JP5544761B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
〔1〕 加熱手段(ヒータ14h)により加熱される定着部材(定着ベルト12)と、該定着部材に対して回転自在に圧接し、記録媒体(シートP)を通過させて該記録媒体上にトナー像を熱融着させる定着ニップ部(定着ニップ部N)を形成する加圧部材(加圧ローラ13)と、前記定着ニップ部の記録媒体排出側に配置され、少なくとも前記定着部材への記録媒体の巻き付きを防止する分離爪(分離爪16a,16b)と、を有する定着装置(定着装置100)と、前記定着ニップ部の記録媒体排出側の前記分離爪より下流であって該定着ニップ部の幅方向の中央及び両端に配置され、前記記録媒体の通過を検知する3つのセンサ(センサS1,S2,S3)を有し、該3つのセンサの検知結果に基づいてジャム発生を検出する定着ジャム検出手段(定着ジャム検出手段18)と、を備え、前記定着ジャム検出手段は、前記定着装置より上流側の搬送経路の所定位置における記録媒体の通過時からの所定時間Tを計測し、前記定着ニップ部の幅方向の中央に配置されるセンサ(中央センサ)からは前記所定時間Tが経過するまでにOFF状態からON状態への信号変化が有るか否かを検知することにより記録媒体の先端および後端通過の有無の検知(エッジ検知)結果を取得し、該定着ニップ部の幅方向の両端に配置される2つのセンサ(端部センサ)からは前記所定時間T経過時点の信号のレベルを検知することにより記録媒体の有無の検知(レベル検知)結果を取得する画像形成装置(画像形成装置200、図2,図3,図7)。
〔2〕 前記定着ジャム検出手段は、前記定着装置より上流側の搬送経路の所定位置における記録媒体の通過時から所定時間Tが経過するまでに、前記センサの1つでも該記録媒体の通過を検知しないときにジャム発生ありを検出する前記〔1〕に記載の画像形成装置。
〔3〕 前記所定時間Tは、前記記録媒体の種類、連続通紙量で調整される前記〔1〕または〔2〕に記載の画像形成装置。
〔4〕 前記定着ジャム検出手段は、前記定着ニップ部の幅方向の両端に配置される2つのセンサ(端部センサ)間の距離が記録媒体の幅よりも大のとき、該定着ニップ部の幅方向の中央に配置されるセンサ(中央センサ)でジャム発生を検出し、前記2つの端部センサ間の距離が記録媒体の幅以下のとき、前記2つの端部センサ及び中央センサでジャム発生を検出する前記〔1〕に記載の画像形成装置。
〔5〕 前記定着ジャム検出手段は、記録媒体の端部にパンチ穴が在るとき、前記定着ニップ部の幅方向の中央に配置されるセンサ(中央センサ)でジャム発生を検出する前記〔1〕に記載の画像形成装置。
〔6〕 前記定着装置の下流に位置しシート搬送経路の分岐切替を行なうゲートの動作タイミングを、前記定着ニップ部の幅方向の中央に配置されるセンサ(中央センサ)における記録媒体の検知タイミングで決定する前記〔1〕に記載の画像形成装置。
〔7〕 前記定着ジャム検出手段は、ジャム発生後からつぎの定着処理動作開始までの間、前記定着ニップ部の幅方向の中央に配置されるセンサ(中央センサ)で記録媒体の取り残しを検知する前記〔1〕に記載の画像形成装置。
また、中央センサは記録媒体先端(エッジ)を検出し、端部センサは通紙(レベル)されたことを検出することにより、端部センサが装着されていない旧定着装置との互換性を備えることも可能とする。
図2は、本発明に係る画像形成装置に具備される定着装置の構成を示す断面図である。
図2に示すように、定着装置100は、定着カバー100cの内部に、定着ローラ11及び加熱ローラ14に一定のテンションで架け渡された定着部材(定着回転体、ここでは定着ベルト12)と、該定着部材(定着ベルト12)に対して下側で回転自在に圧接し定着ニップ部Nを形成する加圧部材(加圧回転体、ここでは加圧ローラ13)と、前記定着ニップ部Nのシート排出側であって先端が定着部材(定着ベルト12)に近接して(非接触で)該定着部材(定着ベルト12)の幅方向(主走査方向)に複数配置され該定着部材(定着ベルト12)への記録媒体であるシートPの巻き付きを防止する分離爪16aと、前記定着ニップ部Nのシート排出側であって先端が加圧部材(加圧ローラ13)に当接して該加圧部材(加圧ローラ13)の幅方向(主走査方向)に複数配置され該加圧部材(加圧ローラ13)へのシートPの巻き付きを防止する分離爪16bと、クリーニングウェブを押し付けて定着ベルト12のクリーニングを行うクリーニング機構17と、を備える。なお、定着装置100とは別に、分離爪16a,16bの下流側の排出経路近傍に、シートPの通過を検知する3つのセンサS1,S2,S3が、後述する定着ジャム検出手段18を構成するものとして配置されている。
