JP2013003349A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】定着装置において、回転する部材の熱膨張に影響を受けることなく、当該部材の回転態様を検出できるようにする。
【解決手段】加熱ローラ411の一端には、嵌め込み孔411Aが形成されている。嵌め込み孔411Aには、回転軸50の端部50Bが嵌め込まれている。これにより、回転軸50は、加熱ローラ411の回転に連動して回転する。回転軸50の他方側の端部50Aは、その断面がD字形状を有している。端部50Aは、検出用円盤60の中央部の孔60Aに挿入されている。これにより、検出用円盤60は、回転軸50の回転に連動して回転する。そして、検出用円盤60の回転態様をセンサ45で検出することより、加熱ローラ411の回転態様が特定される。
【選択図】図5
【解決手段】加熱ローラ411の一端には、嵌め込み孔411Aが形成されている。嵌め込み孔411Aには、回転軸50の端部50Bが嵌め込まれている。これにより、回転軸50は、加熱ローラ411の回転に連動して回転する。回転軸50の他方側の端部50Aは、その断面がD字形状を有している。端部50Aは、検出用円盤60の中央部の孔60Aに挿入されている。これにより、検出用円盤60は、回転軸50の回転に連動して回転する。そして、検出用円盤60の回転態様をセンサ45で検出することより、加熱ローラ411の回転態様が特定される。
【選択図】図5
Description
本発明は、定着装置に関し、特に、複数の部材を当接させながら回転させ、それらのニップ部に用紙を通過させることにより当該用紙上のトナー像を定着させる定着装置および画像形成装置に関する。
従来から、複数の部材を当接させながら回転させ、それらのニップ部に用紙を通過させることにより、当該用紙上のトナー像を定着させる定着装置において、上記部材の回転を検知するための技術が種々提案されている。
たとえば、特許文献1(特開平02−248977号公報)には、上記のような部材の一例である定着ローラを回転させるギアに噛み合わされたギアに、回転を検知するための回転板が取り付けられ、光学的に当該板の回転を検知することにより、定着ローラの回転を検出する技術が開示されている。
また、特許文献2(特開2004−102121号公報)や特許文献3(特開2009−204821号公報)には、加熱ローラに固定されたギアと噛み合わされたギアに連動して回転する回転体の回転態様を検出することにより、上記加熱ローラの回転異常を検出するための技術が開示されている。
なお、定着装置では、上記した部材を加熱し、上記ニップ部を通過する用紙を加熱することにより、当該用紙上のトナー像を加熱定着される場合が多い。
しかしながら、特許文献1に記載の技術によれば、定着ローラが高温になった場合、定着ローラの熱膨張によって、上記ギアの噛み合わせに変化が生じることが予測されるため、当該ギアの噛み合わせ態様に工夫が必要と考えられるが、その点については考慮がなされていない。また、特許文献2および特許文献3に記載の技術においても、ローラの熱膨張によるギアの噛み合わせの変化に基づき、ギア同士の噛み合わせ態様に工夫が必要と考えられるが、その点については考慮がなされていない。
したがって、従来の技術によれば、回転する部材の加熱による熱膨張の発生の有無等により、当該部材の回転態様が適切に検出できない事態が想定される。
なお、ローラに直接円板等を接続し、当該円板にスリットを設け、当該円板の回転態様を光学センサ等により検出することによりローラの回転態様を検出することも考えられる。しかしながら、このような方法では、円板とセンサの間で干渉が生じたり、また、熱膨張により円板がセンサの検出範囲を越えて移動してしまう事態が想定されるため、実用的ではないと考えられる。
本発明は、かかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、定着装置において、回転する部材の熱膨張に影響を受けることなく、当該部材の回転態様を検出できるようにすることである。
本発明に従った定着装置は、第1の回転部材と、第1の回転部材に当接してシート材を挟持搬送する第2の回転部材と、第1の回転部材の回転を検出するための回転検出手段と、回転検出手段による検出結果に基づいて、第1の回転部材と第2の回転部材の少なくとも一方の回転を制御するための制御手段とを備え、回転検出手段は、第1の回転部材に対して固定されることなく、第1の回転部材の回転軸に対して当該第1の回転部材の回転方向に係り止めされることにより第1の回転部材と連動して回転する検出用部材を含み、当該検出用部材の回転を検出することにより、第1の回転部材の回転を検出する。
