JP4854465B2 - 用紙搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー像が形成された用紙を加熱定着しながら下流側に搬送する搬送手段と前記搬送手段を駆動制御する搬送制御手段を備えた定着部と、前記定着部の上流側に配置された第一用紙検出手段と、下流側に配置された第二用紙検出手段と、前記第一用紙検出手段により用紙が検出されてから第一所定時間内に前記第二用紙検出手段により前記用紙が検出されないときに定着部紙詰まりと検出する紙詰まり検出手段を備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、原稿画像を読み取り、画像処理を施して出力画像データを生成し、一様に帯電させた像担持体の表面に前記出力画像データに基づき変調された光ビームを照射して静電潜像を形成し、形成された静電潜像を現像してトナー像を形成し、前記トナー像を用紙に転写し、熱定着して排紙する。

前記熱定着は定着部により実施される。前記定着部は、内部にヒータを備えた定着ローラと、前記定着ローラと同軸心方向に配置され用紙を前記定着ローラに押し付ける加圧ローラ等から構成され、前記定着ローラと前記加圧ローラは、トナー像が転写された用紙を挟み込んで熱と圧力とを加えながら、上流側から下流側へと搬送する。つまり、前記定着部は、トナー像を用紙に熱定着する役割と、用紙を搬送する役割を担っている。尚、前記定着ローラにかえて、ベルト状の定着ベルトを備える定着部も存在するが、定着部の役割は上記と同様である。

そこで、一般的な画像形成装置は、定着部の定着ローラや加圧ローラに用紙が巻きついたり、定着部内で用紙が引っかかる場合に備えて、用紙検出センサなどからなる紙詰まり検出手段を備え、前記紙詰まり検出手段により定着部紙詰まりが検出されたときには、定着ローラのヒータをオフすると共に、画像形成を停止し、紙詰まりを起こした用紙が除去されるまで待機するように構成されている。

ここで、定着部紙詰まりが発生した後、紙詰まりを起こした用紙が除去されないまま当該装置が復帰すると、後から搬送された用紙も定着部紙詰まりを起こして当該装置に重大な損傷を与え、または定着部紙詰まりの状態が悪化して紙詰まりを起こした用紙の除去が困難になるため、定着部紙詰まりが発生した後、当該機器が復帰するにあたっては、前記紙詰まり検出手段を構成する用紙検出センサなどにより、紙詰まりを起こした用紙が除去されたかどうかを検出するように構成されている。

しかし、定着部の高温による影響をさけるため、前記用紙検出センサは、前記定着ローラから所定の離隔距離をおいて設置されており、定着部紙詰まりを起こした用紙の用紙長が長いときには当該用紙を検出できるが、定着部紙詰まりを起こした用紙が小サイズの用紙であるときには当該用紙を検出できず、また、オペレータが当該用紙を目視により確認することも困難であるため、当該用紙が除去されずに放置され、上述の問題を引き起こす虞があった。

そこで、特許文献１には、転写紙上に形成されたトナー像を定着ローラと加圧ローラとによって加熱・加圧して転写紙に定着させる定着用ローラと、前記定着用ローラを正逆回転駆動させる駆動速度が可変なローラ駆動手段と、前記定着用ローラより下流側の用紙搬送路中における用紙詰りを検知する下流側詰まり検知手段とを備え、前記下流側詰まり検知手段によって用紙先端の詰まりが検知されると、前記定着用ローラの駆動を、画像形成時よりも低速で且つ画像形成時と逆の方向に駆動させた後、停止することを特徴とする画像形成装置が提案されている。

特開２００２−１８９３９８号公報

しかし、定着部を構成する定着用ローラの表面には、定着温度を調整するためのサーミスタや、前記定着用ローラに巻きついた用紙を分離するための分離爪などが接触配置されており、特許文献１に提案された画像形成装置のように、紙詰まりを検知したときに、一律に定着用ローラを逆方向に駆動させると前記定着用ローラや前記サーミスタ等の寿命に悪影響を及ぼす虞があるため、更なる改良の余地があった。

