JP6821448B2

JP6821448B2 - シート検知機構及びこれを搭載する画像形成装置

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Publication number: JP6821448B2
Application number: JP2017008885A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　隆史; 隆史鈴木; 靖彦大熊; 勇介城田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2021-01-27
Anticipated expiration: 2037-01-20
Also published as: JP2018076174A

Description

本発明は、電子写真記録技術を使用したプリンタや複写機等の画像形成装置、に搭載されているようなシート検知機構、及びこれを搭載する画像形成装置に関するものである。

電子写真記録技術を使用した画像形成装置は、移動するシートを検知するシート検知機構や、シートに画像を加熱定着する定着部を搭載している。しかしながら、シート検知機構が定着部の近傍にある場合、加熱定着によりシートから発生する水蒸気でシート検知機構が結露したり、定着部の輻射熱によりシート検知機構が熱で損傷する可能性がある。

特許文献１には、シートを検知するセンサに空気を吹き付けてセンサを冷却する構成が開示されている。

特開２００７−３３５２０号

ところで、シートに光を当ててシートを検知するシート検知機構の種類として、シート搬送路を境にして対向して設けられている二つのガイド部の両方にセンサユニットの一部を設ける構成がある。例えば、一方のガイド部に発光部を配置し、他方のガイド部に光を受光して電気信号に変換する受光部を配置する構成である。そして、搬送されるシートが光を遮光することでシート有りを検知する。しかしながら、二つのガイド部の両方にセンサユニットの一部が設けられている構成において、センサユニットに空気を吹き付けて冷却しようとすると、風路が少なくとも２つ必要となり装置が大型化してしまう。

そこで本発明は、センサユニットへの送風構成を小型化したシート検知機構及びこれを搭載する画像形成装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するための本発明は、第１ガイド部と、シートが移動する空間を境にして前記第１ガイド部と対向する第２ガイド部と、を有し、シートを案内するガイドユニットと、前記ガイドユニットの内部に設けられており、前記ガイドユニットに沿って移動するシートを検知するセンサユニットと、を有するシート検知機構において、前記センサユニットは、前記第１ガイド部の内部に設けられている第１光学素子部と、前記第２ガイド部の内部に設けられており前記第１光学素子部と協同してシートを光学的に検知するための第２光学素子部と、を有し、前記第１ガイド部には前記第１光学素子部と前記第２光学素子部を結ぶ光路の光が通過する第１開口部が設けられており、前記第２ガイド部には前記第１光学素子部と前記第２光学素子部を結ぶ光路の光が通過する第２開口部が設けられており、前記第１ガイド部には、前記第１光学素子部に風を送るダクトが設けられており、前記第１開口部から出る風は前記第２開口部を介して前記第２光学素子部に当ることを特徴とする。

本発明によれば、センサユニットへの送風構成を小型化したシート検知機構及びこれを搭載する画像形成装置を提供できる。

実施例１に係るシート検知機構の断面図画像形成装置の断面図実施例１の定着部の断面図実施例１の定着部の断面図ヒータ及び温度検知部の斜視図実施例１のシート検知機構の上面と断面図実施例１のシート検知機構の上面と断面図（シートを検知する前のタイミング）実施例１のシート検知機構の上面と断面図（シートを検知しているタイミング）実施例１のシート検知機構の斜視図実施例１のシート検知機構の通風路の断面図実施例２のシート検知機構の斜視図実施例２のシート検知機構の斜視図実施例２のシート検知機構の斜視図実施例２のシート検知機構の断面図（シートを検知する前のタイミング）実施例２のシート検知機構の断面図（シートを検知しているタイミング）実施例２のシート検知機構の送風構成の断面図実施例３のシート検知機構の断面図実施例３のシート検知機構の断面図実施例４のシート検知機構の断面図実施例４のシート検知機構の斜視図実施例４のシート検知機構の斜視図実施例４のシート検知機構及び変形例の斜視図実施例５の変形例のシート検知機構の斜視図及びメッシュ部材の斜視図実施例６の定着部の断面図実施例６の定着部の当接離間機構の斜視図実施例６の定着部の外観の斜視図実施例６の非接触式センサの斜視図実施例６のシート検知機構の断面図実施例６の接触式センサの斜視図実施例６の接触式センサのシート検知状態の斜視図実施例６のシート排出部を開いた状態の定着部の斜視図実施例６の構成を二次転写ガイドで用いた時の断面図

（実施例１）
図２を参照して画像形成装置の全体構成について説明する。図２は画像形成装置の断面図である。画像形成装置は、画像形成部、クリーニング部、シート給紙部、二次転写部、定着部、排紙部、等を有する。以下、それぞれについて図２を用いて説明する。

（画像形成部）
図２に示す画像形成装置の本体（プリンタ本体）１００は、本体１００に対して着脱自在なプロセスカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを備えている。これら４個のプロセスカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、互いに異なる色、即ち、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを収容している。プロセスカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、現像ユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、クリーナユニット５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによって構成されている。現像ユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、現像ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋと、トナー塗布ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ及びトナー容器を有している。一方、クリーナユニット５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、ドラムクリーナー８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋと、廃トナー容器とを有している。プロセスカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの下方にはスキャナユニット９が配置されており、画像信号に基づいて感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを光（本例ではレーザ光）で走査する。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋによって所定の電位に帯電された後、スキャナユニット９によって走査される。この走査により各感光ドラムの表面には静電潜像が形成される。これらの静電潜像は、現像ユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋでトナーが供給されることで現像される。

ベルトユニット１０は、駆動ローラ１３、テンションローラ１４に張架されている中間転写ベルト１２を有している。テンションローラ１４は中間転写ベルト１２に対して矢印Ｔ方向に張力を掛けている。各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは図２における時計周りに回転し、中間転写ベルト１２は反時計周りに回転する。また、中間転写ベルト１２の内面であって、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向する位置には一次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが配設されている。一次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋには、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスが印加される。この転写バイアスにより感光ドラム表面から中間転写ベルト１２へトナー像が転写され、中間転写ベルト１２上に４色のトナー像が重畳される。このトナー像は二次転写部１５まで搬送される。

（クリーニング部）
トナー像転写後に感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ表面に残ったトナーは、ドラムクリーナー８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋによって除去される。また、シートＳへの二次転写後に中間転写ベルト１２上に残ったトナーは、ベルトクリーナー２６によって除去され、不図示の廃トナー回収容器に回収される。

（シート給紙部）
シート給紙部は本体１００に装着されている給紙ローラ２４と、本体１００に対して着脱可能な給紙カセット２３で構成される。給紙ローラ２４は不図示の駆動ユニットの動力によって回転する。給紙ローラ２４によって、給紙カセット２３からシートＳを１枚ずつ分離し、レジストローラ対１７に搬送する。このレジストローラ対１７により最終的なシートＳの斜行補正を行う。また、レーザ光で感光ドラムを走査するタイミングと、シート搬送のタイミングを合わせるようになっている。

（二次転写部）
シート給紙部から給紙されたシートＳは、レジストローラ対１７により二次転写部１５に搬送される。二次転写部１５において、二次転写ローラ１６にバイアス電圧を印加することにより、中間転写ベルト１２上の４色のトナー像をシートＳに二次転写する。

（定着部）
トナー像転写後のシートＳは定着部１８に搬送される。シートＳ表面のトナー像は定着フィルム１９ａと加圧ローラ１９ｂの間に形成されている定着ニップ部ＮでシートＳに加熱定着される。

（シート検知機構）
シート検知機構２０は、定着部１８で挟持搬送されるシートＳを検知する。シート検知機構２０は定着ニップ部Ｎを通過してきたシートＳを検知し、この検知した情報を不図示の制御部に伝えている。制御部は、シート検知機構２０から受け取った検知情報に基づいて、シートＳの搬送制御や、シートＳのジャムの報知を行っている。シート検知機構は定着部の直後に設けられている。

（シート排出部）
シート検知機構２０を通過したシートＳは、ローラ対２７により搬送される。ローラ対２７を通過したシートＳは排紙ローラ対２１で搬送され、排紙トレイ２２上へ排出される。なお、本例で示すシートＳは、普通紙のように、光を透過させずにその表面で反射させる材質である。

