JP3265486B2 - 画像形成装置の紙巻付き検知装置及びカラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機等の画
像形成装置における感光体への紙巻付きを検知するため
の紙巻付き検知装置及びカラー画像形成装置に関し、特
に、紙巻付き故障後の紙巻付き解除の確認の信頼性を高
めるための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機等の画像形成装置にあっ
ては、帯電器によって感光体としての感光体ドラム周面
に一様に帯電した後、感光体ドラム周面に像露光を行い
静電的な潜像を形成する。この潜像は現像装置によって
現像・顕像化されてトナー像となる。この感光体ドラム
周面に形成されたトナー像は、タイミングを合わせて給
送される記録紙上に物理的手段によって転写され、トナ
ー像の転写を受けた記録紙は感光体ドラムから分離され
て定着装置に搬送され、そのトナー像を記録紙上に定着
した後に装置外に排出される。

【０００３】感光体ドラム周面に付着したトナー像の記
録紙上への転写においては、記録紙の背後より放電を行
う転写器によってトナーの帯電極性とは逆極性の帯電が
施されてトナー像の記録紙上への転写が行われ、転写
後、交流の高電圧が印加されて除電され、記録紙を感光
体ドラムから分離することがなされている。しかし、転
写性及び分離性を確実に保持することは困難で、特に、
感光体ドラムのドラム径が大きい場合には感光体ドラム
と記録紙の分離がし難く、トナー像の転写を終了した記
録紙は分離されないまま感光体ドラムに付着し紙詰まり
等を起こし易い。

【０００４】このため、従来から感光体ドラムと記録紙
とが分離されたか否かを検知する紙巻付き検知装置が設
けられている。かかる紙巻付き検知装置の従来例を図７
に示し説明する。図７において、感光体ドラム１の回転
方向に対して転写器より下流側の感光体ドラム１周囲
に、紙巻付き検知用の反射型フォトセンサ２が設けられ
る。このフォトセンサ２は、図示の如く、感光体ドラム
１表面に対して直角に光線を照射できるよう設置された
発光素子としての発光ダイオード３と、発光ダイオード
３からの光線による感光体ドラム１表面からの反射光を
ある角度θを持たせて受光するよう設置された受光素子
としてのフォトトランジスタ４とからなり、マイクロコ
ンピュータを内蔵するコントロールユニット５によって
制御される。

【０００５】即ち、コントロールユニット５から所定タ
イミングで出力される発光信号によって発光ダイオード
３が発光し、その光線が感光体ドラム１表面に対して直
角に照射される。この照射光線の反射光をフォトトラン
ジスタ４で受光する。ここで、紙のような乱反射の多い
物体では受光量が多くなり、感光体ドラム１のような正
反射が多く乱反射の少ない物体では受光量が少なくな
る。尚、感光体ドラム１表面には、現像されたトナーが
残存している場合があり、トナーからの反射光がフォト
トランジスタ４に受光されることが考えられるが、感光
体ドラム１と略同様の受光レベルとなる。

【０００６】従って、図８に示すように、感光体ドラム
及びトナーの受光レベル（図中一点鎖線で示す）と記録
紙の受光レベル（実線で示す）の違いに基づき両者の間
のある値に予め閾値Ｓを設定し、この閾値Ｓとフォトト
ランジスタ４からの受光出力とをコントロールユニット
５で比較し、受光レベルが閾値Ｓより小さいときは感光
体ドラム１又はトナーからの反射と判断して紙巻付き無
しの判断を行い、受光レベルが閾値Ｓ以上のときは紙で
あると判断し、紙巻付き有りの判定を行い自動的に装置
を停止させるようになっている。尚、感光体ドラム１や
トナーの受光レベルは、図８の実線で示すように各装置
毎によってバラツキを持っている。

【０００７】ところで、紙巻付き有りの判定によって装
置が停止した場合は、再稼働の際に、装置のウォーミン
グアップ開始前に紙巻付きが解除されたか否かを確認す
る必要があり、従来では、所定の固定閾値を設定してフ
ォトセンサ２からの出力値と比較することによって、紙
巻付き解除の有無を確認するようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フォト
センサ２は、個体間で出力値のバラツキがあり、また、
トナーによる汚れや環境温度の変化等によっても出力値
が変動する。また、記録紙の紙質によってもフォトセン
サ２の受光量が異なり出力値が異なる。このようなこと
から、従来では、上述した個体間バラツキ、トナー汚
れ、環境温度変化、記録紙の紙質等に起因するフォトセ
ンサ２の出力値の変動を考慮して、紙巻付き解除確認の
ための閾値を、紙が巻付いた時のフォトセンサ２の出力
レベルに対してかなり余裕を持った低いレベルに設定し
ていた。

【０００９】このため、モノクロプリントのように記録
紙と受光レベル差が大きい黒トナーだけでなくイエロー
トナー等複数色のトナーを使用するカラープリント等の
場合には、イエロートナー等トナーの種類によってはフ
ォトセンサ２の受光レベルが記録紙と接近するものがあ
り、感光体ドラムにこのようなトナーが付着していた場
合等では、紙巻付きが解除されているにも拘らず紙巻付
き有りの誤検知をする虞れがある。

