JP2009288320A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メカニズムを有する定着装置において、メカニズムがロック状態となったとしても、メカニズムの動作を容易に回復させることが可能な定着装置を提供する。
【解決手段】回転する加熱ローラ２０と加圧ローラ３０とを備えた定着装置１を、付勢を加えて加圧ローラ３０を圧接付与状態とする圧接手段２と、圧接付与状態の圧接手段２を、カムが正転回動することにより圧接解除状態とする切換手段１１と、圧接解除状態を検知する圧接状態検知手段１６と、圧接付与状態から圧接解除状態への移行時、圧接付与状態下の切換手段１１のカムを正転回動し、圧接状態検知手段１６が圧接解除状態を検知した後に停止する制御手段とで構成すると共に、制御手段は、切換手段１１に対してカムを一定時間正転回動しても、圧接状態検知手段１６が圧接解除状態を検知しない場合は、カムを一定時間逆転回動した後、再度、カムを正転回動する正転方向リトライ制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置等に用いられる定着装置に関する。

複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等に多く採用されている電子写真方式の画像形成装置等においては、定着装置に用いられる定着方式として、従来から、熱定着方式が一般的であり、この熱定着方式として、加熱ローラを用いた加熱ローラ定着方式が汎用的に採用されている。

この加熱ローラ定着方式では、内部に熱源のヒータを備え、外周を離型性の良いゴム又は樹脂で被覆した加熱ローラと、加圧ローラとを圧接させ、これらのローラ間に形成されるニップ部に、トナー画像が形成された転写紙を通過させてトナーを加熱溶融し、トナーを転写紙上に融着させて定着を行っている。この加熱ローラ定着方式は、加熱ローラ全体が所定の温度に保持されるため、高速化に適している。

上記の加熱ローラと加圧ローラとを用いた定着装置では、加熱ローラに対して加圧ローラを圧接させることにより、定着作用を確実に行わせることができる。このため、加熱ローラと加圧ローラとを用いた定着装置では、加圧ローラを加熱ローラに対して圧接する圧接付与状態が形成できるようにするための圧接手段が、一般的に用いられている。

この圧接手段としては、例えば、加熱ローラに向けて加圧ローラにスプリング等により付勢を加えて、該加圧ローラを加熱ローラに対して圧接して、圧接付与状態とするように、構成されている。

しかし、上記の圧接手段を備えた定着装置を用いた画像形成装置において、ウオーミングアップ時や待機時、画像形成装置の動作停止中等に、加熱ローラに対して加圧ローラを圧接させたままの状態で長時間おいておくと、加熱ローラ等の表面が変形するおそれがある。

そこで、定着装置が定着動作を行わない期間が、ある程度継続する場合には、加熱ローラに対する加圧ローラの圧接を解除することが、定着装置の高品質維持に資する。そのため、加熱ローラと加圧ローラとを用いた定着装置では、加圧ローラを加熱ローラに対して圧接する圧接付与状態と、該圧接を解除する圧接解除状態の切換が可能となるように、上記の圧接手段に対して、圧接付与状態と圧接解除状態との切換が可能となるような切換手段が、一般的に用いられている（例えば、特許文献１参照）。

この切換手段では、上記のように、圧接解除動作と圧接付与動作との切換が行われる。圧接解除動作とは、圧接付与状態下にある圧接手段に対して、圧接付与状態から圧接解除状態へ移行する動作である。これに対して、圧接付与動作とは、圧接解除状態下にある圧接手段に対して、圧接解除状態から圧接付与状態へ移行する動作である。

このような切換手段としては、例えば、上記の例のような圧接手段に対して、回動可能なカムを備えると共に、圧接付与状態にある圧接手段に対して、カムが正転方向に回動することにより、加圧ローラが付勢を加えられた方向と反対方向に圧接手段を押圧して押戻して、加圧ローラの加熱ローラに対する圧接力が減じられる圧接解除状態とする。又、圧接解除状態にある圧接手段に対して、カムが逆転方向に回動することにより、圧接手段への押圧を解除して、圧接付与状態とするような手段が用いられている。
特開２００３−２８０３０８号公報

ところで、上記の定着装置において、上記のような回動可能なカムを備えた切換手段を用いた場合には、切換を行うには、カムを回転させる必要がある。このカムを回転させる際に、カムのメカニズムがこじる等して、メカニズムがロック状態となり、このカムによる動作ができなくなる場合がある。

このような状態が生じた場合に、強引にカムを回転させようとすると、このカムを回転させるのに用いられるモータ等を、必要以上に大型のものを使用する必要があり、定着装置のコスト増加を招くことになりかねない。

一般に、正転方向、或いは逆転方向に回動するメカニズムにおいて、このメカニズムがロック状態となった場合に、ロック状態となる前の回転方向とは逆の回転方向に、一旦、回動させた後、再度、ロック状態となる前の回転方向に回動させる等することにより、メカニズムの動作が回復することがあることは、よく知られた事実である。

そこで、この発明は、上記のような事実を最大限利用すべく、上記のような回動可能なカムを備えたようなメカニズムを有する定着装置において、メカニズムがこじる等して、メカニズムがロック状態となったとしても、メカニズムの動作を容易に回復させることが可能な定着装置を提供しようとするものである。

本発明の定着装置は、回転する加熱ローラと加圧ローラとが接して形成されるニップ部に記録材を通過させて、該記録材上の未定着画像を定着させる定着動作を行う定着装置である。