（両面プリント用シート搬送機構）
図２に示すように、シート検知機構２０は、シート搬送方向において定着フィルム１９ａと加圧ローラ１９ｂの直後に設けられている。シート検知機構２０よりもシート搬送方向下流には、シートＳの搬送先を排紙ローラ対２１又は反転ローラ対４５に切換えるためのフラッパ４６が設けられている。両面プリントを実行する場合、フラッパ４６によって反転ローラ対４５に案内されたシートＳは、反転ローラ対４５の正回転によって装置外へ向かって搬送される。そして、シートＳの後端が反転ローラ対４５を通過する前に反転ローラ対４５が逆回転することによって、シートＳの後端だった端部が先端に切換って両面搬送ローラ対１６６に向って搬送される。その後、シートＳは両面搬送ローラ対１６６及び再給紙ローラ対４７によって二次転写部１５へ搬送され、二次転写部１５でシートＳの裏面に画像が形成される。

（定着部の詳細な説明）
図３に定着部（定着ユニット）１８の断面図を示す。１９ａは回転自在な定着部材としての定着フィルムである。５０は定着フィルム１９ａの内面に接触するヒータである。温度検知部５１はヒータ５０の裏面に当接しており、ヒータ５０の温度を検知する。不図示の制御部は温度検知部５１の検知温度に応じてヒータ５０へ供給する電力を制御している。５２は定着フィルム１９ａの回転軌道を規制するフィルムガイドである。ヒータ５０はフィルムガイド５２に保持されている。１９ｂは回転自在な加圧部材としての加圧ローラである。加圧ローラ１９ｂは定着フィルム１９ａを介してヒータ５０と共に定着ニップ部Ｎを形成する。加圧ローラ１９ｂは不図示のモータにより駆動されており、定着フィルム１９ａは加圧ローラ１９ｂの回転に従動して回転する。

シート搬送方向においてシート検知機構２０は定着ニップ部Ｎよりも下流に配置されている。且つ定着ニップ部よりも鉛直方向の上方に配置されている。なお、シート検知機構２０とローラ対２７はシート排出部７０としてユニット化されている。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、シート排出部７０は定着部１８に搭載されており、且つ定着部１８に対して軸５３を中心に回動可能に設けられている。図４（ａ）が通常プリント時の状態であり、ジャム処理等を行う場合は、ユーザが定着部１８をプリンタ本体から取り出し、更に図４（ｂ）の位置までシート排出部７０を回動させることにより、滞留したシートＳを除去可能である。

定着フィルム１９ａは３層構成であり、内面側から順に、基層、弾性層、表層を有している。本実施例の定着フィルム１９ａの外径は２４ｍｍである。基層の材質はポリイミドであり基層の厚みは７０μｍである。弾性層の材質はシリコーンゴムであり、弾性層の厚みは２００μｍである。表層の材質はＰＦＡ（パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）であり、表層の厚みは１５μｍである。加圧ローラ１９ｂは３層構成であり、中心から順に、芯金、弾性層、離型層を有する。本実施例の加圧ローラ１９ｂの外径は２５ｍｍである。芯金の材質はＳＵＳ（ステンレス鋼）である。弾性層の厚さは４ｍｍであり、材質はシリコーンゴムである。表層の材質はＰＦＡであり、厚みは３０μｍである。

ヒータ５０は定着フィルム１９ａをシートＳ上のトナーを定着させるのに必要な温度まで昇温させる役割を持つ。本実施例ではヒータ５０は、セラミックの基板に発熱抵抗体を印刷したセラミックヒータである。なお、加熱方式はこの方式に限定されるものではなく、熱ローラ方式やＩＨ加熱方式を用いても良い。

図５にヒータ５０の斜視図を示す。図５の＋Ｚ側の面がヒータ５０の裏面（定着フィルム１９ａと接触する面とは反対側の面）である。図５中の矢印Ｄ_Ｌ方向（Ｙ軸方向）を紙幅方向と定義する。ヒータには３つのサーミスタ（温度検知部）５１ａ、５１ｂ、５１ｃが接触している。温度検知部５１ａは、ヒータ５０の紙幅方向の中央に配置されている。本例のプリンタで使用可能な最大幅のシートＳが通過する領域をＤ_Ｙとする。温度検知部５１ｂ、５１ｃは紙幅方向（Ｙ軸方向）において領域Ｄ_Ｙよりも外側のヒータ５０裏面に配置されており、ヒータの非通紙領域の温度を検知する。定着処理中、定着フィルムの非通紙領域の温度は、この領域の熱がシートＳへ伝熱しにくいため、通紙領域の温度と比べて高くなる。定着フィルム１９ａの表面温度が高くなり過ぎると定着フィルム１９ａの表層が溶ける恐れがあるため、定着フィルム１９ａの表面温度が予め設定した閾値温度を超過しないようにプリンタを制御する必要がある。温度検知部５１ｂ、５１ｃが検知した温度の少なくともどちらか一方が、予め設定した閾値温度を超えた場合、連続プリント中の通紙間隔を延長し、温度検知部５１ｂ、５１ｃの検知温度が両方とも閾値温度を下回るまで定着フィルム１９ａを回転駆動させる。上述の制御により、定着フィルム１９ａの表面温度が予め設定した閾値温度を超過する事を防ぐ。

（シート検知機構の基本構成説明）
本例のシート検知機構２０の基本構成について説明する。本例のシート検知機構２０の上面図を図６（ａ）に、側面図を図６（ｂ）に示す。シート検知機構２０は、シートＳを案内するガイドユニット（３０、３１）と、ガイドユニット（３０、３１）に沿って移動するシートＳを検知するセンサユニット（２８、２９）を有する。

ガイドユニット（３０、３１）は、第１ガイド部３０と、シートが移動する空間を境にして第１ガイド部３０と対向する第２ガイド部３１と、を有する。第１ガイド部３０が片面プリント時のシートＳの非印字面に対向し、第１ガイド部３１が片面プリント時のシートＳの印字面に対向する。第１ガイド部３０は通紙部３０ａと底面部３０ｂを有する。第２ガイド部３１は通紙部３１ａと底面部３１ｂを有する。搬送されるシートＳは、第１ガイド部３０の通紙部３０ａと第２ガイド部３１の通紙部３１ａの間で形成されるシート搬送路（シートが移動する空間）を通って排紙される。

センサユニット（２８、２９）は、第１ガイド部３０の内部に設けられている第１光学素子部２８と、第２ガイド部３１の内部に設けられており第１光学素子部２８と協同してシートＳを光学的に検知するための第２光学素子部２９と、を有する。本例の装置は、第１光学素子部２８が発光部となっており、第２光学素子部２９が受光部となっている。発光部２８は電装基板に発光素子を取り付けたものである。受光部２９は電装基板に受光素子を取り付けたものである。受光部２９は光を受光すると電気信号に変換する機能を持っている。

発光部２８は第１ガイド部３０のセンサ固定部３０ｃに固定されている。受光部２９は第２ガイド部３１のセンサ固定部３１ｃに固定されている。第１ガイド部３０の通紙部３０ａには発光部２８と受光部２９を結ぶ光路の光が通過する第１開口部３０ｄが設けられている。第２ガイド部３１の通紙部３１ａには発光部２８と受光部２９を結ぶ光路の光が通過する第２開口部３１ｄが設けられている。

発光部２８は消費電力の少ない電界発光するＬＥＤ（発光ダイオード）を用いるのが好ましい。さらに、ＬＥＤを用いるなら砲弾型より表面実装型を採用することで、より省スペースに配置することができる。なお、前述した発光部２８と受光部２９の配置は逆でも良い。

（シート検知機構の動作説明）
本例のシート検知機構２０の動作について説明する。まず、図７（ａ）及び図７（ｂ）にシート検知機構２０がシートＳを検知していない状態を示す。図７（ａ）はＸ軸方向（図６（ａ）参照）においてセンサユニットがある位置におけるシート検知機構２０の断面図、図７（ｂ）はＹ軸方向（図６（ｂ）参照）においてセンサユニットがある位置におけるシート検知機構２０の断面図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、シートＳがセンサユニットの光路中に無い状態で、発光部２８の光は、第１開口部３０ｄ、シート搬送路、第２開口部３１ｄを通り受光部２９まで届き、受光部２９に電流が流れる。このように、受光部２９に電流が流れる状態が、シートＳを検知していない状態である。

