JP5187384B2 - 熱源解除機構付き消色装置 - Google Patents

Description

本発明は、熱源解除機構付き消色装置に係わり、更に詳しくは消色動作中のジャムや停電等の障害発生時に熱源からの熱輻射を瞬時に解除して熱輻射継続による用紙の変色や発煙を回避する熱源解除機構付き消色装置に関する。

近年、地球環境保護の一環として紙資源の節減が叫ばれている。画像形成装置等の紙資源の節減と再利用では、片面印刷した用紙の裏面の有効活用などは既に社会一般になされている。

また、使用済み用紙を回収し用紙の原料とし、再生紙として再度用いることも一般に行われている。しかし片面印刷の用紙の再利用では、再使用の回数が通常１回に限られてしまう。
また、原料として再利用する際には回収自体にエネルギーとコストがかかり、原料として加工する際にもエネルギーが掛かってしまう。そこで、オフィス内において用紙を複数回使用できるようにする取組みが種々為されている。

トナー像により一度画像が形成された用紙を紙資源として再利用するには、トナーにより形成された用紙上の画像を物理的に除去または光で消色して再利用可能な用紙とすることが考えられている。

画像を物理的に除去して用紙を再利用するためには、用紙の画像形成面にトナーを除去する処理液を塗布し、加熱してトナーを溶解させて画像を除去する方法や、用紙の画像形成面を研摩してトナー画像を削り落とす方法などがあるが、これらの方法は、手数がかかると共に、再利用する用紙に損傷が発生し易いため問題がある。

光を用いる消色方法としては、最初に用紙に画像形成するに際し、近赤外線吸収色素および消色剤を含む消色性トナーにより用紙に画像を記録し、この画像を近赤外線等の特殊な光源による光照射によって消色して用紙の再利用を図るという考えは既に論文で公開されている。（例えば、非特許文献１参照。）

この非特許文献１の方法において、近赤外線吸収色素は照射された近赤外線を吸収して励起し、消色剤と反応して無色化する。但し、色材がトナー化されていることもあって、トナー結着剤樹脂中の色素は近赤外線を吸収しても常温においてはほとんど消色反応が見られない。

そこで、消色性トナー画像の消色には事前に消色性トナー画像を加熱しておいてから消色光を照射すると消色作用が有効に働くという一般に行われている技術に基づいて、画像形成時に用いる定着装置の熱ローラ対を、消色時の加熱器として兼用し定着装置内において熱ローラ対の下流側に消色光照射用の光源を配置した構成が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）

特開平０７−０４９６３４号公報

細田喜一著、「機能性色素のトナーへの応用」電子写真学会誌、第３１号

しかしながら、特許文献１に示される従来技術では、加熱ローラにより加熱されたトナー像に消色光が照射されるまでにトナー像の温度が下がって消色効果が薄れるという問題に加えて、加熱ローラ面にトナー像がオフセットするという問題があった。

これらの問題を解決する方法として、用紙に対し、非接触で加熱するようにヒータを配置し、トナー像を加熱し、消色に適した温度の位置に消色光を照射する消色構造が考えられており、一定の効果を得ている。

ところで、用紙表面温度が２００℃程度の時に消色光を照射するのがトナー画像の消色に効果的であるが、用紙に２００℃程度の温度を長時間加熱すると、用紙が変色するという問題がある。

用紙の搬送速度と加熱範囲の設定により、用紙の変色を抑えてトナー画像の消色を行うことは可能であるが、その消色動作中に、例えば用紙ジャム、停電、装置電源のオフ・スイッチの作動等の障害が発生することがある。

そのような障害が発生して、消色動作中の加熱部に用紙が停止したままの状態で一定時間放置された場合、用紙が変色し、更には発煙に至る危険性がある。

したがって、加熱部に用紙が停止したままとなるような障害が発生したときには、用紙への加熱を直ちに中止する必要がある。一般的には、熱源であるヒータの電源を切る方法が考えられる。

ところが、搬送されている用紙の表面温度を２００℃程度にするために、ヒータの設定温度は更に高い温度に設定されている。したがって、ヒータの電源を切っても直ちにヒータからの熱輻射の温度が下がるということはなく、むしろ用紙の表面温度は上昇して用紙の変色は進んでしまう。

特に障害が用紙ジャムの場合は、ジャム状になった用紙が部分的に盛り上がってヒータの熱輻射面に近接又は接触する場合もあるので、そのような場合は容易に用紙の発煙を招くことになる。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、消色動作中の用紙ジャムや停電その他の障害発生時に熱源からの熱輻射を瞬時に解除して熱輻射継続による用紙の変色や発煙を回避する熱源解除機構付き消色装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の熱源解除機構付き消色装置は、用紙の搬送経路に近接し該搬送経路に対し一端をより近く他端をより遠く用紙搬送方向に対し斜めに配置されて上記用紙の消色性トナー像の印字面を加熱する熱輻射ヒータと、該熱輻射ヒータの上記他端に近接し且つ上記搬送経路に近接して配置され上記熱輻射ヒータにより加熱中の上記用紙の上記消色性トナー像の上記印字面に上記熱輻射ヒータの上記他端側から斜めに消色光を照射する消色光源と、上記熱輻射ヒータを支持する支持軸と、上記搬送経路において上記用紙が上記熱輻射ヒータによる加熱中に消色処理の続行が不可能となる不具合が発生したとき上記支持軸を回転制御して上記熱輻射ヒータの熱輻射面を少なくとも上記搬送経路の面とは異なる方向に向くように上記熱輻射ヒータを回動させる支持軸回動部と、を有するように構成される。

