JP2005345551A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 搬送ベルト（転写ベルト）を用いた画像形成装置において、搬送ベルトへの用紙の捲きつきを検知して、用紙ジャム処理を容易に行うことができるようにする。
【解決手段】 画像形成装置１０はトナー像が形成される感光体ドラム１１と、記録用紙を静電吸着して搬送する搬送ベルト１３及びトナー像を記録用紙上に転写像として転写する転写ローラ１２と、搬送ベルトに転写バイアスを印加するバイアス電圧印加部２１とを有し、搬送ベルトから記録用紙を分離して転写像を定着する定着装置１９に送る。搬送ベルトの感光体ドラムと対向する外周面側と反対側の外周面に対向して用紙検知センサ２２が配置され、用紙検知センサで記録用紙の先端が検知されると、制御装置２３は用紙が検知された旨、つまり、搬送ベルトの裏側で用紙ジャムが発生した旨、操作パネル等の表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置に関し、特に、搬送ベルト（転写ベルト）を用いてトナー像が転写された記録紙を定着装置側に搬送するようにした画像形成装置に関するものである。

一般に、画像形成装置においては、感光体ドラム等の像担持体上に形成されたトナー像を、搬送ベルト上を移動する記録紙（以下用紙と呼ぶ）に転写した後、この用紙を搬送ベルトによって定着装置に搬送するようにしたものがある。そして、この種の画像形成装置においては、用紙を搬送ベルト上に導入する前段の搬送経路上に給紙スイッチ（給紙センサ）が設けられ、さらに、定着装置の出口側に排出スイッチ（排出センサ）が設けられており、これらスイッチによって用紙詰まり（用紙ジャム）の検知が行われる。

例えば、給紙スイッチが用紙を検知した後、所定の時間が経過しても排出スイッチによる用紙が検知されないと、用紙ジャム発生とされる。ところが、搬送ベルトが長いと、搬送ベルトへの導入位置から定着装置の出口側までのいずれの位置で用紙ジャムが発生したか特定することが難しい。

このため、転写ベルト上にトナー像の用紙表面への転写が最後に行われる画像形成領域よりも用紙搬送方向下流側に、画像濃度検知センサを配置して、画像形成領域の何れかに設けられている感光体ドラム上にベタパッチのトナー像を形成して、ベタパッチのトナー像を、用紙の搬送を行わずに転写ベルト表面に転写させて、転写ベルト表面に転写されたベタパッチトナー像を画像濃度検知センサによって検知することによって、転写ベルト上の用紙を検知するようにしたものがある（特許文献１参照）。

さらに、搬送ベルト上の紙位置を検知して、用紙ジャムを早期検知するため、搬送ベルト上の用紙に電圧を印可して、用紙通過時の抵抗値の変化に伴う電流値の変化に応じて用紙の通過を検知して、用紙通過タイミングに基づいて用紙ジャム判定をするようにしたものがある（特許文献２参照）。

特開２００２−６５７０公報（第３頁〜第４頁、第１図） 特開２００３−２４８４０９公報（第４頁〜第５頁、第１図〜第４図）

ところで、上述のような搬送ベルトを用いた画像形成装置においては、用紙が搬送ベルト上に静電吸着によって搬送されており、搬送ベルトを定着装置側に搬出する際、搬送ベルトから用紙がうまく分離せず、搬送ベルトに捲きついて（つまり、用紙が搬送ベルトに静電吸着されたまま搬送ベルトの用紙搬送面とは裏側の面に達してしまうことがある）、用紙ジャムが発生することがある。

このような用紙ジャムが発生すると、用紙先端部分が搬送ベルトの裏側に位置する関係上、用紙ジャム処理が極めて面倒となってしまう。

上述の特許文献１又は２においては、搬送ベルト上における用紙の通過を検知して用紙ジャム判定を行っているものの、前述のように、用紙が搬送ベルトに捲きつくという事態を検出することが難しく、さらには、このように搬送ベルトに捲きついた用紙のジャム処理を容易に行うこともできないという課題がある。

従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、搬送ベルトへの用紙の捲きつきを検知して、用紙ジャム処理を容易に行うことのできる画像形成装置を提供することを目的とする。

