JP2006308914A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】記録材7を搬送させながら記録材7上に画像を形成する画像形成装置は、記録材7より電気抵抗が低い異物16が付着した記録材7が搬送された場合に、異物付着記録材7にて検出される電気抵抗変化から異物を検知して以後の画像形成工程を停止させる電気抵抗検知型異物検知手段を有する。
【選択図】図2
Description
前記記録材より電気抵抗が低い異物が付着した前記記録材が搬送された場合に、前記異物付着記録材にて検出される電気抵抗変化から異物を検知して以後の画像形成工程を停止させる電気抵抗検知型異物検知手段を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
前記記録材より電気抵抗が低い異物が付着した前記記録材が搬送された場合に、前記異物付着記録材が前記転写手段による転写工程へと進入した際、前記転写手段に流れる転写電流変化から異物を検知し、前記異物が前記定着手段に進入する前に装置を停止させる転写電流検知型異物検知手段を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
前記記録材より電気抵抗が低く、且つ、前記異物より電気抵抗が高い導電性材料で作製された前記記録材を挟持搬送する導電性搬送手段と、
前記導電性搬送手段に所定電圧を印加する電圧印加手段と、
前記記録材より電気抵抗が低い異物が付着した前記記録材が搬送された場合に、前記導電性搬送手段に流れる電流を検出して異物を検知し、前記異物が前記転写手段に進入する前に装置を停止させる電流検知型異物検知手段と、
前記検知手段からの信号により異物付着記録材を除去するよう通知する通知手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
図1は、本発明に係る異物検知手段を備えた画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。図2は、本実施例の画像形成装置の転写工程を説明する断面図であり、図3は、異物検知手段を用いた画像形成装置の動作を説明するフローチャート図である。
・金属製異物16の体積抵抗値を10Ω・cm以下
・一方の記録材7の体積抵抗値を1011〜1014Ω・cm
・転写ローラ6の体積抵抗値を106〜1010Ω・cm
のように想定し、このような電気抵抗の大小関係にある系において、転写電圧印加回路中に設けられた電流検出手段18により、
・転写ローラ6と感光ドラム2間に記録材7が挟持搬送された状態で流れる最大電流
・転写ローラ6と感光ドラム2間に金属製異物付き記録材7が挟持搬送された状態で流れる最大電流
の各場合の両者の転写電流を検出し、結果をCPU19に予め設けられた参照閾値と比較して閾値以上の電流が流れた際には異物ありと判断して速やかに記録材7の搬送を停止させる。
・転写電流は通常環境でほぼ絶縁体である記録材7が高電圧を印加された転写ローラ6からニップ面積と搬送速度に応じた割合で単位時間あたりに受け取る電荷量に依存する。
・通常のクリップやホッチキス針などとされる金属製異物16と、転写ローラ6及び感光ドラム2表面との接触面積が非常に狭く、且つ高速で移動するため瞬間的な電流変化しか生じない。
等の理由から、上記各部材の抵抗値から単純に計算されるような値の変化量にはならず、装置の性能や構成によって異なり、更に温度/湿度など環境によっても大きく変化する。
・まず、装置の電源がONされるとすぐに感光ドラム2と転写ローラ6を回転させながら転写ローラ6の抵抗測定を行う(S1〜S3)。
・使用可能な抵抗範囲で無い場合は異常と判断して装置を停止させ、画像形成を終了する(S5、S6)。使用可能な範囲の場合はその転写ローラ抵抗に適した最適転写電圧を選択し、実際に転写電圧を印加するタイミングが来るまで待機する(S7)。
・ここで、転写電圧の印加タイミングとしてはプリント信号を受けて、記録材の送給を開始した後、記録材7が転写工程部へ侵入するまでの途中経路に記録材先端検出用として設けられた記録材先端通過タイミング検出手段、即ち、レジストセンサ7fにより、このセンサ設定位置を記録材先端が通過した時刻をCPUに通知することで現像バイアス電圧印加タイミングとともに決定されるが、このとき、転写電圧印加タイミングとしては転写ニップ部に記録材が無い状態で高い転写電圧を印加すると対向する感光ドラム表面に不要な帯電を招いて次回の画像形成の障害となるため、記録材先端が十分転写ニップ部に進入してから電圧を印加するように設定する必要がある。
・このようにして転写中に転写電流の異常な変化を検知した場合(本実施例では通常の転写電流値の1.5倍以上の電流を検知した場合)には異物付着ありと判断して、その異物部分が定着ニップ部に侵入する前のタイミングで記録材搬送を停止させ、画像形成を終了する(S12、S13)。異物付着がないと判断された場合には、記録材7を定着ニップ部へと通紙し、画像形成を終了する(S14)。
