JP4873926B2

JP4873926B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4873926B2
Application number: JP2005316995A
Authority: JP
Inventors: 一平藤本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2025-10-31
Also published as: JP2007121904A

Description

本発明は、トナーを熱と圧力とで転写紙上に定着する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

従来、コピー機では通常、ジャム検知センサを複数個有し、コピー中に定着ユニット内で紙詰まりが発生すると、その下流にあるジャム検知センサに紙が到達しないため、用紙不達ジャムとなって、機械は停止し、温度制御が停止される。その後、使用者が機械のドアを開け、機内に残っている用紙を取り除いてドアを閉めると、用紙搬送路中に配置されたジャム検知センサが機内の残紙をチェックし、残紙が無いことが検知されると、コピー可能状態へ復帰するように動作する。しかしながら、ジャム紙を取り除く際、用紙が高温の定着用部材（定着ローラなど）にくわえられているため、取り扱いが面倒である。また、用紙を定着装置より下流側へ排出する方向に引き抜くと、未定着のトナーで定着用部材の表面が汚れて次の印刷の際に異常画像を発生させる可能性もある。特に小さなサイズの用紙では、高温の定着装置から外にでている部分が少ないため、用紙除去が危険、かつ、困難となる。また、用紙搬送路中に配置されたジャム検知センサで機内の残紙をチェックする際、小さなサイズの用紙ではセンサで検知できない場合が発生する。この場合、コピー可能状態へ復帰する動作中に定着用部材が駆動されて定着装置内の通常は紙が進入しない箇所にジャム紙が侵入し、定着装置の機能を損なう可能性がある。例えば、定着用部材から紙を分離する分離部材でジャムしている紙が復帰動作中に分離部材の対向箇所を通過して温度センサとの対向部まで進入し、温度センサと定着部材表面との距離が離間するように温度センサを移動させてしまう。これでは正確な温度検出ができなくなる。

特許文献１には、定着用ローラより下流側に用紙詰まり検知手段を有し、用紙詰まりを検知した場合、定着用ローラを逆回転することにより、ジャム紙を上流側に戻し除去性を向上させる発明が開示されている。

特開２００２−１８９３９８号公報

しかしながら、画像形成装置の小型化に伴い、定着装置とその他上流ユニットの間の搬送距離は短くなっており、上記用紙詰まりを検出した際、サイズの大きな紙では、まだ上流ユニットに噛んだ状態である。そのため、定着用ローラを逆回転させることで、定着される前の未定着トナーが上流ユニット、もしくは搬送経路に接触し装置内を汚す可能性がある。
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ジャム紙上の未定着トナーで装置内を汚すことをできるだけ避けることができるとともに、小さなサイズの用紙におけるジャム除去性（簡便さ、安全性）を向上させることができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、帯電、露光、現像、転写の電子写真プロセスの過程を経て画像を形成する画像形成装置において、用紙上に転写されたトナー像を用紙に定着させる定着用部材と、前記定着用部材を駆動させる駆動手段と、用紙上にトナー像を転写する転写部よりも下流側の用紙搬送路中における前記定着用部材による定着部を含む所定エリア内での用紙詰りを検知するため前記所定エリアの上流端と下流端とにそれぞれ用紙検知センサを備えた用紙詰まり検知手段とを有し、前記上流端のセンサで用紙を検知したにもかかわらず、前記下流端のセンサで用紙を検知しないことにより前記所定エリア内での用紙詰まりが検知されたとき、一旦定着部材の駆動を停止し、その時点で、前記上流端のセンサが用紙を検知している場合は前記定着用部材を駆動せず、前記上流端のセンサが用紙を検知していない場合は前記定着用部材を上流側に用紙を送る方向に駆動し、前記上流端のセンサが用紙を検知した情報に基づいて前記上流側に用紙を送る方向への駆動を停止することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記上流側に用紙を送る方向への駆動を停止した後、操作パネルにジャムが発生したことを示す表示を行うことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、前記定着用部材と同一の駆動源により回転し、かつ、前記定着用部材より下流側にある搬送ローラに、前記搬送ローラをある一方向にのみ回転させ、逆回転しないようにする機構を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか一の画像形成装置において、前記定着用部材として、用紙を搬送するための無端の定着ベルトと、前記定着ベルトを巻きかけられた加熱ローラ及び定着ローラと、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに対向して配置される加圧ローラとを具備し、前記定着ベルトと前記加圧ローラとの対向部に用紙を通して定着するものであることを特徴とするものである。