次に、図８（ａ）及び図８（ｂ）にシート検知機構２０がシートＳを検知している状態を示す。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すようにシートＳがセンサユニットの光路中に有る状態では、発光部２８の光は、第１開口部３０ｄ、シートＳ表面まで進み、シートＳ表面で遮光される。このため、受光部２９には光が届かなくなり、電流が流れない。このように、受光部２９に電流が流れない状態が、シートＳを検知している状態である。

上述したように、シート検知機構２０は、シート搬送方向において定着フィルム１９ａと加圧ローラ１９ｂの直後に設けられている。そして、シート検知機構２０は、発光部２８から出射する光がシートＳによって遮光され受光部２９に光が届かない状態がシート有りの状態（シートを検知している状態）となる構成である。この構成であれば、シート検知機構２０の近傍での搬送ガイドによるシートＳへの摺動傷を無くし、より高速にシートＳを搬送しても正確にフラッパ４６を切り替えることができる。その理由を以下に説明する。

近年は、装置の高さを抑えることによって装置の小型化を図る傾向にある。高さが低い装置を設計する場合、定着部を抜けた後の搬送路の曲率を大きくせざるを得ないケースが多い。一方、両面印刷の生産性向上（高速印刷）も求められている。

曲率の大きな搬送路は画像に摺動傷を付ける要因になる。一方、高速印刷は、シートＳの端部をシート検知機構が検知することで動作するフラッパ４６の切り替えタイミングの作動の高精度化を要求する。

画像の損傷を防止するには、定着フィルム１９ａと加圧ローラ１９ｂからフラッパ４６までに設けられたシート搬送路の幅（シートＳの面に対して垂直な方向の間隔）を広くして、シートＳが搬送ガイドに積極的に当たらないようにする必要がある。しかしながら、シート搬送路の幅を広くすると、シート搬送路を通過するシートＳの姿勢が安定しない。特にシートＳのカールの程度によって姿勢は大きく左右される。このため、シートＳの端部を正確に検知することが難しい。

そこで、本実施例のようにシートＳが発光部２８の光を遮光することでシートＳを検知するシート検知機構２０にすれば、シートＳの端部を正確に検知することが可能となる。例えば、発光部２８の光をシートＳの表面で反射させてシートＳを検知するシート検知機構では、シートＳの姿勢によって検知精度が変わってしまう可能性があるが、本実施例のシート検知機構２０は、このような可能性を抑えられる。

（送風構成の説明）
次に、シート検知機構２０の送風構成について説明する。吸湿したシート（普通紙）Ｓが定着ニップ部Ｎを通過し加熱定着処理されると、シートＳから高温の水蒸気が発生する。シート検知機構２０は定着ニップ部Ｎに対して鉛直方向上方に配置されているので、発生した水蒸気は自然対流でシート検知機構２０に到達する。水蒸気がシート検知機構２０の開口部３０ｄ及び３１ｄから侵入し、発光部２８や受光部２９に到達するとこれらに結露が生じて誤動作する可能性がある。また、定着部１８からシート検知機構２０への伝熱により発光部２８や受光部２９が高温となった場合、これらが誤動作する可能性がある。そのため、発光部２８、受光部２９への結露や、これらの素子の昇温を防ぐ送風構成が必要となる。

図９（ａ）及び図９（ｂ）にシート検知機構２０の送風構成の斜視図を示す。図９（ａ）はシート検知機構２０を受光部２９側から発光部２８側を見た斜視図であり、図９（ｂ）はシート検知機構２０を発光部２８側から受光部２９側を見た斜視図である。また、図１０はシート検知機構２０の断面図である。

発光部２８を覆うように第１ガイド部３０には蓋部材３２が取り付けられており、第１ガイド部３０と蓋部材３２によってダクトを形成している。また、蓋部材３２の−Ｙ方向の端部にはダクト部材３３が取り付けられている。ダクト部材３３は中が中空になっており、そこから図１０に示すように第１ガイド部３０と蓋部材３２で形成されるダクトへ送風できるようになっている。

次に、図１にシート検知機構２０の送風構成の断面図を示す。まず、画像形成装置の本体１００から送風される風を取り入れるための案内部３３ａがある。案内部３３ａから第１ガイド部３０に向かって直角に通風路が曲がっている。このため、風を効率的に送風するのに曲がり角を曲線で繋いでいる。それから、第１ガイド部３０の中には風を案内する排気ガイド３０ｅが形成されている。この排気ガイド３０ｅで形成された通風路（ダクト）の中に発光部２８が配置されている。また、風を効率的に送風するために、排気ガイド３０ｅと発光部２８との段差は極力無いように設定されている。また、ダクト部材３３のように第１ガイド部３０から第１ガイド部３０の開口部３０ｄにかけて通風路が直角に曲がっているので、発光部２８から第１ガイド部３０の開口部３０ｄまでの排気ガイド３０ｅは曲線で繋がれている。このように、ダクトは第１ガイド部３０の通紙部３０ａと底面部３０ｂと排気ガイド３０ｅと蓋部材３２で形成される。

（空気の流れの説明）
本例のシート検知機構の送風構成における空気の流れについて図１を用いて説明する。まず、画像形成装置本体１００の中に配置されている不図示のファンから風が送風される。次に、送付された風はダクト部材３３の案内部３３ａに取り込まれる。案内部３３ａから直角に曲がり第１ガイド部３０の通紙部３０ａと底面部３０ｂと排気ガイド３０ｅと蓋部材３２で形成される通風路に風が送風される。そこから、発光部２８から第１ガイド部３０の開口部３０ｄに向かって通風路によって送風が直角に曲がる。曲がった風は第１ガイド部３０の開口部３０ｄからシート搬送路を跨いで第２ガイド部３１の開口部３１ｄに送風される。最後に、第２ガイド部３１の開口部３１ｄから入ってきた風が受光部２９に吹き付けられる。ダクトが設けられていない側の第２光学素子部（受光部２９）にも、開口部３０ｄ及び３１ｄを介して風が吹き付けられるので、第１及び第２光学素子部が結露するのを抑制できる。またこれらの光学素子部が高温になることも抑制できる。

このように、ダクトが二つのガイド部の一方にしか設けられていない場合でも、二つのガイド部に夫々設けられている光学素子部に送風できる。これにより、シート検知機構２０の結露や熱源によるセンサの誤動作を防止しつつ、画像形成装置を小型化することができる。なお、本実施例では発光部２８から受光部２９までの光路と通風路が同じ経路として構成されているが、光路と通風路が別の経路となっていても良い。また、発光部と受光部は互いに逆の配置になっていてもよい。

更に、本実施例の構成では光路長と通風路長がそれぞれ最短になっており、以下の効果が得られる。即ち、光路長は短いほど発光部の発光量を抑えることができるため、発光部の省電力化、長寿命化の効果がある。また、通風路長は短いほどファンの送風量を抑えることができるため、ファンの小型化、省電力化の効果がある。また、通風路長は短いほどシート搬送路に噴き出す風の量が減るため、定着ニップ部が風で局所的に冷やされることで発生する画像弊害を防止することができる。

（実施例２）
次に、実施例２について図１１〜図１６を用いて説明する。なお、実施例１と同一部品、ならびに同一機能を有する部品については同じ符号で示し、説明を省略する。本例のシート検知機構の第１光学素子部は、発光部と受光部を有し、第２光学素子部は、第１光学素子部の発光部からの光を受光部へ反射する反射部材を有するものである。

（シート検知機構の基本構成と動作の説明）
図１１（ａ）はシート検知機構３４を反射部材３６側から受光部２９側を見た斜視図を示し、図１１（ｂ）はシート検知機構３４を受光部２９側から反射部材３６側を見た斜視図を示す。発光部２８と受光部２９の性能には温度依存性がある。例えば発光部２８となるＬＥＤは寿命に対して温度依存性がある。また受光部２９となるフォトトランジスタは光を受光しなくても電流が流れる暗電流の電流量に温度依存性がある。このような観点から、発光部２８と受光部２９両者とも熱源の影響を受けにくい構成にすることが好ましい。しかし、定着ニップ部の近辺にシート検知機構３４を配置した場合、必然的にこれらの電気部品が熱源の近くに配置されてしまう。そこで本例では、これらの電気部品を少しでも熱源から遠ざけるようにしたものである。

