JP2016148742A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成装置の定着器における定着巻付ジャムが発生しにくくする。
【解決手段】 転写センサー３０は、中間転写ベルト４から定着器９への用紙の搬送路に設けられ、用紙のトナー転写面の濃度を検出する。コントローラーは、転写センサー３０により検出された用紙のトナー転写面の先端の濃度に基づいて、用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されているか否かを判定し、用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されていると判定した場合、定着器９への用紙の搬送を停止させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

プリンター、複合機などの画像形成装置における定着器では、定着ローラーと加圧ローラーとが互いに当接して回転しており、用紙に転写されたトナーの定着が加熱加圧方式で行われる。

定着の際に用紙上で溶融されたトナーは高い粘着性を有するため、溶融されたトナーによって用紙が定着ローラーまたは加圧ローラーに巻き付き、正常に排紙されないことがある。これは、定着巻付ジャムと呼ばれる。定着巻付ジャムは、装置の故障の原因になることがある。

ある画像形成装置では、用紙搬送路において、定着ローラーより下流側に排紙センサーが設けられ、定着後に排紙センサーの出力がオン状態とならない場合、および定着後に排紙センサーの出力がオン状態となったままオフ状態に戻らない場合、定着巻付ジャムが発生したと判断されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００８−２２５０６９号公報

上述の技術では、そのような定着巻付ジャムの発生を検出することはできるものの、定着巻付ジャムの発生を少なくすることは困難である。

用紙の先端に余白なくトナー像が転写された場合、用紙が定着ローラーから分離しにくく、用紙の先端区が定着ローラーに巻き付きやすくなる。そのため、電子写真方式の画像形成装置では、通常、用紙先端に余白を設けて、定着巻付ジャムが発生しにくくしている。しかしながら、例えばレジストローラーの摩耗などに起因して２次給紙タイミング（レジスト位置から転写位置への給紙のタイミング）にズレが生じると、用紙先端にトナー像が転写されてしまい、定着巻付ジャムが発生しやすくなる。そのような場合でも、上述の技術では、そのような定着巻付ジャムの発生を少なくすることは困難である。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、定着巻付ジャムが発生しにくい画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、中間転写ベルトと、定着器と、前記中間転写ベルトから前記定着器への用紙の搬送路に設けられ、前記用紙のトナー転写面の濃度を検出する濃度センサーと、前記濃度センサーにより検出された前記用紙のトナー転写面の先端の濃度に基づいて、前記用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されているか否かを判定し、前記用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されていると判定した場合、前記定着器への前記用紙の搬送を停止させるコントローラーとを備える。

本発明によれば、定着巻付ジャムが発生しにくい画像形成装置を得ることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。 図３は、図１および図２に示す画像形成装置における用紙の先端に転写されているトナー像の検出について説明するタイミングチャートである。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。図１に示す画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。

この実施の形態の画像形成装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、露光装置２ａ〜２ｄおよび現像ユニット３ａ〜３ｄを有する。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色の感光体である。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、例えばアモルファスシリコン製である。

露光装置２ａ〜２ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄへレーザー光を走査しつつ照射して静電潜像を形成する装置である。レーザー光は、感光体ドラム１ａ〜１ｄの回転方向（副走査方向）に垂直な方向（主走査方向）に走査される。露光装置２ａ〜２ｄは、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、およびそのレーザー光を感光体ドラム１ａ〜１ｄへ導く光学素子（レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど）を含むレーザースキャニングユニットを有する。

さらに、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲には、スコロトロン等の帯電器、クリーニング装置、除電器などが配置されている。クリーニング装置は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の残留トナーを除去し、除電器は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄを除電する。

現像ユニット３ａ〜３ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のトナーがそれぞれ充填されるトナーカートリッジと、トナーカートリッジ内のトナーホッパーから搬送されてくるトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄへ付着させる現像器とを有し、そのトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像に付着させてトナー画像を形成する。トナーは、図示せぬモーターなどの駆動装置によって動作するトナー搬送部によって、トナーホッパーから現像器へ搬送される。

