(57)【要約】【課題】現像剤像を記録媒体に定着させるために加えられる熱等によって記録媒体の位置を誤って検出することを防止可能にする。【解決手段】反射型フォトセンサ１０６は、光を出力する発光部１０８と、光を受ける受光部１１０とを有し、画像形成装置本体１２に固定されている。反射型フォトセンサ１０６は、記録媒体が接触部１００に接触していない場合などに、定着装置３６の筐体７０の一端側に設けられた穴部１１２と反射部１０２とを介して、発光部１０８が出力した光を受光部１１０が受光することにより、反射部１０２の変位（有無）を検出して制御部６６に対し出力する。したがって、制御部６６は、反射型フォトセンサ１０６から入力される信号に基づいて、記録媒体が安定して主搬送路を通過しているか否かを検出することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に保持された現像剤像を加熱する加熱手段と、この加熱手段を収容する筐体と、前記加熱手段に対する記録媒体の位置に関する情報を示すために前記筐体外から発光される光を、前記筐体内を通過する記録媒体の位置に応じて受光する受光手段とを有する定着装置。
【請求項２】
前記受光手段は、受光した光を反射する請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記受光手段は、受光した光を光電変換する請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
像保持体と、この像保持体に保持された現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、この転写手段により転写された現像剤像を筐体内で加熱することによって記録媒体に定着させる定着装置と、この定着装置に向けて記録媒体を搬送する搬送手段と、前記筐体内の記録媒体の位置を検出する検出部と、この検出部の検出結果に応じて前記搬送手段を制御する制御手段とを有し、前記検出部は、少なくとも発光部が前記筐体の外側に配置されたフォトセンサを有する画像形成装置。
【請求項５】
前記定着装置は、前記筐体内を通過する記録媒体の位置に応じて、前記発光部が発光する光を反射する反射部を有し、前記フォトセンサは、前記反射部によって反射された光を受光する受光部を有する反射型フォトセンサであり、前記制御手段は、前記受光部が受光した光に応じて前記搬送手段を制御する請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記フォトセンサは、前記発光部が発光する光を受光する受光部が前記定着装置に設けられており、前記制御手段は、前記受光部が受光した光に応じて前記搬送手段を制御する請求項４記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に形成された現像剤像を定着させる定着装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、検出レバーの転写シートに係合して該転写シートを検出するシート検出部位と、検出レバーの揺動をセンサーが検出する揺動検出部位とを、検出レバーの揺動中心軸に対して平行にオフセットして配置することにより、定着時にシートから発生する蒸気がセンサー部に進入し、センサーが誤動作することを防止する定着装置を開示する。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２５９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、現像剤像を記録媒体に定着させるために加えられる熱等によって記録媒体の位置を誤って検出することを防止可能にすることができる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴とするところは、記録媒体上に保持された現像剤像を加熱する加熱手段と、この加熱手段を収容する筐体と、前記加熱手段に対する記録媒体の位置に関する情報を示すために前記筐体外から発光される光を、前記筐体内を通過する記録媒体の位置に応じて受光して反射又は光電変換する受光手段とを有する定着装置にある。
【０００６】
好適には、前記受光手段は、受光した光を反射する。
【０００７】
また、好適には、前記受光手段は、受光した光を光電変換する。
【０００８】