上記不具合は、例えば、用紙ジャム、停電、電源切断スイッチの作動などを含む不具合である。また、上記支持軸は、例えば、上記熱輻射ヒータを中央よりも上記他端寄りの位置で上記熱輻射ヒータを支持し、上記支持軸回動部は、例えば、上記不具合が発生したとき上記熱輻射ヒータの上記他端の回動軌跡が上記搬送経路に沿って円弧を描くように且つ上記熱輻射面が上記搬送経路に対し反対側を向くように上記支持軸を回動させる。

本発明によれは、消色動作中のジャムや停電等の障害発生時に熱源からの熱輻射を瞬時に解除して熱輻射継続による用紙の変色や発煙を回避する熱源解除機構付き消色装置を提供することが可能となる。

本発明の実施例１に係る熱源解除機構付き消色装置とその消色装置を連結したカラー画像形成装置（プリンタ）の内部構成を模式的に示す断面図である。 実施例１に係る熱源解除機構付き消色装置を連結したプリンタの制御装置を含む回路ブロック図である。 実施例１に係る熱源解除機構付き消色装置の消色ユニットの搬送機構の一部を構成する用紙両側端搬送装置を示す斜視図である。 実施例１に係る熱源解除機構付き消色装置の消色ユニットの搬送機構の平面図である。 (a)は実施例１の消色ユニットの消色光源に使用される高輝度反射型ＬＥＤランプの斜視図、(b)はその平面図、(c)はそのＡ−Ａ断面矢視図、(d)は比較のため従来からある砲弾型のＬＥＤランプを示す図である。 (a)は実施例１の消色ユニットの消色光源の構成を示す斜視図、(b)はその側断面図、(c)はその消色光の照射態様を示す図である。 (a)は実施例１の消色ユニットの構成を示す側断面図、(b)はその熱輻射ヒータの熱輻射解除時における回動軌跡を示す図、(c)はその回動結果を示す図である。 (a)は実施例１の消色ユニットの平面図、(b)はその図１に示した紙面奥行き方向の手前側から見た側面図、(c)は紙面奥行き方向の向こう側から見た側面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。尚、以下で説明する消色性トナーは、特には詳述しないが、近赤外線吸収色素および消色剤を樹脂に混練し、平均粒径が９μｍになるように作成したものである。また、以下の説明では「印字」と「印刷」は同意語として区別なく用いられる。

＜消色装置が連結されるプリンタの構成＞
図１は、実施例１に係る熱源解除機構付き消色装置とその消色装置を連結したカラー画像形成装置（以下、単にプリンタという）の内部構成を模式的に示す断面図である。

図１に示すプリンタ１は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、中間転写ベルトユニット３、給紙部４、及び両面印刷用搬送ユニット５で構成されている。

上記画像形成部２は、同図の右から左へ４個の画像形成ユニット６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ）を多段式に並設した構成からなる。

上記４個の画像形成ユニット６のうち上流側（図の右側）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニット６Ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。

上記の各画像形成ユニット６は、トナー容器（トナーカートリッジ）に収納されたトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック（Ｋ）用の画像形成ユニット６Ｋを例にしてその構成を説明する。

画像形成ユニット６は、最下部に感光体ドラム７を備えている。この感光体ドラム７は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム７の周面を取り巻いて、その周面に接し又は近接して、クリーナ８、帯電ローラ９、光書込ヘッド１１、及び現像器１２の現像ローラ１３が配置されている。

現像器１２は、上部のトナー容器に同図にはＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋで示すようにマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のいずれかの現像剤（トナー）を収容し、中間部には下部へのトナー補給機構１０を備えている。

また現像器１２の下部には側面開口部に上述した現像ローラ１３を備え、内部には特には図示しないがトナー撹拌部材、現像ローラ１３にトナーを供給するトナー供給ローラ、現像ローラ１３上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。

中間転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する無端状の中間転写ベルト１４と、この中間転写ベルト１４を掛け渡されて中間転写ベルト１４を図の反時計回り方向に循環移動させるベルト駆動ローラ１５と従動ローラ１６を備えている。

この中間転写ベルトユニット３は、上記扁平なループ状の中間転写ベルト１４のループ内に特には図示しないが、ベルト位置制御機構を備えている。ベルト位置制御機構は、中間転写ベルト１４を介して感光体ドラム７の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ１８を備えている。

ベルト位置制御機構は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙに対応する３個の一次転写ローラ１８を支持軸を中心に同一周期で回転移動させる。

そして、ベルト位置制御機構は、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット６Ｋに対応する１個の一次転写ローラ１８を上記３個の一次転写ローラ１８の周期と異なる回転移動周期で回転移動させて中間転写ベルト１４を感光体ドラム７から離接させる。

すなわち、ベルト位置制御機構は、中間転写ベルトユニット３の中間転写ベルト１４の位置を、フルカラーモード（４個全部の一次転写ローラ１８が中間転写ベルト１４に当接）、モノクロモード（画像形成ユニット６Ｋに対応する一次転写ローラ１８のみが中間転写ベルト１４に当接）、及び全非転写モード（４個全部の一次転写ローラ１８が中間転写ベルト１４から離れる）に切換えることができる。

