JP4971776B2

JP4971776B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4971776B2
Application number: JP2006341193A
Authority: JP
Inventors: 寛人西原; 誠司柴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2026-12-19
Also published as: JP2008152098A

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特にその定着装置の圧接に関するものである。

熱と圧力によってトナーを転写紙（被転写紙、記録紙、用紙ともいう）に定着させる画像形成装置において、定着装置を構成する上下に配された２つのローラ（以後、定着ローラと加圧ローラともいう）は非常に強い力で圧接されている。長期にわたり電源をＯＦＦ状態にしておく、もしくは、コンセントを抜いた状態にしておくと、定着ローラに加圧痕が発生し、定着性を満足することができなくなる。また、非常に強い圧力で加圧ローラと接しているため、部品の老朽化にも影響する。

そこで前記現象に対応するべく、互いに圧接回転する定着体および加圧体と、電源から電力を受けて該定着体および該加圧体のうち少なくとも該定着体を内部から加熱する内部加熱手段と、前記定着体の外周面に接離可能に配設され電源から電力を受けて前記定着体を外部から加熱する外部加熱部材とを備え、未定着像を担持する記録材を前記定着体および前記加圧体によって挟持搬送しながら加熱および加圧することにより前記未定着像を前記記録材に定着させる定着装置において、定着装置に関する所定の異常の有無を検知する異常検知手段と、該異常検知手段が異常を検知した際に電源から内部加熱手段および外部加熱部材への供給電力を遮断させる遮断手段と、前記異常検知手段が異常を検知した際に前記外部加熱部材を定着体から離間させる離間手段とを備えることを特徴とする定着装置（特許文献１参照）が掲示されている。
特開２００３−２８０４１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のものは、定着装置の異常を検知したときのみの離間であり、長時間電源がＯＦＦされたり、コンセントが抜かれたりするような電力供給がされず、無制御状態時に対しては何も行っていないし、リカバリに関しては言及していない。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、何らかの原因で電力遮断が起きても、適正な定着性、安定した画質や、定着部の長寿命化を維持できる画像形成装置を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するため、本発明では、画像形成装置を次の（１）のとおりに構成する。

（１）商用電源からの電力を入力して所定の電力を供給する第１電力源と、
前記第１電力源からの電力供給によって蓄電を行い、蓄電された電力を供給する第２電力源と、
一対のローラによる熱と圧力によってトナーを記録媒体に定着させる定着装置と、
前記第１電力源と前記第２電力源の何れかから電力が供給されて動作し、前記定着装置の一対のローラの圧接及び離間を行わせる圧接離間手段と、
前記圧接離間手段への電力供給源を、前記第１電力源か前記第２電力源に切り換える切換手段と、
前記切換手段を制御する制御手段と、
前記商用電源から前記第１電力源への電力供給の遮断を検知する電力遮断検知手段と、
を有し、前記制御手段は、前記電力遮断検知手段により電力遮断が検知された場合に、前記圧接離間手段への電力供給を、前記第１電力源から前記第２電力源に変更するように前記切換手段により切り換えるとともに、前記第２電力源から供給された電力により前記圧接離間手段による前記一対のローラの離間を行うように制御し、電源がオンされたときに前記一対のローラが離間されていなかった場合に、前記一対のローラを所定時間回転させ、電源がオンされたときに前記一対のローラが離間されていた場合は、前記一対のローラの前記所定時間の回転を行わない画像形成装置。

本発明によれば、何らかの原因で電力遮断が起きても、適正な定着性、安定した画質や、定着部の長寿命化を維持することができる。更に、電源ＯＮ時に離間動作が行われていない場合でも、リカバリ動作を行うことで、定着性、安定した画質を満足することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例により詳しく説明する。

