激光定影装置、图像形成装置的制作方法

专利名称：激光定影装置、图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过向转印到纸张上的调色剂图像照射激光而将该调色剂图像 热定影到纸张的定影装置。
背景技术：
电子照相方式的图像形成装置中设有定影装置，其通过将纸张上形成的调色剂图 像热熔融而定影到纸张上。作为该定影装置的一例，公知采用如下方式的装置通过向纸张 上未定影的调色剂图像照射光而将调色剂图像热熔融并定影到纸张上(记录纸张)。该方 式和热辊式的定影装置不同，调色剂图像与热源非接触就被加热。并且该方式和热辊式的 定影装置不同，其特征在于无需预热。并且，专利文献1中公开了利用激光能量使调色剂定影的激光定影装置来作为通 过光定影调色剂图像的装置。专利文献1中记载了 使用多个低输出的半导体激光器，将从 多个光源发出的各激光的焦点在调色剂图像上的同一位置重叠，进行定影处理。并且，专利 文献1中还记载了 通过该定影处理，除了进行定影外还可补充能量不足，由于可使用低输 出、廉价的半导体激光器，因此装置整体也变得简单。在通过光定影调色剂的定影装置中，当发生因过度加热纸张而引起纸张着火等情 况时，需要迅速识别着火并停止光的照射。此外，作为过度加热纸张的原因，包括驱动光源 的驱动装置的错误动作、纸张传送不良等。并且，专利文献2中公开了如下的图像形成装置将定影装置内的空气注入到管 道，在该管道内部设置光学式的烟检测装置，通过该烟检测装置检测出烟的发生(即通过 检测烟的产生来识别着火)。并且专利文献3中公开了以下的闪光定影装置该闪光定影装置具有向纸张上的 调色剂图像照射闪光的灯；当灯照射的闪光散射时接受散射光的受光部。在该闪光定影装 置中，利用当纸张冒烟时上述闪光因烟而散射的情况，根据上述受光部的光量信号判断是 否发生冒烟。专利文献1 日本公开专利公报“特开2005-55516号公报(
公开日2005年3月 3 曰)，，专利文献2 日本公开专利公报“特开平7-319322号公报(
公开日:1995年12月 8 曰)，，专利文献3 日本公开专利公报“特开2008-70607号公报(
公开日2008年3月 27 日)”但是，在专利文献3的定影装置中，上述散射光的散乱因烟的状态、烟量而变化， 所以存在即使冒烟但散射光也不入射到受光部的情况，从而无法检测烟的产生。并且存在 以下情况即使冒烟，但入射到受光部的散射光的量过少，从而无法检测到烟的产生。即，专 利文献3的定影装置存在检测纸张产生的烟的检测精度不高的问题。鉴于以上问题而提出了本发明，其目的在于，高精度地检测出定影装置中的冒烟。

发明内容
为解决上述课题，本发明是一种激光定影装置，具有传送装置，传送纸张；激光 照射部，通过向上述传送装置所传送的纸张照射激光，使上述纸张上的调色剂图像定影到 上述纸张，其特征在于，具有光学传感器，包括射出部，射出预定波长的光；和受光部，接 受上述预定波长的光，输出和上述预定波长的光的受光量对应的信号，上述射出部和上述 受光部的位置关系被确定为使上述射出部和上述受光部夹着上述激光的光路而相对，从 上述射出部射出的光与上述激光的光路相交后到达上述受光部；和冒烟检测部，根据上述 信号检测上述激光定影装置中的冒烟。根据本发明，从上述射出部射出的光与上述激光的光路相交后到达上述受光部。 其中，因激光的过度照射上述纸张冒烟时，在激光的光路中会出现烟，所以发生上述冒烟时 和未冒烟时相比，从上述射出部到达上述受光部的光量减少，上述纸张冒烟时上述受光部 的输出信号变化。因此，通过基于上述信号检测冒烟的本发明，具有可高精度地检测出冒烟 的效果。根据本发明，可实现高精度地检测出定影装置中产生的冒烟的效果。


图1是表示本实施方式涉及的复合机中含有的图像形成部及定影装置的构成的 示意图。图2是表示本实施方式涉及的定影装置的概要构成的示意图。图3是从设置了激光阵列的一侧观察图2的定影装置时的示意图。图4(a)是表示透过型传感器的受光装置和发光装置的示意图。图4(b)是从受光面一侧观察(a)的受光装置的图。图5(a)是表示发生水蒸气时透过型传感器输出的图案的图，图5(b)是表示冒烟 时透过型传感器输出的图案的图。图6是表示本实施方式的复合机中含有的各硬件的框图。图7是表示本实施方式涉及的定影控制部的处理内容的流程图。图8是表示本实施方式的变形例涉及的定影控制部的处理内容的流程图。图9是表示从发光装置到受光装置的光的光路的说明图。
具体实施例方式以下详细说明本发明的实施方式。首先在说明本实施方式的定影装置前，说明具 有该定影装置的复合机(图像形成装置)。图6是表示本实施方式的复合机的概要构成的 框图。复合机700是具有扫描功能、复印功能、打印功能、传真功能、图像存档功能等的 图像形成装置。复印机700如图6所示，具有扫描器701、外围设备702、打印机703。扫描器701具有读取原稿并生成图像信号(模拟信号)的读取部605。打印机703是干式电子照相方式且四级串联方式的彩色打印装置，根据从网络上 的各终端装置发送的图像数据、或由读取部605读取的原稿的图像数据，在纸张(记录纸
