激光定影裝置、圖像形成裝置的制作方法

專利名稱：激光定影裝置、圖像形成裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種通過向轉印到紙張上的調色劑圖像照射激光而將該調色劑圖像 熱定影到紙張的定影裝置。
背景技術：
電子照相方式的圖像形成裝置中設有定影裝置，其通過將紙張上形成的調色劑圖 像熱熔融而定影到紙張上。作為該定影裝置的一例，公知采用如下方式的裝置通過向紙張 上未定影的調色劑圖像照射光而將調色劑圖像熱熔融并定影到紙張上(記錄紙張)。該方 式和熱輥式的定影裝置不同，調色劑圖像與熱源非接觸就被加熱。并且該方式和熱輥式的 定影裝置不同，其特征在于無需預熱。并且，專利文獻1中公開了利用激光能量使調色劑定影的激光定影裝置來作為通 過光定影調色劑圖像的裝置。專利文獻1中記載了 使用多個低輸出的半導體激光器，將從 多個光源發出的各激光的焦點在調色劑圖像上的同一位置重疊，進行定影處理。并且，專利 文獻1中還記載了 通過該定影處理，除了進行定影外還可補充能量不足，由于可使用低輸 出、廉價的半導體激光器，因此裝置整體也變得簡單。在通過光定影調色劑的定影裝置中，當發生因過度加熱紙張而引起紙張著火等情 況時，需要迅速識別著火并停止光的照射。此外，作為過度加熱紙張的原因，包括驅動光源 的驅動裝置的錯誤動作、紙張傳送不良等。并且，專利文獻2中公開了如下的圖像形成裝置將定影裝置內的空氣注入到管 道，在該管道內部設置光學式的煙檢測裝置，通過該煙檢測裝置檢測出煙的發生(即通過 檢測煙的產生來識別著火)。并且專利文獻3中公開了以下的閃光定影裝置該閃光定影裝置具有向紙張上的 調色劑圖像照射閃光的燈；當燈照射的閃光散射時接受散射光的受光部。在該閃光定影裝 置中，利用當紙張冒煙時上述閃光因煙而散射的情況，根據上述受光部的光量信號判斷是 否發生冒煙。專利文獻1 日本公開專利公報“特開2005-55516號公報(
公開日2005年3月 3 曰)，，專利文獻2 日本公開專利公報“特開平7-319322號公報(
公開日:1995年12月 8 曰)，，專利文獻3 日本公開專利公報“特開2008-70607號公報(
公開日2008年3月 27 日)”但是，在專利文獻3的定影裝置中，上述散射光的散亂因煙的狀態、煙量而變化， 所以存在即使冒煙但散射光也不入射到受光部的情況，從而無法檢測煙的產生。并且存在 以下情況即使冒煙，但入射到受光部的散射光的量過少，從而無法檢測到煙的產生。即，專 利文獻3的定影裝置存在檢測紙張產生的煙的檢測精度不高的問題。鑒于以上問題而提出了本發明，其目的在于，高精度地檢測出定影裝置中的冒煙。

發明內容
為解決上述課題，本發明是一種激光定影裝置，具有傳送裝置，傳送紙張；激光 照射部，通過向上述傳送裝置所傳送的紙張照射激光，使上述紙張上的調色劑圖像定影到 上述紙張，其特征在于，具有光學傳感器，包括射出部，射出預定波長的光；和受光部，接 受上述預定波長的光，輸出和上述預定波長的光的受光量對應的信號，上述射出部和上述 受光部的位置關系被確定為使上述射出部和上述受光部夾著上述激光的光路而相對，從 上述射出部射出的光與上述激光的光路相交后到達上述受光部；和冒煙檢測部，根據上述 信號檢測上述激光定影裝置中的冒煙。根據本發明，從上述射出部射出的光與上述激光的光路相交后到達上述受光部。 其中，因激光的過度照射上述紙張冒煙時，在激光的光路中會出現煙，所以發生上述冒煙時 和未冒煙時相比，從上述射出部到達上述受光部的光量減少，上述紙張冒煙時上述受光部 的輸出信號變化。因此，通過基于上述信號檢測冒煙的本發明，具有可高精度地檢測出冒煙 的效果。根據本發明，可實現高精度地檢測出定影裝置中產生的冒煙的效果。


圖1是表示本實施方式涉及的復合機中含有的圖像形成部及定影裝置的構成的 示意圖。圖2是表示本實施方式涉及的定影裝置的概要構成的示意圖。圖3是從設置了激光陣列的一側觀察圖2的定影裝置時的示意圖。圖4(a)是表示透過型傳感器的受光裝置和發光裝置的示意圖。圖4(b)是從受光面一側觀察(a)的受光裝置的圖。圖5(a)是表示發生水蒸氣時透過型傳感器輸出的圖案的圖，圖5(b)是表示冒煙 時透過型傳感器輸出的圖案的圖。圖6是表示本實施方式的復合機中含有的各硬件的框圖。圖7是表示本實施方式涉及的定影控制部的處理內容的流程圖。圖8是表示本實施方式的變形例涉及的定影控制部的處理內容的流程圖。圖9是表示從發光裝置到受光裝置的光的光路的說明圖。
具體實施例方式以下詳細說明本發明的實施方式。首先在說明本實施方式的定影裝置前，說明具 有該定影裝置的復合機(圖像形成裝置)。圖6是表示本實施方式的復合機的概要構成的 框圖。復合機700是具有掃描功能、復印功能、打印功能、傳真功能、圖像存檔功能等的 圖像形成裝置。復印機700如圖6所示，具有掃描器701、外圍設備702、打印機703。掃描器701具有讀取原稿并生成圖像信號(模擬信號)的讀取部605。打印機703是干式電子照相方式且四級串聯方式的彩色打印裝置，根據從網絡上 的各終端裝置發送的圖像數據、或由讀取部605讀取的原稿的圖像數據，在紙張(記錄紙
