JP6711288B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

例えば、特許文献１には、加熱部材と加圧部材とのニップ部に記録媒体を通して搬送しながら前記記録媒体上のトナー像を定着する定着装置が開示されている。この定着装置は、加熱部材と加圧部材とを収容する筐体に、記録媒体が通過可能な開口が形成されている。

特開２００４−２７１７６０号公報

ところで、上記の定着装置の場合、定着動作を行うために熱源により加熱部材に付与された熱が、上記開口から筐体外（すなわち、定着装置外）に伝導されてしまう。その結果、上記の定着装置の場合、上記開口から筐体外に伝導された熱を定着動作に用いることなく無駄にしている。

本発明は、定着装置の収容体内の熱が収容体外に伝導し難いようにすることで、定着動作時の消費電力が低減される定着装置の提供を目的とする。

本発明の第１の定着装置は、周回しながらトナー像が形成された媒体を加熱する加熱体と、前記加熱体が媒体を加熱する熱を、前記加熱体に付与する熱源と、周回しながら前記加熱体とでニップを形成し、搬送されて前記ニップを通過する前記媒体を加圧する加圧体と、前記加熱体、前記熱源及び前記加圧体を収容する収容体であって、前記ニップに対する媒体の搬送方向上流側に媒体が通過可能な開口が形成されている収容体と、前記開口を開閉する蓋と、前記蓋を動かして、前記蓋により前記開口を開閉させる開閉機構と、前記熱源及び前記開閉機構を制御する制御部であって、前記熱源による前記加熱体への熱の付与時かつ媒体の前記ニップの非通過時とされる待機時に前記開閉機構により前記蓋を動かして前記開口を閉じさせる制御部と、を備えている。

本発明の第２の定着装置は、さらに、前記蓋は、媒体の前記ニップの通過時に前記開閉機構により動かされて前記開口を開いている状態において、搬送される媒体を前記ニップに案内する機能を有する。

本発明の第３の定着装置は、さらに、前記加圧体は、前記開閉機構により、前記加熱体とで前記ニップを形成する第１位置と、前記加熱体から離間した第２位置とに移動可能とされ、前記開閉機構は、前記蓋を動かして前記開口を閉じさせると前記加圧体を前記第１位置から前記第２位置に移動させ、前記蓋を動かして前記開口を開けさせると前記加圧体を前記第２位置から前記第１位置に移動させる。

本発明の第４の定着装置は、さらに、前記待機時は、前記制御部が画像形成動作に伴う定着動作を行うためのデータを受け取ってから媒体が前記開口に到達するまでのレディ時とされている。

本発明の第５の定着装置は、さらに、前記待機時は、定着動作の終了後から次の定着動作時に媒体が前記開口に到達するまでのスリープモード時とされている。

本発明の第６の定着装置は、さらに、前記待機時は、電源が入れられてから定着動作が可能な状態となるまでの準備時とされている。

本発明の画像形成装置は、媒体にトナー像を形成する形成部と、前記定着装置であって、前記形成部によりトナー像が形成された媒体を加熱、加圧して、媒体にトナー像を定着させる定着装置と、を備えている。

本発明の定着装置は、定着装置の収容体内の熱が収容体外に伝導し難いようにすることで、定着動作時の消費電力が低減される。

本実施形態の画像形成装置の斜視図である。 本実施形態の画像形成装置を正面側から見た概略図（断面図）である。 本実施形態の画像形成装置を構成する制御部と、画像形成装置を構成する各部との関係を示すブロック図である。 本実施形態の画像形成装置を構成する定着装置を正面側から見た図であって、蓋が開口を開けている状態（媒体通過時の状態）を示す概略図（縦断面図）である。 図４Ａにおけるカム機構の一部の斜視図である。 本実施形態の定着装置を正面側から見た図であって、蓋が開口を閉じている状態（待機時の状態）を示す概略図（縦断面図）である。 図５Ａにおけるカム機構の一部の斜視図である。 本実施形態の定着動作のフロー図である。 第１変形例の定着動作のフロー図である。 第２変形例の定着動作のフロー図である。

＜概要＞
以下、本実施形態の画像形成装置１０（図１及び図２参照）の全体構成及び画像形成装置１０による画像形成動作、本実施形態の要部である定着装置６０（図４Ａ及び図５Ａ参照）の構成及び定着装置６０の動作、本実施形態の効果並びに変形例について、これらの記載順で説明する。