上記の中間転写ベルト１４はトナー像を直接ベルト面に転写（一次転写）されて、そのトナー像を更に記録媒体（以下、用紙ともいう）に転写（二次転写）すべく用紙への転写位置まで搬送するので、ここではユニット全体を中間転写ベルトユニットと言っている。

給紙部４は、上下２段に配置された２個の給紙カセット２１を備え、２個の給紙カセット２１の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ２２、給送ローラ２３、捌きローラ２４、待機搬送ローラ対２５が配置されている。

待機搬送ローラ対２５の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、中間転写ベルト１４を介して従動ローラ１６に圧接する二次転写ローラ２６が配設されて、用紙への二次転写部を形成している。

この二次転写部の下流（図では上方）側にはベルト式定着装置２７が配置されている。ベルト式定着装置２７の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式定着装置２７から搬出する搬出ローラ対２８、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー２９に排紙する排紙ローラ対３１が配設されている。

両面印刷用搬送ユニット５は、上記搬出ローラ対２８と排紙ローラ対３１との中間部の搬送路から図の右横方向に分岐した開始返送路３２ａ、それから下方に曲がる中間返送路３２ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路３２ｃを備えている。

更に、両面印刷用搬送ユニット５は、それらの返送路の途中に配置された４組の返送ローラ対３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを備えている。上記終端返送路３２ｃの出口は、給紙部４の下方の給紙カセット２１に対応する待機搬送ローラ対２５への搬送路に連絡している。

このプリンタ１の下部に連結されている本発明の熱源解除機構付き消色装置３５は、給紙部３６、消色ユニット３７、及び消色済み用紙給紙部３８を備えている。給紙部３６は給紙カセット３９を備えている。

給紙カセット３９には、既に紙面に消色性トナー像を形成されている用紙４１が複数枚載置されている。給紙カセット３９の右下端部の給紙口には、用紙取出ローラ４２、給送ローラ４３、捌きローラ４４からなる給紙部が配置されている。

この給紙部により、給紙カセット３９から一枚ごとに取り出された用紙４１は消色ユニット３７に給送される。消色ユニット３７には、用紙搬送経路４５を中心とする搬送機構が配置されている。

用紙搬送経路４５の用紙搬送方向の前後には、用紙４１を消色ユニット３７に搬入し搬出する２組の用紙搬送コロ対４６（４６ａ、４６ｂ）が配置されている。そして、用紙搬送経路４５の上下には、ヒータユニット４７と光源ユニット４８が配設されている。光源ユニット４８は、詳しくは後述するが、光源４９とレンズ５１を備えている。

この消色ユニット３７の用紙排出口には、排出ローラ対５２が配設され、その下流に消色済み用紙収容カセット５３が着脱自在に配置されている。消色済み用紙収容カセット５３には、多枚数の消色済み用紙５４が収用される。

この消色済み用紙５４は、消色済み用紙収容カセット５３の上右端部の給紙口には、用紙取出ローラ５５、給送ローラ５６、捌きローラ５７からなる給紙部が配置され、その下流側には２組の搬送ローラ対５８及び５９が配設されている。これらのローラ群で消色済み用紙給紙部３８が構成されている。

上記消色済み用紙給紙部３８の終端の搬送ローラ対５９の搬送先は、プリンタ１本体装置側の用紙取り込み口６１に連絡している。用紙取り込み口６１は、両面印刷用搬送ユニット５の終端返送路３２ｃと共に下方の給紙カセット２１に対応する待機搬送ローラ対２５への搬送路に合流している。

＜制御装置の回路構成＞
図２は、上記のプリンタ１の制御装置を含む回路ブロック図である。図２に示すように回路ブロックは、ＣＰＵ（central processing unit)６２を中心にして、このＣＰＵ６２に、それぞれデータバスを介してインターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）６３及びプリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）６４が接続されている。ＰＲ＿ＣＯＮＴ６４にはプリンタ印字部６５が接続されている。

また、ＣＰＵ６２には、ＲＯＭ（read only memory）６６、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）６７、本体操作部の操作パネル６８、及び各部に配置されたセンサからの出力が入力されるセンサ部６９が接続されている。

ＲＯＭ６６には、システムプログラムが記憶され、ＣＰＵ６２は、このシステムプログラムに従って各部を制御して処理を行う。

すなわち、各部において、先ず、Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ６３は、例えばパーソナルコンピュータ等のホスト機器から供給される印字データをビットマップデータに変換し、フレームメモリ７１に展開する。

フレームメモリ７１は、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）ごとに記憶エリアが設定されており、各色のデータが対応するエリアに展開される。フレームメモリ７１に展開されたデータはＰＲ＿ＣＯＮＴ６４に出力され、ＰＲ＿ＣＯＮＴ６４からプリンタ印字部６５に出力される。

プリンタ印字部６５は、エンジン部であり、ＰＲ＿ＣＯＮＴ６４からの制御の下で、図１に示した感光体ドラム７、一次転写ローラ１８等を含む不図示の回転駆動系、帯電ローラ９、光書込ヘッド１１等の被駆動部を有する画像形成部、中間転写ユニット３の上下移動や転写ベルト１４の回転を駆動する不図示の駆動部を備えている。

