JP6237478B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録紙にトナーを熱定着させる定着装置を備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置では、記録紙にトナー像を定着させる定着装置を備えたものがある。定着装置は、定着ヒーターで定着ローラーを加熱し、加熱した定着ローラーにより記録紙上のトナー像を溶融して記録紙に熱定着させるとともに、定着ローラーと定着ローラーを圧接する加圧ローラーとにより記録紙を狭持して搬送している。また、定着ローラーの表面温度が異常値に達した場合には、定着ヒーターによる加熱を停止するとともに、加圧ローラーによる加圧を解除する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開2005-062491号公報

しかしながら、従来の技術では、異常が検出されたときに定着装置が記録紙を搬送中であった場合、加圧ローラーによる加圧が停止されることによって定着装置の搬送力がなくなり、定着装置に残った記録紙が定着ローラーの余熱で変色するという問題があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決することができる技術を提供することを目的とする。

本発明は、加熱される定着ローラーと該定着ローラーを加圧する加圧ローラーとにより定着制御を行う定着部を備えた画像形成装置であって、装置の異常を検出する異常検出部と、前記定着ローラーと前記加圧ローラーとにおけるニップ圧を解除するニップ圧解除機構と、搬送される記録紙を検出する紙検出センサーと、前記記録紙を排出する排出ローラー対とを備え、前記定着部は、前記定着ローラーの加熱中に前記異常検出部により異常が検出されたかを監視し、前記異常が検出されると、前記定着ローラーに対する加熱を停止して、前記定着部が前記紙検出センサーにより検出される前記記録紙を搬送中であるか判定し、前記定着部が前記記録紙を搬送中である場合には、前記記録紙の先端が前記排出ローラー対に到達した段階で前記記録紙の搬送を終了し、前記ニップ圧解除機構により前記定着ローラーと前記加圧ローラーとにおけるニップ圧を完全に解除し、前記排出ローラー対の搬送力によって前記記録紙を前記定着部から取り除くことを特徴とする。

本発明によれば、異常時において、記録紙が定着装置に残って定着装置の熱で変色することを防止することができる。

本発明に係る実施形態の画像形成装置の模式図である。 図１に示す画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す定着部における異常時の定着制御処理の流れを示すフローチャートである。

次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。

本実施の形態の画像形成装置１は、図１を参照すると、原稿読取部２と、原稿給送部３と、本体部４と、操作部６とを備えている。原稿給送部３は、原稿読取部２の上部に配設されていると共に、原稿読取部２は、本体部４の上部に配設されている。原稿読取部２と本体部４との間には、排紙空間４０が形成されている。

操作部６には、液晶表示部６１、操作ボタン６２が設けられている。ユーザーは操作部６を操作して指示を入力することで、画像形成装置１の各種の設定を行い、スキャン動作や画像形成のような各種機能を実行させる。液晶表示部６１は、画像形成装置１の状態を示したり、画像形成状況や印刷部数を表示したり、タッチパネルとして、両面印刷や白黒反転のような機能や倍率設定、濃度設定のような各種設定を行えるようになっている。操作ボタン６２としては、スキャン動作や画像形成の開始を指示するスタートボタン、スキャン動作や画像形成の中止を指示するストップボタン、画像形成装置１の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン、印字枚数等を入力するテンキー等が設けられている。

原稿読取部２は、光源と撮像素子とを備え、冷陰極管ランプのような光源の光を原稿ＭＳの画像面に導くと共に、画像面からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサーのような撮像素子に導くスキャナー２１と、プラテンガラス２２と、原稿読取スリット２３とを備える。スキャナー２１は、モーター２４とプーリー２５との間に架け渡された歯付きベルト２６に固定されており、モーター２４を駆動することで、スキャナー２１がプラテンガラス２２に載置された原稿ＭＳの画像面に沿って移動され、原稿ＭＳの画像面を走査（スキャン）するように構成されている。プラテンガラス２２は、ガラスのような透明部材により構成された原稿台である。原稿読取スリット２３は、原稿給送部３による原稿の搬送方向と直交方向に形成されたスリットである。

