JP4631527B2 - 定着装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、電子写真方式等を採用した複写機やプリンター、あるいはファクシミリ、更にはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置に用いられる定着装置及びこれを用いた画像形成装置に関し、特に高速化の要求に応えつつ、しかも高画質であって低消費電力仕様の要求を満たすことが可能な定着装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。

特開平４−２４９２８４号公報 特開２００３−２５５７５３号公報

従来、この種の電子写真方式等を採用した複写機やプリンター、あるいはファクシミリ、更にはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置に用いられる定着装置においては、通常、画像形成時以外は、加圧ロール等の加圧部材を、加熱ロール等の加熱部材から離間させて、加圧部材の弾性体層が変形するのを防止しつつ、画像形成時に加圧部材を加熱部材に圧接させて、定着動作を実行するように構成されている。

かかる定着装置では、画像形成時における加圧部材の加熱部材に対する圧接離間動作を、加圧部材が離間位置から圧接位置までの移動（離間動作はその逆）に相当する回転角度だけ、加圧部材と加熱部材の圧接離間を制御するカムを回転させ、圧接中の状態ではカムを所定の回転角度で停止させるように構成されている。そのため、上記定着装置では、加圧部材の加熱部材に対する圧接状態中における異常検出機能を、圧接命令の信号を出力した後、所定時間だけ経過したタイミングでのみ行うように設定されている。上記定着装置では、例えば、図１３に示すように、圧接命令の信号を出力してから３秒後に、加圧部材の加熱部材に対する圧接状態をモニターするとともに、圧接解除の信号を出力してから３秒後に、加圧部材の加熱部材に対する離間状態をモニターして確認するように構成されていた。

ところが、近年、例えば毎分１００枚以上の画像形成が可能な高速用の画像形成装置に使用される定着装置においては、高画質化と共に低電力仕様が強く求められており、これらの要求に応えるために、定着装置には、定着温度をあまり高く設定せずに、定着圧力を上昇させて、高画質化及び低電力仕様の双方を満足するように、スプリング方式を採用した定荷重機構や２００ｋｇｆ以上の圧接荷重を有する圧接離間動作を行う接離機構、並びに圧接動作及び離間動作の異常検出機構が求められている。

これらの条件下では、加圧部材を加熱部材に圧接離間させる接離機構に加わる荷重が、従来の定着装置に比べて大幅に大きくなり、僅かな寸法誤差によって、圧接状態からずれてしまうなど、接離機構に動作不良が発生する可能性が増し、何らかの対応が必要となっている。

上記加圧部材の加熱部材に対する圧接及び離間動作の異常を検出する技術としては、例えば、特開平４−２４９２８４号公報や特開２００３−２５５７５３号公報等に開示されたものが既に提案されている。

上記特開平４−２４９２８４号公報に係る定着装置は、印字制御部が圧着命令を定着制御部に送ると、定着制御部が圧接ローラを圧接位置に停止させ、圧着記憶部は、圧接ローラの圧着位置移行が終了したことを記憶する。定着制御部は、圧着記憶部に圧接ローラの圧着位置移行の終了が記憶されていることをチェックし、圧接ローラの動作不良を、圧着時、離圧時と、一度圧着後、圧接位置を離れた時とを切り分けて監視を行い、圧着時、圧接中の不良動作が発生すると、アラームを印字制御部に送り、印字処理を停止するように構成したものである。

また、上記特開２００３−２５５７５３号公報に係る加熱装置は、互いに圧接されてニップ部を形成する一対の回転体と、前記一対の回転体のうち少なくとも一方を加熱する加熱手段と、前記一対の回転体のうち少なくとも一方の表面温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段による検知温度から前記加熱手段を制御し、前記回転体の温度を所定温度に制御する温度制御手段とを有し、前記ニップ部に被加熱材を導入搬送し加熱する加熱装置において、前記温度検知手段は、前記回転体の表面温度を前記ニップ部の下流で非接触に検知する非接触温度検知部材を有し、前記非接触温度検知部材による検知情報と被加熱材の正常搬送時の温度情報に基づいて被加熱材の搬送状態を判断するように構成したものである。

しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記従来の定着装置の場合には、図１３に示すように、加圧部材の加熱部材に対する圧接状態中における異常検出機能を、圧接命令の信号を出力した後、所定時間だけ経過したタイミングでのみ行うように構成されている。そのため、上記従来の定着装置では、圧接状態をモニターして「異常なし」を確認し、画像形成動作を開始する命令を発した場合であっても、画像形成動作中にカムの回転角度が過大な荷重によって僅かにずれたりすることにより、加圧部材の加熱部材に対する圧接状態に異常が時後的に発生すると、次に圧接解除命令が出力されるまで、圧接異常を検知することができない。

したがって、上記従来の定着装置の場合には、加圧部材の加熱部材に対する圧接状態に異常が発生したまま、画像の形成動作を続行してしまい、結果として加圧部材の加熱部材に対する圧接不具合に起因する定着不良等の欠陥画像を大量に発生させてしまう虞れがあるという問題点を有していた。

また、上述した特開平４−２４９２８４号公報や特開２００３−２５５７５３号公報等に開示された先行技術の場合には、いずれも、画像形成動作中に、加圧部材の加熱部材に対する圧接状態を検出するものではないため、圧接異常が発生したまま、画像の形成動作を続行してしまうという問題点を本来的に解決することができない。

そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、画像形成動作中に、加圧部材の加熱部材に対する圧接異常が発生した場合であっても、当該圧接異常を直ちに検出して、定着不良等の欠陥画像が大量に発生するのを防止することが可能な定着装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。

すなわち、請求項１に記載された発明は、互いに圧接されてニップ部を形成する一対の回転体と、
前記一対の回転体のうち、少なくとも一方の回転体を他方の回転体に対して圧接させる動作及び離間させる動作を行う接離手段と、前記一対の回転体の圧接状態を検知する圧接状態検知手段とを備え、前記一対の回転体を互いに圧接した状態で、当該一対の回転体のニップ部に未定着トナー像を担持した用紙を通過させることにより定着を行う定着装置において、
前記圧接状態検知手段は、少なくとも用紙の一部が前記ニップ部を通過するときに、前記一対の回転体の圧接状態を検知するとともに、
前記接離手段は、前記一対の回転体のうち、少なくとも一方の回転体を他方の回転体に対して圧接させる方向に変位させる偏心カムを備えるとともに、前記偏心カムには、前記回転体の圧接位置の前後に、当該偏心カムの正逆転を阻害する段差部を設けたことを特徴とする定着装置である。

さらに、請求項２に記載された発明は、前記圧接状態検知手段が前記一対の回転体の圧接状態を異常と検知した場合には、画像形成動作を停止させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置である。

又、請求項３に記載された発明は、前記用紙の搬送状態を検知する用紙搬送検知手段を備え、前記圧接状態検知手段は、前記用紙搬送検知手段がニップ部を通過する用紙の先端を検知してから後端を検知するまでの間、圧接状態を検知し続けることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置である。

更に、請求項４に記載された発明は、前記用紙の搬送状態を検知する用紙搬送検知手段を備え、前記圧接状態検知手段は、前記用紙搬送検知手段がニップ部を通過する用紙の少なくとも先端又は後端を検知するタイミングで、圧接状態を検知することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置である。

また、請求項５に記載された発明は、請求項１乃至４のいずれか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である。

この発明によれば、画像形成動作中に、加圧部材の加熱部材に対する圧接異常が発生した場合であっても、当該圧接異常を直ちに検出して、定着不良等の欠陥画像が大量に発生するのを防止することが可能な定着装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することができる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としての電子写真方式を採用した高速モノクロ複合機を示す概略構成図である。なお、このモノクロ複合機は、画像読取装置を備えており、複写機、プリンター、ファクシミリとしての機能を兼ね備えた画像形成装置として構成されているが、画像読取装置を備えずに、図示しないパーソナルコンピュータ等から出力される画像データに基づいて画像を形成するプリンターとして構成されていても勿論よい。また、この発明に係る定着装置は、必ずしも高速のモノクロ複合機に限らず、中速又は低速の画像形成装置や、フルカラーの画像形成装置に適用しても良い。

図２において、１はモノクロ複合機の本体を示すものであり、この複合機本体１の上部には、図示しない原稿を一枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）２と、当該自動原稿搬送装置２によって搬送される原稿の画像を読み取る画像読取装置３が配設されている。この画像読取装置３は、プラテンガラス４上に載置された図示しない原稿を光源５によって照明し、原稿からの反射光像を、フルレートミラー６及びハーフレートミラー７、８及び結像レンズ９からなる縮小光学系１１を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１０上に走査露光して、この画像読取素子１０によって原稿の画像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るように構成されている。