5张、记录部件)上形成多色图像(彩色图像)或单色图像。打印机703具有图像处理部 606，对由读取部605生成的图像数据或从终端装置发送的图像数据实施各种图像处理；图 像形成部607，将对应于该图像数据的调色剂图像转印到纸张上；定影装置609，对转印图 像后的纸张进行定影处理；以及主体控制部601，统一控制复合机700中含有的各硬件。外围设备702具有修整器、分拣器等后处理装置，并具有控制该后处理装置的外 围设备控制部608。进一步，复合机700具有显示部604，向使用者显示和复合机700相关 的各种信息、打印图像的预览；以及输入部603，用于使用者向复合机700输入各种命令、信 肩、ο接着具体说明图像形成部607的结构。图1是表示复合机700中含有的图像形成 部607及定影装置609的示意图。如图1所示，图像形成部607具有可视图像形成单元 50 (50Y, 50M, 50C, 50B)、纸张传送部 30、供纸盘 20。图像形成部607中，对应于黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、黑色⑶各色并列设置 有四个可视图像形成单元50Y、50M、50C、50B。具体而言，可视图像形成单元50Y使用黄色调 色剂进行图像形成，可视图像形成单元50M使用品红色调色剂进行图像形成，可视图像形 成单元50C使用青色调色剂进行图像形成，可视图像形成单元50B使用黑色调色剂进行图 像形成。并且如图1所示，可视图像形成单元50Y、50M、50C、50B沿着从放置纸张P的供纸 盘20到定影装置609的纸张传送路径并列配置。接着说明可视图像形成单元50Y的结构。此外，可视图像形成单元50Y、50M、50C、 50B所处理的调色剂颜色各不相同，但实质上具有相同的结构，因此以下仅说明可视图像形 成单元50Y的结构，而省略可视图像形成单元50M、50C、50B的结构说明。如图1所示，可视图像形成单元50Y具有感光鼓51、带电器52、光照射装置53、显 影器M、转印辊55、以及清洁单元56。感光鼓51的表面由感光性材料形成，是向图1所示的F方向旋转的鼓状辊，表面 形成调色剂图像。带电器52用于使感光鼓51的表面均勻带电为预定电位。光照射装置53 根据输入到图像形成部607的图像数据，向通过带电器52带电的感光鼓51的表面照射激 光，从而在感光鼓51的表面形成静电潜影。显影器M通过黄色调色剂使感光鼓51表面形 成的静电潜影显影化。转印辊阳上施加了和调色剂相反极性的偏压，在传送的纸张P上转 印感光鼓51上形成的调色剂图像。清洁单元56在显影器M的显影处理及感光鼓51上形 成的图像的转印处理后，用于去除、回收残留在感光鼓51表面的调色剂。上述转印处理在可视图像形成单元50Y、50M、50C、50B中进行。其中，在可视图像 形成单元50M中，显影器通过品红色调色剂进行显影处理，在可视图像形成单元50C中，显 影器通过青色调色剂进行显影处理，在可视图像形成单元50B中，显影器通过黑色调色剂 进行显影处理。根据上述图像形成部607，在纸张P上，重叠黄色图像、品红色图像、青色图像和黑 色图像，形成了全彩图像。接着说明纸张传送部30。如图1所示，纸张传送部30具有驱动辊31、空转辊32和 传送带33，为了在可视图像形成单元50中在纸张P上形成调色剂图像而传送纸张P。传送 带33是环形带，架设于驱动辊31和空转辊32之间。并且通过未图示的控制部控制驱动辊 31以预定的圆周速度旋转，从而使传送带33旋转。并且，向传送带33的外侧表面施加静电。这样一来，传送带33静电吸附纸张P的同时进行传送。纸张P在调色剂图像转印后， 利用驱动辊31的曲率而从传送带33剥离，传送到定影装置609。接着详细说明定影装置609。图2是放大了图1所示的定影装置609的图。定影 装置609是通过对纸张P上形成的调色剂图像照射激光而将该调色剂图像定影到纸张P的 装置。即，通过激光的能量向记录纸张P上的未定影调色剂层提供适度的热量，从而熔解该 调色剂层，熔解后的调色剂层冷却，定影(固定)到纸张P上，从而形成坚固的图像。如图2所示，定影装置(激光定影装置)609具有激光阵列105、纸张传送装置 107、透过型传感器104、准直透镜111、以及聚光透镜112。并且如图6所示，定影装置609 具有定影控制部602。定影控制部602控制定影装置609中含有的各硬件。并且在本实施方式中，如图2所示，将纸张传送装置107的纸张传送方向作为Z方 向(副扫描方向)。并且如图2及图3所示，与由纸张传送装置107传送的纸张的纸端中 垂直于上述传送方向的纸端(前端边沿、后端边沿)平行的一个方向作为Y方向(第1方 向)，与Y方向相反的方向作为X方向(第2方向)。纸张传送装置(传送装置)107具有张力辊(旋转辊)101、102、环形带103。张力 辊101、102的轴(轴心)连接到轴承(未图示)。张力辊101通过齿轮(未图示)连接到 驱动部(未图示)，并由驱动部驱动旋转。张力辊102从动于张力辊101及环形带103的旋 转而旋转。环形带103由张力辊101、102架设。环形带103由在聚碳酸酯、偏二氟乙烯、聚酰 胺酰亚胺、聚酰胺(PI)等树脂上分散了碳等导电性部件的材料构成，具有耐热性。并且，通过电源(静电吸附部)110向环形带103的背面(内周侧的面)施加偏压， 从而将纸张P静电吸附到环形带103的表面(外周侧的表面)。在上述定影装置609中，通过张力辊101被驱动而旋转，环形带103也被驱动而旋 转。并且，在可视图像形成单元50中进行了图像形成的纸张P传送到定影装置609时，纸 张P被环形带103静电吸附，向Z方向传送，通过和激光阵列105相对的地点。激光阵列(激光照射部)105向由纸张传送装置107传送的纸张P照射激光，使纸 张P上的调色剂图像定影到纸张P上。以下参照图2及图3详细说明激光阵列105。