JP2696320B2 - 記録装置用定着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリンター、ファクシミリ等の、トナーを
用いて画像を記録する装置の定着装置に係り、特に効率
的に定着済のトナー画像を得ると共に、記録紙検知装置
の誤動作や損傷を防止するのに好適な定着装置に関す
る。 〔従来の技術〕 少なくともカット紙を用いて、文書画等を印刷するこ
とが可能なプリンター、ファクシミリ等の記録装置にお
いては、画像形成にトナー粉を用い、その現像には静電
気力による記録方法を用い、さらに定着には、トナー画
像をキセノンフラッシュランプ等の閃光により加熱定着
させる方法が用いられている。 この種の記録装置においては、その定着部において、
効率的に定着エネルギーを供給するとが望まれる。 記録紙としてカット紙を用いた場合、一枚目の記録紙
と二枚目の記録紙との間に記録紙が存在しない間隙が必
ず生じる。 従って、定着用の閃光を、連続紙による印刷の場合と
同様に、記録紙搬送速度だけに同期させて照射すると、
上記間隙にも定着エネルギーが供給されるため、搬送装
置が加熱される。これによって記録紙が変形してしまっ
たり、著しい時には発火の危険をともなう。 さらに、不要な定着エネルギーを供給するため電力が
無駄になる等の種々の問題がある。 このため、従来のカット紙印刷が可能な記録装置で
は、実開昭52−86429号公報に記載のように、定着部直
下前端の搬送装置に、フォトダイオードから成る記録紙
検知器を設置して、記録紙が定着部直下前端に至ったこ
とを検知し、その検知信号に従って閃光の発光を開始す
ることにより、記録紙が定着部直下に存在する時のみ、
定着エネルギーを供給するようになっていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記の従来技術では、フラッシュランプの閃光の発光
タイミングを検知する記録紙検知器の設置位置について
配慮がされておらず、特に前記実開昭52−86429号公報
に記載の実施例では、記録紙検知器は定着部直下前端の
搬送装置内に設置されている。 この場合、フラッシュランプの閃光の光強度が極端に
強いため、たとえ記録紙が検知器とフラッシュランプの
間に存在しても、検知器が誤動作することがある。この
ために、検知器の寿命を短くし、場合によっては破損さ
せる等の問題がある。 このような不具合を防止するため、同実開昭52−8642
9号公報では、閃光照射中に検出器を覆うシャッター機
構を設けている。しかし、このシャッター手段を用いた
場合には、閃光の光強度が強いため、シャッター機構に
高い光遮断性能が要求される。そのため、シャッター機
構が複雑で高価になるという問題がある。 本発明の目的は、シャッター機構を用いることなく、
閃光発光のタイミングを確実に検知すると共に、記録紙
検知器の誤動作や破損を防止することにより、閃光のミ
スショットや発光不能のトラブルを無くした定着装置を
提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、記録紙を検知して閃光の発光タイミング
を決定する記録紙検知器を、閃光が直射する定着部直下
よりも給紙側に設置し、上記検知器の出力信号を遅延回
路（記録紙が記録紙検知器の位置から定着部直下まで搬
送されるのに要する時間に等しい遅延時間を有する）を
介して閃光の発光タイミング信号に用いることにより達
成される。 ここで「定着部直下」とは、フラッシュランプから発
した閃光が直接、または定着装置内部に備えられた反射
板に反射された後照射される位置に相当する、搬送装置
上の範囲を示し、概略的には上記反射板の開口部に対応
した範囲である。 この範囲では、フラッシュランプからの照射光は、記
録装置の正常動作時にはトナー画像を定着するのに十分
な光強度を有する。 また本発明では、定着部とトナー像形成部との間の記
録紙搬送路に曲げ部を形成し、この曲げ部と定着部との
間で、記録紙搬送路に沿って前記記録紙検知器を配置す
るのが望ましい。 さらに本発明では、フラッシュランプが閃光を発生し
ている間、上記検知器の検知または出力機能を禁止する
手段を備えることができる。 この場合、記録紙検知装置は、記録紙検知装置および
定着装置間の記録紙搬送路に沿った距離をＬ、記録紙の
