆動力である。定着ユニットが初期状態（例えば、工場から出荷された直後の状態）に於ける、着状態でのトルクは図中のＴｃ０で、脱状態でのトルクはＴｏ０で示される。これらの値もメモリ内に記憶格納されている。回転駆動トルクは定着ユニットの使用時間と相関があり、回転駆動トルクの検知を繰り返すことでそのトルク特性曲線を得ることが出来る。使用時間Ｔ２の時に検知された回転駆動トルクがＴｏ２であったとすると、前回検知された回転駆動トルクＴｏ１か、又はトルク特性曲線に対して、所定以上のトルク増加があった場合に、トルクの急激な変化があったと判断する。これによって、このトルクを検知した時の直前のジョブでシートの巻き付きが発生したと判断する。これにより、使用時間により変化する回転駆動トルクを基準に、脱状態にしたときのトルクの増加分（変化）を正確にしることが出来る為、より正確に定着器にシートが巻き付いているか否かを判断することが出来る。

また、この判断については、トルクの急激な変化を認識した時、制御ユニットのメモリに格納しているジャム履歴からその直前のジョブのジャム履歴を参照し、定着ユニットでのジャムが発生していた場合に、巻き付きが発生したと判断してもよい。更に正確な判断ができる。

内排紙センサの遅延ジャムを検知したときに、トルクの急激な変化を認識した時には、確実に巻き付きが発生したと判断してもよい。更に正確な判断ができる。

本実施例は巻き付きを検知する為の動作制御についての他の実施例である。

先ずは、図９の実施例２に係る画像形成装置及び定着ユニットの動作を示すフローチャートを用いて、定着ユニットの動作を説明する。

先ず、制御ユニット１００は、画像形成装置が起動されると定着ユニット内のヒータをオンさせて定着ユニットの温調をスタートする（Ｓ３０１）。続いて、定着回転モータの駆動もスタートさせる（Ｓ３０２）。定着ユニットの温度が所定温度に達すると（Ｓ３０３）、前回エラーによる中断をしていたかどうかを知る為のエラーフラグがオンしているかどうかを判別する（Ｓ３０４）。つまり、ヒータをオンさせる前にエラーが発生していたか否かを判断する。これは、ジャム（エラー）が発生して中断した場合で、巻き付きジャムをおこしている紙を取り除くのを忘れた場合でも確実に検出する為である。巻き付きジャムは、シート自体が直接、定着入口センサ４８や内排紙センサ４９で検出されないので、一度オフして次にオンしたときに、巻き付きジャムのシートの有無がわからなくなってしまう。このためエラーフラグを使用する。エラーフラグがオンしていると、定着巻き付き検知制御を行い、オンしていないとステップＳ３０６に進む。この時の定着巻き付き検知制御は実施例１で説明したものと同様である為省略する。巻き付き検知制御が終わると、次に、プリント動作を行う（Ｓ３０６）。画像形成装置で設定されたジョブのコピーやプリントの一連の動作が中断か又は終了すると、そのプリント動作の終了が正常終了したのかエラーやジャムによる中断かを判断する（Ｓ３０７）。

正常終了の場合は、そのまま、定着器のヒータをオフすることで定着器の温調を停止させ（Ｓ３０８）、定着回転モータの駆動も停止させる（Ｓ３０９）。

エラー時に於いては、そのエラーに応じた装置制御を行う（Ｓ３１０）が、続いてエラーフラグをオンさせて（Ｓ３１１）、次回起動時に、エラーで終了していたことを知ることが出来るようにする。ジャムと判断した場合には、ジャム時の装置制御処理に進む（Ｓ３１２）。