感光体ドラム１ａ、露光装置２ａおよび現像ユニット３ａにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム１ｂ、露光装置２ｂおよび現像ユニット３ｂにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム１ｃ、露光装置２ｃおよび現像ユニット３ｃにより、イエローの現像が行われ、感光体ドラム１ｄ、露光装置２ｄおよび現像ユニット３ｄにより、ブラックの現像が行われる。

中間転写ベルト４は、感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー画像を１次転写される環状の像担持体（中間転写体）である。中間転写ベルト４は、駆動ローラー５に張架され、駆動ローラー５からの駆動力によって、感光体ドラム１ｄとの接触位置から感光体ドラム１ａとの接触位置への方向へ周回していく。

転写ローラー６は、後述するように搬送されてくる用紙を中間転写ベルト４に接触させ、中間転写ベルト４上のトナー画像を用紙に２次転写する。なお、トナー画像を転写された用紙は、定着器９へ搬送され、トナー画像が用紙へ定着される。

ローラー７は、クリーニングブラシを有し、クリーニングブラシを中間転写ベルト４に接触させ、用紙へのトナー画像の転写後やキャリブレーション後に中間転写ベルト４に残ったトナーを除去する。

センサー８は、中間転写ベルト４に光線を照射し、中間転写ベルト４の表面またはその表面上のトナーパターンからの反射光を検出する。例えば、センサー８は、トナー階調のキャリブレーションの際に、中間転写ベルト４の所定の領域（キャリブレーション用のトナーパッチが転写される領域）に光線を照射し光線の反射光を検出し、その光量に応じた電気信号を出力する。

さらに、この実施の形態に係る画像形成装置は、複数の給紙カセット１１，１２を備えている。

給紙カセット１１，１２は、用紙１０１，１０２を収容しており、リフト板２１，２４で用紙１０１，１０２を上方に押し上げてピックアップローラー２２，２５に当接させる。給紙カセット１１，１２に載置された用紙１０１，１０２は上側から１枚ずつピックアップローラー２２，２５によって給紙ローラー２３，２６へピックアップされる。給紙ローラー２３，２６は、給紙カセット１１，１２からピックアップローラー２２，２５によって給紙された用紙１０１，１０２を１枚ずつ搬送路上へ搬送するローラーである。

搬送ローラー２７は、給紙カセット１１，１２から搬送されてくる用紙１０１，１０２に共通な搬送路上の搬送ローラーである。

レジストローラー２８は、搬送されてくる用紙を一時停止させ、２次給紙タイミングでその用紙を中間転写ベルト４および転写ローラー６による転写位置へ搬送する。２次給紙タイミングは、その用紙上の指定された位置に中間転写ベルト４上のトナー画像が転写されるように後述のコントローラー４１によって指定される。

レジストセンサー２９は、レジストローラー２８の近傍に設置され、用紙がレジストローラー２８へ到達したことを光学的に検出するセンサーである。

転写センサー３０は、中間転写ベルト４（つまり、中間転写ベルト４と転写ローラー６による転写位置）から定着器９への用紙の搬送路に設けられ、中間転写ベルト４と転写ローラー６による転写位置を通過してくる用紙（つまり、２次転写が行われた用紙）を光学的に検出するセンサーである。

定着センサー３１は、定着器９より下流の搬送路に設けられ、定着器９を通過してくる用紙を光学的に検出するセンサーである。

転写センサー３０、定着センサー３１などは、搬送路における用紙のジャムを検出するために設けられている。

転写センサー３０は、さらに、通過する用紙のトナー転写面（つまり、表面）の濃度を２値ではなく多値（例えばアナログ値や８ビットデジタル値など）で光学的に検出する。転写センサー３０には、例えば、反射型の光学センサーが使用される。転写センサー３０は、用紙の表面の濃度を検出可能な位置（つまり、用紙の表面に対向する位置）に設置されている。そして、転写センサー３０は、測定位置の濃度を連続的に検出して出力する。したがって、用紙が測定位置を通過する際に、転写センサー３０は、測定位置における用紙のトナー転写面の濃度を検出する。

図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。図２に示すように、この画像形成装置は、コントローラー４１と、印刷装置４２と、操作パネル４３とを備える。