好ましくは、第1の回転部材の回転方向に交わる方向について、検出用部材の位置を規制する規制部材をさらに備える。
好ましくは、規制部材は、第1の回転部材の回転方向の全周において検出用部材と当接する部分を含む。
好ましくは、回転軸は、第1の回転部材に対して固定されている。
好ましくは、第1の回転部材の回転軸に連結された連結用部材をさらに備え、検出用部材は、連結用部材に係り止めされることにより、第1の回転部材と連動して回転する。
好ましくは、第1の回転部材の回転軸に連結された連結用部材をさらに備え、検出用部材は、連結用部材に係り止めされることにより、第1の回転部材と連動して回転する。
好ましくは、第1の回転部材と第2の回転部材の少なくとも一方を誘導加熱によって加熱する加熱手段をさらに備える。
本発明に従った画像形成装置は、シート材上に画像を形成する画像形成装置であって、上記したような本発明に従った定着装置を備える。
本発明によれば、定着装置において、回転する部材の熱膨張に影響を受けることなく、当該部材の回転態様を検出できる。
<画像形成装置の構成>
図1は、本発明の定着装置を含む画像形成装置の一実施の形態である画像形成装置1の構成を示す概略断面図である。画像形成装置1は、電子写真式の画像形成装置の典型例である、カラープリントが可能なタンデム式の画像形成装置である。
図1は、本発明の定着装置を含む画像形成装置の一実施の形態である画像形成装置1の構成を示す概略断面図である。画像形成装置1は、電子写真式の画像形成装置の典型例である、カラープリントが可能なタンデム式の画像形成装置である。
図1を参照して、本実施の形態に従う画像形成装置1は、制御部2と、トナーカートリッジユニットTCC,TCM,TCY,TCKと、中間ベルトユニット3と、定着器ユニット4とを含む。
制御部2は、後述するように、画像形成装置1全体の制御を司る。
トナーカートリッジユニットTCC,TCM,TCY,TCK、中間ベルトユニット3、および定着器ユニット4は、紙などのシート材12に対して、画像形成を行なうための作像部を構成する。
トナーカートリッジユニットTCC,TCM,TCY,TCK、中間ベルトユニット3、および定着器ユニット4は、紙などのシート材12に対して、画像形成を行なうための作像部を構成する。
トナーカートリッジユニットTCC,TCM,TCY,TCKは、それぞれ「シアン」「マゼンタ」「黄色」「黒」のトナー像を形成する。以下、トナーカートリッジユニットTCC,TCM,TCY,TCKを「トナーカートリッジユニットTC」とも総称する。
トナーカートリッジユニットTCの各々は、トナー像を担持する感光体20と、感光体20を帯電する帯電部24と、画像パターンを露光する露光部22と、画像パターンをトナー像として現像する現像部26と、感光体20上の転写残トナーを取除く感光体クリーナ28とを含む。
中間ベルトユニット3は、トナーカートリッジユニットTCのそれぞれの感光体20上に形成された4色のトナー像を重ねて画像形成する中間転写ベルト30と、中間転写ベルト30上に形成されたトナー像(4色合成)をシート材12上に転写する2次転写ローラ36,37と、中間転写ベルト30上のトナー像の濃度を検出する濃度センサ32と、中間転写ベルト30上の転写残トナーを取除く中間転写ベルトクリーナ38とを含む。
定着器ユニット4は、中間ベルトユニット3によって用紙上に転写されたトナー像を定着する。より具体的には、定着器ユニット4は、トナー像を加熱定着させる定着ユニット41と、シート材12を定着ユニット41に当接させる加圧ユニット43と、定着ユニット41を加熱する加熱ユニット40とを含む。定着器ユニット4の構成の詳細は、後述する。
また、画像形成装置1は、用紙収納部10と、搬送ガイド14と、給紙ローラ16と、タイミングローラ94,95と、排出ローラ96,97とを含む。これらは、用紙を搬送するための搬送部を構成する。また、用紙収納部10の底部には、用紙の残量を検出するための残量検出センサ18が設けられる。
