JP2006085061A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
フラッシュ定着がなされる記録媒体へ、汚れが付着することを防止する
【解決手段】
赤外線センサ５４で空間Ｕに入り込んで滞留する異物を検出する。異物が検出されると、警告手段によって、警告信号の発出及び装置停止が行われる。警告信号が出されると、異物の滞留がユーザー等に認識され、異物を空間Ｕの外へ除去する等の対処をとることができる。空間Ｕの外へ、異物が除去されれば、異物にフラッシュ光が照射されることが無くなる。このため、異物（紙片など）に付着しているトナー等の付着物の成分や、異物自体の成分が気化して、フラッシュ定着がなされる記録媒体３２に付着することも無いので、フラッシュ定着がなされる記録媒体３２へ汚れが付着することを防止できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、フラッシュ定着方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式で画像を形成する画像形成装置は、粉体のトナーにより形成したトナー像を記録媒体上に転写した後に、転写されたトナー像に熱エネルギーを加え、粉体トナーを溶融させることで記録媒体上にトナー像を定着させる構成となっている。トナー像を定着させる方式としては、ヒートローラで熱圧着する方式の他、トナー像が転写された記録媒体にフラッシュランプからフラッシュ光を照射して、記録媒体上にトナー像を定着させるフラッシュ定着方式がある。

ここで、フラッシュ定着方式の画像形成装置において、何らかの理由により、カット紙等の記録媒体がダブルフィードされ、フラッシュ定着がなされるフラッシュ定着装置の搬送路内でジャムが起こり、カット紙が残留する場合がある。この残留した紙を検出するセンサが特許文献１に開示されている。
特開平６−９１０２号公報

しかしながら、特許文献１では、フラッシュ定着装置の搬送路内で残留したカット紙を検出することを想定しているため、フラッシュ定着装置の搬送路を斜めに横切る一本のセンサビームで、カット紙を検出するようになっている。従って、用紙の切れ端等の小さい紙片が、フラッシュ定着装置の搬送路内に入り込んで滞留したときには、特許文献１のセンサでは検出できない場合があると考えられる。

紙片等の異物が検出されず、フラッシュランプの照射領域に異物が滞留したままであると、この異物にフラッシュ光が複数回照射されることになり、例えば、紙片に付着しているトナー等の付着物の成分や、紙片自体の成分が気化し、この気化した成分が、正常に搬送されてフラッシュ定着がなされる記録媒体に付着し、汚れの原因となることが考えられる。また、フラッシュ定着装置を空冷するための空気の吸入口にこの小さな紙片が詰まると、装置内の脱煙に影響して更に汚れを加速させてしまう。

本発明は、上記事実を考慮し、フラッシュ定着がなされる記録媒体へ、汚れが付着することを防止できる画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の画像形成装置は、トナー像が転写された記録媒体にフラッシュランプからフラッシュ光を照射して、記録媒体上にトナー像を定着させる画像形成装置において、前記フラッシュランプの照射領域に検出面を形成するように配置され、前記フラッシュランプの照射領域に滞留する異物を検出する異物検出手段と、前記異物検出手段が前記異物を検出した場合に、警告信号の発出及び装置停止のうちの少なくとも一方を行う警告手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、フラッシュランプの照射領域に、紙片等の小さい異物が入り込んで滞留しても、異物検出手段は、フラッシュランプの照射領域に検出面を形成しているため、その異物を検出することができる。その異物が検出された場合に、警告手段によって、警告信号の発出及び装置停止のうちの少なくとも一方が行われる。

警告信号が出された場合には、異物の滞留がユーザー等に認識され、異物を照射領域外へ除去する等の対処をとることができる。照射領域外へ、異物が除去されれば、異物にフラッシュ光が照射されることが無くなる。また、装置が停止した場合も、異物にフラッシュ光が照射されることが無くなる。