本発明の目的は、上述の問題に鑑み、定着部に紙詰まりが生じたときに、当該定着部を構成する部材に損傷を及ぼすことを極力排除しながらも、適切に紙詰まりを起こした用紙の除去確認を行い得る画像形成装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による画像形成装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、トナー像が形成された用紙を加熱定着しながら下流側に搬送する搬送手段と前記搬送手段を駆動制御する搬送制御手段を備えた定着部と、前記定着部の上流側に配置された第一用紙検出手段と、下流側に配置された第二用紙検出手段と、前記第一用紙検出手段により用紙が検出されてから第一所定時間内に前記第二用紙検出手段により前記用紙が検出されないときに定着部紙詰まりと検出する紙詰まり検出手段を備えた画像形成装置であって、前記搬送制御手段は、前記紙詰まり検出手段により定着部紙詰まりが検出され、前記第一用紙検出手段により前記用紙が検出されていると前記用紙の搬送を停止するように前記搬送手段を駆動制御し、前記用紙の後端が前記第一用紙検出手段を通過して、前記第一用紙検出手段により前記用紙が検出されていないと前記用紙の搬送方向が逆方向となるように前記搬送手段を駆動制御する点にある。

定着部紙詰まりが検出され、且つ、第一用紙検出手段の検出位置を用紙後端が通過しているようなときには、前記第一用紙検出手段は当該用紙を検出することはできず、また、オペレータが定着部内にある当該用紙を目視により確認することは難しいため、定着部から当該用紙が除去されず、装置に重大な損傷を与える虞がある。

上述の構成によれば、定着部紙詰まりが検出され、且つ、前記第一用紙検出手段により紙詰まりを起こした用紙が検出されないときにのみ、前記搬送制御手段が前記搬送手段を逆方向に駆動制御して、前記用紙を正規の搬送方向とは逆方向に搬送するため、前記第一用紙検出手段が前記用紙を検出することが可能となり、また、オペレータが前記用紙を容易に目視確認することができる。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記搬送制御手段は、前記紙詰まり検出手段により定着部紙詰まりが検出された時点で、前記用紙の搬送方向が逆方向となるように前記搬送手段を駆動制御する点にある。

定着部紙詰まりが発生すると、定着部のヒータはオフされるが、以前高温であるため、紙詰まりを起こした用紙が定着部に長時間残されると、前記用紙は炭化して除去作業が困難になる。また、転写されたトナーにより前記用紙が定着部に固着する虞があり、固着すると、上述と同様に除去作業は困難となる。

上述の構成によれば、定着部紙詰まりが検出されて直ぐに、定着部から用紙が逆方向に搬送されるため、上述の問題を防止して、紙詰まりを起こした用紙の除去が困難になることを防ぐことができる。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記搬送制御手段は、前記紙詰まり検出手段により定着部紙詰まりが検出された後であって、電源が再投入されまたは装置カバーが開閉された時点で、前記用紙の搬送方向が逆方向となるように前記搬送手段を駆動制御する点にある。

定着部で行われる、トナー像の用紙への熱定着は、一連の画像形成動作において下流側の作業となるため、下流側に搬送される用紙が上流側の各部に残されている可能性がある。定着部紙詰まりを生じた用紙の用紙長が短いとき、前記用紙は用紙検出センサ等に検出されず、オペレータが、前記用紙の存在に気づかずに前記上流側の各部に残された用紙のみを除去し、装置を復帰させると、前記用紙により装置に重大な損傷が生じる虞がある。

上述の構成によれば、定着部紙詰まりが検出され、用紙の除去処理が終了した後に、電源が再投入されまたは装置カバーが開閉された時点で、前記搬送制御手段は前記搬送手段の用紙の搬送方向を逆方向に駆動制御するため、前記第一用紙検出手段により定着部紙詰まりが検出され、紙詰まりの処理は完了したと勘違いしたオペレータによる画像形成動作を防止することができる。