【００１０】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、紙巻付き検知した後に行う紙巻付き解除の確認の
信頼性を高めることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そのため本発明は、図１
に示すように、感光体上に形成されたトナー像を感光体
を回転させつつ記録紙上に転写した後、記録紙を感光体
から分離して定着手段へ搬送する画像形成装置に備えら
れ、前記転写後の感光体への記録紙巻付きを検知するた
めの紙巻付き検知装置において、前記感光体表面に光を
照射する発光素子及び該発光素子の照射光に基づく前記
感光体表面からの反射光を受光する受光素子とからなり
受光素子の受光量に応じた出力値を発生する光検知手段
と、紙巻付き検知タイミングで前記光検知手段から感光
体表面に対して照射した光線に基づく光検知手段からの
出力値とトナーの全く無い感光体の表面を測定した反射
光及びトナーを付着せしめた感光体の表面を測定した反
射光に基づき算出された閾値とを比較しこの比較結果に
基づいて紙巻付きの有無を判定する紙巻付き判定手段
と、該紙巻付き判定手段で紙巻付き有りの判定がなされ
たときの前記光検知手段の出力値を記憶する記憶手段
と、前記紙巻付き判定手段で紙巻付き有りの判定がなさ
れた後に紙巻付き解除の有無を確認するための閾値を、
前記記憶手段に記憶されている光検知手段の出力値に基
づいて演算する演算手段と、紙巻付き有りの判定後の紙
巻付き解除検知タイミングで前記演算手段で演算された
閾値と光検知手段からの出力値とを比較して紙巻付きが
解除されたか否かを判定する紙巻付き解除判定手段とを
備えて構成した。

【００１２】また、前記演算手段は、記憶手段に記憶さ
れた光検知手段の出力値を温度補正して閾値を演算する
構成とした。また、本発明は、感光体上に形成されたト
ナー像を感光体を回転させつつ記録紙上に転写した後、
記録紙を感光体から分離して定着手段へ搬送するカラー
画像形成装置において、前記転写後の感光体への記録紙
巻付きを検知するための紙巻付き検知装置が備えられ、
前記紙巻付き検知装置は、前記感光体表面に光を照射す
る発光素子及び該発光素子の照射光に基づく前記感光体
表面からの反射光を受光する受光素子とからなり受光素
子の受光量に応じた出力値を発生する光検知手段と、紙
巻付き検知タイミングで前記光検知手段から感光体表面
に対して照射した光線に基づく光検知手段からの出力値
と閾値とを比較しこの比較結果に基づいて紙巻付きの有
無を判定する紙巻付き判定手段と、該紙巻付き判定手段
で紙巻付き有りの判定がなされたときの前記光検知手段
の出力値を記憶する記憶手段と、前記紙巻付き判定手段
で紙巻付き有りの判定がなされた後に紙巻付き解除の有
無を確認するための閾値を、前記記憶手段に記憶されて
いる光検知手段の出力値に基づいて演算する演算手段
と、紙巻付き有りの判定後の紙巻付き解除検知タイミン
グで前記演算手段で演算された閾値と光検知手段からの
出力値とを比較して紙巻付きが解除されたか否かを判定
する紙巻付き解除判定手段と、を備える構成とした。

【００１３】

【作用】かかる画像形成装置の構成において、感光体表
面に光を照射する発光素子及び該発光素子の照射光に基
づく前記感光体表面からの反射光を受光する受光素子と
からなり受光素子の受光量に応じた出力値を発生する光
検知手段を用い、記録紙が光検知手段に到達すると推定
される紙巻付き検知タイミングで、紙巻付き判定手段
は、感光体表面に対して照射した光線に基づく光検知手
段からの出力値とトナーの全く無い感光体の表面を測定
した反射光及びトナーを付着せしめた感光体の表面を測
定した反射光に基づき算出された閾値とを比較しこの比
較結果に基づいて例えば、出力値が閾値以上の時に紙巻
付き有りの判定を行う。この紙巻付き有りの判定が行わ
れた時には、記憶手段にその時の光検知手段の出力値を
記憶する。演算手段は、記憶手段に記憶された光検知手
段の出力値に基づいて紙巻付き解除確認動作時に用いる
閾値を演算する。

【００１４】そして、紙巻付き有りの判定後に再稼働す
る際の紙巻付き解除の検知タイミングで、紙巻付き解除
判定手段は、前記演算手段で演算された閾値と光検知手
段からの出力値とを比較して紙巻付きが解除されたか否
かを判定する。このように、紙巻付き検知時には、トナ
ーの全く無い感光体の表面を測定した反射光及びトナー
を付着せしめた感光体の表面を測定した反射光に基づい
て閾値を算出することで、温度変化や光検知手段の汚れ
に起因して感光体の表面や記録紙による受光レベル値が
変動しても、閾値を適切に変化させて設定することが可
能となり、紙巻付き検知動作における誤検知を防止でき
る。 また、その後に行う紙巻付き解除確認動作時には、
紙巻付き検知動作時の光検出手段の出力値に基づいて閾
値を設定することで、光検知手段のトナー汚れや個体間
バラツキ等に起因する出力変動を考慮する必要がなく、
記録紙検知時の出力レベルに近い値に閾値を設定するこ
とが可能となり、紙巻付き解除の有無の確認を信頼性の
高いものにすることができる。

