JPH10268691A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナー像を転写材に定着する定着器を有する
画像形成装置において、定着完了後の作動時間が長いこ
とによる定着器の短寿命化を解決する。 【解決手段】 加熱部材と、駆動ローラ３５と、テンシ
ョンローラ４５と、これらに移動自在に当接した耐熱性
フィルム４７と、耐熱性フィルムを加熱部材に加圧する
加圧ローラ４４を具備しトナー像を転写材に定着させる
定着器と、定着済みの転写材を機外に排出する排出手段
２２と、駆動手段２５と、駆動ローラおよび排出手段に
駆動手段の駆動を伝達する駆動伝達手段２５Ａ、２５Ｂ
を有する画像形成装置において、定着器の定着動作終了
後は、駆動伝達手段２５Ａによって、駆動手段から駆動
ローラへの駆動伝達を停止し、その後に、駆動手段を停
止することにより排紙手段を停止する制御手段を有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、より詳しく
は、その定着器部を改良した画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、いわゆるサーフ定着器を用いた複
写機等の画像形成装置において、定着器と排紙ローラ
は、１つのモーターで常に同時に駆動されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、定着動作が終了した後、排紙ローラが
転写紙を機外に排出している間、定着器も駆動し続ける
ため、むやみに定着器の駆動時間が長くなり、定着器を
短寿命化させることがあった。

【０００４】本発明は、上記のような問題点を解決し、
定着器の長寿命化を図った画像形成装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本出願に係る第１の発明は、加熱部材と、駆動ロー
ラと、テンションローラと、これらに移動自在に当接し
た耐熱性フィルムと、耐熱性フィルムを加熱部材に加圧
する加圧ローラを具備しトナー像を転写材に定着させる
定着器と、定着済みの転写材を機外に排出する排出手段
と、駆動手段と、前記駆動ローラおよび排出手段に前記
駆動手段の駆動を伝達する駆動伝達手段を有する画像形
成装置において、前記定着器の定着動作終了後は、前記
駆動伝達手段によって、前記駆動手段から駆動ローラへ
の駆動伝達を停止し、その後に、駆動手段を停止するこ
とにより排紙手段を停止する制御手段を有することを特
徴とする。

【０００６】本出願に係る第２の発明は、加熱部材と、
駆動ローラと、テンションローラと、これらに移動自在
に当接した耐熱性フィルムと、耐熱性フィルムを加熱部
材に加圧する加圧ローラを具備しトナー像を転写材に定
着させる定着器と、定着済みの転写材を機外に排出する
排出手段と、駆動手段と、前記駆動ローラおよび排出手
段に前記駆動手段の駆動を伝達する駆動伝達手段を有す
る画像形成装置において、前記駆動ローラに対する駆動
伝達手段中に設けられた駆動断続手段と、定着器の定着
動作終了後に、前記駆動断続手段をオフし、その後に、
駆動手段を停止する制御手段を有することを特徴とす
る。

【０００７】本出願に係る第３の発明は、前記駆動断続
手段は、電磁クラッチであることを特徴とする。

【０００８】本出願に係る第４の発明は、前記定着器の
転写材搬送方向下流に転写材通過検知手段が設けられ、
該検知手段の転写材通過検知により、前記制御手段は駆
動断続手段をオフとすることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の一実施形態を示
す画像形成装置の構成を説明する断面構成図である。同
図に画像形成装置として複写機が例示され、同図におい
て、駆動系は、給紙部、搬送部、感光体、定着部を駆動
するメイン駆動系と、負荷となる光学系を駆動する光学
駆動系に分離されている。メイン駆動源にはＡＣシンク
ロナスモーター２５、光学駆動源（画像を読みとるため
の機構を含む）にはステッピングモーター２６を採用し
ている。８０はコントローラ部で、マイクロコンピュー
タ、拡張ＩＣ部等を含む駆動回路を備えている。

【００１０】給紙方式はカセット２３からの給紙とマル
チ手差し２４からの給紙が選択できる。カセット２３か
ら給紙の場合、カセット２３の有無を検知するスイッチ
及びカセット２３のサイズを検知するスイッチ群３１と
カセット２３内の紙の有無を検知するスイッチ３７によ
り状態が管理されており、上記スイッチで異常を検出し
た場合に、後述する表示部に表示する。マルチ手差しの
場合、手差し部２４の状態を検知するスイッチ３３によ
って状態を管理し、異常を検出すると後述する表示部に
表示する。

