JP6652286B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真プロセス方式を用いた複写機又はプリンタ等の、記録材上に形成したトナー画像を記録材上に定着する画像形成装置に関する。

従来、複写機、レーザビームプリンタ、又はファクシミリ等の画像形成装置は、記録材上に転写された未定着のトナー画像を定着する定着装置を備えている。未定着のトナー画像を担持した記録材は、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとにより形成されるニップ部に搬送され、未定着のトナー画像が記録材に定着される。このような構成では、定着時に定着ローラの表面と溶融状態のトナー画像とが接触することになるため、記録材が定着ローラに巻き付く可能性がある。そこで、従来、定着ローラへの記録材の巻き付きを防止する構成として、定着ローラのニップ部の搬送方向における下流側の位置に分離爪を設ける構成が提案されている。記録材の先端が定着ローラに巻き付きかけた場合、分離爪によって強制的に記録材の先端が定着ローラから剥離させられる。また、定着ローラに付着したトナーを除去するクリーニング部材を備える構成も提案されている。

近年、分離爪の磨耗による分離能力の低下や記録材の搬送速度の高速化に伴うオイル塗布量の減少等に対応するために、記録材の定着ローラへの巻き付きを更に防止する必要がある。従来は、記録材の搬送方向における定着装置の上流側と下流側に、所定の位置関係となるように記録材を検知する２つのセンサを設け、記録材の巻き付きを検知できるようにしている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。記録材Ｐの先端が、入口センサを通過した後、所定時間以内に出口センサに到達しない場合には、記録材の先端が定着ローラに巻きついた可能性があると判断する。そして、定着ローラと加圧ローラの回転を停止させることにより、記録材が定着装置内に更に進入してしまうことを防止している。

特開２００４−３５４９８３号公報 特開２０００−３４４３９５号公報

しかし、従来の構成では、例えば、定着モータのブレーキの故障や、その他の原因でモータのブレーキ性能を発揮できない状態になると、定着装置内への記録材の進入を停止させる処理が間に合わないおそれがある。この場合、記録材Ｐの後端が入口センサを通過してしまい、入口センサにより記録材が有ることを検知した状態でモータを停止することができず、ＣＰＵは定着ローラに記録材が巻き付いていることを判断できない。定着ローラに記録材が巻き付いた状態で次のプリントを行うと、定着ローラに巻き付いた記録材が原因となって定着不良が発生し、画像形成に影響を及ぼす。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、定着装置における記録材の巻き付きの状態を判断し、画像不良を防止することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。

（１）記録材を搬送する回転体と、記録材の搬送方向における前記回転体の上流側に設けられ、記録材を検知する第一の検知手段と、記録材の搬送方向における前記回転体の下流側に設けられ、記録材を検知する第二の検知手段と、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基づいて、記録材の後端を除いた部分が前記回転体に巻き付いた第一の巻き付きが発生したことを判断し、前記回転体の回転を停止させるように制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第一の巻き付きが発生したと判断した場合に、前記回転体の回転に伴って出力される信号をカウントした値に基づいて、記録材の後端が前記回転体に巻き付いた第二の巻き付きが発生したか否かを判断することを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、定着装置における記録材の巻き付きの状態を判断し、画像不良を防止することができる。

実施の形態の画像形成装置の縦断面図 実施の形態の画像形成装置のブロック図 実施の形態の定着装置の断面図、定着装置のモータの制御信号を示す図 実施の形態の巻き付きジャムが発生した場合の記録材の位置を示す図 実施の形態の各出力信号の波形を示すタイミングチャート 実施の形態の巻き付きジャムの検知処理を示すフローチャート 実施の形態の記録材の停止位置の判断処理を示すフローチャート

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳しく説明する。

［実施の形態］
［画像形成装置］
図１は、実施の形態の画像形成装置を示す断面構成図である。カラー電子写真複写機本体（以下、単に本体という）４０の上部には、原稿４４を１枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置４１と、自動原稿搬送装置４１によって搬送される原稿４４の画像を読み取る原稿読取装置４２が配設されている。原稿読取装置４２は、プラテンガラス４３上に載置された原稿４４に光源４５からの光を照射し、原稿４４から反射された光を、縮小光学系を介して画像読取素子５０上に走査することで露光する。なお、縮小光学系は、光学ミラー４６、４７、４８及び結像レンズ４９からなる。また、画像読取素子５０は、例えばＣＣＤ等である。画像読取素子５０は、原稿４４上の画像を形成している各色材からの反射光像を、所定のドット密度で読み取る。