なお、図１２（ａ）は、第１ガイド部３０に対して、発光部２８と受光部２９を搭載する基板ｓｂを取り付ける前の状態を示している。３０ｔは基板ｓｂを突き当てる突き当て部、３０ｆｕは基板ｓｂを保持するフック、３０ｓは基板を固定するためのスナップ部で、弾性変形できるようになっている。これらの部材は第１ガイド部３０に一体成型されている。図１２（ｂ）は第１ガイド部３０に対して、発光部２８と受光部２９を搭載する基板ｓｂを取り付けた状態を示している。なお、ｃｏは電気ケーブルを繋ぐためのコネクタであり基板ｓｂに設けられている。同様に、図１３（ａ）は、第２ガイド部３１に対して、反射部材（ミラー）３６を取り付ける前の状態を示している。３１ｔは反射部材３６を突き当てる突き当て部、３１ｆｕは反射部材３６を保持するフック、３１ｓは反射部材３６を固定するためのスナップ部で、弾性変形できるようになっている。これらの部材は第２ガイド部３１に一体成型されている。図１３（ｂ）は第２ガイド部３１に対して、反射部材３６を取り付けた状態を示している。

加圧ローラ１９ｂ上に配置されている第１ガイド部３０には発光部２８と受光部２９が配置されている。また、組立性を向上させるために発光部２８と受光部２９は一つの基板３５に搭載されている。定着フィルム１９ａ上に配置されている第２ガイド部３１には発光部２８の光を反射する反射部材３６が配置されている。

加圧ローラ１９ｂにはヒータのような熱源がないので、発光部２８と受光部２９のような電気部品は、内部に熱源を有する定着フィルム１９ａの上よりも加圧ローラ１９ｂの上に配置したほうが、熱的損傷を受けにくくなる。反射部材３６は電気部品ではないので、発光部２８や受光部２９よりも熱的損傷は受けにくい。

さらに、実施例１同様、シートＳによって発光部２８の光を遮光することでシートＳを検知する構成なので、実施例１で説明したようにシートＳの端部を正確に検知することもできる。また、本実施例では反射部材３６は光沢のある板金を用いている。反射部材３６として、アルミ蒸着を施したＰＥＴシートや、ガラス表面にアルミや銀を蒸着した鏡を用いても構わないが、受光部２９の出力の安定性を考慮すると板金が好ましい。特に、ステンレスが好ましく、ステンレスの中でもＳＵＳ４３０が好ましい。本実施例では、板金としてステンレス（ＳＵＳ４３０（厚さｔ＝０．４ｍｍ））を用いた。ステンレスの表面仕上げの規格は２Ｂである。板金、特にステンレス（ＳＵＳ４３０）が好ましい理由は以下の３つである。

一つ目の理由は、周囲の温度変化が激しくても安定した出力を得られることである。第２ガイド部３１に一体成型された反射部材３６の取り付け部が熱膨張により変形しても、反射部材３６そのものの剛性により反射部材の表面は変形しにくい。このため、発光部２８や受光部２９に対する反射部材の位置精度が安定し、受光部２９に照射される光量が安定し、結果的に受光部２９の出力が安定する。

二つ目の理由は、板金としてステンレスを用いた場合、高湿度環境でも表面の腐食に強いことである。定着部では、シートＳを加熱するので水蒸気が発生する。このため、高湿度の環境でも腐食しにくいステンレス類が良い。また、メッキを施した板金でも良いが組立や使用時に反射部材３６の表面に傷が付くことでそこから腐食しやすくなるためステンレスのように単体で腐食に強い材質が良い。また、ステンレスの中で代表的な種類としてクロムとニッケルを含むＳＵＳ３０４と、クロムを含むＳＵＳ４３０がある。ＳＵＳ３０４はＳＵＳ４３０より耐腐食性が高いものの画像形成装置では水蒸気のみが多く発生するのでＳＵＳ４３０でも構わない。

三つ目の理由は、ＳＵＳ４３０は、ＳＵＳ３０４と比較して安価に光沢性のある表面を得られることである。上述したようにＳＵＳ３０４にはニッケルが含まれるためＳＵＳ４３０よりも高価である。これに加えてＳＵＳ３０４は耐腐食性が高いために表面を仕上げる際の酸洗いではＳＵＳ４３０と比較して表面に凹凸ができてしまう。この凹凸によって光沢性が失われる。したがってＳＵＳ４３０の方が受光部２９へ反射する光量を多くすることができる。

次に、シートの検知動作について説明する。図１４にシートＳをシート検知機構３４が検知していない状態を示す。図１４はシート検知機構３４の上面図である。発光部２８と受光部２９の間には遮光リブ（遮光部）３７があり、発光部２８の光が直接受光部２９に届くのを防止している。また、遮光リブ３７は第１ガイド部３０の通紙部３０ａまで伸びており、開口部は２分割される。即ち、第１ガイド部３０に設けられた第１開口部は、発光部２８に対応する開口３０ｄと受光部２９に対応する開口３０ｆに分かれている。このような構成において、発光部２８の光は第１ガイド部３０の開口部３０ｄからシート搬送路を跨いで第２ガイド部３１の開口部３１ｄに入り、反射部材３６に届く。照射された光は反射部材３６の表面で反射され、第２ガイド部３１の開口部３１ｄからシート搬送路を跨いで第１ガイド部３０の開口部３０ｆに入り、受光部２９に届く。これによって、受光部２９に電流が流れてシートＳを検知していない状態となる。

図１５はシート検知機構３４がシートＳを検知している状態を示している。発光部２８の光は第１ガイド部３０の開口部３０ｄからシートＳの表面まで届く。シートＳの表面で光が遮光されるため受光部２９まで光が届かない。これによって、受光部２９に電流が流れずにシートＳを検知している状態となる。

ところで、シート検知機構は、発光部２８の光を反射部材３６の内部で２回反射させるような構成でも良い。このような反射部材３６の具体例は、コの字型のプリズムである。ただし、反射回数が多い分だけ光の反射角度のずれが大きくなり、シート検知機構の信頼性を損ねるおそれがある。よって、本実施例のように反射部材３６で光を１回反射させる構成のほうが好ましい。また、上述したように、２回反射する構成では、反射部材３６がコの字型のプリズムのように光の進行方向に対して厚みが必要になるが、１回反射では反射部材３６の形状を板状にすることができるため装置の小型化も可能となる。

（送風構成と空気の流れの説明）
本例のように反射部材を用いるシート検知機構は、反射部材３６が結露した場合、シート検知機構３４がシートＳの有無を誤検知する可能性が有る。反射部材３６が結露し表面に微小な水滴が多数付着した場合、発光部２８が発した光が反射部材３６表面で水滴により乱反射してしまい、受光部２９へ到達する光量が減少する。その場合、シート検知機構３４にシートＳが無い場合もシートＳが有ると誤検知する可能性がある。よって、本例では反射部材３６への結露を防ぐ送風構成も必要となる。

本実施例においても実施例１で説明したように、蓋部材３２とダクト部材３３は構成されているが、同じ内容のため説明を省略する。まず、図１６にシート検知機構３４の送風構成の断面図を示す。発光部２８と受光部２９を形成している基板３５は排気ガイド３０ｅよりも通風路の内側に配置されており、発光部２８と受光部２９の基板３５と排気ガイド３０ｅの間には隙間Ｇ２設けられている。この隙間Ｇ２は曲線的に形成された排気ガイド３０ｅから受光部２９を通り第１ガイド部３０の開口部３０ｆに繋がっている。また、第１ガイド部３０の通紙部３０ａと発光部２８の間にも隙間Ｇ１が設けられており、第１ガイド部３０の開口部３０ｄと繋がっている。

次に、空気の流れについて説明する。まず、画像形成装置の本体１００の中に配置されている不図示のファンから風が送風される。次に、送風された風はダクト部材３３の案内部３３ａに取り込まれる。案内部３３ａから直角に曲がり第１ガイド部３０の通紙部３０ａと底面部３０ｂと排気ガイド３０ｅと蓋部材３２で形成される通風路に風が送風される。ここで送風された風は隙間Ｇ１とＧ２の二方向に分岐される。