搬送方向の長さをL₁、搬送路に沿った相隣る記録紙の間
隙をL₂とし、またｎを整数としたとき、 の関係式が成立するような位置に設置される。 〔作用〕 定着部直下以外の搬送路近傍では、フラッシュランプ
による閃光の直射光が照射されることがない。それ故
に、定着部直下より給紙側のこの部分に上記検知器を設
置すれば、検知器はフラッシュランプの閃光の直射を受
けることが無くなるので、シャッター機構を必要とせ
ず、上記検知器の誤動作も、破損も無くなる。 この場合、検知器が記録用紙を検出してからフラッシ
ュランプが発光するまでの間には、予定の時間遅れが必
要となるので、本発明では、記録紙検知器の出力を遅延
回路を介してフラッシュランプ閃光の発光タイミング信
号に用いるようにしている。 また、フラッシュランプが閃光を発生している間、上
記検知器の検知または出力機能を禁止する手段を備えた
ことにより、フラッシュランプの閃光によって検知器が
記録紙を誤検出するようなことがなくなり、定着装置の
誤動作を防止することができる。 〔実施例〕 以下本発明の一実施例を第１図〜第４図を用いて説明
する。第１図（ａ）は本発明の記録装置の断面側面図、
第１図（ｂ）は第１図（ａ）に示した矢印Ｐの方向から
見た装置内部の平面図である。 １がフラッシュ定着装置、２が発光回路、３が遅延回
路、４が記録紙検知器、５が記録紙、６が記録紙搬送ト
ラクタ、７が転写装置、８が感光体ドラム、９が印写ユ
ニット、10が記録紙搬送用ベルト、11が記録紙吸着孔、
12が光取入孔、13が遮光板、14が記録紙搬送路、15がフ
ラッシュランプ、19が反射板、21がパイロットランプで
ある。なお、第１図（ｂ）ではパイロットランプ21が省
略されている。 第２図は発光回路２の回路図であり、図中の第１図と
同一の符号は同一部分を表わしている。この図におい
て、16がスイッチ、17が発光制御回路、18が入力端子で
ある。第３図はフラッシュ定着装置１の断面側面図で19
が反射板、20が定着部の前端（記録紙搬送路の最下流側
端）である。 第４図は各回路の出力信号を示し、Ｋは記録紙検知器
４、Ｌが遅延回路３、Ｍが発光制御回路17の出力信号で
ある。また、信号Ｋ中のａは記録紙検知器４の上方に記
録紙が存在しない時間を、ｂは同位置に記録紙が存在す
る時間を、またｃは遅延回路の遅延時間をそれぞれ示
す。 なお、波形Ｎについては、後で説明する。 以下本実施例の構成を説明する。 第１図に示される印写ユニット９の外壁は金属製ボッ
クスで形成され、その内部には、周知の現像器、帯電
器、光学系等の電子写真装置が組込まれている。搬送用
ベルト10はトラクタ６の１構成部品である。 記録紙吸着孔11は、トラクタ６のうち搬送用ベルト以
外の静止板に設けられている。吸着孔11を介して吸気す
ることにより、記録紙５は搬送用ベルト10の上面に吸着
されて密着されたまま搬送される。 光取入孔12は、記録紙検知器４にパイロットランプ21
の光を照射させるための孔である。遮光板13は、フラッ
シュ定着装置１からの閃光の漏れ防止用部材であり、前
記閃光が感光体ドラム８に漏れて照射されるのを防止す
る。なお、第２図に示されるスイッチ16は発光トリガ信
号発生用である。 第１図（ａ）に矢印Ｑで示す部分は、記録紙搬送路14
の曲げ部である。本実施例では、この様に転写装置７か
ら定着装置１に至る途中の搬送路14に曲げ部が存在する
が、以下この理由を説明する。 フラッシュランプを用いた定着方式では、閃光の漏れ
光の照射による感光体ドラム８の疲労を防止するため、
定着部直下の搬送装置上面の延長が直接感光体ドラム８
に交わることはもちろん、接することも許されない。 そのため、印写ユニット９の様な遮光用の覆いを設け
ているが、これだけでは、感光体ドラム８の転写位置
に、フラッシュ定着装置から漏れ出た光が照射されるの
を防ぐことが出来ないため、転写装置７から定着装置１
までの間で、搬送装置を少なくとも一ケ所曲げる必要が
ある。この曲げは折り曲げ形状であっても、曲率をもっ
て湾曲した形状であっても差しつかえない。 以下本実施例の動作を説明する。本実施例の記録装置
では記録紙搬送速度は一定であり、また説明の簡略化の
ために、用いられる記録紙のサイズは一種類であると仮
定する。 第１図において、記録紙５は、第１図右端に示す給紙
位置から搬送路14に乗せられた後、搬送用ローラや搬送