請求項１乃至４の発明によれば、ジャム除去性の悪い、サイズの小さなもののみ定着用部材を駆動してするので、装置内を汚すことなく、サイズの小さな紙のジャム除去性を向上させることができる。

以下、図示実施例により、本発明の実施形態を説明する。図１は画像形成装置の全体図と転写紙の搬送経路を示す。転写紙１４は給紙トレー３８から給紙ローラ３６により搬送され、つづいて、レジストローラ３５、二次転写ローラ３３によりそれぞれ搬送されて、定着装置１に導かれる。定着装置１内で未定着トナー像を加熱、加圧しながら定着し、かつ搬送され、排紙ローラ１７で搬送されて排紙トレー３７に排紙される。図１のように転写紙を略鉛直上向きに搬送する方式では、転写紙が給紙トレー３８から排紙トレー３７に到達するまでの距離を短くできるため、印刷１枚目が排紙トレーに出るまでの時間を短くできるメリットがある。本実施例の画像形成装置は定着装置１の前後にそれぞれ、定着入口センサ４１と定着出口センサ４０を備えている。これらセンサ４１、４０で両センサ間のエリアにおける用紙詰まりの検知手段を構成している。具体的には、定着入口センサ４１で用紙先端を検知した時点から定着出口センサ４０で用紙先端を検知する時点までの所用時間を予め求めておく。そして、定着入口センサ４１で用紙先端を検知した時点から、この所用時間（必要に応じてばらつきを考慮しプラスアルファの時間）が経過するまでに定着出口センサ４１が用紙先端を検知するか否かで上記エリアで用紙詰まりの発生の有無を検知する。

図２に定着装置１の詳細図を示す。定着装置１はトナーを定着されるシート状媒体を搬送するための無端状の定着ベルト４と、定着ベルト４を張架され定着ベルト４を駆動する加熱ローラ３及び定着ローラ２と、定着ベルト４を介して定着ローラ２に対向して配置される加圧ローラ５と、加熱ローラ３、加圧ローラ５の内部にそれぞれ備えられたヒータ６、７と、定着ベルト４を介して加熱ローラ３に対向して配置され定着ベルト４の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ１０とを有している。定着ベルト４はベルト張架部材８と付勢部材９により外側に押し付けられ所定の張力をもつようになっている。トナーは粘弾性を有する樹脂であるため、定着ニップで溶融して排出される際に定着ベルト４に巻きついて排出されジャムとなる危険性があるため、分離部材１２を設ける必要がある。分離部材１２としては定着ベルト４と接触して機能する分離爪の他に、定着ベルト４と０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の微小のギャップを持って保持される分離板を使用することができる。

図３に定着装置１と排紙ローラ１７の駆動の概略図を示す。図３のように、加圧ローラ５と排紙ローラ１７は同一の定着駆動モータ４３により駆動され、別々に駆動源を持つ場合に比べてコストを抑えることができる。定着駆動モータ４３は正方向（用紙を下流に搬送する方向）と逆方向（用紙を上流に搬送する方向）にそれぞれ回転することが可能である。

図３に示すように、排紙ローラ１７が付いた軸を回転させる排紙駆動ギア４４にはワンウェイギアを用い、排紙ローラ１７が正方向に回転する方向には動力を伝え、排紙ローラ１７が逆方向に回転する方向には動力を伝えず空回りする構成になっている。

以下、定着装置１内、もしくは定着装置１付近（定着入口センサ４１と定着出口センサ４０との間のエリア）で用紙ジャムが発生した際の処理について、図４の電装部のブロック図と図５のフローチャートを用いて説明する。図４に示すように、操作パネル、プリンタ部、定着入口センサ、定着出口センサなどが制御部に接続され、また、加圧ローラ、排紙ローラなどの駆動部やヒータ駆動回路なども制御部に接続されている。この制御部にＣＰＵや記憶部が備えられ、記憶部に記憶されている制御プログラムに従って画像形成装置の動作が制御される。