図２は、実施例１である“デジタル複写装置”の概略構成を示す断面図であり、本デジタル複写装置は大別してリーダ部とプリンタ部とから構成されている。

図２において、１は原稿給送装置で、載置された原稿１枚ずつあるいは２枚連続に原稿台ガラス面２上の所定位置に給送する。原稿給送装置１は、原稿を循環して元の原稿積載台に排紙するＲＤＦまたは原稿を１方向に搬送して排紙台に排紙するＡＤＦのいずれで構成されていてもよい。４は原稿照明ランプ３，走査ミラー５等で構成されるスキャナで、原稿給送装置１により原稿が原稿台ガラス面２に載置されると、スキャナ４が所定方向に往復走査されて原稿反射光を走査ミラー５〜７を介しレンズ８を通過してイメージセンサ部１０１に結像する。１０はレーザースキャナで構成される露光制御部で、コントローラ部ＣＯＮＴの画像信号制御部から出力される画像データに基づいて変調された光ビームを感光体１１に照射する。１２，１３は現像器で、感光体１１に形成された静電潜像を所定色の現像剤（トナー）で可視化する。１４，１５は転写紙積載部で、定形サイズの記録媒体が積載収納され、給送ローラの駆動によりレジストローラ２５の配置位置まで給送されて一時停止し、その後、感光体１１に形成される画像との画像先端合わせタイミングをとられた状態で再給紙される。１６は転写分離帯電器で、感光体１１に現像されたトナー像を転写紙に転写した後、感光体１１より分離して搬送ベルトを介して定着ローラ２０と加圧ローラ１７の対向部で形成されるニップを転写紙が通過することで定着される。１８は排紙ローラで、画像形成の終了した転写紙をトレー２６に積載排紙する。２１は方向フラッパで、画像形成の終了した転写紙の搬送方向を排紙口と内部搬送路方向に切り換え、多重／両面画像形成プロセスに備える。１９は排紙センサで、転写紙の排紙搬送状態を監視する。

図１は本実施例の要部の構成を示すブロック図である。
２０１は商用電源の供給源で最大供給電流は１５Ａである。２０２はプリンタ部の動作を制御する制御部である。
２１３はＤＣ負荷を表しており、例えば、定着ローラの離間装置や、モータなどの負荷である。そのＤＣ負荷は、通常ＤＣ電源２０４から供給される電力によって動作するが、ＤＣＤＣコンバータ２０５より一定電圧の電源Ｖｒが供給される機構になっている。２０６はＤＣＤＣコンバータ２０５に供給する電力源をＤＣ電源２０４か充電可能補助電源としての電気２重層コンデンサ（以後第１キャパシタモジュールという）２０３か切り換える電源切り換え装置としてのスイッチである。スイッチ２０６は制御部２０２よりの切り換え信号２０８によって制御される。また、制御部２０２には第１キャパシタモジュール２０３と同様の構成を持つ第２キャパシタモジュール２１６を装着している。

２０７は第１キャパシタモジュール２０３への充電電流を制御するＦＥＴである。電流ＩｃｈｇはＦＥＴ２０７を駆動する信号２０９の周波数およびＯＮ比率で決定され可変可能である。２１０は第１キャパシタモジュール２０３の端子電圧Ｖｃａｐを制御部２０２へ通知する電圧検出信号である。２１４は本デジタル複写機が使用する電力に比例する電流Ｉｔｏｔａｌを測定し制御部２０２へ通知するＡＣ電流検出部である。

Ｉｔｏｔａｌは、電流Ｉｆｉｘで表される定着部２１１で消費する電力とＤＣ電源２０４がＤＣ負荷２１３などに供給する電力、その他ＡＣ負荷２１２が消費する電力の合算で決定される。２１５は電流が逆流しないようにするダイオードである。

