JP2003223071A - 定着器センサのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 新規かつ有用な定着器の検知の方法およびシ
ステムを提供する。 【解決手段】 画像形成装置（１０）であって、トナー
粒子（４５）から画像を生成し、その画像をプリント媒
体（７５）に転写する、画像生成および転写システム
（２０、４０、９５）と、画像を前記プリント媒体（７
５）に定着する定着器（１１５、１２０）であって、定
着ローラ（１１５）と、該定着ローラ（１１５）に圧接
する加圧ローラ（１２０）とを具備し、その間を前記プ
リント媒体（７５）が通る、定着器と、該定着器に印加
されて、トナー粒子が前記定着器に引き寄せられるのを
少なくする、バイアス電圧と、前記定着器の両端の前記
バイアス電圧を測定し、該測定したバイアス電圧に基づ
いて、前記プリント媒体（７５）が前記定着器内にある
かどうかを示すステータス信号（２２５）を生成する、
定着器センサ（１４０）とを備える画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成技術に関する。本発明の用途は、特に、定着器に
印加した電圧を検知する方法およびシステムに見出され
る。本発明の用途は、プリンタ、複写機、ファクシミリ
機、または他の画像をプリント媒体に定着する電子写真
方式の画像形成装置において見出されることが理解され
よう。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式のプリント装置において、
トナー粒子を用いて、通常何らかのタイプの紙であるプ
リント媒体上に、所望の画像を形成する。トナーがいっ
たん紙に塗布されると、その紙は紙経路に沿って定着器
へと進む。プリンタ、複写機、および他の電子写真方式
のプリント装置において、定着器は、かみ合う加圧ロー
ラが係合した、加熱される定着ローラを具備することが
多い。紙が両ローラの間を通るときに、熱および圧力の
作用によって、トナーが紙に定着する。

【０００３】通常、紙経路に沿って電気機械的センサが
搭載され、紙の存在を監視する。紙詰まりが起こると、
画像形成装置は、センサに基づいて紙の位置を突き止め
る、または分離する（isolate）ことができる。通常、
定着器の前および／または後に電気機械的センサが搭載
されて、紙が定着器内にあるかどうかを判定する。紙の
位置を知ることには役立つが、それぞれのセンサによっ
て画像形成装置にコストが上乗せされてしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
およびその他を解決する、新規かつ有用な定着器の検知
の方法およびシステムを提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の一実施形態によ
れば、トナー粒子から画像を生成しその画像をプリント
媒体に転写する画像生成および転写システムを具備す
る、画像形成装置が提供される。定着器はその画像をプ
リント媒体に定着し、定着器は定着ローラと加圧ローラ
とを具備する。加圧ローラは定着ローラに圧接してお
り、その間をプリント媒体が通る。定着器にはバイアス
電圧が印加されて、トナー粒子が定着器に引き寄せられ
るのを少なくする。定着器センサは、定着器の両端のバ
イアス電圧を測定し、測定したバイアス電圧に基づい
て、プリント媒体が定着器内にあるかどうかを示すステ
ータス信号を生成する。

【０００６】本発明の他の実施形態によれば、電子写真
方式の画像形成装置内でのプリント媒体の位置を判定す
る方法が提供される。画像が生成されプリント媒体に転
写される間に、プリント媒体が画像形成装置を通って動
く。バイアス電圧が定着器に印加されて、定着器を帯電
し、ここで定着器に接触しているプリント媒体によっ
て、定着器バイアス電圧が変化する。画像はプリント媒
体に定着する。定着器バイアス電圧が測定され、測定し
た定着器バイアス電圧に基づいて、プリント媒体が定着
器内にあるかどうかが判定される。

【０００７】本発明の利点の１つは、定着器のバイアス
電圧を測定することによって、プリント媒体のシートが
定着器内にあるかどうかを画像形成装置が判定すること
ができることである。

【０００８】当業者には、図示する実施形態の以下の詳
細な説明を読み理解すれば、本発明のさらなる利点が明
白となろう。

【０００９】明細書に組み込まれその一部を構成する添
付図面において、本発明の実施形態を示す。このような
実施形態は、前述した本発明の一般的な説明および後述
する詳細な説明とともに、本発明の原理の実例となるの
に役立つ。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下は、本開示全体を通して用い
る代表的な用語の定義を含む。すべての用語は、単数形
であっても複数形であっても、それぞれの意味の範囲内
に含まれる。

【００１１】本明細書中で使用される「画像」は、プリ
ントプロセス中に生成される、かつ／またはプリント媒
体に転写される画像を表すいかなる形式のデータも含む
が、これに限定するものではない。画像は、文字、テキ
スト、グラフィック、またはこれらのいかなる組み合わ
せ等、いかなるタイプのプリント可能な、またはプリン
トしたマーク（markings）も含む。

【００１２】本明細書中で使用される「信号」は、１つ
またはそれよりも多い電気信号、アナログまたはデジタ
ル信号、１つまたはそれよりも多いコンピュータ命令、
ビットまたはビットストリーム等を含むが、これに限定
するものではない。

