JPH0656307A - 画像形成装置の紙巻付き検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】温度変化や光検知手段汚れ等に起因する受光レ
ベル変動に左右されず感光体ドラムへの紙巻付きを確実
に検知できるようにする。 【構成】感光体ドラム表面にトナーをベタ塗りした状態
での測定値とトナーなしの感光体ドラム表面測定値とに
基づき記録紙と感光体ドラムの受光レベルの比率を示す
ＪＡＭ定数Ａを演算し、記憶保持する(S1,2)。紙巻付き
検知タンミングになったら、プリント直前の感光体ドラ
ムレベルを測定し、この測定値とＪＡＭ定数Ａと基づい
て閾値Ｓを設定する(S3,4)。フォトセンサ位置への紙到
達が予想されるタイミングで感光体ドラム表面にフォト
センサから光を照射しその時の受光レベル値を測定し、
この測定値Ｌ₁ と閾値Ｓとを比較し、Ｌ₁ ≧Ｓであれば
紙巻付き有りと判定し、Ｌ₁ ＜Ｓであれば紙巻付き無し
と判定する(S5 〜8)。

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に関し、特に、紙巻付きの誤検知を
防止す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、記録紙は感光
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６
に示し説明する。図６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。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。

【０００５】従って、図７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７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。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
紙巻付き検知装置では、前記閾値Ｓを固定値としてい
る。このため、フォトセンサ２や感光体ドラム１の環境
温度の変化により受光レベルにバラツキが発生したり、
フォトセンサ２の汚れにより受光レベルが低下したりす
ると、各検知物体の実際の受光レベルが変動してしま
い、これに対して閾値Ｓは固定されていて変動しないた
めので、紙巻付きの誤検知が生じ易いという問題があっ
た。

【０００７】また、記録紙と感光体ドラムとの受光レベ
ルの比率を予め測定して記憶させ、これを基準比率と
し、プリント時に記録紙とドラムの各受光レベルを測定
してその測定比率と基準比率との比較によって紙巻付き
検知を行うものがある（例えば特開昭５８−４６３６６
号公報等参照）。しかし、かかる従来装置の場合には、
感光体ドラム個々の受光レベルのバラツキや感光体ドラ
ムに傷等が付き、使用している感光体ドラム側の受光レ
ベルが変動した場合には、感光体ドラムと記録紙との比
率が記憶している基準比率とことなる値となるので、誤
検知する可能性がある。また、カラープリント等では、
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、黒トナーに加えてイエロートナ
ー等複数色のトナーを使用する。この場合、イエロート
ナー等トナーの種類によってはその受光レベルが記録紙
と接近するので、感光体ドラムにトナーが付着している
場合等では、誤検知する虞れがある等の問題点を有して
いる。

【０００８】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、温度変化や光検知手段の汚れ等による受光レベル
の変動に左右されずに確実に紙巻付きの検知ができる画
像形成装置の紙巻付き検知装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【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
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、前
記受光量に基づく光検知手段からの受光出力値が前記記
録紙と略一定の比例関係にあるトナーを感光体表面にベ
タ塗りした状態で前記光検知手段により測定したトナー
受光出力値と感光体表面にトナーのない状態で前記光検
知手段により測定した感光体表面自体の受光出力値とに
基づいて前記記録紙と感光体表面との受光出力値の比例
定数を演算する比例定数演算手段と、該比例定数演算手
段により演算された比例定数を記憶する書換え可能な比
例定数記憶手段と、紙巻付き検知動作開始毎にその開始
直前に前記光検知手段により測定された感光体表面の受
光出力値に前記比例定数記憶手段に記憶されている比例
定数を乗算して閾値を演算する閾値演算手段と、紙巻付
き検知タン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前
記閾値演算手段で演算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判定手段とを備
えて構成した。

【００１０】また、前記比例定数演算手段は、感光体が
交換される毎に比例定数の演算を実行し、前記比例定数
記憶手段の記憶値を更新する構成とし、この場合におい
て、感光体の交換以前に感光体の使用頻度に基づいて比
例定数の更新演算も実行する構成とする。また、前記閾
値演算手段は、紙巻付き検知動作開始時に、前回の紙巻
付き故障解除が未確認状態である時には、前回紙巻付き
判定時の光検知手段出力値に予め定めた補正係数を乗算
して閾値を演算する構成とする。