本明細書では、図中における矢印Ｆｒ及び矢印Ｒｒで示す方向をそれぞれ装置奥行き方向手前側及び奥側、矢印Ｒ及び矢印Ｌで示す方向をそれぞれ装置幅方向右側及び左側、矢印Ｕ及び矢印Ｌｏで示す方向をそれぞれ装置高さ方向上側及び下側とする。また、本明細書では、画像形成装置１０を装置奥行き方向手前側から見た側を画像形成装置１０の正面側として説明する。

＜画像形成装置の全体構成＞
本実施形態の画像形成装置１０の全体構成については、図１及び図２を参照しつつ説明する。画像形成装置１０は、図２に示されるように、本体２０と、ファンＦＮと、給紙カセット３０と、搬送装置４０と、トナー像形成部５０と、定着装置６０と、制御部ＣＵとを含んで構成される電子写真方式の装置とされている。

本体２０は、その内部に給紙カセット３０と、搬送装置４０と、トナー像形成部５０と、定着装置６０と、制御部ＣＵとを収容する機能を有する。本体２０は、箱状の外装とされている。本体２０の上面の一部は、トナー像が定着された（画像が形成された）媒体Ｓが排出される排出トレイ２２とされている。なお、正面側から見た本体２０の左端面には蓋２４が設けられており、本体２０には、蓋２４が倒された状態で（図１参照）、後述する定着装置６０が着脱可能とされている。また、正面側から見て、本体２０における右側（定着装置６０に対する媒体Ｓの搬送方向上流側）には、本体２０内の空気を外に排出するためのファンＦＮが取り付けられている。

給紙カセット３０は、本体２０の下側に配置され、画像が形成される媒体Ｓを重ねて収容するようになっている。搬送装置４０は、給紙カセット３０に収容されていた媒体Ｓを、給紙カセット３０から排出トレイ２２まで搬送経路Ｐに沿って搬送する機能を有する。搬送装置４０は、複数の従動ローラー及び駆動ローラーと、複数の駆動ローラーを駆動する駆動源（図示省略）とを備えている。ここで、図中の矢印Ｙの指す方向は、媒体Ｓの搬送方向とされている。

トナー像形成部５０は、搬送装置４０により搬送される媒体Ｓにトナー像を形成する機能を有する。トナー像形成部５０は、正面側から見て本体２０内の中央に配置されている。トナー像形成部５０は、感光体５１と、帯電装置５２と、露光装置５３と、現像装置５４と、転写ローラー５５とを含んで構成されている。

トナー像形成部５０は、帯電装置５２により軸周りに回転する感光体５１を帯電し、露光装置５３により感光体５１を露光して潜像を形成し、現像装置５４により潜像をトナー像として現像し、転写ローラー５５により媒体Ｓにトナー像を転写するようになっている。以上のようにして、トナー像形成部５０は、媒体Ｓにトナー像を形成するようになっている。

定着装置６０は、トナー像形成部５０によりトナー像が転写された媒体Ｓ（トナー像が形成された媒体）にトナー像を定着する機能を有する。定着装置６０は、正面側から見て本体２０内の左側に配置されている。定着装置６０は本実施形態の要部であることから、定着装置６０の具体的な構成については後述する。

制御部ＣＵは、外部装置（図示省略）から画像データを受け取り、当該画像データに基づいて画像形成装置１０を構成する各部を制御する機能を有する。制御部ＣＵは、例えば、後述する定着装置６０（図４Ａ及び図５Ａ参照）の熱源６３及びカム機構６９を制御して、熱源６３による加熱ローラー６１への熱の付与時かつ媒体ＳのニップＮの非通過時とされる待機時に、カム機構６９により蓋６８を動かして開口ＨＧ１を閉じさせる機能を有する。ここで、待機時とは、制御部ＣＵが画像形成動作に伴う定着動作を行うためのデータを受け取ってから媒体Ｓが開口ＨＧ１に到達するまでのレディ時を意味する。制御部ＣＵにおけるその他の具体的な機能については、後述する画像形成動作及び定着装置６０の動作の説明の中で説明する。

＜画像形成動作＞
次に、本実施形態の画像形成装置１０による画像形成動作について図２及び図３を参照しながら説明する。

まず、外部装置（図示省略）から画像データを受け取った制御部ＣＵは、トナー像形成部５０を作動させる。具体的には、制御部ＣＵは、トナー像形成部５０に、トナー像を形成するためのリモート信号を送る（図３参照）。その結果、帯電装置５２が感光体５１を帯電し、露光装置５３が感光体５１を露光して潜像を形成し、現像装置５４が潜像をトナー像として現像することで、感光体５１にトナー像が形成される。