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記搬送制御手段は、少なくとも前記第一用紙検出手段により前記用紙が検出されると想定される第二所定時間だけ、前記用紙の搬送方向が逆方向となるように前記搬送手段を駆動制御する点にある。

上述の構成によれば、定着部紙詰まりを起こした用紙が再び第一用紙検出手段で検出されるのに必要な少なくとも第二所定時間だけ、用紙の搬送方向が逆方向となるように搬送手段が駆動制御されるため、定着部を構成する部材に損傷を及ぼすことを極力排除しながら、定着部紙詰まりを起こした用紙を確実に検出することができる。

同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記搬送制御手段は、前記用紙の搬送方向が逆方向となるように前記搬送手段を駆動制御するときに、前記第一用紙検出手段により前記用紙が検出されると、逆方向への駆動制御を停止する点にある。

定着部紙詰まりが検出された後、第一用紙検出手段により紙詰まりを起こした用紙が検出されたときには、それ以上、前記搬送手段を逆方向に駆動制御する必要はない。上述の構成によれば、定着部を構成する部材に損傷を与える原因となる前記搬送手段の逆方向の駆動制御にかかる時間を短時間に抑えることができる。

以上説明した通り、本発明によれば、上述の問題に鑑み、定着部に紙詰まりが生じたときに、当該定着部を構成する部材に損傷を及ぼすことを極力排除しながらも、適切に紙詰まりを起こした用紙の除去確認を行い得る画像形成装置を提供することができるようになった。

以下に本発明を適用した画像形成装置としての電子写真方式のデジタル複写機における実施の形態について説明する。

本発明によるデジタル複写機１は、図２に示すように、カラー表示部やハードウェアキー等が配置された操作部１０と、原稿載置部１１にセットされた一連の原稿を順次読込んで電子データに変換し、所定の処理を施して出力画像データを生成する画像読取部１２と、前記画像読取部１２が生成した出力画像データに基づいて用紙上にトナー像を形成して出力する電子写真方式の画像出力部１３と、形成されたトナー像が転写される被記録材である用紙が収容された給紙カセット１４と、該デジタル複写機１を統括制御するシステム制御部１５を備えて構成される。

前記画像出力部１３は、図３に示すように、前記画像読取部１２で生成された前記出力画像データに基づいて感光体１３０ａにトナー像を形成し、前記トナー像を転写部１３０ｅで用紙に転写する画像形成部１３０と、前記給紙カセット１４から収容された用紙を搬送する搬送部１３１と、前記用紙上に転写されたトナー像を加熱溶融して定着させる定着部１３２などを備えて構成され、ＣＰＵや動作プログラムが記憶されたＲＯＭや作業領域となるＲＡＭ等から構成される画像出力制御部１３Ａにより制御される。また、前記画像出力部１３は、該デジタル複写機１の正面側に図示しない装置カバーを備え、オペレータは前記装置カバーを開いて内部のメンテナンスを行うことが可能であり、前記装置カバーの開閉は、図示しないセンサにより検出されて前記画像出力制御部１３Ａにより検出される。

前記画像出力制御部１３Ａは、図４に示すように、前記画像形成部１３０を制御する画像形成制御部１３０Ａと、前記搬送部１３１を制御する搬送制御部１３１Ａと、前記定着部１３２を制御する定着制御部１３２からなる機能ブロックを備える。

前記画像形成部１３０は、図３に示すように、感光体１３０ａと、前記感光体１３０ａの周囲に順に配置され、表面を均一にコロナ帯電する帯電チャージャー１３０ｂと、帯電された前記感光体１３０ａを露光して静電潜像を形成するプリントヘッド１３０ｃと、形成された静電潜像にトナーを静電付着させて顕像化する現像部１３０ｄと、顕像化されたトナー像を前記用紙に転写する転写部１３０ｅと、転写後に残存するトナーを除去するクリーニング部１３０ｆと、前記感光体１３０ａ表面の残留電位を落して均一にする除電ランプ１３０ｇとを備えて構成され、前記現像部１３０ｄには、カラー画像を生成可能にシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの４色の現像ブロックが配置されている。前記感光体１３０ａは、モータやクラッチ等からなる図示しない第一駆動手段と接続され、前記画像出力制御部１３０Ａにより前記第一駆動手段を介して駆動制御される。

