JP2023143217A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】重送を検知するための専用のセンサを設けることなく、画像が転写される記録媒体の重送を検知することがきる。【解決手段】画像形成装置は、複数の記録媒体を順次搬送する搬送部と、像保持体に形成された画像を電位差により、搬送部によって搬送される記録媒体に転写する転写部材と、画像を記録媒体に転写するときの転写部材の電気的特性値を検知する検知部と、先に画像を記録媒体に転写するときの電気的特性値と、後に画像を記録媒体に転写するときの電気的特性値とを比較して記録媒体の重送を判定する判定部とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１に記載の画像形成装置は、トナー像を担持する転写ベルトと、転写ベルトとの間で用紙をニップし、ニップ位置で転写ベルト上のトナー像を用紙に転写する二次転写ロールと、転写ベルト上のトナー像を用紙に転写するために高圧電源で二次転写ロールに転写電圧を印加した際に、二次転写ロールに流れる電流を検知する電流検知部と、電流検知部によって検知された電流値と二次転写ロールに印加された転写電圧とを用いて転写時の電気抵抗を算出する演算部と、演算部で算出された転写時の電気抵抗と予め設定された閾値抵抗とを比較し、この比較結果に基づいて、ニップ位置での用紙搬送の異常有無を判定する比較判定部と、を備えている。

特開２００６－２０８４１６号公報

本開示の課題は、重送を検知するための専用のセンサを設けることなく、画像が転写される記録媒体の重送を検知することである。

本開示の第１態様に係る画像形成装置は、複数の記録媒体を順次搬送する搬送部と、像保持体に形成された画像を電位差により、前記搬送部によって搬送される記録媒体に転写する転写部材と、画像を記録媒体に転写するときの前記転写部材の電気的特性値を検知する検知部と、先に画像を記録媒体に転写するときの電気的特性値と、後に画像を記録媒体に転写するときの電気的特性値とを比較して記録媒体の重送を判定する判定部と、を備えることを特徴とする。

本開示の第２態様に係る画像形成装置は、第１態様に記載の画像形成装置において、前記判定部は、前記検知部によって順次検知される前記電気的特性値の変化率が閾値以上となった場合に重送と判定する、ことを特徴とする。

本開示の第３態様に係る画像形成装置は、第２態様に記載の画像形成装置において、前記判定部は、重送と判定した電気的特性値に対して先に検知された電気的特性値と、重送と判定した電気的特性値の後に検知された電気的特性との変化率を用いて重送を判定する、ことを特徴とする。

本開示の第４態様に係る画像形成装置は、第１～第３態様の何れか１態様の画像形成装置において、前記判定部が重送と判定した場合に、ユーザーに重送を通知する通知部を備える、ことを特徴とする。

本開示の第５態様に係る画像形成装置は、第４態様に記載の画像形成装置において、画像形成についての情報が表示される表示部を備え、前記通知部は、前記表示部に重送を表示する、ことを特徴とする。

本開示の第１態様に係る画像形成装置は、重送を検知するための専用のセンサを設けることなく、画像が転写される記録媒体の重送を検知することができる。

本開示の第２態様に係る画像形成装置は、順次検知される前記電気的特性値の絶対値の差が閾値以上となった場合に重送と判定する場合と比して、紙種が異なった場合に重送検知の精度が低下するのを抑制することができる。

本開示の第３態様に係る画像形成装置は、重送と判定した場合の電気的特性値と重送と判定した場合の電気的特性値の後に検知された電気的特性値との変化率を用いて重送を判定する場合と比して、誤判定の発生を抑制することができる。

本開示の第４態様に係る画像形成装置は、ユーザーに重送を通知することができる。

本開示の第５態様に係る画像形成装置は、視覚を通してユーザーに重送を通知することができる。

本開示の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。 本開示の実施形態に係る画像形成装置の画像ユニットを示した構成図である。 本開示の実施形態に係る画像形成装置の二次転写ロール等を示した構成図である。 （Ａ）（Ｂ）本開示の実施形態に係る画像形成装置の管理部を示したブロック図である。 本開示の実施形態に係る画像形成装置において重送を検知するときの工程を示したフロー図である。 本開示の実施形態に係る画像形成装置においてトナー画像をシート部材に転写するときの転写電圧を表で示した図面である。

本開示の実施形態に係る画像形成装置の一例を図１～図６に従って説明する。なお、各図に示す矢印Ｈは鉛直方向であって装置上下方向を示し、矢印Ｗは、水平方向であって装置幅方向を示す。

