(57)【要約】【課題】反射型光センサを用いて高精度に記録媒体の有無を検知することができる記録媒体検知装置および定着装置並びに画像形成装置を提供することである。【解決手段】搬送される記録媒体Ｐの有無を検知する記録媒体検知装置が、記録媒体Ｐに向けて検知光を照射し、その反射光を受光する反射型光センサ４０を有し、記録媒体Ｐが無いとき、検知光を反射型光センサ４０が受光しない方向へ反射する反射手段３５を設けている。【選択図】    図２
2005010674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される記録媒体の有無を検知する記録媒体検知装置において、
前記記録媒体に向けて検知光を照射し、その反射光を受光する反射型光センサを有し、前記記録媒体が無いとき、前記検知光を反射型光センサが受光しない方向へ反射する反射手段を設けたことを特徴とする記録媒体検知装置。
【請求項２】
記録媒体に担持されたトナー像を熱および圧力によって定着する定着部材を有する定着装置において、
請求項１に記載の記録媒体検知装置を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項２に記載の定着装置において、前記反射手段を定着部材から前記記録媒体を分離する分離部材の近傍に取り付けたことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項３に記載の定着装置において、前記反射手段を、前記分離部材を保持する分離部材保持部に取り付けたことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
前記分離部材保持部に反射シートを貼り付けたことを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記反射部材の反射面を、丸みを持った形状に形成したことを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記反射型光センサが記録媒体の搬送ガイドの下方に配置され、かつ、搬送ガイドに前記反射型光センサの光通過部が形成されており、該光通過部と前記反射型光センサの発光・受光面とが鉛直方向において互いにずらされて配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
記録媒体上にトナー像を形成する作像手段と、該作像手段によって記録媒体上に形成されたトナー像を定着する請求項２ないし７の何れかに記載の定着装置とを有することを特徴と画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体検知装置および記録媒体上のトナー像を定着する定着装置並びに電子写真方式の複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式を採用した画像形成装置における定着は、トナーを熱により記録媒体に溶融させているが、溶けたトナーは強い粘着性を持ち、記録媒体を定着ローラまたは定着ベルトから分離させづらくしている。そのため、定着ローラへの記録媒体の巻き付きを防止するため分離爪等の分離部材が設けられている。しかし、性能上、分離部材に引っ掛かる記録媒体によるジャムが発生し易く、当該部でのジャム検知は必要不可欠である。
【０００３】
一般に、定着部でのジャム検知は、その出口で記録媒体を検知し、記録媒体が出てこないときにジャム発生とみなしている。定着部においても、ジャム紙の有無を直接検知できればより望ましいが、特に記録媒体ジャムが発生しやすい箇所が高温になる性質上、反射型光センサであると耐熱的に使用しづらかった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９６６１０号公報
ところで、近年反射型光センサの耐熱として１００℃前後のものが開発されており、反射型光センサによる高温部である分離部材近傍の記録媒体検知が可能となった。但し、反射型光センサは、定着ローラ等の近傍に配置するには耐熱的が十分でなく、反射型光センサは特開２００２−１９６６１０号公報等に記載されているように加熱部の近傍を避け、例えば搬送路から離して設置している。そのため、反射型光センサは検知深度が深いものを使用しなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、検知深度の深い反射型光センサを用いると、搬送路のガイド板に光路部用の穴を開けても、その先にある定着ローラ等の物体を記録媒体として誤検知してしまうことがあり、検知精度を高めなければ実施に踏み切れないのが現状であった。
【０００６】