原稿読取装置４２により読み取られた原稿４４の反射光像は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の画像データとして画像処理装置５１に送られる。画像処理装置５１では、原稿４４のＲ、Ｇ、Ｂの画像データに対して、シェーディング補正、ガンマ補正、色空間処理等の公知の画像処理が施される。画像処理装置５１で所定の画像処理が施された画像データは、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の画像データとして露光装置５に送信される。露光装置５は、受信した画像データに応じて、レーザ光による露光を行う。露光装置５は、像担持体である感光ドラム１に画像データに基づいた露光を行う。感光ドラム１は、不図示のモータにより図中矢印Ａの方向（反時計回り方向）に回転できるように設けられている。感光ドラム１の周囲には、帯電器４、電位センサ３７、露光装置５、Ｙ、Ｍ、Ｃ用の現像装置７、Ｋ用の現像装置８、転写装置９、クリーナ装置６が配置されている。

帯電器４は、感光ドラム１の表面を所定の電位で一様に帯電する。電位センサ３７は、帯電器４により帯電された感光ドラム１の表面の電位を検出し、検出した結果に基づいて帯電電圧の強度をフィードバック制御している。レーザースキャナからなる露光装置５は、画像データに基づいて、帯電された感光ドラム１上のトナーを付着させる画像部分が所定の電位となるように、感光ドラム１上を露光する。これにより、感光ドラム１上には、潜像が形成される。露光装置５は、画像データに基づいて露光装置５が有する光源をオン又はオフすることにより、入力された画像データに対応した潜像を形成する。

現像装置７は、フルカラーの現像を行うための現像装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃからなる。現像装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ及び現像装置８は、感光ドラム１上に形成された潜像を、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、不図示の駆動源により現像装置７を矢印Ｒ方向（反時計回り方向）に回転させ、対応する色の現像装置が感光ドラム１に当接するように位置合わせされる。感光ドラム１上に現像されたトナー像は、転写装置９によって中間転写体としてのベルト２に転写される。これらの工程がＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋについて順次行われ、ベルト２上に４色のトナー像が重ね合わされ、カラーのトナー画像が形成される。ベルト２を挟んでローラ１０と対向する位置には、ベルトクリーナ１４が設けられている。ベルトクリーナ１４は、記録材への転写後にベルト２上に残留したトナーをブレードによって掻き落とす。

ベルト２に転写されたトナー像は、転写装置１５により記録材に転写される。フルカラーのプリントが行われる場合には、ベルト２上で４色のトナー像が重ね合わされた後、記録材に転写される。記録材は、カセット１６からピックアップローラ１７により搬送路に給送され、搬送ローラ対１８、１９によって転写装置１５とベルト２との当接部（以下、ニップ部という）に搬送される。また、感光ドラム１上に残留したトナーはクリーナ装置６によって除去され回収される。その後、感光ドラム１は不図示の除電装置により一様に０ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備えられる。

トナー像が転写された記録材は、定着器３に搬送される。記録材上の未定着のトナー像は、定着器３で定着された後、装置外へ排出される（白抜き矢印）。定着器３は、内部に発熱手段であるハロゲンヒータを有する２つのローラが、図示しない加圧機構によって互いに圧接しながら回転可能に配置された回転体対であるローラ対として構成されている。

本体４０の画像形成タイミングは、ベルト２上の所定位置を基準として制御されている。ベルト２は、ローラ１０、１１、１２、１３に張架されている。ローラ１０は、不図示の駆動源により駆動されてベルト２を駆動するローラとして機能している。ローラ１１、１２は、ベルト２の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ１３は転写装置１５のバックアップローラとして機能している。ローラ１２近傍で、且つ、ベルト２を挟んでローラ１２と対向する位置には、基準位置を検知する反射型のセンサ２０が配置されている。センサ２０は、ベルト２の移動方向（図中矢印方向）に直交する方向の端部に配置されている。センサ２０は、ベルト２の外周面端部に設けられた反射テープ等のマーキングを検知して、画像形成処理のタイミングの基準となる信号（以下、Ｉ−ｔｏｐ信号という）を出力する。

感光ドラム１の外周の長さとベルト２の周長は、１：ｎ（ｎは整数）で表される整数比になっている。このように設定しておくと、ベルト２が１周する間に、感光ドラム１が整数ｎ回転し、ベルト２の１周前と略同じ状態に戻る。このため、ベルト２上に４色のトナー像を重ね合わせる際に、言い換えれば、ベルト２が４周回転する際に、感光ドラム１の回転むらに起因する色ずれを低減することが可能である。

このような中間転写方式の画像形成装置では、Ｉ−ｔｏｐ信号の発生から所定時間が経過した後に、露光装置５による露光が開始される。また、上述した通り、ベルト２が１周する間に、感光ドラム１が整数回、回転し、感光ドラム１とベルト２との位置関係がベルト２の１周前の状態と同じ状態に戻るため、ベルト２上では同じ位置にトナー像が形成される。なお、用紙のサイズが変化すると、用紙に形成されるトナー像のサイズも変化するが、使用可能な用紙の最大サイズよりもベルト２は大きく形成されており、最大サイズ未満の用紙が使用される場合は、ベルト２上にはトナー像が転写されない範囲が存在する。