プラテンガラス２２に載置された原稿ＭＳを読み取る場合には、スキャナー２１をプラテンガラス２２に沿って移動させながら、プラテンガラス２２に載置された原稿ＭＳを走査することで画像データを取得し、取得した画像データを本体部４に出力する。また、原稿給送部３により搬送された原稿ＭＳを読み取る場合には、スキャナー２１を原稿読取スリット２３と対向する位置に移動させ、原稿読取スリット２３を介し、原稿給送部３による原稿ＭＳの搬送動作と同期して原稿ＭＳを読み取って画像データを取得し、取得した画像データを本体部４に出力する。

原稿給送部３は、原稿載置部３１と、原稿排出部３２と、原稿搬送機構３３とを備えている。原稿載置部３１に載置された原稿ＭＳは、原稿搬送機構３３によって、１枚ずつ順に繰り出されて原稿読取スリット２３に対向する位置へ搬送され、その後、原稿排出部３２に排出される。なお、原稿給送部３は、可倒式に構成され、プラテンガラス２２上を開閉するプラテンカバーとして機能し、原稿給送部３を上方に持ち上げて開成すると、プラテンガラス２２の上面を開放させることができる。

本体部４は、電子写真プロセスによって記録紙Ｐに記録を施す記録部５を備えると共に、給紙カセット４１と、給紙ローラー４２と、用紙搬送路４３と、搬送ローラー対４４と、排出ローラー対４５とを備えている。用紙搬送路４３には、搬送される記録紙Ｐを検出する第１の紙検出センサー４６と第２の紙検出センサー４７とが設けられている。第１の紙検出センサー４６は、定着部５６の搬送方向上流側（搬送ローラー対４４の搬送方向手前側）に設けられており、第２の紙検出センサー４７は、定着部５６の搬送方向下流側に設けられている。第１の紙検出センサー４６と第２の紙検出センサー４７とは、例えばアクチュエーター型の光センサーで構成されてもよい。

給紙カセット４１に収納された記録紙Ｐは、給紙ローラー４２によって用紙搬送路４３に１枚ずつ繰り出され、搬送ローラー対４４によって記録部５に搬送される。そして、記録部５によって記録が施された記録紙Ｐは、排出ローラー対４５によって排紙空間４０に排出される。

記録部５は、感光体ドラム５１と、帯電器５２と、光走査部５３と、現像部５４と、転写ローラー５５と、定着部５６と、クリーニング部５７とを備えている。記録部５による画像形成は、まず、帯電器５２により感光体ドラム５１の表面を一様に帯電させ、原稿読取部２で読み取った画像データに基づいて、光走査部５３によって感光体ドラム５１の表面を走査することで静電潜像を形成させる。次に、感光体ドラム５１の表面に形成された静電潜像を現像部５４によって現像することでトナー像を形成させる。感光体ドラム５１の表面に形成されたトナー像は、給紙カセット４１から繰り出された記録紙Ｐが、感光体ドラム５１と転写ローラー５５との間を通過する間に記録紙Ｐに転写される。記録紙Ｐに転写されたトナー像は、定着部５６に搬送され、定着部５６で熱定着される。

具体的には、定着部５６は、定着ローラー５６１に内蔵された不図示の定着ヒーターを通電して定着ローラー５６１を加熱し、定着ローラー５６１と加圧ローラー５６２とのニップ部で記録紙Ｐを狭持して搬送する。記録紙Ｐに転写されたトナー像は、定着ローラー５６１と加圧ローラー５６２とのニップ部を通過する際に、溶融されて記録紙Ｐに熱定着される。また、定着部５６には、定着ローラー５６１と加圧ローラー５６２とにおけるニップ部のニップ圧を解除する不図示のニップ圧解除機構が設けられている。定着部５６は、後述する異常検出部１０により画像形成装置１に異常が検出された場合、ニップ圧解除機構を介して定着ローラー５６１と加圧ローラー５６２とにおけるニップ圧を解除する。ニップ圧解除機構としては、公知の技術を用いることができ、例えば、モーターの回転に連動するカムにより、定着ローラー５６１に対する加圧ローラー５６２の加圧を解除することで、ニップ圧を解除するようにしてもよい。なお、定着ヒーターは、定着ローラー５６１を加熱するための熱源の一例であり、他の熱源が用いられてもよい。