上記画像読取装置３によって読み取られた原稿の画像は、画像データとしてモノクロ複合機本体１の内部に設けられた画像処理装置１２（ＩＰＳ）に送られ、この画像処理装置１２では、原稿の画像データに対して、必要に応じて、シェーディング補正、位置ズレ補正、ガンマ補正、枠消し等の所定の画像処理が施される。また、この画像処理装置１２は、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データに対しても、必要に応じて、所定の画像処理を行なうようになっている。

そして、上記画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、画像露光手段としてのＲＯＳ（ＲａｓｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）１３に送られ、このＲＯＳ１３では、ポリゴンミラー１４や図示しないｆ−θレンズ等によって、画像データに応じてレーザ光ＬＢによる画像露光が行われる。

ところで、上記モノクロ複合機本体１の内部には、図２に示すように、その中央部よりやや左側寄りに、像担持体としての感光体ドラム１５が矢印方向に沿って所定のプロセススピードで回転可能に配設されている。この感光体ドラム１５としては、ＯＰＣ等からなる感光体層を表面に備えた導電性ドラムが用いられるが、当該感光体ドラム１５は、比較的直径が大きく設定されている。

上記感光体ドラム１５の表面は、図２及び図３に示すように、一次帯電用の２連のスコロトロン１６によって所定の電位に帯電された後、当該感光体ドラム１５の上部に配設されたＲＯＳ（ＲａｓｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）１３によって、画像データに応じた画像露光が施され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１５の表面に形成された静電潜像は、現像装置１７によって、トナーのみからなる一成分現像剤や、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いて現像され、画像データに応じたトナー像が形成される。

この実施の形態では、高速に大量の画像形成が可能となっており、現像装置１７の斜め上方には、当該現像装置１７にトナーや現像剤等を供給するための直径の大きなトナーカートリッジ１８が配設されている。このトナーカートリッジ１８は、大容量に設定されており、大量のトナーを供給可能となっているばかりか、画像形成動作中であっても、当該トナーカートリッジ１８の交換が可能となっており、大量のプリントを画像形成動作を停止することなく行うことが可能となっている。

また、上記感光体ドラム１５上に形成されたトナー像は、図２に示すように、所定のタイミングで複数の給紙カセット１９〜２２から供給される所望サイズの記録媒体としての記録用紙３０上に、転写手段としての転写ロール２３によって転写されるとともに、搬送ベルト２４によって定着装置２５へと搬送される。上記転写ロール２３は、搬送ベルト２４の内部に配設されており、当該搬送ベルト２４を張架する一対の張架ロール２６、２７のうち、上流側の張架ロール２６の近傍に配設されている。なお、上記感光体ドラム１５からトナー像が転写された記録用紙３０は、図３に示すように、搬送ベルト２４上に空気圧等によって吸引された状態で、当該搬送ベルト２４によって定着装置２５まで搬送される。

上記記録用紙３０は、図２に示すように、複合機本体１の内部に配設された給紙カセット１９〜２２から、給紙ロール３１、リタードロール３２及びフィードロール３３によって、１枚ずつ捌かれた状態で、搬送ロール３４を介してレジストロール３５まで搬送される。そして、上記記録用紙３０は、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール３５によって、感光体ドラム１５上に形成されるトナー像と同期した状態で、当該感光体ドラム１５の転写位置へと搬送され、転写ロール２３によってトナー像が転写された後、定着装置２５へと搬送されるようになっている。

上記複数の給紙カセット１９〜２２のうち、特に、給紙カセット１９、２０は大容量の給紙カセットとなっており、数１０００枚の記録用紙３０を連続して給紙することが可能となっている。

また、上記定着装置２５によってトナー像が定着された記録用紙３０は、図２に示すように、片面プリントの場合には、そのまま排出ロール３６によって、複合機本体１の側面に設けられた図示しない排出トレイ上に排出される。また、上記記録用紙３０の両面に画像を形成する場合は、片面に画像が形成された記録用紙３０を、そのまま排出ロール３６によって排出トレイ上に排出せずに、用紙反転機構３７を介して、当該記録用紙３０の表裏を反転させた状態で、両面用搬送路３８へと搬送し、再度、レジストロール３５へと搬送して、記録用紙３０の裏面に画像が形成されるようになっている。