そこで、本発明はかかる課題を解決するために、トナー像が形成される像担持体と、記録用紙を静電吸着して搬送しつつ前記像担持体上のトナー像を前記記録用紙上に転写像として転写する搬送ベルトと、該搬送ベルトに転写バイアスを印加するバイアス印加手段とを有し、前記搬送ベルトから前記記録用紙を分離して前記転写像を定着する定着装置に送る画像形成装置において、前記搬送ベルトは前記像担持体よりも前記記録用紙の搬送方向上流側に位置する第１のローラと前記像担持体よりも搬送方向下流側に位置する第２のローラとによって張架され、前記搬送ベルトの前記像担持体と対向する外周面側とは反対側の外周面側に対向して配置された用紙検知センサと、前記用紙検出センサが前記記録用紙を検出したことを報知する報知手段とを有することを特徴とするものである。

本発明では、前記用紙検知センサで前記記録用紙の先端が検知された後、前記記録用紙の先端が前記像担持体と搬送ベルトとのニップに到達するまでの間に、前記搬送ベルトに印加されている前記転写バイアスとは逆極性のバイアスを前記搬送ベルトに印加する制御手段を有している。

また、本発明では、前記用紙検知センサで前記記録用紙の先端が検知された後、所定の時間が経過すると前記搬送ベルトの駆動をオフする制御手段を有するようにしてもよい。そして、前記所定の時間は、例えば、前記記録用紙の先端が前記像担持体よりも前記搬送ベルトの搬送方向下流側に達するまでの時間である。

さらに、本発明では、前記用紙検知センサで前記記録用紙の先端が検知された後、少なくとも記録用紙の後端が搬送ベルトから離れるまでは搬送ベルトを駆動して、前記記録用紙を画像形成装置外に排出する制御手段を有するようにしてもよい。

以上のように、本発明による画像形成装置は、搬送ベルトに記録用紙が巻き込まれた際に、搬送ベルトの裏側に用紙が有って、紙詰まり（ジャム）した記録用紙を探し出すことが容易でない場合も、搬送ベルトの前記像担持体と対向する外周面側とは反対側の外周面側に対向して配置された用紙検知センサと用紙検出センサが記録用紙を検出したことを報知する手段を設けたので、記録用紙が存在する場所を特定することができるという効果がある。

さらに、本発明では、記録用紙を紙詰まり処理が容易な搬送ベルト上の箇所まで搬送するようにしたから、紙詰まりした記録用紙の処理も容易になるという効果が得られる。さらには、搬送ベルトに巻き込まれた記録用紙を画像形成装置外に排出することにより紙詰まりの処理が不要となる効果が得られる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１を参照して、図示の画像形成装置１０は、像担持体である感光体ドラム（例えば、ａ−Ｓｉ感光体ドラム）１１を有しており、図示はしないが、感光体ドラム１１の周囲には、帯電器、現像器、及び感光体クリーニングユニットが配置されている。感光体ドラム１１に対向して転写ローラ１２が配置され、この転写ローラ１２は搬送ベルト（転写ベルト）１３を挟んで感光体ドラム１１に当接している。図示のように、搬送ベルト１３は駆動ローラ（第２のローラ）１４及び従動ローラ（第１のローラ）１５に張架されており、駆動ローラ１４の駆動によって搬送ベルト１３は実線矢印で示す方向に回転駆動される。図示のように、従動ローラ１５は感光体ドラム１１よりも搬送ベルト１３の搬送方向上流側に配置され、駆動ローラ１４は感光体ドラム１１よりも搬送ベルト１３の搬送方向下流側に配置されている。

搬送ベルト１３の上流側には、搬送ベルト１３から離れて、レジストローラ対１６が配置されており、レジストローラ対１６の上流側に位置する用紙搬送路（図示せず）にはレジストセンサ（給紙スイッチ）１７が配置されている。一方、搬送ベルト１３の下流側には用紙搬送路１８が規定され、用紙搬送路１８の下流側には定着装置１９が配置されている。そして、定着装置１９の出口側（下流側）には用紙排出センサ２０が配置されている。

さらに、図示の画像形成装置１０では、転写ローラ１２に転写バイアス電圧を印加するバイアス電圧印加部（バイアス印加手段）２１が接続され、駆動ローラ１４の近傍において、搬送ベルト１３の裏側に対応して用紙検知センサ２２が配置されている。なお、駆動ローラ１４の軸芯は接地されている。上述のレジストセンサ１７、用紙排出センサ２０、用紙検知センサ２２は、例えば、反射型センサであり、これらセンサ１７、２０、及び２２は制御装置（制御手段）２３に接続され、制御装置２３にはバイアス電圧印加部２１が接続されている。