【００１５】また、記憶手段に記憶される光検知手段の
出力値は、稼働中で光検知手段の温度が上昇している状
態のものであり、紙巻付き解除の確認動作は温度が低下
して温度上昇する以前のウォーミングアップ開始前に行
うので、記憶手段に記憶された光検知手段の出力値を温
度補正して閾値を設定することにより、紙巻付き解除の
確認の信頼性がより向上する。

【００１６】また、カラー画像形成装置の構成において
は、記録紙が光検知手段に到達すると推定される紙巻付
き検知タイミングで、紙巻付き判定手段は感光体表面に
対して照射した光線に基づく光検知手段からの出力値と
閾値とを比較しこの比較結果に基づいて例えば、出力値
が閾値以上の時に紙巻付き有りの判定を行う。この紙巻
付き有りの判定が行われた時には、記憶手段にその時の
光検知手段の出力値を記憶する。演算手段は、記憶手段
に記憶された光検知手段の出力値に基づいて紙巻付き解
除確認動作時に用いる閾値を演算する。そして、紙巻付
き有りの判定後に再稼働する際の紙巻付き解除の検知タ
イミングで、紙巻付き解除判定手段は、前記演算手段で
演算された閾値と光検知手段からの出力値とを比較して
紙巻付きが解除されたか否かを判定する。 これにより、
感光体に付着したトナーの反射光の受光レベルが記録紙
の反射光の受光レベルと接近する場合にも、紙巻付きの
有無及び紙巻付き解除の有無の誤検知を防止できる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２には、本発明の紙巻付き検知装置の一実施
例を適用した画像形成装置であるカラー画像形成装置の
構成を示す。図２において、10は感光体としての感光体
ドラムで、ＯＰＣ感光層をドラム上に塗布したもので、
接地されて図中時計方向に回転駆動される。11はスコロ
トロン帯電器で、感光体ドラム10周面に対してＶ_H （−
600 〜−800 Ｖ）の一様な帯電をＶ_G （−550 〜−850
Ｖ）に電位保持されたグリッドとコロナ放電ワイヤによ
るコロナ放電によって与える。このスコロトロン帯電器
11による帯電に先立って、前プリントまでの感光体の履
歴をなくすために発光ダイオード等を用いたＰＣＬ12に
よる露光を行って感光体周面の除電をしておく。

【００１８】感光体ドラム10への一様帯電の後、像露光
装置13により画像信号に基づいた像露光が行われる。像
露光装置13は図示しないレーザダイオードを発光光源と
し回転するポリゴンミラー13Ａ、ｆθレンズ13Ｂを経て
反射ミラー13Ｃにより光路を曲げられ走査がなされるも
ので、感光体ドラム10の回転（副走査）によって潜像が
形成される。本実施例では文字部に対して露光を行い、
文字部の方が低電位Ｖ _L （−100 〜０）となるような反
転潜像を形成する。

【００１９】感光体ドラム10周縁にはイエロー（Ｙ）、
マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等のトナー
とキャリアとからなる現像剤をそれぞれ内蔵した現像器
14が設けられていて、まず、１色目の現像がマグネット
を内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ14Ａに
よって行われる。現像剤はフェライトをコアとしてその
まわりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポ
リエステルを主材料として色に応じた顔料と荷電制御
剤、シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからなるも
ので、現像剤は層形成棒によって現像スリーブ14Ａ上に
300 〜600 μｍの層厚に規制されて現像域へと搬送され
る。

【００２０】現像域における現像スリーブ14Ａと感光体
ドラム10との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい0.4 〜
1.0 ｍｍとして、この間にＶ_AC（1.5 〜3.0 ＫＶ_P-P ）
のＡＣバイアスとＶ_DC（−500 〜−700 Ｖ）のＤＣバイ
アスが重畳して印加される。Ｖ_DCとＶ_H 、トナーの帯電
は同極性であるため、Ｖ_ACによってキャリアから離脱す
るきっかけを与えられたトナーはＶ_DCより電位の高いＶ
_H の部分には付着せず、Ｖ_DCより電位の低いＶ_L 部分に
付着し顕像化（反転現像）が行われる。

【００２１】１色目の顕像化が終わった後、２色目の画
像形成工程にはいり、再びスコロトロン帯電器11による
一様帯電が行われ、２色目の画像データによる潜像が像
露光装置13によって形成される。このとき１色目の画像
形成工程で行われたＰＣＬ12による除電は、１色目の画
像部に付着したトナーがまわりの電位の急激な低下によ
り飛び散るため行わない。

【００２２】再び感光体ドラム10周面の全面に亘ってＶ
_H の電位となった感光体のうち、１色目の画像のない部
分に対しては１色目と同様の潜像がつくられ現像が行わ
れるが、１色目の画像がある部分に対し再び現像を行う
部分では、１色目の付着したトナーにより遮光とトナー
自身のもつ電荷によってＶ_M ′の潜像が形成され、Ｖ _DC
とＶ_M ′の電位差に応じた現像が行われる。この１色目
と２色目の画像の重なりの部分では１色目の現像をＶ_L
の潜像をつくって行うと、１色目と２色目とのバランス
が崩れるため、１色目の露光量を減らしてＶ_H ＞Ｖ_M ′
（−100 〜−300 Ｖ）＞Ｖ_L となる中間電位とすること
もある。

