JP2007333871A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着ベルトに転写材が先端から巻き付く場合や、途中から巻き付く場合でも精度良く巻き付きを判別することができ、ユーザに報知することが可能であり、また定着装置に与える不具合を防ぐことが可能である画像形成装置の提供。
【解決手段】排紙センサ３４が定着遅延ジャムを検知し、定着ヒータ１６への通電をオフしたあと、中央部メインサーミスタ１８が定着ベルト２０の表面温度を検知し、定着ヒータ１６の通電遮断後の温度降下が、非巻き付き時の通電遮断後の温度降下より急であるとき、制御部（ＣＰＵ）２１により巻き付きジャムと検知する構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられるトナー画像定着装置を有する画像形成装置に関するものである。ここで、トナー画像定着装置は、画像形成プロセス手段により転写材の面に目的の画像情報に対応した未定着トナー画像を形成担持させ、該未定着トナー画像を、該画像を担持している転写材面上に永久固着画像として加熱定着処理する方式の加熱定着装置である。なお、画像形成プロセス手段は電子写真、静電記録、磁気記録等であり、加熱溶融性の樹脂等よりなるトナーを用いており、転写材は紙、印刷紙、転写材シート、ＯＨＴシート、光沢紙、光沢フィルム等であり、転写方式は直接転写もしくは間接転写方式である。

従来、レーザビームプリンタ等の画像形成装置においては、レーザ光等によって描かれた潜像を現像する現像装置と、現像されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、転写されたトナー像を転写材上に定着する加熱定着装置とを備えたものが主流となっている。この加熱定着装置としては、熱ローラ方式やフィルム加熱方式の装置が広く用いられている。この中で、転写されたトナー像を転写材に定着する図１０に示す定着装置においては、定着ベルト２０と加圧ローラ２２とにより、熱および圧力をもって現像剤たるトナーｔを溶融させ、トナー像を転写材Ｐに定着する。ここで、定着ベルト２０は、定着ヒータ１６と、温度センサ１８によって所定の温度に保たれる。また、加圧ローラ２２は、前記定着ベルト２０に所定の押圧力で当接され、回転駆動する。定着後の転写材Ｐは分離爪３５よって定着ベルト２０から分離され、排紙ローラ対２６を介して排紙部に排紙される。

このとき、図１１に示すように定着ベルト２０の下流側で通紙域中央部に設置した排紙センサレバー３３が転写材Ｐにより矢印Ｄの方向に押される。そして、駆動伝達軸３７により連動する非通紙域に設置したレバー３８が排紙センサ３４の間を遮光することによって、排紙センサ３４が切れるようになっている。従来、図１２に示すように転写材Ｐの長さや紙間の距離に応じてこの排紙センサ３４のＯＮ／ＯＦＦタイミングを計測して、定着ジャムの発生を検知している。すなわち、所定のタイミングで排紙センサ３４がＯＮもしくはＯＦＦにならない場合は、定着装置内に転写材Ｐが残留しているとみなして、後述する制御部（ＣＰＵ）２１で直ちに加圧ローラ２２の回転駆動を停止し、ジャムの発生をユーザに報知する。この定着ジャムとしては、主にコシの弱い転写材Ｐを通紙した場合の定着ベルト２０からの分離不良が挙げられる。定着ベルト２０に転写材Ｐが貼り付いて分離が遅れると、転写材Ｐが所定のタイミングで排紙センサ３４を切ることができずに定着遅延ジャムとなる。排紙センサ３４は、このような定着ベルト２０からの転写材Ｐの分離不良によるジャムを検知するものである。

しかしながら、上記従来例では、以下のような問題点があった。

転写材Ｐの先端部に高印字率の画像を形成した場合は、定着できないトナーｔが粘着性を持ち、定着ベルト２０に張り付いてしまう。このとき定着分離爪３５を設けていても、転写材Ｐの巻き付きを維持してしまう。巻き付きパターンは以下の３パターンが考えられる。

１）図１３に示すような転写材Ｐの先端から定着ベルト２０への巻き付き。

２）図１４に示すような転写材Ｐの途中から定着ベルト２０への巻き付きが発生し、巻き付き始めたあと、転写材Ｐ先端部が定着装置内に引き込まれる。

３）図１５に示すような転写材Ｐの途中から定着ベルト２０への巻き付きが発生し、巻き付き始めたあと、転写材Ｐ先端部は排紙センサ３４を遮光した状態で、転写材Ｐ後端がそのまま巻き付いていく。

上記のような巻き付きジャムが発生しても、従来のような排紙センサ３４のみでは巻き付きジャムと検知することができない。

また、近年の画像形成装置はプロセススピードが速くなっているため、従来のように定着遅延ジャムと検知したときには１）、２）、３）いずれの巻き付きパターンにおいても、定着処理が転写材Ｐの後端まで行われてしまっていることが多い。このため転写材Ｐが定着装置外に現れず、ジャム発生の報知がなされても、ユーザが画像形成装置内に残留している転写材Ｐを発見しにくい。そのため、ユーザが画像形成装置の外装部材を開いても巻き付きジャムに気づかない場合があり、再度、外装部材を閉じたり、画像形成装置の電源を再投入したりすることがある。転写材Ｐの先端が定着ベルト２０に巻き付いた状態で、画像形成装置の外装部材を閉じたり、電源を再投入したりすると、上記巻き付きパターン１）、および２）においては図１３、図１４に示す通り定着排紙センサレバー３３が転写材Ｐによって押されていない。このため、定着ジャムを検知することができない。