次に、画像形成装置1の画像形成に係る動作を説明する。用紙収納部10に装填されたシート材12は、給紙ローラ16の回転によって、搬送ガイド14に沿って給紙される。そして、シート材12は、搬送経路に沿って搬送されて、タイミングローラ94,95まで到達すると、一旦停止される。このシート材12の搬送と並行して、トナーカートリッジユニットTCの各々では、画像形成されるべき画像パターンに応じたトナー像が作像され、中間転写ベルト30上では、それぞれのトナーカートリッジユニットTCで作像されたトナー像が重ね合わされる。この中間転写ベルト30上に作像されたトナー像とタイミングを一致させて、タイミングローラ94,95は、シート材12を2次転写ローラ36,37へ給紙する。すると、2次転写ローラ36,37によって、中間転写ベルト30上に作像されたトナー像がシート材12へ転写される。さらに、トナー像が転写されたシート材12は、定着器ユニット4へ搬送され、定着ユニット41と加圧ユニット43によって、そのトナー像が定着される。さらに、トナー像が定着されたシート材12は、排出ローラ96,97によって排出トレイ98へ排出される。
中間ベルトユニット3を通過し、定着器ユニット4へ搬送されるシート材12は、用紙センサ(後述する、図2中の用紙センサ5)により、当該用紙センサ5を通過したことを検出される。用紙センサ5は、たとえば反射型フォトセンサにより構成されるが、これに限定されるものではなく、用紙が通過したことを検出できるセンサであれば、その検出方式は問わない。
画像形成装置1では、用紙センサ5の検出出力は加熱ユニット40の制御に利用される。
画像形成装置1は、さらに、内部の冷却を行なうための冷却ファン90および冷却空気を取り入れるための開口部92を含む。
画像形成装置1は、さらに、原稿から画像データを読取るためのスキャナや、ファクシミリの送受信を行なうファクシミリ処理部などを設けられてもよい。
図2は、図1の画像形成装置1の要部を示す概略図である。
図2を参照して、定着器ユニット4は、定着ユニット41と、加圧ユニット43と、加熱ユニット40と、センサ45とを含む。
図2を参照して、定着器ユニット4は、定着ユニット41と、加圧ユニット43と、加熱ユニット40と、センサ45とを含む。
定着ユニット41は、加熱ローラ411と、加熱ローラ411内に内蔵されるヒータ412とを含む。
加圧ユニット43は、加圧ローラ431と、巻きかけローラ432と、テンションローラ433と、これらのローラに巻架される加圧ベルト435と、押圧パッド434とを含む。
シート材12は、矢印A1方向に搬送されて、定着器ユニット4へと送り込まれる。定着器ユニット4へと送り込まれたシート材12は、加熱ローラ411と加圧ベルト435の間に挟みこまれる。加圧ベルト435のうち押圧パッド434により加熱ローラ411に向けて押圧される部分と、加熱ローラ411のうちシート材12を介して加圧ベルト435に当接する部分とによって、定着器ユニット4におけるニップ部が構成される。定着器ユニット4では、当該ニップ部において、シート材12を挟み込まれる。
加熱ローラ411が矢印A3方向に回転し、加圧ベルト435が矢印A4方向に回転することにより、シート材12上のトナー画像はシート材12に定着する。加熱ローラ411と加圧ベルト435がさらに回転することにより、シート材12は排出ローラ96,97へと送られる。
定着器ユニット4には、加熱ローラ411を矢印A3方向に回転させるモータ47、および、加圧ベルト435を矢印A4方向に回転させるモータ49が備えられている。制御モジュール201は、後述するセンサ45の検出出力等に基づいてモータ47,49の駆動を制御することにより、加熱ローラ411,加圧ベルト435のそれぞれの回転を制御する。
加熱ローラ411は、その内部からヒータ412により加熱され、さらに、加熱ユニット40によってその表面を加熱される。これにより、加熱ローラ411は、その表面でシート材12上のトナー画像を定着できるように、加熱される。
センサ45は、後述するように、加熱ローラ411の回転態様を判断するための検出を行なう。センサ45の検出出力は、制御モジュール201に出力される。制御モジュール201は、当該検出出力に基づいて、通電回路204等の駆動を制御する。
図3に、加熱ユニット40の拡大図を示す。図3を参照して、加熱ユニット40は、磁束の変化により発熱する薄肉金属層を有する外部加熱ベルト401と、加熱コイル402と、コア403と、ローラ404,405とを含む。外部加熱ベルト401は、ローラ404,405に巻架されている。
加熱ユニット40は、電磁誘導を利用して外部加熱ベルト401を加熱する。そして、加熱ユニット40では、当該外部加熱ベルト401を加熱ローラ411に接触させることにより、加熱ローラ411を加熱する。つまり、加熱ユニット40では、加熱ローラ411は電磁誘導を利用して、加熱される。そして、加熱ユニット40では、ローラ404またはローラ405を回転させることにより、外部加熱ベルト401が矢印A2方向に回転される。これにより、外部加熱ベルト401が全体的に加熱される。加熱ユニット40において、当該回転方向について外部加熱ベルト401が加熱される寸法が、L(d)で示されている。L(d)は、たとえば5〜20mm程度とされる。
