JP2010002764A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着器１７においてジャムが生じた場合であっても、そのシート材Ｐを速やかに除去可能とする。
【解決手段】駆動制御部３９は、定着ニップ部Ｎにおけるジャム発生が検知されたとき、該ニップ部Ｎにおける定着圧を、ラックアンドピニオン機構３１及びモータアクチュエータＭ２等の連係動作によって解放させる制御を行う。定着器１７においてジャムが生じた場合に、ニップ部Ｎにおける定着圧が開放されることでシート材Ｐの除去を妨げる要因を排除可能となる結果として、そのシート材Ｐを速やかに除去することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式によりシート材に画像を形成する画像形成装置に係り、特に、定着器においてジャムが生じた場合であっても、そのシート材を速やかに除去可能な画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置においては、一般に、感光体ドラムなどの像担持体上に形成された静電潜像をトナーによって顕像化し、そのトナー像をシート材上に転写した後、定着器で定着処理を行うように構成されている。定着器では、トナー像が転写されたシート材に対し、所定の温度及び定着圧力をもって加熱・加圧処理がなされることを通じて、シート材上のトナー像が永久像として定着される。

一方、画像形成装置では、感光体ドラム又は搬送ローラ等の回転むらやシート材の搬送タイミングずれ等に起因して、画像形成処理中に紙詰まり（以下、ジャムという。）を生じることが知られており、かかるジャムは、定着器において生じることも知られている（例えば特許文献１参照）。

ところで、定着器においてジャムが生じた場合、定着器付近は高温であるため、その高温雰囲気にユーザの手指が長時間にわたり曝されることは好ましくない。そこで、定着器においてジャムが生じた場合に、そのシート材を速やかに除去し得ることが強く要請されていた。
特開２００７−２４８６６４号公報

解決しようとする問題点は、従来技術では、定着器においてジャムが生じた場合に、そのシート材を速やかに除去することが難しかった点である。

本発明は、定着器においてジャムが生じた場合であっても、そのシート材を速やかに除去可能な画像形成装置を得ることを目的として、トナー像が担持される像担持体と、当該像担持体のトナー像をシート材に転写させる転写手段と、加熱部材と加圧部材とを有し、当該両部材間に形成されるニップ部で、所要の温度及び定着圧を前記シート材に加えることによって、該シート材上の未定着トナー像を溶融定着させる定着手段と、を備えて構成される画像形成装置であって、前記ニップ部における前記両部材間の定着圧を調整する定着圧調整手段と、前記ニップ部を通過しようとする前記シート材のジャムを検知するジャム検知手段と、前記ジャム検知手段の検知結果に基づき、前記ニップ部におけるジャム発生が検知されたとき、該ニップ部における定着圧を前記定着圧調整手段によって解放させる制御を行う定着圧制御手段と、をさらに備えたことを最も主要な特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、前記ニップ部における前記両部材間の定着圧を調整する定着圧調整手段と、前記ニップ部を通過しようとする前記シート材のジャムを検知するジャム検知手段と、次述する定着圧制御手段と、を備え、定着圧制御手段は、前記ジャム検知手段の検知結果に基づき、前記ニップ部におけるジャム発生が検知されたとき、該ニップ部における定着圧を前記定着圧調整手段によって解放させる制御を行うので、従って、定着器においてジャムが生じた場合に、ニップ部における定着圧が開放されることでシート材の除去を妨げる要因を排除可能となる結果として、定着器においてジャムが生じた場合であっても、そのシート材を速やかに除去可能な画像形成装置を得ることができる。

定着器においてジャムが生じた場合であっても、そのシート材を速やかに除去可能な画像形成装置を得るといった目的を、ジャム検知手段の検知結果に基づき、前記ニップ部におけるジャム発生が検知されたとき、該ニップ部における定着圧を前記定着圧調整手段によって解放させる制御を行う定着圧制御手段によって実現した。