本発明は、上記した事情に鑑み、反射型光センサを用いて高精度に記録媒体の有無を検知することができる記録媒体検知装置および定着装置並びに画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、搬送される記録媒体の有無を検知する記録媒体検知装置において、前記記録媒体に向けて検知光を照射し、その反射光を受光する反射型光センサを有し、前記記録媒体が無いとき、前記検知光を反射型光センサが受光しない方向へ反射する反射手段を設けたことを特徴としている。
【０００８】
また、上記目的を達成するため、本発明は、記録媒体に担持されたトナー像を熱および圧力によって定着する定着部材を有する定着装置において、請求項１に記載の記録媒体検知装置を備えたことを特徴としている。
【０００９】
なお、本発明の定着装置において、前記反射手段を定着部材から前記記録媒体を分離する分離部材の近傍に取り付けると、効果的である。
さらに、本発明の定着装置において、前記反射手段を、前記分離部材を保持する分離部材保持部に取り付けると、効果的である。
【００１０】
さらにまた、本発明の定着装置において、前記分離部材保持部に反射シートを貼り付けると、効果的である。
さらにまた、本発明の定着装置において、前記反射部材の反射面を、丸みを持った形状に形成すると、効果的である。
【００１１】
さらにまた、本発明の定着装置において、前記反射型光センサが記録媒体の搬送ガイドの下方に配置され、かつ、搬送ガイドに前記反射型光センサの光通過部が形成されており、該光通過部と前記反射型光センサの発光・受光面とが鉛直方向において互いにずらされて配置されていると、効果的である。
【００１２】
また、本発明の他の目的を達成するため、本発明の画像形成装置において、記録媒体上にトナー像を形成する作像手段と、該作像手段によって記録媒体上に形成されたトナー像を定着する請求項２ないし７の何れかに記載の定着装置とを有することを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
図１は、画像形成装置の実施形態を示す概略図であり、この画像形成装置は記録媒体にトナー像を形成する作像手段と、トナー像を記録媒体に定着する定着装置１とを有しており、まず作像手段の概略について説明する。
【００１４】
図１における作像手段は、ドラム状の感光体１を有し、感光体１は図１における時計方向に回転駆動され、このとき帯電ローラ２によって表面が所定の極性に均一に帯電される。次いでその帯電面に、レーザ書き込み装置１０から出射する光変調されたレーザビームＬが照射される。これによって感光体１上に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置３によってトナー像として可視像化される。
【００１５】
一方、装置本体下部側に設けられた給紙装置７から、例えば転写紙より成る記録媒体Ｐが給送され、その記録媒体Ｐはレジストローラ８を介して感光体１と転写ローラ４の間に送り込まれる。この転写ローラ４に対し、感光体１上のトナーと逆極性の電圧が印加され、これによって感光体１上のトナー像が記録媒体Ｐ上に転写される。記録媒体Ｐに転写されず、感光体１上に残された転写残トナーは、クリーニング装置５によって除去され、さらに除電装置６によって感光体１上に残された残留電荷が除去される。
【００１６】
トナー像が形成された記録媒体Ｐは、搬送ベルト１２を介して定着装置２０を送られ、このときそのトナー像が記録媒体Ｐ上に定着され、定着を終えた記録媒体Ｐは排紙トレイ１３上に排出される。このように、図１に例示した画像形成装置は、作像手段とその作像手段によって記録媒体Ｐ上に形成されたトナー像が定着される。
【００１７】
本発明に係る定着装置２０は、図２に示すように、定着部材としての定着ローラ２１と、該定着ローラ２１に圧接される加圧ローラ２２を有し、定着ローラ２１には例えばハロゲンヒータ等の加熱手段２３が内蔵されている。この定着装置２０に上記した作像手段によってトナー像が形成された記録媒体Ｐが搬送されると、記録媒体Ｐはトナー像が定着ローラ２１に接するようにして両ローラに挟持されて搬送される。このとき、トナー像は熱および圧力によって記録媒体に溶融定着されるが、溶けたトナーの強い粘着性を持っているため、表面に離型性を高める処理を施した定着ローラ２１であっても分離しにくくローラに巻き付くことがある。そこで、定着ローラ２１には分離爪３０として構成された分離部材を設けて、巻き付こうとする記録部材Ｐを定着ローラ２１から分離している。
【００１８】
しかし、性能上、分離爪３０に引っ掛かる等による記録媒体のジャムが発生し易いため、分離爪３０近傍でのジャム検知の必要性が出てくる。先に説明したように、定着装置２０は、その高温になる性質上、反射型光センサが耐熱的に使用しづらかったが、センサの耐熱として１００℃前後のものが開発されており、反射型光センサによる分離爪３０近傍の記録媒体検知が可能となった。