更に、プリンタ印字部６５は、ベルト式定着装置２７のベルト駆動を行うベルト駆動部７２や、消色ユニット３７の後述する熱輻射ヒータを回動させる支持軸回動部７３を備えている。支持軸回動部７３は、特には図示しないが、機械的および電磁的な機構ならびに位置センサからなる駆動ユニットを備えている。

更に、プリンタ印字部６５は、用紙取出ローラ２２〜排紙ローラ対３１、消色装置３５の消色済み用紙給紙部３８の各ローラ等の回転駆動される搬送機構、発熱駆動及び回転駆動されるベルト式定着装置２７などのプロセス負荷への駆動出力を制御する。

そして、ＰＲ＿ＣＯＮＴ６４から出力されたブラック（Ｋ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の各色のデータは、プリンタ印字部６５からそれぞれ対応する図１に示した光書込ヘッド１１に供給される。

＜消色ユニットの用紙搬送機構＞
ところで、用紙４１に消色性トナー画像が両面印字されている場合、用紙４１を通常行われているようにベルト搬送機構によって消色ユニット３７内を搬送すると、消色用の熱で溶融した裏側のトナーがベルトに付着する。

また、用紙への加熱が高温であるため、用紙に丸まりが発生し、熱輻射ヒータへの接触も懸念される。また、用紙の丸まりにより用紙が下流の搬送コロ対４６ｂに侵入せずに外れてしまう懸念もある。従って、これらのことを考慮した搬送機構が必要とされる。

図３は、本例の消色ユニット３７の搬送機構の一部を構成する用紙両側端搬送装置を示す斜視図である。尚、同図には搬送方向上流側の搬送コロ対４６ａと下流側の搬送コロ対４６ｂの図示を省略している。

図３に示すように、用紙搬送経路４５の両側には、駆動ローラ７４と従動ローラ７５に掛け渡され、内部中央に押さえローラ７６を有する細ベルト７７が上下二段に配置された用紙両側端搬送装置７８が配置されている。この用紙両側端搬送装置７８は、同図に示すように用紙４１に対し、用紙４１の両側端部を挟持して図の矢印ｄ方向に搬送する。

図４は、上記の消色ユニット３７の搬送機構の平面図である。図４に示すように、搬送コロ対４６ａ、４６ｂ及び用紙両側端搬送装置７８によって搬送される図３に示した用紙４１の上下には、それぞれ６本のヒータ接触防止ワイヤ７９（７９ａ、７９ｂ）が張設されている（図では上方のワイヤを実線、下方のワイヤを破線で示している）。

これらのヒータ接触防止ワイヤ７９ａ及び７９ｂは、それぞれワイヤ保持部８１（８１ａ、８１ｂ）に保持されて、ヒータ接触防止機構８２を構成し消色ユニット３７内に固定して配置されている。

これらのヒータ接触防止ワイヤ７９（７９ａ、７９ｂ）は、用紙４１が後述する熱輻射ヒータに接触するのを防止するとともに、用紙４１の丸まりを上下から押さえて、用紙４１が用紙両側端搬送装置７８から脱落するのを防止している。

これらのヒータ接触防止ワイヤ７９は、用紙４１の搬送方向に対して斜めに張設されていると共に広い間隔で配置されているので、後述する熱輻射ヒータからの消色用輻射加熱とこれも後述するＬＥＤ光源からの消色用照射光を遮ることは全く無いといって良い。

＜消色光源に使用される反射型ＬＥＤランプの構成と機能＞
図５(a)は、本例の消色光源に使用される高輝度反射型ＬＥＤランプの斜視図であり、同図(b)はその平面図、同図(c)はそのＡ−Ａ断面矢視図、同図(d)は比較のため従来からある砲弾型のＬＥＤランプを示す図である。

図５(a),(b),(c)に示す高輝度反射型ＬＥＤランプ８３は、図１に示した光源４９である。高輝度反射型ＬＥＤランプ８３は、箱体８４の開口部の対向する２側縁から細く中央に伸びだす駆動電極端子８５と接地電極端子８６と、接地電極端子８６の先端部に固定されたＬＥＤ素子８７、このＬＥＤ素子８７と駆動電極端子８５とを接続するＡｕ細線８８と、箱体８４の底面に配置された反射鏡８９から成る。

高輝度反射型ＬＥＤランプ８３は、接地電極端子８６のＬＥＤ素子８７が固定された端部とは反対側端部と一体なランプ保持部９１を備えている。ランプ保持部９１には、高輝度反射型ＬＥＤランプ８３を後述する光源基台にネジでネジ止め固定するためのネジ孔９２が形成されている。

この高輝度反射型ＬＥＤランプ８３は、駆動電極端子８５と接地電極端子８６の両電極により発光駆動されると、ＬＥＤ素子８７から箱体８４の底面方向に広がって照射される光を、反射鏡９１により箱体８４の開口部方向へ平行光９３として照射する。

図５(c)に示す砲弾型のＬＥＤランプ９４は、二本のリード線９５（９５ａ、９５ｂ）の一方のリード線９５ａに繋がる接地電極９６と、接地電極９６に電導性接着剤９７を介して一方の電極を固定されたＬＥＤ素子９８を備えている。

更にＬＥＤランプ９４は、ＬＥＤ素子９８の他方の電極に一方の端部を接続され、他方の端部を駆動極極９９に接続されたＡｕ（金）線１０１を備えている。駆動極極９９は他方のリード線９５ｂと一体に形成されている。