［制御系のブロック図］
図２は、本実施の形態の制御系のブロック図である。システムコントローラ（以下、単にコントローラという）１０１は、本体４０を統括的に制御している。コントローラ１０１は、主に本体４０内の各負荷の駆動やセンサ類により検知した情報の収集及び解析、操作部１０２、即ちユーザインターフェースとのデータの送受信を制御している。コントローラ１０１は、上述した制御を行うために、制御手段であるＣＰＵ１０１ａを搭載している。ＣＰＵ１０１ａは、コントローラ１０１に搭載したＲＯＭ１０１ｂに格納されたプログラムによって、予め決められた画像形成シーケンスに関する種々のシーケンスを実行する。コントローラ１０１には、ＣＰＵ１０１ａが種々のシーケンスを実行する際、一時的又は恒久的に保存することが必要な書き換え可能なデータを格納するために、ＲＡＭ１０１ｃも搭載している。ＲＡＭ１０１ｃには、例えば後述する高圧制御部１０５への設定値、後述する各種データ、操作部１０２からの画像形成に関する指令情報などが保存される。コントローラ１０１は、タイマ部１０１ｄを有し、ＣＰＵ１０１ａはタイマ部１０１ｄにより時間を計測することができる。

操作部１０２は、ユーザにより設定された、例えば複写倍率や、濃度設定値等の情報を得るために用いられる。更に、操作部１０２は、表示部を有しており、本体４０の状態、例えば画像形成枚数や画像形成中か否かの情報、後述するジャムが発生したことやジャムが発生した箇所等をユーザに報知するためにも用いられる。

本体４０には、装置内部の各所に単数又は複数のモータ、クラッチ／ソレノイド等の負荷や、フォトインターラプタやマイクロスイッチ等のセンサが配置されている。本体４０では、モータや各負荷が駆動されることで、記録材の搬送や各ユニットの駆動が行われる。各種のセンサは、駆動された部材の動作を監視している。コントローラ１０１は、各種のセンサ類１０９から出力された信号に基づいて、モータ制御部１０７により各モータを制御する。また、コントローラ１０１は、各種のセンサ類１０９から出力された信号に基づいて、負荷制御部１０８によりクラッチ／ソレノイドを動作させて画像形成動作を制御する。また、コントローラ１０１は、高圧制御部１０５に制御信号を出力する。これにより、コントローラ１０１は、高圧ユニット１０６を介して帯電器４、転写装置１５、及び現像装置７、８内の部材に適切な高電圧を印加する。

定着器３の加熱回転体としての定着ローラ２１２には、ローラを加熱するためのヒータ２２２が内蔵されている（図３（ａ）参照）。また、加圧ローラ２１３には、ローラを加熱するためのヒータ２２３が内蔵されている（図３（ａ）参照）。ヒータ２２２、２２３はドライバ１１０によって交流電圧の供給がオン又はオフされている。定着ローラ２１２には、温度を測定するための温度検知体としてのサーミスタ１０４が設けられている。サーミスタ１０４の検知結果はＡ／Ｄ１０３に入力される。Ａ／Ｄ１０３は定着ローラ２１２の温度変化に応じたサーミスタ１０４の抵抗値の変化を示すアナログの電圧値をデジタル値に変換して、コントローラ１０１に出力する。コントローラ１０１は、Ａ／Ｄ１０３を介してサーミスタ１０４から入力された温度のデータに基づいて、ドライバ１１０を制御する。

［定着器］
本実施の形態の定着器３の構成を、図３（ａ）を用いて説明する。定着器３は、第一の回転体である定着ローラ２１２と、第二の回転体である加圧ローラ２１３とを有し、図示しない加圧機構によって定着ローラ２１２と加圧ローラ２１３が互いに圧接しながら回転可能に配置されている。なお、第一の回転体、第二の回転体はローラではなくベルトや無端フィルムであってもよい。加熱回転体である定着ローラ２１２は、内部に発熱体としてのハロゲンヒータ等のヒータ２２２を有する。加圧回転体である加圧ローラ２１３は、内部に発熱体であるハロゲンヒータ等のヒータ２２３を有する。定着ローラ２１２は、駆動手段であるモータ２６０（図中、Ｍと記す）によって回転駆動される。加圧ローラ２１３は定着ローラ２１２の回転に従動して回転する。なお、モータ２６０が加圧ローラ２１３を回転駆動してもよい。コントローラ１０１は、モータ制御部１０７を介してモータ２６０を制御する。モータ２６０の制御の詳細については後述する。