【００１３】本明細書中で使用される「ソフトウェア」
は、本明細書中で説明する機能および行為（action）を
行うための、１つまたはそれよりも多いコンピュータに
よって実行可能な命令、ルーチン、アルゴリズム、モジ
ュール、または別個のアプリケーションや動的にリンク
したライブラリーからのコードを含むプログラムを含む
が、これに限定するものではない。ソフトウェアは、ま
た、スタンドアロンプログラム、サーブレット、アプレ
ット、メモリまたは他のロジックデバイスに記憶される
命令、オペレーティングシステムの一部、または他のタ
イプの実行可能命令等、さまざまな形式で実施してもよ
い。当業者には、ソフトウェアの形式は、例えば、所望
のアプリケーションの要求事項、実行される環境、およ
び／またはデザイナー／プログラマーの要求等によって
決まることが理解されよう。

【００１４】本明細書中で使用される「ロジック」は、
機能または行動を行うハードウェア、ファームウェア、
ソフトウェア、および／または、それぞれの組み合わせ
を含むが、これに限定するものではない。例えば、所望
の用途または要求に基づいて、ロジックは、ソフトウェ
アによって制御されるマイクロプロセッサ、特定用途向
け集積回路（ＡＳＩＣ）等のディスクリートロジック、
または他のプログラミングされたロジックデバイスを含
んでもよい。ロジックは、完全にソフトウェアとして実
施しても、または機能的に等価な回路によって実施して
もよく、その逆でもよいことが理解されよう。

【００１５】図１に、本発明の一実施形態による、電子
写真方式のプリンタ１０等の例示的な電子写真方式の画
像形成装置の簡略断面図を示す。プリンタは、例えば、
有機感光ドラム２０等の感光体表面を所定電圧に帯電す
る、帯電ローラ１５を具備する。レーザースキャナ２５
は、レーザー光線３０を感光ドラム２０上に発して、そ
の表面を選択的に放電させる、レーザーダイオード（図
示せず）を含む。レーザー光線は、多面回転鏡（multif
aceted spinning mirror）（図示せず）で反射され、多
面回転鏡は、感光ドラム２０の表面を横切って光線を反
射すなわち「スキャン」して、プリントしているデータ
に対応する静電潜像を形成する。感光ドラム２０は、矢
印３５で示すように時計回りの向きに回転し、レーザー
光線の連続するスキャンがそれぞれ、前回のスキャン後
のドラム２０上に記録されるようになっている。

【００１６】この目的のために、図１に示す電子写真方
式の画像形成装置の実施形態は、フォーマッタ６０やコ
ントローラ６５等、ソフトウェアに適合する処理デバイ
スを具備する。または、電子写真方式のプリンタ１０
は、マイクロプロセッサ、ディスクリートロジック、ま
たは他のデジタルステートマシン等、他の処理デバイス
を用いてもよい。静電潜像を形成するには、フォーマッ
タ６０が、コンピュータ７０上で実行されているアプリ
ケーションプログラムから、プリントデータ（ディスプ
レイリスト、ベクトルグラフィックス、またはラスタプ
リントデータ等）を含むデータを受け取る。フォーマッ
タ６０は、このプリントデータを、プリントするそれぞ
れのページの電子的表現であるバイナリプリントデータ
のストリームに変換し、コントローラ６５に送る。コン
トローラ６５は、このバイナリプリントデータのストリ
ームをレーザースキャナ２５に供給し、それによって、
このデータに従ってレーザーダイオードがパルスを発生
し、このようにして感光ドラム２０上に静電潜像を作成
する。さらに、フォーマッタ６０とコントローラ６５と
は、当該技術分野において既知のように、特定の画像形
成装置について、電子写真方式のプリントプロセスを制
御するのに必要なデータをやり取りする。

【００１７】図１をさらに参照して、ドラム２０の表面
電圧を選択的に放電させた後、現像ローラ４０等の現像
装置が、ドラム２０の表面にトナーを転写する。トナー
４５は、例えば、トナープリントカートリッジ５５のト
ナー槽５０内に保管されている。現像ローラ４０内に配
置された磁石（図示せず）が、トナー４５を現像ローラ
４０の表面に磁気的に引き寄せる。現像ローラ４０が回
転するにつれて、現像ローラ４０から感光ドラム２０上
の放電した表面領域にトナーが静電転写され、したがっ
て静電潜像をトナー粒子で覆う。

【００１８】紙、封筒、透明シート、等のプリント媒体
７５が、ピックアップローラ８５によって媒体トレイ８
０から装填され、電子写真方式のプリンタ１０内のプリ
ント経路を進む。プリント媒体７５は、駆動ローラ（dr
ive rollers）９０によって動き、感光ドラム２０の下
方にある転写ポイントにプリント媒体７５の前縁が到達
するのが、ドラム２０の静電潜像の回転と同期するよう
になっている。そこで、転写ローラ９５等の画像転写装
置がプリント媒体を帯電させ、プリント媒体がトナー粒
子を感光ドラム２０の表面から引き寄せるようになって
いる。ドラム２０が回転するにつれて、放電した領域に
付着していたトナーが、帯電したプリント媒体７５に接
触し、そこに転写される。