トラクタ６により搬送される。この間に、転写装置７は
記録紙５の表面に未定着トナーを画像として付着させ
る。 その後、記録紙５は定着装置直下に搬送され、そこで
閃光が記録紙５の表面に向けて照射される。これにより
記録紙５の表面にトナー画像が定着され、次いで排紙さ
れる。 記録紙検知器４は、フォトダイオードおよびその信号
を反転する回路から成り、定着装置１の直下よりも給紙
側（すなわち、記録紙搬送路上の上流側）に設置され
る。 特に本実施例では、記録紙搬送路の曲げ部Ｑと転写装
置７との間に配設された搬送トラクタ６の内部に、記録
紙検知器４が設置される。そして、光取入孔12を記録紙
５が覆う間だけ、パイロットランプ21の光が遮断される
ので、前記検知器４は、例えば第４図の波形Ｋで示すよ
うに、−5Vを出力する。 この出力（Ｋ）は遅延回路３に印加される。遅延回路
３では、一枚の記録紙５の前端が光取入孔12を塞ぎ、検
知器４に−5Vを出力させてから、定着部前端20に至る時
間と等しい時間（第４図に示す遅延時間ｃ）だけ、前記
検知器４の出力を遅延させる。 前に述べたように、本実施例の記録装置では、記録紙
搬送速度は一定と仮定している。したがって遅延時間ｃ
はあらかじめ設定されている。 なお、記録紙検知器４から定着部前端20までの距離は
一定であるから、記録紙搬送速度が切換えられた場合で
も、これに応じて前記遅延時間ｃを演算し、切換設定す
ることは容易である。 遅延回路３の出力（Ｌ）は、第２図に示す発光回路２
の発光制御回路17の入力端子18に印加される。発光制御
回路17では、入力された−5Vの方形波の立ち上りに同期
して−5Vのスパイク信号（第４図の波形Ｍ）を出力す
る。この信号（Ｍ）は発光トリガ信号発生用スイッチ16
に入力され、スイッチ16が閉じる。 スイッチ16は、瞬間的にキセノンランプ15を発光させ
るトリガ信号を発生させた後、自動的に開く。これによ
り、キセノンランプ15は、第２図に示した発光回路に従
って、３本同時に発光する。 キセノンランプ15が発光する時、先に述べた様に遅延
時間ｃが経過しているので、記録紙５の前端は定着部前
端20に到達している。それ故、記録紙５は、第３図に示
したように、定着装置１の直下に位置合せされた配置と
なる。 ここで定着装置の定着幅は、記録紙５の搬送方向長と
等しくなるように選定されている。したがって、以上に
述べた一連の動作により、記録紙５上のトナー像は確実
に定着される。 本実施例では、記録紙検知器４は定着装置１の直下よ
り給紙側の範囲内で、曲げ部Ｑよりも給紙側に片寄った
位置に設置されている。この位置では、閃光の直射光が
照射されないばかりでなく、閃光の漏れ光も曲げ部Ｑに
よって遮られるため、その光強度は著しく低くなってい
る。 したがって、本実施例によれば、記録紙検知器４に入
射する閃光直射光が無いのみならず、また閃光の漏れ光
強度も低いので、検知器４の破損や誤動作（記録紙の誤
検出）が生じないばかりでなく、検知器４の寿命を長く
することもできるという効果がある。 さらに、本実施例では、記録紙５が検知器４の上を覆
い、パイロットランプ21から光取入孔12を通って検知器
４に到達する光を遮断しない限り、フラッシュランプ15
が発光しないので、本検知器４より給紙側（上流側）で
ジャムが生じた場合には、定着装置１は発光を自動的に
停止するという効果がある。 さらに給紙用のローラ等にトラブルが生じ、記録紙搬
送の間隔にばらつきが発生した場合にも、定着装置１は
記録紙の現実の到来に同期するので、上記ばらつきに自
動的に応じて発光し、確実に定着出来るという効果もあ
る。 第５図（ａ），（ｂ）は、本発明の他の実施例の断面
側面図および装置内部の平面図である。同図中の記号は
第１図と同様である。 第１図と対比すれば明らかなように、この実施例は、
パイロットランプ21、光取入孔12および記録紙検知器４
を、第１図の場合よりも搬送路下流側へ移動し、搬送路
の曲げ部Ｑとその下流の定着部遮光板13との間に配置し
たものである。なお、前記搬送路の曲げ部Ｑ近傍の範囲
Ｒはジャム発生の確率が高い位置を示している。 発光回路２は第２図と同様であり、また、閃光照射時
の定着装置１と記録紙５の位置関係は第３図と同様であ
る。 各回路の出力信号の時間関係も第４図と同様である
が、記録紙５が光取入孔12を覆ってから、定着部直下の