したがって、定着装置内に残留紙はないとみなされ、プリント開始前の定着装置のウォームアップが開始される。すなわち、定着ヒータ１６への通電ののちに、定着ベルト２０が所定温度になるまで加圧ローラ２２の回転駆動が行われる。この加圧ローラ２２の回転駆動により、転写材Ｐはさらに定着ベルト２０に巻き込まれて、ユーザがますますジャム処理を行うことが困難な状況に陥ってしまう。または、転写材Ｐが定着ベルト２０に巻き付いたまま加熱されると転写材Ｐの熱容量があるため、通常時よりも定着ベルト２０の温度が上昇しにくい。このため制御部（ＣＰＵ）２１はさらに電力を上げて定着ヒータ１６を加熱する。高温となった定着ヒータ１６の影響で、定着ベルト２０や加圧ローラ２２表面にダメージを与える可能性がある。

そこで、以上のような問題点を解決するためにさまざまな発明が提案されている。

従来例を図１６を参照しながら説明する。排紙センサ３４の他に定着ベルト２０の上流部側（手前側）で転写材搬送路上に定着前紙検出手段３６（以下、定着前センサ３６とする）を配置する（この発明の場合、フォトセンサ）。その上流側の定着前センサ３６が紙あり、下流側の排紙センサ３４が紙なしと判別した図１６（ａ）のような場合、巻き付きジャムとする。そして、定着前センサ３６が紙なしになるまでジャム表示をすることでユーザが巻き付いた転写材Ｐを取り除いたかを判別することができる。

また、転写材Ｐの長さが短く、転写材Ｐ後端が定着前センサ３６を通過し、転写材Ｐ先端から巻き付いた図１６（ｂ）のような場合が考えられる。また、ユーザが図１６（ａ）の状態から定着ベルト２０を回転させ、転写材Ｐがさらに巻き付いてしまった図１６（ｃ）の巻き付き状態も考えられる。このような場合は、定着前センサ３６と排紙センサ３４は共に紙なしと判断されるため、上記の技術では、ユーザが巻き付いた転写材Ｐを取り除いたかを判別することができない。これを解決するために定着前センサ３６、排紙センサ３４とは別の新たな紙判別手段を排紙センサ３４と定着ベルト２２の下流側の間に配置する。このように、巻き付いた紙が取り除かれたか否かを判別できるようなメカ機構を設けて、巻き付いた転写材Ｐが取り除かれたかを判別する（例えば、特許文献１参照）。

また、オンデマンド方式の定着装置において、定着ベルト２０内の定着ヒータ１６の温度を検出するサーミスタの検出温度が、ある一定時間所定温度以下であれば巻き付きジャムと判別する。転写材Ｐが巻き付いた場合は、図１５のように折れ曲がった転写材Ｐが再びニップ部Ｎを通過する。これは実質的には複数枚（例えば３枚）の転写材Ｐが同時に通過することと同等になるため、定着ヒータ１６の温度が巻き付き紙に奪われ、サーミスタの検出温度が下がる。検出温度が低くなると制御部（ＣＰＵ）２１では温度を一定に維持しようとするため、定着ヒータ１６への電力の供給量を増加する。そして、電力を増加して一定時間経過しても温度変化が見られない場合は、転写材Ｐが巻き付いたと判断する（例えば、特許文献２参照）。

また、従来、電源ＯＦＦ／ＯＮや、ジャム処理後の立ち上げの定着ヒータ通電時に、定着ベルト２０の表面の温度勾配を検出し、エラー検出用温度勾配よりも小さい場合は、異常と判断し定着ヒータ１６を強制的にＯＦＦしている。これに加えて定着遅延ジャムとなった場合は、上記エラー検出温度勾配を通常時のエラー検出用温度勾配よりさらに急にして定着ヒータ通電時の定着ベルト表面温度勾配の検出結果と比較する。巻き付きが発生しているとき温度勾配は、転写材Ｐの熱容量分、温度勾配が小さくなるため、エラー検出用温度勾配より小さくなる。エラー検出用温度勾配より小さくなった場合は巻き付きジャムと判別する（例えば、特許文献３参照）。
特開平７−１４０８３６号公報 特開平１１−１２５９４２号公報 特開平２０００−２２７７３１号公報

しかしながら、上記の特許文献１に示した発明では、転写材Ｐが排紙センサ３４を通過したあとに、転写材Ｐの途中から巻き付いてしまうような図１５の場合は巻き付きジャムと判別されない。また、センサを２つ追加し、かつ、メカ機構も追加する必要があるため、定着装置が複雑になるとともに、コストも上昇してしまうという課題があった。

また、特許文献２に示した発明では、転写材Ｐの坪量が大きい厚紙等の場合は、巻き付きジャムと誤判別する可能性がある。つまり、正常な通紙が行えているのにも関わらずジャム表示されてしまうという課題があった。

