JP6602029B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
(2)像担持体に形成された画像を記録材に転写する転写手段と、記録材を挟持し、記録材に転写された画像を前記記録材に定着させる定着手段と、前記定着手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、前記定着手段は、回転部材と、前記回転部材と第一のニップ部を形成し前記回転部材を押圧する加圧部材と、前記回転部材と第二のニップ部を形成し前記回転部材を加熱する加熱部材と、を有し、前記第一のニップ部で記録材を挟持し、前記画像を前記記録材に定着させ、前記制御手段は、前記記録材が前記第一のニップ部と前記第二のニップ部で挟持されている場合に、前記第一のニップ部から前記転写手段の方向に露出している記録材の長さが、前記第二のニップ部から前記転写手段の方向に露出している記録材の長さよりも短くなるまで前記駆動手段の駆動を継続させることを特徴とする画像形成装置。
実施例1で用いる画像形成装置として、複数の色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーレーザプリンタについて、説明する。図1は、本実施例で用いる画像形成装置であるカラーレーザプリンタ100(以下、プリンタ100という)の概略断面図である。図1において、プリンタ100は、ドラム状の感光体である感光ドラム1a、1b、1c、1dを備える。ここで符号の添え字a、b、c、dは、トナーの色であるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)を表している。以下、特定の色の部材を説明する場合を除き、添え字a〜dを省略する。感光ドラム1は、所定の周速度(プロセススピード)で反時計回り方向に回転駆動される。感光ドラム1は、回転過程で、帯電ローラ2により所定の極性・電位に帯電される。続いて、感光ドラム1はレーザスキャナ3により走査され、各々の感光ドラム1上には、各トナーの色成分に対応した静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像器4により現像され、トナー像として可視化される。
次に、定着装置(定着部)30の構成について、図2(a)を用いて説明する。図2(a)は、図1に示した本実施例のプリンタ100の定着装置30近傍の概略断面図である。本実施例の定着装置30は、前述した外部加熱方式の定着装置である。定着装置30は、定着ローラ31と、加圧部材である加圧ユニット33Uと、加熱部材である加熱ユニット32Uから構成されている。定着ローラ31は、軸部31aを定着モータ23により駆動されることにより、図中矢印方向(時計回り方向)に回転する。また、定着ローラ31は、断熱性が高いスポンジ状の第1のシリコーンゴム層と、その周りに設けた蓄熱性が高い第2のシリコーンゴム層と、フッ素樹脂の表面層から構成されたローラである。
次に、本実施例の画像形成装置であるプリンタ100のシステム構成について説明する。図3(a)は、図1に示すプリンタ100を制御する制御系の構成を示す制御ブロック図である。図3(a)において、プリンタコントローラ200は、ホストコンピュータ等の外部装置からの画像コードを、印刷に必要なビットデータに展開する。また、プリンタコントローラ200は、エンジン制御部201とのシリアル通信によって、エンジン制御部201の内部情報(例えば、ジャム発生情報)を読み取り、不図示の表示部に表示する。制御手段であるエンジン制御部201は、プリンタコントローラ200とのシリアル通信によって、プリンタコントローラ200から受信した指示情報に基づいて、以下の各制御部の制御を行う。また、エンジン制御部201は、後述するシステムタイマ(図3(b)参照)や、時間を測定するためのタイマを備えている。なお、エンジン制御部201は、記憶部であるROMとRAMを内蔵し、ROM601に記憶された各種制御プログラムに従って、RAMを作業領域として使用しながら、画像形成制御を実行する。エンジン制御部201は、プリンタコントローラ200から受信した指示情報に設定された記録材のサイズ情報をRAMに記憶する。
図3(b)は、図3(a)の制御ブロック図に示す各制御部のうち、定着装置30の制御に関する制御部の制御対象を示す制御ブロック図である。図3(b)において、センサ検知部205は、レジセンサ検知部304と、排紙センサ検知部305を有する。レジセンサ検知部304は、レジストセンサ21が検知した検知情報をエンジン制御部201に通知し、排紙センサ検知部305は、排紙センサ22が検知した検知情報をエンジン制御部201に通知する。定着制御部206は、定着搬送制御部302と、温度調整制御部303を有する。定着搬送制御部302は、エンジン制御部201や搬送制御部300から指示された定着ローラ31の回転及び停止指示に基づいて、定着モータ23の回転及び停止を行う。温度調整制御部303は、エンジン制御部201から指示された定着ローラ31の温度制御を行うため、ヒータ32hへの電力供給及び停止を行う。