前記搬送部１３１は、図３に示すように、夫々サイズの異なる用紙が収容された前記給紙カセット１４から前記用紙を１枚ずつ搬送する給紙搬送部１３１ａと、給紙された前記用紙を前記転写部１３０ｅに搬送し、トナー像が転写された前記用紙を定着部１３２に向けて搬送する転写搬送部１３１ｂと、前記定着部１３２を通過した前記用紙をフェイスダウン方式で排出する排紙部１３１ｃとを備えて構成してあり、各部には、モータやクラッチ等からなる図示しない第二駆動手段と接続された搬送用のローラが設けられ、前記搬送用のローラは、前記搬送制御部１３１Ａにより前記第二駆動手段を介して駆動制御される。

前記定着部１３２は、加圧ローラ１３２ａと、定着ローラ１３２ｂと、モータやクラッチ等からなる第三駆動手段１３２ｃと、前記第三駆動手段１３２ｃを制御する前記定着制御部１３２Ａとから構成され、前記定着ローラ１３２ｂの内部には当該定着ローラ１３２ｂを加熱するためのヒータが、また、前記定着ローラ１３２ｂの所定の表面部には当該定着ローラ１３２ｂの温度を検出するサーミスタや当該定着ローラ１３２ｂに巻きついた用紙を分離するための分離爪などが設置され、前記加圧ローラ１３２ａと前記定着ローラ１３２ｂとは、トナー像を加熱溶融して定着させるために前記用紙を挟み込んで圧接搬送する。つまり、前記加圧ローラ１３２ａと前記定着ローラ１３２ｂとは協働して、トナー像を加熱溶融して用紙に定着させる定着器として動作し、また、本発明における搬送手段として動作する。また、前記定着制御部１３２Ａは本発明における搬送制御手段である。

前記定着部１３２、具体的には、前記加圧ローラ１３２ａと前記定着ローラ１３２ｂの上流側と下流側には、図１に示すように、用紙の有無を検出する第一用紙検出手段１３３ａと第二用紙検出手段１３３ｂとが備えられ、前記第一用紙検出手段１３３ａと前記第二用紙検出手段１３３ｂからの検出信号は、前記定着制御部１３２Ａに出力される。ここで、本実施形態において、前記第一用紙検出手段１３３ａと前記第二用紙検出手段１３３ｂとは、反射型または透過型の光センサからなるものとするが、これに限定するものではなく、接触型のセンサ等、用紙の有無を検出することができるものであればよいことは言うまでもない。

前記前記定着制御部１３２Ａは、前記第一用紙検出手段１３３ａにより用紙が検出されてから第一所定時間内Ｔ１に前記第二用紙検出手段１３３ｂにより前記用紙が検出されないときに定着部紙詰まりと検出するように構成されている。つまり、前記定着制御部１３２Ａは本発明における紙詰まり検出手段である。前記第一用紙検出手段１３３ａと前記第二用紙検出手段１３３ｂとの離隔距離をＤ、用紙の搬送速度をＶとすると、前記第一所定時間Ｔ１は、数１の数式により求められる。尚、αは、定着部紙詰まりの検出に余裕を持たせ、誤検出を防止するために設定する所定の猶予時間である。

該デジタル複写機１において、定着制御部１３２Ａは、定着部紙詰まりを検出すると、定着ローラ１３２ｂのヒータによる加熱を停止すると共に、第三駆動手段１３２ｃを介して、用紙の搬送手段としての前記加圧ローラ１３２ａと前記定着ローラ１３２ｂとを駆動制御する。