【００１９】ドラム２０からプリント媒体７５の表面へ
のトナー粒子の転写は、いつも完全なわけではなく、ド
ラム２０上にいくらかトナー粒子が残る可能性がある。
ドラム２０をクリーニングするには、ドラム２０が回転
し続ける間に転写されなかったトナー粒子を除去するク
リーニングブレード１００を具備することができ、トナ
ー粒子は、廃トナーホッパー１０５内にたまる。次に、
次の画像生成およびトナー転写に備えて帯電ローラ１５
で一様な電荷をドラム２０に戻す前に、放電ランプ（図
示せず）でドラム２０を完全に放電させてもよい。一般
に、画像形成装置１０の画像生成および転写システム
は、レーザースキャナ２５、感光ドラム２０、帯電ロー
ラ１５等のドラム帯電装置、現像ローラ４０等のトナー
転写装置、および転写ローラ９５等の画像転写装置を具
備する。画像形成装置１０におけるそれぞれの構成要素
を含む他の構成要素も、画像生成およびプリント媒体へ
の転写においてそれぞれが役割を果たしているので、シ
ステムの一部として特徴づけてもよいことが理解されよ
う。

【００２０】プリント媒体７５は、プリント経路内を感
光ドラム２０および転写ローラ９５を通って動くと、転
写後領域に入る。そこで、コンベア１１０がプリント媒
体７５を、加熱される定着ローラ１１５および加熱され
る加圧ローラ１２０等の定着装置に送出する。この定着
装置を、本明細書において一般的に定着器と呼ぶ。両ロ
ーラは互いに圧接しており、接触ポイントにおいてニッ
プを形成している。媒体７５が両ローラの間のニップを
通るときに、熱および圧力の作用によって、トナーが媒
体に定着する。ローラのうちの一方または他方はモータ
によって駆動され、媒体７５が両ローラの間を前進する
ようにする。一実施形態において、定着器はオンデマン
ド定着器であり、定着ローラ１１５は、例えば、セラミ
ックの加熱装置１１７を保持する運搬装置（carrier）
を取り囲む、柔軟性を有する回転スリーブを含む。運搬
装置は定着ローラに構造体（structure）を提供して、
加圧ローラ１２０に対して圧力が加わるようにする。柔
軟性を有するスリーブは、通常ポリイミドでできてい
る。または、定着器は、中空の金属コアと外層とを有し
て構成された硬質のローラであってもよい。外層は、テ
フロン（登録商標）のフィルム等、硬質の「離型」材料
でできていることが多い。

【００２１】セラミックの加熱ストリップ等の加熱装置
１１７は、定着ローラ１１５の内部にその長さに沿って
配置されている。加熱ストリップは、ガラスのカバーを
有し銀に基づいて、定着ローラフィルム１１５との摩擦
を少なくするものであってもよい。他の加熱装置として
は、例えば、石英ランプ、加熱ワイヤ、その他当該技術
分野において既知の好適な加熱要素が含まれていてもよ
い。加圧ローラ１２０は、例えば、金属コアと柔軟な外
層とを有して構成される。加圧ローラは、また、薄いテ
フロン（登録商標）の開放層（図示せず）も含んでもよ
い。トナーをプリント媒体７５に定着後、出力ローラ１
２５がプリント媒体７５を出力トレイ１３０に押し込
み、プリントが完了する。

【００２２】図１をさらに参照して、定着ローラ１１５
に電圧回路１３５がバイアス電圧を印加して、プリント
媒体７５が定着ローラ１１５を通り過ぎるときにトナー
粒子が定着ローラ１１５に付かないようにする。バイア
ス電圧は、略一定の値、例えば−６００ボルト、で印加
される。当業者には、印加電圧は他の値であってもよ
く、プリントに用いるトナー次第で変化することが理解
されよう。例えば、負の符号のトナーを用いるときに
は、印加するバイアス電圧は負の電圧であり、トナーが
定着器から跳ね返されるようにしている。正の符号のト
ナーを用いるときには、印加するバイアス電圧は正の電
圧である。

【００２３】バイアス電圧は一定の電圧値で印加される
が、定着器の電圧は一定のままであるわけではない。定
着器の電圧は、プリント媒体７５が定着器に接触すると
変化する。大部分のタイプのプリント媒体は、非導電性
であり、いったん定着器に接触すると電流経路に入って
システムの電気的特性を変化させる。一般に、プリント
媒体によってシステムのキャパシタンスが増大し、それ
によって定着器の電圧が変化する。言い換えれば、プリ
ント媒体７５が定着器内に、存在すること、または、存
在しないことによって、定着器が異なる電圧状態、例え
ば、非定着電圧状態と定着電圧状態とを有するようにな
る。定着器の両端の電圧を監視し測定するには、電圧回
路１３５に定着器センサ回路１４０を接続する。定着ロ
ーラ１１５のバイアス電圧を監視することによって、画
像形成装置は、プリント媒体が定着器内にあるかどうか
を判定することができる。これについては、以下で、図
２を参照して、より詳細に説明する。

