JPH07319322A

JPH07319322A - ジャム検知装置

Info

Publication number: JPH07319322A
Application number: JP6105111A
Authority: JP
Inventors: Sumitaka Arikawa; 純孝有川; Masato Tamehira; 正人為平; Masahiko Aiba; 正彦相羽
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-05-19
Filing date: 1994-05-19
Publication date: 1995-12-08

Abstract

(57)【要約】【構成】電子写真装置であって、定着器１２の用紙搬
送下流側に煙用ダクト１９を設け、この煙用ダクト１９
に対応して煙の通過を検知する煙センサ２０を設け、こ
の煙センサ２０の出力段で直流信号の変化分の出力に応
動して熱放射を停止せしめることを特徴とする。【効果】飛散トナーの増加による印字乱れや煙センサ
の誤動作がなく、微弱煙が発生した時点でいち早く検知
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスに基
づく光プリンタ、複写機、普通紙ファクシミリ等の非接
触定着器におけるジャム検知装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の複写機等の非接触定着器における
異常（ジャム）検知装置は、例とえば特公昭５８−５５
５０５号公報には、加熱用発熱体の温度を一定に保つた
めの半導体スイッチング素子と並列にフォトカプラ発光
部を設け、この半導体スイッチング素子の制御信号とフ
ォトカプラ発光部の出力をマイコンで監視することによ
り、上記発熱体に電力を供給するトライアックの故障や
発熱体の断線など加熱部の異常を個別に判断し、表示す
るものが提案されている。

【０００３】また、実開昭５８−１９０６５４号公報に
は、定着装置が排出側の転写紙搬送路近傍に反射板を設
け、この反射板へ光を照射する発光手段とこの発光手段
から反射板を介して反射光を受光する受光手段とを、少
なくとも光路が搬送経路を切断するよう設け、定着装置
でのジャムを検知するものが提案されている。

【０００４】また、実開昭５８−１６１９３６号公報に
は、発信部と受信部とからなる無線式のセンサを、用紙
の搬送路付近で、この搬送路と平行で、かつ、搬送方向
を斜めに横切るように指向せしめるものが提案されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電子写真プロセスによ
る非接触，熱放射による非接触定着器において、発熱体
に色温度若しくはその波長を規定したものはなく画像濃
度差による定着性の不均一を生じていた。即ち、定着器
の熱源として一般的なハロゲンランプを利用した場合、
可視光若しくはそれに近接した波長を中心とした熱源で
あり、濃度の高い（黒）印字の定着性を重視した温度制
御を行うと低濃度印字は定着不良を起すのに対して、濃
度の低い印字の定着性を重視した温度制御を行うと高濃
度印字は発火・発煙の危険性が高まる。

【０００６】また、ジャムなどによる用紙の異常停止を
検出する発光・受光センサにおいては、正常な動作によ
る用紙の通過時間ではジャムと判断することが困難であ
り、搬送速度が遅い若しくは長い用紙では、その間に発
火・発煙に至る危険性を有している。また、検知用サー
ミスタは、従来単に定着温度を制御するためにのみ用い
られてきた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によるジャム検知
装置は、上記のような課題を解決するため、感光体に露
光し静電潜像を形成し、該静電潜像に応じてトナーによ
り現像する電子写真装置であって、用紙上に転写された
画像面に対し非接触で定着を行う熱放射定着装置におい
て、定着される用紙の走行停止等で熱放射エネルギーの
連続的吸収になる異常温度の上昇発火を防止するため定
着器に用紙から発生する微弱な煙が通過するダクトを設
け、該ダクトに対応して煙の通過を検知する煙センサを
設け、該煙センサで検知された出力に応じて熱放射を停
止せしめることを特徴とするものである。また、上記定
着器に設けるダクトを用紙の搬送下流側に設けてなるこ
とを特徴とするものである。

【０００８】また、上記煙センサの発光側ダイオードは
１００Ｈｚ以上のパルス発光とし、受光側煙センサは信
号を選択増幅する選択増幅手段、該選択増幅手段の出力
を検波し直流信号を得る手段、該直流信号の変化分を検
出する直流信号変化分検出手段を有し、該検出手段の変
化分出力に応動して熱放射を停止することを特徴とする
ものである。

【０００９】更にまた、上記定着器のヒータランプと用
紙搬送路間に、赤外線を有効に放射する放射塗料を塗布
した放射波長変換板を配置し、該搬送路に温度センサを
設け、該温度センサの近傍を通過する用紙の前後で生じ
る温度センサの出力変化によりジャム検知することを特
徴とするものである。