このため、異物（紙片など）に付着しているトナー等の付着物の成分や、異物自体の成分が気化して、フラッシュ定着がなされる記録媒体に付着することも無いので、フラッシュ定着がなされる記録媒体へ汚れが付着することを防止できる。なお、警告手段による警告信号の発出及び装置停止を、同時に行うように構成してもよい。

請求項２に記載の画像形成装置では、警告手段に替えて、異物検出手段が異物を検出した場合に、異物を照射領域外へ除去する除去手段としている。

この構成によれば、除去手段によって、異物が照射領域外へ除去されるので、ユーザー等が除去しなくとも、請求項１と同様の作用効果が奏される。

照射領域に滞留する異物を検出する異物検出手段は、本発明の請求項３に記載のように、記録媒体の搬送方向と直交する方向に複数の光線を通過させ、その光線が遮られることによって、異物を検出する光センサとすることもできる。

また、フラッシュランプの照射領域の近傍に、トナーの溶融によってそのトナーから生じる昇華成分を吸い込む脱煙手段を有する画像形成装置においては、この脱煙手段の吸込口に、異物が吸い付けられ、照射領域に滞留するおそれがある。

これを解決するため、本発明の請求項４に記載のように、脱煙手段に設けられ、その脱煙手段の吸込口に吸い付けられた異物を検出する異物検出手段と、前記異物検出手段が前記異物を検出した場合に、警告信号の発出及び装置停止のうちの少なくとも一方を行う警告手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置とすることもできる。

この構成によれば、請求項１と同様の作用効果が奏されるとともに、脱煙手段の吸込口に吸い付けられた異物を除去できるので、脱煙手段の吸込口に異物が吸い付けられることにより発生する吸込み効率の低下も防止できる。

脱煙手段の吸込口に吸い付けられた異物を検出する異物検出手段は、本発明の請求項５に記載のように、脱煙手段の吸込口に沿って光線を通過させ、その光線が遮られることによって、脱煙手段の吸込口に吸い付けられた異物を検出する光センサとすることもできる。

また、本発明の請求項６に記載のように、脱煙手段内の圧力の変化によって、脱煙手段の吸込口に吸い付けられた異物を検出する圧力センサとすることもできる。

通常、脱煙手段の吸込口に異物が吸い付けられると、脱煙手段内の空気が減少し、負圧が大きくなる。本発明の請求項６は、この変化を、圧力センサで検出しようとするものである。

本発明の請求項７に係る画像形成装置では、トナー像が転写された記録媒体にフラッシュランプからフラッシュ光を照射して、記録媒体にトナー像を定着させる画像形成装置において、前記記録媒体にフラッシュランプの照射領域に滞留する異物を該照射領域の外へ除去する除去手段を設けたことを特徴とする。

この構成によれば、記録媒体にフラッシュランプの照射領域に滞留する異物を照射領域の外へ除去することができる。照射領域外へ異物が除去されれば、異物にフラッシュ光が照射されることが無くなる。このため、異物に付着しているトナー等の付着成分や、異物自体の成分が気化して、フラッシュ定着がなされる記録媒体に付着することも無いので、フラッシュ定着がなされる記録媒体へ汚れが付着することを防止できる。

照射領域に滞留した異物を照射領域外へ除去する除去手段としては、本発明の請求項８に記載のように、フラッシュ光を遮光する遮光ボックスの底部に設けられ、フラッシュ光を遮光すると共に、照射領域外へ異物を搬送する搬送ベルトとすることもできる。

この構成によれば、搬送ベルトは、遮光の役割を果たす共に、搬送ベルトを駆動させることにより、搬送ベルトに載った異物を照射領域から照射領域外へ除去することができる。なお、この搬送ベルトは、常時に駆動させてもよく、断続的に駆動させてもよい。また、照射領域に滞留する異物を検出する異物検出手段から信号をもらって駆動するようにしてもよい。

また、照射領域に滞留した異物を照射領域外へ除去する除去手段としては、本発明の請求項９に記載のように、フラッシュ光を遮光する遮光ボックスの底板を開閉し、異物を照射領域外である下方へ落下させる開閉手段とすることもできる。