定着ローラ２１２及び加圧ローラ２１３には、温度検知体であるサーミスタ１０４が当接されており（図２参照）、コントローラ１０１は、サーミスタ１０４により検知された結果に基づき定着ローラ２１２及び加圧ローラ２１３の表面温度を求める。コントローラ１０１は、サーミスタ１０４により検知された温度を参照しながら、ヒータ２２２、２２３に供給する電力を制御する。これにより、コントローラ１０１は、定着ローラ２１２及び加圧ローラ２１３の温度が、予め設定された温度に維持されるように、ヒータ２２２、２２３を、ドライバ１１０を介して制御する。このように、コントローラ１０１は、定着器３が記録材Ｐ上のトナー像を定着するために適した所定温度に保たれるように制御する。記録材Ｐは、定着ローラ２１２と加圧ローラ２１３のニップ部に挟持され搬送される。

［モータの制御］
図３（ａ）で説明したモータ２６０の制御について詳しく説明する。図３（ｂ）は、コントローラ１０１、モータ制御部１０７、モータ２６０間の各種信号の送受信を説明するブロック図である。コントローラ１０１は、モータ制御部１０７への制御信号として、回転信号、ブレーキ信号、ＣＬＫ信号を出力する。回転信号は、モータ制御部１０７にモータ２６０のオン、オフを指示する信号である。ブレーキ信号は、モータ制御部１０７にモータ２６０の回転を停止させるように指示する信号であり、単に回転信号をオフした場合よりもモータ２６０を早く停止させることができる。モータ制御部１０７は、コントローラ１０１から入力されたＣＬＫ信号の周波数に応じた回転数で、モータ２６０を回転させる。

モータ制御部１０７は、コントローラ１０１から回転信号が入力されたことに応じて、モータ２６０に流れる駆動電流を制御する。モータ２６０は、回転位置を検出する不図示の検出素子を有しており、検出素子からモータ制御部１０７にモータ２６０の回転に伴って出力される信号であるＦＧ信号が出力されている。モータ制御部１０７は、モータ２６０から入力されたＦＧ信号に基づいてモータ２６０が所定の回転数となるように制御している。ＦＧ信号は、モータ制御部１０７を介してコントローラ１０１にも出力されている。また、ＦＧ信号は、上述の通りモータ２６０の回転位置の検出素子によって検出される信号であり、ＦＧ信号のパルスをカウントすることにより、モータ２６０の回転数を計測するためにも用いられる。

また、モータ２６０が１回転するごとに回転する定着ローラ２１２の回転量は、モータ２６０と定着ローラ２１２を接続しているギアのギア比から算出できる。よって、コントローラ１０１は、モータ２６０のＦＧ信号のパルスをカウントすることにより、モータ２６０が１回転する際の定着ローラ２１２の回転量を求めることができる。コントローラ１０１は、定着ローラ２１２の回転量に基づいて、モータ２６０が１回転する際に記録材Ｐが搬送される距離も求めることができる。

モータ制御部１０７は、コントローラ１０１に回転検知信号を出力する。回転検知信号は、モータ２６０の回転数が所定範囲内（本実施の形態では、例えば所定の回転数の±１％内）にあるか否かを検知するために用いられる。モータ制御部１０７は、ＦＧ信号に基づいてモータ２６０の回転数を検知し、モータ２６０の回転数が所定範囲内にあるか否かの情報である回転検知信号をコントローラ１０１に出力する。

図３（ａ）に示すように、記録材Ｐの搬送方向における定着器３の上流側の搬送路には、第一の検知手段である入口センサ２３９が設けられている。記録材Ｐの搬送方向における定着器３の下流側の搬送路には、第二の検知手段である出口センサ２４０が設けられている。入口センサ２３９、出口センサ２４０は、記録材の搬送方向における定着器３の上流側及び下流側で記録材Ｐの有無を検知するために設けられている。定着ローラ２１２と加圧ローラ２１３のニップ部に記録材Ｐを搬送して定着処理を行う際に、記録材Ｐが定着ローラ２１２又は加圧ローラ２１３に巻き付く現象（以下、巻き付きジャムという）が発生することがある。巻き付きジャムが発生した場合には、定着ローラ２１２及び加圧ローラ２１３の回転を可能な限り早いタイミングで停止させる必要がある。そして、定着ローラ２１２及び加圧ローラ２１３の回転を停止させることにより、記録材Ｐが定着ローラ２１２又は加圧ローラ２１３に巻き付いたままの状態で記録材Ｐの後端が定着器３内部に進入してしまうことを防止することが重要である。