図３はトナーを記録紙に熱と圧力で定着させる定着装置を表す概要図である。本実施例では、熱源（図示しない）を持つ定着ローラ２０と加圧ローラ１７が上下に配置されている。非常に強力に圧接部材２７によって圧接されているため、破線で囲まれたエリアＡにおいて、硬度の低い側が硬度の高い側により押し込まれることがある。通常画像形成処理を行っていない装置の立ち上げ時やスタンバイ時の電源投入されている時には、定着ローラ２０と加圧ローラ１７は回転状態にあるために圧力は全ての面上に分散される。しかし、停止状態の時に長時間圧接された状態になると硬度の低い側に押し込まれた部分に痕がついてしまう可能性がある。その痕は画像形成時に影響してしまうので、定着性や安定した画質を提供することができない。更に、圧接されている時間が長ければ長いほど定着ローラ２０や加圧ローラ１７やその圧接部材２７に対しストレスがかかっている状態になるので、部品の寿命にも大きく影響を及ぼす可能性がある。それを回避するためには図４に示すように、定着ローラ２０の圧接を解除すればよい。

図５は、実際に電力が遮断された時のシーケンスをフローチャートで表したものである。
まず、Ｓ３０１ではＡＣ電流検出部２１４にて、ＡＣ入力２０１からの電流供給が停止したことを検出した場合、Ｓ３０２にて制御部２０２は、その電源供給を第２キャパシタモジュール２１６から行うように制御する。続いてＳ３０３にて制御部２０２は、第１キャパシタモジュール２０３からＤＣ負荷２１３へ電力供給するようにスイッチ２０６を切り換える。続いてＳ３０４では、制御部２０２によって、第１キャパシタモジュール２０３から電力供給された圧接部材２７は定着ローラ２０と加圧ローラ１７の加圧を解除し離間する（図４参照）。Ｓ３０５で、離間終了後に、第１キャパシタモジュール２０３からの電力供給を停止する。最後に、Ｓ３０６で、第２キャパシタモジュール２１６から制御部２０２への電力供給を停止する。

以上説明したように、本実施例によれば、電力遮断を検出し場合に、圧接部材による定着ローラと加圧ローラの加圧を解除し離間することで、圧接によるストレスがなくなり、圧接痕の解消や、長寿命化を図ることができる。

実施例２である“デジタル複写機”について説明する。本実施例の概略構成および要部（ハードウエア）の構成は実施例１と同様なので、ここではその説明を援用し、再度の説明を省略する。

図６は、本実施例の特徴である、予め設定された、もしくは、変更可能な時間によってＤＣ電源２０４（図１参照）の電力供給を停止させるオートスリープ（時限電源ＯＦＦ）を行う時の、シーケンスをフローチャートで表したものである。

Ｓ３１０では、予め決められた時間経過したかどうかを常に確認する。この時間は、ユーザによっても可変であっても良い。時間が経過した場合、Ｓ３１１では、制御部２０２は、定着ローラと加圧ローラの加圧を解除し離間する（図４参照）ように圧接部材２７を制御する。Ｓ３１２では、ＤＣ電源２０４からの電力供給を停止する。

以上説明したように、本実施例によれば、予め決められた時間経過後、圧接部材による定着ローラと加圧ローラの加圧を解除し離間するように制御する。これにより、圧接によるストレスがなくなり、圧接痕の解消や、長寿命化を図ることができる。

実施例３である“デジタル複写機”について説明する。本実施例の概略構成および要部（ハードウエア）の構成は実施例１と同様なので、ここではその説明を援用し、再度の説明を省略する。

図７は、本実施例の特徴である、ユーザによってＤＣ電源２０４の電力供給を停止させる場合のシーケンスをフローチャートで表したものである。
Ｓ３２０では、ユーザによる電源ＯＦＦ要求があるかを常に確認する。ユーザによる電源ＯＦＦ要求がきた場合、Ｓ３１１では、制御部２０２は、定着ローラと加圧ローラの加圧を解除し離間する（図４参照）ように圧接部材２７を制御する。Ｓ３１２では、ＤＣ電源２０４からの電力供給を停止する。