图3 是从设置了激光阵列的一侧观察定影装置609时的示意图。激光阵列105具有多个(约1000个)半导体激光元件。具体而言，多个半导体激 光元件沿着Y方向及X方向并排一列配置从而安装到激光阵列105。安装到激光阵列105的各半导体激光元件是照射波长780nm的激光的光源，通过 图6的定影控制部602控制开关。并且如图2所示，构成激光阵列105的半导体激光元件 和传送中的纸张P之间，从激光阵列105 —侧开始依次排列配置准直透镜111和聚光透镜 112。即，从激光阵列105的各半导体激光元件射出的激光通过准直透镜111被整形为平行 光，之后通过聚光透镜112在纸张P的表面使焦点一致地聚光。图2的虚线所示的区域表 示从激光阵列105射出的激光的光路。在上述构成中，定影控制部602从主体控制部601输入打印位置信息。该打印位 置信息是表示由图像形成部607形成的调色剂图像在纸张P上的位置的信息，由主体控制 部601根据在图像处理部606中处理的图像数据而做成。并且，定影控制部602利用打印 位置信息的输入检测打印的开始，并开始定影装置609的驱动。具体而言，一旦输入打印位置信息，则定影控制部602开始纸张传送装置107的驱动。接着，在纸张P到达定影装置 609并传送到和激光阵列105相对的位置时，定影控制部602根据上述打印位置信息控制 激光阵列105所包含的各半导体激光元件的开关。具体而言，切换各半导体激光元件的开 关，以使激光选择性地抵达纸张P的形成了调色剂图像的位置。这样一来，激光必然到达纸 张P中形成了调色剂图像的位置，在纸张P中未形成调色剂图像的位置产生未照射激光的 范围。并且，激光照射的调色剂图像加热熔融，定影到纸张P上。接着具体说明透过型传感器(光学传感器)104。在本实施方式中，当产生某种异 常(纸张传送停止或激光驱动电路故障)而导致激光阵列105的激光过度照射纸张P从而 使纸张P或调色剂着火，由于该着火而从纸张P或调色剂冒烟时，通过透过型传感器104检 测该烟的发生。透过型传感器104是具有发光装置10 和受光装置104b的传感器。在本实施方 式中，将株式会社今一工” (KEYENCE公司)制造的激光传感器(LV-H300)用作透过型传 感器104，但不限于该激光传感器，只要是公知的透过型传感器即可。发光装置(射出部)10 是射出与从激光阵列105的半导体元件照射的激光的波 长不同的预定波长的光(激光)的激光二极管。受光装置104b仅接受与从发光装置10 射出的激光的波长相同波长的光，并将接受的光转换为电压，从而输出表示该波长的光的 受光量的信号(电信号)。此外，在本实施方式中，上述预定波长是650nm。这样一来，使透过型传感器104的光的波长和激光阵列105的激光的波长不同，所 以即使激光阵列105的激光进行反射而到达透过型传感器104的受光装置104b时，也不会 因激光阵列105的激光而使受光装置104b的信号的值变化。并且如图3所示，发光装置10 和环形带103相比设置在更靠Y方向一侧，且和 从激光阵列105射出的激光的光路相比，设置在更靠Y方向一侧。受光装置(受光部)104b 和环形带103相比设置在更靠X方向一侧，且和从激光阵列105射出的激光的光路相比设 置在更靠X方向一侧。即，发光装置10 和复合机700中处理的最大尺寸的纸张传送时的 纸张传送路径相比，位于更靠Y方向一侧，受光装置104b和该纸张传送路径相比位于更靠 X方向一侧。并且，如图2及图3所示，受光装置10 及受光装置104b和纸张传送装置107的 纸张传送路径相比，配置在更靠激光阵列105 —侧(上侧)，夹持从激光阵列105射出的激 光的光路而彼此相对。并且，发光装置10 及受光装置104b的配置位置被确定为使从发 光装置10 射出的光的光轴与受光装置104b的受光面相交，且该光轴与激光阵列105的 半导体激光元件的排列方向平行。并且，发光装置10 及受光装置104b如下定位从发光装置10 直接到受光装 置104b的光的光路通过由纸张传送装置107传送的纸张P的纸面附近。具体而言，发光装 置10 及受光装置104b被定位为使从发光装置10 直接到受光装置104b的光的光路 与由纸张传送装置107传送的纸张P的纸面的间隙为0. 5mm 5mm的范围。之所以这样定 位，是因为当发生下述着火(纸张着火)时，使着火所引起的烟可切实、直接地通过从发光 装置10 到受光装置104b的光路。通过如上配置发光装置10 及受光装置104b，从发光装置10 射出的光通过激 光阵列105所有的半导体元件的光路，到达受光装置104b，受光装置104b接受该光。
并且，发光装置10 在定影处理中总是照射光。并且，受光装置104b输出与发光 装置10 照射的光的波长相同波长的光的受光量所对应的信号。因此，受光装置104b输出 从发光装置10 射出的光的、可到达受光装置104b的受光面的光量所对应的信号。此外， 从受光装置104b输出的信号的值(以下称为“输出值”)在受光装置104b的受光量(上述 预定波长的光的受光量)越多时越大。并且在本实施方式中，在从发光装置10 到受光装置104b的上述预定波长的光 的光路中没有遮挡上述预定波长的光的物质的状态下，从发光装置10 射出上述预定波 长的光时的受光装置104b的输出值是5V。而受光装置104b完全不接受从发光装置10 射出的光、且受光装置104b完全不 接受从发光装置IOa射出的光以外的光中与发光装置10 的光具有相同波长的光时，受光 装置104b的输出值是0V。