以下、本発明に係る画像形成装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

［画像形成装置の主要部構成］
図１は、本発明に係る画像形成装置の主要部を示す概略構成図である。

図１に示すように、本発明実施例に係る画像形成装置１１は、垂直方向の下方から上方に向けてシート材Ｐを搬送するものである。搬送方向上流側には、像担持体としての電子写真感光体１３が配設されている。この感光体１３は、円筒形状の導電性を有する感光体基材の外周面に有機感光層を形成したものであり、図１の矢印で示す時計回り方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。感光体１３は、その回転過程で帯電器（不図示）によりその周面が所定の極性・電位、本例では負極性の所定電位に一次帯電される。その感光体帯電面に対してレーザスキャナ（不図示）で画像情報のレーザ走査露光がなされる。これにより、感光体帯電面の露光明部の電位が減衰して、走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像は現像器（不図示）により現像剤像（以下、トナー像という。）として現像される。本例においては、静電潜像は負極性に帯電したネガトナーにより反転現像（露光明部にトナーが付着）される。

そのトナー像は、感光体１３と転写ローラ（転写手段）１５との当接部である転写ニップ部Ｔにおいて、不図示の給紙機構部から給送されたシート材Ｐに順次に転写されていく。シート材Ｐが転写ニップ部Ｔを挟持搬送されていく過程において、転写ローラ１５には所定の転写バイアスが印加されて、感光体１３面のトナー像がシート材Ｐ面に順次に静電転写される。

転写ニップ部Ｔから送り出されたシート材は、感光体１３面から分離されて定着器（定着手段）１７へと搬送される。なお、シート材分離後の感光体１３の表面は、不図示のクリーナによって転写残トナー等の残留付着物が除去・清掃されて、繰り返しの作像に供される。

定着器１７は、例えば、ヒートローラ方式を採用したものであり、加圧ローラ２１と、この加圧ローラ２１に対向して配置される定着ローラ２３と、この定着ローラ２３から離れて配設されるヒートローラ２５と、定着ローラ２３とヒートローラ２５との間に架設される無端状の加熱ベルト２７と、を備えて構成されている。

この定着器１７では、通紙状態において、定着ローラ（加熱部材）２３が加熱ベルト（加熱部材）２７を介して加圧ローラ（加圧部材）２１と当接しており、ヒートローラ（加熱部材）２５は加熱ベルト２７に張力を与えている。定着ローラ２３には、筐体フレーム（不図示）に配設されたモータアクチュエータ（例えばステッピングモータ）Ｍ１及び減速機構（不図示）を介して回転駆動力が与えられ、この定着ローラ２３の回転駆動に伴い、加圧ローラ２１とヒートローラ２５が従動回転するようになっている。加熱ベルト２７と加圧ローラ２１との間には定着ニップ部Ｎが形成されている。この定着ニップ部Ｎを通過する際に、転写ニップ部Ｔから搬送されてきた未定着トナー像に加熱・加圧処理を施すことで溶融定着させる。また、この定着ニップ部Ｎにおいて、シート材Ｐが挟持された状態で下流側へと排出搬送されていく。なお、定着ローラ２１、加圧ローラ２３、ヒートローラ２５、及び加熱ベルト２７等は、図１における紙面に対して垂直方向を長手とする部材である。

加熱ベルト２７を良好な応答性をもってヒートアップするために、ヒートローラ２５内には例えば電磁誘導方式のヒータユニットＨが、加熱ベルト２７を介してヒートローラ２５と対向する位置に設けられている。

定着ニップ部Ｎにおける定着圧を調整するために、定着ローラ２３には、回転運動を直線運動に変換するラックアンドピニオン機構（定着圧調整手段）３１が設けられている。このラックアンドピニオン機構３１は、略円形状のピニオンギア３３と、平板状の棒状部材に歯切りがなされたラック３５と、から構成されている。ピニオンギア３３には、固定側である筐体フレームに配設されたモータアクチュエータ（例えばステッピングモータを採用することができ、定着圧調整手段の一部を構成する。）Ｍ２及び減速機構（不図示）を介して回転駆動力が与えられる。一方、このピニオンギア３３と噛み合わされるラック３５は、長手方向に沿ってその位置を往復自在に上昇乃至下降変位させ得るように浮上支持されている。このラック３５における一方の端部には、定着ローラ２３が回転自在に軸支されている。従って、ピニオンギア３３の回転駆動に伴い、定着ローラ２３がラック３５の長手方向に沿ってその位置を変位させることを通じて、定着ニップ部Ｎにおける定着圧を調整可能に構成されている。