次に、本実施例の画像形成装置において、印刷動作中に記録材Sが定着装置30の定着ローラ31に途中から巻き付いた巻き付きジャムについて説明する。図2(b)は、排紙ローラ34から排出しようとしている記録材Sが何らかの原因でジャムを起こし、記録材Sが定着装置30と排紙センサ22との間の搬送路上で、アコーディオン状態になった状態を示している。図2(b)では、ジャムを起こした記録材SをS’と表示し、破線で示す。定着装置30を通過した記録材Sが正常に搬送されている場合には、記録材Sの先端が排紙センサ22のフラグFを押し倒し、その後、記録材Sの後端が排紙センサ22を通過するとフラグFは元の状態(搬送される記録材Sをせき止める状態)に戻る。フラグFの状態に基づいて、排紙センサ22は記録材Sの後端の通過を検知し、その結果、定着ローラ31の回転が停止される。
次に、巻き付きジャムを起こした記録材S’を除去するジャム処理について説明する。図4(a)は、従来の巻き付きジャムを検知した直後の記録材の状態を示す模式図である。従来、定着ローラ31に記録材が巻き付いてしまうと、巻き付いた記録材を取り除くジャム処理作業が困難になってしまうため、画像形成装置では、ジャムを検知した場合には、できる限り迅速に記録材の搬送を停止する制御が行われている。
図5は、記録材Sが排紙センサ22を通過したタイミングに基づいて巻き付きジャムを検知し、記録材Sの端部Aを位置Cまで搬送する様子を示すタイミングチャートである。図5の横軸は時間であり、T1001〜T1006は、タイミング(時刻)を示す。図5において、縦軸は、上から順に、レジストセンサ21、排紙センサ記録材後端検知ウィンドウ(以下、検知ウィンドウともいう)、排紙センサ22、定着モータ23の状態を示している。レジストセンサ21のハイレベル(図中HIと表示)は、レジストセンサ21が記録材Sを検知している状態を示し、ローレベル(図中LOと表示)は、レジストセンサ21が記録材Sを検知していない状態を示す。排紙センサ22のハイレベル(図中HIと表示)は、排紙センサ22が記録材Sを検知している状態を示し、ローレベル(図中LOと表示)は、排紙センサ22が記録材Sを検知していない状態を示す。定着モータ23の「回転」は、定着モータ23が駆動され、定着ローラ31が回転している状態を示し、「停止」は、定着モータ23の駆動が停止され、定着ローラ31の回転が停止している状態を示す。
図6は、エンジン制御部201より巻き付きジャム発生の通知を受けた搬送制御部300が実行する制御シーケンスを示すフローチャートである。ステップ(以下、Sとする)1001では、搬送制御部300は、システムタイマ301から現在時刻を取得する(図中、システムタイマ読出)。S1002では、搬送制御部300は、記録材Sの後端が位置Cに到達したかどうかを判断する。即ち、搬送制御部300は、S1001で取得した現在時刻と、記録材Sの後端がレジストセンサ21を通過したときの時刻(T1002)に基づき、記録材Sがレジストセンサ21から位置Cまで搬送されるのに要する所定の時間が経過したか否か判断する。搬送制御部300は、所定の時間が経過したと判断した場合にはS1003の処理に進み、所定の時間が経過していないと判断した場合にはS1002の処理を繰り返す。S1003では、搬送制御部300は、記録材Sの搬送を停止するため、定着制御部206の定着搬送制御部302に定着モータ23の停止を指示し、処理を終了する。定着搬送制御部302は、搬送制御部300からの指示に応じて、定着モータ23の駆動を停止し、その結果、定着ローラ31の回転が停止し、記録材Sの搬送が停止される。
本実施例の定着装置(定着部)30の構成について、図7(a)を用いて説明する。図7(a)は、図1に示した本実施例のプリンタ100の定着装置30近傍の概略断面図である。本実施例の定着装置30も、実施例1と同様に外部加熱方式の定着装置である。図7(a)において、ヒータ32h及びパッド33Pには、ヒータ32h及びパッド33Pをそれぞれ定着ローラ31に押し付けるためのバネ38、39が設けられている。バネ38、39は、定着モータ23の回転方向に応じて、それぞれヒータ32h、パッド33Pを定着ローラ31に当接、離間させる。例えば、図7(a)に示すように、定着モータ23を逆回転させることにより、バネ38、39によるヒータ32h及びパッド33Pの定着ローラ31へ押圧する圧力が低減(減圧)される。その結果、ヒータ32h及びパッド33Pは、それぞれ、図中白抜き矢印の方向に移動し(定着ローラ31から離間し)、ニップ部N2、N1が形成されなくなる。本実施例でのプリンタ100の構成や、定着装置30のその他の構成は、実施例1で説明したものと同様であり、実施例1と同じ符号を使用することにより、ここでの説明を省略する。
図8(a)は、実施例2の定着装置30の制御に関する制御部の制御対象を示す制御ブロック図である。図8(a)において、実施例1の図3(b)と異なるのは、定着制御部206の定着搬送制御部402である。また、定着装置30は、バネ38、39の圧力を調整する圧力調整機構40を有している。その他の制御部や検知部については、実施例1の図3(b)で説明したものと同様であり、実施例1と同じ符号を使用することにより、ここでの説明を省略する。