【００１１】電子写真感光体ドラム等の感光体１２は図
において時計方向に回転する。一次帯電器１３によって
感光体１２は帯電され、後述のように露光により静電潜
像が形成され、該潜像は、現像ユニット１５にて現像剤
により現像される。現像されて顕画像かされたトナー像
は、転写ユニット部１４で給紙部より送られてきた紙等
の転写材に画像を転写する。転写後の感光体１２はクリ
ーニングユニット３８によって残留トナーを取り除か
れ、また、前露光ランプ１６により残留電位が除電さ
れ、再び画像形成が行われるというプロセスが繰り返さ
れる。画像が転写された転写材は搬送ユニット２０の搬
送ベルト上にのって、定着器２１に送られる。

【００１２】定着器２１は、駆動ローラ３５、テンショ
ンローラ４５、加圧ローラ４４の３個のローラを有す
る。また定着器にはセラミック基板上に抵抗体を印刷し
た発熱体４３が用いられ、この発熱体４３は耐熱性のプ
ラスチックサポータ４２にサポートされて加熱部材が構
成される。さらにプラスチックサポータ４２には金属の
ステーを取付、強固にしている。また、駆動ローラ３
５、テンションローラ４５、加熱部材、エンドレスの耐
熱フィルム４７がかけられている。前記金属ステーには
温度検出素子（サーミスタ）４１が取り付けてあり、温
度検出素子４１は直接ヒーター４３の裏面に接触させて
ある。もう一つの温度検出素子４８も、温度検出素子４
１と同様に金属ステーに取付てある。ヒーター４３、プ
ラスチックサポータ４２、金属ステーを有するヒーター
部に対し、エンドレスフィルム４７を加圧ローラ４４に
より加圧している。また、駆動ローラ３５は、定着クラ
ッチ１００を介してＡＣシンクロナスモーター２５の駆
動が伝達されるが、構成および動作の詳細については後
述する。

【００１３】定着器２１を通過した転写材は排紙ローラ
２２によって定着器２１から排出され、排紙トレー３９
上に納められる。また、排紙センサ３４は転写材が定着
器２１を正常に通過したか否かを検知するセンサであ
る。

【００１４】本装置は光学駆動部のステッピングモータ
ー２６によって、ズームレンズ８の位置制御、及びラン
プ系４〜７の速度制御による多段階の倍率選択機能、ま
た原稿ガラス３面におかれた原稿の反射光を検知する光
センサ４０によって自動的に濃度選択を行う機能、外部
装置（図示しない）との接続による（通信手段を有す
る）複写倍率の自動選択機能、また、万が一紙詰まりな
どの異常が発生した時の各種状態、例えば残り枚数、倍
率値、異常情報等を記憶するメモリバックアップ機能、
さらにはステッピングモーター２６によって露光ランプ
４の位置を制御することによるページ連写機能、また、
さらには現像ユニット１５を交換することにより複数の
色画像が形成可能で、現像ユニット１５の交換を検知す
るスイッチ３６を設けることにより、この状態によって
制御を切り替える機能等を有している。

【００１５】次に本装置の動作説明をする。

【００１６】本装置の電源コード（図示しない）は所定
の電源に接続される。図２は本装置の操作パネルであ
り、図１の上面に配置される。電源スイッチ５１の１側
を押すと本装置に電源が供給されると同時に電源表示ラ
ンプ５２が点灯表示される。

【００１７】電源投入時、操作パネルの表示は標準モー
ドとして以下の様に設定されている。枚数表示器５９は
１を表示、倍率表示器６７は等倍率表示、自動濃度調整
表示器７６のＡが点灯する。

【００１８】また、スタートキー５６の表示部は電源投
入時の初期設定（レンズを等倍位置に移動させる等）の
時、及びコピー中に赤色表示となっており、通常緑色表
示で複写動作可能であることを示す。

【００１９】なお、定着器２１の温調温度は、現像ユニ
ット１５の種類によって異なり、現像ユニット１５に設
けたスイッチ３６により現像ユニット１５の種類を判別
して設定温度を切り換える。