図示の画像形成装置１０において、画像形成を行う際には、感光体ドラム１１の表面が帯電器によって一様に帯電された後、露光器（図示せず）によって画像データに応じて感光体ドラム１１の表面が露光されて、感光体ドラム１１上に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像は現像器によって現像されてトナー像とされる。一方、給紙ユニット（図示せず）から用紙が用紙搬送路を通ってレジストローラ対１６まで送られて、レジストローラ対によって転写タイミングに応じて用紙が搬送ベルト１３上に送出される。

制御装置２３はバイアス電圧印加部２１を制御して転写バイアス電圧（定電流制御）を転写ローラ１２に印加し、搬送ベルト１３上を静電吸着されて搬送される用紙に感光体ドラム１１上のトナー像を用紙に転写する。そして、用紙は搬送ベルト１３上を搬送されて、駆動ローラ１４側（つまり、搬送ベルト１３の下流端）で搬送ベルト１３から曲率分離を用いて分離され、用紙搬送路１８を介して定着装置１９に搬送される。用紙上のトナー像は定着装置１９で定着された後、用紙は排紙経路（図示せず）を介して排紙トレイ（図示せず）等に排紙される。

制御装置２３はレジストセンサ１７で用紙が検知された後、予め設定された時間経過しても、用紙排出センサ２０で用紙が検知されないと、レジストローラ対１６と定着装置１９との間で用紙ジャムが発生したと判定してその旨画像形成装置に設けられた操作パネル（図示せず）上に表示する。

ところで、前述したように、用紙は静電吸着によって搬送ベルト１３に吸着されて、搬送ベルト１３上を搬送されるため、搬送ベルト１３の下流側端で分離されず、そのまま搬送ベルト１３の裏側に巻き込まれてしまうことがある。つまり、搬送ベルト１３から用紙搬送路１８に用紙が搬送されずに、搬送ベルト１３の裏側に巻き込まれてしまうことがある。一方、レジストセンサ１７及び用紙排出センサ２０とによってレジストローラ対１６と定着装置１９との間における用紙ジャムの発生を検知しているものの、上述のようにして、用紙が搬送ベルト１３に巻き込まれるような事態が生じると、用紙ジャムの位置を特定することが難しい。

このため、ユーザは画像形成装置のカバーを開いて用紙ジャム位置を特定することになるが、搬送ベルト１３への巻き込みによる用紙ジャムであると特定できても、この状態では、用紙先端が搬送ベルト１３の裏側に位置しているため、用紙ジャム処理が面倒となってしまう。

そこで、ここでは、前述のように搬送ベルト１３の裏面側に対応して用紙検知センサ２２を配置して（つまり、搬送ベルト１３の感光体ドラム１１と対向する外周面側とは反対側の外周面側に対向して用紙検知センサ２２を配置して）、搬送ベルト１３に用紙が巻き込まれた際には、用紙検知センサ２２によって用紙が検知されることになる（この用紙検知センサ２２は、前述のように、駆動ローラ１４の近傍において搬送ベルト１３の裏面側に配置されているから、用紙が搬送ベルト１３に巻き込まれた際には必ず用紙が検知されることになる）。そして用紙検知センサ２２が用紙を検出したことは用紙検出信号として制御装置に伝達される。

制御装置２３は用紙検知センサ２２から用紙検知信号を受けると、レジストローラ対１６の駆動を停止するとともに、給紙ユニットによる用紙の搬送を停止する。この際、制御装置は操作パネルに搬送ベルト１３に用紙巻き込みが発生した旨、上記のジャム発生の表示とともに操作パネルに表示する。そして、制御装置２３はバイアス電圧印加部２１から転写バイアスを印加した状態で、用紙検知信号を受けた時点から、搬送ベルト１３の駆動によって、用紙検知センサ２２の位置から従動ローラ１５の位置（従動ローラ１５の頂点（図１に符号Ａで示す）まで用紙先端が移動するのに要する時間（以下移動時間と呼ぶ）経過すると、バイアス電圧印加部２１を制御して除電バイアスを転写ローラ１２に印加し、搬送ベルト１３による静電吸着を弱める。そして、さらに、所定の時間が経過すると、制御装置は搬送ベルト１３の駆動をオフする。なお、この所定の時間は、例えば、除電バイアス（逆バイアス）を印加した後、用紙の先端が感光体ドラム１１よりも搬送ベルト１３の搬送方向下流側に達するまでに要する時間である。なお、移動時間は実施形態によって異なり、搬送ベルト１３への用紙の吸着力が減衰しやすい場合は、用紙の先端が感光体ドラム１１と搬送ベルト１３とのニップに到達するまでの時間とし、このニップに到達した時点で搬送ベルト１３に逆バイアスを印加するようにしてもよい。また、搬送ベルト１３への用紙の吸着力が減衰しにくい場合は、用紙検知センサ２２で用紙が検出された直後に搬送ベルト１３に逆バイアスを印加して、移動時間を実質的にほぼゼロとしても良い。