隙間Ｇ１が設けられた第１の通風経路を通る風は、第１ガイド部３０の通紙部３０ａと発光部２８の隙間Ｇ１を通過し、開口部３０ｄからシート搬送路を跨いで開口部３１ｄを通過し、反射部材３６に到達する。

隙間Ｇ２が設けられた第２の通風経路を通る風は、隙間Ｇ２を通過して受光部２９に到達する。更に受光部２９と排気ガイド３０ｅの隙間を通過し開口部３０ｆからシート搬送路を跨いで開口部３１ｄを通過し、反射部材３６に到達する。第１と第２の通風経路による送風で発光部２８と受光部２９を冷却し、シート検知機構３４の開口部３０ｄ、３０ｆ及び３１ｄから水蒸気が侵入する事を防ぐ。上述の送風構成により、発光部２８、受光部２９が高温となる事を防ぎ、発光部２８、受光部２９及び反射部材３６への結露を防止する。

以上のように、本実施例では、発光部２８と受光部２９の両者を定着フィルム１９ａから遠ざけて、且つ、ダクトが二つのガイド部の一方にしか配置されていないにも拘らず二つのガイド部に夫々設けられた光学素子部を冷却する構成を示した。これにより、発光部２８と受光部２９を熱的に保護すると共に、装置の大型化を抑えつつ発光部２８と受光部２９と反射部材３６に風を送風できる。

（実施例３）
次に、実施例３について図１７及び図１８を用いて説明する。なお、実施例１、２と同一部品、ならびに同一機能を有する部品については同じ符号で示し、説明を省略する。本例のシート検知機構の第１光学素子部は、受光部と、受光部と第２光学素子部との間に光路を形成するための反射部材と、を有するものである。また、第２光学素子部は第１光学素子部の受光部へ向かう光を出射する発光部を有するものである。

（シート検知機構の基本構成と動作の説明）
画像形成装置の排紙口のように外部からの光源の影響を受けやすい所にシート検知機構３８を配置すると、迷光によりシート検知機構３８が誤検知してしまう可能性がある。画像形成装置の本体のサイズが小さくなると、迷光が侵入する可能性も大きくなる。

そこで、本実施例では、図１７に示すように、受光部２９を迷光が届きにくい所に配置して、誤検知を防止する構成を提案する。第１ガイド部３０の排気ガイド３０ｅには受光部２９と反射部材３６が配置されている。受光部２９は第１ガイド部３０の開口部３０ｄから離れた位置に配置されているため、発光部２８以外の光は受光部２９に直接届く可能性は小さい。更に、発光部２８以外の光は反射部材３６からの正反射で受光部２９に届きにくい。第２ガイド部３１には発光部２８が配置されている。

次に、シート検知の動作について説明する。発光部２８からの光は第２ガイド部３１の開口部３１ｄからシート搬送路を跨いで第１ガイド部３０の開口部３０ｄに入り反射部材３６に届く。照射された光は反射部材３６の表面で反射して受光部２９に届く。これによって、受光部２９に電流が流れてシートＳを検知していない状態となる。また、シートＳをシート検知機構３８が検知している状態は第２の実施例と同様のため説明を省略する。

（送風構成と空気の流れの説明）
図１８にダクト内の空気の流れを示す。空気が最初に受光部２９に当り、次に反射部材３６に当り、開口部３０ｄ、３１ｄを通過して、最後に発光部２８に当る様子を示している。これにより、光学素子部の昇温を抑えている。

（実施例４）
次に、実施例４について図１９〜図２２を用いて説明する。なお、実施例１〜３と同一部品、ならびに同一機能を有する部品については同じ符号で示し、説明を省略する。図１９は、加圧ローラ軸方向（Ｙ軸方向）において、センサユニットがある位置における定着部１８の断面図である。図２０（ａ）は定着部１８の斜視図、図２０（ｂ）、図２１（ａ）、図２１（ｂ）、図２２（ａ）は図２０（ａ）から部品３２を取り外し、ダクト内部が見えるようにした図である。

（シート検知機構の基本構成と動作の説明）
本実施例の装置は、プリンタ本体への電力供給が瞬断された場合でも、シート検知機構２０の発光部２８及び受光部２９への結露を抑制できるものである。

複数枚の吸湿したシートＳに連続プリントする場合、シートＳが定着ニップ部Ｎを通過した際にシートＳから発生する高温の水蒸気が定着部１８の内部に滞留する。特に定着フィルム１９ａと加圧ローラ１９ｂとガイドユニット３０、３１で囲まれた空間に滞留する。プリント終了後もシート検知機構２０に対する送風は継続されるため、通常は定着部１８の内部に滞留する水蒸気がシート搬送路から開口部３０ｄ、３０ｆ及び３１ｄを介して逆流し、発光部２８や受光部２９、反射部材３６に到達する事は無い。しかしながら、プリント途中に停電や電源ケーブルが外れる等の要因でプリンタ本体への電力供給が瞬断した場合、シート検知機構２０へ送風する不図示のファンへの電力供給も瞬断する。その場合、定着部１８の内部に滞留した水蒸気の一部がシート搬送路からシート検知機構２０の開口部３０ｄ、３０ｆ及び３１ｄを介して侵入し、発光部２８や受光部２９、反射部材３６に到達して、これらに結露が生じる可能性がある。

そこで、本実施例では、プリント中に発生する水蒸気をプリント中は常に拡散させて、定着フィルム１９ａと加圧ローラ１９ｂとガイドユニット３０、３１で囲まれた空間に滞留しないようにしている。本例のシート検知機構２０の構成は、シート検知機構２０へ送風する通風路が途中で第１の通風路４１（４１ａ、４１ｂ）と第２の通風路４２に分岐している。第１の通風路４１はシート検知機構２０の発光部２８や反射部材３６に送風する（矢印４１ａのルート）。第２通風路４２は定着部１８の内部に送風し、定着部１８の内部に水蒸気が滞留しにくくする。そうする事で、プリンタ本体への電力供給が瞬断された場合でも、シート検知機構２０の開口部３０ｄ、３０ｆ及び３１ｄから侵入する水蒸気を減少させる事ができ、発光部２８や受光部２９、反射部材３６への結露を抑制する事が可能となる。なお、通風路４１ｂは、プリンタ内の定着器１８以外の機構に風を送るルートである。

（送風構成と空気の流れの説明）
図２０（ａ）において、ファンから送風された空気は、中空のダクト部材３３を通り、その後、蓋部材３２と第１ガイド部３０とで形成される第１の通風路４１と、中空のダクト部材４０で形成されている第２の通風路４２に分岐される。第１の通風路４１は、発光部２８と反射部材３６に送風するための通路である。第２の通風路４２はダクト部材４０の開口部４０ｄから定着部１８の内部に送風するための通路である。開口部４０ｄは加圧ローラ１９ｂの軸方向（Ｙ軸方向）における略中央部に対向する位置に設けられており、この開口部４０ｄを通過した空気は、定着フィルム１９ａと加圧ローラ１９ｂとガイドユニット３０、３１で囲まれた空間に向って送風される。この送風により、定着部１８の内部に水蒸気が滞留するのを抑制する。

また、図１９に示すように、第２の通風路４２から出た空気は、定着部１８の内部の加圧ローラ１９ｂに直接当たるように送風される。定着フィルム１９ａに直接当たるように送風した場合、定着フィルム１９ａの表面温度が低下し、シートＳ上トナー像の定着性の悪化が懸念される。定着フィルム１９ａへの送風に比べて加圧ローラ１９ｂに送風する方が、定着フィルム１９ａの表面温度の低下が抑制され定着性への影響が比較的小さい。よって、第２の通風路４２による定着部１８の内部への送風は、加圧ローラ１９ｂへ送風することが好ましい。

なお、第２の通風路による送風構成は上述の構成に限定される訳ではなく、他の送風構成でもよい。他の送風構成の一例を図２２（ｂ）に示す。ダクト部材４３の開口部４３ｄから出る風の向きが加圧ローラの軸方向と略平行になるように開口部４３ｄの向きを設定してもよい。