（画像形成装置１０の全体構成）
画像形成装置１０は、図１に示されるように、装置上下方向の下側から上側へ向けて順に配置されている、用紙収容部１２と、主動作部１４と、原稿読取部１６と、表示部４０とを備えている。さらに、画像形成装置１０は、記録媒体としてのシート部材Ｐを搬送する搬送部１８と、各部の動作を管理する管理部２０と、を備えている。

用紙収容部１２では、シート部材Ｐが収容され、主動作部１４では、用紙収容部１２から搬送されるシート部材Ｐに対して画像形成が行われ、原稿読取部１６では、原稿の画像が読み取られ、表示部４０では、利用者が画像形成装置１０との間で情報の受け渡しを行う画面、及び画像形成についての情報が表示される。

〔用紙収容部１２〕
用紙収容部１２は、図１に示されるように、サイズの異なるシート部材Ｐを収容可能な第１収容部２２、第２収容部２４、第３収容部２６、及び第４収容部２８を備えている。さらに、第１収容部２２、第２収容部２４、第３収容部２６、及び第４収容部２８は、収容されたシート部材Ｐを一枚ずつ送り出す送出ロール３２と、送り出されたシート部材Ｐを画像形成装置１０内の搬送経路３０に一枚ずつ搬送する重送防止ロール３４と、を夫々備えている。

〔搬送部１８〕
搬送部１８は、図１に示されるように、重送防止ロール３４からシート部材Ｐを受け取って一枚ずつ搬送経路３０に沿って搬送する複数の搬送ロール３６を備えている。さらに、搬送部１８は、シート部材Ｐの搬送方向（以下単に「シート搬送方向」）において後述する転写位置Ｔの上流側に配置され、シート部材Ｐを一端停止させると共に、決められたタイミングで二次転写位置へシート部材Ｐを送り出す位置合せロール３８を備えている。

そして、搬送経路３０においてシート搬送方向の上流側部分は、装置幅方向の一方側で、下方から上方へ延びている。さらに、搬送経路３０においてシート搬送方向の下流側部分は、装置幅方向の一方側から他方側へ延びており、シート部材Ｐが装置本体１０ａの外部へ排出される排出部８０まで繋がっている。

さらに、搬送経路３０においてシート搬送方向の下流端部には、シート部材Ｐの裏面に画像を行うためにシート部材Ｐが搬送及び反転される両面搬送経路３１が接続されている。

両面搬送経路３１は、スイッチバック路３１ａを備えており、スイッチバック路３１ａから送りだされたシート部材Ｐは、表裏が反転されて、搬送経路３０においてシート搬送方向の上流側部分の上端部に送り込まれるようになっている。

また、搬送経路３０においてシート搬送方向の上流側部分の上端部には、装置本体１０ａの外部の手差し部８２から供給されたシート部材Ｐが搬送される手差し路３３が接続されている。

〔主動作部１４〕
主動作部１４は、図１に示されるように、トナー画像を形成する画像形成部６０と、トナー画像をシート部材Ｐに転写する転写ユニット６８と、シート部材Ｐ上に形成されたトナー画像をシート部材Ｐに定着する定着装置５８と、を備えている。

－画像形成部６０－
画像形成部６０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及び ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成する画像形成ユニット６４Ｋ、６４Ｃ、６４Ｍ、６４Ｙを備えている。なお、以下の説明では、特に区別しない場合は、符号末尾のＹＭＣＫを省略することがある。

画像形成ユニット６４は、図２に示されるように、図中矢印Ａ方向に回転する円柱状の感光体ドラム６２と、感光体ドラム６２を帯電する帯電器４２と、後述する静電潜像を現像してトナー画像として可視化させる現像器４４と、クリーニング部材４６と、を含んで構成されている。

また、画像形成部６０は、帯電器４２によって帯電した感光体ドラム６２に露光光を照射して静電潜像を形成する露光装置６６Ｋ、６６Ｃ、６６Ｍ、６６Ｙ（図１参照）を備えている。

この構成において、帯電器４２が、回転する感光体ドラム６２を帯電し、露光装置６６が帯電した感光体ドラム６２に露光光を照射して静電潜像を形成する。さらに現像器４４が静電潜像を現像してトナー画像として可視化する。

－転写ユニット６８－
転写ユニット６８は、図１に示されるように、無端状の転写ベルト４８と、感光体ドラム６２（図２参照）から転写ベルト４８にトナー画像を転写する一次転写ロール５０と、転写ベルト４８上のトナー画像をシート部材Ｐへ転写する二次転写ロール５２とを備えている。さらに、転写ユニット６８は、転写ベルト４８を挟んで二次転写ロール５２の反対側に配置される補助ロール５４と、転写ベルト４８が巻き掛けられている複数のロール５６とを備えている。転写ベルト４８は、像保持体の一例である。