S卩，在发光装置10 和受光装置104b之间的光路中，如无遮挡从发光装置10 射出的光的物质，则受光装置104b输出5V的信号。相反，在发光装置10 和受光装置104b 之间的光路中，如存在遮挡从发光装置10 射出的光的物质，则遮挡的光量越多受光装置 104b的输出值越小。并且，因纸张P或调色剂着火而从纸张P或调色剂冒烟时，该烟成为遮挡从发光装 置10 射出的光的主要原因。因此，当发生上述烟时，受光装置104b的输出值(受光量) 小于5V，恢复到5V为止需要时间。具体而言，冒烟时的受光装置104b的受光量和经过时间 的关系如图5(b)所示。因此，在本实施方式中，定影控制部602监控受光装置104b的输出值，将5V的输 出值作为正常值。并且，当受光装置104b的输出值是正常值(5V)时，定影控制部602判断 定影装置609为正常状态。相反，当受光装置104b的输出值变化(低于正常值)、且从开始 变化经过了预定时间后输出值不恢复到正常值(5V)时，定影控制部602判断发生冒烟，强 制停止激光阵列105的驱动。此外，即使受光装置104b的输出值变化，从开始变化经过预定时间，输出值恢复 到正常值(5V)时，定影控制部602不判断为发生冒烟，而是判断定影装置609为正常状态。 这种情况是，虽然不冒烟，但因调色剂或纸张的挥发成分而出现遮挡从发光装置10 射出 的光的情况，这种情况下输出值即使变化，但从冒烟到恢复到正常值也较快，所以在预定时 间内输出值恢复到正常值(5V)时则不判断为“冒烟”，而是判断为“正常”。参照附图对这 一点以上述挥发成分是水蒸气的情况为例来进行说明。图5(a)是表示因调色剂挥发的水 蒸气而遮挡从发光装置10 射出的光时的受光装置104b的受光量和经过时间的关系的图 表，图5(b)是表示因纸张产生的烟遮挡发光装置10 射出的光时的受光装置104b的受光 量和经过时间的关系的图表。比较图5(a)和图5(b)可知，与因冒烟而使输出值变化时相 比，因调色剂挥发的水蒸气使输出值变化时恢复到正常值的时间较短。此外，这里以水蒸气 为例进行了说明，但水蒸气以外的调色剂的挥发成分的情况和冒烟时相比，其恢复到正常 值的时间也较短。S卩，上述预定时间设定为大于纸张或调色剂中含有的各挥发成分时的恢复时间 (输出值从正常值开始变化后恢复到正常值为止的时间)、小于冒烟时的恢复时间。通过定影控制部602进行上述判断，即使在因夹纸等使纸张传送紧急停止或因激光驱动电路故障而导致激光过度照射到纸张P、并由于该过度照射使得纸张P或调色剂着 火而冒烟等情况下，定影控制部602也能够检测出冒烟的发生并强制停止激光阵列105的 驱动。接着说明复印处理时的复合机700的处理流程。首先，使用者在扫描器701的原 稿台或自动原稿传送装置上放置原稿。接着，当使用者按下输入部603的复印按钮(未图 示)时，印刷命令信号传送到主体控制部601。在输入印刷命令信号后，主体控制部601由 读取部605读取原稿。并且，图像信号从读取部605被传送到图像处理部606，由图像处理 部606将该图像信号转换为数字的图像数据。之后，图像处理部606对上述图像数据进行图像处理，将该图像数据传送到图像 形成部607。并且，图像处理部606根据上述图像数据生成打印位置信息，将打印位置信息 传送到定影控制部602。图像形成部607根据从图像处理部606传送来的图像数据在纸张P上形成图像， 将图像形成后的纸张P传送到定影装置609。接收到打印位置信息后，定影控制部602开始驱动定影装置609。具体而言，定影 控制部602驱动未图示的驱动部以驱动纸张传送装置107的环形带103，通过接通电源110 来向环形带103施加偏压。进一步，在纸张P被传送到与激光阵列105相对的位置时，定影 控制部602根据打印位置信息控制激光阵列105而向纸张P照射激光，进行定影处理。定 影处理后，定影了图像的纸张P被排出到排出盘(未图示)。并且，在定影处理时，定影控制部602判断定影装置609中有无冒烟，判断有冒烟 时，停止激光阵列105的驱动。以下根据图7说明该处理流程。在输入打印位置信息后(Si中“是”)，定影控制部602除了开始纸张传送装置107 及激光阵列105的控制之外，还接通发光装置104a，并且开始受光装置104b的输出值的监 控(监视)(S》。并且，直到定影处理结束为止，定影控制部602都持续该输出值的监控。在上述输出值和正常值(5V)相比未发生变化而结束定影处理的情况下，定影控 制部602直接结束纸张传送装置107及激光阵列的控制(S3中“否” 一S4中“否” 一S3中 “是”)。并且，即使在上述输出值从正常值变化后在预定时间内恢复到正常值、之后结束定 影处理的情况下，定影控制部602也结束纸张控制装置107及激光阵列105的控制(S4中 “是” 一S5中“是” 一S3中“是”)。相反，在定影处理中，在上述输出值从正常值变化后在预定时间内未恢复到正常 值的情况下，定影控制部602判断发生冒烟，直接强制结束激光阵列105的驱动(S4中 “是” 一S5中“否” 一S6)。并且，定影控制部602在强制结束激光阵列105的驱动的同时， 强制结束对环形带103施加偏压，从而强制结束环形带103的驱动。这样一来，例如即使在 因夹纸等使纸张传送紧急停止或因激光驱动电路故障导致激光过度照射到纸张P、并由于 该过度照射而使纸张P或调色剂着火时，也可以迅速地强制停止激光阵列105的驱动，因此 能够抑制纸张P的燃烧速度，能够在危害变大前采取安全措施。