また、制御部ＣＵは、搬送装置４０に、媒体Ｓを搬送するためのリモート信号を送る。そして、搬送装置４０は、感光体５１に形成されたトナー像が感光体５１の軸周りの回転により転写位置（感光体５１と転写ローラー５５とが接触する部分）に到達するタイミングに合わせて、媒体Ｓを転写位置に送り込む。その結果、転写ローラー５５が感光体５１に形成されたトナー像を媒体Ｓに転写させて、媒体Ｓにトナー像が形成される。

次いで、制御部ＣＵは、定着装置６０に、媒体Ｓにトナー像を定着するためのリモート信号を送る。そして、定着装置６０は、転写ローラー５５により媒体Ｓに転写されたトナー像を媒体Ｓに定着させる。その結果、トナー像が定着された媒体Ｓ、すなわち、画像が形成された媒体Ｓは、搬送装置４０によりさらに搬送方向下流側とされる本体２０の排出トレイ２２に排出されて、画像形成動作が終了する。

＜要部（定着装置）の構成＞
次に、本実施形態の要部である定着装置６０の構成について図４及び図５を参照しながら詳しく説明する。

定着装置６０は、ハウジングＨＧ（収容体の一例）と、加熱ローラー６１（加熱体の一例）と、加圧ローラー６２（加圧体の一例）と、熱源６３と、温度センサー６６と、蓋６８と、カム機構６９（開閉機構の一例）と、一対の側板（図示省略）とを含んで構成されている。加熱ローラー６１、加圧ローラー６２及び熱源６３は、それぞれ長尺とされており、互いにそれらの長手方向を（装置奥行き方向に）沿わせた状態で、一対の側板に位置決めされている。そして、定着装置６０は、長尺とされており、その長手方向を装置奥行き方向に沿わせた状態で、画像形成装置１０の本体２０に取り付けられている（図１参照）。

〔ハウジング〕
ハウジングＨＧは、図４Ａ及び図５Ａに示されるように、加熱ローラー６１、加圧ローラー６２、熱源６３及び温度センサー６６を収容する機能を有する。また、ハウジングＨＧにおける、正面側から見て右側及び左側の部分には、それぞれ、搬送装置４０により搬送される媒体Ｓが通過可能な開口ＨＧ１、ＨＧ２が形成されている。なお、開口ＨＧ１は後述するニップＮに対する媒体Ｓの搬送方向上流側の開口とされ、開口ＨＧ２はニップＮに対する媒体Ｓの搬送方向下流側の開口とされている。また、ハウジングＨＧには、後述する蓋６８がカム機構６９により動かされて蓋６８が開口ＨＧ１を開けさせる際に蓋６８を位置決めするストッパーＨＧ３を有している。

〔加熱ローラー〕
加熱ローラー６１は、トナー像形成部５０により媒体Ｓに形成されたトナー像（を構成するトナー）及び媒体Ｓを加熱する機能を有する。加熱ローラー６１は、長尺のパイプ６１Ａと、パイプ６１Ａの外周を覆う弾性層６１Ｂとを含んで構成されたローラーとされている。

加熱ローラー６１は、後述する熱源６３により熱を付与されつつ、駆動源（図示省略）により駆動されて軸周りに周回するようになっている。ここで、図４Ａ及び図５Ａにおける矢印Ａは、加熱ローラー６１の周回方向を示している。そして、加熱ローラー６１は、搬送装置４０により搬送されるトナー像が形成された媒体Ｓを、後述するニップＮにおいて加圧ローラー６２とで加圧するようになっている。その結果、加熱ローラー６１は、軸周りに回転しながら（周回しながら）トナー像が形成された媒体Ｓに接触して、媒体Ｓを加熱し、加圧ローラー６２とでニップＮを通過する媒体Ｓを加圧して、媒体Ｓにトナー像を定着させるようになっている。

加熱ローラー６１の両端の部分にはフランジ（図示省略）が嵌め込まれており、加熱ローラー６１は各フランジに接着されて固定されている。そして、各フランジは、それぞれに嵌め込まれたシャフト（図示省略）を介して一対の側板に回転可能に支持されている。

〔加圧ローラー〕
加圧ローラー６２は、周回しながら、トナー像形成部５０により媒体Ｓに形成されたトナー像（を構成するトナー）及び媒体Ｓを、加熱ローラー６１とで挟んで加圧する機能を有する。加圧ローラー６２は、長尺のシャフトと、その外周を覆う弾性を有する被覆層とで構成されたローラーとされている。加圧ローラー６２は、装置奥行き方向から見て、加熱ローラー６１の下側に配置されている。前述のニップＮとは、加圧ローラー６２と加熱ローラー６１とにより形成される、加圧ローラー６２と加熱ローラー６１との接触部分を意味する。また、加圧ローラー６２は、加熱ローラー６１に従動して軸回りに回転する（周回する）ようになっている。ここで、図４Ａ及び図５Ａにおける矢印Ｂは、加圧ローラー６２の回転方向を示している。