なお、3つのセンサS1,S2,S3はシートPの通過を監視しており、該センサS1,S2,S3の検知結果に基づいてジャム発生を検出することができる(詳細は後述)。
図3に、本発明に係る画像形成装置であるタンデム型のカラー複写機の構成を示す。
カラー複写機200は、定着装置100と、3つのセンサS1,S2,S3を有し、該3つのセンサS1,S2,S3の検知結果に基づいてジャム発生を検出する定着ジャム検出手段18と、を備える。また、カラー複写機200は、装置本体中央部に位置する画像形成部200Aと、該画像形成部200Aの下方に位置する給紙部200Bと、画像形成部200Aの上方に位置する図示しない画像読取部を有する高速機であり、画像形成部200Aに前述した定着装置100を組み込んでいる。
ついで、定着ニップ部Nから排出されたシートPは排出経路に沿ってスタッカ215へ送り出される。
図4は、本発明で用いる定着装置の定着ニップ部Nの排出側における要部構成を示す斜視図であり、図5はその断面図である。ここでは、図2に示す定着装置100について説明に不要なものを省略している。
図7は、センサS1,S2,S3によるシートPの検知のタイミングチャートである。ここでは、定着ジャム検出手段18はつぎの手順でジャム検出を行う。
(S11) レジストローラ221からのシートPの搬送開始を契機Oとして経過時間を計測する。
(S12) 経過時間が所定時間Tとなった時に、センサS1,S2,S3の検知状態を確認する。このとき、シートPは正常に定着ニップ部Nから排出されているために、所定時間T経過前に、シートPの先端はセンサS1,S2,S3上を同時に通過している。そのため、図7の実線チャートで示すように、センサS1,S2,S3は同時にOFF状態(シートP未検知)からON状態(シートP検知)に切り換わっている。
(S13) ここで、定着ジャム検出手段18は、センサS1,S2については所定時間T経過時の信号のレベルを確認する(レベル検知)。すなわち、信号のレベルがON状態であればシートPが通過したとし、OFF状態であればシートPが通過していないと検知する。また、センサS3については所定時間T経過までにOFF状態からON状態への信号切り換わりの有無があるか否かを確認する(エッジ確認)。すなわち、前記信号切り換わりがあればシートPが通過したとし、信号切り換わりがなければシートPが通過していないと検知する。図7の実線チャートでは、センサS1,S2は所定時間T経過時にON状態であり、センサS3は所定時間T経過時までに信号切り換わりが発生している。
(S14) そして、定着ジャム検出手段18は、センサS1,S2,S3のすべてがシートPの通過を検知した場合は、ジャム発生なしと判定し、これを検出結果とする。一方、センサS1,S2,S3のうち、1つのセンサでもシートPの通過を検知していない場合は、ジャム発生ありと判定し、これを検出結果とする。図7の実線チャートでは、センサS1,S2,S3のすべてがシートPの通過を検知しており、ジャム発生なしと判定される。
(S15) そして、定着ジャム検出手段18がジャム発生なしとしたため、実行中の画像形成ジョブは継続して行われる。
図8は、定着装置100を上から見た図であり、定着ローラ11、センサS1,S2,S3、シートPのみ示している図である。ここでは、定着装置100より上流側のシートPの搬送経路の所定位置(例えば、レジストローラ221)におけるシートPの通過時から所定時間Tが経過した時であって、定着ニップ部Nの排出側においてシートPのオペレータ側の端部が分離爪16aでうまく剥離できず少し引っ掛かって蛇行して排出されようとしている状態を示している。
(S21) レジストローラ221からのシートPの搬送開始を契機Oとして経過時間を計測する。