また、本発明の第２の特徴とするところは、像保持体と、この像保持体に保持された現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、この転写手段により転写された現像剤像を筐体内で加熱することによって記録媒体に定着させる定着装置と、この定着装置に向けて記録媒体を搬送する搬送手段と、前記筐体内の記録媒体の位置を検出する検出部と、この検出部の検出結果に応じて前記搬送手段を制御する制御手段とを有し、前記検出部は、少なくとも発光部が前記筐体の外側に配置されたフォトセンサを有する画像形成装置にある。
【０００９】
好適には、前記定着装置は、前記筐体内を通過する記録媒体の位置に応じて、前記発光部が発光する光を反射する反射部を有し、前記フォトセンサは、前記反射部によって反射された光を受光する受光部を有する反射型フォトセンサであり、前記制御手段は、前記受光部が受光した光に応じて前記搬送手段を制御する。
【００１０】
また、好適には、前記フォトセンサは、前記発光部が発光する光を受光する受光部が前記定着装置に設けられており、前記制御手段は、前記受光部が受光した光に応じて前記搬送手段を制御する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、現像剤像を記録媒体に定着させるために加えられる熱等によって記録媒体の位置を誤って検出することを防止可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に後述する排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に例えば２段の給紙ユニット１８，１８が配置されている。さらに、画像形成装置本体１２の下方には、オプションとして複数の給紙ユニットが配置できるようにしてある。
【００１３】
それぞれの給紙ユニット１８は、給紙ユニット本体２０と、用紙などの記録媒体が収納される給紙カセット２２とを有する。給紙カセット２２の奥端近傍上部にはピックアップロール２４が配置され、このピックアップロール２４の後方にリタードロール２６及びフィードロール２８が配置されている。
【００１４】
主搬送路３２は、フィードロール２８から排出口３４までの記録媒体通路であり、この主搬送路３２は、画像形成装置本体１２の裏側（図１の左側面）にあって、最下端の給紙ユニット１８から後述する定着装置３６まで略鉛直に形成されている部分を有する。この主搬送路３２の定着装置３６の上流側に後述する転写装置４２と像保持体４４が配置され、さらに転写装置４２と像保持体４４の上流側にレジストロール３８が配置されている。さらに、主搬送路３２の排出口３４の近傍には排出ロール４０が配置されている。
【００１５】
したがって、給紙ユニット１８の給紙カセット２２からピックアップロール２４により送り出された記録媒体は、リタードロール２６及びフィードロール２８の協働により捌かれて最上部の記録媒体のみ主搬送路３２に導かれ、レジストロール３８により一時停止され、タイミングをとって後述する転写装置４２と像保持体４４との間を通って現像剤像が転写され、この転写された現像剤像が定着装置３６により定着され、排出ロール４０により排出口３４から排出部１６へ排出される。
【００１６】
ただし、両面印刷の場合は、反転路に戻される。即ち、主搬送路３２の排出ロール４０の手前は二股に分かれ、その分かれた部分に切換装置４６が設けられていると共に、分けられた部分からレジストロール３８まで戻る反転路４８が形成されている。この反転路４８には搬送ロール５０ａ〜５０ｃが設けられており、両面印刷の場合には、切換装置４６が反転路４８を開く側に切り換えられ、排出ロール４０に記録媒体の後端手前がかかる時点で排出ロール４０が反転し、記録媒体が反転路４８に導かれ、レジストロール３８、転写装置４２と像保持体４４及び定着装置３６を通って排出口３４から排出部１６へ排出されるものである。
【００１７】
像形成手段１４は、例えば電子写真方式のもので、感光体などの像保持体４４と、この像保持体４４を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置５６と、帯電装置５６により帯電された像保持体４４に、光により潜像を書き込む光書込み装置５８と、この光書込み装置５８により形成された像保持体４４の潜像を現像剤により可視化する現像装置６０と、この現像装置６０による現像剤像を記録媒体に転写する例えば転写ロールなどの転写装置４２と、像保持体４４に残存する現像剤をクリーニングする例えばブレードなどのクリーニング装置６２と、転写装置４２により転写された記録媒体上の現像剤像を記録媒体に定着させる定着装置３６とから構成されている。光書込み装置５８は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、前述した給紙ユニット１８と平行で画像形成装置本体１２の正面側に配置され、現像装置６０内を横切って像保持体４４を露光する。また、光書込み装置５８は、後述する制御部６６の制御に基づいて像保持体４４を露光する。そして、像保持体４４の露光位置が潜像書込み位置Ｐとなる。
