JP2009265331A - 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】詰まった記録紙をより良好に取り除くことができる定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】定着部に詰まった記録紙Ｐを引っ張って取り除こうとしたときに生じる外力により加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２が回転した場合に、その回転の検知に基づいて、モータを駆動させて加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２を回転させる。これにより、ユーザが詰まった記録紙Ｐを引っ張って取り除こうとした場合であっても、駆動系の負荷により記録紙Ｐが破れるのを防止することができるので、詰まった記録紙Ｐをより良好に取り除くことができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、所定の温度に加熱される加熱ローラと、当該加熱ローラに対して所定の圧力で接する加圧ローラとを備え、上記加熱ローラ及び上記加圧ローラの間にトナーが転写された記録紙を通過させることにより、上記トナーを定着させるための定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。

プリンタ又は複写機などの画像形成装置として、感光体の表面に形成された静電潜像をトナーで現像することによりトナー像を形成し、当該トナー像を記録紙に転写することにより画像を形成する構成が知られている。トナー像が転写された記録紙は、所定の温度に加熱される加熱ローラと、当該加熱ローラに対して所定の圧力で接する加圧ローラとを備えた定着部へと搬送される。これらの加熱ローラと加圧ローラの間を記録紙が通過することにより、記録紙上のトナーが定着されるようになっている。

通常、加熱ローラには、ギア等の連結機構を介してモータが連結されており、当該モータの駆動により加熱ローラを回転させることができるとともに、当該加熱ローラに接している加圧ローラも回転させることができる。一方、モータが駆動していないときには、連結機構又はモータなどの駆動系の負荷に起因して、加熱ローラ及び加圧ローラが回転しにくい状態となっている。そのため、定着部で記録紙が詰まった場合に、詰まった記録紙を引っ張ることにより加熱ローラ及び加圧ローラを回転させて記録紙を取り除くことは困難である。

加熱ローラ及び加圧ローラを回転させずに、詰まった記録紙を引き抜くことも考えられる。しかし、加熱ローラ及び加圧ローラは、互いに比較的高い圧力で接しているため、これらのローラを回転させることなく詰まった記録紙を取り除くのも困難である。

そこで、下記特許文献１では、加熱ローラ（定着ローラ）よりも下流側で記録紙の詰まりを検知した場合に、加熱ローラを画像形成時とは逆方向に駆動させるような技術が提案されている。また、下記特許文献２では、正転スイッチ又は逆転スイッチを押すことにより、そのスイッチに応じた方向に加熱ローラ（定着ローラ）を回転させるような技術が提案されている。

特開２００２−１８９３９８号公報 特開２００１−２６５１５４号公報

上記特許文献１のような技術では、加熱ローラが画像形成時とは逆方向に駆動されるため、詰まった記録紙の状態によっては、その記録紙を良好に取り除くことができない場合がある。すなわち、詰まった記録紙を取り除く場合には、その詰まった記録紙の状態に応じて、加熱ローラを画像形成時と同方向又は逆方向のいずれか適した方向に回転させることが好ましい。

これに対して、上記特許文献２のような技術では、詰まった記録紙を取り除くのに適した加熱ローラの回転方向をユーザが判断し、その方向に回転するように正転スイッチ又は逆転スイッチを押すことにより、詰まった記録紙を取り除くことができる。しかしながら、ユーザが正転スイッチ又は逆転スイッチを押さずに、詰まった記録紙を引っ張って取り除こうとした場合には、駆動系の負荷により記録紙が破れ、その紙片が装置内に入り込むことによって、故障の原因になるおそれがある。また、ユーザが押すべきスイッチを誤り、詰まった記録紙を取り除くのに適した方向とは逆方向に加熱ローラを回転させた場合には、記録紙がかえって取り除きにくくなってしまうおそれがある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、詰まった記録紙をより良好に取り除くことができる定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

第１の本発明に係る定着装置は、所定の温度に加熱される加熱ローラと、当該加熱ローラに対して所定の圧力で接する加圧ローラとを備え、上記加熱ローラ及び上記加圧ローラの間にトナーが転写された記録紙を通過させることにより、上記トナーを定着させるための定着装置であって、上記加熱ローラ及び上記加圧ローラを回転させるために駆動される駆動部と、上記駆動部の駆動力とは異なる外力による上記加熱ローラ及び上記加圧ローラの回転を検知する回転検知部と、上記回転検知部の検知に基づいて上記駆動部を駆動させる駆動制御部とを備えたことを特徴とする。