5張、記錄部件)上形成多色圖像(彩色圖像)或單色圖像。打印機703具有圖像處理部 606，對由讀取部605生成的圖像數據或從終端裝置發送的圖像數據實施各種圖像處理；圖 像形成部607，將對應于該圖像數據的調色劑圖像轉印到紙張上；定影裝置609，對轉印圖 像后的紙張進行定影處理；以及主體控制部601，統一控制復合機700中含有的各硬件。外圍設備702具有修整器、分揀器等后處理裝置，并具有控制該后處理裝置的外 圍設備控制部608。進一步，復合機700具有顯示部604，向使用者顯示和復合機700相關 的各種信息、打印圖像的預覽；以及輸入部603，用于使用者向復合機700輸入各種命令、信 肩、ο接著具體說明圖像形成部607的結構。圖1是表示復合機700中含有的圖像形成 部607及定影裝置609的示意圖。如圖1所示，圖像形成部607具有可視圖像形成單元 50 (50Y, 50M, 50C, 50B)、紙張傳送部 30、供紙盤 20。圖像形成部607中，對應于黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)、黑色⑶各色并列設置 有四個可視圖像形成單元50Y、50M、50C、50B。具體而言，可視圖像形成單元50Y使用黃色調 色劑進行圖像形成，可視圖像形成單元50M使用品紅色調色劑進行圖像形成，可視圖像形 成單元50C使用青色調色劑進行圖像形成，可視圖像形成單元50B使用黑色調色劑進行圖 像形成。并且如圖1所示，可視圖像形成單元50Y、50M、50C、50B沿著從放置紙張P的供紙 盤20到定影裝置609的紙張傳送路徑并列配置。接著說明可視圖像形成單元50Y的結構。此外，可視圖像形成單元50Y、50M、50C、 50B所處理的調色劑顏色各不相同，但實質上具有相同的結構，因此以下僅說明可視圖像形 成單元50Y的結構，而省略可視圖像形成單元50M、50C、50B的結構說明。如圖1所示，可視圖像形成單元50Y具有感光鼓51、帶電器52、光照射裝置53、顯 影器M、轉印輥55、以及清潔單元56。感光鼓51的表面由感光性材料形成，是向圖1所示的F方向旋轉的鼓狀輥，表面 形成調色劑圖像。帶電器52用于使感光鼓51的表面均勻帶電為預定電位。光照射裝置53 根據輸入到圖像形成部607的圖像數據，向通過帶電器52帶電的感光鼓51的表面照射激 光，從而在感光鼓51的表面形成靜電潛影。顯影器M通過黃色調色劑使感光鼓51表面形 成的靜電潛影顯影化。轉印輥陽上施加了和調色劑相反極性的偏壓，在傳送的紙張P上轉 印感光鼓51上形成的調色劑圖像。清潔單元56在顯影器M的顯影處理及感光鼓51上形 成的圖像的轉印處理后，用于去除、回收殘留在感光鼓51表面的調色劑。上述轉印處理在可視圖像形成單元50Y、50M、50C、50B中進行。其中，在可視圖像 形成單元50M中，顯影器通過品紅色調色劑進行顯影處理，在可視圖像形成單元50C中，顯 影器通過青色調色劑進行顯影處理，在可視圖像形成單元50B中，顯影器通過黑色調色劑 進行顯影處理。根據上述圖像形成部607，在紙張P上，重疊黃色圖像、品紅色圖像、青色圖像和黑 色圖像，形成了全彩圖像。接著說明紙張傳送部30。如圖1所示，紙張傳送部30具有驅動輥31、空轉輥32和 傳送帶33，為了在可視圖像形成單元50中在紙張P上形成調色劑圖像而傳送紙張P。傳送 帶33是環形帶，架設于驅動輥31和空轉輥32之間。并且通過未圖示的控制部控制驅動輥 31以預定的圓周速度旋轉，從而使傳送帶33旋轉。并且，向傳送帶33的外側表面施加靜電。這樣一來，傳送帶33靜電吸附紙張P的同時進行傳送。紙張P在調色劑圖像轉印后， 利用驅動輥31的曲率而從傳送帶33剝離，傳送到定影裝置609。接著詳細說明定影裝置609。圖2是放大了圖1所示的定影裝置609的圖。定影 裝置609是通過對紙張P上形成的調色劑圖像照射激光而將該調色劑圖像定影到紙張P的 裝置。即，通過激光的能量向記錄紙張P上的未定影調色劑層提供適度的熱量，從而熔解該 調色劑層，熔解后的調色劑層冷卻，定影(固定)到紙張P上，從而形成堅固的圖像。如圖2所示，定影裝置(激光定影裝置)609具有激光陣列105、紙張傳送裝置 107、透過型傳感器104、準直透鏡111、以及聚光透鏡112。并且如圖6所示，定影裝置609 具有定影控制部602。定影控制部602控制定影裝置609中含有的各硬件。并且在本實施方式中，如圖2所示，將紙張傳送裝置107的紙張傳送方向作為Z方 向(副掃描方向)。并且如圖2及圖3所示，與由紙張傳送裝置107傳送的紙張的紙端中 垂直于上述傳送方向的紙端(前端邊沿、后端邊沿)平行的一個方向作為Y方向(第1方 向)，與Y方向相反的方向作為X方向(第2方向)。紙張傳送裝置(傳送裝置)107具有張力輥(旋轉輥)101、102、環形帶103。張力 輥101、102的軸(軸心)連接到軸承(未圖示)。張力輥101通過齒輪(未圖示)連接到 驅動部(未圖示)，并由驅動部驅動旋轉。張力輥102從動于張力輥101及環形帶103的旋 轉而旋轉。環形帶103由張力輥101、102架設。環形帶103由在聚碳酸酯、偏二氟乙烯、聚酰 胺酰亞胺、聚酰胺(PI)等樹脂上分散了碳等導電性部件的材料構成，具有耐熱性。并且，通過電源(靜電吸附部)110向環形帶103的背面(內周側的面)施加偏壓， 從而將紙張P靜電吸附到環形帶103的表面(外周側的表面)。在上述定影裝置609中，通過張力輥101被驅動而旋轉，環形帶103也被驅動而旋 轉。并且，在可視圖像形成單元50中進行了圖像形成的紙張P傳送到定影裝置609時，紙 張P被環形帶103靜電吸附，向Z方向傳送，通過和激光陣列105相對的地點。激光陣列(激光照射部)105向由紙張傳送裝置107傳送的紙張P照射激光，使紙 張P上的調色劑圖像定影到紙張P上。以下參照圖2及圖3詳細說明激光陣列105。