なお、この実施形態においては、光書込み装置５８として走査型のレーザ露光装置を用いたが、他の実施形態としてＬＥＤや面発光レーザ等を用いることができる。
【００１８】
プロセスカートリッジ６４は、像保持体４４、帯電装置５６、現像装置６０及びクリーニング装置６２を一体化したものであり、これらを一体として交換できるようになっている。このプロセスカートリッジ６４は、排出部１６を開くことにより、画像形成装置本体１２から取り出すことができる。
制御部６６は、図示しないＣＰＵ及びメモリなどを含み、画像形成装置１０を構成する各部を制御する。
【００１９】
図２において、定着装置３６の構成が示されている。定着装置３６は、筐体７０を有し、ユニット化されている。筐体７０内には、加熱ロール７２及び加圧ロール７４が回転自在に支持されている。加圧ロール７４は、図示しないコイルバネ等の弾性体によって加熱ロール７２に圧接されることにより、接触部分（ニップ部）７６が形成されている。
【００２０】
接触部分７６を挟んで上下方向には、前述した主搬送路３２が構成され、記録媒体が下から上へ搬送される。接触部分７６の上流側には、例えば板状の金属からなる搬送ガイド７８が配置されている。
【００２１】
加圧ロール７４は、例えばステンレス又は鉄などからなる回転軸８０と、この回転軸８０を軸として回転し、肉厚が例えば６〜８ｍｍのシリコンスポンジなどからなる耐熱弾性体層８２と、この耐熱弾性体層８２の表面を覆う被覆層８４とを有する。被覆層８４は、例えばパーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）からなり、膜厚が例えば２０〜１００μｍとなるようにしてある。
【００２２】
加熱ロール７２は、円筒状のコア８６と、このコア８６の表面側を被覆する離型層８８とを有する。コア８６は、肉厚が例えば０．５〜１．５ｍｍである。また、コア８６を形成する材料は、例えば鉄またはアルミニウムなどである。離型層８８は、例えばＰＦＡによって形成されており、膜厚が例えば３０〜１００μｍとなるようにしてある。離型層８８を形成する材料は、四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）であってもよい。そして、加熱ロール７２内には例えばランプからなるヒータ９０が配置され、ヒータ９０は、制御部６６の制御に応じて加熱ロール７２を加熱する。
【００２３】
また、筐体７０には、サーモスタット９２が加熱ロール７２に対向するように所定間隔をもって設けられている。このサーモスタット９２は、加熱ロール７２の温度が異常に上昇した場合に、この異常温度を検出し、ヒータ９０への通電を制御部６６の制御に応じて遮断する。
【００２４】
筐体７０には、主搬送路３２の接触部分７６後流側に剥離爪９４が設けられている。剥離爪９４は、例えばねじりコイルバネ（図示せず）などにより加熱ロール７２の表面を傷付けない程度の弱い力で加熱ロール７２側に付勢されて、離型層８８に滑る状態で接する。そして、剥離爪９４は、加熱ロール７２に巻き付こうとする記録媒体を剥がすようになっている。剥離爪９４を形成する材料は、例えば熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）及びポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などである。
【００２５】
さらに、例えば加熱ロール７２に接する剥離爪９４の近傍には、剥離爪９４によって剥離された記録媒体を検出するためのアクチュエータ９６が設けられている。アクチュエータ９６は、加熱ロール７２に対して略平行に延びる軸部９８を軸として、揺れ動く部材であり、主搬送路３２を通って搬送される記録媒体に接触する接触部１００と、記録媒体が接触部１００に接触していない場合などに後述する反射型フォトセンサ１０６に対向するように設けられた反射部１０２とを有する。反射部１０２は、例えば高反射率部材１０４が貼付されており、記録媒体が接触部１００に接触していない場合などに、反射型フォトセンサ１０６が出力する光を受けて、高反射率で反射する。なお、アクチュエータ９６は、例えばねじりコイルバネ（図示せず）などにより、接触部１００が主搬送路３２側に付勢されている。