本実施例では、巻き付きジャムが検知された場合には、図7(b)に示すように、ジャムを生じた記録材Sの後端である端部Aを、リアカバー101を開けた際に、ユーザから視認が困難な位置Dまで搬送する。ここで、位置Dとは、ガイド37の搬送路上流側の端部よりもニップ部N1に近い位置であり、リアカバー101を開けた際に、ジャムを起こした記録材S’の後端Aをユーザが視認することが困難な位置である。ジャムを起こした記録材S’は、ニップ部N1、N2が形成される箇所に滞留しているが、上述した減圧処理により、定着ローラ31からヒータ32h、パッド33Pは離間した状態にある。そのため、ユーザは、リアカバー101を開けた際に視認できる、ジャムを起こした記録材S’の端部BをB’’方向に引っ張ることにより、ジャム紙の除去を行うことができる。
図8(b)は、記録材Sが排紙センサ22を通過したタイミングに基づいて巻き付きジャムを検知し、記録材Sの端部Aを位置Dまで搬送する様子を示すタイミングチャートである。図8(b)の横軸は時間であり、T2001〜T2008は、タイミング(時刻)を示す。なお、タイミングT2001、T2002、T2003、T2005、T2008は、それぞれ実施例1の図5のタイミングT1001、T1002、T1003、T1005、T1006に対応するタイミングである。図8(b)の縦軸方向に示すレジストセンサ、排紙センサ記録材後端検知ウィンドウ、排紙センサ、定着モータのタイミングチャートは、実施例1で説明した図5と同様の構成であり、タイミングチャートの見方についての説明は省略する。なお、上述したように、本実施例の定着モータ23は正回転の他に、逆回転も可能である。また、レジストセンサ21から位置Dまでの搬送路上の距離は、レジストセンサ21から位置Cまでの搬送路上の距離よりも短いので、時間(レジストセンサ〜位置D)までの時間は、実施例1の図5における時間(レジストセンサ〜位置C)よりも短い。
図9は、エンジン制御部201より巻き付きジャム発生の通知を受けた搬送制御部300が実行する制御シーケンスを示すフローチャートである。S2001では、搬送制御部300は、システムタイマ301から現在時刻を取得する(図中、システムタイマ読出)。S2002では、搬送制御部300は、記録材Sの後端が位置Dに到達したかどうかを判断する。即ち、搬送制御部300は、S2001で取得した現在時刻と、レジストセンサ21が記録材Sの後端が通過したときの時刻(T2002)に基き、記録材Sがレジストセンサ21から位置Dまで搬送されるのに要する所定の時間が経過したか否かを判断する。搬送制御部300は、所定の時間が経過したと判断した場合にはS2003の処理に進み、所定の時間が経過していないと判断した場合にはS2002の処理を繰り返す。S2003では、搬送制御部300は、記録材Sの搬送を停止するため、定着制御部206の定着搬送制御部402に定着モータ23の停止を指示する。定着搬送制御部402は、搬送制御部300からの指示に応じて、定着モータ23の駆動を停止し、その結果、定着ローラ31の回転が停止し、記録材Sの搬送が停止される。
23 定着モータ
30 定着装置
201 エンジン制御部
Claims (15)
- 記録材に画像を定着する定着手段と、
前記定着手段を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段と、
記録材を検知する検知手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記定着手段は、回転部材と、前記回転部材と第一のニップ部を形成し前記回転部材を押圧する加圧部材と、前記回転部材と第二のニップ部を形成し前記回転部材を加熱する加熱部材と、を有し、前記第一のニップ部で記録材を挟持し、前記画像を前記記録材に定着させ、
前記検知手段は、記録材を前記定着手段へ導入する搬送路に設けられた第一の検知手段と、前記定着手段から排出された記録材の搬送路に設けられた第二の検知手段と、を有し、
前記第一のニップ部から前記第二の検知手段までの前記搬送路の長さは、記録材の長さよりも短く、
前記制御手段は、
前記第一の検知手段が記録材を検知している状態から記録材を検知していない状態に変化してから、前記第二の検知手段が記録材を検知している状態から記録材を検知していない状態に変化するまでの時間が、所定の時間よりも短い場合には、
前記記録材が前記定着手段に巻き付いて前記第一のニップ部と前記第二のニップ部に挟持され、前記記録材において前記第二のニップ部に挟持された箇所よりも先端側は前記回転部材により引き戻された状態であると判断し、前記駆動手段の駆動を継続させることを特徴とする画像形成装置。 - 前記所定の時間は、前記第一の検知手段と前記第二の検知手段との間の搬送路の長さと、記録材の搬送速度と、に基づいて決定されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 像担持体に形成された画像を記録材に転写する転写手段を有し、