圖3 是從設置了激光陣列的一側觀察定影裝置609時的示意圖。激光陣列105具有多個(約1000個)半導體激光元件。具體而言，多個半導體激 光元件沿著Y方向及X方向并排一列配置從而安裝到激光陣列105。安裝到激光陣列105的各半導體激光元件是照射波長780nm的激光的光源，通過 圖6的定影控制部602控制開關。并且如圖2所示，構成激光陣列105的半導體激光元件 和傳送中的紙張P之間，從激光陣列105 —側開始依次排列配置準直透鏡111和聚光透鏡 112。即，從激光陣列105的各半導體激光元件射出的激光通過準直透鏡111被整形為平行 光，之后通過聚光透鏡112在紙張P的表面使焦點一致地聚光。圖2的虛線所示的區域表 示從激光陣列105射出的激光的光路。在上述構成中，定影控制部602從主體控制部601輸入打印位置信息。該打印位 置信息是表示由圖像形成部607形成的調色劑圖像在紙張P上的位置的信息，由主體控制 部601根據在圖像處理部606中處理的圖像數據而做成。并且，定影控制部602利用打印 位置信息的輸入檢測打印的開始，并開始定影裝置609的驅動。具體而言，一旦輸入打印位置信息，則定影控制部602開始紙張傳送裝置107的驅動。接著，在紙張P到達定影裝置 609并傳送到和激光陣列105相對的位置時，定影控制部602根據上述打印位置信息控制 激光陣列105所包含的各半導體激光元件的開關。具體而言，切換各半導體激光元件的開 關，以使激光選擇性地抵達紙張P的形成了調色劑圖像的位置。這樣一來，激光必然到達紙 張P中形成了調色劑圖像的位置，在紙張P中未形成調色劑圖像的位置產生未照射激光的 范圍。并且，激光照射的調色劑圖像加熱熔融，定影到紙張P上。接著具體說明透過型傳感器(光學傳感器)104。在本實施方式中，當產生某種異 常(紙張傳送停止或激光驅動電路故障)而導致激光陣列105的激光過度照射紙張P從而 使紙張P或調色劑著火，由于該著火而從紙張P或調色劑冒煙時，通過透過型傳感器104檢 測該煙的發生。透過型傳感器104是具有發光裝置10 和受光裝置104b的傳感器。在本實施方 式中，將株式會社今一工” (KEYENCE公司)制造的激光傳感器(LV-H300)用作透過型傳 感器104，但不限于該激光傳感器，只要是公知的透過型傳感器即可。發光裝置(射出部)10 是射出與從激光陣列105的半導體元件照射的激光的波 長不同的預定波長的光(激光)的激光二極管。受光裝置104b僅接受與從發光裝置10 射出的激光的波長相同波長的光，并將接受的光轉換為電壓，從而輸出表示該波長的光的 受光量的信號(電信號)。此外，在本實施方式中，上述預定波長是650nm。這樣一來，使透過型傳感器104的光的波長和激光陣列105的激光的波長不同，所 以即使激光陣列105的激光進行反射而到達透過型傳感器104的受光裝置104b時，也不會 因激光陣列105的激光而使受光裝置104b的信號的值變化。并且如圖3所示，發光裝置10 和環形帶103相比設置在更靠Y方向一側，且和 從激光陣列105射出的激光的光路相比，設置在更靠Y方向一側。受光裝置(受光部)104b 和環形帶103相比設置在更靠X方向一側，且和從激光陣列105射出的激光的光路相比設 置在更靠X方向一側。即，發光裝置10 和復合機700中處理的最大尺寸的紙張傳送時的 紙張傳送路徑相比，位于更靠Y方向一側，受光裝置104b和該紙張傳送路徑相比位于更靠 X方向一側。并且，如圖2及圖3所示，受光裝置10 及受光裝置104b和紙張傳送裝置107的 紙張傳送路徑相比，配置在更靠激光陣列105 —側(上側)，夾持從激光陣列105射出的激 光的光路而彼此相對。并且，發光裝置10 及受光裝置104b的配置位置被確定為使從發 光裝置10 射出的光的光軸與受光裝置104b的受光面相交，且該光軸與激光陣列105的 半導體激光元件的排列方向平行。并且，發光裝置10 及受光裝置104b如下定位從發光裝置10 直接到受光裝 置104b的光的光路通過由紙張傳送裝置107傳送的紙張P的紙面附近。具體而言，發光裝 置10 及受光裝置104b被定位為使從發光裝置10 直接到受光裝置104b的光的光路 與由紙張傳送裝置107傳送的紙張P的紙面的間隙為0. 5mm 5mm的范圍。之所以這樣定 位，是因為當發生下述著火(紙張著火)時，使著火所引起的煙可切實、直接地通過從發光 裝置10 到受光裝置104b的光路。通過如上配置發光裝置10 及受光裝置104b，從發光裝置10 射出的光通過激 光陣列105所有的半導體元件的光路，到達受光裝置104b，受光裝置104b接受該光。
并且，發光裝置10 在定影處理中總是照射光。并且，受光裝置104b輸出與發光 裝置10 照射的光的波長相同波長的光的受光量所對應的信號。因此，受光裝置104b輸出 從發光裝置10 射出的光的、可到達受光裝置104b的受光面的光量所對應的信號。此外， 從受光裝置104b輸出的信號的值(以下稱為“輸出值”)在受光裝置104b的受光量(上述 預定波長的光的受光量)越多時越大。并且在本實施方式中，在從發光裝置10 到受光裝置104b的上述預定波長的光 的光路中沒有遮擋上述預定波長的光的物質的狀態下，從發光裝置10 射出上述預定波 長的光時的受光裝置104b的輸出值是5V。而受光裝置104b完全不接受從發光裝置10 射出的光、且受光裝置104b完全不 接受從發光裝置IOa射出的光以外的光中與發光裝置10 的光具有相同波長的光時，受光 裝置104b的輸出值是0V。