この定着装置は、圧接手段、切換手段、圧接状態検知手段、及び、制御手段を備えている。この内、圧接手段は、加熱ローラに向けて加圧ローラに付勢を加えて、該加圧ローラを加熱ローラに対して圧接して、圧接付与状態とする手段である。

切換手段は、回動可能なカムを備えており、圧接付与状態にある圧接手段に対して、カムが正転方向に回動することにより、加圧ローラが付勢を加えられた方向と反対方向に圧接手段を押圧して押戻して、加圧ローラの加熱ローラに対する圧接力が減じられる圧接解除状態とする手段である。又、この切換手段は、圧接解除状態にある圧接手段に対して、カムが逆転方向に回動することにより、圧接手段への押圧を解除して、圧接付与状態とする手段である。

圧接状態検知手段は、圧接付与状態と圧接解除状態とを検知する手段である。そして、制御手段は、圧接付与状態から圧接解除状態へ移行する場合は、圧接付与状態下にある切換手段に対して、カムを正転方向に回動し、圧接状態検知手段が圧接解除状態を検知した後に停止する手段である。又、この制御手段は、圧接解除状態から圧接付与状態へ移行する場合は、圧接解除状態下にある切換手段に対して、カムを逆転方向に回動し、圧接状態検知手段が圧接付与状態を検知した後に停止する制御を行う手段である。

上記の定着装置では、制御手段は、圧接付与状態から圧接解除状態へ移行する場合において、圧接付与状態下にある切換手段に対して、カムを正転方向に一定時間（Ｔ１）回動しても、圧接状態検知手段が圧接解除状態を検知しない場合は、カムを逆転方向に一定時間（Ｔ２）回動した後、再度、カムを正転方向に回動する正転方向リトライ制御を行うことを特徴としている。

そのため、上記の正転方向リトライ制御により、上記のような回動可能なカムを用いたメカニズムを有する切換手段を備えた定着装置において、この切換手段がこじる等して、ロック状態となったとしても、この切換手段の動作を容易に回復させることができる。従って、安易に、定着装置を動作停止とすることを抑制することができる。又、上記のカムを回転させるのに用いられるモータ等を、必要以上に大型のものを使用する必要がなく、定着装置のコスト増加を抑制することができる。

上記の定着装置において、上記の一定時間（Ｔ１）は、カムが正転方向に回動した時点から圧接状態検知手段が圧接解除状態を検知するのに十分な時間となるように設定するのが好適である。この場合には、上記の一定時間（Ｔ２）は、上記の一定時間（Ｔ１）と略同じ時間となるように設定する。このようにすることにより、定着装置の切換手段がこじる等して、ロック状態となったとしても、この切換手段の動作の回復を、合理的に行わせることができる。

又、上記の定着装置において、制御手段は、正転方向リトライ制御を、予め定められた所定回数行っても、圧接状態検知手段が圧接解除状態を検知しない場合は、動作停止とするのが好適である。

このようにすることにより、定着装置の切換手段に対して、過大な力が長時間にわたってかかることを抑制することができる。

又、上記の定着装置において、圧接解除状態から圧接付与状態へ移行する場合に対しても、上記の圧接付与状態から圧接解除状態へ移行する場合と同様に対処することができる。

即ち、制御手段は、圧接解除状態から圧接付与状態へ移行する場合において、圧接解除状態下にある切換手段に対して、カムを逆転方向に一定時間（Ｔ３）回動しても、圧接状態検知手段が圧接付与状態を検知しない場合は、カムを正転方向に一定時間（Ｔ４）回動した後、再度、カムを逆転方向に回動する逆転方向リトライ制御を行うようにするのである。

このようにすることにより、上記の圧接付与状態から圧接解除状態へ移行する場合と同様、圧接解除状態から圧接付与状態へ移行する場合においても、上記の逆転方向リトライ制御により、上記のような回動可能なカムを用いたメカニズムを有する切換手段を備えた定着装置において、この切換手段がこじる等して、ロック状態となったとしても、この切換手段の動作を容易に回復させることができる。従って、安易に、定着装置を動作停止とすることを抑制することができる。又、上記のカムを回転させるのに用いられるモータ等を、必要以上に大型のものを使用する必要がなく、定着装置のコスト増加を抑制することができる。

上記の定着装置における圧接解除状態から圧接付与状態へ移行する場合において、上記の一定時間（Ｔ３）は、カムが逆転方向に回動した時点から圧接状態検知手段が圧接付与状態を検知するのに十分な時間であると共に、上記の一定時間（Ｔ４）を、上記の一定時間（Ｔ３）と略同じ時間となるように設定するのが好適である。このようにすることにより、定着装置の切換手段がこじる等して、ロック状態となったとしても、この切換手段の動作の回復を、合理的に行わせることができる。

又、上記の定着装置において、制御手段は、逆転方向リトライ制御を、予め定められた所定回数行っても、圧接状態検知手段が圧接解除状態を検知しない場合は、動作停止とするのが好適である。

このようにすることにより、定着装置の切換手段に対して、過大な力が長時間にわたってかかることを抑制することができる。

本発明によれば、定着装置において、制御手段は、圧接付与状態から圧接解除状態へ移行する場合において、圧接付与状態下にある切換手段に対して、カムを正転方向に一定時間（Ｔ１）回動しても、圧接状態検知手段が圧接解除状態を検知しない場合は、カムを逆転方向に一定時間（Ｔ２）回動した後、再度、カムを正転方向に回動する正転方向リトライ制御を行うことができる。