加熱ユニット40では、加熱コイル402に交流電流を流すと、その周りに向き、強度の変化する磁力線が発生する。当該磁力線の変化の影響を受けて、外部加熱ベルト401の薄肉金属層では渦電流が流れ、これにより、外部加熱ベルト401が加熱される。
加熱ユニット40では、電磁誘導により、加熱コイル402が、ローラ404とローラ405の間に配置されている。つまり、加熱ユニット40では、電磁誘導により、外部加熱ベルト401の、ローラ404,405と当接していない部分を加熱されている。これにより、電磁誘導により生じた熱を効率よく外部加熱ベルト401に伝えることができる。
外部加熱ベルト401は、図3の奥行き方向(矢印A2方向と直行する方向)に幅を有するように配置されている。外部加熱ベルト401の幅方向において加熱される寸法は、当該外部加熱ベルト401が、加熱ローラ411がシート材12上のトナー画像を定着することを必要とされる幅方向の寸法以上とされる必要がある。ここで、加熱ローラ411における幅方向とは、加熱ローラ411を通過するシート材12の幅方向であり、シート材12の搬送方向と直行する方向である。
加熱ユニット40は、主に、加熱ローラ411がシート材12と接触することによってその表面の温度が低下した部分を加熱するために設けられている。外部加熱ベルト401の幅方向において加熱される寸法は、加熱ローラ411を通過する用紙の幅に合わせて変更されることが好ましい。
このような加熱される寸法の変更は、たとえば加熱コイル402を当該幅方向にグループに分け、グループごとに通電できるようにすることにより実現される。
画像形成装置1では、加熱ローラ411の温度を検出するための図示せぬ温度センサが設けられ、制御モジュール201は、当該温度センサの検出出力に基づいて、ヒータ412や加熱ユニット40による加熱態様を制御する。
<回転の検出>
本実施の形態では、加熱ローラ411と加圧ベルト435が当接することによって形成されるニップ部を通過するように、シート材12が搬送される。加熱ローラ411と加圧ベルト435により、第1の回転部材と第2の回転部材が構成される。本実施の形態では、第1の回転部材の回転の検出として、加熱ローラ411の回転が検出される。加熱ローラ411の回転状態が検出されることにより、加熱ローラ411が、適切に回転し、これにより、加熱ローラ411の外周部が均等に加熱されているかを判断できる。
本実施の形態では、加熱ローラ411と加圧ベルト435が当接することによって形成されるニップ部を通過するように、シート材12が搬送される。加熱ローラ411と加圧ベルト435により、第1の回転部材と第2の回転部材が構成される。本実施の形態では、第1の回転部材の回転の検出として、加熱ローラ411の回転が検出される。加熱ローラ411の回転状態が検出されることにより、加熱ローラ411が、適切に回転し、これにより、加熱ローラ411の外周部が均等に加熱されているかを判断できる。
なお、画像形成装置1では、第1の回転部材または第2の回転部材のいずれかの回転が検出されれば良く、加熱部材と加圧部材によってニップ部が構成される場合の、加熱部材(加熱ローラ411)ではなく加圧部材(加圧ベルト435)の回転が検出されても良い。
図4は、加熱ローラ411の端部近傍の断面図である。また、図5は、加熱ローラ411の端部近傍の分解斜視図である。図4および図5において、矢印Rは、加熱ローラ411の回転方向を示している。なお、図5では、図4中の一部の部材が省略されている。
加熱ローラ411の一端には、嵌め込み孔411Aが形成されている。そして、嵌め込み孔411Aには、回転軸50の端部50Bが嵌め込まれている。これにより、回転軸50は、加熱ローラ411の回転に連動して回転する。
回転軸50の他方側の端部50Aは、その断面がD字形状を有している。そして、端部50Aは、検出用円盤60の中央部の孔60Aに挿入されている。
図6は、検出用円盤60の拡大斜視図である。図7は、検出用円盤60の中央部の孔60Aに回転軸50の端部50Aがはめ込まれた状態を模式的に示す図である。図7では、検出用円盤60の上面と回転軸50(端部50A)の断面とが示されている。
図6および図7を参照して、検出用円盤60は、回転軸50の長手方向に交わる面の中央に、孔60Aを形成されている。孔60Aでは、その断面がD字形状を有している。加熱ローラ411の回転に連動して回転軸50が回転すると、端部50AのD字断面の直線部分が孔60AのD字断面の直線部分に係り止めされて、検出用円盤60も連動して回転する。図7において、矢印Rは、加熱ローラ411の回転に連動して検出用円盤60が回転する際の回転方向を示す。