定着器１７においてジャムが生じた場合に、定着ニップ部Ｎにおける定着圧を開放させるために、画像形成装置１１は、定着器１７の上流側に設けられ、シート材Ｐが所定のタイミング範囲で到来してきたか否かを検知する上流側ジャムセンサ（シート材検知手段）ＪＳ１と、定着器１７の下流側に設けられ、シート材Ｐが所定のタイミング範囲で到来してきたか否かを検知する下流側ジャムセンサ（シート材検知手段）ＪＳ２と、定着ニップ部Ｎにおけるシート材Ｐのジャムを除去する際に開放されるカバー部材（不図示）の開放を検知するインターロックスイッチ（開放検知手段）３７と、インターロックスイッチ３７、又はジャムセンサＪＳ１，ＪＳ２の検知結果に基づき、定着ニップ部Ｎにおけるジャム発生が検知されたとき、該ニップ部Ｎにおける定着圧を、ラックアンドピニオン機構３１及びモータアクチュエータＭ２等の連係動作によって解放させる制御を行う駆動制御部（定着圧制御手段）３９と、を備えて構成されている。

次に、上述のように構成された本発明実施例に係る画像形成装置の動作について、図面を参照して説明する。

［画像形成装置の動作］
図２は、本発明実施例に係る画像形成装置の定着圧制御に係る動作フローチャート図、図３（１）は、シート材の通紙時において、加圧ローラ２１に対して定着ローラ２３を弱く当接させる位置まで変位させることで、定着ニップ部Ｎの定着圧を弱めている様子を示す説明図、図３（２）は、定着ニップ部Ｎでのジャム時において、加圧ローラ２１に対して定着ローラ２３を離間させる位置まで変位させることで、定着ニップ部Ｎの定着圧を開放している様子を示す説明図、図４は、装置の起動時において、加圧ローラ２１に対して定着ローラ２３を強く圧接させる位置まで変位させることで、定着ニップ部Ｎの定着圧を高めている様子を示す説明図である。

図２において、定着圧制御に係るプログラムがスタートすると、駆動制御部３９は、インターロックスイッチ３７がオンしているか、つまり、装置本体のカバー部材が開いているか否かに係るカバー開閉判定を行う（ステップＳ１１）。

ステップＳ１１におけるカバー開閉判定の結果、装置本体のカバー部材が閉じている旨の判定が下されたとき、駆動制御部３９は、定着ニップ部Ｎでのジャムは生じていないものとみなして、定着圧制御に係るプログラムを終了させる。

一方、ステップＳ１１におけるカバー開閉判定の結果、装置本体のカバー部材が開いている旨の判定が下されたとき、駆動制御部３９は、さらに、上流側ジャムセンサＪＳ１のシート材検知信号等に基づいて、ジャムを検知したか否かに係る上流側ジャム判定を行う（ステップＳ１２）。ステップＳ１２における上流側ジャム判定は、上流側ジャムセンサＪＳ１におけるシート材Ｐの検知タイミングが、予め定められるタイミング範囲内に収束しているか否かを、駆動制御部３９が判定することを通じて、実行すればよい。なお、ステップＳ１１におけるカバー開閉判定の結果、装置本体のカバー部材が開いている旨の判定が下されたとき、駆動制御部３９は、定着ニップ部Ｎでジャムが生じたものとみなして、後述する定着圧開放処理を遂行してもよい。

ステップＳ１２における上流側ジャム判定の結果、ジャムを検知しない旨の判定が下されたとき、駆動制御部３９は、定着ニップ部Ｎでのジャムは生じていないものとみなして、定着圧制御に係るプログラムを終了させる。

一方、ステップＳ１２における上流側ジャム判定の結果、ジャムを検知した旨の判定が下されたとき、駆動制御部３９は、ステップＳ１２と同様に、下流側ジャムセンサＪＳ２のシート材検知信号等に基づいて、ジャムを検知したか否かに係る下流側ジャム判定を行う（ステップＳ１３）。ステップＳ１３における下流側ジャム判定は、ステップＳ１２と同様に、下流側ジャムセンサＪＳ２におけるシート材Ｐの検知タイミングが、予め定められるタイミング範囲内に収束しているか否かを、駆動制御部３９が判定することを通じて、実行すればよい。なお、ステップＳ１２における上流側ジャム判定の結果、ジャムを検知した旨の判定が下されたとき、駆動制御部３９は、定着ニップ部Ｎでジャムが生じたものとみなして、後述する定着圧開放処理を遂行してもよい。