同様にして、圧接解除状態から圧接付与状態へ移行する場合において、圧接解除状態下にある切換手段に対して、カムを逆転方向に一定時間（Ｔ３）回動しても、圧接状態検知手段が圧接付与状態を検知しない場合は、カムを正転方向に一定時間（Ｔ４）回動した後、再度、カムを逆転方向に回動する逆転方向リトライ制御を行うことができる。

そのため、上記の正転方向リトライ制御により、或いは、逆転方向リトライ制御により、上記のような回動可能なカムを用いたメカニズムを有する切換手段を備えた定着装置において、この切換手段がこじる等して、ロック状態となったとしても、この切換手段の動作を容易に回復させることができる。従って、安易に、定着装置を動作停止とすることを抑制することができると共に、上記のカムを回転させるのに用いられるモータ等を、必要以上に大型のものを使用する必要がなく、定着装置のコスト増加を抑制することができる。

次に、本発明の実施の形態における定着装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態における定着装置１の構成を示した構成図である。図１において、本実施の形態における定着装置１は、主として、一対の回転体である加熱ローラ２０と加圧ローラ３０、加圧ローラホルダ２、スプリング６、圧接制御レバー（カム）１１、センサ１６、及び、定着装置シャーシ１０で構成されている。前述の圧接手段は、上記の内、主として、加圧ローラホルダ２、及び、スプリング６、の組合せにより構成される。又、前述の切換手段は、圧接制御レバー１１により構成される。

尚、図１では、定着装置シャーシ１０は、加熱ローラ２０、加圧ローラ３０、加圧ローラホルダ２、スプリング６、圧接制御レバー１１、センサ１６等の手前に形成されており、図１中では、この定着装置シャーシ１０は、仮想線で表示されている。又、図１では、図１に向かって、左方向を前方、右方向を後方としている。

本実施の形態における定着装置１は、加熱ローラ２０に対して加圧ローラ３０を圧接させることによって形成される両ローラの接触領域であるニップ部２５へ、可視像を形成しているトナーが転写された記録用紙８を通過させ、加熱ローラ２０による加熱と加圧ローラ３０による加圧とによって、記録用紙８上のトナーを溶融して記録用紙８上に定着している。この記録用紙８は、記録用紙搬送経路９に沿って、図１の下から上へ搬送される。

加熱ローラ２０は、この加熱ローラ２０の加熱ローラ支持軸２７が、定着装置シャーシ１０に、回転自在に取付けられており、図示されていないモータにより、矢印２６の方向に回転する。

この加熱ローラ２０は、芯金２１と、弾性体層２２と、表面層２３とを備えている。芯金２１を形成する金属には熱伝導率の高い金属を使用でき、例えば、アルミニウム、鉄等が挙げられる。芯金２１の形状としては、円筒状、円柱状等が挙げられるけれども、芯金２１からの放熱量が少ない円筒状の方が好ましい。

弾性体層２２を構成する材料としては、ゴム弾性を有するものであれば特に制限はないけれども、さらに耐熱性にも優れるものが好ましい。このような材料の具体例としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等が挙げられる。これらの中でも、特にゴム弾性に優れるシリコーンゴムが好ましい。

表面層２３を構成する材料は、耐熱性、及び、耐久性に優れ、トナーとの付着力が弱いものであれば特に制限されず、例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系樹脂材料、フッ素ゴム等が挙げられる。本実施の形態では、表面層２３は厚さ約４０μｍのＰＦＡ層である。

加圧ローラ３０は、この加圧ローラ３０の加圧ローラ支持軸３７が、加圧ローラホルダ２の中央部付近に、回転自在に取付けられており、加圧ローラホルダ２に対して、自在に回転可能である。この加圧ローラ３０は、回転する加熱ローラ２０に接触すると共に、この接触により、従動して回転する。

この加圧ローラ３０は、加熱ローラ２０によるトナー像の記録用紙８への加熱定着に際し、溶融状態にあるトナーを記録用紙８に対して押圧することによって、トナー像の記録用紙８への定着を促進する。

又、この加圧ローラ３０は、芯金３１と、弾性体層３２と、表面層３３とを備えている。芯金３１、弾性体層３２、及び、表面層３３を形成する材料としては、それぞれ、加熱ローラ２０の芯金２１、弾性体層２２、及び、表面層２３を形成する金属又は材料と同じものを使用できる。又、芯金３１の形状も加熱ローラ２０と同様である。

上述した加熱ローラ２０、及び、加圧ローラ３０の内部には、加熱用ヒータ２４，３４が内蔵されている。本実施の形態では、加熱用ヒータ２４，３４には、ハロゲンランプが用いられている。この加熱用ヒータ２４，３４により加熱ローラ２０、及び、加圧ローラ３０が加熱される。又、この加熱ローラ２０、及び、加圧ローラ３０の表面の温度を一定に保つために、加熱ローラ２０、及び、加圧ローラ３０に接近させて、サーミスタ等で構成された図示されていない温度センサが備えられており、この温度センサにより加熱ローラ２０、及び、加圧ローラ３０の表面温度を測定して、加熱用ヒータ２４，３４を制御している。

加圧ローラホルダ２は、上述したように、加圧ローラ３０を支持している。尚、この加圧ローラホルダ２において、この加圧ローラホルダ２が加熱ローラ２０に接近している側を、加圧ローラホルダ２の前部側、この加圧ローラホルダ２の前部側の反対側を、加圧ローラホルダ２の後部側と称する。