【００２４】図１を引き続き参照して、コントローラ６
５は、また、高電圧電源（図示せず）も制御して、帯電
ローラ１５、現像ローラ４０、転写ローラ９５、および
定着器等、電子写真方式のプロセスにおいて用いられる
構成要素に電圧および電流を供給する。さらにコントロ
ーラ６５は、歯車列（図示せず）に動力を供給する駆動
モータ（図示せず）を制御し、プリント媒体が電子写真
方式のプリンタ１０内でプリント経路を通って動くのに
必要な、さまざまなクラッチおよび紙供給ローラを制御
する。さまざまな画像形成装置が、図１の例示的システ
ムにおいて示すものと異なる構成要素および制御機構を
有してもよいことが理解されよう。当業者であれば、本
発明は、他の装置の特定の構成およびその明白な（obvi
ous）変更にしたがって、そのような他の装置に適用さ
れることを理解されよう。

【００２５】図２を参照して、定着ローラ１１５および
加圧ローラ１２０を有する例示的構成における、電圧回
路１３５および定着器センサ回路１４０の一実施形態を
示す。前述のように、電圧回路１３５は略一定のバイア
ス電圧を定着器に印加する。例えば、電圧回路１３５
は、帯電器２０５を介して負の電圧を定着ローラ１１５
に印加する、電圧電源２００を具備する。帯電器２０５
は、定着ローラに接触している導電性の装置である。例
えば帯電器は、定着ローラ１１５に接触し定着ローラ１
１５をバイアス電圧にしたがって帯電させる導電性材料
でできた繊維を有する、帯電ブラシである。電圧回路１
３５は、また、加圧ローラ１２０にも電気接続され、回
路１３５は、２１０において接地されている。回路１３
５は、加圧ローラ１２０のシャフトに接続している、ま
たは、当該技術分野において既知のその他電気的接触装
置（デバイス、devices）を用いてローラの他の領域に
接触している。

【００２６】上述のように、定着器には、バイアス電圧
が印加されて、トナー粒子が定着器に付かないようにす
る。バイアス電圧は、トナーの符号によって決まる（例
えば、負の符号のトナーについてはバイアス電圧も負で
あり、正の符号のトナーについてはバイアス電圧も正で
ある）。負の符号のトナーでプリントするときの例示的
バイアス電圧は、約−６００ボルトであってもよい。も
ちろん、他の電圧を用いることもできる。

【００２７】図２をさらに参照して、プリント媒体７５
が定着器に入る、または、その他の方法で定着ローラ１
１５と加圧ローラ１２０との間のニップに接触すると、
プリント媒体は、定着器の電気的特性を変化させる。し
たがって、プリント媒体は定着器のバイアス電圧を変化
させる。定着器センサ回路１４０は、測定ポイント２１
５において電圧回路１３５に接続され、定着器の両端の
バイアス電圧を監視し、測定する。図示の実施形態にお
いて、測定ポイント２１５は、帯電器２０５と接地２１
０との間の信号線上に配置されている。もちろん、他の
回路構成を用いてもよいことが理解されよう。例えば、
電圧は定着ローラ１１５、または加圧ローラ１２０から
直接測定することができる。コントローラ６５は、定着
器センサ回路１４０を用いて、測定したバイアス電圧の
変化を検出することによって、および／または測定した
バイアス電圧を分析することによって、プリント媒体７
５が定着器内にあるかどうかを判定することができる。
この情報は、紙詰まりが起こるときに有用である。この
情報が、画像形成装置が紙の位置を突き止めて適切なエ
ラー信号を生成する助けとなるからである。

【００２８】一実施形態において、定着器センサ回路１
４０は、比較器ロジック（比較器）２２０を具備する。
比較器ロジック２２０は、印加するバイアス電圧にセッ
トした基準電圧を有する。ロジックは、測定したバイア
ス電圧を基準電圧と比較し、差の値を計算する。差の値
が所定のしきい値を超える場合には、比較器ロジック２
２０は、例えばビット値をセットすることによって、ス
テータス信号２２５を生成し記憶する。ステータス信号
２２５はコントローラ６５に、プリント媒体が定着器内
にあることを知らせる。または、定着器センサ回路１４
０は、測定したバイアス電圧の変化を検出し、それに応
じてステータス信号２２５をセットする、エッジ検出ロ
ジックを用いることもできる。この場合、ロジックは、
そのエッジが測定した電圧における前縁であるか後縁で
あるかを常に把握しており、対応する電圧変化が、プリ
ント媒体が定着器内にあることを正しく示すようになっ
ている。