この構成によれば、フラッシュ光を遮光する遮光ボックスの底板を開閉し、異物を照射領域外である下方へ落下させることができる。

この開閉手段も、搬送ベルトの場合と同様に、常時に開閉させてもよく、断続的に開閉させてもよい。また、照射領域に滞留する異物を検出する異物検出手段から信号をもらって開閉するようにしてもよい。

本発明は、上記構成としたので、フラッシュ定着がなされる記録媒体へ、汚れが付着することを防止できる。

本発明の画像形成装置に係る一の実施の形態を図１〜図７に基づき説明する。

まず、本発明の画像形成装置の全体概略について説明する。

本発明の画像形成装置１０は、図１に示すように、装置筐体１１を備え、その装置筐体１１内には、感光体ドラム１２が設けられている。この感光体ドラム１２の周囲には、感光体ドラム１２を帯電させる帯電器１４、画像を露光する光学系１６、感光体ドラム１２に形成された静電潜像を現像する現像器１８、感光体ドラム１２を除電する除電器２０、感光体ドラム１２に残留した残留トナーをクリーニングするクリーナブレード２２及びクリーナブラシ２４が設けられている。

感光体ドラム１２は、帯電器１４により帯電された後、光学系１６により画像が露光される。これにより、感光体ドラム１２に画像に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム１２に形成された静電潜像は、現像器１８によって現像されることにより、感光体ドラム１２上にトナー像が形成される。感光体ドラム１２に形成されたトナー像は、感光体ドラム１２に対向して配置された転写器２６により、用紙ホッパー２８から連続送りされる記録媒体３２（連続用紙）に転写される。トナー像を転写した後、感光体ドラム１２は除電器２０により除電され、感光体ドラム１２に残留した残留トナーは、クリーナブレード２２及びクリーナブラシ２４によりクリーニングされる。

トナー像が転写された記録媒体３２は、フラッシュ定着ユニット３４へ搬送され、フラッシュ定着ユニット３４から発せられるフラッシュ光により、フラッシュ定着される。このフラッシュ光の発光周波数は、フラッシュ定着ユニット３４の近傍に設けられたフラッシュ制御ユニット３６により、制御される。そして、フラッシュ定着された記録媒体３２は、搬送されてスタッカ４４に収容される。以上のように、画像形成装置１０において、一連の画像形成が行われる。

次に、本発明の要部であるフラッシュ定着ユニット３４及びその周辺について、詳細に説明する。

フラッシュ定着ユニット３４は、図２、図３（Ａ）に示すように、トナーを定着させる（トナーを溶融させる）光エネルギーを供給するためのフラッシュ光Ｒを発するフラッシュランプ３８を備えている。このフラッシュランプ３８は、記録媒体３２の搬送方向（Ａ方向）に直交する方向を軸方向として、一定間隔で４本配置されている。

なお、フラッシュランプ３８は、４本以上でもよいし、記録媒体３２の搬送方向（Ａ方向）に対して軸方向を平行にして、複数配置されたものでも構わない。

記録媒体３２の搬送路側から見てフラッシュランプ３８の背面側には、４本のフラッシュランプ３８の背面側を包囲すると共に前面側（搬送路側）に開口が形成された形状とされ、フラッシュランプ３８から背面側へ射出されたフラッシュ光Ｒを搬送路側へ反射する反射板４０が設けられている。

反射板４０は、フラッシュランプ３８が発光されたときに、記録媒体３２に照射されるフラッシュ光Ｒが照射領域の略全面に亘って略均一な光量（＝エネルギー）になるように形状等が調整されている。また、フラッシュランプ３８の前面側（搬送路側）にはカバーガラス４６が配置されている。カバーガラス４６は反射板４０の開口を閉止するように設けられており、このカバーガラス４６によってフラッシュランプ３８に付着する塵埃等の侵入が阻止される。