ＬＥＤランプ９４は、上記各部の構成の内、二本のリード線９５（９５ａ、９５ｂ）を除く部分がエポキシ樹脂１０２に埋め込まれて全体として砲弾型のＬＥＤランプを構成している。

一般に砲弾型のＬＥＤランプ９４は、広い照射角度をもつＬＥＤランプであり、ＬＥＤ素子９８の発光による照射光は、エポキシ樹脂１０２の放射面１０３から、広がり幅１０４（１０４ａ、１０４ｂ）の鈍角を成す照射角度の範囲で照射される。このような砲弾型のＬＥＤランプ９４の光の利用効率は３０〜９４％とされている。

これに対して、高輝度反射型ＬＥＤランプ８３は、ＬＥＤ素子８７から放射された殆ど全ての光を箱体８４の底面にある反射鏡８９で反射させ、平行な軸状に制御された光として外部へ照射する。これにより、９０％以上の光利用効率を得ることができる。ここに本例の消色用光源として高輝度反射型ＬＥＤランプ８３を採用した理由がある。

＜消色ユニットの消色光源＞
図６(a)は本例の消色ユニット３７の図１に示した光源ユニット４８の構成をより詳細に示す斜視図であり、同図(b)はその側断面図、同図(c)はその消色光の照射態様を示す図である。

図６(a),(b)に示すように光源ユニット４８は、図では断面がコの字形となる筐体１０５の前方開口部の上下に保持部１０６が形成されている。その保持部１０６に保持されて、図１に示したレンズ５１が筐体１０５の開口部全面を塞ぐにように配置されている。

レンズ５１は、リニアフレネルレンズからなり、リニアフレネルレンズのプリズム溝１０７は、光源ユニット４８の筐体１０５の長手方向に平行に形成されている。

なお、レンズ５１としてのリニアフレネルレンズは、本例ではアクリル樹脂タイプのものを使用しているが、これに限ることなく、ポリカーボネート等のほか、フレネルレンズに使用可能な素材であれば、どのようなものを用いてもよい。

図６(a),(b)において、筐体１０５の開口部を塞ぐレンズ５１に対向する内壁面には、光源基台１０８が筐体１０５の長手方向に沿って配設されている。光源基台１０８の上面には筐体１０５の長手方向に沿って、複数の図１に示した光源４９（図５(a),(b),(c)に示した高輝度反射型ＬＥＤランプ８３）が並設されている。

なお、筐体１０５は、光源ユニット４８を熱輻射ヒータ３７のそばで使用するため、高温になる光源ユニット４８外部の温度の影響で光源ユニット４８内部が高温化するのを避けるための断熱壁として配置されている。

また、光源基台１０８がヒートシンクを兼ねるのは、外部からの高輝度反射型ＬＥＤランプ８３への熱影響をより確実に避けるようにするためと、本例の光源が高輝度高発光出力型のＬＥＤであるため、自己発生熱を拡散するために用いられている。勿論、使用するＬＥＤが熱に比較的余裕があるＬＥＤの場合であればヒートシンクを用いる必要はない。

本例に用いられる高輝度反射型ＬＥＤランプ８３は、図５(d)に示した砲弾型のＬＥＤランプ９４と比較して、図５(c)に示したように、ほとんどの光を箱体底面の反射鏡８９に当ててその反射光を取り出すものであるため、光の取り出し効率が良いだけでなく良質な平行光が得られる。

図６(a)に示す矢印ｅは平行光の射出方向を示している。とはいっても、図６(c)に示すように、高輝度反射型ＬＥＤランプ８３から照射される平行光９３は、全て平行というわけでもなく、やや広がりのある光も含まれている。

しかし全ての照射光はレンズ５１（リニアフレネルレンズ）を通過したのちは集束した消色光１０９となって、消色ユニット３７の用紙搬送経路４５を搬送される用紙４１の消色性トナー像が形成されている紙面に対しほぼ３０°の傾きを持って斜めに照射される。

＜消色ユニットの全体構成をヒータユニットを主体にして示す図＞
図７(a)は、消色ユニット３７の構成を示す側断面図であり、同図(b)はその熱輻射ヒータの熱輻射解除時における回動軌跡を示す図、同図(c)はその回動結果を示す図である。なお、図７(a)には図１、図４又は図５と同一の構成部分には図１、図４又は図５と同一の番号を付与して示している。

また、図７(a),(b),(c)において、搬送機構については、図３及び図４に示した用紙両側端搬送装置７８の図示を省略している。また、図４の平面図のうち用紙搬送コロ対４６（４６ａ、４６ｂ）及びヒータ接触防止ワイヤ７９（７９ａ、７９ｂ）のみを示している。

また、図７(a),(b),(c)に示す消色ユニット３７のヒータユニット４７及び光源ユニット４８の構成は、用紙搬送経路４５に対し、上下に面対称に配置されているので、ここでは用紙搬送経路４５に対し上方に配設されているヒータユニット４７と光源ユニット４８ユニットについて説明する。

なお、光源ユニット４８については、詳細は既に図６(a),(b),(c)で説明した通りであるので図７(a),(b),(c)には簡略に図示し、構成上の説明は省略する。ここでは、ヒータユニット４７について説明する。