第３図に示す定着位置に至るまでの時間が、第１図に示
した実施例より短いため、当然のことながら、遅延時間
ｃは第４図に示した時間より短かくなる。 本実施例に関し、以上述べた構成および動作以外はす
べて、第１図〜第４図と同様である。 記録装置では一般に、記録紙の進行方向を変化させる
位置で、ジャムが多く発生する。このことから、第５図
の実施例においては、曲げ部Ｑ近傍の範囲Ｒでジャムの
発生確率が非常に高く、特に記録紙５の前端がこの範囲
Ｒ内部に存在する時、ジャムが発生し易い。 一方、この範囲Ｒを超えてから定着装置１直下の定着
位置に達するまでの範囲（範囲Ｒを含まない範囲）で
は、搬送装置に曲げ部が存在しないので、記録紙のジャ
ムは殆ど発生しない。 第５図の実施例によれば、記録紙５は、定着装置１の
直下より給紙側（上流側）であって、しかもジャム発生
確率の高い範囲Ｒよりは定着装置１に近い（下流側の）
位置で検知されるため、閃光の直射による検知器４の誤
動作や破損が生じないばかりでなく、本記録装置内で発
生した殆んど全てのジャムに対応して、閃光の発生を自
動的に停止することができるという効果がある。 もちろん、第１図に示した実施例と同様、記録紙搬送
の間隔にばらつきが発生した場合にも、ばらつきに対応
して確実に、しかも正確なタイミングで定着できるとい
う効果も有する。 第６図は、本発明のさらに他の実施例の断面側面図で
ある。同図において、第１図と同一の符号は同一部分を
あらわしている。また、22は記録紙検知器４の動作制御
回路である。 本実施例では、遅延回路３の出力は発光制御回路17に
印加される他に、フィードバック信号として、検知器４
の動作制御回路22にも印加される。 以下に、第６図の実施例の動作を説明する。 遅延回路３は、前の実施例に関して説明し、また第４
図に波形Ｌで示したように、フラッシュランプ15の発光
タイミングを決めるための、−5Vの方形波を発光制御回
路２に入力する。 本実施例ではさらに、この信号Ｌよりも予定時間α
（例えば、1ms）早く立ち上がる、換言すれば、前記波
形Ｌの遅延時間ｃよりも短かい遅延時間ｄを有する−5V
の方形波Ｎも出力されており、これは動作制御回路22
に、フィードバック信号として入力されている。 動作制御回路22は、遅延回路３から−5Vの方形波（フ
ィードバック信号）を受信すると、この方形波の立ち上
がり時から予定時間ｅ（例えば、5ms）の間、記録紙検
知器４の検知または出力機能を停止させる。 すなわち、例えば第４図に波形Ｎで示したように、遅
延時間ｃよりも短かい遅延時間ｄが経過してから予定時
間ｅの間は、記録紙検知器４は適宜の手法により、その
検知動作または出力の発生を禁止される。 ここで、前記予定時間ｅはフラッシュランプ15の閃光
発生時間よりも十分に長く選ばれる。したがって、少な
くともフラッシュランプ15の閃光発光時には、記録紙検
知器４の出力はOVとなる。 さらに、記録紙検知器４は、閃光発光時に定着装置１
の直下に存在する記録紙５の進行方向の前端（すなわ
ち、定着装置１の定着部前端20）からの搬送路に沿った
距離Ｌが、記録紙５の進行方向の長さをL₁とし、記録紙
５と記録紙５の搬送時の間隙をL₂とし、ｎを整数とした
とき、 の関係式が成立するような位置に設置されている。明ら
かなように、これは、フラッシュランプ15の閃光発光時
には、記録紙検知器４の検知位置に記録紙５が存在しな
いことを意味する。 なお、第６図において、発光回路２および動作制御回
路22の各回路定数の関係で、記録紙検知器４の出力禁止
動作がフラッシュランプ15の閃光立ち上りよりも遅れな
いことが保証されるならば、フィードバック信号は信号
Ｌで代用されてもよいことは当然である。 以上に述べた第６図の実施例によれば、フラッシュラ
ンプ15の閃光発光時には、記録紙検知器４の検知または
出力機能を停止させてその出力をOVに保つため、検知能
力が敏感な記録紙検知器を用いた場合でも、その検知器
が閃光の漏れ光を感知し誤検知信号を出力することは、
完全に防止される。 さらに閃光発光時には検知器４の設置位置に記録紙５
が存在しないような位置関係が選定されるので、検知器
４の検知または出力機能停止は記録紙検知能力に何らの
影響も及ぼさない。 〔発明の効果〕 以上述べた様に、本発明によれば、フラッシュランプ
の閃光が直接記録紙検知器を照射しないので、シャッタ