【００２３】３色目、４色目についても２色目と同様の
画像形成工程が行われ、感光体ドラム10周面上には４色
の顕像が形成される。一方、給紙カセット15より給紙機
構16によって給送された記録紙Ｐは、転写器17によって
転写域へと給送され、感光体ドラム10周面上の多色像が
一括して記録紙Ｐ上に移される。即ち、給送されて来た
記録紙Ｐは導電ブラシ17Ａと転写ベルト17Ｂとの間に進
入し、導電ブラシ17Ａより記録紙Ｐに対して電荷が注入
され、記録紙Ｐと転写ベルト17Ｂとの間に吸着力が生じ
る。このあと記録紙Ｐは感光体ドラム10と転写ベルト17
Ｂとで形成されるニップ部（転写域）17Ｃに進入し、転
写ベルト17Ｂ裏面よりコロナ放電器17Ｄ或いはこれに代
えてバイアスローラにより転写電界が付与され、記録紙
Ｐ上に多色像が転移する。

【００２４】その後、感光体ドラム10より分離した記録
紙Ｐは、転写ベルト17Ｂを張架する保持ローラ17Ｅ，17
Ｆのうちの下流側の保持ローラ17Ｆの軸を対向電極とし
てＡＣコロナ放電による除電を受けた後、或いは、ＤＣ
コロナ放電を受けながら転写ベルト17Ｂから分離する。
17Ｇはクリーニングブレードで回転する転写ベルト17Ｂ
に付着したトナーを除去する。この転写器17の転写ベル
ト17Ｂは多色像形成中は下流側の保持ローラ17Ｆの軸を
回動中心として感光体ドラム10より離間されている。

【００２５】転写器17による転写動作で多色像を保持し
た記録紙Ｐは、少なくとも一方のローラ内部にヒータを
有する２本の圧着ローラからなる定着装置18へと搬送さ
れ、圧着ローラ間で熱と圧力を加えられることにより付
着トナーは溶融し、記録紙Ｐ上に固定された後、装置外
へ排出される。転写後の感光体ドラム10周面上に残った
残留トナーはＡＣコロナ放電器を用いた除電器19により
除電を受けた後、クリーニング装置20に到り感光体に当
接したゴム材から成るクリーニングブレード20Ａによっ
てクリーニング装置20内に掻き落とされ、スクリュー等
により排出後、回収ボックスへ貯留される。尚、上記の
除電器19はその配置によっては、図２に示すように記録
紙の除電を兼ねることが可能である。クリーニング装置
20によって残留トナーを除去された感光体ドラム10はＰ
ＣＬ12による露光を受けた後にスコロトロン帯電器11に
よって一様帯電を受け、次の画像形成サイクルに入る。
尚、多色像形成中はクリーニングブレード20Ａは感光体
表面から離間され、除電器19によるＡＣ除電はＯＦＦ状
態に保たれる。

【００２６】ここで、前記除電器19の直後に、本実施例
の紙巻付き検知及び紙巻付き解除確認用の光検知手段と
してのフォトセンサ30が配置されており、従来と同様に
図７に示す如く、発光ダイオードからの光線を感光体ド
ラム10のトナー形成面上に直角に照射し、その反射光を
所定の角度θでフォトトランジスタにより受光させるこ
とで、その受光レベルによってプリント動作中の紙巻付
きの有無や紙巻付き検知後における紙巻付き解除の有無
を検知するようになっている。

【００２７】また、給紙機構16には、その搬送経路に給
紙センサ21が設けられ、記録紙Ｐが給送されたか否かを
検知できるようにしている。また、定着装置18の下流側
には、排紙センサ22が設けられ、定着後に記録紙Ｐが排
紙されたか否かを検知できるようにしている。次に本発
明の特徴である紙巻付き解除確認機構を備えた本実施例
の紙巻付き検知装置について詳細に説明する。

【００２８】図３は本実施例の紙巻付き検知装置の回路
構成図である。図３において、フォトセンサ30は、従来
と同様の反射型でありその回路構成は、感光体ドラム10
表面に対して直角に光線を照射する発光素子としての発
光ダイオード31と、該発光ダイオード31からの光線に基
づく感光体ドラム10表面からの乱反射による反射光を受
光する受光素子としてのフォトトランジスタ32と、２つ
の固定抵抗Ｒ_1,Ｒ₂ と、ノイズ吸収用コンデンサＣと、
オペアンプによる増巾器33及びフォトセンサ30内の回路
素子のバラツキ調整用の可変抵抗ＶＲ_1,ＶＲ₂ とで構成
されている。