加圧ローラホルダ２では、加圧ローラホルダ２の下部で、加圧ローラ支持軸３７から斜め下後部側寄りの位置には、ホルダ支持軸３が設けられており、このホルダ支持軸３は、定着装置シャーシ１０に、回動可能に取付けられている。即ち、加圧ローラホルダ２は、ホルダ支持軸３を支点として回動する。従って、加圧ローラ３０全体が、ホルダ支持軸３を支点として回動する。

加圧ローラホルダ２の上部前部側には、ホルダ上部片４が形成されていると共に、この上部先端は、後部側に屈曲して、ホルダ上部片先端５を形成している。又、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片４の裏面には、基端がスプリング支持片７で固定されているスプリング６の先端が圧接している。このスプリング支持片７は、定着装置シャーシ１０に固定されている。

上記のスプリング６により、加圧ローラホルダ２は、加熱ローラ２０に向かって付勢されている。この加圧ローラホルダ２には、加圧ローラ３０が取付けられているので、この付勢により、加圧ローラ３０が加熱ローラ２０に対して圧接している状態となる。この加圧ローラ３０の加熱ローラ２０に対する圧接により、加熱ローラ２０と加圧ローラ３０とのニップ部２５を通過する記録用紙８の定着を、確実に行わせることができる。この状態における加圧ローラ３０の状態が、前述の圧接付与状態である。

前述したように、加熱ローラ２０と加圧ローラ３０とを用いた定着装置１では、この定着装置１を用いた画像形成装置等において、ウオーミングアップ時や待機時、画像形成装置の動作停止中等に、加熱ローラ２０に対して加圧ローラ３０を圧接させたままの状態で長時間おいておくと、加熱ローラ２０の表面が変形するおそれがある。或いは、可視像を形成しているトナーが転写されているのが、記録用紙８よりも厚さが厚い封筒等である場合には、加熱ローラ２０に対して加圧ローラ３０を圧接させた状態では、この封筒等に無理な力が加わって、しわ等が発生することがある。

そこで、定着装置１が定着動作を行わない期間がある程度継続する場合や、トナー画像が形成された封筒等の定着を行う場合には、加熱ローラ２０に対する加圧ローラ３０の圧接を解除できるようにすることが、定着装置１の高品質維持に資する。即ち、加熱ローラ２０に対して加圧ローラ３０を、上述した圧接付与状態にしたり、圧接解除状態にしたりする切換が可能な仕組を設けるのが、定着装置１の高品質維持の上で優れている。

そこで、この加熱ローラ２０に対して加圧ローラ３０を、圧接付与状態にしたり、圧接解除状態にしたりする切換を行うために、上記の定着装置１では、圧接制御レバー１１が用いられている。

この圧接制御レバー１１は、加圧ローラホルダ２の上方斜め前方の位置に、この加圧ローラホルダ２に接近して設けられている。この圧接制御レバー１１は、扇形の上半分の下に、大きな網目状の切欠を備えた板片を接合したような形状をしている。この圧接制御レバー１１には、この圧接制御レバー１１の中央部よりも扇形の上半分とは反対側寄りの板片部分に、圧接制御レバー支持軸１２が備えられており、この圧接制御レバー支持軸１２が、定着装置シャーシ１０に回動自在に取付けられている。

この圧接制御レバー１１では、この圧接制御レバー１１の圧接制御レバー支持軸１２に、図示されていない圧接制御レバー駆動モータが接続されている。そこで、この圧接制御レバー駆動モータの正転、或いは、逆転により、このこの圧接制御レバー１１は、圧接制御レバー支持軸１２を支点として、自在に回動可能である。尚、図１において、矢印１７は、圧接制御レバー１１の回動における正転方向を示している。

又、図１からわかるとおり、圧接制御レバー１１の板片部分の端部には、圧接制御レバー切欠部１３と、圧接制御レバー突起部１４とが、圧接制御レバー支持軸１２を支点とした時計回りの方向（ＣＷ）に、順に隣接して並んで形成されている。

又、圧接制御レバー１１の扇形の部分は、センサ光反射片１５として形成されている。このセンサ光反射片１５は、後述するように、圧接制御レバー１１が回動して、センサ光反射片１５がセンサ１６と対面する位置に移動した状態で、センサ１６が投光する赤外線を反射するのに用いられる。

上記の定着装置１では、圧接制御レバー１１を、正転方向へ回動したり、或いは、逆転方向へ回動したりすることで、圧接付与状態から圧接解除状態に移行する圧接解除動作、及び、圧接解除状態から圧接付与状態に移行する圧接付与動作を行うことにより、上記の切換が行われる。

図１における圧接制御レバー１１の状態は、圧接付与状態を示している。この状態では、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片先端５が、圧接制御レバー１１の圧接制御レバー切欠部１３の窪みに形成される空間内に位置するように、圧接制御レバー１１の位置決めがなされている（尚、圧接付与状態としては、図３も参照）。

この圧接付与状態では、後述する圧接解除状態の場合とは異なり、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片先端５が、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片４の表面、或いは、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片先端５を押圧している状態ではない。即ち、加圧ローラホルダ２には、この加圧ローラホルダ２のホルダ上部片４の表面、或いは、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片先端５を押圧する力は、全くかかっていない。