［巻き付きジャムの検知］
図４は、定着器３のニップ部に記録材Ｐを搬送する際の様子を示す図で、定着器３の要部を記載した図である。図５は、各信号のタイミングチャートであり、図５（ａ）は巻き付きジャムが発生しなかった場合、図５（ｂ）、図５（ｃ）は巻き付きジャムが発生した場合を示す。ここで、図５（ｂ）は、巻き付きジャムと判断された後、入口センサ２３９が記録材Ｐを検知している間にモータ２６０が停止した場合を示す。図５（ｃ）は、巻き付きジャムと判断された後、入口センサ２３９が記録材Ｐを検知している間にモータ２６０が停止しなかった場合を示す。更に、図５（ａ）〜図５（ｃ）において、（ｉ）は、定着器３に記録材Ｐを搬送する際の入口センサ２３９から出力される信号を示し、（ｉｉ）は、出口センサ２４０から出力される信号を示す。また、（ｉｉｉ）は、コントローラ１０１から出力されるモータ２６０の回転を停止させるためのブレーキ信号を示し、（ｉｖ）は、モータ２６０から出力されるＦＧ信号を示す。図４（ａ）に示すように、入口センサ２３９が配置されている位置から定着ローラ２１２と加圧ローラ２１３のニップ部までの距離をａ、定着ローラ２１２と加圧ローラ２１３のニップ部から出口センサ２４０が配置されている位置までの距離をｂとする。また、画像形成装置が対応している記録材Ｐの中で最小のサイズの記録材Ｐの搬送方向の長さをｅとする。

図４（ａ）は、記録材Ｐの先端が入口センサ２３９に到達した状態を示す図である。図４（ｂ）は、記録材Ｐが定着器３のニップ部に搬送され、定着ローラ２１２によって搬送されて、記録材Ｐの先端が出口センサ２４０に到達した状態を示す図である。図４（ｂ）に示す状態では、記録材Ｐが定着ローラ２１２に巻き付くことなく、正常に出口センサ２４０に到達している。図４（ｂ）のように巻き付きジャムが発生することなく記録材Ｐを搬送することができた場合のタイミングチャートを図５（ａ）に示す。

図４（ａ）に示すように、記録材Ｐの先端が入口センサ２３９に到達したタイミングｔ１では、入口センサ２３９の出力がローレベルからハイレベルに変化する。記録材Ｐが入口センサ２３９を通過している間、入口センサ２３９の出力はハイレベルを維持する。記録材Ｐが更に搬送されていくと、タイミングｔ３で記録材Ｐの後端が入口センサ２３９を通過し、入口センサ２３９の出力はハイレベルからローレベルに変化する。

図４（ｂ）のような記録材Ｐの先端が出口センサ２４０に到達したタイミングｔ２では、出口センサ２４０の出力がローレベルからハイレベルに変化する。記録材Ｐが出口センサ２４０を通過している間、出口センサ２４０の出力はハイレベルを維持する。記録材Ｐが更に搬送されていくと、タイミングｔ４で記録材Ｐの後端が出口センサ２４０を通過し、出口センサ２４０の出力はハイレベルからローレベルに変化する。

一方、定着器３で巻き付きジャムが発生した場合を説明する。定着器３に搬送されてきた記録材Ｐが定着ローラ２１２に巻き付くと、入口センサ２３９により記録材Ｐの先端を検知してから所定の時間（後述するＴ１）が経過しても、出口センサ２４０の出力はローレベルのままとなる。コントローラ１０１は、入口センサ２３９で記録材Ｐの先端を検知してから所定時間が経過したときに、入口センサ２３９がハイレベル、出口センサ２４０がローレベルを出力している場合、巻き付きジャムが発生したと判断する。図５（ｂ）のタイミングｔ５に示すように、コントローラ１０１は、巻き付きジャムが発生したと判断すると、記録材Ｐの後端が更に定着器３内に侵入しないように、モータ制御部１０７によりモータ２６０を停止させる。

図６は、定着器３を通過する記録材Ｐの巻き付きジャムを検知する処理を説明するフローチャートである。コントローラ１０１内のＣＰＵ１０１ａは、入口センサ２３９及び出口センサ２４０の出力を監視しており、２つのセンサの出力状態から、巻き付きジャムが発生したことを判断し、モータ２６０を停止させる処理を行う。また、ＣＰＵ１０１ａは、以下の処理を開始する際に、タイマ部１０１ｄをリセットしておく。

ステップ（以下、Ｓとする）１でＣＰＵ１０１ａは、入口センサ２３９の出力がローレベルからハイレベルに変化したか否か、即ち、記録材Ｐの先端が入口センサ２３９に到達したか否かを判断する。Ｓ１でＣＰＵ１０１ａは、入口センサ２３９の出力がハイレベルに変化していないと判断した場合Ｓ１の処理を繰り返し、ハイレベルに変化したと判断した場合Ｓ２の処理に進む。Ｓ２でＣＰＵ１０１ａは、タイマ部１０１ｄによる時間の計測をスタートさせる。