このような構成によれば、駆動部の駆動力とは異なる外力により加熱ローラ及び加圧ローラが回転した場合に、その回転の検知に基づいて、駆動部を駆動させて加熱ローラ及び加圧ローラを回転させることができる。例えば、ユーザが詰まった記録紙を取り除くために当該記録紙を引っ張り、その外力により加熱ローラ及び加圧ローラが回転した場合には、その回転の検知に基づいて、自動的に加熱ローラ及び加圧ローラをさらに回転させることができる。したがって、ユーザが詰まった記録紙を引っ張って取り除こうとした場合であっても、駆動系の負荷により記録紙が破れるのを防止することができるので、詰まった記録紙をより良好に取り除くことができる。

第２の本発明に係る定着装置は、上記回転検知部は、上記加熱ローラ及び上記加圧ローラが回転する方向を検知可能であり、上記駆動制御部は、上記回転検知部により検知された方向に上記加熱ローラ及び上記加圧ローラが回転するように、上記駆動部を駆動させることを特徴とする。

このような構成によれば、駆動部の駆動力とは異なる外力により加熱ローラ及び加圧ローラが回転した場合に、その回転方向に加熱ローラ及び加圧ローラをさらに回転させることができる。すなわち、ユーザが詰まった記録紙を取り除くのに適した方向を判断し、その方向に記録紙を引っ張った場合には、その方向への加熱ローラ及び加圧ローラの回転をアシストすることができる。これにより、詰まった記録紙を取り除くのに適した方向とは逆方向に加熱ローラ及び加圧ローラが回転して、記録紙がかえって取り除きにくくなるのを効果的に防止することができるので、詰まった記録紙をより良好に取り除くことができる。

第３の本発明に係る画像形成装置は、感光体の表面に形成された静電潜像をトナーで現像することによりトナー像を形成し、当該トナー像を記録紙に転写することにより画像を形成する画像形成装置であって、上記記録紙に転写されたトナーを定着させるための定着部に、上記定着装置を備えたことを特徴とする。

このような構成によれば、第１又は第２の本発明に係る定着装置と同様の効果を奏する画像形成装置を提供することができる。

本発明によれば、駆動部の駆動力とは異なる外力により加熱ローラ及び加圧ローラが回転した場合に、その回転の検知に基づいて、駆動部を駆動させて加熱ローラ及び加圧ローラを回転させることにより、詰まった記録紙をより良好に取り除くことができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構成を示した断面図である。当該画像形成装置１は、外部から入力される画像データに基づく画像を記録紙に形成するためのプリンタであり、その外形が略直方体形状の本体ハウジング２により規定されている。本体ハウジング２内には、給紙部３、画像形成部４及び定着部５などが収容されている。

給紙部３は、記録紙を収容するための記録紙カセット３１を備えており、当該記録紙カセット３１内に設けられた支持板３２上に、記録紙を積層した状態で収容することができるようになっている。支持板３２は、その一端部に設けられた支軸３３を中心に回転可能となっており、支軸３３側とは反対側の端部が上方へ付勢されることにより、最上部の記録紙が給紙ローラ３４に対して押圧される。この状態で給紙ローラ３４が回転駆動されることにより、記録紙カセット３１内に収容されている記録紙が、本体ハウジング２の内部に形成されている搬送路６に１枚ずつ送り出される。

記録紙カセット３１から搬送路６に送り出された記録紙は、当該搬送路６を通って画像形成部４側へ搬送される。そして、記録紙は画像形成部４の直前で一旦停止され、画像形成部４により記録紙に画像を形成するタイミングに合わせて、レジストローラ７によって画像形成部４に送り出される。

画像形成部４は、感光体ドラム４１、帯電器４２、光書込みユニット４３、現像器４４、転写器４５及びクリーニング装置４６を備え、電子写真方式により記録紙に画像を形成する。円筒状の感光体ドラム４１の表面には感光体が形成されており、画像形成時には、回転駆動される感光体ドラム４１の表面が帯電器４２により一様に帯電される。光書込みユニット４３は、外部から入力される画像データなどに基づいて、ＬＥＤ(Light-Emitting Diode)又はレーザ光源から光を出力する。帯電器４２により一様に帯電された感光体ドラム４１の表面には、光書込みユニット４３から出力される光で露光されることにより、静電潜像が形成される。