また、特許文献３に示した発明では、巻き付いた状態で、定着ヒータ１６に通電し、その温度勾配を検出する。巻き付いた状態で加熱されるため、高温となった定着ヒータ１６の影響で、定着ベルト２０や加圧ローラ２２表面にダメージを与える可能性があり、従来からの課題を解決できないおそれがある。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、安価で精度良く、また巻き付いた状態で定着ヒータに通電することなく、巻き付きジャムを判別することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。なお、前記画像形成装置は、定着ベルトに転写材が先端から巻き付く場合や、途中から巻き付く場合でも、前記巻き付きジャムを判別することが可能である。

前記目的を達成するため、本出願に懸かる発明は以下の構成を備える。

（１）加熱材を有し、未定着トナー画像を永久固着画像として加熱定着する加熱定着装置と、前記加熱定着装置内の定着ベルトの表面温度を検出する少なくとも１つ以上の温度検出手段と、前記加熱定着装置からの転写材の排紙を検知する排紙検出手段と、前記排紙検出手段により前記転写材の排紙が正常に行われないことを検知したときに定着遅延ジャムと判断する定着遅延ジャム判断手段とを備える画像形成装置において、前記定着遅延ジャム判断手段が定着遅延ジャムと判断し、前記加熱材への通電が遮断されたあとに、前記温度検出手段が検出した検出温度に基づき、巻き付きジャムを検知する巻き付きジャム検知手段を備えることを特徴とする画像形成装置。

（２）前記検出温度は、前記加熱材への通電を遮断してから一定時間経過したあとの前記定着ベルトの表面温度であることを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。

（３）前記巻き付きジャム検知手段は、前記検出温度が判別温度以下である場合は巻き付きジャムと検知し、前記判別温度より高い場合は定着遅延ジャムと検知することを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。

（４）加熱材を有し、未定着トナー画像を永久固着画像として加熱定着する加熱定着装置と、前記加熱定着装置内の定着ベルトの表面温度を検出する少なくとも１つ以上の第一温度検出手段と、前記定着ベルトの通紙域外の表面温度を検出する少なくとも１つ以上の第二温度検出手段と、前記加熱定着装置からの転写材の排紙を検知する排紙検出手段と、前記排紙検出手段により前記転写材の排紙が正常に行われないことを検知したときに定着遅延ジャムと判断する定着遅延ジャム判断手段とを備える画像形成装置において、前記定着遅延ジャム判断手段が定着遅延ジャムと判断し、前記加熱材への通電が遮断されたあとに、前記第一温度検出手段の検出温度と前記第二温度検出手段の検出温度に基づき、巻き付きジャムを検知する巻き付きジャム検知手段を備えることを特徴とする画像形成装置。

（５）前記第一温度検出手段の検出温度および前記第二温度検出手段の検出温度は、前記加熱材への通電を遮断してから一定時間経過したあとの前記定着ベルトの表面温度であることを特徴とする前記（４）に記載の画像形成装置。

（６）前記巻き付きジャム検知手段は、前記第二温度検出手段の検出温度と前記第一温度検出手段の検出温度の差が判別温度以上である場合は巻き付きジャムと検知し、前記判別温度未満である場合は定着遅延ジャムと検知することを特徴とする前記（４）に記載の画像形成装置。

（７）表示手段を備え、前記巻き付きジャム検知手段により巻き付きジャムを検知したとき、該巻き付きジャム検知手段は、巻き付きジャムであることを前記表示手段に表示することを特徴とする前記（１）、（３）、（４）、（６）のいずれかに記載の画像形成装置。

（８）不揮発性メモリを備え、前記巻き付きジャム検知手段により巻き付きジャムを検知したとき、該巻き付きジャム検知手段は、前記不揮発性メモリに巻き付きジャムを検知したことを記憶させることを特徴とする前記（１）、（３）、（４）、（６）のいずれかに記載の画像形成装置。

本発明によれば、精度良く、またコストアップなく巻き付きジャムを検知することが可能となる。また、定着装置に印刷品質に関わるダメージを与えることを防ぐことが可能となる。さらに、巻き付きジャムが起きていることを検知し、ユーザに報知することが可能となり、ユーザに巻き付きジャムを認識させ、巻き付きジャム処理を行うよう促すことが可能となる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

以下、本発明の実施例１を、図面を参照して詳細に説明する。説明は、画像形成装置の全体説明、定着装置の説明、巻き付きジャム検知手段の説明順で行う。

（画像形成装置）
図１に、本発明の実施例であるカラー画像形成装置の概略構成断面図を示す。本実施例のカラー画像形成装置は、電子写真方式を用いて、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナー像を重ね合わせることでフルカラー画像を得る画像形成装置である。

Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋはそれぞれイエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの色トナー像を形成する４つのプロセスカートリッジであり、下から上に順に配列してある。各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｋは、それぞれ、以下の手段をひとつの容器にまとめた、いわゆるオールインワンカートリッジを使用している。すなわち、像担持体たる感光体ドラム１、帯電手段たる帯電ローラ２、静電潜像を顕像化するための現像手段３、感光体ドラム１のクリーニング手段４等である。イエローのプロセスカートリッジＹの現像手段３にはイエロートナーを、シアンのプロセスカートリッジＣの現像手段３にはシアントナーを、それぞれ充填してある。また、マゼンタのプロセスカートリッジＭの現像手段３にはマゼンタトナーを、ブラックのプロセスカートリッジＫの現像手段３にはブラックトナーを、それぞれ充填してある。

感光体ドラム１に露光を行うことにより静電潜像を形成する光学系５が上記４色のプロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｋに対応して設けられている。光学系５としてはレーザ走査露光光学系を用いている。