図２には、画像形成装置１の概略構成を示すブロック図が示されている。上述の原稿読取部２、原稿給送部３、記録部５及び操作部６は、制御部７に接続され、制御部７によって動作制御される。また、制御部７には、画像処理部８と、記憶部９と、異常検出部１０とが接続されている。

制御部７は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えたマイクロコンピューターのような情報処理部である。ＲＯＭには画像形成装置１の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。制御部７は、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをＲＡＭに展開させることで、操作部６から入力された所定の指示情報に応じて装置全体の制御を行う。

画像処理部８は、画像データに対して所定の画像処理を行う手段であり、例えば、拡大縮小処理や、階調調整、濃度調整のような画像改善処理が行われる。

記憶部９は、半導体メモリーやＨＤＤ（Hard Disk Drive）のような記憶手段であり、原稿読取部２によって原稿を読み取ることで取得された画像データが記憶される。

異常検出部１０は、定着ローラー５６１の表面温度が異常な高温になったり、本体部４で紙詰まりが生じたり、部品損傷のような異常が生じたりしたことを検出する機能を備えている。

次に、図３を参照して、定着部５６における異常時の定着制御処理の流れを説明する。なお、定着部５６は、制御部７の制御の下、異常時における定着制御処理を行っている。

定着部５６は、定着ヒーターをＯＮにする等の定着制御を開始すると（ステップｓ１１）、異常検出部１０を介して画像形成装置１に異常が検出されたか判定し(ステップｓ１２)、異常が検出されなければ（ステップｓ１２でＮｏ）ステップｓ１２に処理を戻す。

異常が検出されると（ステップｓ１２でＹｅｓ）、まず、定着部５６は、定着ヒーターへの通電をＯＦＦにして定着ローラー５６１に対する加熱を停止する（ステップｓ１３）。つづいて、定着部５６は、定着部５６において記録紙Ｐを搬送中であるか否かを判定する（ステップｓ１４）。

例えば、予め第１の紙検出センサー４６で記録紙Ｐの先端が検出されてから記録紙Ｐの先端が定着部５６に到達するまでの時間を計測又は算出しておき、定着部５６は、第１の紙検出センサー４６により記録紙Ｐの先端が検出された場合、この予め求めた時間が経過したときに、記録紙Ｐを定着部５６において搬送中であると判定してもよい。なお、この予め求めた時間は、第１の紙検出センサー４６により記録紙Ｐの先端が検出されたときに、制御部７によって算出されてもよい。第１の紙検出センサー４６により記録紙Ｐが検出されていない場合や、記録紙Ｐの先端が検出されても予め求めた時間が経過していない場合には、定着部５６は、定着部５６において記録紙Ｐを搬送中でないと判定してもよい。

定着部５６が記録紙Ｐを搬送中でない場合には（ステップｓ１４でＮｏ）、ステップｓ１６に処理が進む。一方、定着部５６が記録紙Ｐを搬送中である場合には（ステップｓ１４でＹｅｓ）、定着部５６は、定着部５６において記録紙Ｐの搬送を終了したか判定する（ステップｓ１５）。

例えば、定着部５６は、搬送方向下流側に設けられた第２の紙検出センサー４７によって記録紙Ｐの後端が検出された場合に、記録紙Ｐの搬送を終了したと判定し、第２の紙検出センサー４７により記録紙Ｐの後端が検出されていない場合に、記録紙Ｐの搬送が終了していないと判定してもよい。

定着部５６において記録紙Ｐの搬送が終了していない場合には（ステップｓ１５でＮｏ）、ステップｓ１５に処理が戻る。一方、定着部５６において記録紙Ｐの搬送が終了した場合には（ステップｓ１５でＹｅｓ）、定着部５６は、不図示のニップ圧解除機構を介して、定着ローラー５６１と加圧ローラー５６２とにおけるニップ圧を解除し（ステップｓ１６）、本処理を終了する。