S卩，在發光裝置10 和受光裝置104b之間的光路中，如無遮擋從發光裝置10 射出的光的物質，則受光裝置104b輸出5V的信號。相反，在發光裝置10 和受光裝置104b 之間的光路中，如存在遮擋從發光裝置10 射出的光的物質，則遮擋的光量越多受光裝置 104b的輸出值越小。并且，因紙張P或調色劑著火而從紙張P或調色劑冒煙時，該煙成為遮擋從發光裝 置10 射出的光的主要原因。因此，當發生上述煙時，受光裝置104b的輸出值(受光量) 小于5V，恢復到5V為止需要時間。具體而言，冒煙時的受光裝置104b的受光量和經過時間 的關系如圖5(b)所示。因此，在本實施方式中，定影控制部602監控受光裝置104b的輸出值，將5V的輸 出值作為正常值。并且，當受光裝置104b的輸出值是正常值(5V)時，定影控制部602判斷 定影裝置609為正常狀態。相反，當受光裝置104b的輸出值變化(低于正常值)、且從開始 變化經過了預定時間后輸出值不恢復到正常值(5V)時，定影控制部602判斷發生冒煙，強 制停止激光陣列105的驅動。此外，即使受光裝置104b的輸出值變化，從開始變化經過預定時間，輸出值恢復 到正常值(5V)時，定影控制部602不判斷為發生冒煙，而是判斷定影裝置609為正常狀態。 這種情況是，雖然不冒煙，但因調色劑或紙張的揮發成分而出現遮擋從發光裝置10 射出 的光的情況，這種情況下輸出值即使變化，但從冒煙到恢復到正常值也較快，所以在預定時 間內輸出值恢復到正常值(5V)時則不判斷為“冒煙”，而是判斷為“正常”。參照附圖對這 一點以上述揮發成分是水蒸氣的情況為例來進行說明。圖5(a)是表示因調色劑揮發的水 蒸氣而遮擋從發光裝置10 射出的光時的受光裝置104b的受光量和經過時間的關系的圖 表，圖5(b)是表示因紙張產生的煙遮擋發光裝置10 射出的光時的受光裝置104b的受光 量和經過時間的關系的圖表。比較圖5(a)和圖5(b)可知，與因冒煙而使輸出值變化時相 比，因調色劑揮發的水蒸氣使輸出值變化時恢復到正常值的時間較短。此外，這里以水蒸氣 為例進行了說明，但水蒸氣以外的調色劑的揮發成分的情況和冒煙時相比，其恢復到正常 值的時間也較短。S卩，上述預定時間設定為大于紙張或調色劑中含有的各揮發成分時的恢復時間 (輸出值從正常值開始變化后恢復到正常值為止的時間)、小于冒煙時的恢復時間。通過定影控制部602進行上述判斷，即使在因夾紙等使紙張傳送緊急停止或因激光驅動電路故障而導致激光過度照射到紙張P、并由于該過度照射使得紙張P或調色劑著 火而冒煙等情況下，定影控制部602也能夠檢測出冒煙的發生并強制停止激光陣列105的 驅動。接著說明復印處理時的復合機700的處理流程。首先，使用者在掃描器701的原 稿臺或自動原稿傳送裝置上放置原稿。接著，當使用者按下輸入部603的復印按鈕(未圖 示)時，印刷命令信號傳送到主體控制部601。在輸入印刷命令信號后，主體控制部601由 讀取部605讀取原稿。并且，圖像信號從讀取部605被傳送到圖像處理部606，由圖像處理 部606將該圖像信號轉換為數字的圖像數據。之后，圖像處理部606對上述圖像數據進行圖像處理，將該圖像數據傳送到圖像 形成部607。并且，圖像處理部606根據上述圖像數據生成打印位置信息，將打印位置信息 傳送到定影控制部602。圖像形成部607根據從圖像處理部606傳送來的圖像數據在紙張P上形成圖像， 將圖像形成后的紙張P傳送到定影裝置609。接收到打印位置信息后，定影控制部602開始驅動定影裝置609。具體而言，定影 控制部602驅動未圖示的驅動部以驅動紙張傳送裝置107的環形帶103，通過接通電源110 來向環形帶103施加偏壓。進一步，在紙張P被傳送到與激光陣列105相對的位置時，定影 控制部602根據打印位置信息控制激光陣列105而向紙張P照射激光，進行定影處理。定 影處理后，定影了圖像的紙張P被排出到排出盤(未圖示)。并且，在定影處理時，定影控制部602判斷定影裝置609中有無冒煙，判斷有冒煙 時，停止激光陣列105的驅動。以下根據圖7說明該處理流程。在輸入打印位置信息后(Si中“是”)，定影控制部602除了開始紙張傳送裝置107 及激光陣列105的控制之外，還接通發光裝置104a，并且開始受光裝置104b的輸出值的監 控(監視)(S》。并且，直到定影處理結束為止，定影控制部602都持續該輸出值的監控。在上述輸出值和正常值(5V)相比未發生變化而結束定影處理的情況下，定影控 制部602直接結束紙張傳送裝置107及激光陣列的控制(S3中“否” 一S4中“否” 一S3中 “是”)。并且，即使在上述輸出值從正常值變化后在預定時間內恢復到正常值、之后結束定 影處理的情況下，定影控制部602也結束紙張控制裝置107及激光陣列105的控制(S4中 “是” 一S5中“是” 一S3中“是”)。相反，在定影處理中，在上述輸出值從正常值變化后在預定時間內未恢復到正常 值的情況下，定影控制部602判斷發生冒煙，直接強制結束激光陣列105的驅動(S4中 “是” 一S5中“否” 一S6)。并且，定影控制部602在強制結束激光陣列105的驅動的同時， 強制結束對環形帶103施加偏壓，從而強制結束環形帶103的驅動。這樣一來，例如即使在 因夾紙等使紙張傳送緊急停止或因激光驅動電路故障導致激光過度照射到紙張P、并由于 該過度照射而使紙張P或調色劑著火時，也可以迅速地強制停止激光陣列105的驅動，因此 能夠抑制紙張P的燃燒速度，能夠在危害變大前采取安全措施。