【００１０】

【実施例】先ず、本発明によるジャム検知装置を実施し
たレーザプリンタを図１と共に説明する。レーザプリン
タ本体１の下部に配置された用紙カセット２にセットさ
れた用紙は、ピックアップローラ３によりピックアップ
される。給紙ローラ４で給紙された用紙は、用紙の斜め
送り補正及び以下の電子写真プロセスとのタイミングを
取るためにレジストローラ５で用紙搬送を一旦停止した
後、レーザスキャンユニット６による感光体ドラム７へ
の描画に同期して搬送を再開する。

【００１１】電子写真プロセスは以下の手順で行われ
る。即ち、メインチャージャ８により感光体ドラム７の
表面を均一に帯電させた後、レーザスキャンユニット６
により感光体ドラム７の表面に印刷パターンを照射する
ことにより、露光部分のみが除電されドラム表面に静電
潜像が形成される。この静電潜像は現像ユニット９より
供給されるトナーにより可視像にされた後、転写ユニッ
ト１０により用紙上に転写され、この用紙は搬送ベルト
１１を介して定着器１２に達し、この定着器１２からの
熱エネルギーを受け用紙上に画像が定着された後、搬送
ローラ１３、排紙ローラ１４を介して出紙トレイ１５に
出紙される。

【００１２】上記定着器１２は、図２に示すように、熱
エネルギーを発生するヒータランプ１６及びこの熱エネ
ルギーを効率よく用紙に伝えるための反射板１７、用紙
搬送路１８の下流側で異常時に用紙から発生する微弱な
煙を半強制的に通過させるためのダクト１９及びこのダ
クト１９に設け光の透過度により微弱な煙を検知するた
めの、発光側ダイオード部２０ａ、受光側煙センサ部２
０ｂからなる煙センサ２０より構成される。

【００１３】用紙及びトナーを加熱するためには、被加
熱体の色が白でも黒でも光が吸収される赤外線波長の光
（摂氏１０００度以下の物体より放射される）が最も効
果的である。そこでヒータランプ１６としては、画像濃
度の差による定着の不均一性を改善するために、ニクロ
ム線の巻き線等の発光体表面温度が摂氏１０００度以下
で波長のピークが１．５μｍ以上のものを使用する。

【００１４】上記ダクト１９はヒータランプ１６で加熱
された空気が対流により自然に上昇し若しくはファン等
で定着器１２周辺の空気を強制的に通過させるように設
計する。ダクト１９には光の透過度により用紙で発生し
た微弱な煙を検知する煙センサ２０が設けられている。
発光側ダイオード部２１ａは１００Ｈｚ以上のパルス発
光とし、受光側煙センサ部２０ｂの出力側にはこの周波
数を選択増幅する手段、この選択増幅手段の出力を検波
し直流信号を得る検波手段、直流信号の変化分を検出す
る直流検出手段を有するものである。その回路例は図４
に示す煙センサ回路の通りである。煙センサ２０の出力
は、マイコンの入力ポートや定着器２２の温度制御部に
接続され発煙（微弱な発煙も含む）等の異常を検知した
場合、ヒータランプ１６の熱放射を停止する。

【００１５】また、受光側煙センサ部２０ｂの検波部に
は装置間の感度ばらつきを抑える目的で検波出力を低周
波信号成分と高周波信号成分に分離する手段を有し、低
周波信号成分により増幅器の利得を制御し、高周波信号
成分により発火防止機構を起動してもよい。尚、煙通路
を用紙の搬送方向から見て定着器の前に設けると飛散ト
ナーの増加による印字乱れや煙センサの誤動作防止手段
が必要になるため好ましくない。このため図１で示すよ
うに、煙通路のダクト１９を定着器１２の下流側（出口
側）に設けている。

【００１６】また、トナー融解の煙による煙センサ１２
の誤動作を防ぐための手段として正常定着動作時のトナ
ー融解による煙の主原因であるモノマー等の低分子量成
分をトナー製造時のバーンイン等によりあらかじめ除い
ておく方法やトナーの融解煙と紙の煙に対する赤外光の
透過度の差（トナー融解煙は透過し、紙の煙は透過しに
くい）を利用し煙センサ１２の発光源として赤外線レー
ザダイオードを用いる等の方法がある。

【００１７】更に温度センサ２１を設ける場所として、
定着器１２の周辺部材のうち許容温度の低いもの、また
は定着器１２を構成する各部材に設け部材温度が許容温
度付近に達した場合印刷動作を一時停止したり、印刷頁
間隔を開けるなどして許容温度以上の温度上昇を防止す
るようにしても良い。