従って、スプリング６による付勢力は、加圧ローラホルダ２を介して加圧ローラ３０に直接伝わり、このスプリング６の付勢力により、加圧ローラ３０が加熱ローラ２０を圧接する状態、即ち、圧接付与状態が形成される。又、この圧接付与状態では、圧接制御レバー１１のセンサ光反射片１５がセンサ１６と対面する位置に存在する状態ではない。

これに対して、圧接解除状態では、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片先端５が、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片４の表面、或いは、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片先端５を押圧する状態となる（図４、図５参照）。この押圧により、加圧ローラホルダ２が、後方に少し押し戻されることにより、加熱ローラ２０に対して加圧ローラ３０が圧接する圧力が低下する。この圧接解除状態では、上述した圧接制御レバー１１のセンサ光反射片１５がセンサ１６と対面する位置に移動した状態となる。

センサ１６は、赤外線発光素子と、該赤外線発光素子が発光した赤外線が、圧接制御レバー１１のセンサ光反射片１５で反射されて、戻ってきた反射光を受光する受光素子とで構成されている。尚、このセンサ１６としては、近接センサ等を用いることもできる。

このセンサ１６において、赤外線がセンサ光反射片１５で反射された反射光を受光する状態となるのは、圧接制御レバー１１のセンサ光反射片１５がセンサ１６と対面する位置に移動した状態のときである。このような反射光を受光する状態となるのは、上述したように、圧接解除状態のときであり、センサ１６のセンサ出力は、「Ｈ(High)レベル」となる。即ち、センサ１６のセンサ出力が、「Ｈレベル」となることは、センサ１６が圧接解除状態を検知していることを意味する。

これに対して、圧接付与状態では、このような反射光を受光する状態とはならず、従って、センサ１６のセンサ出力は、「Ｌ(Low)レベル」となる。即ち、センサ１６のセンサ出力が、「Ｌレベル」となることは、センサ１６が圧接付与状態を検知していることを意味する。

次に、上記の定着装置１おいて、圧接付与状態から圧接解除状態に移行する圧接解除動作、及び、圧接解除状態から圧接付与状態に移行する圧接付与動作について、図２〜図５の動作説明図、及び、図６、図７のタイムチャートに基づき説明する。

尚、図２〜図５の動作説明図では、定着装置シャーシ１０の記載を省略すると共に、定着装置１の一部を簡略化して表現している。又、図２における状態は、図１と全く同じ状態であり、圧接付与状態を表している。

上記の圧接解除動作、及び、圧接付与動作は、センサ１６の信号に基づき、図示されていない制御部により、圧接制御レバー駆動モータを正転、又は、逆転させて、圧接制御レバー１１を正転方向に回動させたり、逆転方向に回動させたりして行われる。この制御部による圧接解除動作の制御を、圧接解除制御、圧接付与動作の制御を、圧接付与制御と称する。又、図６は、圧接解除制御のタイムチャートを表しており、図７は、圧接付与制御のタイムチャートを表している。

まず、定着装置１が圧接付与状態である場合おいて、圧接付与状態から圧接解除状態に移行する圧接解除制御について説明する。図２は、定着装置１における圧接付与状態を示している。この状態では、センサ１６の出力は、「Ｌレベル」である。この状態で、制御部は、圧接制御レバー駆動モータを正転させて、圧接制御レバー１１を正転方向（図１の矢印１７方向）に回動させる（図６のｔ１１）。

すると、圧接制御レバー１１が正転方向に回動して図３の状態となる（図６のｔ１２）。この状態では、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片先端５が、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片４の表面を押圧している状態ではないので、定着装置１は、まだ、圧接付与状態である。

さらに、圧接制御レバー１１が正転方向に回動して図４の状態となる（図６のｔ１３）。この状態は、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片先端５が、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片４の表面を押圧している状態であり、この押圧により、加圧ローラホルダ２が、後方に少し押し戻されることにより、加熱ローラ２０に対して加圧ローラ３０が圧接する圧力が低下するので、定着装置１は圧接解除状態となる。

この状態では、センサ１６が、圧接制御レバー１１のセンサ光反射片１５からの反射光を受光して、センサ出力が「Ｈレベル」となる。そこで、制御部は、センサ出力がこの「Ｈレベル」となった時点から一定時間（図６のＴｃ）経過した時点で、圧接制御レバー駆動モータを停止させて、圧接制御レバー１１を停止させる（図６のｔ１４）。

この状態（図６のｔ１４）になるまで、圧接制御レバー駆動モータは正転し、圧接制御レバー１１が正転方向に回動するので、定着装置１は、図５の状態となる。図５の状態では、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片先端５が、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片先端５を押圧する状態となるので、図５の状態は、圧接解除状態が継続されている状態である。

次に、定着装置１が圧接解除状態である場合おいて、圧接解除状態から圧接付与状態に移行する圧接付与制御について説明する。この圧接付与制御は、上記の圧接解除制御とは全く逆の制御が行われる。図５は、定着装置１における圧接解除状態を示している。

即ち、この状態では、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片先端５が、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片先端５を押圧している状態であり、この押圧により、加圧ローラホルダ２が、後方に少し押し戻されているので、加熱ローラ２０に対して加圧ローラ３０が圧接する圧力が低下している状態である。又、この状態では、センサ１６の出力は、「Ｈレベル」である。

この圧接解除状態において、制御部は、圧接制御レバー駆動モータを逆転させて、圧接制御レバー１１を逆転方向（図１の矢印１７方向と反対の方向）に回動させる（図７のｔ２１）。