【００２９】コントロールユニット40は、マイクロコン
ピュータを内蔵し、所定タイミング、即ち、感光体ドラ
ム10の交換時や感光体ドラム10の使用頻度、例えば感光
体ドラム10が所定回転数（例えば10000 回）に達した時
に行うＪＡＭ定数を演算する時、記憶保持されているＪ
ＡＭ定数を用いて紙巻付き検知タイミング直前に行う閾
値を演算する時、記録紙Ｐがフォトセンサ30に到達する
と推定されるタイミングで行う紙巻付き検知の時、及び
紙巻付き検知後のウォーミングアップ開始前に行う紙巻
付き解除を確認する時等の各タイミングでフォトセンサ
30にＬ（ロー）レベルの動作信号を出力し、発光ダイオ
ード31を発光させてフォトセンサ30を動作させ、フォト
センサ30からの出力信号を入力して紙巻付き検知判定用
の閾値演算に用いる感光体ドラム10と記録紙Ｐとの比例
定数としてのＪＡＭ定数Ａの設定及び記憶保持、このＪ
ＡＭ定数Ａを用いて行う閾値演算及び紙巻付き検知動
作、更には、紙巻付き検知で記憶された紙巻付き時のフ
ォトセンサ30の出力値に基づく紙巻付き解除確認用の閾
値演算及びこの閾値を用いた紙巻付き解除の確認動作を
実行する。

【００３０】尚、フォトセンサ30の出力端とコントロー
ルユニット40とは互いの位置が離れていることから複数
のコネクタ34を用いて接続される。次に本実施例の紙巻
付き検知装置の概略的な動作を図４のフローチャートに
示し説明する。まず、ステップ１（図中、Ｓ１と記し、
以下同様とする）では、紙巻付き検知用の閾値演算に使
用するＪＡＭ定数Ａの演算を行う。

【００３１】このＪＡＭ定数Ａの演算は、図５のフロー
チャートに示すように、感光体ドラム10が交換された否
かを判定（Ｓ11）し、交換された時には、ＪＡＭ定数Ａ
の演算を行う（Ｓ13）。また、感光体ドラム10が交換さ
れなくとも、プリント動作回数が重なり感光体ドラム10
の回転数が所定値（例えば10000 回）に達した時（Ｓ1
2）にもＪＡＭ定数Ａの演算を行う。

【００３２】感光体ドラム10の交換がなくとも感光体ド
ラム10の回転数によってＪＡＭ定数Ａの更新を行う理由
は、プリント回数が増えると感光体ドラム10の表面が粗
くなり、感光体ドラム10からの乱反射が増え、受光レベ
ルが上昇することより、閾値が記録紙Ｐからの受光レベ
ルより高くなる危険があり紙巻付きを検知しなくなる虞
れがあるためである。尚、ＪＡＭ定数Ａの更新に関して
は、感光体ドラム10の回転数に限らず、プリントの総時
間やプリント回数等、感光体ドラム10の使用頻度に関連
するものに基づいて行うのであればよい。

【００３３】前記ＪＡＭ定数Ａの演算は以下のようにし
て行われる。まず、感光体ドラム10にトナー（例えばイ
エロートナー）をベタ塗りした状態で、フォトセンサ30
によって感光体ドラム10表面からの反射光の受光レベル
（トナーベタ塗りレベル）を測定する。次に、ベタ塗り
したトナーを清掃して感光体ドラム10表面をトナーの全
くない状態にしてフォトセンサ30によって感光体ドラム
10表面からの反射光の受光レベル（感光体ドラム表面レ
ベル）を測定する。そして、測定したトナーベタ塗りレ
ベルと感光体ドラム表面レベルをそれぞれＴ_L,Ｄ_L とし
た時に下記の式によりＪＡＭ定数Ａを演算する。

【００３４】Ａ＝Ｔ_L ×Ｋ₁ ÷Ｄ_L ÷Ｋ_M ここで、Ｋ₁ は記録紙Ｐとイエロートナーとの受光レベ
ルの比例定数であり、Ｔ_L ×Ｋ₁ は記録紙Ｐの予想最低
受光レベル値を表している。また、Ｋ_M はマージンであ
り、記録紙Ｐの予想最低レベル値よりも閾値を低めに設
定して誤検知を防止するためである。

【００３５】上記Ｋ₁ ，Ｋ_M の値としては、例えば、半
導体レーザー用緑色ＯＰＣドラム、イエロートナー、発
光素子としてイエロー発光ダイオードを使用し、被検知
物体に対して直角に照射し、約45°の角度で受光する場
合、Ｋ₁ ＝1.39、Ｋ_M ＝1.20となる。尚、異なる種類の
ドラムや色の異なる発光素子やトナーを使用した場合
は、これらに応じてＫ₁ 、Ｋ_M を変更すればよい。

【００３６】このようにしてステップ１で演算されたＪ
ＡＭ定数Ａはステップ２において、メモリ内に記憶保持
する。以上のようにして、ＪＡＭ定数Ａが演算され記憶
保持された状態で、ステップ３以下の紙巻付き検知動作
が実行される。ステップ３では、紙巻付き検知タイミン
グか否かを判定する。本実施例では、紙巻付き検知動作
を行うタイミングとしては、通常のプリントを行う時、
また、ユーザーで修復できない故障（サービスマンコー
ル）や紙が機内に残った状態の故障等によって機械が停
止した直後であり、このような時に紙巻付き検知動作を
実行する。これら何れかの状態の時にステップ３の判定
がＹＥＳとなりステップ４に進む。