如上所述，本實施方式的定影裝置609具有紙張傳送裝置107 ；激光陣列105，通 過向由紙張傳送裝置107傳送的紙張P照射激光而使紙張P上的調色劑圖像定影到紙張P ； 透過型傳感器104 ；以及定影控制部602。透過型傳感器104包括發光裝置104a，射出預 定波長的光；和受光裝置104b，接收上述預定波長的光并輸出與上述預定波長的光的受光量對應的信號。并且，發光裝置10 和受光裝置104b的位置關系被定位為使其相對并夾 持從激光陣列105射出的激光的光路，從發光裝置10 射出的光與從激光陣列105射出的 激光的光路相交后到達受光裝置104b。并且，定影控制部602根據受光裝置104b的輸出信 號檢測冒煙。根據該定影裝置609的構成，從發光裝置10 射出的光與從激光陣列105射出的 激光的光路相交后被受光裝置104b接受。這里，一旦由于激光陣列105射出的激光的過度 照射而使紙張P或紙張P的調色劑著火并冒煙時，從激光陣列105射出的激光的光路會有 煙冒出，所以發生上述冒煙時和未發生冒煙時相比，從發光裝置10 到達受光裝置104b的 光量減少，發生上述冒煙時受光裝置104b的信號值(輸出值)變化。因此，通過基于以上 輸出值來檢測冒煙的本實施方式的定影裝置609，可高精度地檢測出冒煙。并且在本實施方式中，從發光裝置10 直接到受光裝置104b的光的光路被定位 為使其通過由紙張傳送裝置107傳送的紙張P的紙面附近，因此可迅速且高精度地檢測出 冒煙。并且在本實施方式中，在受光裝置104b的輸出值從正常值開始向正常值以外的 值變化、在該變化開始到預定時間以內輸出值未恢復到正常值時，定影控制部602判斷發 生上述冒煙。這樣一來，可抑制將并非因紙張P或調色劑的著火而造成冒煙、而是因紙張P 或調色劑的含有成分的揮發而造成上述輸出值變化的情況誤判斷為發生上述冒煙的情況， 提高冒煙的檢測精度。并且在本實施方式中，如圖3所示，發光裝置10 及受光裝置104b的位置關系 被定位為使發光裝置10 到受光裝置104b的上述預定波長的光的行進方向與X方向及Y 方向平行。根據該構成，僅通過設置一組發光裝置10 及受光裝置104b，可使從發光裝置 10 行進到受光裝置104b的預定波長的光與激光陣列105所包含的全部激光光源的光路 相交，從而起到減少配件個數(發光裝置10 到受光裝置104b)的效果。并且，如圖4(a)及圖4(b)所示，本實施方式的受光裝置104b具有受光面200、和 包圍受光面200的壁部201。受光面200是接受發光裝置10 射出的預定波長的光的面，是 與從發光裝置10 射出的光的光軸垂直的面。壁部201比受光面200更向發光裝置10 一側突出而形成，包圍從發光裝置10 射出并直接到達受光面200的光的光路。并且，在壁 部201中，從發光裝置10 射出并直接到達受光面200的光的光路所相對的相對面201a， 由至少吸收預定波長(和發光裝置10 射出的光的波長相同的波長)的光的吸光膜形成。 根據該構成，從發光裝置10 射出的光中，未直接到達受光裝置104b而被紙張P等反射到 受光裝置104b的雜散光可被相對面201a吸收，因此具有可抑制因該雜散光而使受光裝置 104b的輸出值偏離正常值的效果。具體而言，壁部201由鋁等金屬部件構成，在該金屬部件 的光路一側涂布上述吸光膜。此外，作為上述吸光膜也可是黑體涂布。并且，在專利文獻3的結構下，由于紙張材質或紙張上的調色劑的狀態不同，會產 生紙張反射的閃光進入到反射型傳感器從而錯誤檢測的問題。但在本實施方式中，受光裝 置104b如圖4所示構成，從而使受光裝置104b僅輸出從發光裝置10 直接到達的預定波 長的光的受光量，不會產生以上問題。并且，在Z方向上傳送的紙張P發生冒煙時，煙從紙張的著火點向Z方向的上游一 側飄散。因此，因激光的過度照射而從紙張P產生的煙不僅在激光的通過范圍內，而且也有
11比該通過范圍更向Z方向(紙張傳送方向)的上游一側的非通過范圍分布的傾向。因此， 優選如下配置發光裝置10 及受光裝置104b的配置位置使發光裝置10 到受光裝置 104b的上述預定波長的光的光路通過激光陣列105的激光的通過范圍以及比上述通過范 圍更靠紙張傳送方向上游一側的非通過范圍。這樣一來，可進一步提高冒煙的檢測精度。具 體而言，發光裝置10 及受光裝置104b被配置為使發光裝置10 到受光裝置104b的預 定波長的光的通路是圖9的參照標記300所表示的區域。此外，在圖9中，虛線包圍的區域 是激光陣列105的激光的通過范圍。并且，在紙張傳送裝置107中發生紙張夾紙時，根據夾紙方式(紙張彎曲的方式) 不同，存在紙張P遮擋發光裝置10 和受光裝置104b之間的情況。因此，定影控制部(夾 紙檢測部)602可根據受光裝置104b的輸出值檢測出紙張的夾紙。以下具體說明這一點。 因紙張夾紙而遮擋發光裝置10 和受光裝置104b之間時，和紙張冒煙時相比，受光裝置 104b的輸出值下降。即，紙張冒煙時如圖5(b)所示上述輸出值下降到第2極小值，而在夾 紙時受光量基本變為零，因此上述輸出值下降為比第2極小值更小的值。因此，也可以將比 第2極小值更小的值設定為閾值，在受光裝置104b的輸出值小于上述閾值時，定影控制部 602判斷“發生夾紙”。并且，在本實施方式中，由于設置有使紙張P靜電吸附到環形帶103的電源(靜電 吸附部)110，所以可抑制紙張從環形帶103浮起，并可抑制因紙張浮起導致紙張P遮擋發光 裝置10 和受光裝置104b之間從而使上述輸出值變化的情況，可防止冒煙的誤測或夾紙 的誤測。