【００１９】
本実施形態の記録媒体検知装置は、耐熱性のある反射型光センサ４０を用いて記録媒体の有無を検知するもので、その有無によってジャム発生を検出することができる。但し、反射型光センサ４０は定着ローラ２１の近傍に配置できる程の耐熱性がなく、定着ローラ３０の近傍を避けた位置に設置しなければならない。図２に示す例では、反射型光センサ４０を記録媒体Ｐの搬送ガイド板３１，３２より下方の加圧ローラ２２側に設置している。このように、反射型光センサ４０は定着ローラ２１から離した位置に設置すれば、十分熱に耐えられる。また、反射型光センサ４０はその検知光が搬送ガイド板３１，３２に形成した穴３３，３４を通り抜けて分離爪３０近傍の記録媒体の有無を検知する。この反射型光センサ４０は、そのバラツキ等を考慮すると、図１０に示すような検知深度が定着ローラ２１に十分に達するような深いものを用いることになる。しかし、検知深度が深い反射型光センサ４０を用いると、定着ローラ２１、分離爪保持部材、フレーム、ステー等に光が反射して受光してしまい記録媒体有りと誤検知してしまう。この誤検知を防止するため、図１０に示すように、検知光が投光される部分に、例えば黒色スポンジ６０等の光吸収部材を設けることが考えられるが、黒色スポンジ６０等を設けても検知深度内であれば若干の光の反射があるため、記録媒体有りと誤検知する可能性がある。なお、図２および図１０における符号２６は温度検知素子である。
【００２０】
そこで、本実施形態の定着装置では図２に示すように、搬送ガイド３１の上方にミラー等の光を反射する反射手段３５を搬送ガイド板３１の上部に設け、搬送ガイド板３１，３２の穴３３，３４を通過した反射型光センサ４０の検知光を検知深度内において何も反射物がいない方向へ屈折させている。なお、反射型光センサ４０の検知光の光路を確保するため、搬送ガイド板３１，３２に穴３３，３４を形成したが、穴３３，３４の代わりに搬送ガイド板３１，３２を分割し、穴の相当する位置を空隙ができるように離して配置したものでもよい。
【００２１】
これにより、反射型光センサ４０の検知深度内において、その発光路の延長上に定着ローラ２１や他の部材が存在しても光がこれら部材に当る前に反射手段３５によって反射物のない方向へ反射するため記録媒体の有無を誤検知することが防止できる。したがって、高温度下の定着装置２０であっても反射型光センサ４０を用いて高精度に記録媒体のジャムを検知することができる。
【００２２】
図３および図４は、本発明の他の実施形態を示す正面説明図および側面説明図である。図３および図４において、本定着装置２０は定着ローラ２１と内部に加熱手段２３を内蔵した加熱ローラ２４の間に架けられた定着ベルト２５と定着ローラ２１に定着ベルト２５を介して圧接されている加圧ローラ２２により、記録媒体上の未定着トナー像の定着を行っている。反射型光センサ４０は、上記実施形態と同様に搬送ガイド板３１，３２より下方の加圧ローラ２２側に設置しているが、検知光はほぼ分離爪３０の保持部がある方向に向けて照射している。
【００２３】
このように構成された定着装置２０では、分離爪３０の近傍でジャムした記録媒体Ｐがあると、反射型光センサ４０から発光された検知光がその記録媒体Ｐに当って反射しジャムを検知することができる。しかし、ジャムした記録媒体が無い場合、分離爪３０の保持部材３０ａに検知光が反射してしまって、ジャムが無いのにジャムした記録媒体ありと誤検知してしまう。
【００２４】
そこで、本実施形態においても軸線方向で分離爪３０間の空いたスペースの搬送ガイド板３１上にミラー等の反射手段３５を設けている。反射型光センサ４０から発光された検知光は搬送ガイド板３１，３２の穴３３，３４を通過して反射手段３５に反射して検知深度内において何も反射物がいない方向へ屈折される。このように、反射式光センサの検知光を屈折させることにより、光が保持部材３０ａに反射するのを防止でき、これにより、分離爪３０近傍での記録媒体有無を誤検知することがなく、高精度なジャム検知が得られる。なお、図２および図３の定着装置２０に用いられている加熱手段２３は、ハロゲンヒータに限らず、抵抗発熱体や誘導加熱方式を用いることができ、さらにローラ外に配置した加熱手段によって定着ローラ２１もしくは定着ベルト２５を加熱するように構成したものであってもよい。
【００２５】
図５および図６は、本発明のさらに他の実施形態を示す説明図である。図５および図６において、反射手段３５を搬送ガイド板３１上でなく、分離爪３０を保持しているブラケット３６の一部を折り曲げ、その一部に貼り付けている。これにより、反射手段３５自体を曲げたり、別部材を作ったりせずに分離爪３０近傍でジャムした記録媒体Ｐを検知することができ、その構成がより簡略化される。