また、加圧ローラー６２は、後述するカム機構６９により、加熱ローラー６１とでニップＮを形成する位置（以下、第１位置という。）と、加熱ローラー６１から離間してニップＮを形成しない位置（以下、第２位置という。）とに移動可能とされている。ここで、第１位置とは、図４Ａに図示されている加圧ローラー６２の位置とされている。また、第２位置とは、図５Ａに図示されている加圧ローラー６２の位置とされている。

〔熱源〕
熱源６３は、加熱ローラー６１が媒体Ｓを加熱するための熱を、加熱ローラー６１に付与する機能を有する。熱源６３は、一例として、棒状（又は長尺状）のハロゲンランプとされている。

〔温度センサー〕
温度センサー６６は、加熱ローラー６１の温度を検知する機能を有する。温度センサー６６は、図４Ａ及び図５Ａに示されるように、一例として、加熱ローラー６１の外周に対向して配置されている。なお、温度センサー６６に検知された温度（温度に関するデータ）は、定められた周期で制御部ＣＵに送信されるようになっている。

〔蓋〕
蓋６８は、図４Ａ及び図５Ａに示されるように、ハウジングＨＧの開口ＨＧ１を開閉する機能を有する。蓋６８は、長尺板６８Ａと、突起６８Ｂとを有している。長尺板６８Ａは、装置奥行き方向に沿っており、その短手方向の一端が開口ＨＧ１の下側の縁（稜線部分）を軸として当該稜線部分に回転可能に取り付けられている。突起６８Ｂは、長尺板６８Ａの一端面からハウジングＨＧの内側に向けて突起している。そして、蓋６８は、自重によりハウジングＨＧの内側に向けて倒れるように構成されている。ここで、図４Ａは、蓋６８が倒れた状態で突起６８ＢがストッパーＨＧ３に当たって、蓋６８が開口ＨＧ１を開いている状態を図示している。蓋６８が図４Ａに図示された状態で開口ＨＧ１を開いている状態では、蓋６８の長尺板６８Ａは、搬送経路Ｐに沿って、搬送経路Ｐの下側に配置されるようになっている。そして、長尺板６８Ａは、図４Ａに示されるように、搬送装置４０により搬送される媒体ＳをニップＮに案内する（媒体ＳがニップＮに到達するように導く）機能を有する。また、図５Ａは、蓋６８が後述するカム機構６９により動かされて開口ＨＧ１を閉じている状態を図示している。なお、本実施形態では、後述するカム機構６９により、蓋６８が図４Ａに図示される位置に配置されている状態では加圧ローラー６２が第１位置に位置し、蓋６８が図４Ｂに図示される位置に配置されている状態では加圧ローラー６２が第２位置に位置するように構成されている。

〔カム機構〕
カム機構６９は、待機時に、蓋６８を動かして、蓋６８により開口ＨＧ１を開閉させる機能を有する。また、カム機構６９は、蓋６８を動かして開口ＨＧ１を閉じさせると加圧ローラー６２を第１位置（図４Ａ参照）から第２位置（図５Ａ参照）に移動させ、蓋６８を動かして開口ＨＧ１を開けさせると加圧ローラー６２を第２位置から第１位置に移動させる機能を有する。カム機構６９は、本体６９Ａと、支持部６９Ｂとを有している（図４Ａ及び図４Ｂ並びに図５Ａ及び図５Ｂ参照）。

（本体）
本体６９Ａは、一対の第１カム７２と第２カム７３との組合せ７１を有している。そして、本体６９Ａは、駆動源（図示省略）からのトルクが伝達されることで、組合せ７１の姿勢を定められた第１姿勢（図４Ａ及び図４Ｂ参照）と、組合せ７１の姿勢を第１姿勢とは異なる定められた第２姿勢（図５Ａ及び図５Ｂ参照）とに変化させる機能を有する。

本体６９Ａは、図４Ｂ及び図５Ｂに示されるように、一対の第１カム７２と、第２カム７３と、シャフト７４と、シャフト７５と、歯車群７６と、大歯車７７と、を有している。ここで、シャフト７４と、シャフト７５とは、図４Ｂ及び図５Ｂに示されるように、装置奥行き方向に沿って配置されている。なお、シャフト７５は、シャフト７４よりも短く、シャフト７４とシャフト７５とは、互いの一端（装置奥行き方向手前側の端）を揃えた状態で並べられている。