検出用円盤60の上面には、凸部60Bが形成されている。図8は、凸部60B近傍の拡大図である。
さらに、図4、図5および図8を参照して、加熱ローラ411の端部近傍では、固定板金71を介して、回転軸50の端部50Bが加熱ローラ411に嵌め込まれ、また、端部50Aは検出用円盤60の孔60Aに挿入されている。固定板金71は、定着器ユニット4の構成部品を収容する図示せぬ筐体に固定されている。
また、当該筐体には、ホルダ70が固定されている。検出用円盤60は、ホルダ70内に、当該ホルダ70に対して固定されることなく、収容されている。ホルダ70には、検出用円盤60に向けて切り立った仕切り板70Aが設けられている。また、固定板金71には、加熱ローラ411と対向する側に板体72が貼付されている。
ホルダ70において、検出用円盤60は、加熱ローラ411に近い側では板体72によって、また、遠い側では仕切り板70Aによって、回転軸50の長手方向に沿う方向(加熱ローラ411の回転方向に交わる方向)についての位置を規制されている。これにより、検出用円盤60は、板体72を越えて加熱ローラ411に近づくことを回避され、また、仕切り板70Aに対向する部分が当該仕切り板70Aを超えるように加熱ローラ411から離れることを回避される。
検出用円盤60は、回転軸50の長手方向に沿う方向に延びる、複数の板状部61(突出部)を備えている。これにより、検出用円盤60の側面には、隣り合う板状部61に挟まれたスリットが形成されていることになる。そして、検出用円盤60が加熱ローラ411の回転に連動して回転した場合、回転軸50の長手方向に交わる方向に、複数のスリットが通過することになる。
定着器ユニット4では、当該スリットの通過を光学的に検出することにより、検出用円盤60の回転挙動を検出し、これに基づいて、加熱ローラ411の回転挙動を検出する。具体的には、ホルダ70には、センサ45が設置されている。センサ45は、投光素子を埋め込まれた投光部452と、受光素子を埋め込まれた受光部451とを含む。図4には、投光素子から受光素子への光路が光路Lで示されている。検出用円盤60が加熱ローラ411の回転に連動して回転した場合、検出用円盤60の板状部61とスリットが交互に光路Lを通過する。板状部61は、投光素子が発した光を遮断する。したがって、上記回転の際には、受光素子には、断続的に、投光素子が発した光が届く。
センサ45の側面には、コネクタ450が設けられている。そして、コネクタ450は、図示せぬ配線により制御モジュール201に電気的に接続されている。受光素子の検出出力は、制御モジュール201に送られる。制御モジュール201は、当該検出出力に基づいて加熱ローラ411の回転態様を特定し、通電回路204やモータ47,49等の駆動を制御する。
なお、本実施の形態の定着器ユニット4では、コネクタ450が、センサ34の本体に対して、回転軸50の長手方向に交わる方向の外側に隣接するように、センサ34本体の側面に設けられている。すなわち、コネクタ450は、検出用円盤60の回転に伴う板状部61の回転範囲の外側に位置するように設けられている。これにより、コネクタ450から制御モジュール201(制御部2)へ延びる配線(ハーネス)が、検出用円盤60の回転によって板状部61に巻き込まれることを確実に回避できる。
本実施の形態では、検出用円盤60の回転態様が検出されることにより、加熱ローラ411の回転態様が特定される。なお、検出用円盤60は、加熱ローラ411に対して固定されていない。これにより、加熱ローラ411が熱膨張した場合でも、検出用円盤60の位置は影響を受け難い。したがって、加熱ローラ411の熱膨張による検出用円盤60の変位が想定されるような場合と比較して、センサ45による検出用円盤60の回転検出の際に、検出用円盤60とセンサ45の検出位置(光路Lを形成する位置)との間でのスラストガタを大きく取る必要はない。したがって、定着器ユニット4において、回転部材の回転検出に際し、大きくスラストガタを取ることなく、つまり、装置の大型化を回避しつつ、回転部材の熱膨張による影響を受けずに当該部材の回転を検出できる。
なお、上記したように検出用円盤60の、回転軸50の長手方向に沿う方向の位置が、加熱ローラ411に対して固定されていない板体72および仕切り板70Aによって規制されるため、当該方向についてのセンサ45の検出範囲として最低限必要とされる範囲を、上記のように規制された範囲に抑えることができる。これにより、センサ45の検出範囲として広範囲なものが必要とされることによる定着器ユニット4(ひいては画像形成装置1)の製造コストの上昇を、極力抑えることができる。