図２に示すように、このカバーガラス４６に対向して、搬送ローラ４８が２つ設けられている。この搬送ローラ４８は、トナー定着がなされる記録媒体３２の下面に接して記録媒体３２を搬送する。また、搬送ローラ４８の下方には、照射されるフラッシュ光Ｒを遮光する遮光ボックスの底板５０が設けられている。

この底板５０は、記録媒体３２の搬送経路から一段下がった位置に配置されている。このため、搬送経路を搬送されてトナー定着がなされる記録媒体３２と底板５０との間には、空間Ｕが形成されている。この空間Ｕは、全領域にわたって、フラッシュ光Ｒが照射される照射領域となっている。

また、図３（Ｂ）に示すように、記録媒体３２の搬送方向と直交する方向の空間Ｕの両端部に、異物検出手段としての赤外線センサ（光センサ）５４が設けられている。このように両端部に設けることで、照射されるフラッシュ光Ｒを、赤外線センサ５４が受けないようになっている。赤外線センサ５４は、赤外線（光線）５２を記録媒体３２の搬送方向と直交する方向に沿って、４本空間Ｕに通過させている。なお、図３（Ｂ）で帯状に見えるのは、複数本のビーム束を示している。

この赤外線５２が、遮られることによって、空間Ｕに入り込んで滞留する異物を検出するようになっている。また、この赤外線５２は、一定の幅をもった平面状とされた検出面を形成しており、小さな異物でも検出するように構成されている。

なお、赤外線センサ５４は、記録媒体３２がフラッシュランプ３８と対向する側とは逆側の領域（記録媒体３２の下方側の領域）であれば、必ずしも、記録媒体３２の搬送方向と直交する方向の両端部に設けられている必要はなく、斜めに配置してもよい。

この赤外線センサ５４が異物を検出した場合に、警告信号を出す警告手段を構成する制御部８０が、図４に示されている。制御部８０は、異物を検出したという赤外線センサ５４の信号を受けると、異物が滞留していることをユーザー等に認識されるように、図１に示す装置筐体１１に設けられた表示画面１７に、警告表示８２を出すようになっている。また、この警告表示８２を出す際には、画像形成装置１０の稼動を停止するように構成されている。

なお、この警告手段に代えて、後述するような除去手段としての搬送ベルトや開閉手段を設けてもよい。

また、反射板４０の記録媒体３２の搬送方向下流側には、図２に示すように、トナーの溶融によってトナーから生じる昇華成分を吸い込む脱煙手段を構成する脱煙ダクト５８が設けられている。この脱煙ダクト５８の吸込口は、フラッシュランプ３８の照射領域の近傍まで達するようになっている。そして、脱煙ダクト５８の中に設けられた脱煙ブロア５６を回転させることにより、トナーの昇華成分を吸込み、外へ（Ｂ方向へ）排気するように構成されている。

図３（Ａ）に示すように、この吸込口５７の近傍であって、記録媒体３２の搬送方向に直交する方向の両端部には、異物検出手段としての赤外線センサ（光センサ）６２が設けられている。この赤外線センサ６２は、赤外線（光線）６０を記録媒体３２の搬送方向に直交する方向に沿って吸込口５７の直下に通過させている。この赤外線６０が、遮られることによって、吸込口５７に吸い付けられた異物を検出するようになっている。

この赤外線センサ６２に代えて、図５に示すように、脱煙ダクト５８に圧力センサ６６を設けるようにすることもできる。この圧力センサ６６で、脱煙ダクト５８内の圧力値を計測し、その圧力値の変化から（例えば、負圧が著しく大きくなる場合）、吸込口５７に吸い付けられた異物を検出するようになっている。