【００２６】
図３において、画像形成装置１０内に配置された定着装置３６と、反射型フォトセンサ１０６との位置関係が示されている。
反射型フォトセンサ１０６は、光を出力する発光部１０８と、光を受ける受光部１１０とを有し、画像形成装置本体１２に固定されている。画像形成装置本体１２に設けられているので、故障等により定着装置３６を交換するにあたって、反射型フォトセンサ１０６をも交換する必要はない。
ここで、発光部１０８は、周囲温度が例えば約４０°Ｃを超えると、流すことができる直流順電流が周囲温度の上昇に応じて少なくなり、周囲温度の上昇に応じて発光出力が小さくなる特性を有している。受光部１１０は、光電変換を行う部材であり、例えば周囲温度が一定であれば、発光部１０８に流れる直流順電流の増加に応じて光電流が増加し、周囲温度が上昇すると光電流が増加する特性を有している。ただし、受光部１１０は、発光部１０８に流れる直流順電流が周囲温度の上昇に応じて少なくなくなると、周囲温度の上昇による光電流の増加分が相殺され、例えば周囲温度が約４０°Ｃを超えると、周囲温度が約４０°Ｃの場合よりも、発光部１０８に流れる所定の直流順電流に対する光電流が少なくなる。
【００２７】
反射型フォトセンサ１０６は、記録媒体が接触部１００に接触していない場合などに、定着装置３６の筐体７０の一端側に設けられた穴部１１２と反射部１０２とを介して、発光部１０８が出力した光を受光部１１０が受光することにより、反射部１０２の変位（有無）を検出して制御部６６に対し出力する。したがって、制御部６６は、反射型フォトセンサ１０６から入力される信号に基づいて、記録媒体が安定して主搬送路３２を通過しているか否かを検出することができる。
【００２８】
また、筐体７０の反穴部１１２側には、画像形成装置本体１２側と定着装置３６側とを電気的に接続するためのコネクタ１１４が設けられている。ただし、アクチュエータ９６には、コネクタ１１４を介して画像形成装置本体１２側の制御部６６などと電気的に接続される端子が設けられていないので、定着装置３６には配線を引き込む必要がない。
【００２９】
次に、アクチュエータ９６、反射型フォトセンサ１０６及び制御部６６による記録媒体の位置の検出について説明する。
図４において、定着装置３６に対する記録媒体の位置を検出するための構成部分（反射型フォトセンサ１０６が反射部１０２による反射光を受光している状態）が示されている。記録媒体が接触部１００に接触していない場合、接触部１００は、主搬送路３２側に付勢されており、反射部１０２の高反射率部材１０４は、穴部１１２を挟んで発光部１０８及び受光部１１０に対向している。つまり、発光部１０８が出力し、高反射率部材１０４が反射した光を、受光部１１０は受光している。
一方、図５に示すように、搬送方向に搬送される記録媒体が接触部１００に接触することにより、反射部１０２が主搬送路３２から離れる方向に揺れ動くと、発光部１０８が出力する光が高反射率部材１０４によって反射されなくなり、受光部１１０は反射光を受光しなくなる。
【００３０】
つまり、制御部６６は、反射型フォトセンサ１０６の検出結果、記録媒体のサイズ、及び記録媒体の搬送速度などに応じて、定着装置３６に対する記録媒体の位置を検出することが可能になり、記録媒体の位置に応じて例えば画像形成装置１０の画像形成動作を停止（ヒータ９０への通電停止などを含む）させたり、定着装置３６に向けて記録媒体を搬送するレジストロール３８などを停止させたり、記録媒体の搬送に不具合があったことを表示部（図示せず）に表示させたりすることができる。
【００３１】
なお、反射型フォトセンサ１０６の周囲温度は、ヒータ９０によって上昇している筐体７０内の温度よりも低くなっている。例えば、現像剤像を記録媒体に定着させる場合に、筐体７０内の温度が７０°Ｃ〜８５°Ｃになっていても、反射型フォトセンサ１０６は、周囲温度が７０°Ｃ〜８５°Ｃよりも低くなっている。
【００３２】
図６において、定着装置３６に対する記録媒体の位置を検出するための構成部分の変形例が示されている。