コントローラー４１は、コンピューター、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などを備え、ソフトウェアおよび／またはハードウェアで各種処理部を実現し、印刷装置４２などの内部デバイスを監視および制御するとともに、各種データ処理を行う。

また、印刷装置４２は、図１に示すような機械的構成で原稿画像を印刷する内部デバイスである。

操作パネル４３は、ユーザーに対して操作画面を表示する液晶ディスプレイなどの表示装置と、ユーザー操作を受け付けるタッチパネル、ハードキーなどの入力装置とを備える。

さらに、コントローラー４１は、印刷制御部５１と、警告報知部５２と、記憶装置５３とを備える。

印刷制御部５１は、上述のセンサー２９，３０，３１の出力値を取得しつつ、印刷装置４２における用紙の搬送、トナー現像、および定着を制御して、印刷を実行する。その際、印刷制御部５１は、上述のローラーなどを駆動する図示せぬ駆動源、現像バイアスおよび１次転写バイアスを印加するバイアス印加回路、並びに露光装置２ａ〜２ｄを制御して、トナー画像の現像、転写および定着、並びに給紙、印刷および排紙を実行させる。

さらに、コントローラー４１の印刷制御部５１は、転写センサー３０により検出された用紙のトナー転写面の先端の濃度に基づいて、用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されているか否かを判定し、用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されていると判定した場合、定着器９への用紙の搬送を停止させる。

また、この実施の形態では、コントローラー４１の印刷制御部５１は、所定枚数の用紙に対して連続して、用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されていると判定した場合、２次給紙タイミングを調整する。このとき、コントローラー４１の印刷制御部５１は、２次給紙タイミングを所定の時間だけ早める。２次給紙タイミングの調整後、さらに、用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されていると判定された場合、コントローラー４１の印刷制御部５１は、２次給紙タイミングをさらに所定の時間だけ早めるようにしてもよい。

また、警告報知部５２は、用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されていると判定され定着器９への用紙の搬送が停止された場合に、ジャム発生のメッセージを操作パネル４３に表示して、ジャムの発生をユーザーに報知する。

また、この実施の形態では、警告報知部５２は、所定枚数の用紙に対して連続して、用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されていると判定した場合、当該装置に対してメンテナンスが必要である旨を示すメッセージを操作パネル４３に表示するようにしてもよい。

記憶装置５３は、フラッシュメモリーなどの不揮発性の記憶装置であって、搬送される用紙ごとに、用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されているか否かについての印刷制御部５１による判定結果を記憶する。印刷制御部５１および警告報知部５２は、記憶装置５３に記憶されている判定結果の履歴に基づいて、所定枚数の用紙に対して連続して、用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されているか否かを判定する。

図３は、図１および図２に示す画像形成装置における用紙の先端に転写されているトナー像の検出について説明するタイミングチャートである。この実施の形態では、例えば、コントローラー４１の印刷制御部５１は、図３に示すように、転写センサー３０の検出濃度が、用紙が転写センサー３０の測定位置にない状態での検出濃度Ｄ０から第１閾値Ｔｈ１より低くなった時点Ｔで用紙のトナー転写面の先端が測定位置を通過したと判定し、転写センサー３０の検出濃度が第１閾値Ｔｈ１より低くなったときから少なくとも所定の時間、転写センサー３０の検出濃度が第２閾値Ｔｈ２より高いときに、用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されていると判定する。

用紙の地肌についての転写センサー３０の検出濃度をＤｗとすると、閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２は、次式を満たすように設定される。なお、濃度Ｄ０，Ｄｗおよび閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２は、予め実験などで特定しておけばよい。

Ｄ０＞Ｔｈ１＞Ｔｈ２＞Ｄｗ

なお、用紙の先端にトナー像が転写されていない場合には、転写センサー３０の検出濃度は、濃度Ｄ０から第１閾値Ｔｈ１より低くなった時点Ｔでただちに第２閾値Ｔｈ２以下となるので、用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されていないと判定される。