【００２９】本発明による、図１に示す画像形成システ
ムの例示的方法を、図３および図４に示す。図示のよう
に、各ブロックは、そこにおいて行われる機能、行為、
および／またはイベント（事象、events）を表す。電子
的なおよびソフトウェアによって制御されるアプリケー
ションは、動的なおよび柔軟性を有するプロセスを含
み、図示の各ブロックが図示とは異なる他のシーケンス
で行えるようになっていることが理解されよう。

【００３０】図３を参照して、プリントプロセスのフロ
ー図を示す。図４は、プリントプロセス中に異常または
他のエラーが検出されると起動する中断プロセスのフロ
ー図を示す。画像形成装置１０がプリント要求およびプ
リントデータを受け取ると、連続的な方法で、画像が生
成され、１枚、または、それよりも多いプリント媒体の
シートに転写される（ブロック３００、３０５）本説明
において、プリント媒体は、１枚または、それよりも多
い紙のシートとする。定着器は、所定のバイアス電圧を
印加することによって、略一定の電圧に維持される（ブ
ロック３１０）。しかし、紙のシートが定着器に入る
と、その紙によって電流経路が変わるために、バイアス
電圧が変化する。このプロセス全体を通して、定着器の
両端のバイアス電圧が測定される（ブロック３１５）。
測定したバイアス電圧の変化を示す例示的グラフを図５
に示す。測定したバイアス電圧に基づいて、紙が定着器
内にあるかどうかを示す定着器ステータス信号がセット
される（ブロック３２０）。ステータス信号は、例え
ば、印加するバイアス電圧を測定した電圧と比較し、両
電圧の差が、しきい値を超えると、この信号をセットす
ることによって、セットされる。

【００３１】上述のように、画像は、定着器を通るとき
に、熱および圧力の作用によって紙に定着する（ブロッ
ク３２５）。紙のシートが定着器を出ると、測定したバ
イアス電圧が印加した電圧値に戻り、それによって定着
器ステータス信号がリセットされ、紙が定着器内にない
ことを示す。次に、それぞれのシートは画像形成装置か
ら出力され（ブロック３３０）、必要な数のシートにつ
いてプリントが続く。

【００３２】コントローラ６５は、画像形成装置内の他
のセンサおよびタイミングロジックとともに、いかなる
所望の時点においても定着器ステータス信号をチェック
して、紙が動いているときにその紙の位置を判定するこ
とができる。この情報で、紙が定着器に到達したか、定
着器に到達しなかったか、定着器を出たか等を判定する
ことができる。ステータス信号のチェックは、例えば、
定着器センサ回路１４０をチェックするソフトウェアの
ルーチンを生成する中断要求で行われる。

【００３３】図４は、本発明の一実施形態による例示的
中断プロセスを示す。プリントプロセス中に、異常また
は他のプリントエラーが発生すると、プロセスは中断す
る（ブロック４００）。中断中のある時点においてチェ
ックを行って、紙詰まりが起こったかどうかを判定する
（ブロック４０５）。詰まりが起こった場合には、シス
テムが電源を切り、いかなる高電圧または高電流も、こ
の装置を調べているユーザに危害を及ぼさないように
し、紙詰まりの位置を判定しようとする（ブロック４１
０）。当該技術分野において既知のように、画像形成装
置全体を通していかなる数のセンサを配置して、紙の存
在の検知を含むエラー状態を検出する助けとなってもよ
い。

【００３４】紙が定着器内に存在するかどうかを判定す
るには、測定した定着器バイアス電圧をチェックする
（ブロック４１５）。これは、紙が定着器内にあるかど
うかを示す定着器ステータス信号をチェックすることを
含む。上述のように、ステータス信号は、測定した定着
器バイアス電圧が印加するバイアス電圧のしきい値内で
あることに基づいてセットされる。この判定をさらに支
援するためには、定着器出口センサを、バイアス電圧の
チェックとともに用いて、巻き付き詰まり（wrapjam）
が起こったかどうかを判定してもよい。巻き付き詰まり
とは、プリント媒体の一部が定着器フィルムにくっつ
き、ヒータ／フィルムのアセンブリに巻き付いたときの
ことを言う。詰まりの位置が判定されれば、その位置を
示すエラーメッセージが表示される（ブロック４２
０）。このメッセージは、視覚信号、可聴信号、テキス
トメッセージ、またはこれらの組み合わせの形式であっ
てもよい。次にシステムは、詰まりが修正されるのを待
ち（ブロック４２５）、その後プリントが再開する（ブ
ロック４３０）。