転写ベルト４８は、装置奥行方向から見て、頂点が下方に向く三角形状とされており、感光体ドラム６２と一次転写ロール５０とは、三角形状の底辺部分の転写ベルト４８を挟み込んでいる。また、二次転写ロール５２と補助ロール５４とは、三角形状の頂点部分の転写ベルト４８を挟み込んでいる。

さらに、複数のロール５６の内、１個のロール５６は、転写ベルト４８を図中矢印Ｃ方向に周回させる駆動ロールとして機能している。

なお、二次転写ロール５２及び補助ロール５４等については、詳細を後述する。

（画像形成装置の作用）
画像形成装置１０では、次のようにして画像が形成される。

先ず、図２に示す各色の帯電器４２は、回転する各色の感光体ドラム６２の表面を予定の電位で一様にマイナス帯電する。続いて、原稿読取部１６（図１参照）によって読み取られた画像データに基づいて各色の露光装置６６（図１参照）は、帯電した各色の感光体ドラム６２の表面に露光光を照射して静電潜像を形成する。

これにより、画像データに対応した静電潜像が各色の感光体ドラム６２の表面に形成される。さらに、各色の現像器４４は、この静電潜像を現像し、トナー画像として可視化する。また、各色の感光体ドラム６２の表面に形成されたトナー画像は、一次転写ロール５０によって転写ベルト４８に順番に転写される。

そこで、図１に示す第１収容部２２、第２収容部２４、第３収容部２６、及び第４収容部２８の何れかから送出ロール３２によって搬送経路３０へ送り出されたシート部材Ｐは、転写ベルト４８と二次転写ロール５２とが接触する転写位置Ｔへ送り出される。転写位置Ｔでは、シート部材Ｐが転写ベルト４８と二次転写ロール５２との間で搬送されることで、転写ベルト４８上のトナー画像は、シート部材Ｐに転写される。具体的には、補助ロール５４と二次転写ロール５２との間に生じている電位差によって、転写ベルト４８上のトナー画像が、シート部材Ｐに転写される。

また、定着装置５８は、シート部材Ｐに転写されたトナー画像をシート部材Ｐに定着する。そして、トナー画像が定着されたシート部材Ｐは、装置本体１０ａの外部の排出部８０へ排出される。

（要部構成）
次に、二次転写ロール５２及び補助ロール５４等について説明する。

二次転写ロール５２は、図３に示されるように、接地されている。さらに、画像形成装置１０は、補助ロール５４に二次転写電圧を印加する電圧印加部７２を備えている。この二次転写ロール５２と、補助ロール５４と、電圧印加部７２とを含んで、転写ベルト４８上のトナー画像をシート部材Ｐに転写する転写部材８４が構成されている。

さらに、画像形成装置１０は、補助ロール５４と二次転写ロール５２との間に印加される二次転写電圧（以下「転写電圧」と記載することがある）を検知する電圧検知部７４を備えている。この電圧検知部７４によって検知された転写電圧は、管理部２０によって管理されている。電圧検知部７４は、検知部の一例であり、転写電圧は、電気的特性値の一例である。

この構成において、電圧印加部７２が二次転写電圧を補助ロール５４に印加することで、補助ロール５４と二次転写ロール５２との間の転写位置Ｔに電位差が生じる。そして、転写ベルト４８と二次転写ロール５２とに挟み込まれながらシート部材Ｐが搬送されることで、転写ベルト４８上のトナー画像が、転写位置Ｔに生じる電位差によってシート部材Ｐに転写される。なお、本実施形態では、一例として、転写部材８４が定電流制御とされている。

次に、管理部２０において、電圧検知部７４によって検知された転写電圧を管理する部分の構成について主に説明する。

〔管理部２０のハードウェア構成〕
管理部２０は、図４（Ａ）に示されるように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０ｃ、ストレージ２０ｄ、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）２０ｅを有する。各構成は、バス２１を介して相互に通信可能に接続されている。

ＣＰＵ２０ａは、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ２０ａは、ＲＯＭ２０ｂまたはストレージ２０ｄからプログラムを読み出し、ＲＡＭ２０ｃを作業領域としてプログラムを実行する。ＣＰＵ２０ａは、ＲＯＭ２０ｂまたはストレージ２０ｄに記録されているプログラムにしたがって、各構成の制御および各種の演算処理を行う。