Ｓ３２０にて、ユーザによる電源ＯＦＦ要求が来ない場合は、Ｓ３１０へ移行し、予め決められた時間を経過したか判断する。経過しないときはＳ３２０へ戻り、経過したときは、Ｓ３１１、Ｓ３１２の処理を行う。

以上説明したように、本実施例によれば、ユーザによってＤＣ電源がＯＦＦされた場合や、予め決められた時間経過後に、圧接部材による定着ローラと加圧ローラの加圧を解除し離間する。これにより、圧接によるストレスがなくなり、圧接痕の解消や、長寿命化を図ることができる。

実施例４である“デジタル複写機”について説明する。本実施例の概略構成および要部（ハードウエア）の構成は実施例１と同様なので、ここではその説明を援用し、再度の説明を省略する。

図８は、本実施例の特徴である、画像形成中に、強制的な電源ＯＦＦが行われた場合のシーケンスをフローチャートで表したものである。
Ｓ３４０にて、ジョブ中であるかどうかを判断する。ジョブ中でない場合はそのまま終了する。ジョブ中である場合は、Ｓ３４１にて電流供給が停止したか否かを検知する。電流供給が停止したことを検知した場合、Ｓ３４２にて制御部２０２は、その電源供給を第２キャパシタモジュール２１６から行うように制御する。続いてＳ３４３にて制御部２０２は、第１キャパシタモジュール２０３からＤＣ負荷２１３へ電力供給するようにスイッチ２０６を切り換える。続いてＳ３４４では、制御部２０２によって、第１キャパシタモジュール２０３から電力供給された圧接部材２７による定着ローラと加圧ローラの加圧を解除し離間する（図４参照）。Ｓ３４５で、離間終了後に、第１キャパシタモジュール２０３からの電力供給を停止する。最後に、Ｓ３４６で、第２キャパシタモジュール２１６から制御部２０２への電力供給を停止する。

以上説明したように、本実施例によれば、ジョブ実行中に電源が遮断された場合に、圧接部材による定着ローラと加圧ローラの加圧を解除し離間する。これにより圧接によるストレスがなくなり、圧接痕の解消や、長寿命化を図ることができる。

実施例５である“デジタル複写機”について説明する。本実施例の概略構成および要部（ハードウエア）の構成は実施例１と同様なので、ここではその説明を援用し、再度の説明を省略する。

図９は、本実施例の特徴である、ドアオープンが行われた場合のシーケンスをフローチャートで表したものである。
Ｓ３５０では、本デジタル複写機の本体のドアがオープン状態になったか否かを検知する。Ｓ３５０にて、ドアオープン状態になったことを検知した場合、Ｓ３５１にて制御部２０２は、その電源供給を第２キャパシタモジュール２１６から行うように制御する。続いてＳ３５２にて制御部２０２は、第１キャパシタモジュール２０３からＤＣ負荷２１３へ電力供給するようにスイッチ２０６を切り換える。続いてＳ３５３では、制御部２０２によって、第１キャパシタモジュール２０３から電力供給された圧接部材２７は定着ローラと加圧ローラの加圧を解除し離間する（図４参照）。Ｓ３５４で、離間終了後に、第１キャパシタモジュール２０３からの電力供給を停止する。最後に、Ｓ３５５で、第２キャパシタモジュール２１６から制御部２０２への電力供給を停止する。

以上説明したように、本実施例によれば、本デジタル複写機本体のドアオープンを検知した場合に、圧接部材による定着ローラと加圧ローラの加圧を解除し離間した後にＤＣ負荷への電力供給を遮断している。これにより、定着ローラと加圧ローラに、圧接によるストレスがなくなり、圧接痕の解消や、長寿命化を図ることができるとともに、ドアオープンによる感電の危険を防止することができる。

実施例６である“デジタル複写機”について説明する。本実施例の概略構成および要部（ハードウエア）の構成は実施例１と同様なので、ここではその説明を援用し、再度の説明を省略する。