前記定着制御手段１３２Ａによる前記加圧ローラ１３２ａと前記定着ローラ１３２ｂとの駆動制御を、定着部紙詰まりが検出された際における第一駆動制御、定着部紙詰まりが検出され、該デジタル複写機１がリセットされた際における第二駆動制御、前記第一駆動制御及び前記第二駆動制御中において、搬送方向が逆方向に駆動制御されたときの第三駆動制御とに区分し、夫々について以下に説明する。

第一駆動制御について、図５に示すフローチャートを用いて説明すると、定着制御部１３２Ａにより定着部紙詰まりが検出され（ＳＡ１）、且つ、第一検出手段１３３ａにより定着部紙詰まりを起こした用紙が検出されているときには（ＳＡ２）、前記定着制御部１３２Ａは前記用紙の搬送を停止する（ＳＡ３）。

第一検出手段１３３ａにより前記用紙が検出されないときには（ＳＡ２）、前記定着制御部１３２Ａは前記用紙の搬送方向が逆方向となるように前記加圧ローラ１３２ａと前記定着ローラ１３２ｂとを駆動制御する（ＳＡ４）。

第二駆動制御について、図６に示すフローチャートを用いて説明すると、定着制御部１３２Ａにより定着部紙詰まりが検出されると（ＳＢ１）、前記第一駆動制御が行われ（ＳＢ２）、オペレータにより該デジタル複写機１のリセット作業が開始、つまり定着部紙詰まりを起こした用紙の取り除くため、該デジタル複写機１の電源が落されまたは装置カバーが開かれると（ＳＢ３）、用紙の搬送中においては（ＳＢ４）、定着制御部１３２Ａはこれを停止する（ＳＢ５）。

該デジタル複写機１のリセット完了時点、つまり電源が再投入されまたは装置カバーが開閉された時点で（ＳＢ６）、前記用紙の搬送方向が逆方向となるように前記加圧ローラ１３２ａと前記定着ローラ１３２ｂとを駆動制御する（ＳＢ７）。

第三駆動制御について、図７に示すフローチャートを用いて説明すると、定着制御手段１３２Ａは、第一駆動制御または第二駆動制御が行われ（ＳＣ１）、用紙の搬送方向が逆方向に制御されているとき（ＳＣ２）、少なくとも前記第一用紙検出手段１３３ａにより定着部紙詰まりを起こした用紙が検出されると想定される第二所定時間Ｔ２だけ前記加圧ローラ１３２ａと前記定着ローラ１３２ｂとを駆動制御し、前記第二所定時間Ｔ２が経過すると（ＳＣ３）、前記加圧ローラ１３２ａと前記定着ローラ１３２ｂとによる前記用紙の搬送を停止する（ＳＣ５）。

前記第二所定時間Ｔ２の経過前であっても（ＳＣ３）、前記第一用紙検出手段１３３ａにより前記用紙が検出されると（ＳＣ４）、逆方向への駆動制御を停止する（ＳＣ５）。

ここで、前記第二所定時間Ｔ２は、前記第一用紙検出手段１３３ａと前記第二用紙検出手段１３３ｂとの離隔距離をＤ、用紙の搬送方向における用紙長をＬ、用紙の搬送速度をＶ、とすると、数２の数式により求められる。

ところで、前記定着制御部１３２Ａによる前記加圧ローラ１３２ａと前記定着ローラ１３２ｂとの駆動制御は、前記第一駆動制御と、前記第二駆動制御と、前記第三駆動制御との全てを実行する必要はなく、例えば、前記第一駆動制御と前記第三駆動制御とを実行し、前記第二駆動制御は実行しないように構成するものであってもよく、前記第二駆動制御と前記第三駆動制御とを実行し、前記第一駆動制御は実行しないように構成するものであってもよく、前記第一駆動制御と前記第二駆動制御とを実行し、前記第三駆動制御は実行しないように構成するものであってもよい。但し、前記第三駆動制御を実行しないときには、少なくとも、定着部紙詰まりを起こした用紙をオペレータが目視できるまでの時間は、定着制御部１３２Ａにより前記加圧ローラ１３２ａと前記定着ローラ１３２ｂとが逆方向に駆動制御されるように構成すべきである。