【００１１】また、紙巻付き検知動作時に感光体表面の
測定を１回若しくは複数回実行し、全ての値が予め設定
した所定範囲外の時には異常判定を行い、閾値を予め定
めた固定値に固定する構成とした。また、前記比例定数
演算手段で演算された比例定数演算値が、予め定めた所
定範囲外の時には異常判定を行い、装置を停止する構成
とした。

【００１２】また、前記光検知手段の出力値が、発光素
子発光時又は発光素子未発光時にそれぞれの予め定めた
所定範囲外である時は、異常判定を行い、紙巻付き検知
動作を停止する構成とした。

【００１３】

【作用】かかる構成において、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、比例定数演算手段が、光検知手段出力値が記録紙と
略一定の比例関係にあるトナーを感光体表面にベタ塗り
した状態における光検知手段からの出力を測定する共
に、感光体上のトナーを清掃して感光体表面をトナーの
付着してない状態にしこの状態における光検知手段から
の出力を測定し、両測定値に基づいて前記記録紙と感光
体表面との受光出力値の比例定数を演算する。この演算
値は、比例定数記憶手段に記憶する。そして、プリント
を行う毎に、閾値演算手段によって、その動作の開始直
前の感光体表面の光検知手段受光出力測定値に前記比例
定数記憶手段に記憶されている比例定数を乗算してその
プリント時における閾値を設定し、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ンミングで、判
定手段は、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前記閾値演
算手段で演算された閾値とを比較しこの比較結果に基づ
いて例えば、閾値が出力値が閾値以上の時に紙巻付き有
りの判定を行う。

【００１４】このように、紙巻付き判定用の閾値を、プ
リント動作の度に可変設定することで、感光体や光検知
手段の環境温度が変化しても、その時の受光レベル変動
に追従して閾値も変動させることができ、紙巻付きの誤
検知を防止できるようになる。そして、感光体が交換さ
れたり、感光体の使用頻度がある程度高くなったと時に
も比例定数の演算を再度実行して記憶手段の記憶値を更
新することで、感光体の経年変化に伴う受光レベル変動
や感光体個々の反射特性の差異があっても誤検知する虞
れがない。

【００１５】また、紙巻付き検知動作開始時に、前回の
紙巻付き故障解除が未確認状態である時には、紙巻付き
検知時の光検知手段出力が、記録紙からのものか感光体
表面からのものかの判断ができないので、前回紙巻付き
判定時の光検知手段出力値に予め定めた補正係数を乗算
して閾値を演算する構成とすることで、かいおうするよ
うにしている。

【００１６】また、紙巻付き検知動作時に感光体表面の
測定を１回若しくは複数回実行し、全ての値が予め設定
した所定範囲外の時や、比例定数演算手段で演算された
比例定数演算値が予め定めた所定範囲外の時、或いは、
光検知手段の出力値が発光素子発光時又は発光素子未発
光時に予め定めた所定範囲外である時は、それぞれ異常
判定を行い、閾値を予め定めた固定値に固定したり、装
置を停止したり、紙巻付き検知動作を停止する等の対策
をすることで、装置の異常発生時における紙巻付き検知
装置の誤動作を極力防止するようにしている。

【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られる。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14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にいたり感光体に
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
ＰＣＬ12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18によるＡＣ除電はＯＦ
Ｆ状態に保たれる。

【００２６】ここで、前記除電器18の直後に、本実施例
の紙巻付き検知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６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
によって紙巻付き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、及び記録紙Ｐがフォトセンサ30に到達
すると推定されるタンミングで行う紙巻付き検知の時等
の各タン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ＪＡＭ定数Ａを用いて行う
閾値演算及び紙巻付き検知動作を実行する。