一対の第１カム７２は、後述する支持部６９Ｂの支持棒８０に当たって支持棒８０の姿勢を定める機能を有する。一対の第１カム７２は、図４Ｂ及び図５Ｂに示されるように、それぞれ、シャフト７４の両端側に固定されている。

第２カム７３は、蓋６８に当たって蓋６８を支持しながら蓋６８の姿勢を定める機能を有する。第２カム７３は、図４Ｂ及び図５Ｂに示されるように、シャフト７５の他端側（装置奥行き方向奥側）に固定されている。

歯車群７６は、大歯車７７が駆動源（図示省略）から伝達されるトルクを、シャフト７４及びシャフト７５に伝達する機能を有する。歯車群７６は、図４Ｂ及び図５Ｂに示されるように、一例として、３枚の平歯車から構成されている。歯車群７６の平歯車のうちの２枚の平歯車は、図４Ｂ及び図５Ｂに示されるように、それぞれ、シャフト７４及びシャフト７５の一端側に固定されている。また、シャフト７４及びシャフト７５に固定されている平歯車は、互いに噛み合った状態とされている。さらに、歯車群７６の平歯車のうち残りの１枚の平歯車と、シャフト７４に固定されている平歯車とは、互いに噛み合った状態とされている。以上の構成により、前記残りの１枚の平歯車が軸周りに回転すると、シャフト７４及びシャフト７５に固定されている平歯車も、それぞれの軸周りに回転するようになっている。

大歯車７７は、駆動源（図示省略）から伝達されるトルクを、歯車群７６に伝達する機能を有する。大歯車７７は、図４Ｂ及び図５Ｂに示されるように、歯車群７６を挟んで、シャフト７４、７５の反対側に配置されている。大歯車７７は、その軸方向に直径の異なる２つの平歯車を軸を中心に軸方向に重ねられた形態とされている。ここで、図４Ｂ及び図５Ｂの大歯車７７は、直径の異なる２つの平歯車のうち直径の大きい方の平歯車のみが図示されている。そして、直径の小さい方の平歯車は、図４Ｂ及び図５Ｂにおける大歯車７７を構成する一方の平歯車に隠れており、直径の小さい方の平歯車と、歯車群７６を構成する平歯車のうち前記残りの１枚の平歯車とは、互いに噛み合った状態とされている。なお、駆動源（図示省略）の回転軸に固定されている歯車と、大歯車７７を構成する直径の大きい方の歯車とは、互いに噛み合った状態とされている。

以上の構成により、駆動源（図示省略）が軸周りに回転すると、大歯車７７が軸周りに回転し、さらに大歯車７７の回転に伴い歯車群７６の各平歯車がそれぞれの軸周りに回転し、シャフト７４、７５もそれぞれの軸周りに回転するようになっている。これに伴い、シャフト７４に固定されている一対の第１カム７２と、シャフト７５に固定されている第２カム７３とは、それぞれ、シャフト７４、７５の軸周りに回転して、それぞれの向き（姿勢）を変更するようになっている。そして、図４Ａ及び図４Ｂに図示されている一対の第１カム７２と第２カム７３との組合せ７１は、前述の第１姿勢とされ、図５Ａ及び図５Ｂに図示されている一対の第１カム７２と第２カム７３との組合せ７１は、前述の第２姿勢とされている。

（支持部）
支持部６９Ｂは、加圧ローラー６２を回転可能に支持する機能を有する。支持部６９Ｂは、一対の支持棒８０と、一対の支持軸８２と、一対のコイルばね（図示省略）とを有している。各支持軸８２は、正面側から見て、加圧ローラー６２の左側に配置され、各側板（図示省略）に固定されている。各支持棒８０は、長手方向一端側と、長手方向中央に、それぞれ貫通孔が形成されている。そして、各支持棒８０の長手方向一端側の貫通孔には各支持軸８２が回転可能に嵌め込まれ、長手方向中央の貫通孔には、加圧ローラー６２の回転軸となるシャフトが嵌め込まれている。各コイルばね（図示省略）は、正面側から見て、各支持棒８０を時計回りの方向に付勢している。そして、各支持棒８０は、各支持軸８２を回転中心として、各コイルばねにより上側から付勢されつつ、各第１カム７２により下側から支持されて、その姿勢が定められている。