如上所述，本实施方式的定影装置609具有纸张传送装置107 ；激光阵列105，通 过向由纸张传送装置107传送的纸张P照射激光而使纸张P上的调色剂图像定影到纸张P ； 透过型传感器104 ；以及定影控制部602。透过型传感器104包括发光装置104a，射出预 定波长的光；和受光装置104b，接收上述预定波长的光并输出与上述预定波长的光的受光量对应的信号。并且，发光装置10 和受光装置104b的位置关系被定位为使其相对并夹 持从激光阵列105射出的激光的光路，从发光装置10 射出的光与从激光阵列105射出的 激光的光路相交后到达受光装置104b。并且，定影控制部602根据受光装置104b的输出信 号检测冒烟。根据该定影装置609的构成，从发光装置10 射出的光与从激光阵列105射出的 激光的光路相交后被受光装置104b接受。这里，一旦由于激光阵列105射出的激光的过度 照射而使纸张P或纸张P的调色剂着火并冒烟时，从激光阵列105射出的激光的光路会有 烟冒出，所以发生上述冒烟时和未发生冒烟时相比，从发光装置10 到达受光装置104b的 光量减少，发生上述冒烟时受光装置104b的信号值(输出值)变化。因此，通过基于以上 输出值来检测冒烟的本实施方式的定影装置609，可高精度地检测出冒烟。并且在本实施方式中，从发光装置10 直接到受光装置104b的光的光路被定位 为使其通过由纸张传送装置107传送的纸张P的纸面附近，因此可迅速且高精度地检测出 冒烟。并且在本实施方式中，在受光装置104b的输出值从正常值开始向正常值以外的 值变化、在该变化开始到预定时间以内输出值未恢复到正常值时，定影控制部602判断发 生上述冒烟。这样一来，可抑制将并非因纸张P或调色剂的着火而造成冒烟、而是因纸张P 或调色剂的含有成分的挥发而造成上述输出值变化的情况误判断为发生上述冒烟的情况， 提高冒烟的检测精度。并且在本实施方式中，如图3所示，发光装置10 及受光装置104b的位置关系 被定位为使发光装置10 到受光装置104b的上述预定波长的光的行进方向与X方向及Y 方向平行。根据该构成，仅通过设置一组发光装置10 及受光装置104b，可使从发光装置 10 行进到受光装置104b的预定波长的光与激光阵列105所包含的全部激光光源的光路 相交，从而起到减少配件个数(发光装置10 到受光装置104b)的效果。并且，如图4(a)及图4(b)所示，本实施方式的受光装置104b具有受光面200、和 包围受光面200的壁部201。受光面200是接受发光装置10 射出的预定波长的光的面，是 与从发光装置10 射出的光的光轴垂直的面。壁部201比受光面200更向发光装置10 一侧突出而形成，包围从发光装置10 射出并直接到达受光面200的光的光路。并且，在壁 部201中，从发光装置10 射出并直接到达受光面200的光的光路所相对的相对面201a， 由至少吸收预定波长(和发光装置10 射出的光的波长相同的波长)的光的吸光膜形成。 根据该构成，从发光装置10 射出的光中，未直接到达受光装置104b而被纸张P等反射到 受光装置104b的杂散光可被相对面201a吸收，因此具有可抑制因该杂散光而使受光装置 104b的输出值偏离正常值的效果。具体而言，壁部201由铝等金属部件构成，在该金属部件 的光路一侧涂布上述吸光膜。此外，作为上述吸光膜也可是黑体涂布。并且，在专利文献3的结构下，由于纸张材质或纸张上的调色剂的状态不同，会产 生纸张反射的闪光进入到反射型传感器从而错误检测的问题。但在本实施方式中，受光装 置104b如图4所示构成，从而使受光装置104b仅输出从发光装置10 直接到达的预定波 长的光的受光量，不会产生以上问题。并且，在Z方向上传送的纸张P发生冒烟时，烟从纸张的着火点向Z方向的上游一 侧飘散。因此，因激光的过度照射而从纸张P产生的烟不仅在激光的通过范围内，而且也有
11比该通过范围更向Z方向(纸张传送方向)的上游一侧的非通过范围分布的倾向。因此， 优选如下配置发光装置10 及受光装置104b的配置位置使发光装置10 到受光装置 104b的上述预定波长的光的光路通过激光阵列105的激光的通过范围以及比上述通过范 围更靠纸张传送方向上游一侧的非通过范围。这样一来，可进一步提高冒烟的检测精度。具 体而言，发光装置10 及受光装置104b被配置为使发光装置10 到受光装置104b的预 定波长的光的通路是图9的参照标记300所表示的区域。此外，在图9中，虚线包围的区域 是激光阵列105的激光的通过范围。并且，在纸张传送装置107中发生纸张夹纸时，根据夹纸方式(纸张弯曲的方式) 不同，存在纸张P遮挡发光装置10 和受光装置104b之间的情况。因此，定影控制部(夹 纸检测部)602可根据受光装置104b的输出值检测出纸张的夹纸。以下具体说明这一点。 因纸张夹纸而遮挡发光装置10 和受光装置104b之间时，和纸张冒烟时相比，受光装置 104b的输出值下降。即，纸张冒烟时如图5(b)所示上述输出值下降到第2极小值，而在夹 纸时受光量基本变为零，因此上述输出值下降为比第2极小值更小的值。因此，也可以将比 第2极小值更小的值设定为阈值，在受光装置104b的输出值小于上述阈值时，定影控制部 602判断“发生夹纸”。并且，在本实施方式中，由于设置有使纸张P静电吸附到环形带103的电源(静电 吸附部)110，所以可抑制纸张从环形带103浮起，并可抑制因纸张浮起导致纸张P遮挡发光 装置10 和受光装置104b之间从而使上述输出值变化的情况，可防止冒烟的误测或夹纸 的误测。