静電潜像が形成された感光体ドラム４１の表面には、現像器４４から供給されるトナーが付着することによりトナー像が形成され、当該トナー像が転写器４５を用いて記録紙に転写される。転写後に感光体ドラム４１の表面に残留したトナーは、クリーニング装置４６により取り除かれる。転写器４５によりトナー像が転写された記録紙は、搬送路６を通って定着部５へ搬送される。

定着部５には、所定の温度に加熱される加熱ローラ５１と、当該加熱ローラ５１に対して所定の圧力で接する加圧ローラ５２とが備えられている。トナー像が転写された記録紙は、加熱ローラ５１と加圧ローラ５２の間を通過することによりトナーが定着された後、排出ローラ８を介して、本体ハウジング２の外部に形成された排出トレイ９上に排出される。

本体ハウジング２には、開閉可能な開閉カバー２２が取り付けられており、当該開閉カバー２２を開状態とすることにより、画像形成装置１内の各部のメンテナンスを行うことができるようになっている。上記メンテナンスの例としては、感光体ドラム４１の交換、又は、搬送路６内で詰まった記録紙の除去などを挙げることができる。

図２は、定着部５の具体的構成の一例を示した斜視図である。定着部５には、上述の加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２を備えた定着装置が配置されている。図１では、加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２が横方向に並べて配置された構成を図示したが、このような構成に限らず、例えば図２のように、加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２が縦方向に並べて配置された構成などであってもよい。

加熱ローラ５１は、円筒体からなり、その軸線方向に沿って延びる回転軸５３を中心に回転可能となっている。同様に、加圧ローラ５２は、円筒体からなり、その軸線方向に沿って延びる回転軸５４を中心に回転可能となっている。加熱ローラ５１の回転軸５３及び加圧ローラ５２の回転軸５４は、互いに平行に延びるように本体ハウジング２に取り付けられる。

加熱ローラ５１の回転軸５３には、１つ又は複数のギア５５を介して、モータ５６の駆動軸５７が連結されている。これにより、モータ５６の駆動力が、駆動軸５７及びギア５５を介して加熱ローラ５１に伝達され、当該加熱ローラ５１の回転に伴って加圧ローラ５２が回転するようになっている。すなわち、モータ５６は、加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２を回転させるために駆動される駆動部を構成している。ただし、このような構成に限らず、モータ５６の駆動力が加圧ローラ５２に伝達され、当該加圧ローラ５２の回転に伴って加熱ローラ５１が回転するような構成であってもよい。また、モータ５６の駆動力が、加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２の両方に伝達されるような構成であってもよい。

この例では、加熱ローラ５１の回転軸５３とモータ５６の駆動軸５７とが、奇数個（３個）のギア５５を介して連結されている。したがって、モータ５６の駆動に伴って駆動軸５７が回転した場合には、当該駆動軸５７の回転方向と同一の方向へ加熱ローラ５１が回転するようになっている。ただし、このような構成に限らず、ギア５５の数を偶数個とすることにより、モータ５６の駆動に伴う駆動軸５７の回転方向と、加熱ローラ５１の回転方向とが、逆方向になるような構成であってもよい。

また、この例では、加熱ローラ５１の微小な回転を回転検知センサ１０により検知することができるようになっている。当該回転検知センサ１０は、発光素子及び受光素子を備えた光学センサからなり、加熱ローラ５１の端面に形成された反射板５８に向けて発光素子から光（例えば、レーザ光）を照射するとともに、当該反射板５８からの反射光を受光素子により受光する。上記反射板は、例えばその表面が白色又は鏡面となっており、加熱ローラ５１の周方向に沿って等間隔で複数形成されている。したがって、回転検知センサ１０で反射光を断続的に受光した場合には、加熱ローラ５１の回転を検知することができるとともに、反射光の受光回数（受光素子から出力される信号のパルス数）に基づいて加熱ローラ５１の回転量を検知することができる。