以下、別実施形態を説明する。

上述の実施形態では、本発明を適用した画像形成装置として、デジタル複写機１を用いて説明したが、本発明は、デジタル複写機だけでなく、定着部に定着器であり搬送手段である、加圧ローラと定着ローラ等を備えた、プリンタやＦＡＸ、複合機などに対しても適用可能である。

上述の実施形態では、第一駆動制御において、定着制御部１３２Ａにより定着部紙詰まりが検出され、且つ、第一検出手段１３３ａにより前記用紙が検出されないときに、前記定着制御部１３２Ａが前記用紙の搬送方向が逆方向となるように前記加圧ローラ１３２ａと前記定着ローラ１３２ｂとを駆動制御する構成としたが、定着制御部１３２Ａは、定着部紙詰まりを検出した時点で、前記用紙の搬送方向が逆方向となるように前記加圧ローラ１３２ａと前記定着ローラ１３２ｂとを駆動制御する構成であってもよい。

上述した複数の実施形態は共に単独で構成されるものばかりではなく、本発明による作用効果を奏する範囲において適宜組み合わせるも可能である。

上述の実施形態は何れも本発明の一実施形態に過ぎず、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更することができることは言うまでもない。

定着部の説明図 デジタル複写機の外観図 画像出力部の説明図 画像出力制御部の機能ブロック図 定着制御部による定着部の駆動制御の説明に用いるフローチャート 定着制御部による定着部の駆動制御の説明に用いるフローチャート 定着制御部による定着部の駆動制御の説明に用いるフローチャート

１３２ａ：加圧ローラ（搬送手段）
１３２ｂ：定着ローラ（搬送手段）
１３２ｃ：第三駆動手段
１３２Ａ：搬送制御手段、紙詰まり検出手段（定着制御部）
１３３ａ：第一用紙検出手段
１３３ｂ：第二用紙検出手段

Claims (5)

1. トナー像が形成された用紙を加熱定着しながら下流側に搬送する搬送手段と前記搬送手段を駆動制御する搬送制御手段を備えた定着部と、前記定着部の上流側に配置された第一用紙検出手段と、下流側に配置された第二用紙検出手段と、前記第一用紙検出手段により用紙が検出されてから第一所定時間内に前記第二用紙検出手段により前記用紙が検出されないときに定着部紙詰まりと検出する紙詰まり検出手段を備えた画像形成装置であって、
   前記搬送制御手段は、前記紙詰まり検出手段により定着部紙詰まりが検出され、前記第一用紙検出手段により前記用紙が検出されていると前記用紙の搬送を停止するように前記搬送手段を駆動制御し、前記用紙の後端が前記第一用紙検出手段を通過して、前記第一用紙検出手段により前記用紙が検出されていないと前記用紙の搬送方向が逆方向となるように前記搬送手段を駆動制御する画像形成装置。
2. 前記搬送制御手段は、前記紙詰まり検出手段により定着部紙詰まりが検出された時点で、前記用紙の搬送方向が逆方向となるように前記搬送手段を駆動制御する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記搬送制御手段は、前記紙詰まり検出手段により定着部紙詰まりが検出された後であって、電源が再投入されまたは装置カバーが開閉された時点で、前記用紙の搬送方向が逆方向となるように前記搬送手段を駆動制御する請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記搬送制御手段は、少なくとも前記第一用紙検出手段により前記用紙が検出されると想定される第二所定時間だけ、前記用紙の搬送方向が逆方向となるように前記搬送手段を駆動制御する請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。
5. 前記搬送制御手段は、前記用紙の搬送方向が逆方向となるように前記搬送手段を駆動制御するときに、前記第一用紙検出手段により前記用紙が検出されると、逆方向への駆動制御を停止する請求項１から４の何れかに記載の画像形成装置。
   

Images