本実施例の構成のように、一つの風路からシート検知機構３９の光学素子部に送風する風路と定着部１８の内部に送風する風路に分岐させることで、画像形成装置を小型化する事が可能である。

（実施例５）
次に、実施例５について説明する。なお、実施例１〜４と同一部品、ならびに同一機能を有する部品については同じ符号で示し、説明を省略する。

（シート検知機構の基本構成と動作の説明）
搬送するシートＳが小サイズ紙である場合の生産性を向上させられる構成について説明する。ここで、小サイズ紙は、搬送方向に対して直交する幅方向において、プリンタで使用できる最も大きな幅のシートよりも幅が小さなシートのことである。

実施例４のように、第２の通風路により定着部の内部に送風した場合、定着フィルム１９ａ、加圧ローラ１９ｂ等の定着部材の温度が低下する。特に定着フィルム１９ａに直接風を当てた場合、表面温度の低下によりトナーの定着性の悪化が懸念される事は前述した通りである。ただし、加圧ローラ１９ｂに送風した場合も影響が全くないわけではない。加圧ローラ１９ｂへ送風した場合、加圧ローラ１９ｂの表面温度が低下し、加圧ローラに当接して回転する定着フィルム１９ａの表面温度も僅かではあるが低下する。この温度低下はヒータ５０の温度にも影響し、温度検知部５１ａで検知するヒータ温度を所定温度に維持しようとするとより大きな電力が必要となる。すなわち、第２の通風路からの風の影響でヒータ５０から定着フィルム１９ａに供給する熱量は増加する。

また、第２の通風路４２による定着部１８の内部への送風構成は、加圧ローラ１９ｂの長手方向（軸方向）の中央部付近に風が強く当たる構成である。よって、加圧ローラ１９ｂは長手方向で温度差が生じ、風が強く当たる長手方向の中央部付近は温度が低くなり、当たる風が弱い長手方向の端部付近は温度が高くなる。加圧ローラ１９ｂの温度が高くなる長手方向の端部付近は、大サイズ紙は通過するが小サイズ紙は通過しない非通紙領域に相当する。そのため、特に小サイズ紙を連続でプリントした場合（定着処理した場合）、加圧ローラ１９ｂの非通紙領域は熱が更に蓄積され温度が上昇する。それに伴い温度検知部５１ｂ及び５１ｃで検知する非通紙領域の温度も上昇する。

ところで、本実施例の装置は、実施例１で説明した制御と同じ制御、即ち、温度検知部５１ｂ及び５１ｃの検知温度が予め設定した閾値温度を超過した場合、閾値温度以下となるまで次のシートの搬送を待機させる動作を行っている（通紙間隔を延長している）。この延長期間中に、定着フィルム１９ａを回転駆動させることで温度ムラを均している。

上述したように、ヒータ５０から定着フィルム１９ａへ供給する熱量が増加した場合、温度検知部５１ｂ及び５１ｃが検知する温度の上昇量も大きくなり、上述した閾値温度に到達するまでの時間も短くなる。また、温度検知部５１ｂ及び５１ｃが検知した温度が閾値温度以下となるまで定着フィルム１９ａを回転駆動させる時間も長くなってしまうため、シートＳの生産性は低下してしまう。シートＳの幅が狭いほど、すなわち非通紙部が大きい程この影響が大きくなる。

一方、幅が狭いシートほど発生する水蒸気量は少なくなり、定着部１８の内部に滞留する水蒸気量も少なくなる。よって、小サイズ紙を通紙する場合、定着部１８の内部に水蒸気を滞留させないために必要な風量が小さくなるため、第２の通風路４２によって定着部１８内部に送風する風量も比較的少なくする事ができる。

そこで、本実施例ではシートＳの紙幅に応じて、第２の通風路４２（実施例４参照）を介して加圧ローラ１９ｂに送る風量を可変とする。シートＳの紙幅が小さい場合、シート検知機構３９の発光部２８及び受光部２９が結露しない範囲で、第２の通風路により加圧ローラ１９ｂに送風する風量を低減させる。加圧ローラ１９ｂへ送風する風量を低減させる事で、加圧ローラ１９ｂの長手方向の中央部付近における表面温度の低下を軽減でき、ヒータ５０から定着フィルム１９ａに供給する熱量の増加を抑制する。そして、温度検知部５１ｂ及び５１ｃが検知する非通紙領域の温度の上昇量を抑制できるため、シートＳの生産性低下を抑制できる。

（送風構成と空気の流れの説明）
本実施例におけるシート検知機構３９、蓋部材３２、ダクト部材３３、ダクト部材４０の構成は実施例４の構成と同一のため説明を省略する。本実施例ではダクト部材３３に送風するファンの回転数を可変とし、シートＳの紙幅に応じて第２の通風路４２を介して定着部１８の内部に供給する風量を変更する。

本実施例におけるシートＳの紙幅とダクト部材３３に送風する風量の関係を表１に示す。シートＳの紙幅ＷがＡ４以上（２１０ｍｍ≦Ｗ）の場合の風量を１００％とすると、シートＳの紙幅ＷがＡ４未満〜Ａ５以上（１４８ｍｍ≦Ｗ＜２１０ｍｍ）の場合は風量を７５％に、シートＳの紙幅ＷがＡ５未満（Ｗ＜１４８ｍｍ）の場合は風量を５０％とする。上述の構成により、シート検知機構３９の発光部２８と受光部２９への結露を抑制しつつ、小サイズ紙の生産性を向上させる事ができる。

なお、小サイズ紙を通紙する時に定着部の内部に送風する風量を、最大サイズ紙を通紙する時の風量よりも抑える構成であれば、本実施例以外の構成を用いても良い。本実施例以外の送風構成の一例を図２３（ａ）〜（ｃ）に示す。図２３（ａ）及び（ｂ）は、図２３（ｃ）に示すメッシュ部材４４を開口部４０ｄに退避可能に取り付けた送風構成である。図２３（ａ）はメッシュ部材４４が開口部４０ｄから退避した状態であり、図２３（ｂ）はメッシュ部材４４が開口部４０ｄに対向している状態である。小サイズ紙が通紙されたと検知した場合、図２３（ａ）から図２３（ｂ）の状態にメッシュ部材４４を移動させる。これにより、開口部４０ｄから定着部１８内部に送風する風量を低下させる事が可能となり、加圧ローラ１９ｂにおける長手方向の端部付近の温度上昇を抑制し、小サイズ紙の生産性を向上させる事ができる。

（実施例６）
次に、実施例６について説明する。なお、実施例１〜５と同一部品、ならびに同一機能を有する部品については同じ符号で示し、説明を省略する。

（定着部の説明）
図２４（ａ）に定着部の断面図を示す。定着部は、断面がコの字型のステー１０１を有する。ステー１０１はフィルムガイド５２の内側に配設してある。定着フィルム１９ａは、定着フィルム１９ａの長手方向両端部に対向するように配置されたフランジ１０２及び１０３により走行軌跡を規制されている。本実施例においてはフランジの端面および外周面で定着フィルムａの長手方向への移動、および定着フィルム１９ａ両端部の走行軌跡を規制している。５０はヒータ、１９ｂは加圧ローラである。ステー１０１と加圧ローラ１９ｂの間に圧力を掛けることにより定着ニップ部Ｎが形成されている。１５７はシートＳのカールを矯正するデカールローラである。

定着部１８のシート検知機構は２つ配置されている。第１のシート検知機構は、定着ニップ部Ｎとデカールローラ対１５７の間に配置されている、光学的にシートＳを検知する非接触式センサである。

本実施例の非接触式センサは、実施例２で説明したように、加圧ローラ１９ｂ上の第１ガイド部３０の内側に配置した発光部２８及び受光部２９と、定着フィルム１９ａ上の第２ガイド部３１の内側に配置した反射部材３６と、を有する。第１ガイド部３０は両面搬送時のガイドを兼ねる蓋部材３２と組み合わされてシート排出部７０としてユニット化されている。