・このとき、装置の反応速度として転写ニップ内で異物を検知して異物がニップ部内にある状態のまま瞬間的に記録材の搬送を停止させる能力があったとしても、あえてニップ外へ異物部分が抜け出した後に停止させた方がその後のジャム処理時に加わる外力によって感光ドラムや転写ローラ表面を損傷させる危険を回避できる。
ここで、
Vt0:PTVC検知時に、所定の検知電流を転写ローラに流したときに発生する発生電圧
α及びβ:転写の系によってあらかじめ設定する常数
Vt1決定後、画像形成のための準備が終了した時点で印字動作を開始し、感光ドラム上のトナー像と同期をとって記録材を転写ニップ部に給送する。
本発明に係る異物検知手段を備えた画像形成装置の他の実施例について説明する。図4は、本実施例に係る画像形成装置の転写工程断面図であり、図5は、実施例1と同様に、電気抵抗検知型異物検知手段(即ち、転写電流検知型検知手段)を用いた画像形成装置の動作説明用フローチャート図である。本実施例の画像形成装置は、実施例1で説明した画像形成装置と同様の構成とされ、実施例1の説明を援用する。又、本実施例にて、実施例1と同じ構成及び機能を成す部材には同じ参照番号を付し、詳しい説明は省略する。
・まず、装置の電源がONされるとすぐに感光ドラムと転写ローラを回転させながら転写ローラの抵抗測定を行う(S1〜S3)。
・使用可能な抵抗範囲で無い場合は異常と判断して装置を停止させ、画像形成を終了する(S5、S6)。使用可能な範囲の場合はその転写ローラ抵抗に適した最適転写電圧を選択して待機する(S7)。
・プリント信号を受けた際に記録材の送給を開始した後、レジストセンサ7fにより記録材先端検知位置を記録材先端が通過した時刻をCPUに通知して画像形成開始タイミングを合わせる準備を開始するとともにこの通過時刻t1をメモリに記憶させ、同時にタイマーを起動してこのt1からの経過時間の計測を開始する(S8〜S11)。
・現像、転写と各工程を進め(S12、S13)、この転写中に転写電流の異常な変化を検知した場合(本実施例では通常の転写電流値の1.5倍以上の電流を検知した場合)には異物付着ありと判断して、その異物部分が定着ニップ部に侵入する前のタイミングで記録材搬送を停止させるとともに異物を検知した時刻t2をメモリに記憶する(S14、S15)。
・t2−t1の演算結果またはタイマーの計測時間と、前記記録材先端検知位置−定着ニップ入り口間距離と装置の記録材搬送速度から予め算出されている記録材先端定着突入時間Tを比較する。
・t2−t1<Tの場合、装置を停止させ、実施例1と同様に、異物付着ありと判断して、その異物部分が定着ニップ部に侵入する前のタイミングで記録材搬送を停止させ、画像形成を終了する(S17)。
・t2−t1≧Tの場合、記録材先端はすでに定着ニップ部に侵入しており、記録材排出側に記録材先端が露出していれば記録材排出方向に引き抜かれる危険が高いのでこれを避けるため、装置を停止させた後、CPU19は、ディスプレー装置などを備えた通知手段19a(図4)により、使用者に対しエラー通知とともに記録材の排記録材処理方向を記録材搬送上流側に引き抜くよう指示し、画像形成を終了する(S18〜S19)。
・S14にて、異物付着がないと判断された場合には、記録材7を定着ニップ部へと通紙し、画像形成を終了する(S20)。
本発明に係る異物検知手段を備えた画像形成装置の他の実施例について説明する。図6は、本実施例に係る画像形成装置の転写工程断面図であり、図7は、電気抵抗検知型異物検知手段を用いた画像形成装置の動作説明用フローチャート図である。本実施例の画像形成装置は、実施例1で説明した画像形成装置と同様の構成とされ、実施例1の説明を援用する。又、本実施例にて、実施例1と同じ構成及び機能を成す部材には同じ参照番号を付し、詳しい説明は省略する。
・まず、装置の電源がONされるとすぐに導電性搬送ローラ7e、7eを回転させながら高圧電源20から所定電圧を通電して電流検出手段21で電流を測定することにより上下搬送ローラ7e、7eの合成抵抗測定を行う(S1〜S3)。
・基本的に転写ローラ6と同じ基準で搬送ローラ7e,7eの抵抗範囲を予め決定し、装置内の記憶手段に記憶させておいた参照テーブルを用いて、使用可能な抵抗範囲で無い場合は異常と判断して装置を停止させ、画像形成を終了する(S4〜S6)。使用可能な範囲の場合は、やはり転写ローラ6と同じ参照テーブルを用いてその導電性搬送ローラ抵抗に適した最適印加電圧を選択し、本構成では上下導電性ローラで常に電圧印加しても障害がないため、この電圧を印加しながら待機する。
・プリント信号を受けた際に記録材の送給を開始させ、このとき導電性搬送ローラ対7e,7eへ記録材7が侵入して記録材先端が通過した瞬間の予め予測されている高抵抗の記録材7による電流減少変化発生時刻をt0としてメモリに記憶させ、同時にタイマーを起動してこのt0からの経過時間の計測を開始する(S8〜S11)。