なお、図２中、３９は、感光体ドラム１５の表面をクリーニングするクリーニングブレード４０等を備えたクリーニング装置を示している。また、図３中、４１は補助帯電用のコロトロンを、４２はクリーニング前コロトロンをそれぞれ示している。

ところで、この実施の形態では、互いに圧接されてニップ部を形成する一対の回転体と、前記一対の回転体のうち、少なくとも一方の回転体を他方の回転体に対して圧接させる動作及び離間させる動作を行う接離手段と、前記一対の回転体の圧接状態を検知する圧接状態検知手段とを備え、前記一対の回転体を互いに圧接した状態で、当該一対の回転体のニップ部に未定着トナー像を担持した用紙を通過させることにより定着を行う定着装置において、前記圧接状態検知手段は、少なくとも用紙の一部が前記ニップ部を通過するときに、前記一対の回転体の圧接状態を検知するように構成されている。

また、この実施の形態では、前記接離手段は、前記一対の回転体のうち、少なくとも一方の回転体を他方の回転体に対して圧接させる方向に変位させる偏心カムを備えるとともに、前記偏心カムには、前記回転体の圧接位置の前後に、当該偏心カムの正逆転を阻害する段差部を設けるように構成されている。

さらに、この実施の形態では、前記圧接状態検知手段が前記一対の回転体の圧接状態を異常と検知した場合には、画像形成動作を停止させる制御手段を備えるように構成されている。

又、この実施の形態では、前記用紙の搬送状態を検知する用紙搬送検知手段を備え、前記圧接状態検知手段は、前記用紙搬送検知手段がニップ部を通過する用紙の先端を検知してから後端を検知するまでの間、圧接状態を検知し続けるように構成されている。

すなわち、この実施の形態に係る定着装置２５は、図４に示すように、互いに圧接されてニップ部Ｎを形成する一対の回転体として、加熱用回転体としての加熱ロール４３と、加圧用回転体としての加圧ロール４４を備えている。これらの加熱ロール４３と加圧ロール４４は、後述するように、互いに所定の圧力で圧接した圧接状態と離間した離間状態とに切り替え可能に配設されている。上記加熱ロール４３は、ステンレスやアルミニウム等の金属によって円筒形状に形成された芯金４５と、当該芯金４５の表面に厚く被覆された耐熱性を有するシリコーンゴム等からなる耐熱弾性体層４６と、当該耐熱弾性体層４６の表面に被覆されたテトラフルオロエチレンやＰＦＡ等からなる離型層４７とを備えている。また、上記加熱ロール４３の内部には、加熱源として３本のハロゲンランプ４８が配設されており、この加熱ロール４８は、内部からハロゲンランプ４８によって加熱されつつ、当該加熱ロール４８の表面温度が所定の温度になるように、温度検知センサ４９によって表面温度を検知して、ハロゲンランプ４８への通電を制御するように構成されている。

また、上記加熱ロール４３の表面には、当該加熱ロール４３の表面に付着したトナー等の異物を除去するためのクリーニング用のウエブ５０が、クリーニングロール５１によって当接されている。上記クリーニングウエブ５０は、ウエブ供給ロール５２から供給されるとともに、ウエブ巻取ロール５３によって所定のタイミングで巻き取られるように構成されている。

一方、上記加圧ロール４４は、ステンレスやアルミニウム等の金属によって円柱形状に形成された芯金５４と、当該芯金５４の表面に比較的厚く被覆された耐熱性を有するシリコーンゴム等からなる耐熱弾性体層５５と、当該耐熱弾性体層５５の表面に被覆されたテトラフルオロエチレンやＰＦＡ等からなる離型層５６とから構成されている。

また、上記定着装置２５は、図５に示すように、加圧ロール４４を他方の加熱ロール４３に対して圧接させる動作及び離間させる動作を行う接離手段としてのニップ解除機構６０を備えている。上記加熱ロール４３は、図４に示すように、定着装置２５のフレーム６１に対して位置を固定した状態で、図示しない駆動手段によって回転駆動されるように取り付けられている。また、上記加圧ロール４４は、図５に模式的に示すように、ニップ解除機構６０の揺動アーム６２に回転自在に取り付けられており、当該ニップ解除機構６０の揺動アーム６２は、定着装置２５のフレーム６１に対して、支点６３を中心にして揺動自在に取り付けられている。さらに、上記揺動アーム６２の先端部には、加圧ロール４４を加熱ロール４３に対して圧接させる動作及び離間させる動作を行う偏心カム６４が配設されており、当該偏心カム６４を回転駆動することによって、揺動アーム６２は、加圧ロール４４を加熱ロール４３に対して圧接させる方向、及び加圧ロール４４を加熱ロール４３から離間させる方向に揺動させるように構成されている。