ステップＳ１３における下流側ジャム判定の結果、ジャムを検知しない旨の判定が下されたとき、駆動制御部３９は、定着ニップ部Ｎでのジャムは生じていないものとみなして、定着圧制御に係るプログラムを終了させる。

一方、ステップＳ１３における下流側ジャム判定の結果、ジャムを検知した旨の判定が下されたとき、駆動制御部３９は、定着ニップ部Ｎでジャムが生じたものとみなして、定着圧の開放処理を遂行する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４における定着圧開放処理では、駆動制御部３９は、モータアクチュエータＭ２及び減速機構を介してピニオンギア３３を、図３（１）においてラック３５が下降変位する方向に回転駆動させ、この回転駆動に伴って、定着ローラ２３がラック３５の位置をその長手方向に沿って下降変位させることを通じて、（図３（２）参照）定着ニップ部Ｎにおける定着圧を開放する。なお、装置の起動時には、上記とは逆に、駆動制御部３９は、モータアクチュエータＭ２及び減速機構を介してピニオンギア３３を、図３（１）においてラック３５が上昇変位する方向に回転駆動させ、この回転駆動に伴って、定着ローラ２３がラック３５の位置をその長手方向に沿って上昇変位させることを通じて、（図４参照）定着ニップ部Ｎに強い定着圧を加える。すなわち、装置のウォームアップに係る待機時間は、定着ローラ２３（加熱ローラ２７）が所定温度に到達するのに要する時間と密接に関係している。そのため、装置の起動時には、定着ニップ部Ｎでの定着圧を強くし、ニップ幅を可及的に大きくすることによって、装置起動時におけるウォームアップの時間短縮と省エネルギー化を図っている。

［実施例の効果］
以上述べたように、本発明実施例に係る画像形成装置では、定着圧制御手段として機能する駆動制御部３９は、定着ニップ部Ｎにおけるジャム発生が検知されたとき、該ニップ部Ｎにおける定着圧を、ラックアンドピニオン機構３１及びモータアクチュエータＭ２等の連係動作によって解放させる制御を行う。ここで、定着ニップ部Ｎにおけるジャム発生が検知されたときには、画像形成処理を停止させるとともに、ジャム発生の旨及び発生箇所がユーザに報知される。これを受けてユーザは、ジャムしたシート材Ｐを除去して装置を正常状態に復帰させる必要がある。

ところが、定着器１７においてジャムが生じた場合、定着器１７付近は高温であるため、その高温雰囲気にユーザの手指が長時間にわたり曝されることは好ましくない。そこで、定着器１７においてジャムが生じた場合に、そのシート材Ｐを速やかに除去し得ることが強く要請されていたのである。

かかる背景に鑑みて、本発明実施例に係る画像形成装置では、定着器１７においてジャムが生じた場合に、ニップ部Ｎにおける定着圧が開放されることでシート材Ｐの除去を妨げる要因を排除可能となる結果として、定着器１７においてジャムが生じた場合であっても、そのシート材Ｐを速やかに除去することができる。

また、定着ニップ部Ｎでのジャム発生検知とみなす判断基準に関し、インターロックスイッチ３７のオン／オフ信号に基づくカバー開閉判定結果（ステップＳ１１参照）と、上流側ジャムセンサＪＳ１でのシート材検知信号に基づくジャム検知結果（ステップＳ１２参照）と、下流側ジャムセンサＪＳ２でのシート材検知信号に基づくジャム検知結果（ステップＳ１３参照）と、の三者の全てが、定着ニップ部Ｎでのジャム発生検知を告げているときにはじめて、定着ニップ部Ｎでのジャム発生検知とみなすようにしているので、従って、ジャム発生検知に係る誤動作を確実に排除して、適切なタイミングで定着圧の開放制御を遂行可能な画像形成装置を得ることができる。

［その他］
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは技術思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う画像形成装置もまた、本発明における技術的範囲の射程に包含されるものである。