各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｋにおいて、光学系５より、画像データに基づいた走査露光が、帯電手段２により一様に帯電された感光体ドラム１上になされることにより、感光体ドラム１表面に走査露光画像に対応する静電潜像が形成される。不図示のバイアス電源より現像手段３の現像ローラに印加される現像バイアスを、帯電電位と潜像（露後部）電位の間の適切な値に設定することで、負の極性に帯電されたトナーが感光体ドラム１上の静電潜像に選択的に付着して現像が行われる。

すなわち、イエローのプロセスカートリッジＹの感光体ドラム１にはイエロートナー像が、シアンのプロセスカートリッジＣの感光体ドラム１にはシアントナー像が、それぞれ形成される。また、マゼンタのプロセスカートリッジＭの感光体ドラム１にはマゼンタトナー像が、ブラックのプロセスカートリッジＫの感光体ドラム１にはブラックトナー像が、それぞれ形成される。

各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｋの感光体ドラム１上に現像形成された上記の単色トナー画像は各感光体ドラム１の回転と同期して、略等速で回転する中間転写体６上へ所定の位置合わせ状態で順に重畳されて一次転写される。これにより、中間転写体６上にフルカラートナー画像が合成形成される。

本実施例においては、中間転写体６として、エンドレスの中間転写ベルトを用いており、駆動ローラ７、二次転写ローラ対向ローラ１４、テンションローラ８の３本のローラに懸回して張架してあり、駆動ローラ７によって駆動される。以降、中間転写体６を中間転写ベルト６とする。

各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｋの感光体ドラム１上から中間転写ベルト６上へのトナー像の一次転写手段としては、一次転写ローラ９を用いている。一次転写ローラ９に対して、不図示のバイアス電源より、トナーと逆極性の一次転写バイアスを印加することにより、各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｋの感光体ドラム１上から中間転写ベルト６に対して、トナー像が一次転写される。

各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｋにおいて感光体ドラム１上から中間転写ベルト６への一次転写後、感光体ドラム１上に転写残として残ったトナーは、クリーニング手段４により除去される。本実施例においては、クリーニング手段４として、ウレタンブレードによるブレードクリーニングを用いている。

上記工程を中間転写ベルト６の回転に同調して、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のプロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｋにおいて行わせて、中間転写ベルト６上に、各色の一次転写トナー画像を順次重ねて形成していく。単色のみの画像形成（単色モード）時には、上記工程は、目的の色についてのみ行われる。

一方、転写材供給部となる転写材カセット１０にセットされた転写材Ｐは、給送ローラ１１により給送される。そして、レジストローラ１２により所定の制御タイミングで、二次転写ローラ対向ローラ１４に懸回されている中間転写ベルト６部分と二次転写手段としての二次転写ローラ１３とのニップ部に搬送される。

中間転写ベルト６上に形成された一次転写トナー像は、二次転写手段たる二次転写ローラ１３に不図示のバイアス印加手段より印加されるトナーと逆極性のバイアスにより、転写材Ｐ上に一括転写される。

二次転写後に中間転写ベルト６上に残った二次転写残トナーは中間転写ベルトクリーニング手段１５により除去される。本実施例においては、感光体ドラム１のクリーニング手段４と同様、ウレタンブレードによる中間転写体クリーニングを行っている。

転写材Ｐ上に二次転写されたトナー画像は、定着手段たる加熱定着装置Ｆ（以下、定着装置Ｆとする）を通過することで、転写材Ｐ上に溶融定着され、排紙パス３１を通って排紙トレイ３２に送り出されて画像形成装置の出力画像となる。

（定着装置Ｆ）
図２は本実施例における定着装置Ｆの概略構成断面図である。本実施例の定着装置Ｆは、定着ベルト方式、加圧用回転体駆動方式（テンションレスタイプ）の装置である。

１）定着装置Ｆの全体的構成
２０は第一の定着部材としての定着ベルトであり、フィルム状部材に弾性層を設けてなる円筒状（エンドレスフィルム状）の部材である。２２は第二の定着部材としての加圧ローラである。１７は横断面略半円弧状樋型の耐熱性・剛性を有するヒータホルダ、１６は加熱材すなわち熱源としての定着ヒータであり、セラミックヒータである。この定着ヒータ１６はヒータホルダ１７の下面に該ホルダの長手に沿って配設してある。定着ベルト２０はこのヒータホルダ１７にルーズに外嵌させてある。

ヒータホルダ１７は、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂で形成し、定着ヒータ１６を保持し、定着ベルト２０をガイドする役割を果たす。本実施例においては、液晶ポリマーとして、デュポン社のゼナイト（登録商標）７７５５を使用した。ゼナイト（登録商標）７７５５の最大使用可能温度は、約２７０℃である。