つまり、所定の時間後には、用紙先端は感光体ドラム１１と転写ローラ１２とのニップ部と駆動ローラ１４の軸芯との間に位置することになって、しかも搬送ベルト１３による静電吸着が解除されているから、ユーザは容易に用紙ジャム処理を行うことができることになる。なお、画像形成装置の構成に応じて、ユーザが用紙を取り除きやすい、搬送ベルト１３上の感光体ドラム１１及び転写ローラ１２のニップ部と駆動ローラ１４の軸芯との間の適宜な位置に用紙先端が来た際に、搬送ベルトの駆動を止めるように制御すべきことは言うまでもない。

ここで、駆動ローラ径及び従動ローラ径をそれぞれφ２０ｍｍ、転写ローラ径をφ１４ｍｍ、搬送ベルト１３の内径をφ９５ｍｍとし、さらに、駆動ローラ１４の軸芯と従動ローラ１５の軸芯との間の距離を１２０ｍｍ、従動ローラ１５の軸芯と転写ローラ１２の軸芯との間の距離を２５ｍｍと設定して、画像形成を行ってみた。この際、転写バイアス（正バイアス：トナーと逆極性のバイアス）を−１００μＡ、除電バイアス（逆バイアス：トナーと同極性のバイアス）を＋１．４ｋＶとし、搬送ベルト１３の周速を４４０ｍｍ／ｓｅｃとした。また、搬送ベルト１３は、例えば、基材としてクレハ社製のウレタンゴムを用い、この基材上にＰＴＦＥがコーティングされている。

なお、図示の画像形成装置では、搬送ベルト１３をクリーニングする際には、転写ローラ１２に逆バイアスを印加して、搬送ベルト１３及び感光体ドラム１１を駆動して、搬送ベルト１３に付着したトナーを感光体ドラム１１側に回収して、搬送ベルト１３のクリーニングを行う（感光体ドラム１１は感光体クリーニングユニットによってクリーニングされる）。

ここで、図２も参照すると、いま、画像形成開始ボタン（例えば、コピーボタン：図示せず）が押されると、用紙が給紙ユニットから搬送される。また、搬送モータ（図示せず）がオン（ロウレベル）されて、駆動ローラ１４が回転駆動されて搬送ベルト１３が回転駆動される。レジストセンサ１７が用紙先端を検知すると、レジストセンサ１７がオン（ロウレベル）し、続いてレジストローラ対１６がオン（ロウレベル）して、用紙が搬送ベルト１３に送出される。

レジストセンサ１７を用紙後端が通過すると、レジストセンサ１７がオフ（ハイレベル）し、続いてレジストローラ対１６がオフ（ハイレベル）して、用紙後端がレジストローラ対１６から送出された後、所定の転写タイミングで転写バイアス（正バイアス）が転写ローラ１２に印加される（転写バイアスオン（ハイレベル））。

転写バイアスの印加は用紙サイズと搬送ベルトの周速に応じた時間印加されることになるが、いま、前述のように、用紙検知センサ２２がオン（ロウレベル）すると、制御装置２３は搬送ベルト１３に用紙が巻き込まれたと判定し（ジャムしたと判定し）、その旨操作パネルに表示する。そして、制御装置２３は転写バイアスの印加を継続して（なお、用紙検知センサ２２で用紙先端が検知される前に転写バイアスがオフ状態となっている際には、制御装置２３は転写バイアスをオンする）、搬送ベルト１３に用紙を静電吸着したままの状態とする。この際には、搬送モータは駆動された状態であるから、用紙は搬送ベルト１３に吸着された状態で、搬送ベルト１３の裏側を搬送されることになる。