図５において、待機状態から印刷要求が制御部に入ると、まずその印刷要求の用紙サイズを検知し通紙を開始する（ステップ１〜３）。ジャムの発生有無を機械内各場所に備えた用紙検知センサにより判断し（ステップ４）、ジャムが発生していることを検知したら、即、機械動作停止、加熱用ヒータ６、７をＯＦＦにする（ステップ６〜７）。つづいて、ジャムの原因が定着出口センサ４０に用紙不達（定着入口センサ４１と定着出口センサ４０との間のエリアでの用紙詰まり）のためであり、かつ、用紙サイズが任意に決定することができる所定値以下である場合（ステップ８及び９でＹｅｓ）には、定着駆動モータ４３を一定時間逆回転させる（ステップ１０〜１１）。一定時間経過後はモータを停止し、機械操作パネルにジャムが発生した旨の情報を表示する（ステップ１２）。

上記任意に設定できる用紙サイズは、例えばＡ５サイズ以下とする。これは定着装置１の定着ローラ２・加圧ローラ５対に用紙が噛んだ状態でジャムが発生した場合に、二次転写ローラ３３を用紙が通過しているサイズを指す。大きなサイズ（例えばＡ３紙など）の用紙では定着装置１のローラ対で用紙を噛んだ状態で、かつ、２次転写ローラ３３、レジストローラ３５でも用紙を噛んでいる状態が発生しうる。その場合に、上記のように、定着駆動モータ４３を逆回転させると、用紙がたわみ、搬送経路に接触、機械内の部品を汚す可能性がある。また、２次転写ローラ３３、レジストローラ３５も同様に逆回転させた場合においても、機械内の部品を破損、または、汚す可能性がある。

図１のように転写紙を略鉛直上向きに搬送する方式では、Ａ５以下などの小サイズ紙において、定着装置１の入口付近で視認性が悪くなり、ジャムが発生した場合も発見・除去しにくい。よって、小サイズ紙のジャムの場合に、定着駆動モータ４３を逆回転させ、視認性のよい位置まで戻す制御は有効である。

図６のフローチャートにて、用紙サイズではなく、用紙検出センサのＯＮ，ＯＦＦにより、定着駆動モータ４３を逆回転させる制御について説明する。
待機状態から印刷要求が制御部に入り通紙を開始する（ステップ１〜３Ａ）。ジャムの発生有無を機械内各場所に備えた用紙検知センサにより判断し（ステップ４）、ジャムが発生していることを検知したら、即、機械動作停止、加熱用ヒータ６、７をＯＦＦにする（ステップ６〜７）。つづいて、ジャムの原因が定着出口センサ４０に用紙不達のためであり、かつ、定着入口センサ４１に用紙がない場合（ステップ８及び９でＹｅｓ）には、定着駆動モータ４３を逆回転させ（ステップ１０）、定着入口センサ４１により用紙を検知した時点で定着駆動モータ４３を停止し（ステップ１１ＡでＹｅｓでステップ１２に進む）、機械操作パネルにジャムが発生した旨の情報を表示する（ステップ１２）。

この場合、用紙サイズによらず、定着装置１近傍のセンサ情報をもとに逆回転を行うかどうかを決める。定着装置１近傍で発生した用紙詰まりで、定着入口センサ４１の位置に用紙がないという状況では、用紙の視認性が悪く、ジャム紙の除去が困難である。また、定着装置１は高温になっているため、ジャム除去に危険を伴う。そこで、定着入口センサ４１の位置まで上流に用紙を戻す制御は有効である。

連続通紙の途中でジャムが発生した場合には、機械内に複数枚の残紙が存在する。特に定着装置１より下流にあり、排紙ローラ１７に噛んだ位置で止まっている用紙を、逆回転で上流に搬送した場合には、高温の定着装置内に逆流し危険である。また、その用紙を除去する際にも高温であるため危険を伴う。そこで、定着駆動モータ４３が逆回転した際にも、排紙ローラ１７は回転しないような機構は有効である。これは例えば、排紙駆動ギア４４にワンウェイギアを用いることで可能である。