(S22) 経過時間が所定時間Tとなった時に、センサS1,S2,S3の検知状態を確認する。このとき、シートPの先端は図8のようにセンサS1,S2,S3の配列方向に対して斜めになった状態でセンサS1,S2,S3上を通過している。図8では、センサS2,S3はシートPにさえぎられているが、センサS1はまだシートPにさえぎられていない。そのため、センサS1,S2,S3の検知は、図7の点線チャートで示すようになる。
(S23) すなわち、定着ジャム検出手段18は、センサS1,S2については所定時間T経過時の信号のレベルを確認し、センサS3については所定時間T経過までにOFF状態からON状態への信号切り換わりの有無があるか否かを確認するが、図7の点線チャートでは、センサS2は所定時間T経過時にON状態であり、センサS3は所定時間T経過時までに信号切り換わりが発生しているが、センサS1は所定時間T経過時にOFF状態である。
(S24) そのため、定着ジャム検出手段18は、センサS2,S3がシートPの通過を検知しているがセンサS1がシートPの通過を検知していないため、ジャム発生ありと判定し、これを検出結果とする。
(S25) そして、定着ジャム検出手段18がジャム発生ありを検出したため、実行中の画像形成ジョブは直ちに停止され、定着装置100の駆動も停止される。その後、所定の警告表示(定着装置でジャムが発生したこと、紙詰まりしたシートPを取り除くことなどの表示)が画像形成装置の操作パネル上に表示される。
すなわち、図9に示すように、制御基板のセンサS1,S2が接続されていた検出回路(センサ入出力信号受け回路)において、センサS1,S2用の接続端同士をジャンパ(コネクタ)でつないでグランドに接地するようにして、センサS1,S2が用紙を検出しているのと同様のON状態で常時信号状態が固定されるように接続を行う。その上で、中央センサS3のみでシートPの検知(エッジ検知)を行うようにする。これによって、定着ジャム検出手段18は、図10のように、端部センサS1,S2の信号で邪魔されることなく、中央センサS3の信号のみでジャム発生の有無を検出することが可能になる。このように本発明の画像形成装置では、制御プログラム(定着ジャム検出手段18)がセンサの有無を判断する必要がなくなり、センサと制御基板の電気的接続に関するマイクロコードを共通化するだけで、本発明の画像形成装置(カラー複写機200)でも従来の画像形成装置でも共通の検出制御で定着ジャム検出手段18によるジャム検出ができるようになる。
シートPの後端の通過を検知することにより、シートPはジャムを発生することなく、定着ニップ部Nを正常に通過したことを確認することができる。また、中央センサS3でシートPの後端を検知するようにしているので、本発明の画像形成装置(カラー複写機200)の代わりに従来の画像形成装置(例えば図1に示すもの)においても、定着ジャム検出手段18はそのセンサS3を使ってジャム検出関係の制御を行うことができる。
ここで、分離爪16a’は、フッ素樹脂より硬い材料からなる板状のベース31をインサート部材としてフッ素樹脂でフッ素樹脂層32及び先端部33が射出成形により一体成型されてなるものである。このとき、分離爪16a’の先端部33は、フッ素樹脂のみからなり定着ベルト12の幅方向に沿って一定の幅をもつものとなり、定着ベルト12に近接して配置される。また、フッ素樹脂層32はシート排出経路に面するようになっている。そして、この一定の幅をもった複数の分離爪16a’を定着ベルト12の幅方向(あるいは定着ローラの場合にはローラ軸方向)に配置している。なお、図13では分離爪16a’が複数個設けられた例を示したがこの限りではなく、1つの分離爪16a’を備えた構成でもよい。ただし、複数個の分離爪16a’を配置して、個々に定着部材(定着ローラ/定着ベルト)とのギャップを調整できるようにしたほうがより分離性能を高めることが可能となるため望ましい。
12 定着ベルト
12g,13g 案内部材
13 加圧ローラ
13a 加圧ベルト
13b バックアップ部材
12h,12h’,13h,13h’,13h'',14h ヒータ
14 加熱ローラ
14a ヒートパイプ
15 テンションローラ
16a,16a’,16b 分離爪