上記偏心カム６４は、図７（ａ）に示すように、略円形状に形成されており、当該偏心カム６４は、偏心した位置に、回転軸６５が取り付けられている。また、この偏心カム６４は、加圧ロール４４及び加熱ロール４３の圧接状態における停止位置６４ａの前後に、当該偏心カム６４の正逆転を阻害する段差部として突起６６をそれぞれ設けるように構成されている。上記段差部として突起６６は、偏心カム６４の外周において、加圧ロール４４及び加熱ロール４３の圧接状態における停止位置６４ａの前後に、所定の角度だけ離れた位置に、所定の高さにわたって突出するように形成されている。そして、上記偏心カム６４は、図７（ａ）に示すように、突起６６を境にして、停止位置６４ａよりも半径が小さい領域が、圧接解除動作時に使用する面６４ｂとなっている。また、上記偏心カム６４に設けられる段差部としては、図７（ａ）に示すような突起に限らず、図７（ｂ）に示すように、文字通り、所定の高低差を有する段差部６７として構成しても勿論良い。

上記偏心カム６４は、図６に示すように、加圧ロール４４の一側（図６中、下側）に配設された回転軸６５に取り付けられており、当該回転軸６５のリア側には、駆動力伝達用のギア６８が取り付けられている。この駆動力伝達用のギア６８は、定着装置２５を複合機本体１に装着した状態で、複合機本体１側のカップリング手段であるギア６９と噛み合うように構成されている。

また、上記複合機本体１側のカップリング手段であるギア６９は、図６に示すように、駆動力伝達用の回転軸７０の一端に設けられており、当該駆動力伝達用の回転軸７０は、ニップクラッチ７１を介して、伝達ギア７２に作動連結されている。この伝達ギア７２は、複数の中間ギア７３、７４を介して、駆動手段としてのモータ７５の駆動ギア７６に噛み合っている。そして、上記モータ７５を所定の方向に回転駆動することにより、駆動ギア７６及び複数の中間ギア７３、７４、並びに伝達ギア７２及びニップクラッチ７１を介して、カップリング手段であるギア６９を回転させるとともに、当該ギア６９によって駆動力伝達用のギア６８を回転させることにより、偏心カム６４が取り付けられた回転軸６５を所定の回転角度だけ回転させ、図８（ａ）（ｂ）に示すように、加圧ロール４４を加熱ロール４３に対して圧接させる動作及び離間させる動作を行うように構成されている。

さらに、上記回転軸６５には、図６に示すように、当該回転軸６５の回転位置を検知することによって、結果的に、加圧ロール４４と加熱ロール４３との圧接状態を検知する圧接状態検知手段としてのニップセンサ７７が取り付けられている。このニップセンサ７７は、図９に示すように、一部に切り欠き７８が設けられた円板からなるアクチュエータ７９と、当該アクチュエータ７９の回転位置を検知する光学センサ８０とから構成されている。

また、この実施の形態に係る定着装置２５は、図５に示すように、用紙の搬送状態を検知する用紙搬送検知手段として、当該定着装置２５の入口部に入口センサ８１が設けられているとともに、定着装置２５の出口部には、出口センサ８２が設けられている。

なお、図５中、８３は入口シュートを、８４は出口シュートを、図８中、８５は出口センサ８２のアクチュエータ、８６は出口ロールをそれぞれ示している。

図１０はこの実施の形態に係る定着装置が適用された画像形成装置としての高速モノクロ複合機の制御回路を示すブロック図である。

図１０において、９０はモノクロ複合機の画像形成動作及び定着装置の定着動作を制御する制御手段としてのＭＣＵを示すものであり、このＭＣＵ９０は、定着装置２５のニップクラッチ７１及びモータ７５を制御するとともに、ニップセンサ７７及び入口センサ８３、並びに出口センサ８４からの信号に基づいて、画像形成動作及び定着装置２５の定着動作を制御するように構成されている。