（１）以上、本実施の画像形成装置によれば、定着ユニット内でジャムが発生した際に、用紙サイズが所定値以下である場合に定着用ローラを回転駆動させることで、小さいサイズの用紙を視認性のよい、ジャム除去が行いやすい、安全な場所まで移動させることを可能にし、ジャム除去性を向上させる。また、大きなサイズの用紙では定着用ローラを回転駆動させず、用紙のたわみ等による機械内汚染を防ぐことを可能にする。
（２）また、用紙サイズが所定値以下である場合に定着用ローラを逆回転（用紙を上流側に送る方向）駆動させることで、未定着画像で定着装置内を汚染することなく、小さいサイズの用紙を視認性のよい、安全な場所まで移動させることを可能にし、ジャム除去性を向上させる。また、大きなサイズの用紙では定着用ローラを回転駆動させず、用紙のたわみ等による機械内汚染を防ぐことを可能にする。
（３）また、用紙サイズ検知手段として、ユーザの入力した印刷ジョブのサイズ情報を処理する機構を有することで、機械的な仕掛けなしに、確実に用紙サイズを検知することが可能となる。
（４〜５）通常複数個備えている用紙検知センサのＯＮ，ＯＦＦにより定着用ローラを回転させ、ジャム除去が行いやすい位置まで移動させる機構を有することで、通常高温になっている定着装置近傍にあるジャム紙を上流側に移動させ、視認性・安全性・簡便性を向上させることができる。
（６）また、連続通紙時の途中でジャムが発生した場合に、定着装置を通過し、定着装置より下流の搬送ローラに噛んでいる用紙を上流に戻すことを防ぐことができ、定着装置への用紙の逆流を防ぐことができる。
（７）また、低熱容量のベルトによる定着を組み合わせることにより、省エネルギー化と安定した定着を実現するものである。

なお、以上の実施形態では、加熱を用いた定着装置を備えた画像形成装置について説明したが、本発明は熱を用いてない定着装置を備えた画像形成装置にも適用できる。この場合にも、ジャム紙上の未定着トナーで装置内を汚すことをできるだけ避けることができるとともに、定着用部材近傍でジャムした小さなサイズの用紙におけるジャム除去性（簡便さ、安全性）を向上させることができる。

実施形態に係る画像形成装置の全体の概略構成図。同画像形成装置の定着装置の拡大図。同画像形成装置の定着装置と排紙ローラの駆動系の概略図。同画像形成装置の電装部のブロック図。同画像形成装置の制御のフローチャート。同画像形成装置の変形例に係る制御のフローチャート。

符号の説明

１定着装置
２定着ローラ
３加熱ローラ
４定着ベルト
５加圧ローラ
４０定着出口センサ
４１定着入口センサ

Claims

帯電、露光、現像、転写の電子写真プロセスの過程を経て画像を形成する画像形成装置において、
用紙上に転写されたトナー像を用紙に定着させる定着用部材と、前記定着用部材を駆動させる駆動手段と、用紙上にトナー像を転写する転写部よりも下流側の用紙搬送路中における前記定着用部材による定着部を含む所定エリア内での用紙詰りを検知するため前記所定エリアの上流端と下流端とにそれぞれ用紙検知センサを備えた用紙詰まり検知手段とを有し、前記上流端のセンサで用紙を検知したにもかかわらず、前記下流端のセンサで用紙を検知しないことにより前記所定エリア内での用紙詰まりが検知されたとき、一旦定着部材の駆動を停止し、その時点で、前記上流端のセンサが用紙を検知している場合は前記定着用部材を駆動せず、前記上流端のセンサが用紙を検知していない場合は前記定着用部材を上流側に用紙を送る方向に駆動し、前記上流端のセンサが用紙を検知した情報に基づいて前記上流側に用紙を送る方向への駆動を停止することを特徴とする画像形成装置。
請求項１の画像形成装置において、
前記上流側に用紙を送る方向への駆動を停止した後、操作パネルにジャムが発生したことを示す表示を行うことを特徴とする画像形成装置。
請求項１又は２の画像形成装置において、
前記定着用部材と同一の駆動源により回転し、かつ、前記定着用部材より下流側にある搬送ローラに、前記搬送ローラをある一方向にのみ回転させ、逆回転しないようにする機構を設けたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１〜３の何れか一の画像形成装置において、
前記定着用部材として、用紙を搬送するための無端の定着ベルトと、前記定着ベルトを巻きかけられた加熱ローラ及び定着ローラと、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに対向して配置される加圧ローラとを具備し、前記定着ベルトと前記加圧ローラとの対向部に用紙を通して定着するものであることを特徴とする画像形成装置。