加圧ローラ２２は、ステンレス製の芯金に、射出成形により、厚み約３ｍｍのシリコーンゴム層を形成し、その上に厚み約４０μｍのＰＦＡ樹脂チューブを被覆してなる。この加圧ローラ２２は芯金の両端部を定着装置フレーム２４の不図示の奥側と手前側の側板間に回転自由に軸受保持させて配設してある。この加圧ローラ２２の上側に、前記の定着ヒータ１６・ヒータホルダ１７・定着ベルト２０等から成る加熱アセンブリを、定着ヒータ１６側を下向きにして加圧ローラ２２に並行に配置する。ヒータホルダ１７の両端部を不図示の加圧機構により片側９８Ｎ（１０ｋｇｆ）、総圧１９６Ｎ（２０ｋｇｆ）の力で加圧ローラ２２の軸線方向に附勢する。この結果、定着ヒータ１６の下向き面を、定着ベルト２０を介して加圧ローラ２２の弾性層に該弾性層の弾性に抗して所定の押圧力をもって圧接され、加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。加圧機構は、圧解除機構を有し、ジャム処理時等に、加圧を解除し、転写材Ｐの除去が容易な構成となっている。なお、２８はヒータ駆動回路部である。

図３に、本実施例の定着装置Ｆにおける、定着ヒータ１６、中央部メインサーミスタ１８の位置関係をあらわす概略斜視図を示す。温度検出手段としての中央部メインサーミスタ１８は、熱源である定着ヒータ１６に非接触かつ通紙域内に配置される。本実施例ではヒータホルダ１７の上方において定着ベルト２０の内面に弾性的に接触させてあり、定着ベルト２０の内面の温度を検知する。

中央部メインサーミスタ１８は、ヒータホルダ１７に固定支持させたステンレス製のアーム２５の先端にサーミスタ素子が取り付けられる。アーム２５が弾性揺動することにより、定着ベルト２０の内面の動きが不安定になった状態においても、サーミスタ素子が定着ベルト２０の内面に常に接する状態に保たれる。

図２において、２３と２６は定着装置フレーム２４に組付けた入り口ガイドと定着排紙ローラである。入り口ガイド２３は、二次転写ニップを抜けた転写材Ｐが、定着ニップ部Ｎに正確にガイドされるよう、転写材Ｐを導く役割を果たす。本実施例の入り口ガイド２３は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂により形成されている。

加圧ローラ２２は駆動手段Ｍにより矢印Ｂの反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ２２の回転駆動による該加圧ローラ２２の外面と定着ベルト２０との、定着ニップ部Ｎにおける圧接摩擦力により円筒状の定着ベルト２０に回転力が作用する。この結果、該定着ベルト２０の内面側が定着ヒータ１６の下向き面に密着して摺動しながらヒータホルダ１７の外回りを矢印Ａの時計方向に従動回転状態になる。定着ベルト２０内面にはグリスが塗布され、ヒータホルダ１７と定着ベルト２０内面との摺動性を確保している。

加圧ローラ２２が回転駆動され、それに伴って円筒状の定着ベルト２０が従動回転状態になり、また定着ヒータ１６に通電がなされ、該定着ヒータ１６が昇温して所定の温度に立ち上がり温調された状態になる。その温調された状態において、定着ニップ部Ｎの定着ベルト２０と加圧ローラ２２との間に未定着トナー像ｔを担持した転写材Ｐが入り口ガイド２３に沿って案内されて導入される。そして、定着ニップ部Ｎにおいて転写材Ｐのトナー像担持面側が定着ベルト２０の外面に密着して定着ベルト２０と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この挟持搬送過程において、定着ヒータ１６の熱が定着ベルト２０を介して転写材Ｐに付与され、転写材Ｐ上の未定着トナー像ｔが転写材Ｐ上に加熱・加圧されて溶融定着される。定着ニップ部Ｎを通過した転写材Ｐは定着ベルト２０から曲率分離され、定着排紙ローラ２６で排出される。

通常使用においては、定着装置Ｆの加圧ローラ２２の回転開始とともに、定着ベルト２０の従動回転が開始し、定着ヒータ１６の温度の上昇とともに、定着ベルト２０の内面温度も上昇していく。定着ヒータ１６への通電は、定着ベルト２０の内面温度、すなわち、中央部メインサーミスタ１８の検知温度が目標温度（例えば１９５℃）になるように、入力電力が制御される。

転写材Ｐが定着ベルト２０を抜けたあとは、図１１に示すように定着ベルト２０の下流側で通紙域中央部に設置した排紙センサレバー３３が転写材Ｐにより矢印Ｄの方向に押される。駆動伝達軸３７により連動する非通紙域に設置したレバー３８が排紙センサ３４（排紙検出手段に相当）の間を遮光することによって、排紙センサ３４が切れるようになっている。転写材Ｐの長さや紙間の距離に応じてこの排紙センサ３４のＯＮ／ＯＦＦタイミングを計測して、定着遅延ジャムの発生を検知している。すなわち、所定のタイミングで排紙センサ３４がＯＮもしくはＯＦＦにならない場合は、定着装置Ｆ内に転写材Ｐが残留しているとみなす。そして、制御部（ＣＰＵ）２１（図２、定着遅延ジャム判断手段に相当）で直ちに加圧ローラ２２の回転駆動を停止し、ジャムの発生をユーザに報知する。

（巻き付きジャム検知手段）
まず、上記の定着装置Ｆにおいて転写材Ｐの巻き付きが生じた場合、中央部メインサーミスタ１８の検出温度の変化の様子を、図４を参照しながら説明する。