図１０の実施例２に係るジャム発生時の装置制御を示すフローチャートを用いてジャム時の装置制御処理について説明する。

ジャムを検知すると、先ずは、定着回転モータを停止し、定着ユニットのヒータをオフして温調を停止させる（Ｓ４０１）。次に、定着ユニットの着脱モータを駆動させて、脱状態にした（Ｓ４０２）後、ユーザにジャムが発生したことを知らせるべく、ジャムメッセージを出力する（Ｓ４０３）。本実施例では、定着ユニットを装着した定着搬送ユニットを画像形成装置から引き出して定着ユニット内のジャム処理を行うが、ジャム処理の為、一旦定着搬送ユニットが引き出され、再びセットされたことを検知する（Ｓ４０４）と次ステップに進む。この時点では未だジャムは解除されていない。次に定着搬送ユニットにある紙パスセンサをチェックする（Ｓ４０５）。紙パスセンサが一つでもオンしていると、シートの取り忘れがあるとしてメッセージを表示して、再び、定着搬送ユニットが引き出されるまで待つ。紙パスセンサが全てオフしていると、定着回転モータを駆動させて（Ｓ４０７）、脱状態での駆動トルクを検知し（Ｓ４０８）、定着ユニットに巻き付きがあるか否か判断する（Ｓ４０８）。この検知方法及び判断方法は先の実施例１と同様である。もし、この時、巻き付いていると判断すると（Ｓ４１０）、定着部に巻き付きがあることをユーザに知らせる為にメッセージを出力する（Ｓ４１１）。この時、ジャム表示はクリアして、アラームとして巻きつきの可能性があることを出力しても良い。巻き付きがないと判断するとジャムをクリアする。

この様にして、ジャムによってプリント動作が中断した時はそのジャムをクリアする前に定着の巻き付きを検知する為の動作を行う。そして、エラーの時は、復帰後の次のプリント動作前に巻き付き検知の為の動作を行うことによって、巻き付きが発生してから最短の時間で巻き付きを検知することが出来、装置に対するダメージを未然に防ぐことが出来る。また、定着器内に巻きつきを検知する為の部材を新たに設けることなく、定着装置内にある転写材を検知することが可能である。つまり、巻き付きを検出する為の部材が定着のローラ部分に当接することでローラが傷つき、定着された画像に影響が出たり、定着装置の寿命を早めたりすることなく、信頼性が高く、ジャム処理時の操作性、視認性がよい画像定着装置を提供することができる。

定着ユニットの巻き付き発生時の脱状態での横断側面図である。画像形成装置の全体構成図である。画像形成装置の制御ユニットのブロック図である。定着ユニットの横断側面図である。実施例１に係る画像形成装置及び定着ユニットの動作を示すフローチャートである。定着ユニットの巻き付き発生時の着状態での横断側面図である。実施例１に係る定着巻き付き検知制御を示すフローチャートである。本実施例に係る定着ユニットの巻き付き発生時のトルク特性を示すグラフである。実施例２に係る画像形成装置及び定着ユニットの動作を示すフローチャートである。実施例２に係るジャム発生時の装置制御を示すフローチャートである。従来例に係る定着ユニットの横断側面図である。

符号の説明

４０定着ユニット（画像定着装置に対応）
４１ａ上ベルトユニット（回転体に対応）
４１ｂ下ベルトユニット（加圧回転体に対応）
４２ａ上定着ベルト
４２ｂ下定着ベルト
４３ａ上駆動ローラ
４３ｂ下駆動ローラ
４４ａ上従動ローラ
４４ｂ下従動ローラ
４５ａ上加圧パッド
４５ｂ下加圧パッド
４６着脱モータ（着脱駆動手段に対応）
４７定着回転モータ（回転駆動手段に対応）
４９内排紙センサ
５０内排紙ローラ対
５１ａ上カバー
５１ｂ下カバー

Claims

トナー像が形成された記録材を定着する為の回転体と、
前記回転体に圧接してニップ部を形成する加圧回転体と、
前記回転体及び前記加圧回転体を回転駆動する回転駆動手段と、
前記回転体と前記加圧回転体を接離可能にする為の着脱駆動手段と、
前記回転駆動手段の駆動力を検知する駆動力検知手段と、を有し、
前記ニップ部で記録材を挟持搬送して記録材上の画像を定着する画像定着装置であって、
前記回転体と前記加圧回転体とを離間させた状態の時の回転駆動力を前記駆動力検知手段によって検知し、この検知結果に基づいて、前記回転体と加圧回転体とで構成される回転領域で生ずるジャム状態の記録材の有無を検知するジャム検知手段を有することを特徴とする画像定着装置。
少なくとも一つの記録材を検知するセンサ手段を有し、
前記ジャム検知手段が前記回転体と加圧回転体とで構成される回転領域で生ずるジャム状態の記録材を検知する時期は、前記センサ手段によって前記ジャム状態にある記録材が検知されない場合であり、前記回転駆動手段によって、前記回転体及び前記加圧回転体を回転駆動させて前記駆動力検知手段により検知することを特徴とする請求項１記載の画像定着装置。