【００２０】次に電源投入後の光学駆動系の動作に関し
て説明する。露光ランプ系４〜７は原稿ガラス３上の原
稿を図１の左端から右方向に走査移動し、原稿画像を第
１ミラー５、第２ミラー６、第３ミラー７、ズームレン
ズ８、第４ミラー９、第５ミラー１０、第６ミラー１１
を介して感光体１２への原稿露光を実行する。つまり、
移動の開始点を左端に設定する。この位置をホームポジ
ション（Ｈ．Ｐ）と呼ぶ。Ｈ．Ｐを検出するためにＨ．
Ｐセンサ２９が設けられている。電源投入時において、
Ｈ．Ｐセンサが露光ランプ４の位置を検出していない場
合、マイクロコンピュータＱ１による制御部は、ステッ
ピングモーター２６を回転制御して露光ランプユニット
をＨ．Ｐ側に移動する。

【００２１】露光ランプユニット４〜７がＨ．Ｐに位置
している場合には、ステッピングモーター２６はズーム
レンズユニット８を移動する。前述したように電源投入
時は標準モードとして等倍率値が選択される。またズー
ムレンズのポジション（Ｚ．Ｈ．Ｐ）は等倍位置に設定
してあるので、電源投入時ズームレンズ８の位置がＺ．
Ｈ．Ｐに対してどちら側にあるのか不明である。そこ
で、電源が切られる前に、ズームレンズ８の位置がＺ．
Ｈ．Ｐに対してどちらにあるのかを記憶する不揮発性メ
モリに格納しておく。

【００２２】ズームレンズ８はＺ．Ｈ．Ｐセンサを基準
位置としてレンズ位置がＺ．Ｈ．Ｐセンサの位置にある
場合は等倍で、Ｚ．Ｈ．Ｐより光学系Ｈ．Ｐ側にある場
合は拡大であり、逆にある場合は縮小である。拡大率２
００％から縮小率５０％の範囲内において位置制御を行
っている。

【００２３】ズームレンズ駆動開始時においてはＺ．
Ｈ．Ｐの状態によって以下の様に動作がわかれる。

【００２４】１）Ｚ．Ｈ．Ｐセンサによってズームレン
ズ８の位置が検知されている場合 １）−１ 一度ズームレンズ８を光学系Ｈ．Ｐ側に移動
し、Ｚ．Ｈ．Ｐセンサが検知しない範囲に出して停止。

【００２５】１）−２ 右側に移動しＺ．Ｈ．Ｐセンサ
が検知した時点から所定の距離移動して停止。

【００２６】２）Ｚ．Ｈ．Ｐセンサによってズームレン
ズ８の位置が検知されていない場合 ２）不揮発性メモリに記憶してあるズームレンズ８の位
置よりズームレンズの移動方向（Ｚ．Ｈ．Ｐセンサ側）
を決定し、ズームレンズを移動させる。

【００２７】右側に移動させる場合 Ｚ．Ｈ．Ｐセンサが検知した時点から所定の距離移動し
て停止。

【００２８】左側に移動させる場合 一度ズームレンズ８を光学系Ｈ．Ｐ側に移動し、Ｚ．
Ｈ．Ｐセンサが検知しない範囲に出して停止。

【００２９】右側に移動しＺ．Ｈ．Ｐセンサが検知した
時点から所定の距離移動して停止。

【００３０】上記動作はギヤ類のバッククラシュによる
設定位置誤差を防ぐために必要な制御である。この時点
で露光ランプユニット４〜７はＨ．Ｐ２９に位置してい
る。そこで、ステッピングモーター２６は露光ランプユ
ニット４〜７を右方向に移動させる方向に回転させる。
この結果、露光ランプユニット４〜７がＨ．Ｐセンサ２
９から外れた時点で回転を停止し、再度逆方向に回転さ
せＨ．Ｐセンサ２９を検知後に所定位置で停止する。

【００３１】以上説明した光学駆動系の初期動作の終了
によって本装置の複写動作準備は完了する。

【００３２】次にカセット２３からの給紙による複写動
作を説明する。

【００３３】コピースタートキー５６が押されると、カ
セットサイズを検知するスイッチ群３１の入力信号によ
る転写材サイズデータ、置数キー５６によって設定され
る枚数データ、倍率選択キー６１，６２，６４，６５，
６６による倍率データ、その他各種のモード選択手段に
よるデータに基づいて複写動作がスタートする。