第２のシート検知機構は、デカールローラ対１５７の下流に配置されている物理的にシートＳを検知する接触式センサである。接触式センサは、加圧ローラ１９ｂ上の第１ガイド部３０の内側に配置されたフォトインタラプタのようなセンサ部材１０４と、センサ部材１０４に作用するフラグ部材１０８を有する。フラグ部材１０８は、シートＳが当接する当接部１０５と、回転軸１０６と、センサ部材１０４の光を遮光するための遮光部１０７を有する。シートＳが当接部１０５に当たることで回転軸１０６を中心にフラグ部材１０８が回動して遮光部１０７がセンサ部材１０４の光軸を遮断する。これにより、シートが有ることを検知する。

これらのシート検知機構は以下のような役割がある。非接触式センサは、普通紙のように発光部２８の光を透過させにくいシートに印刷するケースで使用する。接触式センサはＯＨＴ（ｏｖｅｒｈｅａｄｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）のように光を透過させやすいシートに印刷するケースで使用する。これらのセンサは、シートの端部を検知することで、図２に示したフラッパ４６の姿勢を切り替えるためのトリガ信号を生成する役目、定着ニップ部Ｎでのジャムを検知する役目がある。

非接触式センサは接触式センサよりも定着ニップ部Ｎに近い位置に配置されている。その理由を説明する。非接触式センサで検知する普通紙等のシートに印刷する時の方が、ＯＨＴのようなシートに印刷する時よりも印刷速度が速い。このため、シートのジャムを検知してから定着ニップ部Ｎでシートの搬送を止めるまでにシートが進む距離は、普通紙等のシートのほうが長くなり、一刻も早く搬送を停止させる必要があるからである。定着ニップ部Ｎからの非接触センサまでの距離を極力短くすることで、ジャムが発生した時にシートＳの折れ曲がりの程度が軽減でき、ユーザによるジャム処理が容易になる。また、接触式センサをデカールローラ対１５７の下流に配置しているので、定着部１８を小型化できる。また、図２４（ａ）（ｂ）に示すようにシート排出部７０は軸５３を有している。図２４（ａ）が通常プリントの状態であり、ジャム処理を行う場合は、ユーザが定着部１８を画像形成装置本体１００から取り出す。更に、図２４（ｂ）の位置まで軸５３を中心にシート排出部７０を回動させることで、滞留したシートＳを除去可能である。

ここで定着ニップ部ＮをシートＳが通過している時にジャムが発生した場合、ジャムしたシートを除去し易くするため、定着ニップ部Ｎを形成している部材（加熱ユニットと加圧部材）を離間させるのが好ましい。本実施例の定着部１８には、加熱ユニットと加圧部材を当接及び離間させる機構を備えている。本実施例においてシート上の未定着トナー像と接触する加熱ユニットの加圧部材と接触する部分定着フィルム１９ａなので、直接駆動させるのが困難である。よって、加圧部材である加圧ローラ１９ｂを回転駆動することで定着フィルム１９ａを従動回転させる構成とし、加熱部材と加圧部材を当接及び離間させる場合は、定着フィルム１９ａを有する加熱ユニットのみを移動させる構成としている。

次に定着部１８の当接離間機構について説明する。図２５（ａ）（ｂ）に定着器１８の当接離間機構の斜視図を示す。加圧ローラ１９ｂの両端部は、側板１０９と中間板金１１０で構成されるフレームに取り付けられた軸受部１１１に回転可能に支持されている。加熱ユニットは加圧ローラ１９ｂとの当接離間方向に移動可能に定着側板１０９によって支持されている。加熱ユニットのフランジ１０２、１０３を加圧板１１２、１１３で加圧することにより定着ニップ部Ｎを形成する。加圧板１１２、１１３の一端部は側板１０９に取り付けられたサポートフレーム１１４、１１５に掛けてあり、フランジ１０２、１０３を加圧する加圧バネ１１６がサポートフレーム１１４、１１５と加圧板１１２、１１３との間に設けられている。当接離間機構に作用するカム１１７、１１８は、回転軸１１９の両端に固定されている。

回転軸１１９の片側には回転軸１１９に駆動を伝達するギア１２０が設けられている。また、加圧ローラ１９ｂを駆動するためのギア１２１、１２２が設けられており、画像形成装置本体１００に設けられた駆動源としての不図示のモータからの駆動力が、ギア１２０、１２１、１２２に伝達されるように構成されている。定着ニップ部Ｎを解除する必要が生じた時には、ギア１２０を介してカム１１７、１１８へ動力が伝達され、カム１１７、１１８が回動する。カム１１７、１１８の位相が変化すると加圧板１１２、１１３によるフランジ１０２、１０３を押し下げる力が変化する。これにより定着フィルム１９ａが加圧ローラ１９ｂに当接したり、両者が離間したりする。ジャムが発生した時は両者を離間させて定着ニップ部Ｎを解除する。定着ニップＮを解除した状態では、定着部１８でジャムしたシートＳを容易に取り除くことが出来る。

定着部１８は、定着器１８の交換およびユーザのジャム処理のため、画像形成装置本体１００から着脱可能になっている。図２６（ａ）、（ｂ）に示すように、定着部はカバー１２３、１２４、１２５、１２６で覆われている。定着部を画像形成装置本体１００から取り出す際には、ユーザがハンドル１２７を保持することで、安全かつ容易に取り出せるようになっている。１２８は画像形成装置本体１００から定着部へ電力を供給するためのドロアコネクタである。

（シート検知機構の構成と動作の説明）
本実施例のシート検知機構の構成と動作の説明をする。まず、はじめに非接触式センサの構成について説明する。図２７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に非接触式センサの斜視図を示す。発光部２８と受光部２９を実装している基板３５は２個所の位置決め穴と基板ホルダ１３１の位置決めボス１３２、１３３とで位置決めされて、それらはビス１３４で固定されている。そして基板ホルダ１３１はフック部１３５、１３６、１３７と位置決めボス１３８によって第１ガイド部３０に位置決め且つ固定されている。また、反射部材３６は反射部材ホルダ１３９の位置決め部１４０で反射部材ホルダ１３９に対して長手方向に位置決めされている。また、反射部材ホルダ１３９はフック部１４１、１４２、１４３と位置決めボス１４４によって中間板金１１０に位置決め且つ固定されている。なお反射部材３６は反射部材ホルダ１３９と中間板金１１０が固定されることで反射部材ホルダ１３９から脱落しないような構成になっている。

図２８に非接触式センサの光路に関する断面図を示す。第１ガイド部３０と基板ホルダ１３１と反射部材ホルダ１３９によって、発光部２８の光が通る光路と反射部材３６から反射した光が受光部２９に向かう光路が形成されている。第１ガイド部には開口部３０ｄ、３０ｆが設けられている。また、第２ガイド部３１には、発光部２８から反射部材３６へ向かう光路と反射部材３６から受光部２９へ向かう光路を形成するための開口部３１ｄが設けられている。また、第２ガイド部３１の平坦部１４５に沿ってシートＳが搬送されたとしても、シートＳ表面で反射される光は第１ガイド部３０の遮光リブ３７によって遮光される（破線の矢印で示す光路）。このためシートを搬送しているにも拘らずシート無しとして誤検知することはない。以上のような非接触式センサの動作は実施例２で説明済みのため詳細な説明は省略する。

次に接触式センサの構成について説明する。図２９（ａ）（ｂ）（ｃ）に接触式センサの斜視図を示す。フラグ部材１０８の当接部１０５の先端にはコロ１４６が取り付けられており、両面印刷時の１面目の画像への摺動傷を無くす効果がある。フラグ部材１０８の回転軸１０６が蓋部材３２に対して回転自在に保持されており、これによりフラグ部材１０８が蓋部材３２に保持されている。当接部１０５は、コイルバネ１４７によってホームポジションに向って付勢されている。

本実施例では、当接部１０５の回動範囲（回転角度）に対して遮光部１０７の回動範囲（回転角度）を小さくするため、回転軸１０６上で、当接部１０５と遮光部１０７は互いに異なる軸と一体化させている。具体的には、当接部１０５は回転軸１４８と一体化されており、遮光部１０７は回転軸１４９と一体化されている。当接部１０５の回転軸１４８にはコイルバネ１５０が取り付けられている。コイルバネ１５０は、遮光部１０７が回動方向において移動不可能となった時に、回動している当接部１０５をホームポジション方向に付勢している。当接部１０５の回転軸１４８の端部には突き当て部１５１が設けられており、検知部１０７の回転軸１４９の端部には突き当て部１５１が設けられている。突き当て部１５１と突き当て部１５２は互いに当接している。また、センサ部材１０４としてフォトインタラプタが用いられている。センサ部材１０４は第１ガイド部３０に取り付けられている。なお、図２９（ｃ）は、フラグ部材１０８がシートＳを検知していないホームポジションに位置している状態を示している。