【００３７】ステップ４では、紙巻付き検知用の閾値の
演算を実行する。即ち、通常のプリント時やサービスマ
ンコール故障及び紙詰まり故障等によって機械が停止し
た直後の紙巻付き検知タイミングである時に、プリント
開始直前の感光体ドラム10の表面レベル値を測定し、そ
の測定値に記憶されているＪＡＭ定数Ａを乗算すること
により閾値Ｓを算出する。尚、この閾値Ｓの演算は、プ
リントする際の連続プリント時ではプリントするに従い
温度が上昇するためプリント１枚毎に行う。

【００３８】ステップ５では、紙巻付き検知を行うべ
く、記録紙Ｐがフォトセンサ30の位置に到達すると予想
されるタイミングでフォトセンサ30から光線を照射して
その時の受光レベルＬ₁ を測定する。ステップ６では、
ステップ５で測定した受光レベルＬ₁ とステップ４で演
算した閾値Ｓとを比較し、Ｌ₁ ≧Ｓの時にはステップ７
に進み紙巻付き有りの判定出力を発生し、Ｌ₁ ＜Ｓの時
にはステップ８に進み紙巻付き無しの判定出力を発生す
る。

【００３９】そして、かかる紙巻付き検知動作において
紙巻付き有りの判定がなされた場合には、ウォーミング
アップ開始前に本発明の特徴である紙巻付き解除の確認
動作を行い紙巻付きが解除されたことを確認して初めて
プリントを再開できるようにしている。次に、上述した
紙巻付き解除確認動作を図６のフローチャートに基づい
て説明する。

【００４０】この紙巻付き解除確認ルーチンは、前述の
紙巻付き検知動作において、紙巻付き有りの判定がなさ
れた時に実行される。紙巻付き有りの判定がなされる
と、ステップ21で、紙巻付き有りと判定された時のフォ
トセンサ30の受光レベルＬ₁ をメモリに記憶する。ステ
ップ22では、紙巻付き解除検知タイミングか否かを判定
する。本実施例ではウォーミングアップ開始前（電源投
入時も含む）で、紙巻付き検知後の紙巻付き解除が確認
されていない時に紙巻付き解除の確認動作を実行する。
ここで、判定がＹＥＳになるとステップ23に進む。

【００４１】ステップ23では、紙巻付き解除確認用の閾
値Ｓ₁ の演算を行う。紙巻付き解除の確認動作も、上述
の紙巻付き判定動作と同様にして感光体ドラム10の表面
にフォトセンサ30から光線を照射してその受光レベルを
測定するが、紙の巻付き解除が確認されていないことか
ら、この時の測定値が記録紙Ｐによる反射光なのか感光
体ドラム10表面からの反射光なのかが判別できない。従
って、かかる閾値Ｓ₁ の演算では、紙巻付き検知有りと
判定された時のフォトセンサ30の受光レベルＬ₁ に基づ
いて閾値Ｓ₁ を設定する。即ち、記憶されている前記受
光レベルＬ₁ を、予め実験的に求めて設定した温度補償
係数Ｋ_T で割って補正（前回受光レベル値÷温度補償係
数）し閾値Ｓ₁ としている。これは、前回紙巻付き後、
ウォーミングアップを開始する際には、前回紙巻付きを
起こした時に比べてフォトセンサ30や感光体ドラム10表
面の温度が低下していることが考えられるため、機械が
全く動作していない状態に相当するある基準温度を設定
し、前回の受光レベルＬ₁ を前記基準温度の時の値に換
算することで、温度変動に起因する誤検知を防止するよ
うにしている。かかる閾値Ｓ₁ の演算が終了すると、ス
テップ24に進む。

【００４２】ステップ24では、記録紙Ｐがフォトセンサ
30の位置に到達すると予想されるタイミングでフォトセ
ンサ30から光線を照射してその時の受光レベルＬを測定
する。ステップ25では、ステップ24で測定した受光レベ
ルＬと閾値Ｓ₁ とを比較し、Ｌ≧Ｓ₁ の時にはステップ
26に進み紙巻付き非解除の判定出力を発生し、Ｌ＜Ｓ ₁
の時にはステップ27に進み紙巻付き解除の判定出力を発
生する。尚、紙巻付き非解除の判定出力が発生した時に
は、ステップ22に戻り再度紙巻付き解除の確認動作を実
行する。この際には、閾値Ｓ₁ の演算は省略してもよ
い。

【００４３】このように、紙巻付き解除を確認する際の
閾値を、確認動作直前の紙巻付き検知時のフォトセンサ
30の受光レベル値に基づいて設定することで、フォトセ
ンサ30の個体間バラツキやトナー汚れ等に起因する出力
変化を考慮することなく、少なくとも温度変動の補正だ
けで済み、記録紙の検知レベルに近い値で閾値Ｓ₁ の設
定が可能となり、紙巻付き解除の誤検知の発生率を大幅
に低減でき、信頼性を高めることができる。

【００４４】また、本実施例の紙巻付き検知装置では、
記録紙Ｐと感光体ドラム10とトナーの各光反射レベルに
は、比例関係が有り、この比例関係が装置毎に略一定で
温度変化等に影響されないことに着目し、トナーと記録
紙との比例関係に基づいて記録紙と使用されている感光
体ドラムとの比例関係をＪＡＭ定数Ａとして設定し、こ
のＪＡＭ定数Ａを用いて紙巻付き検知時の閾値を可変設
定するようしたので、温度変化やフォトセンサ30の汚れ
に起因して感光体ドラム10表面や記録紙による受光レベ
ル値が変動しても、これらのレベル変動を予想して適切
に閾値を変化させて設定することができる。従って、通
常の紙巻付き検知動作における誤検知を防止でき、紙巻
付き検知装置の信頼性を向上できる。