赤外線センサ６２又は圧力センサ６６で異物を検出した場合にも、上述の赤外線センサ５４の場合と同様に、警告手段によって、警告信号の発出及び装置の停止が行われる。

図６には、フラッシュランプ３８からフラッシュ光Ｒが照射される照射領域に滞留する異物を照射領域外へ除去する除去手段としての搬送ベルト６８が示されている。この搬送ベルト６８は、図２で示す底板５０の代わりとして、搬送ローラ４８の下方にある遮光ボックスの底部に配置されている。また、搬送ベルト６８は、搬送方向の上流側及び下流側に設けられた回動軸７０に巻き掛けられ、搬送ベルト６８上には、突起７２が設けられている。この突起７２で異物を引っ掛け、回動軸７０を回動させて、搬送方向下流側の照射領域外へ搬送し、照射領域外にある回収ボックス（不図示）で回収するようになっている。

回動軸７０の回動は、常時に回動させるようにしてもよいし、断続的に回動させるようにしてもよい。回動軸７０を常時に回動させる場合には、例えば、搬送ローラ４８と同一の駆動源から駆動力を付与されるように構成してもよい。回動軸７０を断続的に回動させる場合には、例えば、フラッシュ光Ｒの照射によって、紙片に付着しているトナー等の付着物の成分や、紙片自体の成分が気化する時間を特定し、その時間よりも短い時間間隔で回動させるようにし、上記成分が気化する前に、異物を照射領域外へ搬送し、回収ボックスで回収するように構成してもよい。また、図２に示す赤外線センサ５４を併用することにより、異物を検出した場合に、回動軸７０を回動させるようにしてもよい。

図７には、フラッシュランプ３８からフラッシュ光Ｒが照射される照射領域に滞留する異物を照射領域外へ除去する除去手段としての開閉手段である除去扉が示されている。

図７（Ａ）に示すように、除去扉７６は、図２に示す底板５０を構成するものである。除去扉７６は、２枚からなり、回動自在に連結されたシリンダー７７で、下方に観音開きするようになっている。観音開きすることにより、異物を照射領域外である下方に落下できるようになっている。また、落下しやすくするため、下方が負圧になるように、吸引可能なファンなどを下方に設けてもよい。

また、この開閉は、搬送ベルト６８の場合と同様に、常時に開閉してもよいし、断続的に行ってもよい。また、赤外線センサ５４と併用して、異物を検出した場合に、開閉するようにしてもよい。

除去扉７６は、図７（Ｂ）に示すように、小分けの扉としたルーパー７８とすることもできる。ルーパー７８の両端部は、遮光ボックスのフレームに回動可能に支持されている。ルーパー７８の端部は連結シャフト３１へ連結されている。この連結シャフト３１の一端はリンク８４に支持され、他端はシリンダー３３のロッド８６に連結されている。そして、ロッド８６を伸縮させることにより、連結シャフト３１が水平移動しながら昇降し、ルーパー７８を開閉する。なお、除去扉７６及びルーパー７８を開閉する機構は、シリンダーを使用したものに限られない。

次に、上記の実施の形態について作用を説明する。

紙片等の異物が誤って搬送され、記録媒体３２の下面側を通って、空間Ｕに入り込んで滞留すると、赤外線５２が遮られ、赤外線センサ５４が異物を検出する。

また、紙片等の異物が誤って搬送され、記録媒体３２の上面側を通って、脱煙ダクト５８の吸込口５７に吸い付けられると、赤外線６０が遮られ、赤外線センサ６２が異物を検出する。赤外線センサ６２に代えて、圧力センサ６６が設けられている場合には、圧力センサ６６が、脱煙ダクト５８内の圧力変化から、異物を検出する。

異物を検出すると、警告手段によって、ユーザー等に認識されるように、装置筐体１１の表示画面１７に、異物が滞留している旨の警告表示８２が出るとともに、画像形成装置１０の稼働が停止する。そして、ユーザー等によって、吸い付けられた異物や滞留した異物が除去される。

警告手段に代えて、搬送ベルト６８を設けている場合には、異物を検出すると、自動的に回動軸７０が回動し、異物を搬送方向下流側の照射領域外へ搬送し、回収ボックスで回収される。

また、搬送ベルト６８に代えて、除去扉７６、ルーパー７８が設けられている場合には、異物を検出すると、自動的に除去扉７６、ルーパー７８が下方に開放し、異物を照射領域外である下方に落下させる。