【００３４】コピースタートキー５６を受け付けると、
表示は緑色から赤色に切り変わり、置数キー５４、倍率
キー６１，６２，６４，６５，６６等のモード切り替え
キーは入力禁止される。メイン駆動モータ２５が回転開
始し、給紙送りローラ１８、感光体１２、搬送ユニット
２０、排紙ローラ２２、定着クラッチ１００を介した定
着器２１等へ駆動力が伝達される。

【００３５】メイン駆動モータ２５の回転開始から０．
５ｓｅｃ後に給紙ソレノイド（図示せず）が動作し、そ
れに伴なって給紙ローラ１７が回転し、カセット２３内
の転写材を給紙送りローラ１８方向に送り出す。給紙ロ
ーラ１７の転写材送り量はカセットサイズデータによっ
て制御される。つまり転写材が所定値より大きい場合、
送り量を多くする。転写材が給紙送りローラ１８に達す
ると転写材は、この給紙送りローラ１８によってレジス
トローラ１９まで送られ到達した時点で停止している。
給紙送りローラ１８とレジストローラ１９との間に設置
されている手差しスイッチ３３は転写材の送り状態を検
知する。

【００３６】転写材が給紙路上を送られてレジストロー
ラ１９に達するまでの所定のタイミングにおいて、露光
ランプユニット４〜７の原稿走査開始が許可される。こ
の時、露光ランプはＨ．Ｐセンサ２９によって検知され
る位置にある。更に詳しく述べると、初期動作時ないし
はコピー動作の後進時において、Ｈ．Ｐセンサを検知し
た位置から、その時点での選択倍率に応じた距離だけ後
進した位置で停止している。

【００３７】原稿走査の開始により、光学系駆動源であ
るパルスモータ２６は、露光ユニット４〜７が前進する
方向（右方向）に、選択された倍率値に応じた駆動パル
スレートに到達するまで、パルスレートは漸増する（ス
ローアップ制御と呼ぶ）。つまり、移動速度は徐々に加
速され目標速度に到達することになる。

【００３８】露光ユニット４〜７の走査距離はカセット
サイズデータ、倍率データ等に応じて所定の距離を移動
し、目標位置に達した時点でパルスレートを漸減し（ス
ローダウン制御と呼ぶ）停止後、再びＨ．Ｐセンサ２９
方向にスローアップ制御及び低速制御し後進させる。そ
してＨ．Ｐセンサ２９を検知した時点で、選択されてい
る倍率に応じた位置に停止させる為のスローダウン制御
が行われ露光ユニット４〜７は停止する。

【００３９】本発明は、上述の画像形成装置に使用され
ている定着器２１、および排紙ローラ２２の駆動につい
て改良するものであり、その実施形態の構成および動作
の詳細を次に説明する。

【００４０】図３は、定着器２１、排紙ローラ２２部の
構成図である。

【００４１】本実施形態おいて、２１は、定着器であ
り、主に駆動ローラ３５、テンションローラ４５、加圧
ローラ４４、定着ヒーター４３、エンドレスの耐熱フィ
ルム４７で構成されている。ＡＣシンクロナスモータ−
２５と排紙ローラ２２および駆動ローラの間には駆動伝
達手段としてのタイミングベルト２５Ａ、２５Ｂが設け
られている。１００は、駆動断続手段としての電磁クラ
ッチであり、コントロール部８０（図１参照）により制
御され、モーター２５の駆動を駆動ローラ３５に伝達す
る機能を有する。定着クラッチ１００によって駆動ロー
ラ３５にＡＣシンクロナスモーター２５の駆動が伝達さ
れると、定着器内のテンションローラ４５、加圧ローラ
４４、エンドレスフィルム４７が受動して回転する、ま
たこの回転の間、エンドレスフィルム４７に接した定着
ヒーター４３は所定温度に温調される。本動作により、
定着器２１は、転写材上に担持されたトナー像を熱定着
し、さらに転写材を搬送する機能を有する。３４は、排
紙センサであり、転写材の有無を検出し、転写材が定着
器２１を正常に通過したか否かを検知する。２２は、排
紙ローラであり、ＡＣシンクロナスモーター２５に駆動
され、定着終了後の転写材を機外に排出する。