17 クリーニング機構
18 定着ジャム検出手段
19 排出経路
21,22 オイル塗布装置
31 ベース
32 フッ素樹脂層
33 先端部
100 定着装置
100c 定着カバー
200 画像形成装置
200A 画像形成部
200B 給紙部
201 光書込み装置
202Y,202C,202M,202K 帯電装置
203Y,203M,203C,203K 現像装置
204Y,204M,204C,204K 1次転写装置
205Y,205C,205M,205K 感光体
210 転写ベルト
211 従動ローラ
212 転写ローラ
213 ゲート
215 スタッカ
220 給紙トレイ
221 レジストローラ
251 オイルタンク
252 オイルポンプ
P シート(記録媒体)
R11,R14,R15,R16,R17,R18,R19 ローラ
S1,S2,S3 センサ
T トナー
Claims (7)
- 加熱手段により加熱される定着部材と、
該定着部材に対して回転自在に圧接し、記録媒体を通過させて該記録媒体上にトナー像を熱融着させる定着ニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着ニップ部の記録媒体排出側に配置され、少なくとも前記定着部材への記録媒体の巻き付きを防止する分離爪と、を有する定着装置と、
前記定着ニップ部の記録媒体排出側の前記分離爪より下流であって該定着ニップ部の幅方向の中央及び両端に配置され、前記記録媒体の通過を検知する3つのセンサを有し、該3つのセンサの検知結果に基づいてジャム発生を検出する定着ジャム検出手段と、
を備え、
前記定着ジャム検出手段は、前記定着装置より上流側の搬送経路の所定位置における記録媒体の通過時からの所定時間Tを計測し、前記定着ニップ部の幅方向の中央に配置されるセンサ(中央センサ)からは前記所定時間Tが経過するまでにOFF状態からON状態への信号変化が有るか否かを検知することにより記録媒体の先端および後端通過の有無の検知結果を取得し、該定着ニップ部の幅方向の両端に配置される2つのセンサ(端部センサ)からは前記所定時間T経過時点の信号のレベルを検知することにより記録媒体の有無の検知結果を取得する画像形成装置。 - 前記定着ジャム検出手段は、前記定着装置より上流側の搬送経路の所定位置における記録媒体の通過時から所定時間Tが経過するまでに、前記センサの1つでも該記録媒体の通過を検知しないときにジャム発生ありを検出する請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記所定時間Tは、前記記録媒体の種類、連続通紙量で調整される請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記定着ジャム検出手段は、
前記定着ニップ部の幅方向の両端に配置される2つのセンサ(端部センサ)間の距離が記録媒体の幅よりも大のとき、該定着ニップ部の幅方向の中央に配置されるセンサ(中央センサ)でジャム発生を検出し、
前記2つの端部センサ間の距離が記録媒体の幅以下のとき、前記2つの端部センサ及び中央センサでジャム発生を検出する請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記定着ジャム検出手段は、記録媒体の端部にパンチ穴が在るとき、前記定着ニップ部の幅方向の中央に配置されるセンサ(中央センサ)でジャム発生を検出する請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記定着装置の下流に位置しシート搬送経路の分岐切替を行うゲートの動作タイミングを、前記定着ニップ部の幅方向の中央に配置されるセンサ(中央センサ)における記録媒体の検知タイミングで決定する請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記定着ジャム検出手段は、ジャム発生後からつぎの定着処理動作開始までの間、前記定着ニップ部の幅方向の中央に配置されるセンサ(中央センサ)で記録媒体の取り残しを検知する請求項1に記載の画像形成装置。
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