例えば、定着部５に記録紙が詰まった場合に、加熱ローラ５１と加圧ローラ５２の間に挟まれている記録紙をユーザが引っ張って取り除こうとしたときには、モータ５６が駆動していない状態であっても加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２が回転する。上記回転検知センサ１０は、このようなモータ５６の駆動力とは異なる外力によって加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２が回転した場合に、その回転を検知する回転検知部として機能する。

ただし、上記反射板５８は、加熱ローラ５１の端面に限らず、加圧ローラ５２の端面に形成されていてもよいし、ギア５５の端面などの他の部分に形成されていてもよい。また、回転検知センサ１０は、上記のような態様で検知を行うような構成に限らず、光学センサを用いた他の態様で検知を行うような構成であってもよい。また、回転検知センサ１０は、光学センサを用いて光学的に回転を検知するような構成に限らず、他の各種センサを用いて加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２の回転を検知することができる。

図３は、画像形成装置１の電気的構成の一例を示したブロック図である。当該画像形成装置１は、上述した給紙部３、画像形成部４、定着部５及び回転検知センサ１０の他に、開閉検知センサ１１、メモリ１２及び制御部１００などを備えている。開閉検知センサ１１は、開閉カバー２２の開閉を検知するための開閉検知部であり、光学センサ又はスイッチなどにより構成することができる。

制御部１００は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)を備え、当該ＣＰＵがコンピュータプログラムを実行することにより、駆動制御部１０１及び回転方向検知部１０２として機能する。回転方向検知部１０２は、外力により定着部５のモータ５６が回転した場合に、その回転に伴い発生する逆起電力の極性に基づいてモータ５６の回転方向を検知する。当該回転方向検知部１０２は、回転検知センサ１０とともに上記回転検知部を構成している。ただし、回転検知部としては、本実施形態のような構成に限らず、他の各種構成を採用することができる。

駆動制御部１０１は、上記回転検知部の検知に基づいてモータ５６を駆動させる。すなわち、回転検知センサ１０により加熱ローラ５１の所定量以上の回転が検知されるとともに、その回転方向が回転方向検知部１０２により検知された場合に、検知された方向に加熱ローラ５１がさらに回転するように、駆動制御部１０１がモータ５６を駆動させる。

したがって、定着部５に記録紙が詰まった場合に、加熱ローラ５１と加圧ローラ５２の間に挟まれている記録紙をユーザが引っ張って取り除こうとしたときには、加熱ローラ５１の回転の検知に基づいて、駆動制御部１０１によりモータ５６が自動的に駆動される。これにより、ユーザが詰まった記録紙を引っ張って取り除こうとした場合であっても、駆動系の負荷により記録紙が破れるのを防止することができるので、詰まった記録紙をより良好に取り除くことができる。

メモリ１２には、駆動制御部１０１によりモータ５６を駆動させて加熱ローラ５１を回転させる時間が、記録紙のサイズごとに対応付けて記憶されている。記録紙のサイズとしては、Ｂ５サイズ、Ａ４サイズ、Ａ３サイズなどの各種サイズを例示することができる。定着部５に記録紙が詰まった場合、加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２を上記のように自動的に回転させて記録紙を取り除くのに適した回転時間は、記録紙のサイズによって異なる。そのため、駆動制御部１０１は、外力による加熱ローラ５１の回転が検知された場合には、そのとき使用されている記録紙のサイズを、ユーザが予め指定したサイズなどから特定し、当該サイズに対応する回転時間をメモリ１２から読み出す。

このようにして読み出した回転時間だけモータ５６を駆動させて、加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２を回転させることにより、詰まった記録紙をより良好に取り除くことができる。ただし、このような構成に限らず、例えばモータ５６が記録紙のサイズに関わらず一定の回転時間だけ駆動されるような構成であってもよい。

図４は、外力による加熱ローラ５１の回転が検知された場合に制御部１００が行う処理の一例を示したフローチャートである。また、図５は、モータ５６を駆動させて加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２を回転させる際の態様を示した模式図である。