また、上記したように検出用円盤60は、凸部60Bを形成されている。これにより、板体72は、検出用円盤60の回転方向の全周に渡って当接するように、検出用円盤60の上記方向における位置を規制できる。これにより、検出用円盤60の回転をより確実に安定させ、検出用円盤60の回転方向に交わる方向についてのブレが回転軸50の回転に負荷をかけて加熱ローラ411の回転を阻害することを極力回避できる。なお、本実施の形態では、検出用円盤60側に突起部分(凸部60B)が設けられることにより、板体72と全周に渡って接するように構成されているが、突起部分は、検出用円盤60側ではなく板体72側に設けられても良い。この場合でも、板体72は、検出用円盤60を全周で支持する。なお、板体72と検出用円盤60とは、摩擦等の観点から、凸部60のように、面同士ではなく線状で、当接することが好ましい。
<変形例等>
以上説明した本実施の形態によれば、シート材を挟持搬送する回転部材の回転軸に沿う方向であって、当該回転部材に対して離間する向き(加熱ローラ411から離れる向き)に突出する突出部の挙動を検出することにより、上記回転部材の回転が検出される。したがって、回転部材の回転態様の検出が、当該回転部材に連動して回転する部材の回転面の外周部分に配置されることによる寸法の増大を抑えることができる。また、回転部材の回転態様の検出が、回転部材に対して離間する向きに突出する突出部の挙動を検出することにより行なわれるため、回転部材が加熱された場合でも、回転検出手段を、熱の影響のために回転部材から離間させる必要が低下する。以上の次第で、回転部材の回転を検出する部材の配置による定着器ユニット4の寸法の増大を極力抑えることができる。
以上説明した本実施の形態によれば、シート材を挟持搬送する回転部材の回転軸に沿う方向であって、当該回転部材に対して離間する向き(加熱ローラ411から離れる向き)に突出する突出部の挙動を検出することにより、上記回転部材の回転が検出される。したがって、回転部材の回転態様の検出が、当該回転部材に連動して回転する部材の回転面の外周部分に配置されることによる寸法の増大を抑えることができる。また、回転部材の回転態様の検出が、回転部材に対して離間する向きに突出する突出部の挙動を検出することにより行なわれるため、回転部材が加熱された場合でも、回転検出手段を、熱の影響のために回転部材から離間させる必要が低下する。以上の次第で、回転部材の回転を検出する部材の配置による定着器ユニット4の寸法の増大を極力抑えることができる。
なお、本実施の形態では、検出用円盤60の回転挙動が、当該検出用円盤60(板状部61)に非接触で、光学的に、検出される。これにより、検出用円盤60の回転を阻害することなく、ひいては加熱ローラ411の回転を阻害することなく、加熱ローラ411の回転挙動を特定できる。本実施の形態では、投光素子と受光素子を含むセンサにより、センサ45が構成された。これにより、センサ45を、一般的なフォトインタラプタとして安価に構成することができる。ここで、センサ45としては、たとえば反射型のセンサ(フォトリフレクタ)が採用されても良い。
なお、定着器ユニット4において、投光素子が搭載されておらず、受光素子が定着器ユニット4外の光を受光できるか否か(板状部61によって受光素子の受光する光路が遮断されないかどうか)によって、検出用円盤60の回転挙動が検出されても良い。
また、本実施の形態では、回転軸50は、加熱ローラ411に嵌め込まれて固定されている。なお、回転軸50は、加熱ローラ411に対して固定されていてもよく、また、図9に示されるように、加熱ローラ411に係り止めされても良い。
図9は、回転軸50の変形例を示す図である。
図9では、加熱ローラ411の、回転軸50と連結される側の端面が示されている。回転軸50の端部50Bの断面はD字形状を有し、嵌め込み孔411Aの断面もD字形状を有している。また、図9において、矢印Rは、加熱ローラ411の回転方向を示している。加熱ローラ411が回転すると、嵌め込み孔411Aの断面の直線部が端部50Bの直線部と当接しながら、当該回転が回転軸50に伝えられる。
図9では、加熱ローラ411の、回転軸50と連結される側の端面が示されている。回転軸50の端部50Bの断面はD字形状を有し、嵌め込み孔411Aの断面もD字形状を有している。また、図9において、矢印Rは、加熱ローラ411の回転方向を示している。加熱ローラ411が回転すると、嵌め込み孔411Aの断面の直線部が端部50Bの直線部と当接しながら、当該回転が回転軸50に伝えられる。