進一步，由于可抑制上述紙張浮起，如圖2所示，即使將發光裝置10 和受光裝置 104b的位置設定為使發光裝置10 到受光裝置104b的光的光路通過紙張P的紙面附近， 也可抑制由于紙張浮起而造成的誤測，所以可在瞬間切實進行冒煙的檢測及夾紙的檢測。并且，在本實施方式中，在受光裝置104b的輸出值從正常值開始變化并經過預定 時間后仍未恢復到正常值的情況下，定影控制部602判斷發生冒煙，但也可通過其他判斷 方法來判斷。例如可以是以下方法檢測出上述輸出值變化的期間內的極小值，若該極小值 在預定數值范圍內，則判斷發生冒煙。或者也可是以下方法檢測出上述輸出值減少的期間 內的單位時間的減少量，若該減少量在預定數值范圍內，則判斷發生冒煙。(變形例)受光裝置104b的輸出值，在著火引起冒煙時，表示冒煙時所特有的變化圖案，在 調色劑或紙張的揮發成分揮發時，表示各揮發成分所特有的變化圖案。例如，冒煙時的變化 圖案如圖5(b)所示，調色劑或紙張中含有的水蒸氣揮發時的變化圖案如圖5(a)所示。因此，在打印機703上設置存儲部(未圖示)，根據各揮發性成分存儲表示從激光 陣列105向紙張P照射激光從而使揮發性成分從紙張P或調色劑揮發即沒有上述冒煙時的 受光裝置104b的輸出值變化的圖案的圖案數據。并且，在受光裝置104b的輸出值開始變 化時，定影控制部602通過比較該變化的圖案和上述圖案數據，判斷有無上述冒煙。具體而言，檢測出輸出值的變化圖案的極小值，當該檢測出的值與圖案數據的極 小值(例如圖5(a)的第1極小值)相同或在數％的誤差范圍內時，判斷輸出值的變化圖案 和圖案數據相同，從而判斷未冒煙。并且，當不存在判斷為與輸出值的變化圖案相同的圖案 數據時，判斷發生了冒煙。
圖8表示本變形例中的定影控制部602的處理流程。在圖8中，到S13為止的處 理和圖7的S3為止的處理相同，因此省略其說明。在該變形例中，在定影處理中，當上述輸出值從正常值變化時(S14中“是”)，定 影控制部602對比受光裝置104b的輸出值的變化的圖案與存儲部中存儲的各圖案數據 (S15)。并且，當存在和輸出值的變化圖案相同的圖案數據時(S15中“是”)，定影控制部 602使處理返回到S13，直到定影處理結束為止重復S13 S15。并且，一旦定影處理結束 (S13中“是”)，定影控制部602也結束對受光裝置104b的輸出值的監控。相反，在S15中，當不存在與輸出值的變化圖案相同的圖案數據時，定影控制部 602判斷發生冒煙，立刻強制結束激光陣列105的驅動(S16)。并且，隨著激光陣列105的 驅動的強制結束，定影控制部602也強制結束對環形帶103的偏壓施加，并強制結束環形帶 103的驅動。通過上述圖8的步驟也可區分產生冒煙時和產生揮發成分時的區別，因此可提高 冒煙的檢測精度。此外，以上處理是對比輸出值的變化圖案的極小值與圖案數據的極小值的方式， 但不限于該方式。例如，也可以是對比輸出值的變化圖案中的正常值的恢復時間與圖案數 據中的正常值的恢復時間的方式。并且，也可以是對比輸出值的變化圖案中的單位時間的 減少量與圖案數據中的單位時間的減少量的方式。并且，本實施方式的定影裝置609是通過激光陣列向紙張照射激光的陣列方式， 但本發明也適用于通過多棱鏡掃描從激光光源射出的激光并照射到紙張的掃描式的定影 裝置。但在掃描式的定影裝置中需要在垂直于記錄紙張傳送方向的方向(環形帶103的寬 度方向)上掃描激光，由于定影工藝比較耗時，因此適用于高速設備(處理速度快的圖像形 成裝置)時會發生定影不良的問題。并且，掃描式的定影裝置中，定影裝置的結構復雜，成 本變高。相反，在陣列方式的定影裝置中，無需在垂直于紙張傳送方向的方向上掃描激光， 因此能夠以最低限度的空間來構成定影裝置，并可以高速定影。此外，圖7及圖8的處理內容不僅適用于復印處理，也適用于打印處理(用戶從終 端裝置的打印驅動器的畫面進行打印命令)。接著說明本實施方式和現有技術相比的優點。專利文獻1未考慮到例如以下方 面定影裝置的激光誤動作時產生的對記錄紙張傳送裝置的集中加熱(記錄紙張的過度加 熱)所造成的記錄紙張的燃燒；以及消除對傳送裝置的破壞。在激光加熱中記錄紙張被瞬 間加熱，因此當冒煙時需要瞬間停止加熱，而對比文獻1并未考慮這一點。并且，專利文獻3 中，散射光入射到受光部時會檢測到煙，但散射光是否可切實入射到受光部是不明確的，因 此檢測精度有問題。并且，閃光定影方式中，當光的照射幅度較大時，為了能夠檢測到各照 射區域中發生的散射光，需要使用多個傳感器。相反，在本實施方式中，通過在紙面上的光 照射位置附近設置透過型傳感器104，當紙燃燒而冒煙時，傳感器能夠瞬間檢測到，因此在 燃燒擴散前可瞬間停止激光照射。并且，通過在紙面附近設置傳感器，不僅能夠檢測冒煙， 而且能夠瞬間檢測異物或通紙時的夾紙。進一步，不需要如專利文獻2那樣另行設置管道。并且，在本實施方式中，能夠通過一個透過型傳感器104檢測出激光陣列105的所 有激光光源的照射范圍下的冒煙。相反，專利文獻3的閃光定影方式下，多個閃光燈的光照射到紙張整個面，因此不能如本實施方式那樣，用一個傳感器覆蓋整個光照射區域。并且，本實施方式所述的定影控制部602的功能可以通過軟件實現。即，復合機 700具有包括以下部分的計算機處理器(CPU、MPU)，執行程序的命令；存儲上述程序的 ROM (read only memory 只讀存儲器)；擴展上述程序的 RAM (random access memory 隨機 存儲器)；和存儲上述程序及各種數據的存儲器等的存儲裝置(記錄介質)等。