まず、図４に示す（ａ）の印刷中は、前記したように目標温度を維持するよう、中央部メインサーミスタ１８の検出温度結果をもとに制御されている。ここで、図１３〜図１５に示したような巻き付きが生じた場合は、排紙センサ３４が所定のタイミングでＯＮ、もしくはＯＦＦにならないため、定着遅延ジャムとなる。このとき、定着ヒータ１６への通電は強制的に遮断（以下、ＯＦＦとする）される。中央部メインサーミスタ１８の検出温度は定着ヒータ１６からの加熱がなくなるため、温度が下がっていく。ここで、定着ベルト２０に転写材Ｐが巻き付かない場合は、定着ベルト２０に蓄えられている熱が徐々に放熱していくため、図４の（ｂ）のような温度降下となる。一方、転写材Ｐが巻き付いた場合は、定着ベルト２０の蓄えられていた熱が、巻き付いた転写材Ｐに奪われるため、図４の（ｃ）のような、巻き付かない場合（ｂ）に比べて急激な温度降下となる。つまり、巻き付きジャム時は定着ベルト２０の温度降下が大きくなるため、所定の時間経過したあとの中央部メインサーミスタ１８の温度を検出し、所定の温度以下であれば巻き付きジャムと判別することが可能となる。

本発明の巻き付きジャム検知手段を、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、排紙センサ３４のＯＮ／ＯＦＦタイミングにより定着遅延ジャムを検知する（ステップＳ５１）。定着遅延ジャムであれば、定着ヒータ１６の通電を強制的にＯＦＦする（ステップＳ５２）。次に、制御部（ＣＰＵ）２１（巻き付きジャム検知手段に相当）内のカウンタのタイマをスタートさせる（ステップＳ５３）。次に、タイマが所定の時間（一定時間に相当）経過したかを確認し（ステップＳ５４）、中央部メインサーミスタ１８の温度を検出する（ステップＳ５５）。検出温度と、所定の温度（判別温度に相当）の比較を行う（ステップＳ５６）。検出温度が、所定の温度以下である場合は巻き付きジャムとし所定のエラーフラグを立てる（ステップＳ５７）。そうでない場合は、定着遅延ジャムとし所定のエラーフラグを立てる（ステップＳ５８）。メインルーチンに戻ったあとは、エラーフラグを認識した制御部（ＣＰＵ）２１がインターフェースを介してフォーマッタにエラーを伝達する。フォーマッタはこれを検知し、ホストコンピュータにエラーフラグが巻き付きである場合は巻き付きジャムとパソコンの画面上に表示するとともに、本体上のパネル（表示手段に相当）にも巻き付きジャムと表示する。

なお、所定の温度は、巻き付き以外の定着遅延ジャムが生じた場合の定着ヒータ１６通電ＯＦＦ後に所定時間経過したあとの温度より低い値である。

また、ここでは所定時間経過したあとの温度を検出し、所定温度と比較した例を説明したが、温度降下の積分値や温度降下勾配で比較することも十分可能である。

また、ここでは定着ベルト１６に内接するサーミスタを持つオンデマンド方式の定着装置の構成を例に説明したが、熱ローラ方式における、定着ローラ２０に外接または非接触の温度検出手段を持つ構成においても容易に適用可能である。

また、ここでは定着遅延ジャム後に前述のような巻き付き検知を行う例を説明したが、定着遅延ジャム以外のジャムが発生したときでも適用可能である。

以上述べたように、従来技術による排紙センサ３４を用いた処理に加えて、定着遅延ジャム後の定着ヒータ通電ＯＦＦからの所定時間経過したときの定着ベルト２０の表面温度を検出することで、従来と比べて精度良く巻き付きジャムを検出することができる。また、巻き付きジャムを検出する為に定着ヒータ１６に通電することはないため、定着装置Ｆに印刷品質に関わるダメージを与えることを防ぐことが可能となる。

本発明の実施例２について説明する。ここでは重複する説明は省き、本実施例のみの部分を説明する。

図６に、実施例２の定着装置における、定着ヒータ１６、中央部メインサーミスタ１８、通紙域外サーミスタ１９の位置関係をあらわす概略斜視図を示す。第一温度検出手段としての中央部メインサーミスタ１８は熱源である定着ヒータ１６に非接触かつ通紙域内に配置され、本実施例ではヒータホルダ１７の上方において定着ベルト２０の内面に弾性的に接触させてあり、定着ベルト２０の内面の温度を検知する。第二温度検出手段として通紙域外サーミスタ１９は熱源である定着ヒータ１６に非接触かつ通紙範囲外に配置され、中央部メインサーミスタ１８と同じく、定着ベルト２０の内面に弾性的に接触させてあり定着ベルト２０の内面の温度を検知する。

（巻き付きジャム検知手段）
まず、転写材Ｐの巻き付きが生じた場合、中央部メインサーミスタ１８および通紙域外サーミスタ１９の検出温度変化の様子を図７を参照しながら説明する。

まず、図７に示す（ａ）の印刷中は、実施例１で述べたように目標温度を維持するよう、実線で示される中央部メインサーミスタ１８の検出温度結果をもとに制御されている。また、点線で示される通紙域外サーミスタ１９の検出温度（ｃ）は転写材Ｐが通過していない分、熱が転写材Ｐに奪われないため中央部メインサーミスタ１８に比べて検出温度が高い。ここで、図１３〜図１５に示したような巻き付きが生じた場合は、排紙センサ３４が所定のタイミングでＯＮ、もしくはＯＦＦにならないため、定着遅延ジャムとなる。