このように回転軸50を加熱ローラ411に対して固定することなく係り止めする構成では、回転軸50の回転軸50の長手方向についての位置が加熱ローラ411の熱膨張によって変化することをより確実に抑えることができる。これにより、定着器ユニット4におけるセンサ45等の配置や、センサ45に必要とされる検出可能範囲を検討する際に、回転軸50および検出用円盤60のスラストガタを考慮する必要性を極力抑えることができる。つまり、定着器ユニット4におけるセンサ45の配置や、センサ45に必要とされる検出範囲を、加熱ローラ411の熱膨張による回転軸50および検出用円盤60のスラストガタの影響を考慮することなく、決定できる。したがって、定着器ユニット4の省スペース化を図ることができ、また、センサ45として検出範囲の狭い安価なものを採用できる。
一方、回転軸50が、加熱ローラ411に対して固定されている場合には、加熱ローラ411に係り止めされている場合(図9参照)と比較して、回転軸50の形状(太さや長さ)に自由度が増し、これにより、定着器ユニット4の小型化が可能となり、ひいては画像形成装置1の小型化が可能となる。この場合、回転軸50は、加熱ローラ411の回転中心に連結された連結用部材を構成することとなる。また、この場合の回転軸とは、加熱ローラ411内の回転の中心となる部分に相当することとなる。
なお、画像形成装置1において、誘導加熱によって発熱する加熱ローラ411は、その円周方向の一部のみを急激に熱している。このため、モータ47が回転しているにも拘らず加熱ローラ411の回転が停止した状態が継続した場合、局部的に加熱ローラ411が高温となるおそれがある。そのため、加熱ローラ411の回転有無の検出は、加熱ローラ411自体の回転軸上で回転検出を行なうこと(つまり、少なくとも加熱ローラ411に対して固定されている軸の回転を検出すること)が、最も効率的である。また、画像形成装置1では、プリント指示後すぐに印刷できるように、待機状態にあっても加熱ローラ411を加熱させながら当該加熱ローラ411を回転させている。このため、加熱ローラ411自体の回転軸上で回転検出を行なうことは、余計な駆動伝達における噛み合い振動を発生させず、静音化が実現できる。
本実施の形態では、画像形成装置1はプリンタによって構成された。なお、定着器ユニット4は、プリンタの他に、複写機、ファクシミリ、これらの複合機などにおいて定着装置として機能することが想定される。
また、本実施の形態では、定着器ユニット4は、加熱部材としてローラ(加熱ローラ411)を、加圧部材としてベルト(加圧ベルト435)を備えていた。なお、定着器ユニット4では加熱部材と加圧部材の形状は、いずれも、ローラ形状でもベルト形状でも良い。このことから、双方がローラ形状であっても良い。
また、加熱部材の加熱する手段として、必ずしも誘導加熱による加熱手段(加熱ユニット40)が備えられていなくても良い。
図10は、定着器ユニットの変形例を示す図である。
図10の変形例では、定着器ユニット4において、筐体4A内に、加熱ローラ4Bと加圧ローラ4Dが設けられている。加熱ローラ4Bの内部には、当該加熱ローラ4Bを加熱するためのヒータ4Cが内包されている。加熱ローラ4Bと加圧ローラ4Dは、当接してニップ部を形成するように配置されている。定着器ユニット4では、シート材は、筐体4Aの下方から内部へ導入される。そして、加熱ローラ4Bと加圧ローラ4Dが回転し、上記ニップ部を経てシート材は上方へ挟持搬送される。そして、シート材上のトナー像がシート材に定着する。シート材は、筐体4Aの上方から外部へと、搬送される。
図10の変形例では、定着器ユニット4において、筐体4A内に、加熱ローラ4Bと加圧ローラ4Dが設けられている。加熱ローラ4Bの内部には、当該加熱ローラ4Bを加熱するためのヒータ4Cが内包されている。加熱ローラ4Bと加圧ローラ4Dは、当接してニップ部を形成するように配置されている。定着器ユニット4では、シート材は、筐体4Aの下方から内部へ導入される。そして、加熱ローラ4Bと加圧ローラ4Dが回転し、上記ニップ部を経てシート材は上方へ挟持搬送される。そして、シート材上のトナー像がシート材に定着する。シート材は、筐体4Aの上方から外部へと、搬送される。
以上説明した本実施の形態によれば、回転の検出対象である回転部材の回転方向に係り止めされることにより当該回転部材と連動して回転する検出用部材の回転態様を検出することにより、間接的に、回転部材の回転態様が検出される。