进一步，由于可抑制上述纸张浮起，如图2所示，即使将发光装置10 和受光装置 104b的位置设定为使发光装置10 到受光装置104b的光的光路通过纸张P的纸面附近， 也可抑制由于纸张浮起而造成的误测，所以可在瞬间切实进行冒烟的检测及夹纸的检测。并且，在本实施方式中，在受光装置104b的输出值从正常值开始变化并经过预定 时间后仍未恢复到正常值的情况下，定影控制部602判断发生冒烟，但也可通过其他判断 方法来判断。例如可以是以下方法检测出上述输出值变化的期间内的极小值，若该极小值 在预定数值范围内，则判断发生冒烟。或者也可是以下方法检测出上述输出值减少的期间 内的单位时间的减少量，若该减少量在预定数值范围内，则判断发生冒烟。(变形例)受光装置104b的输出值，在着火引起冒烟时，表示冒烟时所特有的变化图案，在 调色剂或纸张的挥发成分挥发时，表示各挥发成分所特有的变化图案。例如，冒烟时的变化 图案如图5(b)所示，调色剂或纸张中含有的水蒸气挥发时的变化图案如图5(a)所示。因此，在打印机703上设置存储部(未图示)，根据各挥发性成分存储表示从激光 阵列105向纸张P照射激光从而使挥发性成分从纸张P或调色剂挥发即没有上述冒烟时的 受光装置104b的输出值变化的图案的图案数据。并且，在受光装置104b的输出值开始变 化时，定影控制部602通过比较该变化的图案和上述图案数据，判断有无上述冒烟。具体而言，检测出输出值的变化图案的极小值，当该检测出的值与图案数据的极 小值(例如图5(a)的第1极小值)相同或在数％的误差范围内时，判断输出值的变化图案 和图案数据相同，从而判断未冒烟。并且，当不存在判断为与输出值的变化图案相同的图案 数据时，判断发生了冒烟。
图8表示本变形例中的定影控制部602的处理流程。在图8中，到S13为止的处 理和图7的S3为止的处理相同，因此省略其说明。在该变形例中，在定影处理中，当上述输出值从正常值变化时(S14中“是”)，定 影控制部602对比受光装置104b的输出值的变化的图案与存储部中存储的各图案数据 (S15)。并且，当存在和输出值的变化图案相同的图案数据时(S15中“是”)，定影控制部 602使处理返回到S13，直到定影处理结束为止重复S13 S15。并且，一旦定影处理结束 (S13中“是”)，定影控制部602也结束对受光装置104b的输出值的监控。相反，在S15中，当不存在与输出值的变化图案相同的图案数据时，定影控制部 602判断发生冒烟，立刻强制结束激光阵列105的驱动(S16)。并且，随着激光阵列105的 驱动的强制结束，定影控制部602也强制结束对环形带103的偏压施加，并强制结束环形带 103的驱动。通过上述图8的步骤也可区分产生冒烟时和产生挥发成分时的区别，因此可提高 冒烟的检测精度。此外，以上处理是对比输出值的变化图案的极小值与图案数据的极小值的方式， 但不限于该方式。例如，也可以是对比输出值的变化图案中的正常值的恢复时间与图案数 据中的正常值的恢复时间的方式。并且，也可以是对比输出值的变化图案中的单位时间的 减少量与图案数据中的单位时间的减少量的方式。并且，本实施方式的定影装置609是通过激光阵列向纸张照射激光的阵列方式， 但本发明也适用于通过多棱镜扫描从激光光源射出的激光并照射到纸张的扫描式的定影 装置。但在扫描式的定影装置中需要在垂直于记录纸张传送方向的方向(环形带103的宽 度方向)上扫描激光，由于定影工艺比较耗时，因此适用于高速设备(处理速度快的图像形 成装置)时会发生定影不良的问题。并且，扫描式的定影装置中，定影装置的结构复杂，成 本变高。相反，在阵列方式的定影装置中，无需在垂直于纸张传送方向的方向上扫描激光， 因此能够以最低限度的空间来构成定影装置，并可以高速定影。此外，图7及图8的处理内容不仅适用于复印处理，也适用于打印处理(用户从终 端装置的打印驱动器的画面进行打印命令)。接着说明本实施方式和现有技术相比的优点。专利文献1未考虑到例如以下方 面定影装置的激光误动作时产生的对记录纸张传送装置的集中加热(记录纸张的过度加 热)所造成的记录纸张的燃烧；以及消除对传送装置的破坏。在激光加热中记录纸张被瞬 间加热，因此当冒烟时需要瞬间停止加热，而对比文献1并未考虑这一点。并且，专利文献3 中，散射光入射到受光部时会检测到烟，但散射光是否可切实入射到受光部是不明确的，因 此检测精度有问题。并且，闪光定影方式中，当光的照射幅度较大时，为了能够检测到各照 射区域中发生的散射光，需要使用多个传感器。相反，在本实施方式中，通过在纸面上的光 照射位置附近设置透过型传感器104，当纸燃烧而冒烟时，传感器能够瞬间检测到，因此在 燃烧扩散前可瞬间停止激光照射。并且，通过在纸面附近设置传感器，不仅能够检测冒烟， 而且能够瞬间检测异物或通纸时的夹纸。进一步，不需要如专利文献2那样另行设置管道。并且，在本实施方式中，能够通过一个透过型传感器104检测出激光阵列105的所 有激光光源的照射范围下的冒烟。相反，专利文献3的闪光定影方式下，多个闪光灯的光照射到纸张整个面，因此不能如本实施方式那样，用一个传感器覆盖整个光照射区域。并且，本实施方式所述的定影控制部602的功能可以通过软件实现。即，复合机 700具有包括以下部分的计算机处理器(CPU、MPU)，执行程序的命令；存储上述程序的 ROM (read only memory 只读存储器)；扩展上述程序的 RAM (random access memory 随机 存储器)；和存储上述程序及各种数据的存储器等的存储装置(记录介质)等。