并且，也可以將記錄了作為實現定影控制部602功能的軟件的程序的代碼 (可執行程序、中間代碼程序、源程序)的記錄介質提供到復合機700，由CPU (Central Processing Unit:中央處理單元)等處理器讀出記錄介質中記錄的程序代碼并執行，從而 實現定影控制單元602的功能。上述記錄介質能夠由計算機讀取，例如可使用磁帶、盒式帶等帶類，包括軟盤 (注冊商標)/硬盤等磁盤、CD-R0M/M0/MD/DVD/CD-R/藍光等光盤的盤類，IC卡(包括存儲 卡)/光卡等卡類，或MASKR0M/EPR0M/EEPR0M/閃存ROM等半導體存儲器類等。并且，復合機700也可以與通信網絡連接，通過通信網絡提供上述程序代碼。作為 該通信網絡無特別限定，例如可使用因特網、企業內部網、外聯網、LAN、ISDN、VAN、CATV通 信網絡、虛擬專用網絡(virtual private network)、電話線路網絡、移動體通信網、衛星通 信網絡等。并且，構成通信網絡的傳送介質無特別限定，例如可使用IEEE1394、USB、電線傳 送、有線電視、電話線、ADSL線路等有線，IrDA、遙控器等紅外線，藍牙(注冊商標)、802. 11 無線、HDR、移動電話網絡、衛星線路、地上波數字網絡等無線。本發明不限于上述各實施方式，在權利要求所示范圍內可進行各種變更，適當組 合各實施方式分別公開的技術手段所獲得的實施方式也包含在本發明的技術范圍內。(實施方式概括)本實施方式是一種激光定影裝置，具有傳送裝置，傳送紙張；和激光照射部，通 過向上述傳送裝置所傳送的紙張照射激光，使上述紙張上的調色劑圖像定影到上述紙張， 其特征在于，具有光學傳感器，包括射出部，射出預定波長的光；和受光部，接受上述預 定波長的光，輸出和上述預定波長的光的受光量對應的信號，上述射出部和上述受光部的 位置關系被確定為使上述射出部和上述受光部夾著上述激光的光路而相對，從上述射出 部射出的光與上述激光的光路相交后到達上述受光部；以及冒煙檢測部，根據上述信號檢 測上述激光定影裝置中的冒煙。根據該構成，從上述射出部射出的光與上述激光的光路相 交后到達上述受光部。其中，因激光的過度照射使上述紙張冒煙時，激光的光路中會冒煙， 因此當上述冒煙發生時和未冒煙時相比，從上述射出部到上述受光部的光量減少，當上述 紙張冒煙時上述受光部的輸出信號變化。因此，通過基于上述信號檢測冒煙的本發明，具有 可高精度地檢測出冒煙的效果。并且，正常時上述信號的值表示正常值，而當發生上述冒煙時或者上述紙張、調色 劑的含有成分因上述激光的照射而揮發時，上述信號的值從預定的正常值開始變化，之后 有再次恢復正常值的傾向。但因上述冒煙使上述信號的值變化時和因上述揮發使上述信號 值變化時相比，恢復到正常值的時間變長。因此，本實施方式的激光定影裝置除了上述構成 外，優選在上述射出部到上述受光部的上述預定波長的光的光路中不存在遮擋上述預定 波長的光的物質的狀態下，設定從上述射出部射出上述預定波長的光時的上述信號的值為 正常值時，上述冒煙檢測部在以下情況下判斷為發生了上述冒煙從上述受光部輸出的信號的值從上述正常值開始向上述正常值以外的值變化，從該變化開始后預定時間以內，上 述信號的值未恢復上述正常值。由此，可抑制將并非因上述冒煙而是因上述揮發使上述信 號的值變化的情況誤判為發生上述冒煙，可提高冒煙的檢測精度。并且，本實施方式的激光定影裝置除了上述構成外優選具有存儲部，存儲圖案數 據，該圖案數據表示由于從上述激光照射部向紙張照射激光而使上述紙張或紙張上的調色 劑有揮發性成分揮發時、即未發生上述冒煙的情況下的上述信號的值的變化的圖案，在上 述受光部輸出的信號的值開始變化時，上述冒煙檢測部通過比較該變化的圖案和上述圖案 數據判斷有無上述冒煙。根據該構成，可抑制將并非因上述冒煙而是因上述揮發使上述信 號的值變化的情況誤判為發生上述冒煙，可提高冒煙的檢測精度。并且，本實施方式的激光定影裝置除了上述構成外優選設定與上述傳送裝置所 傳送的紙張的紙端中垂直于上述傳送方向的紙端平行的一個方向為第1方向、與第1方向 相反的方向為第2方向時，上述射出部位于比上述傳送裝置所傳送的紙張的傳送路徑更靠 第1方向一側，上述受光部位于比上述傳送路徑更靠第2方向一側。并且在該構成中優選 上述激光照射部是沿著上述第2方向排列多個激光光源的激光陣列，上述射出部和上述受 光部的位置關系被確定為使從上述射出部到上述受光部的上述預定波長的光的行進方向 與上述第2方向平行。根據該構成，僅通過具有一組射出部和受光部，可使從該射出部行進 到受光部光與所有激光光源的光路相交，從而實現減少配件個數(射出部和受光部)的效