【００３５】図４をさらに参照して、紙詰まり以外のエ
ラー状態のために中断が生じた場合には、当該技術分野
において既知のように、他の診断（diagnostics）が行
われて（ブロック４３５）、エラーを判定する。エラー
状態が判定されると、関連するエラーメッセージが表示
される。エラーが重大であり（ブロック４４５）プリン
トを再開することができない場合には、システムは問題
を解決するために通常人間の介入を必要とする修正行動
を待ち（ブロック４５０）、その後プリントが再開す
る。例示的な重大なエラーには、例えば、紙のサイズの
誤り、紙切れ、トナー切れ、通信エラー等が含まれてい
てもよい。プリントを続行できる重大でないエラーに
は、例えば、トナー不足（low toner）状態が含まれて
いてもよい。

【００３６】他の実施形態において、図３および図４
は、画像形成システム１０が、画像形成システムの各構
成要素を制御する実行可能命令として行う処理を示す、
フロー図を表す。長方形の要素は「処理ブロック」を示
し、コンピュータソフトウェアの命令または命令の群を
表す。菱形の要素は「判断ブロック」を示し、処理ブロ
ックが表すコンピュータソフトウェア命令の実行に影響
を及ぼす、コンピュータソフトウェアの命令または命令
の群を表す。または、処理ブロックと判断ブロックと
は、デジタル信号プロセッサ回路や特定用途向け集積回
路（ＡＳＩＣ）等、機能的に等価な回路が行う各ステッ
プを表す。フロー図は、いかなる特定のプログラミング
言語のシンタックスを表すものでもなく、システムの処
理を行うための、回路を製造する、またはコンピュータ
ソフトウェアを作成するのに当業者が必要な、機能的情
報を示す。ループや変数の初期化や、一時変数の使用
等、多くのルーチンプログラムの要素が示されていない
ことに注意するべきである。また、当業者には、ソフト
ウェアとして実施する要素は、機械語、手続き言語（手
続き型言語、procedural）、オブジェクト指向言語、ま
たは人工知能技術等、さまざまなプログラミング方法を
用いて実施することができることも理解されよう。さら
に、所望し適切であるならば、ソフトウェアのうちのい
くつか、または、すべてを、装置（device）のオペレー
ティングシステムの一部として具現化してもよいことも
理解されよう。

【００３７】図５に、プリントサイクル中に経時的に測
定した、定着器の両端の例示的な測定バイアス電圧のグ
ラフ５００を示す。プリントを開始すると、定着器を約
−６００ボルトの負のバイアス電圧に帯電させる（５０
５）。紙のシートが定着器に入ると、紙が定着器バイア
ス電圧を変化させ、測定したバイアス電圧が約−５３０
ボルトになる。これをポイント５１０で示す。シートが
定着器を離れると、測定電圧は−６００ボルトの印加電
圧に戻る（ポイント５１５で示す）。紙が定着器の電流
経路に干渉しなくなったからである。それぞれの紙のシ
ートについて、このサイクルが繰り返される。もちろ
ん、用いる電圧は説明した値と異なり得ることが理解さ
れよう。プリント媒体が定着器のニップに入って電圧を
変化させる限り、変化した電圧を測定することができ、
紙の存在を判定することができる。

【００３８】図６に、定着器上のバイアス電圧の変化を
検出する定着器センサ回路１４０の他の実施形態を示
す。一形式において、回路は定着器に接続され（例えば
カーボンブラシまたは他の導電性の接続によって）、検
出されたバイアス電圧に基づいて、スイッチＱ１によっ
てオン、またはオフになる。ステータス信号とみなされ
るスイッチからの出力は、そのステータスのチェックを
所望するときに、コントローラ６５、または他のセンサ
ロジックが読み取る。スイッチＱ１は、ＰＮＰトランジ
スタ、ＮＰＮトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、または他の
タイプのスイッチであってもよい。スイッチの構成は、
定着器に印加するバイアス電圧のタイプおよび／または
その極性に基づいて変化することが理解されよう。これ
には、３．３Ｖという、コレクタの例示的な電圧を変え
ることが含まれていてもよい。したがって、トランジス
タのタイプ次第で、また構造次第で、その出力は、コレ
クタまたはエミッタから受け取ることができる。

【００３９】トランジスタの応答の制御は、抵抗器Ｒ１
が行ってもよい。抵抗器Ｒ１の抵抗値によって、バイア
ス電圧に基づいてトランジスタＱ１がオンまたはオフに
なる。回路と定着器との間にダイオードＤ１を挿入し
て、電流の流れを制御してもよい。ダイオードＤ１の向
きは、バイアス電圧の極性によって決まる。コンデンサ
Ｃ１を含んで、平滑化機能を提供するために具備される
ことができる。所望であれば、オプションで、抵抗器Ｒ
２を用いてもよい。この回路では、紙が定着器のニップ
に入ると、抵抗器Ｒ１の両端の電圧が変化し、それがト
リガとなって、トランジスタＱ１がその状態を変え（オ
ンまたはオフ）、したがって、その出力ステータス信号
が変化する。これが、紙が定着器に入ったことを示す。
もちろん、しきい値を超える変化等、選択した量の電圧
変化が生じた後にトランジスタＱ１がステータスを変え
るように、回路を構成することができる。