并且，也可以将记录了作为实现定影控制部602功能的软件的程序的代码 (可执行程序、中间代码程序、源程序)的记录介质提供到复合机700，由CPU (Central Processing Unit:中央处理单元)等处理器读出记录介质中记录的程序代码并执行，从而 实现定影控制单元602的功能。上述记录介质能够由计算机读取，例如可使用磁带、盒式带等带类，包括软盘 (注册商标)/硬盘等磁盘、CD-R0M/M0/MD/DVD/CD-R/蓝光等光盘的盘类，IC卡(包括存储 卡)/光卡等卡类，或MASKR0M/EPR0M/EEPR0M/闪存ROM等半导体存储器类等。并且，复合机700也可以与通信网络连接，通过通信网络提供上述程序代码。作为 该通信网络无特别限定，例如可使用因特网、企业内部网、外联网、LAN、ISDN、VAN、CATV通 信网络、虚拟专用网络(virtual private network)、电话线路网络、移动体通信网、卫星通 信网络等。并且，构成通信网络的传送介质无特别限定，例如可使用IEEE1394、USB、电线传 送、有线电视、电话线、ADSL线路等有线，IrDA、遥控器等红外线，蓝牙(注册商标)、802. 11 无线、HDR、移动电话网络、卫星线路、地上波数字网络等无线。本发明不限于上述各实施方式，在权利要求所示范围内可进行各种变更，适当组 合各实施方式分别公开的技术手段所获得的实施方式也包含在本发明的技术范围内。(实施方式概括)本实施方式是一种激光定影装置，具有传送装置，传送纸张；和激光照射部，通 过向上述传送装置所传送的纸张照射激光，使上述纸张上的调色剂图像定影到上述纸张， 其特征在于，具有光学传感器，包括射出部，射出预定波长的光；和受光部，接受上述预 定波长的光，输出和上述预定波长的光的受光量对应的信号，上述射出部和上述受光部的 位置关系被确定为使上述射出部和上述受光部夹着上述激光的光路而相对，从上述射出 部射出的光与上述激光的光路相交后到达上述受光部；以及冒烟检测部，根据上述信号检 测上述激光定影装置中的冒烟。根据该构成，从上述射出部射出的光与上述激光的光路相 交后到达上述受光部。其中，因激光的过度照射使上述纸张冒烟时，激光的光路中会冒烟， 因此当上述冒烟发生时和未冒烟时相比，从上述射出部到上述受光部的光量减少，当上述 纸张冒烟时上述受光部的输出信号变化。因此，通过基于上述信号检测冒烟的本发明，具有 可高精度地检测出冒烟的效果。并且，正常时上述信号的值表示正常值，而当发生上述冒烟时或者上述纸张、调色 剂的含有成分因上述激光的照射而挥发时，上述信号的值从预定的正常值开始变化，之后 有再次恢复正常值的倾向。但因上述冒烟使上述信号的值变化时和因上述挥发使上述信号 值变化时相比，恢复到正常值的时间变长。因此，本实施方式的激光定影装置除了上述构成 外，优选在上述射出部到上述受光部的上述预定波长的光的光路中不存在遮挡上述预定 波长的光的物质的状态下，设定从上述射出部射出上述预定波长的光时的上述信号的值为 正常值时，上述冒烟检测部在以下情况下判断为发生了上述冒烟从上述受光部输出的信号的值从上述正常值开始向上述正常值以外的值变化，从该变化开始后预定时间以内，上 述信号的值未恢复上述正常值。由此，可抑制将并非因上述冒烟而是因上述挥发使上述信 号的值变化的情况误判为发生上述冒烟，可提高冒烟的检测精度。并且，本实施方式的激光定影装置除了上述构成外优选具有存储部，存储图案数 据，该图案数据表示由于从上述激光照射部向纸张照射激光而使上述纸张或纸张上的调色 剂有挥发性成分挥发时、即未发生上述冒烟的情况下的上述信号的值的变化的图案，在上 述受光部输出的信号的值开始变化时，上述冒烟检测部通过比较该变化的图案和上述图案 数据判断有无上述冒烟。根据该构成，可抑制将并非因上述冒烟而是因上述挥发使上述信 号的值变化的情况误判为发生上述冒烟，可提高冒烟的检测精度。并且，本实施方式的激光定影装置除了上述构成外优选设定与上述传送装置所 传送的纸张的纸端中垂直于上述传送方向的纸端平行的一个方向为第1方向、与第1方向 相反的方向为第2方向时，上述射出部位于比上述传送装置所传送的纸张的传送路径更靠 第1方向一侧，上述受光部位于比上述传送路径更靠第2方向一侧。并且在该构成中优选 上述激光照射部是沿着上述第2方向排列多个激光光源的激光阵列，上述射出部和上述受 光部的位置关系被确定为使从上述射出部到上述受光部的上述预定波长的光的行进方向 与上述第2方向平行。根据该构成，仅通过具有一组射出部和受光部，可使从该射出部行进 到受光部光与所有激光光源的光路相交，从而实现减少配件个数(射出部和受光部)的效
果ο并且，传送的纸张产生冒烟时，烟从纸张上的着火点向纸张传送方向飘散。因此， 因激光的过度照射而从纸张产生的烟不仅分布在激光的通过范围，而且有分布在比上述通 过范围更靠上述传送方向上游一侧的非通过范围的倾向。因此，本实施方式的激光定影装 置中优选上述射出部及受光部的配置位置被确定为使从上述射出部到上述受光部的上 述预定波长的光的光路通过上述激光的通过范围以及比上述通过范围更靠上述传送方向 的上游一侧的非通过范围。由此，可进一步提高上述烟的检测精度。进一步，本实施方式的激光定影装置除了上述构成外优选上述受光部具有受 光面，接受上述预定波长的光；和壁部，比上述受光面更向上述射出部一侧突出而形成，具 有与从上述射出部射出并到达上述受光面的光的光路相对的相对面，上述相对面由至少吸 收上述预定波长的光的吸光膜形成。