Ｓ３でＣＰＵ１０１ａは、出口センサ２４０の出力がローレベルからハイレベルに変化したか否か、即ち、記録材Ｐの先端が出口センサ２４０に到達したか否かを判断する。Ｓ３でＣＰＵ１０１ａは、出口センサ２４０の出力がハイレベルに変化していないと判断した場合、処理をＳ４へ進める。Ｓ４でＣＰＵ１０１ａは、タイマ部１０１ｄによる計測値が、予め設定されているリミット値Ｔ１を超えたか否かを判断する。Ｓ４でＣＰＵ１０１ａは、計測値がリミット値Ｔ１を超えていないと判断した場合、処理をＳ２へ戻す。Ｓ４でＣＰＵ１０１ａは、計測値がリミット値Ｔ１を超えたと判断した場合、処理をＳ６へ進める。

ここで、リミット値Ｔ１について説明する。ＣＰＵ１０１ａが定着器３において記録材Ｐの巻き付きジャムが発生したことを検知するためには、入口センサ２３９によって記録材Ｐが有ることを検知できる位置で記録材Ｐの搬送を停止させる必要がある。入口センサ２３９によって記録材Ｐが有ることを検知できるタイミングで記録材Ｐの搬送を停止させるために、上述したリミット値Ｔ１は、次の式（１）が成り立つように決定される。ここで、ＣＰＵ１０１ａがモータ制御部１０７にブレーキ信号を出力してモータ２６０の駆動を停止させてから定着ローラ２１２が実際に回転を停止するまでに定着ローラ２１２が回転する距離をｚ、記録材Ｐの搬送速度をｖとする。
（ａ＋ｂ）÷ｖ＜Ｔ１＜（ｅ−ｚ）÷ｖ・・・式（１）

入口センサ２３９によって記録材Ｐの先端を検知してからリミット値Ｔ１の時間が経過するまでに、出口センサ２４０によって記録材Ｐの先端を検知することができた場合は、ＣＰＵ１０１ａは記録材Ｐが正常に搬送されていると判断する。一方、入口センサ２３９によって記録材Ｐの先端を検知してからリミット値Ｔ１の時間が経過しても、出口センサ２４０によって記録材Ｐの先端を検知することができなかった場合、ＣＰＵ１０１ａは、次のように判断する。即ち、ＣＰＵ１０１ａは、定着器３における記録材Ｐの巻き付きジャムが発生したと判断する。巻き付きジャムが発生した場合、ＣＰＵ１０１ａはモータ制御部１０７にブレーキ信号を出力し、モータ制御部１０７はモータ２６０を停止させる。これにより、ＣＰＵ１０１ａは、入口センサ２３９によって記録材Ｐが有ることを検知した状態（ハイレベルの状態）で、記録材Ｐを停止させることができる。ＣＰＵ１０１ａは、入口センサ２３９によって記録材Ｐの先端を検知してからリミット値Ｔ１が経過したときに、入口センサ２３９がハイレベル、且つ、出口センサ２４０がローレベルを出力している場合に、巻き付きジャムが発生したと判断することができる。

図６の説明に戻り、Ｓ４でＣＰＵ１０１ａは、計測値がリミット値Ｔ１を超えたと判断した場合、Ｓ６で巻き付きジャムが発生したと判断し、上述したように記録材Ｐの搬送を停止させる処理（以下、ジャム停止処理という）を行い、処理を終了する。Ｓ６のジャム停止処理は、後述する図７で詳しく説明する。Ｓ３でＣＰＵ１０１ａは、出口センサ２４０の出力がハイレベルに変化したと判断した場合、Ｓ５で記録材Ｐの搬送が正常に行われていると判断し、処理を終了する。

［ジャム停止処理］
ＣＰＵ１０１ａは、図６のＳ６で、定着器３で巻き付きジャムが発生したと判断した場合、モータ制御部１０７によってモータ２６０を停止させる。しかし、モータ２６０のブレーキ故障やブレーキ束線の断線、その他の要因によりブレーキの効きが低下する場合がある。このような場合、ＣＰＵ１０１ａがブレーキ信号を出力したとしても、記録材Ｐが上述した距離ｚを超えて搬送され、記録材Ｐの後端が入口センサ２３９を通過してしまう可能性がある。ＣＰＵ１０１ａは、入口センサ２３９の出力も出口センサ２４０の出力もローレベルとなっているため、定着ローラ２１２に記録材Ｐが巻き付いていることを判断できない。即ち、ＣＰＵ１０１ａは、記録材Ｐが除去されたと判断してしまい、プリント可能な状態に移行してしまう。定着器３に記録材Ｐが巻き付いた状態でプリントを行うと、定着ローラ２１２に巻き付いている記録材Ｐによって、次に定着器３に搬送されてきた後続の記録材Ｐのトナーに十分に熱が伝導されないこととなる。これにより、後続の記録材Ｐへの定着性が低下して、後続の記録材Ｐが画像不良となってしまう。このように、入口センサ２３９が記録材Ｐを検知しない位置まで記録材Ｐを搬送してしまった場合を、以降、全巻き付きジャムという。