・次いで、ステップ14(S14)にて、t0以降この搬送中に導電性ローラ対の高圧回路に流れる電流の異常な変化を検知した場合(本実施例では通常の転写電流値の1.5倍以上の電流を検知した場合)には異物付着ありと判断して、その異物部分が定着ニップ部Hに侵入する前のタイミングで記録材搬送を停止させるとともに異物を検知した時刻t2をメモリに記憶する(S14、S15)。ステップ12、13(S12、S13)及びステップ20、21(S20、S21)については、後で説明する。
・t2−t0の演算結果またはタイマーの計測時間と、導電性ローラ対−定着ニップ入り口位置間距離と装置の記録材搬送速度から予め算出されている記録材先端転写突入時間T1を比較する(S16)。
・t2−t0<T1の場合、装置を停止させ、異物付着ありと判断して、その異物部分が転写ニップ部Nに侵入する前のタイミングで記録材搬送を停止させ、画像形成を終了する(S17)。
・t2−t0≧T1の場合、記録材先端はすでに転写ニップ部Nに侵入しており、異物部分が転写ニップ部Nに進入前に装置を停止し、記録材搬送を停止する(S18)。このとき転写ニップ部を形成する感光ドラムは、現在の主流の装置では本体寿命前に交換することを前提として本体と別ユニットに固定されて着脱可能となっているか、または本体寿命と同等の耐久性を有する高耐久性感光ドラムを本体側に固定している場合の2通りであり、転写ニップ部に記録材が停止して残った際に、前者の場合には感光ドラムを本体から取り外し、その際に形成される本体開口部から記録材を上流側へ除去するようになっており、後者の場合にも本体に固定されたドラムは転写ニップ部の当接状態を解除して感光ドラムを記録材搬送路から離間することができるように構成されているため、やはりこの離間状態で形成される本体開口部から記録材を上流側へ除去することが主流となっている。このため、通常、このような場合に装置を停止させた後、使用者に対しては転写ニップ部に記録材が残っていることを通知するとともにこの感光ドラムを少なくとも離間して本体に形成された開口部から記録材を取り出すように指示するだけで良く、特に記録材の除去方向を指定するまでも無い。ただし、転写-定着間距離が比較的短い小型の装置において、比較的長い記録材が使用され、記録材後端部に金属製異物が付着していた場合、装置と記録材の組み合わせによっては転写前に記録材後端部の搬送を停止させても記録材先端部がすでに定着ニップ部に進入し、且つ、記録材出口側に露出する場合が無いとは限らない。このような場合、すなわち、転写ニップ部の手前で記録材後端部を停止させつつ記録材先端部が定着ニップ部を通過して排紙検知センサ部で検知された場合には、記録材出口側に記録材先端が露出していれば記録材搬送方向に引き抜かれる危険が高いので、これを避けるため、装置を停止させた後(S18)、使用者に対し、通知手段19aにてエラー通知とともに記録材の排記録材処理方向を記録材搬送上流側に引き抜くよう指示する(S19)。
・t1−t0<T2の場合、金属製異物16が記録材7の極先端部に付着しているとみなし、直ちに装置を停止させ(S20)、通知手段19aにて使用者にエラー通知とともにレジストセンサの下流側から記録材を引き抜き除去する指示する(S21)。
・t1−t0≧T2の場合、上記ステップ14(S14)以降の手順に従って処理し、上記t2を検出するまで搬送を続ける。
6 転写ローラ
7 記録材
7e 転写前搬送ローラ対(導電性ローラ対)
7f レジストセンサ(記録材先端通過検出手段)
12 定着装置
16 ホッチキス針(導電性異物)
17、20 高電圧電源
18、21 電流検知手段
19 CPU
19a 通知手段
Claims (16)
- 記録材を搬送させながら該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
前記記録材より電気抵抗が低い異物が付着した前記記録材が搬送された場合に、前記異物付着記録材にて検出される電気抵抗変化から異物を検知して以後の画像形成工程を停止させる電気抵抗検知型異物検知手段を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記検知手段からの信号により前記異物付着記録材を除去するよう通知する通知手段を有することを特徴とする請求項1の画像形成装置。
- 前記電気抵抗検知型異物検知手段は、
前記記録材より電気抵抗が低く、且つ、前記異物より電気抵抗が高い導電性材料で作製された前記記録材を挟持搬送する導電性搬送手段と、
前記導電性搬送手段に所定電圧を印加する電圧印加手段と、
前記導電性搬送手段に流れる電流を検出する電流検出手段と、
を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 前記導電性搬送手段は、前記記録材を搬送する導電性ローラ又は導電性ローラ対であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記記録材の体積抵抗値は1011〜1014Ω・cmであり、前記異物の体積抵抗値は、10Ω・cm以下であり、前記導電性搬送手段の体積抵抗値は、106〜1010Ω・cmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかの項に記載の画像形成装置。