なお、図６に示した構成部分において、図４に示した構成部分と同一のものには、同一の符号が付してある。アクチュエータ１１６は、加熱ロール７２に対して略平行に延びる軸部１１８を軸として、揺れ動く部材であり、主搬送路３２を通って搬送される記録媒体に接触する接触部１２０と、記録媒体が接触部１２０に接触していない場合などに、フォトセンサ１２４の発光部１２６と受光部１２８との間で揺れ動く遮光部１２２とを有する。遮光部１２２は、記録媒体が接触部１２０に接触していない場合などに、発光部１２６が受光部１２８に向けて出力する光を受けて遮断する。なお、アクチュエータ１１６は、例えばねじりコイルバネ（図示せず）などにより、接触部１２０が主搬送路３２側に付勢されている。
【００３３】
発光部１２６は、筐体７０に設けられた穴部１１２を介して受光部１２８に対向するように、画像形成装置本体１２に固定されている。
ここで、発光部１２６は、周囲温度が例えば約４０°Ｃを超えると、流すことができる直流順電流が周囲温度の上昇に応じて少なくなり、周囲温度の上昇に応じて発光出力が小さくなる特性を有している。受光部１２８は、光電変換を行う部材であり、例えば周囲温度が一定であれば、発光部１２６に流れる直流順電流の増加に応じて光電流が増加し、周囲温度が上昇すると光電流が増加する特性を有している。ただし、受光部１２８は、発光部１２６に流れる直流順電流が周囲温度の上昇に応じて少なくなくなると、周囲温度の上昇による光電流の増加分が相殺され、例えば周囲温度が約４０°Ｃを超えると、周囲温度が約４０°Ｃの場合よりも、発光部１２６に流れる所定の直流順電流に対する光電流が少なくなる。
【００３４】
記録媒体が接触部１２０に接触していない場合、接触部１２０は、主搬送路３２側に付勢されており、遮光部１２２は発光部１２６が受光部１２８に向けて出力する光を遮断している。
一方、搬送方向に搬送される記録媒体が接触部１２０に接触することにより、遮光部１２２が主搬送路３２から離れる方向に揺れ動くと、発光部１２６が受光部１２８に向けて出力する光を遮光部１２２が遮断しないので、受光部１２８は発光部１２６が出力する光を受光する。
【００３５】
つまり、制御部６６は、フォトセンサ１２４の検出結果、記録媒体のサイズ、及び記録媒体の搬送速度などに応じて、定着装置３６に対する記録媒体の位置を検出することが可能になり、記録媒体の位置に応じて例えば画像形成装置１０の画像形成動作を停止（ヒータ９０への通電停止などを含む）させたり、定着装置３６に向けて記録媒体を搬送するレジストロール３８などを停止させたり、記録媒体の搬送に不具合があったことを表示部（図示せず）に表示させたりすることができる。
【００３６】
なお、発光部１２６の周囲温度は、ヒータ９０によって上昇している筐体７０内の温度よりも低くなっている。例えば、現像剤像を記録媒体に定着させる場合に、筐体７０内の温度が７０°Ｃ〜８５°Ｃになっていても、発光部１２６は、周囲温度が７０°Ｃ〜８５°Ｃよりも低くなっている。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着装置の構成を示す断面図である。
【図３】画像形成装置内に配置された定着装置と、反射型フォトセンサとの位置関係を示す斜視図である。
【図４】定着装置に対する記録媒体の位置を検出するための構成部分を示す斜視図である。
【図５】搬送方向に搬送される記録媒体によってアクチュエータが揺れ動いた状態を示す拡大側面図である。
【図６】定着装置に対する記録媒体の位置を検出するための構成部分の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０    画像形成装置
１２    画像形成装置本体
３２    主搬送路
３６    定着装置
３８    レジストロール
４２    転写装置
４４    像保持体
６６    制御部
７０    筐体
７２    加熱ロール
７４    加圧ロール
７６    接触部分
９０    ヒータ
９６    アクチュエータ
９８，１１６    軸部
１００，１２０    接触部
１０２    反射部
１０４    高反射率部材
１０６    反射型フォトセンサ
１０８，１２６    発光部
１１０，１２８    受光部
１１２    穴部
１２２    遮光部
１２４    フォトセンサ
【図１】
2008046444.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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