【００４０】他の実施形態において、定着器センサ回路
１４０は、電圧回路１３５に接続されていない別個の回
路として構成される。その代わりに、定着器バイアス電
圧は、定着ローラ１１５のフィルムから、例えばフィル
ムに電気的に接触する導電ブラシによって測定される。

【００４１】以上本発明の各実施例について説明した
が、実施例の理解を容易にするために、実施例ごとの要
約を以下に列挙する。 [ １ ] 画像形成（imaging）装置（１０）であっ
て、トナー粒子（４５）から画像を生成し、その画像を
プリント媒体（７５）に転写する、画像生成および転写
システム（２０、４０、９５）と、画像を前記プリント
媒体（７５）に定着する定着器（１１５、１２０）であ
って、定着ローラ（１１５）と、該定着ローラ（１１
５）に圧接する加圧ローラ（１２０）とを具備し、その
間を前記プリント媒体（７５）が通る、定着器と、該定
着器に印加されて、トナー粒子が前記定着器に引き寄せ
られるのを少なくする、バイアス電圧と、前記定着器の
両端の前記バイアス電圧を測定し、該測定したバイアス
電圧に基づいて、前記プリント媒体（７５）が前記定着
器内にあるかどうかを示すステータス信号（２２５）を
生成する、定着器センサ（１４０）とを備える画像形成
装置。 [ ２ ] 前記定着器センサは、前記測定したバイア
ス電圧を前記印加するバイアス電圧と比較し、両者の差
に基づいて前記ステータス信号（２２５）をセットす
る、比較器ロジック（２２０）を具備する、 [ １ ]
に記載の画像形成装置。 [ ３ ] 前記バイアス電圧を生成し印加する電圧回
路（１３５）をさらに具備し、前記印加するバイアス電
圧は略一定の値である、[ １ ]または[ ２ ]に記載
の画像形成装置。 [ ４ ] 前記画像生成および転写システムは、その
上に静電潜像を形成する感光ドラムと、該感光ドラムに
トナーを転写してトナー画像を形成するトナー転写装置
と、前記トナー画像を前記プリント媒体に転写する画像
転写装置とを具備する、[ １ ]ないし[ ３ ]のいず
れか１に記載の画像形成装置。 [ ５ ] 前記定着器はオンデマンド定着器である、
[ １ ]ないし[ ４ ]のいずれか１に記載の画像形成
装置。 [ ６ ] 電子写真方式の画像形成装置（１０）内で
のプリント媒体（７５）の位置を判定する方法であっ
て、画像が生成され前記プリント媒体（７５）に転写さ
れる間に前記プリント媒体が前記画像形成装置を通って
動き、定着器にバイアス電圧を印加して（３１０）前記
定着器を帯電することであって、定着器バイアス電圧
は、前記定着器に接触している前記プリント媒体（７
５）によって変化する、帯電すること、前記定着器で画
像を前記プリント媒体に定着させること（３２０）、前
記定着器バイアス電圧を測定すること（３１５）、該測
定した定着器バイアス電圧に基づいて、前記プリント媒
体が前記定着器内にあるかどうかを判定すること（４１
５）とを含む方法。 [ ７ ] 前記印加することは、前記バイアス電圧を
略一定の値で印加することを含む、[ ６ ]に記載の方
法。 [ ８ ] 前記判定することは、前記測定した定着器
バイアス電圧が前記印加するバイアス電圧と異なる場合
に前記プリント媒体が前記定着器内にあることを示すス
テータス信号（２２５）を生成すること（３２０）を含
む、[ ６ ]または[ ７ ]に記載の方法。 [ ９ ] 前記判定することは、前記測定した定着器
の電圧を前記印加するバイアス電圧と比較することを含
む、[ ６ ]ないし[ ８ ]のいずれか１に記載の方
法。 [ １０ ] しきい値をセットし、前記測定した定着器
バイアス電圧と前記印加するバイアス電圧との差が前記
しきい値よりも大きい場合にステータス信号（２２５）
を生成すること（３２０）をさらに含む、[ ６ ]ない
し[ ９ ]のいずれか１に記載の方法。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、画像形成装置は、定着
器上の電圧を監視することによって、紙が定着器内にあ
るときを検知することができる。

【００４３】本発明をその実施形態の説明によって示
し、実施形態をかなり詳細に説明したが、このような詳
細に併記の特許請求の範囲を限定するまたは何らかの方
法で制限することは、発明者らの意図するところではな
い。当業者には、さらなる利点および変形が容易に明ら
かとなろう。したがって、本発明は、そのより広い態様
において、示し説明した具体的な詳細、代表的装置、お
よび説明的な例に限定されるものではない。したがっ
て、発明者らの全体的な発明の概念の精神または範囲か
ら逸脱することなく、このような詳細からの逸脱を行っ
てもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態によるセンサシステムを
有する画像形成装置の、例示的な簡略システム図であ
る。