すなわち、本発明実施例において、縦方向の下方から上方に向けてシート材Ｐを搬送する態様の画像形成部１１を例示して説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、シート材Ｐの搬送方向が横方向又は斜め方向などのいかなる態様の画像形成部１１においても、本発明をそのまま適用することができる。

また、本発明実施例において、加圧ローラ２１内部に電磁誘導方式のヒータユニットＨを設ける態様を例示して説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、加圧ローラ２１内部に、ハロゲンヒータ等の熱源を設ける態様を採用してもよい。

さらに、本発明実施例において、ヒートローラ方式の定着器１７を例示して説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、定着器の形式いかんにかかわらず、本発明をそのまま適用することができる。

最後に、本発明実施例において、像担持体として電子写真感光体を例示して説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、感光体に代えて、転写ベルトを採用してもよいことはいうまでもない。

本発明に係る画像形成装置の主要部を示す概略構成図である。 本発明実施例に係る画像形成装置の定着圧制御に係る動作フローチャート図である。 定着ニップ部における定着圧を開放している様子を示す説明図である。 定着ニップ部における定着圧を調整している様子を示す説明図である。

符号の説明

１１ 画像形成装置
１３ 感光体（像担持体）
１５ 転写ローラ（転写手段）
１７ 定着器（定着手段）
２１ 加圧ローラ（定着手段）
２３ 定着ローラ（加熱部材）
２５ ヒートローラ２５（加熱部材）
２７ 加熱ベルト（加熱部材）
３１ ラックアンドピニオン機構（定着圧調整手段）
３３ ピニオンギア（定着圧調整手段）
３５ ラック（定着圧調整手段）
３７ インターロックスイッチ（開放検知手段）
３９ 駆動制御部（ジャム検知手段、定着圧制御手段）
ＪＳ１ 上流側ジャムセンサ（ジャム検知手段）
ＪＳ２ 下流側ジャムセンサ（ジャム検知手段）
Ｎ 定着ニップ部（ニップ部）
Ｐ シート材

Claims (5)

1. トナー像が担持される像担持体と、
   当該像担持体のトナー像をシート材に転写させる転写手段と、
   加熱部材と加圧部材とを有し、当該両部材間に形成されるニップ部で、所要の温度及び定着圧を前記シート材に加えることによって、該シート材上の未定着トナー像を溶融定着させる定着手段と、
   を備えて構成される画像形成装置であって、
   前記ニップ部における前記両部材間の定着圧を調整する定着圧調整手段と、
   前記ニップ部を通過しようとする前記シート材のジャムを検知するジャム検知手段と、
   前記ジャム検知手段の検知結果に基づき、前記ニップ部におけるジャム発生が検知されたとき、該ニップ部における定着圧を前記定着圧調整手段によって解放させる制御を行う定着圧制御手段と、
   をさらに備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置であって、
   前記ニップ部における定着圧の解放は、
   前記定着圧調整手段の働きによって、前記ニップ部における前記両部材の間隔を離間駆動させることで遂行される、
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、
   前記ニップ部における前記シート材のジャムを除去する際に開放されるカバー部材と、
   前記カバー部材の開放を検知する開放検知手段と、
   をさらに備え、
   前記ジャム検知手段は、
   前記開放検知手段が前記カバー部材の開放を検知したとき、前記ニップ部におけるジャム発生を検知したものとみなす、
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記ニップ部における上流側若しくは下流側のうちいずれか一方に設けられ、前記シート材が所定のタイミング範囲で到来してきたか否かを検知するシート材検知手段と、
   をさらに備え、
   前記ジャム検知手段は、
   前記シート材検知手段が、前記シート材が所定のタイミング範囲から外れて到来してきた旨を検知したとき、前記ニップ部におけるジャム発生を検知したものとみなす、
   ことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記ニップ部における上流側及び下流側の両者に設けられ、前記シート材が所定のタイミング範囲で到来してきたか否かを検知する一対のシート材検知手段と、
   をさらに備え、
   前記ジャム検知手段は、
   前記一対のシート材検知手段の両者が、前記シート材が所定のタイミング範囲から外れて到来してきた旨を検知したとき、前記ニップ部におけるジャム発生を検知したものとみなす、
   ことを特徴とする画像形成装置。