ヒータユニット４７は、熱輻射ヒータ（本例ではセラミックヒータを使用）１１０と、ヒータカバー１１１と、これら熱輻射ヒータ１１０とヒータカバー１１１から成るヒータ部を支持する筒状のヒータ部支持軸１１２とを備えている。

更に、ヒータユニット４７は、断熱カバー１１３と、この断熱カバー１１３の用紙搬送方向に直角な方向に形成された開口部に保持された耐熱ガラス板１１４を備えている。

熱輻射ヒータ１１０は、用紙搬送経路４５に近接し、その搬送経路４５に対し一端（図の左方）をより近く他端（図の右方）をより遠く用紙搬送方向に対し斜めの状態で配置され、用紙搬送経路４５を上流から下流に搬送される用紙の消色性トナー像の印字面を加熱する。

ヒータカバー１１１は、熱輻射ヒータ１１０から四方に放射される熱輻射のうち、用紙搬送経路４５方向を向く熱輻射面１１５以外の方向に放射される熱輻射を遮断し且つ反射して、熱輻射ヒータ１１０からの熱輻射を無駄なく熱輻射面１１５方向に集約する。

断熱カバー１１３は、図７(a),(b),(c)では断面図のため定かに示されていないが、熱輻射ヒータ１１０の側面から用紙搬送経路４５までの側面間隙にかけて、消色部である熱輻射空間１１６の全周を覆って空気の対流による外気の影響を遮断し、消色部の熱を外部に逃がさないようにしている。

更に、断熱カバー１１３は、光源ユニット４８からの消色光１０９の照射光路に耐熱ガラス板１１４を保持する保持部材の働きを兼ねている。

耐熱ガラス板１１４は、素材としては例えば石英ガラスが好ましい。石英ガラスは光源４９を構成する高輝度反射型ＬＥＤランプ８３の本例の発光波長である８５０ｎｍの波長を含む近赤外線の透過率は９５％である。

つまり、石英ガラスは近赤外線の透過率を５％の損失に抑えることが出来る好適な素材ということができる。また、石英ガラスの耐熱温度は１２００℃である。消色装置では如何なる部分でもこのような高温は発生しないので、熱的には十分な耐性がある。

このように、ヒータカバー１１１と断熱カバー１１３と耐熱ガラス板１１４とで取り囲まれた熱輻射ヒータ１１０の熱輻射空間１１６は外部との対流を遮断され、熱損失の少ない熱効率の良い消色部を形成している。

ヒータカバー１１１を固定支持するヒータ部支持軸１１２は、熱輻射ヒータ１１０を中央よりも他端（搬送経路４５に対しより遠く配置された端部すなわち図の左方端）寄りの位置でヒータカバー１１１を介し熱輻射ヒータ１１０を支持するように配置されている。

ところで、用紙搬送経路４５において用紙４１が熱輻射ヒータ１１０による加熱中に、消色処理の続行が不可能となる不具合（又は障害）が発生する場合がある。この不具合とは、例えば用紙ジャム、停電、予期せぬ電源切断スイッチの作動などである。

そのような不具合や障害が発生して、消色動作中の加熱部（熱輻射空間１１６）に用紙４１が停止したままの状態で一定時間放置された場合、用紙４１が変色し、更には発煙に至る危険性があることは前述した。

上記のような不具合が発生すると、本例では、図２に示したセンサ部６９から上記のような不具合が発生したことをＣＰＵ６２に通知される。

この通知によりＣＰＵ６２は、詳しくは後述するように、支持軸回動部７３を介してヒータ部支持軸１１２を回転制御し、熱輻射ヒータ１１０の熱輻射面１１５を少なくとも用紙搬送経路４５の面とは異なる方向に向くように熱輻射ヒータ１１０を回動させる。

すなわち、支持軸回動部７３は、図７(b)に示すように、熱輻射ヒータ１１０とヒータカバー１１１から成るヒータ部を、矢印ｆで示す時計回り方向に回動させるようにヒータ部支持軸１１２を回動駆動する。

このとき、ヒータ部支持軸１１２が熱輻射ヒータ１１０（以下、熱輻射面１１５と同じ意味で用いる）の中央よりも他端１１５−２側を支持していることにより、熱輻射ヒータ１１０の一端１１５−１は用紙搬送経路４５とは反対側の空間を回動軌跡１１７を大きく描いて回動する。

一方、熱輻射ヒータ１１０の他端１１５−２は、回動軌跡１１８の円弧がやや小さく、用紙搬送経路４５に接触しないように且つ用紙搬送経路４５に沿って円弧を描くように回動する。この結果、図７(c)に示すように、熱輻射ヒータ１１０は、その熱輻射面１１５が用紙搬送経路４５に対し反対側を向くように回動する。

このように、消色部すなわち熱輻射空間１１６において、用紙ジャム、停電、予期せぬ電源切断スイッチの作動などの不具合が発生したときは、熱源であるヒータユニット４７から熱輻射空間１１６に対する熱輻射が瞬時に解除される。

これにより、用紙ジャム、停電、予期せぬ電源切断スイッチの作動などの不具合が発生しても、熱輻射継続による用紙の変色や発煙を回避することができる。

また、特に用紙ジャムの場合は、熱輻射ヒータの電源を落とさずに、消色部への熱輻射を解除することができるため、用紙ジャムの解除後は、直ぐに消色部を適温に戻して、消色動作を行うことができるという効果がある。