【００４５】また、かかる閾値可変方式の紙巻付き検知
装置では、紙巻付き以外の異常、例えば感光体ドラムの
異常やフォトセンサ異常、或いは紙詰まり等の異常が発
生すると紙巻付きが検知できなくなったり、誤検知する
虞れがある。従って、かかる異常が発生した時の対策と
して以下のような機能を設けてある。まず、感光体ドラ
ム10のクリーニング不良やドラム10に傷がついた場合の
異常状態では、感光体ドラム10の表面レベルが正常に測
定できなくなり、閾値が異常となり正常な紙巻付き検知
ができなくなる。

【００４６】このため、感光体ドラム10の表面レベル値
を測定する際に、複数回（例えば３回）言い換えれば感
光体ドラム10の異なる複数の位置におけるドラム表面レ
ベル値を測定し、全ての測定値が、前回検知動作におい
て測定されたレベル値が所定範囲外、言い換えれば前記
全ての測定値が前回検知動作において測定されたレベル
値からの偏差が規定値を越えていればドラム表面レベル
値異常の判定を行い、閾値を予め定めた固定閾値とす
る。そして、感光体ドラムを交換した時やサービスマン
により修理された後に、通常の可変閾値による紙巻付き
検知動作に復帰させる。

【００４７】ここで、前回レベル値からの偏差の規定値
としては、前回レベル値の約±10％程度とする。ただ
し、連続プリントした後にしばらく経過してからプリン
トを開始した時には、温度が低下していることを考慮し
て、最初のプリント時のみ前回レベル値の約±40％程度
に設定する。次に、プリント途中で電源を誤って切って
しまった場合等、記録紙Ｐが装置内に残存し、且つ、給
紙センサや排紙センサ等どのセンサにもかかっていない
ような異常に対しては、記録紙Ｐが給紙センサを通過し
てから排紙センサに到達するまで記録紙Ｐが装置内にあ
ることを不揮発メモリに記憶させておくことで、上記の
異常を検知している。そして、かかる異常が発生した場
合は、前回の閾値を予め定めた補正値で補正した値を閾
値として、かかる異常発生時に実行される機内残存リカ
バリー機能、即ち、記録紙の排紙動作を行うために自動
的に感光体ドラム10を回転させている間に紙巻付き検知
動作を実行する。これによってかかる異常発生後の機内
残存リカバリー動作中に紙巻付きがあっても確実にこれ
を検知できる。

【００４８】次に、コントロールユニット40とフォトセ
ンサ30を接続しているコネクタの接触不良や誤挿入等に
起因してフォトセンサ出力値が異常となった時には、フ
ォトセンサ出力を常時チェックすることでかかる異常を
検知するようにしている。即ち、発光ダイオード31を発
光させた時のセンサ出力値が所定値以下であった場合又
は発光ダイオード31の発光が停止している時のセンサ出
力値が所定値以上であった場合に異常と判定している。
尚、発光ダイオードが発光していない時のセンサ出力値
のチェックは、発光ダイオードを発光させる毎にその前
後のどちらかでチェックを行う。かかる異常発生時に
は、紙巻付き検知動作を停止する。

【００４９】次に、ＪＡＭ定数演算のために実行するト
ナーのベタ塗り動作ができなかったり、感光体ドラムの
反射率が異常となった場合には、閾値が異常となって誤
検知の原因となる。このため、演算したＪＡＭ定数Ａの
値が所定範囲内にあるか否かを調べ、所定範囲外の時に
は、ＪＡＭ定数異常の判定を行う。かかる異常判定がな
された場合はエラー表示によって機械を停止させる。

【００５０】以上のように、紙巻付き検知動作の誤検知
を誘発するような異常が装置に発生しても、かかる異常
検知機能を設けて適切に対処するようにしてあるので、
紙巻付き検知の誤検知が少なくなり、より一層信頼性を
高めることができる。尚、本実施例では、感光体として
感光体ドラムを用いた例を示したが、ベルト感光体等、
回転する感光体であれば適用することは可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置によれば、紙巻付き検知時には、光検知手段からの出
力値とトナーの全く無い感光体の表面を測定した反射光
及びトナーを付着せしめた感光体の表面を測定した反射
光に基づき算出された閾値との比較結果に基づいて紙巻
付きの有無を検知するので、温度変化や光検知手段の汚
れに起因して感光体の表面や記録紙による受光レベル値
が変動しても、閾値を適切に変化させて設定することが
可能となり、紙巻付き検知動作における誤検知を防止で
きる。 また、その時の光検知手段の出力値を記憶し、紙
巻付き検知直後における紙巻付き解除確認動作時の閾値
を、前記記憶した出力値に基づいて設定する構成とした
ので、光検知手段の個体間バラツキやトナー汚れ等に起
因する光検知手段の出力変化を考慮する必要がなく、少
なくとも温度変化の補正だけで記録紙の検知レベルに近
い値に閾値を設定することが可能となり、紙巻付き解除
の確認の信頼性を向上できる。