前記制御手段は、前記第一のニップ部から前記転写手段の方向に露出している記録材の長さが、前記第二のニップ部から前記転写手段の方向に露出している記録材の長さよりも短くなるまで、前記駆動手段の駆動を継続させることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記記録材の後端が前記第一のニップ部を通過するまで、前記駆動手段の駆動を継続させることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段が、前記駆動手段を停止させた時、前記記録材は、前記第一のニップ部では挟持されておらず、前記第二のニップ部で挟持されていることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記定着手段は、前記加圧部材が前記回転部材を押圧する力、及び前記加熱部材が前記回転部材を押圧する力を調整する調整手段を有し、
前記制御手段は、前記第一の検知手段及び前記第二の検知手段の検知結果によって前記記録材が前記定着手段に巻き付いたと判断した場合には、前記駆動手段の駆動を継続させた後、前記調整手段を制御することにより、前記加圧部材及び前記加熱部材が前記回転部材を押圧する力を弱くすることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第一の検知手段及び前記第二の検知手段の検知結果によって前記記録材が前記定着手段に巻き付いたと判断した場合には、前記駆動手段の駆動を継続させた後、前記調整手段を制御することにより、前記加圧部材及び前記加熱部材が前記回転部材に当接している状態から、前記加圧部材及び前記加熱部材が前記回転部材と離間している状態に切り替えることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記加圧部材及び前記加熱部材の前記回転部材への当接又は離間は、前記駆動手段の回転方向を切り替えることにより行われることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 装置カバーを有し、
前記装置カバーを開放することによって、記録材を前記定着手段へ導入する搬送路が外部に露出され、前記定着手段に巻き付いた前記記録材を前記画像形成装置の外部へ排出することができる請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 像担持体に形成された画像を記録材に転写する転写手段と、
記録材を挟持し、記録材に転写された画像を前記記録材に定着させる定着手段と、
前記定着手段を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記定着手段は、回転部材と、前記回転部材と第一のニップ部を形成し前記回転部材を押圧する加圧部材と、前記回転部材と第二のニップ部を形成し前記回転部材を加熱する加熱部材と、を有し、前記第一のニップ部で記録材を挟持し、前記画像を前記記録材に定着させ、
前記制御手段は、前記記録材が前記第一のニップ部と前記第二のニップ部で挟持されている場合に、前記第一のニップ部から前記転写手段の方向に露出している記録材の長さが、前記第二のニップ部から前記転写手段の方向に露出している記録材の長さよりも短くなるまで前記駆動手段の駆動を継続させることを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記記録材の後端が前記第一のニップ部を通過するまで、前記駆動手段の駆動を継続させることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段が、前記駆動手段を停止させた時、前記記録材は、前記第一のニップ部では挟持されておらず、前記第二のニップ部で挟持されていることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
- 前記定着手段は、前記加圧部材が前記回転部材を押圧する力、及び前記加熱部材が前記回転部材を押圧する力を調整する調整手段を有し、
前記制御手段は、前記記録材が前記第二のニップ部で挟持されている場合に、前記駆動手段の駆動を継続させた後、前記調整手段を制御することにより、前記加圧部材及び前記加熱部材が前記回転部材を押圧する力を弱くすることを特徴とする請求項10乃至12のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記記録材が前記第二のニップ部で挟持されている場合に、前記駆動手段の駆動を継続させた後、前記調整手段を制御することにより、前記加圧部材及び前記加熱部材が前記回転部材に当接している状態から、前記加圧部材及び前記加熱部材が前記回転部材と離間している状態に切り替えることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
- 前記加圧部材及び前記加熱部材の前記回転部材への当接又は離間は、前記駆動手段の回転方向を切り替えることにより行われることを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
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