このように、本実施形態では、定着部５６が定着制御を行っているときに画像形成装置１に異常が検出された場合には、定着部５６が記録紙Ｐを搬送中であるか判定し、搬送中である場合には、定着部５６から記録紙Ｐが搬送された後で、定着ローラー５６１と加圧ローラー５６２とにおけるニップ圧を解除している。そのため、異常時に定着部５６に記録紙Ｐが残り、定着ローラー５６１の余熱やオーバーシュートで記録紙Ｐが変色することを防ぐことができる。また、定着ローラー５６１と加圧ローラー５６２とにおけるニップ圧を解除することによって、定着ローラー５６１と加圧ローラー５６２とを保護し、劣化を防止することができる。

本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々様々に変更が可能であることは言うまでもない。

例えば、定着部５６は、第１の紙検出センサー４６に基づいて、定着部５６において記録紙Ｐを搬送中であるか否かだけでなく、定着部５６における記録紙Ｐの搬送が終了したか否かを判定するようにしてもよい。これによれば、第２の紙検出センサー４７を設けなくてもよい。

例えば、予め記録紙Ｐの用紙長毎に第１の紙検出センサー４６で記録紙Ｐの先端が検出されてから記録紙Ｐの後端が定着部５６（定着ローラー５６１と加圧ローラー５６２とのニップ部）を抜けるまでの時間を計測又は算出しておく。定着部５６は、第１の紙検出センサー４６により記録紙Ｐの先端が検出された場合、記録紙Ｐの先端が検出されてから記録紙Ｐの後端が定着部５６を抜けるまでの予め求めた時間が経過したときに、定着部５６における記録紙Ｐの搬送が終了したと判定することができる。そして、定着部５６は、定着部５６における記録紙Ｐの搬送が終了した場合には、定着ローラー５６１と加圧ローラー５６２とにおけるニップ圧を解除すればよい。

なお、記録紙Ｐの用紙長については、第１の紙検出センサー４６により記録紙Ｐの先端が検出されてから後端が検出されるまでの時間や、操作部６を介して設定された給紙カセット４１内の記録紙Ｐの用紙サイズ等に基づいて取得可能である。また、第１の紙検出センサー４６で記録紙Ｐの先端が検出されてから記録紙Ｐの後端が定着部５６を抜けるまでの時間については、制御部７が、第１の紙検出センサー４６により記録紙Ｐの先端が検出されたときに、記録紙Ｐの後端が定着部５６から抜けるまでの時間を算出してもよい。なお、制御部７は、予め第１の紙検出センサー４６から定着部５６までの距離と記録紙Ｐの搬送速度と搬送される記録紙Ｐの用紙長とを取得しているものとする。

また、上記実施形態では、定着部５６の搬送状態に着目して、定着部５６が記録紙Ｐを搬送中の状態から記録紙Ｐの搬送を終了したと判定された場合に、定着ローラー５６１と加圧ローラー５６２とにおけるニップ圧を解除する場合を説明したが、排出ローラー対４５の搬送状態に着目して、定着ローラー５６１と加圧ローラー５６２とのニップ圧を解除するようにしてもよい。例えば、定着部５６は、第１の紙検出センサー４６又は第２の紙検出センサー４７と記録紙Ｐの用紙長とに基づいて、排出ローラー対４５に記録紙Ｐの先端が到達したか判定する。そして、排出ローラー対４５に記録紙Ｐの先端が到達した場合に、定着部５６は、記録紙Ｐの搬送を終了し、定着ローラー５６１と加圧ローラー５６２とのニップ圧を解除してもよい。この場合、排出ローラー対４５の搬送力によって記録紙Ｐが定着部５６から取り除かれ排紙空間４０に排出されるように、定着部５６は、定着ローラー５６１と加圧ローラー５６２とにおけるニップ圧を完全に解除するとよい。

なお、本体部４における紙詰まりやモーター異常等で記録紙Ｐを搬送できないような異常が検出された場合には、すぐに定着ローラー５６１と加圧ローラー５６２とのニップ圧を解除し、少しでも記録紙Ｐに供給される余熱を分散して記録紙Ｐの変色を防止するようにしてもよい。