【００５２】また、本発明のカラー画像形成装置におい
ては、紙巻付き検知時には、光検知手段からの出力値と
閾値との比較結果に基づいて紙巻付きの有無を検知し、
また、その時の光検知手段の出力値を記憶し、該光検知
手段の出力値に基づく閾値を設定して紙巻付き解除の有
無を判定することで、感光体に付着したトナーの反射光
の受光レベルが記録紙の反射光の受光レベルと接近する
場合にも、紙巻付きの有無及び紙巻付き解除の有無の誤
検知を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紙巻付き検知装置の構成を説明するブ
ロック図。

【図２】本発明の紙巻付き検知装置の一実施例を適用し
た画像形成装置を示す断面構成図

【図３】本発明の紙巻付き検知装置の一実施例を示す回
路構成図

【図４】同上実施例の紙巻付き検知装置の動作を説明す
るフローチャート

【図５】同上実施例の紙巻付き検知装置のＪＡＭ定数演
算フローチャート

【図６】同上実施例の紙巻付き検知装置における紙巻付
き解除確認動作を説明するフローチャート

【図７】従来のフォトセンサによる感光体ドラム表面レ
ベル値測定原理を説明する図

【図８】従来の紙巻付き検知における紙、トナー、感光
体ドラムの各受光レベルと閾値との関係を示す図

【符号の説明】

10 感光体ドラム 14 現像器 17 転写器 20 クリーニング装置18 定着装置 30 フォトセンサ 31 発光ダイオード 32 フォトトランジスタ 40 コントロールユニット

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−241570（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−68130（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−65664（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−103447（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/14 G03G 15/00 303 G03G 15/00 510 - 534 G03G 15/14 - 15/16 103

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体上に形成されたトナー像を感光体を
   回転させつつ記録紙上に転写した後、記録紙を感光体か
   ら分離して定着手段へ搬送する画像形成装置に備えら
   れ、前記転写後の感光体への記録紙巻付きを検知するた
   めの紙巻付き検知装置において、 前記感光体表面に光を照射する発光素子及び該発光素子
   の照射光に基づく前記感光体表面からの反射光を受光す
   る受光素子とからなり受光素子の受光量に応じた出力値
   を発生する光検知手段と、 紙巻付き検知タイミングで前記光検知手段から感光体表
   面に対して照射した光線に基づく光検知手段からの出力
   値とトナーの全く無い感光体の表面を測定した反射光及
   びトナーを付着せしめた感光体の表面を測定した反射光
   に基づき算出された閾値とを比較しこの比較結果に基づ
   いて紙巻付きの有無を判定する紙巻付き判定手段と、 該紙巻付き判定手段で紙巻付き有りの判定がなされたと
   きの前記光検知手段の出力値を記憶する記憶手段と、 前記紙巻付き判定手段で紙巻付き有りの判定がなされた
   後に紙巻付き解除の有無を確認するための閾値を、前記
   記憶手段に記憶されている光検知手段の出力値に基づい
   て演算する演算手段と、 紙巻付き有りの判定後の紙巻付き解除検知タイミングで
   前記演算手段で演算された閾値と光検知手段からの出力
   値とを比較して紙巻付きが解除されたか否かを判定する
   紙巻付き解除判定手段と、 を備えて構成したことを特徴とする画像形成装置の紙巻
   付き検知装置。
2. 【請求項２】前記演算手段は、記憶手段に記憶された光
   検知手段の出力値を温度補正して閾値を演算する構成で
   ある請求項１記載の画像形成装置の紙巻付き検知装置。
3. 【請求項３】感光体上に形成されたトナー像を感光体を
   回転させつつ記録紙上に転写した後、記録紙を感光体か
   ら分離して定着手段へ搬送するカラー画像形成装置にお
   いて、 前記転写後の感光体への記録紙巻付きを検知するための
   紙巻付き検知装置が備えられ、前記紙巻付き検知装置は、 前記感光体表面に光を照射する発光素子及び該発光素子
   の照射光に基づく前記感光体表面からの反射光を受光す
   る受光素子とからなり受光素子の受光量に応じた出力値
   を発生する光検知手段と、 紙巻付き検知タイミングで前記光検知手段から感光体表
   面に対して照射した光線に基づく光検知手段からの出力
   値と閾値とを比較しこの比較結果に基づいて紙巻付きの
   有無を判定する紙巻付き判定手段と、 該紙巻付き判定手段で紙巻付き有りの判定がなされたと
   きの前記光検知手段の出力値を記憶する記憶手段と、 前記紙巻付き判定手段で紙巻付き有りの判定がなされた
   後に紙巻付き解除の有無を確認するための閾値を、前記
   記憶手段に記憶されている光検知手段の出力値に基づい
   て演算する演算手段と、 紙巻付き有りの判定後の紙巻付き解除検知タイミングで
   前記演算手段で演算された閾値と光検知手段からの出力
   値とを比較して紙巻付きが解除されたか否かを判定する
   紙巻付き解除判定手段と、 を備える構成であることを特徴とするカラー画像形成装
   置。