このように、照射領域外へ異物が除去されれば、異物にフラッシュ光が照射されることが無くなる。

このため、異物（紙片など）に付着しているトナー等の付着物の成分や、異物自体の成分が気化して、フラッシュ定着がなされる記録媒体３２に付着することも無いので、フラッシュ定着がなされる記録媒体３２へ汚れが付着することを防止できる。

また、吸込口５７に吸い付けられた異物が除去される場合には、吸込口５７に異物が吸い付けられることにより発生する吸込み効率の低下も防止できる。

図１は、本発明の一の実施形態に係る画像形成装置の全体概略図である。 図２は、本実施形態に係る赤外線センサを用いた例を示す図である。 図３（Ａ）は、図２の脱煙ダクト側に設けられた赤外線センサを示す斜視図である。 図３（Ｂ）は、図２の空間Ｕ側に設けられた赤外線センサを示す斜視図である。 図４は、本実施形態に係る警告手段を示す図である。 図５は、本実施形態に係る圧力センサを用いた例を示す図である。 図６は、本実施形態に係る搬送ベルトを用いた例を示す図である。 図７は、本実施形態に係る除去扉を用いた例を示す図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
３２ 記録媒体
３８ フラッシュランプ
５０ 底板
５２、６０ 赤外線
５４、６２ 赤外線センサ（光センサ、異物検出手段）
５６ 脱煙ブロア（脱煙手段）
５７ 吸込口
５８ 脱煙ダクト（脱煙手段）
６６ 圧力センサ（異物検出手段）
６８ 搬送ベルト
７６ 除去扉（開閉手段）
８０ 警告表示（警告手段）
８２ 制御部（警告手段）

Claims (9)

1. トナー像が転写された記録媒体にフラッシュランプからフラッシュ光を照射して、記録媒体上にトナー像を定着させる画像形成装置において、
   前記フラッシュランプの照射領域に検出面を形成するように配置され、前記フラッシュランプの照射領域に滞留する異物を検出する異物検出手段と、
   前記異物検出手段が前記異物を検出した場合に、警告信号の発出及び装置停止のうちの少なくとも一方を行う警告手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記警告手段に替えて、前記異物検出手段が前記異物を検出した場合に前記異物を照射領域外へ除去する除去手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記異物検出手段は、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に複数の光線を通過させ、該光線が遮られることによって、前記異物を検出する光センサであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. トナー像が転写された記録媒体にフラッシュ光を照射してトナーを溶融させ記録媒体上にトナー像を定着させるフラッシュランプと、前記フラッシュランプの照射領域の近傍に設けられ前記トナーの溶融によって前記トナーから生じる昇華成分を吸い込む脱煙手段と、を有する画像形成装置において、
   前記脱煙手段に設けられ、前記脱煙手段の吸込口に吸い付けられた異物を検出する異物検出手段と、
   前記異物検出手段が前記異物を検出した場合に、警告信号の発出及び装置停止のうちの少なくとも一方を行う警告手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
5. 前記異物検出手段は、前記脱煙手段の吸込口に沿って光線を通過させ、該光線が遮られることによって、前記吸込口に吸い付けられた前記異物を検出する光センサであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記異物検出手段は、前記脱煙手段内の圧力の変化によって、前記脱煙手段の吸込口に吸い付けられた前記異物を検出する圧力センサであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. トナー像が転写された記録媒体にフラッシュランプからフラッシュ光を照射して、記録媒体にトナー像を定着させる画像形成装置において、
   前記フラッシュランプの照射領域に滞留する異物を照射領域外へ除去する除去手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
8. 前記除去手段は、前記フラッシュ光を遮光する遮光ボックスの底部に設けられ、フラッシュ光を遮光すると共に、前記照射領域外へ前記異物を搬送する搬送ベルトであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記除去手段は、前記フラッシュ光を遮光する遮光ボックスの底板を開閉し、前記異物を前記照射領域外である下方へ落下させる開閉手段であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

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