本実施形態では、ＲＯＭ２０ｂまたはストレージ２０ｄには、電圧検知部７４によって順次検知された転写電圧の変化率を算出する算出プログラムが格納されている。

ＲＯＭ２０ｂは、各種プログラムおよび各種データを格納する。ＲＡＭ２０ｃは、作業領域として一時的にプログラムまたはデータを記憶する。ストレージ２０ｄは、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）またはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、および各種データを格納する。通信インタフェース２０ｅは、管理部２０が各部と通信するためのインタフェースである。

上記の管理プログラムを実行する際に、管理部２０は、上記のハードウェア資源を用いて、各種の機能を実現する。管理部２０が実現する機能構成について説明する。

〔管理部２０の機能構成〕
管理部２０は、図４（Ｂ）に示すように、転写電圧を取得して記録する記録部７０ａ、記録部７０ａに記録された先の転写電圧と後の転写電圧との変化率を比較して、変化率が予め決められた閾値以上か否かを判定する判定部７０ｂとを備えている。さらに、管理部２０は、判定部７０ｂで判定された情報を通知する通知部７０ｃを備えている。各機能構成は、ＣＰＵ２０ａがＲＯＭ２０ｂまたはストレージ２０ｄに記憶された管理プログラムを読み出し、実行することにより実現される。

（要部構成の作用）
次に、要部構成の作用について、図５に示すフロー図を用いて説明する。具体的には、シート部材Ｐが重ねられて搬送される重送を検知する工程について、図５に示すフロー図を用いて説明する。

画像形成装置１０に対してユーザーが複数枚のシート部材Ｐにトナー画像を形成させる印刷ジョブを実行させると、ステップＳ１００へ移行する。なお、実行される印刷ジョブでは、シート部材Ｐの表面だけに画像を形成される所謂片面印刷である。

ステップＳ１００では、電圧検知部７４が、転写位置Ｔにおいてシート部材Ｐにトナー画像を転写するための転写電圧を検知し、記録部７０ａが、電圧検知部７４によって検知された転写電圧を取得して記録する。転写電圧が記録されるとステップＳ２００へ移行する。

ステップＳ２００では、判定部７０ｂが、記録された転写電圧（以下「後の転写電圧」）に対して直前に記録された転写電圧（以下「先の転写電圧」）が有るか否かを判定する。ここで、先の転写電圧とは、一枚前のシート部材Ｐにトナー画像を転写するための転写電圧のことである。

先の転写電圧が記録されている場合は、ステップＳ３００へ移行する。一方、先の転写電圧が記録されていな場合は、ステップＳ１００へ戻って再度転写電圧が記録される。

ステップＳ３００では、判定部７０ｂが、先の転写電圧に対する後の転写電圧の変化率を計算し、ステップＳ４００へ移行する。

ステップＳ４００では、判定部７０ｂが、ステップＳ３００で算出した変化率が、重送と判定するために設定された予め決められた閾値以上か否かを判定する。

ここで、図６には、シート部材Ｐの搬送枚数、転写電圧、及び先の転写電圧に対する後の転写電圧の変化率の一例が、表で示されている。この図６に示す表では、同一の収容部から同一紙種のシート部材Ｐを定電流制御で６枚搬送させた例が示されている。予め決められた変化率の閾値は、＋４０〔％〕とされている。

この表に示す例では、５枚目のシート部材Ｐにトナー画像を転写するための転写電圧の変化率が、先の転写電圧に対して＋５７．１〔％〕となり、閾値以上となっている。

このように、転写電圧の変化率が閾値以上の場合は、判定部７０ｂが重送の発生と判定し、ステップＳ５００へ移行する。一方、転写電圧の変化率が閾値未満の場合は、ステップＳ１００へ戻って再度転写電圧が記録される。

ここで、図６の表に示す６枚目の重送を判定する場合には、５枚目が重送と判定されているため、６枚目のシート部材Ｐにトナー画像を転写するための転写電圧の変化率は、４枚目のシート部材Ｐにトナー画像を転写するための転写電圧と比較して算出される。換言すれば、判定部７０ｂは、重送と判定した転写電圧の先に検知された転写電圧と、重送と判定した転写電圧の後に検知された転写電圧との変化率を用いて重送を判定する。

ステップＳ５００では、通知部７０ｃが、重送の発生を表示部４０に表示させ、ステップＳ６００へ移行する。

ステップＳ６００では、判定部７０ｂが、印刷ジョブによって実行されるトナー画像の転写が全て終了したか否かを判定する。シート部材Ｐに対するトナー画像の転写が全て終了している場合は、一連の工程が終了する。一方、シート部材Ｐに対するトナー画像の転写が全て終了していない場合は、ステップＳ１００へ戻って再度転写電圧が記録される。