上記ＭＣＵ９０は、画像形成処理に鑑みて、定着装置２５の加圧ロール４４と加熱ロール４３との圧接命令及び圧接解除命令の信号１０１、１０２を出力するとともに、ニップセンサ７７及び入口センサ８３、並びに出口センサ８４からの信号１０３、１０４、１０５に基づいて、画像形成動作（画像形成動作の停止を含む）及び定着装置２５の定着動作を制御するようになっている。

以上の構成において、この実施の形態に係る定着装置が適用された画像形成装置としての高速モノクロ複合機では、次のようにして、画像形成動作中に、加圧部材の加熱部材に対する圧接異常が発生した場合であっても、当該圧接異常を直ちに検出して、定着不良等の欠陥画像が大量に発生するのを防止することが可能となっている。

すなわち、この実施の形態に係る高速モノクロ複合機では、図１に示すように、ＭＣＵ９０は、画像形成動作を開始するにあたって、プリント命令に基づいて、ラッチ信号１０１を出力し、定着装置２５のニップクラッチ７１をＯＮ状態とするとともに、モータ７５を所定時間だけ回転駆動させる。

こうすることによって、図６に示すように、上記モータ７５の駆動ギア７６及び複数の中間ギア７３、７４、並びに伝達ギア７２及びニップクラッチ７１を介して、カップリング手段であるギア６９が回転するとともに、当該ギア６９によって駆動力伝達用のギア６８が回転することにより、偏心カム６４が取り付けられた回転軸６５が所定の回転角度だけ回転されるようになっている。そして、上記回転軸６５が所定の回転角度だけ回転すると、当該回転軸６５に取り付けられた偏心カム６４は、図８（ａ）に示すように、加圧ロール４４を加熱ロール４３に対して圧接させた位置で停止する。その際、上記偏心カム６４には、図７に示すように、加圧ロール４４及び加熱ロール４３の圧接状態における停止位置の前後に、当該偏心カム６４の正逆転を阻害する突起６６がそれぞれ設けられているので、仮に、故障等の何らかの原因で偏心カム６４が正逆方向に回転しようとしても、前記突起６６によって偏心カム６４の正逆回転が阻害され、加圧ロール４４及び加熱ロール４３は、所定の圧接状態を維持することが可能となっている。

次に、上記ＭＣＵ９０は、図１に示すように、ラッチ信号１０１を出力した後、ニップセンサ７７からの信号１０３をモニターし、当該ニップセンサ７７によって、少なくとも記録用紙３０の一部がニップ部Ｎを通過するときに、加圧ロール４４及び加熱ロール４３の圧接状態を検知するようになっている。

この実施の形態では、図１に示すように、ＭＣＵ９０が、加圧ロール４４と加熱ロール４３との圧接させるためのラッチ信号１０１を出力してから、加圧ロール４４と加熱ロール４３とを離間させるためのラッチ信号を出力するまでの時間Ｔ１、及び加圧ロール４４と加熱ロール４３とを離間させるためのラッチ信号１０１を出力してから、所定時間だけ経過したタイミングで、ニップセンサ７７からの信号をモニターし続けるようになっている。

そのため、上記定着装置２５では、図１に示すように、加圧ロール４４と加熱ロール４３とを圧接させた後、画像形成動作を開始するまでに、あるいは一連の画像形成動作を実行している間に、何らかの原因で、カップリング手段であるギア６９と駆動力伝達用のギア６８との噛み合いがずれてしまったり、噛み合いが外れてしまい、加圧ロール４４と加熱ロール４３との圧接力が低下した場合などでも、図１０に示すように、当該加圧ロール４４と加熱ロール４３との圧接力の低下を、ニップセンサ７７からの信号１０３をＭＣＵ９０によってモニターし続けることによって、直ちに検知することができる。

したがって、上記定着装置２５では、加圧ロール４４と加熱ロール４３との圧接力が低下するなど、ニップ異常が発生すると、直ちにこれを検知して、ＭＣＵ９０によって画像形成動作を停止させるようになっている。

その結果、上記実施の形態に係る定着装置２５では、画像形成動作中に、加圧ロール４４と加熱ロール４３との圧接力が低下するなど、ニップ異常が発生した場合であっても、当該圧接異常を直ちに検出して、定着不良等の欠陥画像が大量に発生するのを防止することが可能となっている。