このとき、定着ヒータ１６への通電は強制的にＯＦＦされる。中央部メインサーミスタ１８の検出温度は定着ヒータ１６からの加熱がなくなり、かつ中央部メインサーミスタ１８付近は転写材Ｐが巻き付いているため定着ベルト２０に蓄えられていた熱が、巻き付いた転写材Ｐに奪われ、図５の（ｂ）のような温度降下となる。また、通紙域外サーミスタ１９の検出温度は定着ヒータ１６からの加熱がなくなるが、転写材Ｐは巻き付いていないため、定着ベルト２０に蓄えられている熱は転写材Ｐに奪われることなく徐々に放熱し、図５の（ｃ）のような温度降下となる。つまり、巻き付きジャム時は中央部メインサーミスタ１８の検出温度降下のほうが通紙域外サーミスタ１９の検出温度降下より大きくなるため、これらの検出温度の差は、印刷中の検出温度差よりも大きくなる。以上より巻き付きジャムを判別することが可能となる。

本発明の巻き付きジャム検知手段を、図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、排紙センサ３４のＯＮ／ＯＦＦタイミングにより定着遅延ジャムを検知する（ステップＳ８１）。定着遅延ジャムであれば、定着ヒータ１６の通電を強制的にＯＦＦする（ステップＳ８２）。次に、制御部（ＣＰＵ）２１内のカウンタのタイマをスタートさせる（ステップＳ８３）。次に、タイマが所定の時間（一定時間に相当）経過したかを確認し（ステップＳ８４）、中央部メインサーミスタ１８の温度Ｔ１と通紙域外サーミスタ１９の温度Ｔ２を検出する（ステップＳ８５）。それぞれの温度の比較を行う（ステップＳ８６）。温度差（Ｔ２−Ｔ１）が、所定の温度（判別温度に相当）以上である場合は巻き付きジャムとし所定のエラーフラグを立てる（ステップＳ８７）。そうでない場合は、定着遅延ジャムとし所定のエラーフラグを立てる（ステップＳ８８）。メインルーチンに戻った後は、エラーフラグを認識した制御部（ＣＰＵ）２１がインターフェースを介してフォーマッタにエラーを伝達する。フォーマッタはこれを検知し、ホストコンピュータにエラーフラグが巻き付きである場合は巻き付きジャムとパソコンの画面上に表示するとともに、画像形成装置本体上のパネル（表示手段に相当）にも巻き付きジャムと表示する。

なお、所定の温度とは、印刷時の中央部メインサーミスタ１８と通紙域外サーミスタ１９の差分よりも大きい値である。

ここでは所定時間経過したあとの温度を検出し、所定温度と比較したが、温度降下の積分値や温度降下勾配で比較することも十分可能である。

また、ここでは定着ベルト２０に内接するサーミスタを持つオンデマンド方式の定着装置の構成を例に説明したが、熱ローラ方式における、定着ローラに外接または非接触の温度検出手段を持つ構成においても容易に適用可能である。

以上述べたように、従来技術による排紙センサ３４を用いた処理に加えて、定着遅延ジャム後の定着ヒータ１６通電ＯＦＦからの所定時間経過後の定着ベルト上通紙域内の表面温度と通紙域外の表面温度を検出する。これにより、精度良く巻き付きジャムを検知することができる。また、巻き付きジャムを検出する為に定着ヒータ１６に通電することはないため、定着装置に印刷品質に関わるダメージを与えることを防ぐことが可能となる。

本発明の実施例３について説明する。ここでは重複する説明は省き、本実施例の巻き付きジャム検知手段を図９に示すフローチャートを参照しながら説明する。

実施例１乃至２で説明した通り、巻き付きジャムと検知するまでは同じ手段であり、巻き付きジャムと検知したあとの処理が異なる。図９に示すように巻き付きジャムとし所定のエラーフラグを立てた後（ステップＳ９７）、不揮発性メモリに記憶させる（ステップＳ９９）。そうでない場合は、定着遅延ジャムとし所定のエラーフラグを立てる（ステップＳ９８）。メインルーチンに戻ったあとは、エラーフラグを認識した制御部（ＣＰＵ）２１がインターフェースを介してフォーマッタにエラーを伝達する。フォーマッタはこれを検知し、ホストコンピュータにエラーフラグが巻き付きである場合は巻き付きジャムとパソコンの画面上に表示するとともに、画像形成装置本体上のパネルにも巻き付きジャムと表示する。

以上述べたように、実施例１乃至２の巻き付き検知に加えて、不揮発性メモリに巻き付きジャムを記憶させる。これにより、ユーザが巻き付きジャムの表示に気づかなかったり、ジャム処理をしないまま不意に電源ＯＦＦ／ＯＮしたりしても、巻き付きジャムをユーザに報知することが可能となる。