（まとめ）
以上説明したように、画像形成装置１０においては、先の転写電圧と、後の転写電圧とを比較してシート部材Ｐの重送を判定する。このため、重送を検知するための専用のセンサを設けることなく、トナー画像が転写されるシート部材Ｐの重送が検知される。

また、画像形成装置１０においては、判定部７０ｂは、電圧検知部７４によって順次検知される転写電圧の変化率が閾値以上となった場合に重送と判定する。このため、順次検知される転写電圧の絶対値の差が閾値以上となった場合に重送と判定する場合と比して、紙種が異なった場合に重送検知の精度が低下するのが抑制される。

また、画像形成装置１０においては、重送と判定した場合には、判定部７０ｂは、重送と判定した転写電圧の先に検知された転写電圧と、重送と判定した転写電圧の後に検知された転写電圧との変化率を用いて重送を判定する。このため、重送と判定した場合の転写電圧と重送と判定した場合の転写電圧の後に検知された転写電圧との変化率を用いて重送を判定する場合と比して、誤判定の発生が抑制される。

また、画像形成装置１０においては、重送と判定した場合には、表示部４０に重送の発生が表示される。このため、ユーザーに重送が通知される。

また、画像形成装置１０においては、重送と判定した場合には、表示部４０に重送の発生が表示される。このため、視覚を通して重送がユーザーに通知される。

なお、本開示を特定の実施形態について詳細に説明したが、本開示は係る実施形態に限定されるものではなく、本開示は本開示の範囲にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、重送を検知するための電気的特性値として転写電圧を用いたが、転写電圧ではなく、定電圧制御の場合は転写電流であってもよく、転写ベルト４８と二次転写ロール５２との間に挟まれるシート部材Ｐの抵抗値等であってもよい。

また、上記実施形態では、先の転写電圧に対する後の転写電圧の変化率を用いて重送を判定したが、例えば、先の転写電圧の絶対値と、後の転写電圧の絶対値との差を用いて重送を判定してもよい。さらには、先に複数枚のシート部材Ｐにトナー画像を転写している場合には、それらの転写電圧の平均値に対する後の転写電圧の変化率を用いて重送を判定してもよい。

また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、両面印刷の場合には、先のシート部材Ｐの表面にトナー画像を転写するときの転写電圧と、後のシート部材Ｐの表面にトナー画像を転写するときの転写電圧との変化率を用いて重送が判定される。

また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、先の転写電圧の絶対値に対して後の転写電圧の絶対値が小さくなったマイナスの変化率で、かつ、マイナスの変化率が予め決められた閾値以上となった場合に、例えば、紙種の誤挿入等のエラーを検知してもよい。

また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、一枚のシート部材Ｐに色ごとにトナー画像が順次重ねて転写される場合には、シート部材Ｐに最初にトナー画像が転写されるときの転写電圧を用いてシート部材Ｐの重送が判定される。

また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、重送が判定された場合に、シート部材Ｐの搬送を止めてもよい。

また、上記実施形態では、視覚を通して重送がユーザーに通知されたが、嗅覚、聴覚等によって重送がユーザーに通知されてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

１０ 画像形成装置
１８ 搬送部
４０ 表示部
４８ 転写ベルト（像保持体の一例）
７０ｂ 判定部
７０ｃ 通知部
７４ 電圧検知部（検知部の一例）
８４ 転写部材

Claims (5)

1. 複数の記録媒体を順次搬送する搬送部と、
   像保持体に形成された画像を電位差により、前記搬送部によって搬送される記録媒体に転写する転写部材と、
   画像を記録媒体に転写するときの前記転写部材の電気的特性値を検知する検知部と、
   先に画像を記録媒体に転写するときの電気的特性値と、後に画像を記録媒体に転写するときの電気的特性値とを比較して記録媒体の重送を判定する判定部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記判定部は、前記検知部によって順次検知される前記電気的特性値の変化率が閾値以上となった場合に重送と判定する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記判定部は、重送と判定した電気的特性値に対して先に検知された電気的特性値と、重送と判定した電気的特性値の後に検知された電気的特性との変化率を用いて重送を判定する、
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記判定部が重送と判定した場合に、ユーザーに重送を通知する通知部を備える、
   請求項１～３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 画像形成についての情報が表示される表示部を備え、
   前記通知部は、前記表示部に重送を表示する、
   請求項４に記載の画像形成装置。