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。

印刷時に給紙元として給紙カセット１１が指定された場合、ローラー２３，２７によって、用紙１０１がレジストローラー２８へ搬送されていく。同様に、印刷時に給紙元として給紙カセット１２が指定された場合、ローラー２６，２７によって、用紙１０２がレジストローラー２８へ搬送されていく。

そして、２次給紙タイミングで、レジストローラー２８によって、用紙１０１，１０２は、中間転写ベルト４および転写ローラー６による転写位置に搬送され、中間転写ベルト４からトナー像を転写される。

トナー像の転写後、用紙１０１，１０２は、定着器９に向かって搬送され、転写センサー３０の測定位置を通過する。

その際、コントローラー４１の印刷制御部５１は、転写センサー３０の検出濃度を監視し、用紙１０１，１０２の先端の濃度に基づいて、用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されているか否かを判定する。

一方、用紙１０１，１０２のトナー転写面の先端にトナー像が転写されていると判定した場合、コントローラー４１の印刷制御部５１は、定着器９への用紙１０１，１０２の搬送を停止させ、警告報知部５２は、ジャム発生のメッセージを操作パネル４３に表示する。これにより、先端にトナー像が転写されている用紙１０１，１０２が定着器９に搬送されずに済み、定着巻付ジャムが発生せずに済む。

以上のように、上記実施の形態によれば、転写センサー３０は、中間転写ベルト４から定着器９への用紙の搬送路に設けられ、用紙のトナー転写面の濃度を検出する。コントローラー４１は、転写センサー３０により検出された用紙のトナー転写面の先端の濃度に基づいて、用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されているか否かを判定し、用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されていると判定した場合、定着器９への用紙の搬送を停止させる。

これにより、用紙先端にトナー像が転写されており定着巻付ジャムが発生しやすい場合には定着前に未然に用紙の搬送を停止するため、定着巻付ジャムが発生しにくい。

なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。

例えば、上記実施の形態において、転写センサー３０は、主走査方向に配列された複数の濃度センサーを有し、その複数の濃度センサーの少なくとも１つによって、用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されていると判定した場合、定着器９への用紙の搬送を停止させるようにしてもよい。また、その場合、コントローラー４１の印刷制御部５１は、複数の濃度センサーの検出濃度のいずれかが最も早く第１閾値より低くなった時点を、用紙のトナー転写面の先端が複数の濃度センサーの測定位置を通過したと判定し、その時点ときから少なくとも所定の時間、少なくとも１つの濃度センサーの検出濃度が第２閾値より高いときに、用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されていると判定するようにしてもよい。

また、上記実施の形態における転写センサー３０の代わりに、用紙の通過を検出する通常の転写センサーと、その転写センサーとは別に、上述の転写センサー３０と同様に用紙のトナー転写面の先端に転写されたトナー像を検出するための濃度センサーとを設けるようにしてもよい。

本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。

４ 中間転写ベルト
９ 定着器
３０ 転写センサー（濃度センサーの一例）
４１ コントローラー

Claims (4)

1. 中間転写ベルトと、
   定着器と、
   前記中間転写ベルトから前記定着器への用紙の搬送路に設けられ、前記用紙のトナー転写面の濃度を検出する濃度センサーと、
   前記濃度センサーにより検出された前記用紙のトナー転写面の先端の濃度に基づいて、前記用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されているか否かを判定し、前記用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されていると判定した場合、前記定着器への前記用紙の搬送を停止させるコントローラーと、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記濃度センサーは、前記中間転写ベルトより下流側における所定の測定位置を通過する前記用紙を検出するための転写センサーであり、
   前記コントローラーは、前記濃度センサーの出力に基づいて、前記測定位置を通過する前記用紙を検出すること、
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記コントローラーは、前記濃度センサーの検出濃度が第１閾値より低くなったときに前記用紙のトナー転写面の先端が前記濃度センサーの測定位置を通過したと判定し、前記濃度センサーの検出濃度が第１閾値より低くなったときから少なくとも所定の時間、前記濃度センサーの検出濃度が第２閾値より高いときに、前記用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されていると判定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記コントローラーは、所定枚数の用紙に対して連続して、前記用紙のトナー転写面の先端にトナー像が転写されていると判定した場合、２次給紙タイミングを調整することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。

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