図８(a)は、実施例１の消色ユニット３７の平面図であり、図８(b)はその図１に示した紙面奥行き方向の手前側から見た側面図、図８(c)は紙面奥行き方向の向こう側から見た側面図である。

なお、図８(a),(b),(c)には、図１、図４ないし図７に示した構成と同一の構成部分には図１、図４ないし図７と同一の番号を付与して示している。また、図８(b)は図７(a)と同一である。

図８(a)に示すように、光源ユニット４８の光源４９は高輝度反射型ＬＥＤランプ８３から成る。この高輝度反射型ＬＥＤランプ８３は、印加電力９００ｍＡのものを用い用紙搬送経路４５に沿って搬送される用紙の搬送方向に直角な方向に１０個並べて配置される。

また、高輝度反射型ＬＥＤランプ８３の消色光の照射方向に配置されるリニアフレネルレンズ５１には、焦点距離２５ｍｍのものが用いられる。また、同図(a)に示すように、筒状のヒータ部支持軸１１２の内部には、熱輻射ヒータ１１０への電源供給用配線１１９および不図示の熱電対等への配線が挿通されている。

図８(c)は、図７(b),(c)に示したヒータ部支持軸１１２を介して熱輻射ヒータ１１０及びヒータカバー１１１を回動駆動する詳細な回動機構を示している。図８(a),(c)に示すように、消色ユニット３７の一方の側端部には、モータ１２１とギヤードモータ１２２が配設されている。

モータ１２１の回転軸にはギヤ１２３が固設されている。このギヤ１２３は、上流側の用紙搬送コロ対４６ａの回転軸の一方の先端に固設されたギア１２４に噛合している。上流側の用紙搬送コロ対４６ａの回転軸には、上記のギア１２４に隣接しギア１２４と共に回転するプーリ１２５が固設されている。

このプーリ１２５と、下流側の用紙搬送コロ対４６ｂの回転軸に固設されたプーリ１２６との間にタイミングベルト１２７が掛け渡されている。これにより、モータ１２１が回転すると、ギア１２３及び１２４を介して上流側の用紙搬送コロ対４６ａの上のコロが回転し、下のコロが従動する。

また、これと共に、上流側の用紙搬送コロ対４６ａのプーリ１２５、タイミングベルト１２７、プーリ１２６を介して下流側の用紙搬送コロ対４６ｂの上のコロが従動して回転する。この回転に従動して下のコロが回転する。これにより図３に示したように用紙４１が用紙搬送経路４５に沿って搬送される。

また、ギヤードモータ１２２のギア系の最終段には大径ギア１２８が配設されている。大径ギア１２８は用紙搬送経路４５に対し上方に配設されているヒータユニット４７のヒータ部支持軸１１２に外嵌し固定されているギア１２９に噛合している。

ギア１２９には上アイドルギア１３１が噛合し、上アイドルギア１３１には下アイドルギア１３２が噛合し、この下アイドルギア１３２には、用紙搬送経路４５に対し下方に配設されているヒータユニット４７のヒータ部支持軸１１２に外嵌し固定されているギア１３３に噛合している。

これにより、ギヤードモータ１２２が正方向に回転することにより、大径ギア１２８が図８(c)に矢印で示すように時計回り方向に回転すると、退避位置に在ったヒータカバー１１１が（図８(b)に示す熱輻射ヒータ１１０も含めて、以下同様）反時計回り方向に回動して消色動作位置に設定される。

また、これと同時に、ギア１２９、上アイドルギア１３１、下アイドルギア１３２を介して、ギア１３３が駆動され、これに伴い用紙搬送経路４５に対し下方に配設されているヒータユニット４７の退避位置に在ったヒータカバー１１１が時計回り方向に回動して消色動作位置に設定される。

そして、用紙搬送経路４５において、用紙ジャム、停電、又は予期せぬ電源切断スイッチの作動などの不具合が発生したときは、ＣＰＵ６２により、ＰＲ−ＣＯＮＴ６４、プリンタ印字部６５、及び支持軸回動部７３を介してギヤードモータ１２２が逆方向に回転するよう回転制御される。

これにより、図８(c)に示す各部が図８(c)の矢印とは反対方向に回転し、上下のヒータユニット４７のヒータカバー１１１が、図７(a)に示した消色動作位置から図７(c)に示した退避位置に回動する。

ギヤードモータ１２２のギア系の最終段の大径ギア１２８はその名の通り大径であり、他のギヤ系のギアはいずれも径が大径ギア１２８の１／２程度の小径である。これにより、上記の回動は急速に行われて急速に完了する。

すなわち、用紙搬送経路４５において、用紙ジャム、停電、又は予期せぬ電源切断スイッチの作動などの不具合が発生したときは、ヒータユニット４７から用紙搬送経路４５を含む熱輻射空間１１６（図７(a),(c)参照）に対する熱輻射が瞬時に解除される。

本発明は、消色動作中のジャムや停電等の障害発生時に熱源からの熱輻射を瞬時に解除して熱輻射継続による用紙の変色や発煙を回避する熱源解除機構付き消色装置に利用することができる。