実施の形態２
図１１はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、圧接状態検知手段が、前記用紙搬送検知手段がニップ部を通過する用紙の先端を検知してから後端を検知するまでの間、圧接状態を検知し続けるように構成されている。

すなわち、この実施の形態２では、図１１に示すように、ＭＣＵ９０が、入口センサ８１及び／又は出口センサ８２によって、記録用紙３０の搬送状態を検知しており、当該ＭＣＵ８０は、入口センサ８１などがニップ部Ｎを通過する記録用紙３０の先端を検知してから後端を検知するまでの間、加圧ロール４４と加熱ロール４３との圧接状態を、ニップセンサ７４によってモニターし続けるように構成されている。

この実施の形態２では、ＭＣＵ８０が、ニップセンサ７４の出力をモニターするタイミングが、記録用紙３０の先端を検知してから後端を検知するまでの間だけで良いため、ＭＣＵ９０の負担を軽減することが可能となる。

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

実施の形態３
図１２はこの発明の実施の形態３を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態３では、画像形成動作中は、圧接状態検知手段が、用紙搬送検知手段がニップ部を通過する用紙の先端及び後端を検知するタイミングでのみ、圧接状態を検知するように構成されている。

すなわち、この実施の形態３では、図１２に示すように、ＭＣＵ９０が、入口センサ８１及び／又は出口センサ８２によって、記録用紙３０の搬送状態を検知しており、当該ＭＣＵ９０は、入口センサ８１などがニップ部を通過する記録用紙３０の先端を検知したタイミングと、記録用紙３０の後端を検知したタイミングでのみ、加圧ロール４４と加熱ロール４３との圧接状態を、ニップセンサ７７によってモニターし続けるように構成されている。

この実施の形態３では、ＭＣＵ９０の負担をより一層軽減することが可能となる。

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

図１はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の作用を示すタイミングチャートである。 図２はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのモノクロ複合機を示す構成図である。 図３はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのモノクロ複合機の画像形成部を示す構成図である。 図４はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を示す断面構成図である。 図５はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を示す概略模式図である。 図６はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の接離手段を示す概略構成図である。 図７は偏心カムを示す構成図である。 図８はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の接離動作を示す概略模式図である。 図９はニップセンサを示す斜視構成図である。 図１０はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのモノクロ複合機の制御回路を示すブロック図である。 図１１はこの発明の実施の形態２に係る定着装置の作用を示すタイミングチャートである。 図１２はこの発明の実施の形態３に係る定着装置の作用を示すタイミングチャートである。 図１３は従来の定着装置の作用を示すタイミングチャートである。

符号の説明

２５：定着装置、Ｎ：ニップ部、４３：加熱ロール、４４：加圧ロール、６０：ニップ解除機構（接離手段）、７７：ニップセンサ（圧接状態検知手段）。

Claims (5)

1. 互いに圧接されてニップ部を形成する一対の回転体と、
   前記一対の回転体のうち、少なくとも一方の回転体を他方の回転体に対して圧接させる動作及び離間させる動作を行う接離手段と、前記一対の回転体の圧接状態を検知する圧接状態検知手段とを備え、前記一対の回転体を互いに圧接した状態で、当該一対の回転体のニップ部に未定着トナー像を担持した用紙を通過させることにより定着を行う定着装置において、
   前記圧接状態検知手段は、少なくとも用紙の一部が前記ニップ部を通過するときに、前記一対の回転体の圧接状態を検知するとともに、
   前記接離手段は、前記一対の回転体のうち、少なくとも一方の回転体を他方の回転体に対して圧接させる方向に変位させる偏心カムを備えるとともに、前記偏心カムには、前記回転体の圧接位置の前後に、当該偏心カムの正逆転を阻害する段差部を設けたことを特徴とする定着装置。
2. 前記圧接状態検知手段が前記一対の回転体の圧接状態を異常と検知した場合には、画像形成動作を停止させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記用紙の搬送状態を検知する用紙搬送検知手段を備え、前記圧接状態検知手段は、前記用紙搬送検知手段がニップ部を通過する用紙の先端を検知してから後端を検知するまでの間、圧接状態を検知し続けることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記用紙の搬送状態を検知する用紙搬送検知手段を備え、前記圧接状態検知手段は、前記用紙搬送検知手段がニップ部を通過する用紙の少なくとも先端又は後端を検知するタイミングで、圧接状態を検知することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか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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