【００１８】また、他の実施例としての定着器２２は、
図３に示すように、熱エネルギーを発生するヒータラン
プ１６及びこの熱エネルギーを効率よく用紙に伝えるた
めの反射板１７、画像濃度による定着性不均一の改善、
ヒータランプ１６と用紙の間に設け間接的に用紙に熱エ
ネルギーを与えることで、ヒータＯＮ／ＯＦＦによる急
峻な温度変化の抑制、熱エネルギーを用紙の加熱に寄与
する赤外線への変換及びヒータランプ１６と用紙とが直
接接触し発煙／発火することを防止するための放射波長
変換板２３、異常時に用紙から発生する微弱な煙を通過
させるためのダクト１９及びこのダクト１９に設け光り
の透過度により微弱な煙を検出するための、発光側ダイ
オード部２０ａ、受光側煙センサ部２０ｂからなる煙セ
ンサ２０より構成される。

【００１９】上記放射波長変換板２３の温度を摂氏２０
０度以上３００度以下の範囲において一定に保つ目的
で、同板２３の温度を検知する温度センサ２４、定着器
２２の温度制御を行うために定着温度を検知すると共
に、センサ上に用紙があるときと無いときのセンサの検
出温度の違いにより用紙の挙動を検知するための温度セ
ンサ２１を設けてもよい。

【００２０】上記ヒータランプ１６と用紙の間に放射波
長変換板２３があるため、ヒータランプ１６の発熱体表
面温度は摂氏１０００度以下である必要はなく、一般に
使用されているハロゲンランプ等の使用も可能である点
が図２に示す定着器１２の場合と異なる。上記放射波長
変換板２３の具体例としてはアルミニウムやＳＵＳ板等
の金属板に耐熱性の黒色塗料（三菱油脂化工（株）のオ
キツモ＃８０００）を塗布したものを使う。（黒体を加
熱すると遠赤外線が放射されることを利用）これ以外に
も熱容量が小さく定着器２２からの熱に耐える黒色の物
体であればよい。

【００２１】次に用紙搬送路１８に設けられた温度セン
サ２１による用紙挙動の検知について、図５の定着器の
制御例と共に説明する。上記定着器２２の制御はマイコ
ン２５により行われる。即ち、ヒータランプ１６のＯＮ
／ＯＦＦはマイコン２５の出力ポートからのＯＮ／ＯＦ
Ｆ信号をドライバーＩＣ２６でレベル変換し、ＯＮ／
ＯＦＦ信号を定着器２２に供給して行う。また、定着
器２２の温度検知は、温度センサ２１のアナログ出力信
号をマイコン２５のアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）入
力端子に供給し、マイコン２５でアナログ→デジタル変
換することにより読み込まれる。温度センサ２１の出力
は、一定期間毎に行う必要があるためタイマーによる割
り込みで行う。

【００２２】電子写真プロセスに基づくプリンタ（レー
ザプリンタ、ＬＥＤプリンタ）においては、定着器の温
度が目的温度に達してから印字動作を開始するが、図３
において用紙先端が温度センサ２１に達すると定着器２
２からの熱が用紙により遮られるため、ヒータランプ１
６がＯＮ状態であるにもかかわらず温度センサ２１の検
知温度が一旦下がる。用紙の通過による温度センサ２１
の検知温度の低下は用紙の種類（厚み）により異なるた
め、マイコンではこの温度の変化量により用紙通過中の
定着温度の補正値を決める。温度センサ２１の出力補正
は用紙通過中のみ行う。

【００２３】用紙の定着が完了し用紙後端が温度センサ
２１を通過すると、温度センサ２１の検知温度が急激に
上がることによりわかる。従来のプリンタでは用紙搬送
路ではなくヒータランプ１６の付近に温度センサ２１を
設けており、用紙の通過に伴う温度センサ２１の検知温
度の変化はなく、温度センサ２１による用紙の挙動の判
断はできなかった。この差異により従来の装置ではレジ
ストローラ５の手前（上流側）と定着器１２の後方（下
流側）に紙センサを設け、用紙ジャムの検知を行ってい
たが、本発明では定着器後方のセンサが不要となりコス
トダウン効果がある。

【００２４】上記図４に示す煙センサ２１の出力回路に
おいて、プリンタ内部に漏れてくる外来光と区別するた
め、発光側ダイオード部２１ａへの入力は１００Ｈｚ以
上のパルスとしてパルス発光とする。このセンサ２１ａ
からの光は、受光側煙センサ部２０ｂで電気信号に変換
された後、外来光の影響をなくす目的でコンデンサＣ₂
により直流分をカットする。図４中、Ａ点の電圧をＶ
_(a)とする、オペアンプＯＰ₁の出力電圧Ｖｏ₁は式１で
与えられる。