すると、圧接制御レバー１１が逆転方向に回動して図４の状態となる（図７のｔ２２）。この状態では、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片先端５が、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片４の表面を押圧している状態であり、定着装置１は、まだ、圧接解除状態である。

さらに、圧接制御レバー１１が逆転方向に回動して図３の状態となる（図７のｔ２３）。この状態は、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片先端５が、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片４の表面を押圧している状態から外れた状態であり、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片４の表面を押圧している状態ではないので、定着装置１は圧接付与状態となる。

この状態では、センサ１６が、圧接制御レバー１１のセンサ光反射片１５からの反射光を受光しなくなるので、センサ出力が「Ｌレベル」となる。そこで、制御部は、センサ出力がこの「Ｌレベル」となった時点から一定時間（図７のＴｃ）経過した時点で、圧接制御レバー駆動モータを停止させて、圧接制御レバー１１を停止させる（図７のｔ２４）。

この状態（図７のｔ２４）になるまで、圧接制御レバー駆動モータは逆転し、圧接制御レバー１１が逆転方向に回動するので、定着装置１は、図２の状態となる。この図２の状態では、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片先端５が、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片４の表面を押圧している状態から外れた状態であり、加圧ローラホルダ２のホルダ上部片４の表面を押圧している状態ではないので、図２の状態は、圧接付与状態が継続されている状態である。

尚、図７におけるｔ２１からｔ２４までの時間の長さは、図６におけるｔ１１からｔ１４までの時間の長さと略同じである。即ち、圧接解除制御に要する所要時間と、圧接付与制御に要する所要時間とは、略同じである。

上記の本実施の形態における定着装置１では、上述したように、圧接解除動作、及び、圧接付与動作において、圧接制御レバー１１が圧接制御レバー駆動モータにより正転方向、或いは、逆転方向に回動する。この際に、一種のカムである圧接制御レバー１１がこじる等して圧接制御レバー１１のメカニズムがロック状態となり、この圧接制御レバー１１による動作ができなくなる場合がある。

このような場合、従来では、制御部は、圧接制御レバー１１のロック状態を検知すると、定着装置１を動作停止としていた。

しかし、上記の本実施の形態における定着装置１では、圧接制御レバー１１において、上記のようなロック状態が生じた場合に、容易に回復させる仕組が用意されている。次に、圧接制御レバー１１におけるこのロック状態を回復させる仕組について説明する。

尚、定着装置１がこの仕組を備えていても、ロック状態を回復させることができない場合があり得ることから、制御部は、このロック状態を回復させることができない場合に備えて、定着装置１を動作停止とするための動作停止信号出力を備えている。この動作停止信号出力は、通常は、「Ｌレベル」であり、定着装置１を動作停止とする場合に、「Ｈレベル」となる。

次に、定着装置１の圧接制御レバー１１にロック状態が生じた場合に関し、まず、圧接付与状態から圧接解除状態に移行する圧接解除制御の段階で、圧接制御レバー１１におけるロック状態が生じた場合について、説明する。図８は、圧接解除制御の段階で上記のロック状態が生じた場合におけるタイムチャートである。

この圧接解除制御の段階において、ロック状態が生じた場合は、次のようになる。上記の定着装置１において、制御部は、まず、圧接制御レバー１１が圧接付与状態下で、圧接解除制御を開始する。即ち、圧接制御レバー駆動モータを正転させて、圧接制御レバー１１を正転方向に回動開始する（図８のｔ３１）。この状態で、ロック状態が生じた場合は、この正転方向への回動を一定時間（図８のＴｍ）継続しても、上記のロック状態により、センサ１６のセンサ出力が「Ｈレベル」とならない状態、即ち、センサ１６が圧接解除状態を検知しない状態となる（図８のｔ３２）。

尚、上記の一定時間（図８のＴｍ）は、上記の図６におけるｔ１１からｔ１４までの時間（即ち、図８のＴｎ）、或いは、上記の図７におけるｔ２１からｔ２４までの時間と略同じである。つまり、上記の一定時間（図８のＴｍ）は、圧接制御レバー１１が正転方向に回動開始した時点から、センサ１６が圧接解除状態を検知するのに十分な時間である。

この状態で、制御部は、即時に、正転方向リトライ制御を１回行う（図８のｔ３２〜ｔ３３）。即ち、制御レバー１１に対して、まず、一旦、圧接制御レバー駆動モータを逆転させて、圧接制御レバー１１を逆転方向に、一定時間（図８のＴｍ）回動させる（図８のｔ３２）。その後、再度、圧接制御レバー駆動モータを正転させて、圧接制御レバー１１を正転方向に回動する（図８のｔ３３）。

この正転方向リトライ制御により、圧接制御レバー１１のロック状態が解消された場合は、センサ１６のセンサ出力が「Ｈレベル」となる状態、即ち、センサ１６が圧接解除状態を検知する状態となる（図８のｔ３４）。すると、上述した圧接解除制御が正常に終了する（図８のｔ３５）。従って、この場合は、動作停止信号出力は、「Ｈレベル」とならず、「Ｌレベル」のままである。

図９は、上記の正転方向リトライ制御により、圧接制御レバー１１のロック状態が解消されない場合におけるタイムチャートである。従って、図９では、ｔ３１〜ｔ３３は、図８のタイムチャートと同じである。図９において、上記の正転方向リトライ制御によっても（図９のｔ３２〜ｔ３３）、圧接制御レバー１１のロック状態が解消されないと（図９のｔ３４）、制御部は、定着装置１を動作停止とする。即ち、動作停止信号出力は、「Ｈレベル」となる（図９のｔ３４）。