本実施例では、巻き付きジャムが発生したと判断された場合に、記録材Ｐの巻き付きの状態を判断する。そして、定着ローラ２１２に記録材Ｐの先端及び後端が巻き付いてしまう全巻き付き状態となった場合でも、その旨を操作部１０２を介してユーザに通知し、巻き付いた記録材Ｐを除去する処理（以下、ジャム処理という）を促す。

図７は、図６のＳ６のジャム停止処理を説明するフローチャート、即ち、ＣＰＵ１０１ａが、巻き付きジャムが発生したと判断した際に巻き付き状態を検出するために実行するフローチャートである。なお、ＣＰＵ１０１ａは、図７の処理を開始する際に、不図示のカウンタをリセットしておく。図５（ｂ）に示すように、計測値がリミット値Ｔ１を超えても出口センサ２４０の出力がローレベルのままである場合、ＣＰＵ１０１ａは巻き付きジャムが発生したと判断する（図６ Ｓ４ Ｙｅｓ）。ＣＰＵ１０１ａは、タイミングｔ５でモータ制御部１０７にハイレベルのブレーキ信号を出力し、モータ２６０を停止させる。モータ２６０は、ブレーキをかけられると徐々に回転を減速してやがて停止する。このとき、モータ２６０から出力されているＦＧ信号のパルスの周期は、徐々に長くなっていき、やがてハイレベルからローレベルとなって、ローレベルを維持する。図５（ｂ）は、ＣＰＵ１０１ａが巻き付きジャムが発生したと判断し、ブレーキ信号を出力して正常にモータ２６０が停止した場合を示している。

Ｓ１００でＣＰＵ１０１ａは、図５（ｂ）のタイミングｔ５を起点として、モータ制御部１０７を介してモータ２６０から入力されるＦＧ信号のパルスをカウントするために、不図示のカウンタをスタートさせる。Ｓ１０２でＣＰＵ１０１ａは、カウンタを参照することにより、カウントしている値（以下、カウント値という）が予め決定された所定の値であるリミット値Ｎ以下（所定の値以下）であるか否かを判断する。Ｓ１０２でＣＰＵ１０１ａは、カウント値がリミット値Ｎ以下であると判断した場合、カウンタによるカウントを継続し、Ｓ１０４でモータ２６０から入力されているＦＧ信号のパルスが停止したか否かを判断する。Ｓ１０４でＣＰＵ１０１ａは、ＦＧ信号のパルスが停止していないと判断した場合、Ｓ１００の処理に戻る。

ここで、リミット値Ｎについて説明する。ＦＧ信号の１パルスで定着ローラ２１２が回転することにより記録材Ｐが搬送される距離をｙとする。また、記録材Ｐの先端は、タイミングｔ１からリミット値Ｔ１が経過するまでに、入口センサ２３９から搬送方向の下流側の距離「Ｔ１×ｖ」の位置にある。リミット値Ｎは、モータ２６０にブレーキをかけ始めたタイミングｔ５において入口センサ２３９から記録材Ｐの後端までの長さ（ｅ−Ｔ１×ｖ）を、前述の距離ｙで割った値となる。即ち、リミット値Ｎは、次の式（２）で表される。
Ｎ＝（ｅ−Ｔ１×ｖ）÷ｙ・・・式（２）

Ｓ１０４でＣＰＵ１０１ａは、ＦＧ信号のパルスが停止したと判断した場合、Ｓ１０６の処理に進む。カウンタ値がリミット値Ｎ以下の状態でＦＧ信号のパルスが停止したとき、Ｓ１０６でＣＰＵ１０１ａは、入口センサ２３９が記録材Ｐを検知している状態でモータ２６０を停止させることができたと判断する。この場合、記録材Ｐの後端を除いて記録材が定着ローラ２１２に巻き付いていることになる。ＣＰＵ１０１ａは、入口センサ２３９の出力がハイレベルであることを確認して、操作部１０２に入口センサ２３９近傍に記録材Ｐが存在することをユーザに通知し、処理を終了する。図５（ｂ）は、モータ２６０がブレーキ信号により正常に停止した場合で、タイミングｔ５からのカウント値がリミット値Ｎ以下でＦＧ信号のパルスが停止した場合である。

一方、図５（ｃ）は、ブレーキ信号が出力されてもモータ２６０が正常に停止しなかった場合で、ＣＰＵ１０１ａに入力されているＦＧ信号のパルスが停止せず、カウント値がリミット値Ｎを超えた場合を示す図である。図７のＳ１０２でＣＰＵ１０１ａは、カウント値がリミット値Ｎを超えたと判断した場合、記録材Ｐの後端が入口センサ２３９を通過したと判断し、Ｓ１０８の処理に進む。Ｓ１０８でＣＰＵ１０１ａは、操作部１０２に定着ローラ２１２に巻き付いた記録材Ｐを確認するように促す画面を表示し、処理を終了する。なお、Ｓ１０８の処理では、例えば操作部１０２に、定着ローラ２１２に巻き付いた記録材Ｐを除去するように促す画面を表示させてもよい。