１ 画像形成装置（プリンタ）
２ 画像形成部
３ 中間転写ベルトユニット
４ 給紙部
５ 両面印刷用搬送ユニット
６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ） 画像形成ユニット
７（７ｍ、７ｃ、７ｙ、７ｋ） 感光体ドラム
８ クリーナ
９ 帯電ローラ
１０ トナー補給機構
１１ 光書込ヘッド
１２ 現像器
１３ 現像ローラ
１４ 中間転写ベルト
１５ 駆動ローラ
１６ 従動ローラ
１８ 一次転写ローラ
２１ 給紙カセット
２２ 用紙取出ローラ
２３ 給送ローラ
２４ 捌きローラ
２５ 待機搬送ローラ対
２６ 二次転写ローラ
２７ ベルト式定着装置
２８ 搬出ローラ対
２９ 排紙トレー
３１ 排紙ローラ対
３２ａ 開始返送路
３２ｂ 中間返送路
３２ｃ 終端返送路
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ 返送ローラ対
３５ 熱源解除機構付き消色装置
３６ 給紙部
３７ 消色ユニット
３８ 消色済み用紙給紙部
３９ 給紙カセット
４１ 用紙
４２ 用紙取出ローラ
４３ 給送ローラ
４４ 捌きローラ
４５ 用紙搬送経路
４６（４６ａ、４６ｂ） 用紙搬送コロ対
４７ ヒータユニット
４８ 光源ユニット
４９ 光源（高輝度反射型ＬＥＤランプ）
５１ レンズ（リニアフレネルレンズ）
５２ 排出ローラ対
５３ 消色済み用紙収容カセット
５４ 消色済み用紙
５５ 用紙取出ローラ
５６ 給送ローラ
５７ 捌きローラ
５８、５９ 搬送ローラ対
６１ 用紙取り込み口
６２ ＣＰＵ（central processing unit)
６３ インターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）
６４ プリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）
６５ プリンタ印字部
６６ ＲＯＭ（read only memory）
６７ ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）
６８ 操作パネル
６９ センサ部
７１ フレームメモリ
７２ ベルト駆動部
７３ 支持軸回動部
７４ 駆動ローラ
７５ 従動ローラ
７６ 押さえローラ
７７ 細ベルト
７８ 用紙両側端搬送装置
７９（７９ａ、７９ｂ） ヒータ接触防止ワイヤ
８１（８１ａ、８１ｂ） ワイヤ保持部
８２ ヒータ接触防止機構
８３ 高輝度反射型ＬＥＤランプ
８４ 箱体
８５ 駆動電極端子
８６ 接地電極端子
８７ ＬＥＤ素子
８８ Ａｕ細線
８９ 反射鏡
９１ ランプ保持部
９２ ネジ孔
９３ 平行光
９４ 砲弾型ＬＥＤランプ
９５（９５ａ、９５ｂ） リード線
９６ 接地電極
９７ 電導性接剤着
９８ ＬＥＤ素子
９９ 駆動極極
１０１ Ａｕ（金）線
１０２ エポキシ樹脂
１０３ 放射面
１０４（１０４ａ、１０４ｂ） 照射光広がり幅
１０５ 筐体
１０６ 保持部
１０７ プリズム溝
１０８ 光源基台
１０９ 消色光
１１０ 熱輻射ヒータ（セラミックヒータ）
１１１ ヒータカバー
１１２ ヒータ部支持軸
１１３ 断熱カバー
１１４ 耐熱ガラス板
１１５ 熱輻射面
１１５−１ 一端
１１５−２ 他端
１１６ 熱輻射空間
１１７、１１８ 回動軌跡
１１９ 電源供給用配線
１２１ モータ
１２２ ギヤードモータ
１２３、１２４ ギヤ
１２５、１２６ プーリ
１２７ タイミングベルト
１２８ 大径ギア
１２９ ギア
１３１ 上アイドルギア
１３２ 下アイドルギア
１３３ ギア

Claims (3)

1. 用紙の搬送経路に近接し該搬送経路に対し一端をより近く他端をより遠く用紙搬送方向に対し斜めに配置されて前記用紙の消色性トナー像の印字面を加熱する熱輻射ヒータと、
   該熱輻射ヒータの前記他端に近接し且つ前記搬送経路に近接して配置され前記熱輻射ヒータにより加熱中の前記用紙の前記消色性トナー像の前記印字面に前記熱輻射ヒータの前記他端側から斜めに消色光を照射する消色光源と、
   前記熱輻射ヒータを支持する支持軸と、
   前記搬送経路において前記用紙が前記熱輻射ヒータによる加熱中に消色処理の続行が不可能となる不具合が発生したとき前記支持軸を回転制御して前記熱輻射ヒータの熱輻射面を少なくとも前記搬送経路の面とは異なる方向に向くように前記熱輻射ヒータを回動させる支持軸回動部と、
   を有することを特徴とする熱源解除機構付き消色装置。
2. 前記不具合は、用紙ジャム、停電、電源切断スイッチの作動などを含む不具合である、ことを特徴とする請求項１記載の熱源解除機構付き消色装置。
3. 前記支持軸は、前記熱輻射ヒータを中央よりも前記他端寄りの位置で前記熱輻射ヒータを支持し、前記支持軸回動部は、前記不具合が発生したとき前記熱輻射ヒータの前記他端の回動軌跡が前記搬送経路に沿って円弧を描くように且つ前記熱輻射面が前記搬送経路に対し反対側を向くように前記支持軸を回動させる、ことを特徴とする請求項１記載の熱源解除機構付き消色装置。