また、第１の紙検出センサー４６は、搬送ローラー対４４の搬送方向手前側に設けられたレジストセンサーにより兼用されてもよいが、レジストセンサーとは別に、定着部５６の搬送方向手前側に設けられてもよい。この場合、定着部５６は、第１の紙検出センサー４６により記録紙Ｐの先端が検出された場合に、記録紙Ｐを搬送中であると判定してもよい。

１ 画像形成装置
２ 原稿読取部
３ 原稿給送部
４ 本体部
５ 記録部
６ 操作部
７ 制御部
８ 画像処理部
９ 記憶部
１０ 異常検出部
２１ スキャナー
２２ プラテンガラス
２３ 原稿読取スリット
２４ モーター
２５ プーリー
２６ 歯付きベルト
３１ 原稿載置部
３２ 原稿排出部
３３ 原稿搬送機構
４０ 排紙空間
４１ 給紙カセット
４２ 給紙ローラー
４３ 用紙搬送路
４４ 搬送ローラー対
４５ 排出ローラー対
４６ 第１の紙検出センサー
４７ 第２の紙検出センサー
５１ 感光体ドラム
５２ 帯電器
５３ 光走査部
５４ 現像部
５５ 転写ローラー
５６ 定着部
５７ クリーニング部
６１ 液晶表示部
６２ 操作ボタン
５６１ 定着ローラー
５６２ 加圧ローラー

Claims (4)

1. 加熱される定着ローラーと該定着ローラーを加圧する加圧ローラーとにより定着制御を行う定着部を備えた画像形成装置であって、
   装置の異常を検出する異常検出部と、
   前記定着ローラーと前記加圧ローラーとにおけるニップ圧を解除するニップ圧解除機構と、
   搬送される記録紙を検出する紙検出センサーと、
   前記記録紙を排出する排出ローラー対とを備え、
   前記定着部は、
   前記定着ローラーの加熱中に前記異常検出部により異常が検出されたかを監視し、前記異常が検出されると、前記定着ローラーに対する加熱を停止して、前記定着部が前記紙検出センサーにより検出される前記記録紙を搬送中であるか判定し、前記定着部が前記記録紙を搬送中である場合には、前記記録紙の先端が前記排出ローラー対に到達した段階で前記記録紙の搬送を終了し、前記ニップ圧解除機構により前記定着ローラーと前記加圧ローラーとにおけるニップ圧を完全に解除し、前記排出ローラー対の搬送力によって前記記録紙を前記定着部から取り除く
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記定着部は、
   前記記録紙を排出不可能な前記異常が検出された場合、すぐに前記定着ローラーと前記加圧ローラーとにおけるニップ圧を解除する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記定着ローラーに対して記録紙の搬送方向上流側に設けられ、前記定着部に搬送される記録紙を検出する第１の紙検出センサーと、
   前記定着ローラーに対して記録紙の搬送方向下流側に設けられ、前記定着部から搬送された記録紙を検出する第２の紙検出センサーとを備え、
   前記定着部は、
   前記第１の紙検出センサーにより前記記録紙が検出された場合に、前記定着部が前記記録紙を搬送中であると判定し、前記第２の紙検出センサーにより前記記録紙の後端が検出された場合に、前記定着部が前記記録紙の搬送を終了したと判定する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記定着ローラーに対して記録紙の搬送方向上流側に設けられ、前記定着ローラーに搬送される記録紙を検出する第１の紙検出センサーを備え、
   前記定着部は、
   前記第１の紙検出センサーと前記記録紙の用紙長とに基づいて、前記第１の紙検出センサーにより前記記録紙の先端が検出されてから前記記録紙の後端が前記定着ローラーと前記加圧ローラーとのニップ部を抜けるまでの時間を算出し、前記第１の紙検出センサーにより前記記録紙の先端が検出された場合に、前記定着部が前記記録紙を搬送中であると判定するとともに、算出した前記時間経過後に前記定着部による前記記録紙の搬送が終了したと判定する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。

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