【００２５】

【数１】

【００２６】煙により光が遮られるとＡ点の電圧Ｖ_(a)
が下がるため上式よりわかるようにオペアンプＯＰ１の
出力電圧Ｖｏ₁が上がる。この電圧の変化はダイオード
Ｄ₁により検波される。検波された信号は、コンデンサ
Ｃ₃により直流信号になり、この直流信号の変化分はオ
ペアンプＯＰ２より増幅される。このオペアンプＯＰ２
の出力は、定着器１２若しくは２２の制御回路の入力信
号として接続され、所定の出力レベルを越えた場合、煙
を検知したと判断し定着器１２若しくは２２をＯＦＦす
る。また、抵抗Ｒ₁₂、Ｒ₃及びコンデンサＣ₁により構成
されるフィードバック回路により装置間の利得ばらつき
を抑制する。

【００２７】

【発明の効果】本発明によるジャム検知装置は、叙上の
ような構成であるから、定着器周辺でジャム等による異
常停止により異常温度上昇となった場合、微弱煙が発生
した時点で、いち早く検知することが可能となり発火，
発煙となる以前に未然に事故を防ぐことができる。

【００２８】また、発煙路のダクトを用紙の搬送方向か
ら見て定着器の下流に設けているため、飛散トナーの増
加による印字乱れや煙センサの誤動作を防ぐ誤動作防止
手段の必要がなくなる。また、煙センサの発光側ダイオ
ードには１００Ｈｚ以上のパルスを入力して発光せしめ
ているため熱放射定着装置内部に漏れてくる外来光と区
別し、外来光の影響をなくすことができ、受光側センサ
の検波部に直流信号変化分検出手段を設けているため装
置間のばらつきを抑えることができる。

【００２９】更にまた、ヒータランプと用紙搬送路間
に、赤外線を有効に放射する材料を塗布した放射波長変
換板を配置しているため、仮に熱源は一般的なハロゲン
ランプを使用することが可能であると共に、上記変換板
に温度センサを付与し、表面温度を例えば摂氏２００度
〜３００度の範囲で制御すれば用紙発火を未然に防ぐこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるジャム検知装置を実施したレーザ
プリンタの正面概要断面図である。

【図２】本発明のジャム検知装置の正面概要断面図であ
る。

【図３】本発明のジャム検知装置の他の実施例による正
面概要断面図である。

【図４】本発明のジャム検知装置の回路図である。

【図５】本発明のジャム検知装置の制御例を示すブロッ
ク回路図である。

【符号の説明】

１レーザプリンタ本体２用紙カセット６レーザスキャンユニット７感光体ドラム９現像ユニット１２，２２定着器１６ヒータランプ１７反射板１８搬送路１９煙用ダクト２０煙センサ２０ａ発光側ダイオード部２０ｂ受光側煙センサ部２１，２４温度センサ２３放射波長変換板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体に露光し静電潜像を形成し、該静
電潜像に応じてトナーにより現像する電子写真装置であ
って、用紙上に転写された画像面に対し非接触で定着を
行う熱放射定着装置において、定着される用紙の走行停
止等で熱放射エネルギーの連続的吸収になる異常温度の
上昇発火を防止するため定着器に用紙から発生する微弱
な煙が通過するダクトを設け、該ダクトに対応して煙の
通過を検知する煙センサを設け、該煙センサで検知され
た出力に応じて熱放射を停止せしめることを特徴とする
ジャム検知装置。
【請求項２】上記定着器に設けるダクトを用紙の搬送
下流側に設けてなることを特徴とする、請求項１に記載
のジャム検知装置。
【請求項３】上記煙センサの発光側ダイオードは１０
０Ｈｚ以上のパルス発光とし、受光側煙センサは信号を
選択増幅する選択増幅手段、該選択増幅手段の出力を検
波し直流信号を得る手段、該直流信号の変化分を検出す
る直流信号変化分検出手段を有し、該検出手段の変化分
出力に応動して熱放射を停止することを特徴とする、請
求項１に記載のジャム検知装置。
【請求項４】上記定着器のヒータランプと用紙搬送路
間に、赤外線を有効に放射する放射塗料を塗布した放射
波長変換板を配置し、該搬送路に温度センサを設け、該
温度センサの近傍を通過する用紙の前後で生じる温度セ
ンサの出力変化によりジャム検知するジャム検知装置。