果ο并且，傳送的紙張產生冒煙時，煙從紙張上的著火點向紙張傳送方向飄散。因此， 因激光的過度照射而從紙張產生的煙不僅分布在激光的通過范圍，而且有分布在比上述通 過范圍更靠上述傳送方向上游一側的非通過范圍的傾向。因此，本實施方式的激光定影裝 置中優選上述射出部及受光部的配置位置被確定為使從上述射出部到上述受光部的上 述預定波長的光的光路通過上述激光的通過范圍以及比上述通過范圍更靠上述傳送方向 的上游一側的非通過范圍。由此，可進一步提高上述煙的檢測精度。進一步，本實施方式的激光定影裝置除了上述構成外優選上述受光部具有受 光面，接受上述預定波長的光；和壁部，比上述受光面更向上述射出部一側突出而形成，具 有與從上述射出部射出并到達上述受光面的光的光路相對的相對面，上述相對面由至少吸 收上述預定波長的光的吸光膜形成。根據上述構成，可通過上述相對面吸收從上述射出部 射出的光中未直接到達上述受光部而被紙張等反射到上述受光部的雜散光，因此具有可抑 制因該雜散光而使從上述受光部的輸出的信號的值偏離上述正常值的情況。并且，發生紙張夾紙時，根據夾紙方式(紙張彎曲的方式)不同，存在上述紙張遮 擋上述受光部和射出部之間的情況。因此，本實施方式的激光定影裝置除了上述構成外優 選具有夾紙檢測部，根據上述受光部輸出的信號檢測紙張的夾紙。由此，通過參照上述受 光部的輸出信號可檢測出上述夾紙。進一步，本實施方式的激光定影裝置除了上述構成外優選，上述傳送裝置具有旋 轉輥，和架設于上述旋轉輥之間并且與上述旋轉輥一起旋轉的環形帶，通過由上述環形帶 載置紙張來傳送該紙張，具有靜電吸附部，使紙張靜電吸附于上述環形帶。根據上述構成， 可抑制紙張從環形帶浮起，因此可抑制因該紙張浮起造成上述受光部和上述射出部之間被 上述紙張遮擋而使上述信號的值改變的情況，實現抑制冒煙誤測、夾紙誤測的效果。
此外，本實施方式的激光定影裝置設置于電子照相方式的圖像形成裝置上。該圖 像形成裝置例如包括復合機、復印機、打印機、傳真機等。本發明能夠適用于電子照相方式的圖像形成裝置上所設置的激光定影裝置。上述 圖像形成裝置包括復合機、復印機、專用打印機、傳真機等。
權利要求
1.一種激光定影裝置，具有傳送裝置，傳送紙張；和激光照射部，通過向上述傳送裝置所傳送的紙張照射激光，使上述紙張上的調色劑圖 像定影到上述紙張，上述激光定影裝置的特征在于，還具有光學傳感器，包括射出部，射出預定波長的光，和受光部，接受上述預定波長的光，輸 出與上述預定波長的光的受光量對應的信號，上述射出部和上述受光部的位置關系被確定 為使上述射出部和上述受光部夾著上述激光的光路而相對，從上述射出部射出的光與上 述激光的光路相交后到達上述受光部；和冒煙檢測部，根據上述信號檢測上述激光定影裝置中的冒煙。
2.根據權利要求1所述的激光定影裝置，其特征在于，在上述射出部到上述受光部的上述預定波長的光的光路中不存在遮擋上述預定波長 的光的物質的狀態下，設定從上述射出部射出上述預定波長的光時的上述信號的值為正常 值時，上述冒煙檢測部在以下情況下判斷為發生了上述冒煙從上述受光部輸出的信號的值 從上述正常值開始向上述正常值以外的值變化，從該變化開始后預定時間以內，上述信號 的值未恢復上述正常值。
3.根據權利要求1所述的激光定影裝置，其特征在于，具有存儲部，存儲圖案數據，該圖案數據表示通過從上述激光照射部向紙張照射激光 而使上述紙張或紙張上的調色劑有揮發性成分揮發時、即未發生上述冒煙的情況下的上述 信號的值的變化的圖案，在上述受光部輸出的信號的值開始變化時，上述冒煙檢測部通過比較該變化的圖案和 上述圖案數據來判斷有無上述冒煙。
4.根據權利要求1至3的任意一項所述的激光定影裝置，其特征在于，設定與上述傳送 裝置所傳送的紙張的紙端中垂直于上述傳送方向的紙端平行的一個方向為第1方向，設定 與第1方向相反的方向為第2方向時，上述射出部位于比上述傳送裝置所傳送的紙張的傳 送路徑更靠第1方向一側，上述受光部位于比上述傳送路徑更靠第2方向一側。
5.根據權利要求4所述的激光定影裝置，其特征在于，上述激光照射部是沿著上述第2方向排列多個激光光源的激光陣列，上述射出部和上述受光部的位置關系被確定為使從上述射出部到上述受光部的上述 預定波長的光的行進方向與上述第2方向平行。
6.根據權利要求1至3的任意一項所述的激光定影裝置，其特征在于，上述射出部和上 述受光部的配置位置被確定為使從上述射出部到上述受光部的上述預定波長的光的光路 通過上述激光的通過范圍以及比上述通過范圍更靠上述傳送方向的上游一側的非通過范 圍。
7.根據權利要求1至3的任意一項所述的激光定影裝置，其特征在于，上述受光部具有受光面，接受上述預定波長的光；和壁部，比上述受光面更向上述射出部一側突出而形成，具有與從上述射出部射出并到 達上述受光面的光的光路相對的相對面，上述相對面由至少吸收上述預定波長的光的吸光膜形成。
8.根據權利要求1至3的任意一項所述的激光定影裝置，其特征在于，具有夾紙檢測 部，根據上述受光部輸出的信號來檢測紙張的夾紙。
9.根據權利要求1至3的任意一項所述的激光定影裝置，其特征在于，上述傳送裝置具有旋轉輥，和架設于上述旋轉輥之間并且與上述旋轉輥一起旋轉的 環形帶，通過由上述環形帶載置紙張來傳送該紙張，上述激光定影裝置還具有靜電吸附部，使上述紙張靜電吸附于上述環形帶。
10.一種圖像形成裝置，其特征在于，具有權利要求1至3的任意一項所述的激光定影裝置。
全文摘要
一種激光定影裝置和圖像形成裝置，該激光定影裝置具有激光照射部，通過向紙張照射激光使紙張上的調色劑圖像定影到紙張；光學傳感器；和冒煙檢測部。其中，光學傳感器具有射出部，射出預定波長的光；受光部，接受上述預定波長的光，輸出和上述預定波長的光的受光量對應的信號。射出部和受光部的位置關系被確定為射出部和受光部夾著從激光照射部發出的激光的光路而相對，從射出部射出的光與上述激光的光路相交后到達受光部。冒煙檢測部根據受光部輸出的信號檢測定影裝置的冒煙。由此，可高精度地檢測出激光定影方式的定影裝置中的冒煙。
文檔編號G03G15/20GK102063040SQ201010546649
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月11日 優先權日2009年11月12日
發明者前田智弘 申請人:夏普株式會社