【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、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（Ｓ12）。また、感光体ドラム10が交換さ
れなくとも、プリント動作回数の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
3）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】ＪＡＭ定数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、測定した両レベル値を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。このように、ＪＡＭ定数Ａが演算され記憶保持さ
れた状態で、ステップ３以下のようにして紙巻付き検知
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、更に、ウォーミングアップ開始時（電
源投入時も含む）で、且つ紙巻付き検知後で紙の巻付き
解除が確認されていない時であり、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、以下に示すようにして閾
値の演算を実行する。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
直後の場合には、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Ｊ
ＡＭ定数Ａを乗算することにより閾値Ｓを算出する。ま
た、紙巻付き後で紙の巻付き解除が確認されていないウ
ォーミングアップ開始時の場合では、上記と同様にして
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
が判別できないので、この場合には、記憶してある前回
の紙巻付き検知時の受光レベルに基づいて閾値Ｓを設定
する。即ち、記憶されている前回の受光レベル値を予め
実験的に求めて設定した温度補償係数で補正（前回受光
レベル値÷温度補償係数）して閾値Ｓ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、前回の受光レベル値を前記基
準温度の時の値に換算することで、温度低下に起因する
誤検知を防止するようにしている。このようにして、閾
値Ｓの演算が終了すると、ステップ５に進む。

【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の位置到達する予想され
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】以上の閾値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。このように、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、紙巻付きの誤検知を防止でき、
紙巻付き検知装置の信頼性を向上できる。

【００４０】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Ｓが異常となり正常な紙巻付き検
知ができなくなる。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ナーを利用することで記録紙と感光体の反射レベルの比
率をマイクロコンピュータにより自動的に記録させるこ
とができ、これにより、記録紙と使用されている感光体
の反射レベルの比例定数を設定し、この比例定数と紙巻
付き検知動作直前の感光体表面測定値により紙巻付き検
知判定用の閾値を設定するようにしたので、紙巻付き検
知する際の温度環境やセンサ汚れ状態に最適な閾値を可
変設定でき、温度変化やセンサの汚れに影響されず正確
に紙巻付きの有無を判定することができる。従って、紙
巻付きの誤検知を防止でき紙巻付き検知装置の信頼性を
格段に向上できる。

【００４７】また、感光体交換時や感光体ドラムの劣化
が予想される条件で比例定数の更新を行うので、感光体
の個体バラツキや劣化に影響されない。更に、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。

【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】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７】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 22 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

Claims (7)

【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、 前記受光量に基づく光検知手段からの受光出力値が前記
   記録紙と略一定の比例関係にあるトナーを感光体表面に
   ベタ塗りした状態で前記光検知手段により測定したトナ
   ー受光出力値と感光体表面にトナーのない状態で前記光
   検知手段により測定した感光体表面自体の受光出力値と
   に基づいて前記記録紙と感光体表面との受光出力値の比
   例定数を演算する比例定数演算手段と、 該比例定数演算手段により演算された比例定数を記憶す
   る書換え可能な比例定数記憶手段と、 紙巻付き検知動作開始毎にその開始直前に前記光検知手
   段により測定された感光体表面の受光出力値に前記比例
   定数記憶手段に記憶されている比例定数を乗算して閾値
   を演算する閾値演算手段と、 紙巻付き検知タン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
   値と前記閾値演算手段で演算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判定手段
   とを備え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】前記比例定数演算手段が、感光体が交換さ
   れる毎に比例定数の演算を実行し、前記比例定数記憶手
   段の記憶値を更新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】前記比例定数演算手段が、感光体の交換以
   前に感光体の使用頻度に基づいて比例定数の更新演算を
   実行する構成である請求項２記載の画像形成装置の紙巻
   付き検知装置。
4. 【請求項４】前記閾値演算手段は、紙巻付き検知動作開
   始時に、前回の紙巻付き故障解除が未確認状態である時
   には、前回紙巻付き判定時の光検知手段出力値に予め定
   めた補正係数を乗算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。
5. 【請求項５】紙巻付き検知動作時に感光体表面の測定を
   １回若しくは複数回実行し、全ての値が予め設定した所
   定範囲外の時には異常判定を行い、閾値を予め定めた固
   定値に固定する構成とした請求項１記載の画像形成装置
   の紙巻付き検知装置。
6. 【請求項６】前記比例定数演算手段で演算された比例定
   数演算値が、予め定めた所定範囲外の時には異常判定を
   行い、装置を停止する構成とした請求項１記載の画像形
   成装置の紙巻付き検知装置。
7. 【請求項７】前記光検知手段の出力値が、発光素子発光
   時又は発光素子未発光時にそれぞれの予め定めた所定範
   囲外である時は、異常判定を行い、紙巻付き検知動作を
   停止する構成とした請求項１記載の画像形成装置の紙巻
   付き検知装置。