次に、このような非接触式センサの動作について説明する。図３０にシートＳを検知してフラグ部材が回動している状態を示す。当接部１０５がシートＳによって回動させられることで、コイルバネ１４７で付勢されている遮光部１０７もセンサ部材１０４の光軸に向かって回動して、所定の角度で遮光部１０７が光軸を遮光する。さらに回動すると、遮光部１０７の先端に設けられている突起部１５３が第１ガイド部３０に設けられている突き当て部１５４に突き当たる。そして、この状態から当接部１０５がシートに押されて更に回動すると、コイルバネ１５０の力に抗して突き当て部１５１と突き当て部１５２の間に隙間が生じるように当接部１０５のみが回動する。シートＳが通過した後は、コイルバネ１４７、１５０が付勢する方向に当接部１０５と遮光部１０７が回転し、これらがホームポジションに戻る。

以上のように、当接部１０５の回転角度に対して遮光部１０７の回転角度を小さくしているので、遮光部１０７を配置するためのスペースを小さくすることが可能となる。

（シート排出部と定着部でのジャム処理の説明）
まず本実施例のシート排出部７０について説明する。図３１（ａ）、（ｂ）は、シート排出部７０を定着部１８に対して回動させた状態を示している。５３はシート排出部７０の回転軸を示している。なお、回転軸５３の中を、基板３５やセンサ部材１０４から出る束線が通るようになっており、束線は最終的にドロアコネクタ１２８と繋がっている。ドロアコネクタ１２８を介して画像形成装置本体１００から電力を供給されて、センサ類が動作する。また、シート排出部７０にはデカールローラ対１５７が設けられており、デカールローラ対１５７は軸受部１５８、１５９によって回転自在に支持されている。軸受部１５８は圧縮バネ１６０によってデカールローラ対１５７の端部に向って付勢されており、これによりデカールローラ対１５７のカール矯正力を生み出している。軸受１５８、１５９は側板１６１、１６２に取り付けられており、側板１６１、１６２は第１ガイド部３０に固定されている。デカールローラ対１５７を駆動させるために、ギア１６３、１６４、１６５を使ってギア１２１から動力を伝達している。シート排出部７０を回動させた状態ではデカールローラ対１５７まで動力は伝わらずに、シート排出部７０が定着部１８に対して閉じた状態になることでギア１６３とギア１６４が噛み合うようになっている。

次に定着部１８でのジャム処理について説明する。図３１（ａ）、（ｂ）に示すように、ジャム処理を行う場合、ユーザがシート排出部７０を回動させて第１ガイド部３０と第２ガイド部３１の間の空間を広げる。これにより、定着ニップ部ＮでシートＳがジャムして蛇腹状になっても容易にジャム処理を行える。しかしながら、ジャムしたシートＳを定着部１８から除去する際に、未定着トナーや紙片や紙粉がシートＳから落下することは十分にあり得る。このため、未定着トナーや紙片や紙粉がシートＳから落下した際でも、これらが非接触式センサの発光部２８や受光部２９に付着する事態を防止する必要がある。これらが発光部２８や受光部２９に付着すると、センサが誤検知する可能性がある。そこで本実施例では、図３１（ｂ）に示すように、シート排出部７０を定着部１８に対して開いた時に、発光部２８と受光部２９の光路が回転軸５３に対して垂直な方向ＳＴに対して傾斜するように構成されている。図２８を用いて説明すると、シートＳの表面に対して光路が垂直になっていない。このような構成であるので、未定着トナーや紙片や紙粉がシートＳから落下しても、これらは第１ガイド部３０または基板ホルダ１３１に付着だけであり、発光部２８や受光部２９に付着するのを抑えることができる。

なお、本実施例では非接触式センサに反射部材３６を用いているが、シートＳの表面で光を反射させてシートＳを検知したり、シート搬送路を挟んで発光部２８と受光部２９を配置してシートＳを検知する構成でも、シート搬送ガイドがシート搬送路の空間が広がる方向に移動した状態で、回転軸に対して垂直な方向に対して傾斜するように光路が構成されていれば同様の効果が得られる。

また、本実施例では定着部１８に非接触式センサを設けた構成であったが、定着部以外の箇所に設けた非接触式センサにも適用できる。例えば、図２に示すように、二次転写ローラ１６を有する二次転写ガイド５４は、レジストローラ対１７と二次転写部１５までに搬送されるシートＳの有無を検知する非接触式センサ４８を内部に配置している。この非接触式センサ４８は、シートＳの表面に発光部２８の光を反射させてシートを検知する構成とする。そして、このような非接触式センサ４８周辺でジャムが発生した場合のジャム処理形態を図３２を用いて説明する。図３２は、ジャム処理を行うときの二次転写ガイド５４の状態を示す。まず、右ドアカバー５５を開き、二次転写ガイド５４を露出させる。二次転写ガイド５４は回転軸４９を有しており、回転軸４９を中心に二次転写ガイド５４を回動させる。このようにすることで、二次転写ガイド５４で発生したジャムを容易に除去することができる。さらに、非接触式センサ４８の発光部と受光部２９の光路が回転軸４９に対して垂直な方向に対して傾斜するように構成されている。これにより、二次転写ガイド５４に配置される非接触式センサ４８の発光部と受光部に未定着トナーや紙片や紙粉が付着することを防止することができる。

１８定着部
２８発光部
２９受光部
３０シート搬送ガイド
３０ｄ開口部
３０ｆ開口部
３１シート搬送ガイド
３１ｄ開口部

Claims

第１ガイド部と、シートが移動する空間を境にして前記第１ガイド部と対向する第２ガイド部と、を有し、シートを案内するガイドユニットと、
前記ガイドユニットの内部に設けられており、前記ガイドユニットに沿って移動するシートを検知するセンサユニットと、
を有するシート検知機構において、
前記センサユニットは、前記第１ガイド部の内部に設けられている第１光学素子部と、前記第２ガイド部の内部に設けられており前記第１光学素子部と協同してシートを光学的に検知するための第２光学素子部と、を有し、
前記第１ガイド部には前記第１光学素子部と前記第２光学素子部を結ぶ光路の光が通過する第１開口部が設けられており、前記第２ガイド部には前記第１光学素子部と前記第２光学素子部を結ぶ光路の光が通過する第２開口部が設けられており、
前記第１ガイド部には、前記第１光学素子部に風を送るダクトが設けられており、
前記第１開口部から出る風は前記第２開口部を介して前記第２光学素子部に当ることを特徴とするシート検知機構。
前記第１光学素子部は、発光部又は受光部を有し、
前記第２光学素子部は前記第１光学素子部の前記発光部からの光を受光する受光部又は前記第１光学素子部の前記受光部へ向かう光を出射する発光部を有することを特徴とする請求項１に記載のシート検知機構。
前記第１光学素子部は、発光部と受光部を有し、
前記第２光学素子部は前記第１光学素子部の前記発光部からの光を前記受光部へ反射する反射部材を有することを特徴とする請求項１に記載のシート検知機構。
前記発光部と前記受光部の間には遮光部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のシート検知機構。
前記第１ガイド部に設けられた前記第１開口部は、前記発光部に対応する開口と前記受光部に対応する開口に分かれていることを特徴とする請求項３又は４に記載のシート検知機構。
前記第１光学素子部は、受光部と、前記受光部と前記第２光学素子部との間に光路を形成するための反射部材と、を有し、
前記第２光学素子部は前記第１光学素子部の前記受光部へ向かう光を出射する発光部を有することを特徴とする請求項１に記載のシート検知機構。
シートに画像を形成する画像形成部と、
シートを検知する請求項１〜６いずれか一項に記載のシート検知機構と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
前記装置は更に、前記シートに形成された画像をシートに加熱定着する定着部を有し、前記シート検知機構は前記定着部の直後に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。