ー機構を必要とせず、記録紙検知器の誤動作や破損を防
止する効果がある。 さらに、フラッシュランプの閃光発生時に、記録紙検
知器の検知または出力機能を禁止するようにすれば、高
感度の検知器を用いても、誤検知による誤動作を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例の記録装置の断
面側面図および装置内部の平面図、第２図は第１図中の
発光回路の回路図、第３図は第１図中の定着装置の断面
側面図、第４図は第１図および第２図の各回路の出力信
号波形図、第５図（ａ）（ｂ）は本発明の他の実施例の
記録装置の断面側面図および装置内部の平面図、第６図
は本発明のさらに他の実施例の記録装置の断面側面図で
ある。 １……フラッシュ定着装置、２……発光回路、３……遅
延回路、４……記録紙検知器、５……記録紙、６……記
録紙搬送トラクタ、８……感光体ドラム、９……印写ユ
ニット、12……光取入孔、15……フラッシュランプ、17
……発光制御回路、20……定着部前端、21……パイロッ
トランプ、22……動作制御回路、ｃ……遅延時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊坂 隆夫 日立市久慈町4026番地 株式会社日立製 作所日立研究所内 (72)発明者 桧垣 勝 日立市久慈町4026番地 株式会社日立製 作所日立研究所内 (72)発明者 藤原 重隆 日立市久慈町4026番地 株式会社日立製 作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−80887（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−158869（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−172378（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−57167（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−23958（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．記録紙給紙装置と、前記記録紙給紙装置から搬送さ
   れた記録紙にトナー像を形成する装置と、フラッシュラ
   ンプを含み、トナー像を形成された記録紙の前記フラッ
   シュランプの閃光を照射してトナー像を定着させる定着
   装置と、記録紙を予定の搬送路にそってトナー像形成装
   置から定着装置へ搬送する記録紙搬送装置と、前記搬送
   路に設けられた記録紙検知装置と、前記記録紙検知装置
   の検知出力に応答して前記フラッシュランプを発光させ
   る装置とよりなる記録装置用定着装置であって、 前記記録紙検知装置の検知出力を、前記記録紙が前記記
   録紙検知装置の位置から前記定着装置に達するまでの時
   間に等しい時間だけ遅延する装置と、 前記フラッシュランプの閃光の間、前記記録紙検知装置
   の検知および出力機能の少なくとも一方を禁止する装置
   とを具備し、 前記搬送路は、トナー像形成装置とトナー像定着装置と
   の間に曲げ部を有し、前記記録紙検知装置は前記形成装
   置と曲げ部との間に配置されたことを特徴とする記録装
   置用定着装置。 ２．記録紙はカット紙であることを特徴とする前記特許
   請求の範囲第１項記載の記録装置用定着装置。 ３．定着器は、フラッシュランプの閃光が記録紙検知装
   置に照射されるのを阻止するための遮光部材を有するこ
   とを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の記録装
   置用定着装置。 ４．前記定着装置の定着幅は記録紙の搬送方向長と略同
   一であり、前記記録紙検知装置は、記録紙検知装置およ
   び定着装置の記録紙出口側端部との間の記録紙搬送路に
   沿った距離をＬ、記録紙の搬送方向の長さをL1、搬送路
   に沿った相隣る記録紙の間隙をL2とし、またｎを整数と
   したとき、 Ｌ＝ｎ（L1＋L2）−1/2・L2 の関係式が成立するような位置に設置されたことを特徴
   とする前記特許請求の範囲第１項記載の記録装置用定着
   装置。