回転検知センサ１０により加熱ローラ５１の回転が検知された場合には（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、開閉検知センサ１１からの入力信号に基づいて、開閉カバー２２が開状態であるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。このとき、開閉カバー２２が閉状態であれば（ステップＳ１０２でＮｏ）、定着部５に詰まった記録紙をユーザが引っ張ることはできないため、他の要因により加熱ローラ５１が回転したと判断することができる。したがって、このような場合には、モータ５６の駆動が制御されることなく処理が終了する。

開閉カバー２２が開状態であれば（ステップＡ１０２でＹｅｓ）、そのとき使用されている記録紙のサイズに対応する回転時間又は記録紙のサイズに関係のない一定の回転時間がメモリ１２から読み出される（ステップＳ１０３）。図５（ａ）に示すように、記録紙Ｐが矢印Ａ１の方向に引っ張られ、加熱ローラ５１の回転方向が左回転と検知された場合には（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、モータ５６が同方向に回転駆動されることにより（ステップＳ１０５）、加熱ローラ５１が自動的に左回転する。一方、図５（ｂ）に示すように、記録紙Ｐが矢印Ａ２の方向に引っ張られ、加熱ローラ５１の回転方向が右回転と検知された場合には（ステップＳ１０４でＮｏ）、モータ５６が同方向に回転駆動されることにより（ステップＳ１０６）、加熱ローラ５１が自動的に右回転する。

上記の例では、回転方向検知部１０２により検知される加熱ローラ５１の回転方向と、モータ５６を回転駆動させる方向とが同一の場合について説明した。ただし、上述の通りギア５５の数を変更した場合などには、回転方向検知部１０２により検知される加熱ローラ５１の回転方向と、モータ５６を回転駆動させる方向とが逆方向になる場合もある。

本実施形態では、モータ５６の駆動力とは異なる外力により加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２が回転した場合に、その回転方向に加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２をさらに回転させることができる。すなわち、ユーザが詰まった記録紙を取り除くのに適した方向を判断し、その方向に記録紙を引っ張った場合には、その方向への加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２の回転をアシストすることができる。これにより、詰まった記録紙を取り除くのに適した方向とは逆方向に加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２が回転して、記録紙がかえって取り除きにくくなるのを効果的に防止することができるので、詰まった記録紙をより良好に取り除くことができる。

以上の実施形態では、本発明がプリンタに適用された場合について説明したが、このような構成に限らず、本発明は、定着部を備えた画像形成装置であれば、プリンタ以外に、複写機などの他の画像形成装置にも適用可能である。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示した断面図である。 定着部の具体的構成の一例を示した斜視図である。 画像形成装置の電気的構成の一例を示したブロック図である。 外力による加熱ローラの回転が検知された場合に制御部が行う処理の一例を示したフローチャートである。 モータを駆動させて加熱ローラ及び加圧ローラを回転させる際の態様を示した模式図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
５ 定着部
１０ 回転検知センサ
１１ 開閉検知センサ
１２ メモリ
５１ 加熱ローラ
５２ 加圧ローラ
５３ 回転軸
５４ 回転軸
５５ ギア
５６ モータ
５７ 駆動軸
５８ 反射板
１００ 制御部
１０１ 駆動制御部
１０２ 回転方向検知部

Claims (3)

1. 所定の温度に加熱される加熱ローラと、当該加熱ローラに対して所定の圧力で接する加圧ローラとを備え、上記加熱ローラ及び上記加圧ローラの間にトナーが転写された記録紙を通過させることにより、上記トナーを定着させるための定着装置であって、
   上記加熱ローラ及び上記加圧ローラを回転させるために駆動される駆動部と、
   上記駆動部の駆動力とは異なる外力による上記加熱ローラ及び上記加圧ローラの回転を検知する回転検知部と、
   上記回転検知部の検知に基づいて上記駆動部を駆動させる駆動制御部とを備えたことを特徴とする定着装置。
2. 上記回転検知部は、上記加熱ローラ及び上記加圧ローラが回転する方向を検知可能であり、
   上記駆動制御部は、上記回転検知部により検知された方向に上記加熱ローラ及び上記加圧ローラが回転するように、上記駆動部を駆動させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 感光体の表面に形成された静電潜像をトナーで現像することによりトナー像を形成し、当該トナー像を記録紙に転写することにより画像を形成する画像形成装置であって、
   上記記録紙に転写されたトナーを定着させるための定着部に、請求項１又は２に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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