（カム機構と支持部との関係）
以上、本体６９Ａと、支持部６９Ｂとについて別々に説明したが、カム機構６９により組合せ７１が第２姿勢から第１姿勢に姿勢を変えると、蓋６８は開口ＨＧ１を開いた状態になるとともに支持部６９Ｂに支持されている加圧ローラー６２が第２位置から第１位置に移動して加熱ローラー６１とでニップＮを形成するようになっている。これに対して、カム機構６９により組合せ７１が第１姿勢から第２姿勢に姿勢を変えると、蓋６８は開口ＨＧ１を閉じた状態になるとともに支持部６９Ｂに支持されている加圧ローラー６２が第１位置から第２位置に移動して加熱ローラー６１から離間するようになっている。

＜定着装置の動作＞
次に、本実施形態の定着装置６０の動作（定着動作及びこれに伴う蓋６８の開閉動作）について図３、図４Ａ及び図４Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂ並びに図６（主に、図４Ａ、図５Ａ及び図６）を参照しながら説明する。なお、本実施形態の定着装置６０の蓋６８、画像形成動作時以外の期間では、図５Ａに示されるように、開口ＨＧ１を閉じている。すなわち、本実施形態の定着装置６０では、定着動作の終了後から次の定着動作時に媒体Ｓが開口ＨＧ１に到達するまでの期間（以下、スリープモード時という。）においても、レディ時と同様に、蓋６８は開口ＨＧ１を閉じている。

外部装置（図示省略）から画像データを受け取った制御部ＣＵは、定着装置６０にリモート信号を送る（図３参照）。そして、制御部ＣＵは、熱源６３の電源に電圧を印加して熱源６３による加熱ローラー６１への熱の付与を開始させる（図３及び図６のステップＳ１０参照）。また、制御部ＣＵは、加熱ローラー６１の駆動源（図示省略）を駆動させて加熱ローラー６１を矢印Ａの方向に回転させる（図３及び図６のステップＳ２０参照）。これに伴い、加圧ローラー６２が加熱ローラー６１に従動されて矢印Ｂの方向に回転する（図５Ａ参照）。

次いで、定着装置６０の加熱ローラー６１が定められた加熱温度になるタイミングにあわせて、トナー像形成部５０によりトナー像が形成された媒体Ｓが、搬送装置４０により搬送方向（矢印Ｙ方向）に沿って定着装置６０のニップＮに搬送される（図２参照）。具体的には、制御部ＣＵは、温度センサー６６から送られる加熱ローラー６１の温度情報に基いて、上記タイミングを定める。また、制御部ＣＵは、トナー像が形成された媒体Ｓが開口ＨＧ１の手前に到達したかを判断する（図６の判断ステップＳ３０参照）。その結果、制御部ＣＵは、判断ステップＳ３０で肯定判断をすると、カム機構６９の駆動源を駆動させて、蓋６８を動かして開口ＨＧ１が開いた状態にする（図４Ａ及び図４Ｂ並びに図６のステップＳ４０参照）。これに伴い、加圧ローラー６２は、第２位置（図４Ａ参照）から第１位置（図５Ａ参照）に移動して、加熱ローラー６１とでニップＮを形成する。なお、制御部ＣＵは、判断ステップＳ３０について肯定判断をするまで繰り返す（（図６のステップＳ３０のＮＯ参照）。

次いで、制御部ＣＵは、上記画像データに基づき予定されている画像形成対象（印刷対象）のすべての媒体ＳがニップＮを通過したかを判断する（図６の判断ステップＳ５０）。その結果、制御部ＣＵは、判断ステップＳ５０で肯定判断をすると、再度カム機構６９の駆動源を駆動させて、蓋６８を動かして開口ＨＧ１が閉じた状態にする（図５Ａ及び図５Ｂ並びに図６のステップＳ６０参照）。これに伴い、加圧ローラー６２は、第１位置（図５Ａ参照）から第２位置（図４Ａ参照）に移動して、加熱ローラー６１から離間する。なお、制御部ＣＵは、判断ステップＳ５０について肯定判断をするまで繰り返す（（図６のステップＳ６０のＮＯ参照）。

そして、予定されている画像形成対象（印刷対象）の最後の１枚の媒体Ｓ（印刷対象の媒体Ｓの枚数が１枚の場合はその媒体Ｓ）の後端がニップＮを通過して、媒体Ｓが定着装置６０から排出されると、制御部ＣＵは、加熱ローラー６１の駆動及び熱源６３への電圧の印加を停止させて、定着装置６０に定着動作を終了させる。すなわち、本実施形態の定着装置６０では、定着動作の終了に伴い、蓋６８が開口ＨＧ１を閉じた状態となる。

＜効果＞
次に、本実施形態の効果について説明する。

＜第１の効果＞
例えば、特許文献１の定着装置の場合、定着動作を行うために熱源により加熱部材に付与された熱が、筐体（ハウジングＨＧに相当）の開口（媒体Ｓの入り口とされる開口ＨＧ１に相当）から筐体外（すなわち、定着装置外）に伝導されてしまう。その結果、上記の定着装置の場合、上記開口から筐体外に伝導された熱を定着動作に用いることなく無駄にしてしまう。