【図２】 本発明の一実施形態による、例示的な定着器
システムおよびセンサ回路の図である。

【図３】 本発明の一実施形態による、画像をプリント
する例示的な方法を示す図である。

【図４】 本発明の一実施形態による、図３のプリント
を中断して異常（malfunction）を識別する（明らかに
する、identifying）例示的な方法を示す図である。

【図５】 プリント媒体の存在によって引き起こされ
る、プリントジョブ中のさまざまな電圧状態を示す、本
発明の一実施形態による、測定したバイアス電圧を示す
例示的なグラフである。

【図６】 定着器センサの他の実施形態の図である。

【符号の説明】

２５ スキャナ ６０ フォーマッタ ６５ コントローラ ７０ コンピュータ １３５ 電圧回路 １４０ 定着器センサ回路 ２０５ 帯電器（荷電器） ２２０ 比較器 ２２５ ステータス信号 ３００ 画像形成 ３０５ プリント媒体に転写 ３１０ バイアス電圧を定着器に印加 ３１５ 定着器の両端のバイアス電圧を測定 ３２０ 定着器のステータス信号をセット ３２５ プリント媒体に画像を定着 ３３０ プリント媒体出力 ４００ プリントを中断 ４０５ プリント媒体詰まり？ ４１０ 詰まりの位置を判定 ４１５ 測定した定着器バイアス電圧をチェック ４２０ エラーメッセージを表示 ４２５ 詰まりが修正されるのを待つ ４３０ プリントを再開 ４３５ 他の診断を行う ４４０ エラーメッセージ表示 ４４５ 重大なエラー？ ４５０ 修正行動を待つ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・ジェイ・マーティン アメリカ合衆国アイダホ州83704，ボイジ ー，ノース・リンダ・ヴィスタ・アヴェニ ュー 3392 Ｆターム(参考） 2H033 AA18 AA30 BA13 BA25 BB03 BB18 BE03 CA22 CA23

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置であって、 トナー粒子から画像を生成し、その画像をプリント媒体
   に転写する、画像生成および転写システムと、 画像を前記プリント媒体に定着する定着器であって、定
   着ローラと、該定着ローラに圧接する加圧ローラとを具
   備し、その間を前記プリント媒体が通る、定着器と、 該定着器に印加されて、トナー粒子が前記定着器に引き
   寄せられるのを少なくする、バイアス電圧と、 前記定着器の両端の前記バイアス電圧を測定し、該測定
   したバイアス電圧に基づいて、前記プリント媒体が前記
   定着器内にあるかどうかを示すステータス信号を生成す
   る、定着器センサとを備える画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記定着器センサは、前記測定したバイ
   アス電圧を前記印加するバイアス電圧と比較し、両者の
   差に基づいて前記ステータス信号をセットする、比較器
   を具備する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記バイアス電圧を生成し印加する電圧
   回路をさらに具備し、前記印加するバイアス電圧は略一
   定の値である、請求項１または２に記載の画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 前記画像生成および転写システムは、そ
   の上に静電潜像を形成する感光ドラムと、該感光ドラム
   にトナーを転写してトナー画像を形成するトナー転写装
   置と、前記トナー画像を前記プリント媒体に転写する画
   像転写装置とを具備する、請求項１ないし３のいずれか
   １項に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記定着器はオンデマンド定着器であ
   る、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成
   装置。
6. 【請求項６】 電子写真方式の画像形成装置内でのプリ
   ント媒体の位置を判定する方法であって、画像が生成さ
   れ前記プリント媒体に転写される間に前記プリント媒体
   が前記画像形成装置を通って動き、 定着器にバイアス電圧を印加して前記定着器を帯電させ
   ることであって、定着器バイアス電圧は、前記定着器に
   接触している前記プリント媒体によって変化すること、 前記定着器で画像を前記プリント媒体に定着させるこ
   と、 前記定着器バイアス電圧を測定すること、 該測定した定着器バイアス電圧に基づいて、前記プリン
   ト媒体が前記定着器内にあるかどうかを判定することを
   含む方法。
7. 【請求項７】 前記印加することは、前記バイアス電圧
   を略一定の値で印加することを含む、請求項６に記載の
   方法。
8. 【請求項８】 前記判定することは、前記測定した定着
   器バイアス電圧が前記印加するバイアス電圧と異なる場
   合に前記プリント媒体が前記定着器内にあることを示す
   ステータス信号を生成することを含む、請求項６または
   ７に記載の方法。
9. 【請求項９】 前記判定することは、前記測定した定着
   器の電圧を前記印加するバイアス電圧と比較することを
   含む、請求項６ないし８のいずれか１項に記載の方法。
10. 【請求項１０】 しきい値をセットし、前記測定した定
    着器バイアス電圧と前記印加するバイアス電圧との差が
    前記しきい値よりも大きい場合にステータス信号を生成
    することをさらに含む、請求項６ないし９のいずれか１
    項に記載の方法。