第一の実施例におけるカラー画像形成装置の概略構成断面図である。 第一の実施例における定着装置の概略構成断面図である。 第一の実施例における定着ヒータや中央部メインサーミスタの位置関係を示す概略斜視図である。 第一の実施例における定着ベルト表面温度の温度変化を表すグラフである。 第一の実施例における巻き付きジャム検知手段のフローチャートである。 第二の実施例における定着ヒータや中央部メインサーミスタ、通紙域外サーミスタの位置関係を示す概略斜視図である。 第二の実施例における定着ベルト表面温度の温度変化を表すグラフである。 第二の実施例における巻き付きジャム検知手段のフローチャートである。 第三の実施例における巻き付きジャム検知手段のフローチャートである。 従来例における定着装置の概略構成断面図である。 排紙センサの動作を説明する図である。 正常通紙状態での定着装置内の紙の挙動と、紙ありなしおよび排紙センサの状態を時間経過とともに示す図である。 紙の先端から巻き付いた場合の定着装置内の紙の挙動と、紙ありなしの判別状態および排紙センサの状態を時間経過とともに示す図である。 紙の途中から巻き付いた場合の定着装置内の紙の挙動と、紙ありなしの判別状態および排紙センサの状態を時間経過とともに示す図である。 紙の途中または後端から巻き付いた場合の定着装置内の紙の挙動と、紙ありなしの判別状態および排紙センサの状態を時間経過とともに示す図である。 従来例における巻き付きジャム検知手段とその問題点を示す図で、（ａ）は通常時を示す図、（ｂ）は紙の長さが短いときを示す図、（ｃ）はユーザが定着ローラを回してしまったときを示す図である。

符号の説明

１ 感光体ドラム
２ 帯電ローラ
３ 現像手段
４ 感光体ドラムのクリーニング手段
５ 光学系
６ 中間転写ベルト
７ 駆動ローラ
８ テンションローラ
９ 一次転写ローラ
１０ 転写材カセット
１１ 給送ローラ
１２ レジストローラ
１３ 二次転写ローラ
１４ 二次転写ローラ対向ローラ
１５ 中間転写ベルトクリーニング手段
１６ 定着ヒータ（加熱材に相当）
１７ ヒータホルダ
１８ 中央部メインサーミスタ（温度検出手段、第一温度検出手段に相当）
１９ 通紙域外サーミスタ（第二温度検出手段に相当）
２０ 定着ベルト
２１ 制御部（ＣＰＵ）（定着遅延ジャム判断手段、巻き付きジャム検知手段に相当）
２２ 加圧ローラ
２３ 入り口ガイド
２４ 定着装置フレーム
２５ アーム
２６ 定着排紙ローラ
２８ ヒータ駆動回路部
３２ 排紙トレイ
３３ 排紙センサレバー
３４ 排紙センサ（排紙検出手段に相当）
３５ 分離爪
３６ 定着前センサ
Ｆ 定着装置（加熱定着装置に相当）
Ｍ 駆動手段
Ｎ 定着ニップ
Ｐ 転写材
ｔ トナー

Claims (8)

1. 加熱材を有し、未定着トナー画像を永久固着画像として加熱定着する加熱定着装置と、前記加熱定着装置内の定着ベルトの表面温度を検出する少なくとも１つ以上の温度検出手段と、前記加熱定着装置からの転写材の排紙を検知する排紙検出手段と、前記排紙検出手段により前記転写材の排紙が正常に行われないことを検知したときに定着遅延ジャムと判断する定着遅延ジャム判断手段とを備える画像形成装置において、
   前記定着遅延ジャム判断手段が定着遅延ジャムと判断し、前記加熱材への通電が遮断されたあとに、前記温度検出手段が検出した検出温度に基づき、巻き付きジャムを検知する巻き付きジャム検知手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記検出温度は、前記加熱材への通電を遮断してから一定時間経過したあとの前記定着ベルトの表面温度であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記巻き付きジャム検知手段は、前記検出温度が判別温度以下である場合は巻き付きジャムと検知し、前記判別温度より高い場合は定着遅延ジャムと検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 加熱材を有し、未定着トナー画像を永久固着画像として加熱定着する加熱定着装置と、前記加熱定着装置内の定着ベルトの表面温度を検出する少なくとも１つ以上の第一温度検出手段と、前記定着ベルトの通紙域外の表面温度を検出する少なくとも１つ以上の第二温度検出手段と、前記加熱定着装置からの転写材の排紙を検知する排紙検出手段と、前記排紙検出手段により前記転写材の排紙が正常に行われないことを検知したときに定着遅延ジャムと判断する定着遅延ジャム判断手段とを備える画像形成装置において、
   前記定着遅延ジャム判断手段が定着遅延ジャムと判断し、前記加熱材への通電が遮断されたあとに、前記第一温度検出手段の検出温度と前記第二温度検出手段の検出温度に基づき、巻き付きジャムを検知する巻き付きジャム検知手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
5. 前記第一温度検出手段の検出温度および前記第二温度検出手段の検出温度は、前記加熱材への通電を遮断してから一定時間経過したあとの前記定着ベルトの表面温度であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記巻き付きジャム検知手段は、前記第二温度検出手段の検出温度と前記第一温度検出手段の検出温度との差が判別温度以上である場合は巻き付きジャムと検知し、前記判別温度未満である場合は定着遅延ジャムと検知することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 表示手段を備え、前記巻き付きジャム検知手段により巻き付きジャムを検知したとき、該巻き付きジャム検知手段は、巻き付きジャムであることを前記表示手段に表示することを特徴とする請求項１、３、４、６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 不揮発性メモリを備え、前記巻き付きジャム検知手段により巻き付きジャムを検知したとき、該巻き付きジャム検知手段は、前記不揮発性メモリに巻き付きジャムを検知したことを記憶させることを特徴とする請求項１、３、４、６のいずれかに記載の画像形成装置。

Images