これに対して、本実施形態の定着装置６０は、図４Ａ及び図５Ａに示されるように、蓋６８と、カム機構６９とを備え、制御部ＣＵは、熱源６３による加熱ローラー６１への熱の付与時かつ媒体ＳのニップＮの非通過時とされる待機時（レディ時及びスリープモード時）にカム機構６９により蓋６８を動かして開口ＨＧ１を閉じさせる。

したがって、本実施形態の定着装置６０は、ハウジングＨＧ内の熱がハウジングＨＧ外に伝導し難いようにすることで、定着動作時の消費電力が低減される（レディ時又はスリープモード時の熱を有効活用できる）。これに伴い、本実施形態の画像形成装置１０は、定着動作時の消費電力の低減による画像形成時の消費電力が低減される。なお、本実施形態の場合、図２に示されるように、定着装置６０に対する媒体Ｓの搬送方向上流側）に本体２０内の空気を外に排出するためのファンＦＮが取り付けられていることから、上記の効果が顕著に現れる。

＜第２の効果＞
また、本実施形態の場合、蓋６８は、単に開口ＨＧ１を開閉する機能だけではなく、開口ＨＧ１を開いている状態において、ハウジングＨＧ内に倒れて、搬送される媒体ＳをニップＮに案内する機能を有する。したがって、本実施形態では、蓋６８は何れの姿勢であってもその姿勢で定着装置６０に必要な機能を発揮できる。

＜第３の効果＞
また、本実施形態の場合、カム機構６９を用いることで、蓋６８の開口ＨＧ１の開閉動作と、加圧ローラー６２の移動動作とを同時に行うことができる。したがって、本実施形態の場合、蓋６８の開口ＨＧ１の開閉動作と、加圧ローラー６２の移動動作とをそれぞれ別の機構により動作させる場合に比べて、簡単な構成で両方の動作を行うことができる。

以上のとおり、本発明について本実施形態を例として説明したが、本発明の技術的範囲は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の技術的範囲には、下記のような形態も含まれる。

例えば、本実施形態の説明では、制御部ＣＵは、画像データに基づいて画像形成装置１０を構成する各部（例えば、定着装置６０）を制御する機能を有するとした。すなわち、本実施形態の説明では、制御部ＣＵが画像形成装置１０における定着装置６０の別の構成要素であるとした。しかしながら、制御部ＣＵにおける定着装置６０を制御する部分（機能）を、定着装置６０の一部として捉えてもよい。

また、本実施形態の説明では、待機時とは、制御部ＣＵが画像形成動作に伴う定着動作を行うためのデータを受け取ってから媒体Ｓが開口ＨＧ１に到達するまでのレディ時を意味するとした。しかしながら、図７Ａの第１変形例の制御フロー図のように、画像形成装置１０の本体の電源（すなわち、定着装置６０の電源）が入れられてから定着装置６０による定着動作が可能となるまでの準備時を待機時として捉え、準備時に、蓋６８による開口ＨＧ１の閉鎖をするようにしてもよい。第１変形例の場合、準備時における熱を有効活用できるという効果を奏する。

また、本実施形態の説明では、予定されている画像形成対象（印刷対象）のすべての媒体ＳがニップＮを通過する期間、蓋６８は開口ＨＧ１を開いているとして説明した。しかしながら、図７Ｂの第２変形例の制御フロー図のように、複数枚の媒体Ｓに定着動作を行う場合、各媒体ＳがニップＮを通過するごとに、蓋６８による開口ＨＧ１の開閉を行うようにしてもよい。第２変形例の場合、本実施形態の場合に比べて、定着動作時の熱を有効活用することができるという効果を奏する。

１０ 画像形成装置
５０ トナー像形成部（形成部の一例）
６０ 定着装置
６１ 加熱ローラー（加熱体の一例）
６２ 加圧ローラー（加圧体の一例）
６３ 熱源
６８ 蓋
６９ カム機構（開閉機構の一例）
ＣＵ 制御部
ＨＧ ハウジング（収容体の一例）
ＨＧ１ 開口
Ｎ ニップ
Ｓ 媒体

Claims (7)