次に、定着装置１において、圧接解除状態から圧接付与状態に移行する圧接付与制御の段階で、圧接制御レバー１１におけるロック状態が生じた場合について、説明する。図１０は、圧接付与制御の段階で上記のロック状態が生じた場合におけるタイムチャートである。

この圧接付与制御の段階において、ロック状態が生じた場合は、次のようになる。上記の定着装置１において、制御部は、圧接制御レバー１１が圧接解除状態下で、圧接付与制御を開始する。即ち、圧接制御レバー駆動モータを逆転させて、圧接制御レバー１１を逆転方向に回動開始する（図１０のｔ４１）。この状態で、ロック状態が生じた場合は、この逆転方向への回動を一定時間（図１０のＴｍ）継続しても、上記のロック状態により、センサ１６のセンサ出力が「Ｌレベル」とならない状態、即ち、センサ１６が圧接付与状態を検知しない状態となる（図１０のｔ４２）。

尚、上記の一定時間（図１０のＴｍ）は、上記の図６におけるｔ１１からｔ１４までの時間、或いは、上記の図７におけるｔ２１からｔ２４までの時間（即ち、図１０のＴｎ）と略同じである。つまり、上記の一定時間（図１０のＴｍ）は、圧接制御レバー１１が逆転方向に回動開始した時点から、センサ１６が圧接付与状態を検知するのに十分な時間である。

この状態で、制御部は、即時に、逆転方向リトライ制御を１回行う（図１０のｔ４２〜ｔ４３）。即ち、制御レバー１１に対して、まず、一旦、圧接制御レバー駆動モータを正転させて、圧接制御レバー１１を正転方向に、一定時間（図１０のＴｍ）回動させる（図１０のｔ４２）。その後、再度、圧接制御レバー駆動モータを逆転させて、圧接制御レバー１１を逆転方向に回動する（図１０のｔ４３）。

この逆転方向リトライ制御により、圧接制御レバー１１のロック状態が解消された場合は、センサ１６のセンサ出力が「Ｌレベル」となる状態、即ち、センサ１６が圧接付与状態を検知する状態となる（図１０のｔ４４）。すると、上述した圧接付与制御が正常に終了する（図１０のｔ４５）。従って、この場合は、動作停止信号出力は、「Ｈレベル」とならず、「Ｌレベル」のままである。

図１１は、上記の逆転方向リトライ制御により、圧接制御レバー１１のロック状態が解消されない場合におけるタイムチャートである。従って、図１１では、ｔ４１〜ｔ４３は、図１０のタイムチャートと同じである。図１１において、上記の逆転方向リトライ制御によっても（図１１のｔ４２〜ｔ４３）、圧接制御レバー１１のロック状態が解消されないと（図１１のｔ４４）、制御部は、定着装置１を動作停止とする。即ち、動作停止信号出力は、「Ｈレベル」となる（図１１のｔ４４）。

上記の本実施の形態における定着装置１によれば、制御手段は、圧接付与状態から圧接解除状態へ移行する場合において、圧接付与状態下にある圧接制御レバー１１に対して、正転方向に一定時間回動しても、センサ１６が圧接解除状態を検知しない場合は、圧接制御レバー１１を逆転方向に一定時間回動した後、再度、圧接制御レバー１１を正転方向に回動する正転方向リトライ制御を行うことができる。

又、制御手段は、圧接付与状態から圧接解除状態へ移行する場合と同様、圧接解除状態から圧接付与状態へ移行する場合において、圧接解除状態下にある圧接制御レバー１１に対して、圧接制御レバー１１を逆転方向に一定時間回動しても、センサ１６が圧接付与状態を検知しない場合は、圧接制御レバー１１を正転方向に一定時間回動した後、再度、圧接制御レバー１１を逆転方向に回動する逆転方向リトライ制御を行うことができる。

そのため、正転方向リトライ制御、或いは、逆転方向リトライ制御により、定着装置１において、圧接制御レバー１１がこじる等して、ロック状態となったとしても、この圧接制御レバー１１を容易に回復させることができる。

従って、安易に、定着装置１を動作停止とすることを抑制することができると共に、圧接制御レバー１１を回動させるのに用いられるモータ等を、必要以上に大型のものを使用する必要がなく、定着装置１のコスト増加を抑制することができる。

上記の本実施の形態における定着装置１では、圧接付与状態から圧接解除状態に移行する圧接解除制御の段階で、圧接制御レバー１１のロック状態が生じた場合、制御部は、正転方向リトライ制御を１回行って、ロック状態が解消されない場合は、定着装置１を動作停止としている。しかし、この場合に、正転方向リトライ制御を、予め定められた複数回、行うようにしてもよい。

例えば、制御部に、ハードウエア、又はソフトウエアにより形成されたカウンタを備えると共に、正転方向リトライ制御の回数をこのカウンタでカウントし、予め定められた回数に達しても、ロック状態が解消されない場合は、定着装置１を動作停止とするようにするのである。

上記のリトライ制御を複数回とする方法は、定着装置１における圧接解除状態から圧接付与状態に移行する圧接付与制御の段階において、圧接制御レバー１１のロック状態が生じた場合にも、上記と同様にして、使用することができる。