【００４２】次に、図４のタイミングチャートを用い
て、定着器２１、および排紙ローラ２２および定着クラ
ッチ１００の動作について説明する。スタートキーが押
下されると、定着クラッチがＯＮし、ＡＣシンクロナス
モーターが回転することにより、駆動ローラおよび排紙
ローラが回転を始める。（Ａ）その後、前述の様に１連
の画像形成動作を行い、トナー像を担持した転写材は、
定着器に搬送される。転写材は、定着器内を定着されな
がら搬送され、排紙センサ上を通過し、排紙ローラによ
って徐々に機外に排出されていく。転写材の後端が定着
器を通過し、その後排紙センサが転写材の後端の通過を
検知した時点で、コントロール部は、定着クラッチをＯ
ＦＦし、ＡＣシンクロナスモーターの駆動を駆動ローラ
に伝達しないようにする。本動作を以て、駆動ローラ
は、停止し、定着器の動作は終了する。（Ｂ）その後
も、コントロール部は、ＡＣシンクロナスモーター、つ
まり排紙ローラの回転を続け、所定時間ｔ経過後転、Ａ
Ｃシンクロナスモーター、つまり排紙ローラを停止す
る。（Ｃ）なお、所定時間ｔは、予め決められた、転写
材が完全に機外に排出されるまでの時間に略等しい。

【００４３】複数枚の画像形成を行う場合には、スター
トキーが押下後、１連の画像形成動作、転写材の排出を
複数回行った後、最後の転写材が定着器を通過した時点
で、上記の動作を行う。

【００４４】上述の様に動作することにより、定着動作
が終了した後、排紙ローラが転写材を機外に排出してい
る間、定着器を駆動し続けることがないため、定着動作
終了後の不必要な定着器の駆動をなくし、定着器の駆動
時間を短縮することにより、耐熱フィルムや各ローラの
摩耗を低減し定着器の延命化が可能となる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によると、定着動作終了後の不必
要な定着器の駆動をなくし、定着器の駆動時間を短縮す
ることにより、定着器の長寿命化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態の画像形成装置の構成を示
す図。

【図２】本発明の１実施形態の画像形成装置における操
作パネルの正面図。

【図３】本発明の１実施形態の定着、排紙部の構成を示
す図。

【図４】本発明の１実施形態の駆動タイミングを説明す
る図。

【符号の説明】

２１…定着器 ２２…排紙ロー
ラ ２５…ＡＣシンクロナスモーター ３４…排紙セン
サ ３５…駆動ローラ ４３…定着ヒー
ター ４４…加圧ローラ ４５…テンショ
ンローラ ４７…耐熱フィルム ５０…表示・設
定部 ５３…余熱キー ５７…リセット
キー ７１…紙詰まり位置表示 ７３…ＡＥキー ７４…濃度キー １００…定着ク
ラッチ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱部材と、駆動ローラと、テンション
   ローラと、これらに移動自在に当接した耐熱性フィルム
   と、耐熱性フィルムを加熱部材に加圧する加圧ローラを
   具備しトナー像を転写材に定着させる定着器と、定着済
   みの転写材を機外に排出する排出手段と、駆動手段と、
   前記駆動ローラおよび排出手段に前記駆動手段の駆動を
   伝達する駆動伝達手段を有する画像形成装置において、 前記定着器の定着動作終了後は、前記駆動伝達手段によ
   って、前記駆動手段から駆動ローラへの駆動伝達を停止
   し、その後に、駆動手段を停止することにより排紙手段
   を停止する制御手段を有することを特徴とする画像形成
   装置。
2. 【請求項２】 加熱部材と、駆動ローラと、テンション
   ローラと、これらに移動自在に当接した耐熱性フィルム
   と、耐熱性フィルムを加熱部材に加圧する加圧ローラを
   具備しトナー像を転写材に定着させる定着器と、定着済
   みの転写材を機外に排出する排出手段と、駆動手段と、
   前記駆動ローラおよび排出手段に前記駆動手段の駆動を
   伝達する駆動伝達手段を有する画像形成装置において、 前記駆動ローラに対する駆動伝達手段中に設けられた駆
   動断続手段と、定着器の定着動作終了後に、前記駆動断
   続手段をオフし、その後に、駆動手段を停止する制御手
   段を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記駆動断続手段は、電磁クラッチであ
   ることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記定着器の転写材搬送方向下流に転写
   材通過検知手段が設けられ、該検知手段の転写材通過検
   知により、前記制御手段は駆動断続手段をオフとするこ
   とを特徴とする請求項２又は３記載の画像形成装置。