用紙後端が用紙検知センサ２２を通過すると、用紙検知センサ２２はオフ（ハイレベル）し、制御装置２３には用紙検知センサ２２と図１において符号Ａで示した従動ローラ１５の頂点との位置までの距離を用紙先端が移動するのに要する時間が前述の移動時間として設定されており、図示の例では、移動時間が経過した後、制御装置２３はバイアス電圧印加部２１を制御して逆バイアスを転写ローラ１２に印加して、静電吸着を弱める。さらに、所定の時間（例えば、２７０ｍｓｅｃ）経過すると、制御装置２３は搬送モータをオフ（ハイレベル）とする（つまり、移動時間及び所定の時間は搬送ベルト１３の周速や周長に応じて規定され、所定の時間は用紙先端がジャム処理を行い易い位置（例えば、感光体ドラムと駆動ローラとの間の位置）に移動するまでの時間である）。なお、所定の時間が２７０ｍｓｅｃであると、用紙先端は駆動ローラ１４まで達する。

この結果、用紙先端は感光体ドラム１１のニップ部と駆動ローラ１４との間に位置することになり、しかも静電吸着が解除されているから、ユーザはジャム処理を容易に行うことができる。

このようにして、搬送ベルト１３に用紙が巻き込まれると、その旨操作パネルに表示するとともに、用紙先端をジャム処理が行い易い位置まで移動して静電吸着を解除するようにしたので、用紙ジャム位置を特定できるばかりでなく、容易にジャム処理を行うことができるという効果がある。

上述の例では、搬送ベルト１３に用紙が巻き込まれた際、用紙検知センサ２２から用紙検知信号を受けると、用紙先端を従動ローラ１５の位置（従動ローラ１５の頂点）まで移動させた後、静電吸着を弱めて、さらに、用紙先端を搬送ベルト１３上の用紙ジャム処理が行い易い位置まで移動させた後、搬送ベルト１３の駆動を停止するようにしたが、例えば、搬送ベルト１３の駆動を停止することなく、搬送ベルト１３で用紙を搬送して、定着装置１９側に用紙を搬送し、用紙排出センサ２０がオンとなった後、予め規定された時間（用紙排出検知センサで検知された用紙が排紙トレイに排紙されるまでの時間）経過すると、搬送モータをオフするようにしてもよい。

このようにすれば、搬送ベルト１３に巻き込まれた用紙を自動的に排出することができ、ユーザが用紙ジャム処理を行う手間を省くことができる。

搬送ベルトの像担持体と対向する外周面側とは反対側の外周面側に対向して配置された用紙検知センサで記録用紙の先端が検知されると、検知の旨報知するようにしたから、用紙ジャムが発生した際用紙が存在する場所を容易に特定することができる結果、搬送ベルトを用いた複写機又はプリンター等の画像形成装置におけるジャム処理に適用できる。

本発明による画像形成装置の一例を概略的に示す断面図である。 図１に示す画像形成装置におけるジャム処理制御の一例を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１１ 感光体ドラム
１２ 転写ローラ
１３ 搬送ベルト（転写ベルト）
１４ 駆動ローラ
１５ 従動ローラ
１６ レジストローラ対
１７ レジストセンサ（給紙スイッチ）
１８ 用紙搬送路
１９ 定着装置
２０ 用紙排出センサ
２１ バイアス電圧印加部
２２ 用紙検知センサ
２３ 制御装置

Claims (5)

1. トナー像が形成される像担持体と、記録用紙を静電吸着して搬送しつつ前記像担持体上のトナー像を前記記録用紙上に転写像として転写する搬送ベルトと、該搬送ベルトに転写バイアスを印加するバイアス印加手段とを有し、前記搬送ベルトから前記記録用紙を分離して前記転写像を定着する定着装置に送る画像形成装置において、
   前記搬送ベルトは前記像担持体よりも前記記録用紙の搬送方向上流側に位置する第１のローラと前記像担持体よりも搬送方向下流側に位置する第２のローラとによって張架されており、
   前記搬送ベルトの前記像担持体と対向する外周面側とは反対側の外周面側に対向して配置された用紙検知センサと、
   前記用紙検出センサが前記記録用紙を検出したことを報知する報知手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記用紙検知センサで前記記録用紙の先端が検知された後、前記記録用紙の先端が前記像担持体と搬送ベルトとのニップに到達するまでの間に、前記搬送ベルトに印加されている前記転写バイアスとは逆極性のバイアスを前記搬送ベルトに印加する制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記用紙検知センサで前記記録用紙の先端が検知された後、所定の時間が経過すると前記搬送ベルトの駆動をオフする制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記所定の時間は、前記記録用紙の先端が前記像担持体よりも前記搬送ベルトの搬送方向下流側に達するまでの時間であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記用紙検知センサで前記記録用紙の先端が検知された後、少なくとも記録用紙の後端が搬送ベルトから離れるまでは搬送ベルトを駆動して、前記記録用紙を画像形成装置外に排出する制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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