検出用部材は、回転部材に固定されることなく係り止めされているため、回転部材に熱膨張が生じた場合でも、回転部材との間での位置関係の変化等に影響を受けることなく、当該回転部材に連動して回転することができる。
したがって、定着装置において回転する部材の熱膨張に影響を受けることなく、当該部材の回転態様を検出できる。
今回開示された各実施の形態およびその変形例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 画像形成装置、2 制御部、3 中間ベルトユニット、4 定着器ユニット、4B,411 加熱ローラ、4C,412 ヒータ、4D,431 加圧ローラ、5 用紙センサ、12 シート材、40 加熱ユニット、41 定着ユニット、43 加圧ユニット、47,49 モータ、50 回転軸、50A,50B 端部、60 検出用円盤、60A 孔、60B 凸部、61 板状部、70 ホルダ、70A 仕切り板、71 固定板金、72 板体、411A 嵌め込み孔、450 コネクタ、451 受光部、452 投光部。
Claims (7)
- 第1の回転部材と、
前記第1の回転部材に当接してシート材を挟持搬送する第2の回転部材と、
前記第1の回転部材の回転を検出するための回転検出手段と、
前記回転検出手段による検出結果に基づいて、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材の少なくとも一方の回転を制御するための制御手段とを備え、
前記回転検出手段は、
前記第1の回転部材に対して固定されることなく、前記第1の回転部材の回転軸に対して当該第1の回転部材の回転方向に係り止めされることにより前記第1の回転部材と連動して回転する検出用部材を含み、
当該検出用部材の回転を検出することにより、前記第1の回転部材の回転を検出する、定着装置。 - 前記第1の回転部材の回転方向に交わる方向について、前記検出用部材の位置を規制する規制部材をさらに備える、請求項1に記載の定着装置。
- 前記規制部材は、前記第1の回転部材の回転方向の全周において前記検出用部材と当接する部分を含む、請求項2に記載の定着装置。
- 前記回転軸は、前記第1の回転部材に対して固定されている、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の定着装置。
- 前記第1の回転部材の回転軸に連結された連結用部材をさらに備え、
前記検出用部材は、前記連結用部材に係り止めされることにより、前記第1の回転部材と連動して回転する、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の定着装置。 - 前記第1の回転部材と前記第2の回転部材の少なくとも一方を誘導加熱によって加熱する加熱手段をさらに備える、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の定着装置。
- シート材上に画像を形成する画像形成装置であって、
請求項1〜請求項6のいずれかに記載の定着装置を備える、画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011134383A JP2013003349A (ja) | 2011-06-16 | 2011-06-16 | 定着装置および画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2011134383A JP2013003349A (ja) | 2011-06-16 | 2011-06-16 | 定着装置および画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013003349A true JP2013003349A (ja) | 2013-01-07 |
Family
ID=47671989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2011134383A Withdrawn JP2013003349A (ja) | 2011-06-16 | 2011-06-16 | 定着装置および画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2013003349A (ja) |
-
2011
- 2011-06-16 JP JP2011134383A patent/JP2013003349A/ja not_active Withdrawn
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