本実施の形態における定着装置の構成を示した構成図である。 本実施の形態における定着装置の圧接解除動作及び圧接付与動作の動作説明図（その１）である。 本実施の形態における定着装置の圧接解除動作及び圧接付与動作の動作説明図（その２）である。 本実施の形態における定着装置の圧接解除動作及び圧接付与動作の動作説明図（その３）である。 本実施の形態における定着装置の圧接解除動作及び圧接付与動作の動作説明図（その４）である。 本実施の形態における定着装置の圧接解除制御のタイムチャートである。 本実施の形態における定着装置の圧接付与制御のタイムチャートである。 本実施の形態における定着装置の圧接解除制御の段階でロック状態が生じた場合のタイムチャート（その１）である。 本実施の形態における定着装置の圧接解除制御の段階でロック状態が生じた場合のタイムチャート（その２）である。 本実施の形態における定着装置の圧接付与制御の段階でロック状態が生じた場合のタイムチャート（その１）である。 本実施の形態における定着装置の圧接付与制御の段階でロック状態が生じた場合のタイムチャート（その２）である。

符号の説明

１ 定着装置
２ 加圧ローラホルダ
３ ホルダ支持軸
４ ホルダ上部片
５ ホルダ上部片先端
６ スプリング
７ スプリング支持片
８ 記録用紙
９ 記録用紙搬送経路
１０ 定着装置シャーシ
１１ 圧接制御レバー
１２ 圧接制御レバー支持軸
１３ 圧接制御レバー切欠部
１４ 圧接制御レバー突起部
１５ センサ光反射片
１６ センサ
１７ 矢印
２０ 加熱ローラ
２１ 芯金
２２ 弾性体層
２３ 表面層
２４ 加熱用ヒータ
２５ ニップ部
２６ 矢印
２７ 加熱ローラ支持軸
３０ 加圧ローラ
３１ 芯金
３２ 弾性体層
３３ 表面層
３４ 加熱用ヒータ
３７ 加圧ローラ支持軸

Claims (6)

1. 回転する加熱ローラと加圧ローラとが接して形成されるニップ部に記録材を通過させて、該記録材上の未定着画像を定着させる定着動作を行う定着装置であって、
   前記加熱ローラに向けて前記加圧ローラに付勢を加えて、該加圧ローラを前記加熱ローラに対して圧接して、圧接付与状態とする圧接手段と、
   回動可能なカムを備えており、前記圧接付与状態にある前記圧接手段に対して、前記カムが正転方向に回動することにより、前記加圧ローラが前記付勢を加えられた方向と反対方向に前記圧接手段を押圧して押戻して、前記加圧ローラの前記加熱ローラに対する圧接力が減じられる圧接解除状態とすると共に、前記圧接解除状態にある前記圧接手段に対して、前記カムが逆転方向に回動することにより、前記圧接手段への前記押圧を解除して、前記圧接付与状態とする切換手段と、
   前記圧接付与状態と前記圧接解除状態とを検知する圧接状態検知手段と、
   前記圧接付与状態から前記圧接解除状態へ移行する場合は、前記圧接付与状態下にある前記切換手段に対して、前記カムを正転方向に回動し、前記圧接状態検知手段が前記圧接解除状態を検知した後に停止すると共に、前記圧接解除状態から前記圧接付与状態へ移行する場合は、前記圧接解除状態下にある前記切換手段に対して、前記カムを逆転方向に回動し、前記圧接状態検知手段が前記圧接付与状態を検知した後に停止する制御を行う制御手段と、を備えており、
   前記制御手段は、前記圧接付与状態から前記圧接解除状態へ移行する場合において、前記圧接付与状態下にある前記切換手段に対して、前記カムを正転方向に一定時間（Ｔ１）回動しても、前記圧接状態検知手段が前記圧接解除状態を検知しない場合は、前記カムを逆転方向に一定時間（Ｔ２）回動した後、再度、前記カムを正転方向に回動する正転方向リトライ制御を行うことを特徴とする定着装置。
2. 請求項１記載の定着装置において、
   前記一定時間（Ｔ１）は、前記カムが正転方向に回動した時点から前記圧接状態検知手段が前記圧接解除状態を検知するのに十分な時間であると共に、前記一定時間（Ｔ２）を、前記一定時間（Ｔ１）と略同じ時間とした定着装置。
3. 請求項１又は２記載の定着装置において、
   前記制御手段は、前記正転方向リトライ制御を、予め定められた所定回数行っても、前記圧接状態検知手段が前記圧接解除状態を検知しない場合は、動作停止とする定着装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置において、
   前記制御手段は、前記圧接解除状態から前記圧接付与状態へ移行する場合において、前記圧接解除状態下にある前記切換手段に対して、前記カムを逆転方向に一定時間（Ｔ３）回動しても、前記圧接状態検知手段が前記圧接付与状態を検知しない場合は、前記カムを正転方向に一定時間（Ｔ４）回動した後、再度、前記カムを逆転方向に回動する逆転方向リトライ制御を行うことを特徴とする定着装置。
5. 請求項４記載の定着装置において、
   前記一定時間（Ｔ３）は、前記カムが逆転方向に回動した時点から前記圧接状態検知手段が前記圧接付与状態を検知するのに十分な時間であると共に、前記一定時間（Ｔ４）を、前記一定時間（Ｔ３）と略同じ時間とした定着装置。
6. 請求項４又は５記載の定着装置において、
   前記制御手段は、前記逆転方向リトライ制御を、予め定められた所定回数行っても、前記圧接状態検知手段が前記圧接付与状態を検知しない場合は、動作停止とする定着装置。

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