【００２６】
また、上記実施形態では反射手段３５としてミラーを用いているが、反射手段３５として反射シート４５を用いることができる。この反射シート４５は、アルミ蒸着等の反射層を持ち、図７に示すように、反射型光センサの検知光が当る位置、例えばブラケット３６の一部を折り曲げた部分に両面テープ等による接着層４６により貼り付ける。また、反射シート４５の表面には透明な保護層４７を設けてもよい。
【００２７】
このように反射手段として反射シートを用いてもガラス等を使用したミラーと同等のジャム検知効果が得られるだけでなく、簡単に反射手段を貼り付けられ、厚みのスペースも取らないという効果も得られる。
【００２８】
さらに、反射手段３５は図８に示すように、表面に丸みを持った形状、すなわち、Ｒ形状にすることにより、光反射後の光路が狭めることができる。したがって、反射手段３５によって反射型光センサ４０の検知光を検知深度内において何も反射物がいない方向へ屈折させている箇所の選定が困難なとき等において有効である。また、反射後の光路近辺の物等が配置したい場合にもスペースが大きく取れるのでゆうこうである。なお、反射手段３５の表面Ｒ形状にする方法としては、Ｒ形状の取り付け部を設けて反射シートを貼る。Ｒ形状の反射部材を製造してそれを平面の取り付け部に貼る等により得られる。
【００２９】
ところで、上記図３に示した実施形態では搬送ガイド板３１，３２の穴３３，３４の真下に光反射型センサ４０を配置しているため、通紙等によって発生する紙粉やトナー等の異物が穴３４から落下して反射型光センサ４０の発光／受光面に降りかかる。よって、反射型光センサ４０は発光／受光面の定期的な異物除去のメンテナンスが必要になり、これを怠ると、異物による誤検知の問題が発生するおそれが生ずる。
【００３０】
そこで、図９に示すように、搬送ガイド板３１，３２の穴３３，３４、特に下側搬送ガイド板３２の穴３４に対し、反射型光センサ４０の設置位置を鉛直方向において互いにずらすように設定する。すなわち、下側搬送ガイド板３２の穴３４の真下に反射型光センサ４０を配置しないようにその設置位置を定める。このように構成することにより、反射型光センサ４０の発光／受光面の異物付着が軽減され、メンテナンスの回数を減らしても高精度のジャム検知が得られ、信頼性がアップする。
【００３１】
以上、本発明は好ましい実施形態で説明したように、高温度の環境下において反射型光センサ４０を用いて記録媒体の有無を高精度に検知できるものであるが、本発明は高温度環境下以外でも十分に機能を発揮することができ、例えば、レジスト部や排紙部における記録媒体検知等に用いることができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、高温度となる定着装置であっても反射型光センサ４０を用いて記録媒体の有無を高精度に検知でき、定着装置内の記録媒体のジャムを確実に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【図４】図３に示す定着装置の主要部の側面説明図である。
【図５】本発明さらに他の実施形態を示す主要部の拡大説明図である。
【図６】図５に示す定着装置の側面から見た説明図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態を示す反射手段の説明図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態を示す反射手段の説明図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態を示す説明図である。
【図１０】反射型光センサを用いる定着装置の説明図である。
【符号の説明】
２０    定着装置
２１    定着ローラ
２２    出口ローラ
３０    分離爪
３１，３２    搬送ガイド板
３３，３４    搬送ガイド板の穴
４０    反射型光センサ
４５    反射シート
Ｐ    記録媒体
【図１】
2005010674.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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【図７】
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【図８】
2005010674.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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