図１０は、本実施例の特徴である、次回電源ＯＮ時までに、圧接部材が定着ローラ２０と加圧ローラ１７の離間を行っていない場合のシーケンスをフローチャートで表したものである。

Ｓ３３０では、ユーザにより電源ＯＮがなされる。もしくは、時間により自動的に電源がＯＮされてもよい。Ｓ３３１では、定着ローラ２０と加圧ローラ１７の離間がされているか否かを検知する。Ｓ３３２では、Ｓ３３１で離間がされていないと判断された場合、離間されていないので、長時間定着ローラ２０と加圧ローラ１７が圧接状態にあり、硬度の低い側に圧接痕が残っている可能性があるがことをアラームメッセージとして表示する。その表示により、ユーザは定着性や画質を満たすことができない状況であることがわかる。Ｓ３３３では、長時間定着ローラ２０と加圧ローラ１７が圧接状態にあり、硬度の低い側に圧接痕が残っている可能性があるので、リカバリを行うために、定着ローラ２０と加圧ローラ１７の空回転を行う。空回転を行うことで、硬度の低い側についている圧接痕をならすことができる。Ｓ３３４では、定着ローラ２０と加圧ローラ１７が現在空回転を行うことで定着性と画質のリカバリ動作を行っていることをユーザに知らせるメッセージ表示を行う。この時、リカバリ終了までのカウントダウンを表示させても良い。Ｓ３３５では、圧接痕がなくなる時間分経過したか否かを計測している。このときの時間は、予め実験等によりはじき出した数値でも良いし、電源ＯＦＦ〜電源ＯＮまで時間を計測し、その時間に対応した空回転時間をはじき出してもよい。Ｓ３３５にて所定の時間経過したら、Ｓ３３６では、定着ローラ２０と加圧ローラ１７の空回転を停止する
以上説明したように、本実施例によれば、圧接部材による定着ローラと加圧ローラの圧力が解除されずに、長時間放置されたことにより、定着ローラと加圧ローラの圧接部に圧接痕が残ってしまった場合でも、次回立ち上げ時にリカバリ動作をすることで圧接痕の解消ができ、定着性や画質を満足することができる。

実施例１の要部の構成を示すブロック図実施例１のデジタル複写機の概略構成を示す断面図圧接状態の定着部を示す図離間状態の定着部を示す図実施例１の処理を示すフローチャート実施例２の処理を示すフローチャート実施例３の処理を示すフローチャート実施例４の処理を示すフローチャート実施例５の処理を示すフローチャート実施例６の処理を示すフローチャート

符号の説明

２０２制御部
２０３第１キャパシタモジュール
２０４ＤＣ電源
２０６切り換えスイッチ
２１４ＡＣ電流検出部

Claims

商用電源からの電力を入力して所定の電力を供給する第１電力源と、
前記第１電力源からの電力供給によって蓄電を行い、蓄電された電力を供給する第２電力源と、
一対のローラによる熱と圧力によってトナーを記録媒体に定着させる定着装置と、
前記第１電力源と前記第２電力源の何れかから電力が供給されて動作し、前記定着装置の一対のローラの圧接及び離間を行わせる圧接離間手段と、
前記圧接離間手段への電力供給源を、前記第１電力源か前記第２電力源に切り換える切換手段と、
前記切換手段を制御する制御手段と、
前記商用電源から前記第１電力源への電力供給の遮断を検知する電力遮断検知手段と、
を有し、前記制御手段は、前記電力遮断検知手段により電力遮断が検知された場合に、前記圧接離間手段への電力供給を、前記第１電力源から前記第２電力源に変更するように前記切換手段により切り換えるとともに、前記第２電力源から供給された電力により前記圧接離間手段による前記一対のローラの離間を行うように制御し、電源がオンされたときに前記一対のローラが離間されていなかった場合に、前記一対のローラを所定時間回転させ、電源がオンされたときに前記一対のローラが離間されていた場合は、前記一対のローラの前記所定時間の回転を行わないことを特徴とする画像形成装置。