- 像担持体に形成された現像剤像を搬送される記録材上に転写する転写手段と、前記記録材上の現像剤像を定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、
前記記録材より電気抵抗が低い異物が付着した前記記録材が搬送された場合に、前記異物付着記録材が前記転写手段による転写工程へと進入した際、前記転写手段に流れる転写電流変化から異物を検知し、前記異物が前記定着手段に進入する前に装置を停止させる転写電流検知型異物検知手段を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記検知手段からの信号により前記異物付着記録材を除去するよう通知する通知手段を有することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記転写工程の記録材搬送方向上流側に記録材先端通過タイミング検出手段を有し、該記録材先端通過タイミング検出手段による検知タイミングt1、前記転写工程における異物検知タイミングt2、前記記録材の前記記録材先端通過タイミング検出手段と前記定着手段間通過時間Tの間に、
t2−t1≧T
の関係が成り立つ場合、
前記通知手段は、前記定着手段より記録材搬送方向上流側に前記異物付着記録材を除去するよう、記録材の除去方向を指定して通知することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。 - 前記転写手段は、導電性ローラであることを特徴とする請求項6〜8のいずれかの項に記載の画像形成装置。
- 前記定着手段は、加熱回転体と加圧回転体を備え、少なくとも一方の前記回転体は、厚さ100μm以下の耐熱性フィルムを備えていることを特徴とする請求項6〜9のいずれかの項に記載の画像形成装置。
- 前記記録材の体積抵抗値は1011〜1014Ω・cmであり、前記異物の体積抵抗値は、10Ω・cm以下であり、前記転写手段の体積抵抗値は、106〜1010Ω・cmであることを特徴とする請求項6〜10のいずれかの項に記載の画像形成装置。
- 像担持体に形成された現像剤像を搬送される記録材上に転写する転写手段と、前記記録材上の現像剤像を定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、
前記記録材より電気抵抗が低く、且つ、前記異物より電気抵抗が高い導電性材料で作製された前記記録材を挟持搬送する導電性搬送手段と、
前記導電性搬送手段に所定電圧を印加する電圧印加手段と、
前記記録材より電気抵抗が低い異物が付着した前記記録材が搬送された場合に、前記導電性搬送手段に流れる電流を検出して異物を検知し、前記異物が前記転写手段に進入する前に装置を停止させる電流検知型異物検知手段と、
前記検知手段からの信号により異物付着記録材を除去するよう通知する通知手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記導電性搬送手段は、導電性ローラ対であることを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
- 前記定着手段は、加熱回転体と加圧回転体を備え、少なくとも一方の前記回転体は、厚さ100μm以下の耐熱性フィルムを備えていることを特徴とする請求項12又は13に記載の画像形成装置。
- 前記転写工程の記録材搬送方向上流側に記録材先端通過タイミング検出手段を有し、
前記記録材先端通過タイミング検出手段の上流側に前記導電性搬送手段、前記電圧印加手段及び前記電流検知手段を有し、
前記導電性搬送手段における異物検知タイミングt0、前記記録材先端通過タイミング検出手段による検知タイミングt1、前記記録材の前記導電性搬送手段と前記定着手段間通過時間T1、前記記録材の前記記録材先端通過タイミング検出手段と前記導電性搬送手段通過時間T2の間に、
t1−t0<T2
の関係が成り立つ場合には、装置を停止し、前記通知手段は、前記異物付着記録材を除去するよう記録材の除去方向を指定して通知し、
t1−t0≧T2、且つ、t2−t0<T1
の関係が成り立つ場合には、装置を停止し、
t1−t0≧T2、且つ、t2−t0≧T1
の関係が成り立つ場合には、装置を停止し、前記通知手段は、前記定着手段より記録材搬送方向上流側に前記異物付着記録材を除去するよう、記録材の除去方向を指定して通知する、
ことを特徴とする請求項12〜14のいずれかの項に記載の画像形成装置。 - 前記記録材の体積抵抗値は1011〜1014Ω・cmであり、前記異物の体積抵抗値は、10Ω・cm以下であり、前記導電性搬送手段の体積抵抗値は、106〜1010Ω・cmであることを特徴とする請求項12〜15のいずれかの項に記載の画像形成装置。
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