根据上述构成，可通过上述相对面吸收从上述射出部 射出的光中未直接到达上述受光部而被纸张等反射到上述受光部的杂散光，因此具有可抑 制因该杂散光而使从上述受光部的输出的信号的值偏离上述正常值的情况。并且，发生纸张夹纸时，根据夹纸方式(纸张弯曲的方式)不同，存在上述纸张遮 挡上述受光部和射出部之间的情况。因此，本实施方式的激光定影装置除了上述构成外优 选具有夹纸检测部，根据上述受光部输出的信号检测纸张的夹纸。由此，通过参照上述受 光部的输出信号可检测出上述夹纸。进一步，本实施方式的激光定影装置除了上述构成外优选，上述传送装置具有旋 转辊，和架设于上述旋转辊之间并且与上述旋转辊一起旋转的环形带，通过由上述环形带 载置纸张来传送该纸张，具有静电吸附部，使纸张静电吸附于上述环形带。根据上述构成， 可抑制纸张从环形带浮起，因此可抑制因该纸张浮起造成上述受光部和上述射出部之间被 上述纸张遮挡而使上述信号的值改变的情况，实现抑制冒烟误测、夹纸误测的效果。
此外，本实施方式的激光定影装置设置于电子照相方式的图像形成装置上。该图 像形成装置例如包括复合机、复印机、打印机、传真机等。本发明能够适用于电子照相方式的图像形成装置上所设置的激光定影装置。上述 图像形成装置包括复合机、复印机、专用打印机、传真机等。
权利要求
1.一种激光定影装置，具有传送装置，传送纸张；和激光照射部，通过向上述传送装置所传送的纸张照射激光，使上述纸张上的调色剂图 像定影到上述纸张，上述激光定影装置的特征在于，还具有光学传感器，包括射出部，射出预定波长的光，和受光部，接受上述预定波长的光，输 出与上述预定波长的光的受光量对应的信号，上述射出部和上述受光部的位置关系被确定 为使上述射出部和上述受光部夹着上述激光的光路而相对，从上述射出部射出的光与上 述激光的光路相交后到达上述受光部；和冒烟检测部，根据上述信号检测上述激光定影装置中的冒烟。
2.根据权利要求1所述的激光定影装置，其特征在于，在上述射出部到上述受光部的上述预定波长的光的光路中不存在遮挡上述预定波长 的光的物质的状态下，设定从上述射出部射出上述预定波长的光时的上述信号的值为正常 值时，上述冒烟检测部在以下情况下判断为发生了上述冒烟从上述受光部输出的信号的值 从上述正常值开始向上述正常值以外的值变化，从该变化开始后预定时间以内，上述信号 的值未恢复上述正常值。
3.根据权利要求1所述的激光定影装置，其特征在于，具有存储部，存储图案数据，该图案数据表示通过从上述激光照射部向纸张照射激光 而使上述纸张或纸张上的调色剂有挥发性成分挥发时、即未发生上述冒烟的情况下的上述 信号的值的变化的图案，在上述受光部输出的信号的值开始变化时，上述冒烟检测部通过比较该变化的图案和 上述图案数据来判断有无上述冒烟。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的激光定影装置，其特征在于，设定与上述传送 装置所传送的纸张的纸端中垂直于上述传送方向的纸端平行的一个方向为第1方向，设定 与第1方向相反的方向为第2方向时，上述射出部位于比上述传送装置所传送的纸张的传 送路径更靠第1方向一侧，上述受光部位于比上述传送路径更靠第2方向一侧。
5.根据权利要求4所述的激光定影装置，其特征在于，上述激光照射部是沿着上述第2方向排列多个激光光源的激光阵列，上述射出部和上述受光部的位置关系被确定为使从上述射出部到上述受光部的上述 预定波长的光的行进方向与上述第2方向平行。
6.根据权利要求1至3的任意一项所述的激光定影装置，其特征在于，上述射出部和上 述受光部的配置位置被确定为使从上述射出部到上述受光部的上述预定波长的光的光路 通过上述激光的通过范围以及比上述通过范围更靠上述传送方向的上游一侧的非通过范 围。
7.根据权利要求1至3的任意一项所述的激光定影装置，其特征在于，上述受光部具有受光面，接受上述预定波长的光；和壁部，比上述受光面更向上述射出部一侧突出而形成，具有与从上述射出部射出并到 达上述受光面的光的光路相对的相对面，上述相对面由至少吸收上述预定波长的光的吸光膜形成。
8.根据权利要求1至3的任意一项所述的激光定影装置，其特征在于，具有夹纸检测 部，根据上述受光部输出的信号来检测纸张的夹纸。
9.根据权利要求1至3的任意一项所述的激光定影装置，其特征在于，上述传送装置具有旋转辊，和架设于上述旋转辊之间并且与上述旋转辊一起旋转的 环形带，通过由上述环形带载置纸张来传送该纸张，上述激光定影装置还具有静电吸附部，使上述纸张静电吸附于上述环形带。
10.一种图像形成装置，其特征在于，具有权利要求1至3的任意一项所述的激光定影装置。
全文摘要
一种激光定影装置和图像形成装置，该激光定影装置具有激光照射部，通过向纸张照射激光使纸张上的调色剂图像定影到纸张；光学传感器；和冒烟检测部。其中，光学传感器具有射出部，射出预定波长的光；受光部，接受上述预定波长的光，输出和上述预定波长的光的受光量对应的信号。射出部和受光部的位置关系被确定为射出部和受光部夹着从激光照射部发出的激光的光路而相对，从射出部射出的光与上述激光的光路相交后到达受光部。冒烟检测部根据受光部输出的信号检测定影装置的冒烟。由此，可高精度地检测出激光定影方式的定影装置中的冒烟。
文档编号G03G15/20GK102063040SQ201010546649
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月11日 优先权日2009年11月12日
发明者前田智弘 申请人:夏普株式会社