1. 周回しながらトナー像が形成された媒体を加熱する加熱体と、
   前記加熱体が媒体を加熱する熱を、前記加熱体に付与する熱源と、
   周回しながら前記加熱体とでニップを形成し、搬送されて前記ニップを通過する前記媒体を加圧する加圧体と、
   前記加熱体、前記熱源及び前記加圧体を収容する収容体であって、前記ニップに対する媒体の搬送方向上流側に媒体が通過可能な開口が形成されている収容体と、
   前記開口を開閉する蓋と、
   前記蓋を動かして、前記蓋により前記開口を開閉させる開閉機構と、
   前記熱源及び前記開閉機構を制御する制御部であって、前記熱源による前記加熱体への熱の付与時かつ媒体の前記ニップの非通過時とされる待機時に前記開閉機構により前記蓋を動かして前記開口を閉じさせる制御部と、
   を備え、
   前記蓋は、前記収容体に回転可能に支持され、媒体の前記ニップの通過時に前記開閉機構により前記収容体の内側に向けて倒れるように動かされて前記開口を開いている状態において、搬送される媒体を前記ニップに案内する機能を有し、
   前記加圧体は、前記開閉機構により、前記加熱体とで前記ニップを形成する第１位置と、前記加熱体から離間した第２位置とに移動可能とされ、
   前記開閉機構は、
   軸回りに回転可能に支持された第１シャフトに固定されて一体で回転し、前記加圧体を前記第１位置と前記第２位置に移動させる第１カムと、
   軸回りに回転可能に支持された第２シャフトに固定されて一体で回転し、前記蓋を、媒体を前記ニップに案内する位置と前記開口を閉じる位置に移動させる第２カムと、
   前記第１シャフト及び前記第２シャフトの端部に固定された歯車を含み、駆動源からのトルクを伝達して前記第１シャフトと前記第２シャフトを連動して回転駆動する歯車群と、備え、
   前記開閉機構は、前記蓋を動かして前記開口を閉じさせると前記加圧体を前記第１位置から前記第２位置に移動させ、前記蓋を動かして前記開口を開けさせると前記加圧体を前記第２位置から前記第１位置に移動させる定着装置。
2. 前記蓋は、突起を有し、自重により前記収容体の内側に向けて倒れるように構成され、
   前記収容体は、前記突起が当接して前記蓋を位置決めするストッパーを有する、
   請求項１に記載の定着装置。
3. 周回しながらトナー像が形成された媒体を加熱する加熱体と、
   前記加熱体が媒体を加熱する熱を、前記加熱体に付与する熱源と、
   周回しながら前記加熱体とでニップを形成し、搬送されて前記ニップを通過する前記媒体を加圧する加圧体と、
   前記加熱体、前記熱源及び前記加圧体を収容する収容体であって、前記ニップに対する媒体の搬送方向上流側に媒体が通過可能な開口が形成されている収容体と、
   前記開口を開閉する蓋と、
   前記蓋を動かして、前記蓋により前記開口を開閉させる開閉機構と、
   前記熱源及び前記開閉機構を制御する制御部であって、前記熱源による前記加熱体への熱の付与時かつ媒体の前記ニップの非通過時とされる待機時に前記開閉機構により前記蓋を動かして前記開口を閉じさせる制御部と、
   を備え、
   前記蓋は、前記収容体に回転可能に支持され、媒体の前記ニップの通過時に前記開閉機構により前記収容体の内側に向けて倒れるように動かされて前記開口を開いている状態において、搬送される媒体を前記ニップに案内する機能を有し、
   前記蓋は、突起を有し、自重により前記収容体の内側に向けて倒れるように構成され、
   前記収容体は、前記突起が当接して前記蓋を位置決めするストッパーを有し、
   前記加圧体は、前記開閉機構により、前記加熱体とで前記ニップを形成する第１位置と、前記加熱体から離間した第２位置とに移動可能とされ、
   前記開閉機構は、前記蓋を動かして前記開口を閉じさせると前記加圧体を前記第１位置から前記第２位置に移動させ、前記蓋を動かして前記開口を開けさせると前記加圧体を前記第２位置から前記第１位置に移動させる定着装置。
4. 前記待機時は、前記制御部が画像形成動作に伴う定着動作を行うためのデータを受け取ってから媒体が前記開口に到達するまでのレディ時とされている、
   請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置。
5. 前記待機時は、定着動作の終了後から次の定着動作時に媒体が前記開口に到達するまでのスリープモード時とされている、
   請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置。
6. 前記待機時は、電源が入れられてから定着動作が可能な状態となるまでの準備時とされている、
   請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置。
7. 媒体にトナー像を形成するトナー像形成部と、
   請求項１〜６の何れか１項に記載の定着装置であって、前記トナー像形成部により媒体に形成されたトナー像を媒体に定着する定着装置と、
   を備えた画像形成装置。
   

Images