図５（ｃ）では、ＣＰＵ１０１ａがタイミングｔ５で巻き付きジャムが発生したと判断し、モータ２６０を停止させるようブレーキ信号を出力し、ＦＧ信号のパルスのカウントを開始する。図５（ｃ）では、ＣＰＵ１０１ａがハイレベルのブレーキ信号を出力した後もモータ２６０が回転を続け、記録材Ｐの後端が入口センサ２３９を通過し、入口センサ２３９の出力はタイミングｔ６でハイレベルからローレベルに変化する。図４（ｃ）はこのときの様子を示す図である。その後、カウント値がリミット値Ｎを超えたタイミングｔ７で、ＣＰＵ１０１ａは、定着器３内に記録材Ｐの後端が侵入した全巻き付きが発生していると判断する。図４（ｄ）は、全巻き付き状態を示す図である。

このように、ＣＰＵ１０１ａは、図４（ｄ）のように、入口センサ２３９及び出口センサ２４０がローレベルとなる位置まで記録材Ｐが搬送されて定着ローラ２１２に巻き付いている場合でも、巻き付きジャムが解消されていないことを判断することができる。したがって、本実施の形態では、ＣＰＵ１０１ａは、ユーザにジャム処理を促すことができる。そして、定着ローラ２１２に記録材Ｐが巻き付いた状態で、次に搬送される後続の記録材Ｐにプリントが行われることを低減させることができる。

なお、本実施の形態では、リミット値Ｔ１を超えたか否かを判断するために、タイマ部１０１ｄを用いて時間を計測したが、不図示のカウンタを用いてもよい。また、記録材Ｐの停止位置を判断する際に、モータ２６０から入力されるＦＧ信号を用いたが、例えば、モータ２６０の軸にエンコーダを設け、エンコーダからの出力に基づき判断してもよい。また、本実施の形態では、定着器３における定着ローラ２１２への記録材Ｐの巻き付きを検知する構成であるが、同様の構成を他のローラへの記録材Ｐの巻き付きの検知に適用してもよい。

以上、本実施の形態によれば、定着装置における記録材の巻き付きの状態を判断し、画像不良を防止することができる。

１０１ａ ＣＰＵ
２１２ 定着ローラ
２１３ 加圧ローラ
２３９ 入口センサ
２４０ 出口センサ

Claims (9)

1. 記録材を搬送する回転体と、
   記録材の搬送方向における前記回転体の上流側に設けられ、記録材を検知する第一の検知手段と、
   記録材の搬送方向における前記回転体の下流側に設けられ、記録材を検知する第二の検知手段と、
   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基づいて、記録材の後端を除いた部分が前記回転体に巻き付いた第一の巻き付きが発生したことを判断し、前記回転体の回転を停止させるように制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記第一の巻き付きが発生したと判断した場合に、前記回転体の回転に伴って出力される信号をカウントした値に基づいて、記録材の後端が前記回転体に巻き付いた第二の巻き付きが発生したか否かを判断することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記回転体を駆動するモータを備え、
   前記モータは、前記モータの回転に伴いＦＧ信号を出力し、
   前記制御手段は、前記第一の巻き付きが発生したと判断した場合に、前記モータを停止させるように制御した後、前記ＦＧ信号のパルスをカウントした値に基づいて、前記第二の巻き付きが発生したか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、カウントした値が所定の値を超えた場合、記録材の後端が前記第一の検知手段を通過して前記第二の巻き付きが発生したと判断することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、カウントした値が前記所定の値以下である場合、記録材の後端が前記第一の検知手段を通過しておらず前記第二の巻き付きが発生していないと判断することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記第一の検知手段により記録材の先端を検知してから所定の時間が経過しても、前記第二の検知手段により前記記録材の先端を検知できない場合には、前記第一の巻き付きが発生したと判断することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記所定の時間は、
   前記所定の時間をＴ、
   前記第一の検知手段と前記回転体との距離をａ、
   前記回転体と前記第二の検知手段との距離をｂ、
   記録材の搬送速度をｖ、
   記録材の搬送方向の長さをｅ、
   前記モータを停止させてから記録材が進む距離をｚ、
   とすると、
   （ａ＋ｂ）÷ｖ＜Ｔ＜（ｅ−ｚ）÷ｖ
   を満たすように決定されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記所定の値は、
   前記所定の値をＮ、
   前記ＦＧ信号の１パルスで記録材が搬送される距離をｙ、
   とすると、
   Ｎ＝（ｅ−Ｔ×ｖ）÷ｙ
   を満たすように決定されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、記録材の巻き付きの状態を報知することを特徴とする請求項１から請
   求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 更に、記録材に形成されたトナー画像を定着するための定着手段を有し、
   前記定着手段は前記回転体を有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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