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発明の名称 画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−167319
公開日 平成11年(1999)6月22日
出願番号 特願平9−347289
出願日 平成9年(1997)12月3日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】倉橋 暎
発明者 天白 千歳
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 画像転写部と画像定着部とを有する電子写真法を用いる画像形成装置において、漏れトナーを検知するための検知機構を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】 前記検知機構は前記画像転写部と前記画像定着部の間に設けたことを特徴とする請求項1の画像形成装置。
【請求項3】 クリーナ部を含むプロセスカートリッジを着脱自在に装着し、前記検知機構が前記クリーナ部と対向する位置に配されていることを特徴とする請求項2の画像形成装置。
【請求項4】 前記検知機構が、装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジの識別機構を兼ねていることを特徴とする請求項1の画像形成装置。
【請求項5】 前記検知機構が、通紙幅方向に複数個配設され、通紙サイズを検知し得る機構を兼ねることを特徴とする請求項1の画像形成装置。
【請求項6】 前記検知機構は発光部と受光部とを含む光学反射式センサであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかの項に記載の画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタや複写機あるいはファクシミリ等とされる、電子写真法を用いる画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の電子写真プロセスを用いたレーザビームプリンタの全体構成を図4に示す。
【0003】レーザビームプリンタ本体1には、略中央に、少なくとも電子写真感光体である感光体ドラム10を含み、本体1に装着手段30により着脱可能に装着されたプロセスカートリッジ6、その図中右側に転写紙Sを重載して収容するカセット22、そして転写紙Sの移動方向に沿って、転写紙Sをカセット22から取り出すための給紙ローラ23、転写紙Sの搬送タイミングをコントロールするレジストローラ対24、感光体ドラム10に対向配置された転写帯電器25、ハロゲンヒータ71を内蔵したアルミパイプ製の定着ローラ72およびゴム製の加圧ローラ73で構成され、転写紙S上の現像剤に熱と圧力を加えて溶解、定着するための定着器7、定着の終了した転写紙Sを搬送する搬送ローラ8、排紙ローラ9、排紙ローラ9に対向配置されたカール取りコロ91、そして、プロセスカートリッジ6の上方には、レーザ発振器(図示せず)からきた光を回転するミラーで反射し、さらに反射ミラー101で感光体ドラム10に導き、感光体ドラム10を走査するスキャナユニット100等を備えている。
【0004】なお、プロセスカートリッジ6には、図示されていないが、現像器、帯電器、トナー収容部、感光体ドラムのクリーナ部であるクリーニング装置が感光体ドラム10と一体に構成されている。
【0005】つぎに上記プリンタ1によるプリント動作について説明する。図示しないホストコンピュータからプリント信号が入力すると、転写紙Sはカセット22から給紙ローラ23により1枚ずつ分離され、取り出される。感光体ドラム10上には、レーザ光Lにより書き込まれた静電潜像が現像器によって現像像が形成される。転写紙Sは、この現像像とレジストローラ24によって先端タイミングを合わせて画像転写部へ搬送され、現像像が転写される。そして現像像が転写された転写紙Sが画像定着部である定着器7へ搬送されて定着され、搬送ローラ8、排紙ローラ9によって搬送、排出され、積載される。
【0006】上記の電子写真プロセスを用いた画像形成において、粉体(粒体)のトナーは、プロセスカートリッジ(以下「CRG」と略称する)6のホッパ部から感光体ドラム10上へ供給され、上述のようにさらに転写紙Sへ移動する。また、感光体ドラム10上に残ったトナーはクリーニング装置によって、クリーニング容器に回収される。
【0007】これらの過程、すなわち現像から定着までの間は粉体(粒体)のトナーが飛び散ったり、こぼれたりし易い状態にあり、ときには異常な漏れを発生する場合もありうる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例において、センサ類の説明はなかったが、装置は動作を確認するため、また異常を検知するために必ず数箇所にセンサすなわち検知機構を備えている。ここでいうセンサとは、定着器内の熱センサや、機内昇温を検知するセンサではなく、例えばカセット内の紙有無センサ、紙先端を検知するいわゆるレジセンサ、転写紙の横幅を検知する幅センサ、排紙部の紙センサ、CRG有無センサ等などのことである。
【0009】転写紙の通過部にあって転写紙の有無を検知するセンサは、転写紙の縦サイズや異常滞留を検知する機構を同時に具備し得ることはいうまでもない。
【0010】上記センサには大きく分けて2つのタイプがある。すなわち、図5に示すようなフラグ式センサ40と、図6に示すような光学反射式センサ50である。しかし、光学反射式センサ50には、■OHT(オーバーヘッドプロジェクタ用透明紙)の検知が難しい、■トナーや紙粉のために良好な反射光レベルが得られにくいという事情により、図5に示すようにフォトインターラプタA1と、ふりこA2を用いたフラグ式センサ40がよく用いられる。つまり、むしろセンサは機内の汚れを避けて設置されており、トナー漏れは検知しない、もしくはトナー漏れを認識できない。
【0011】ところで、通常CRGからのトナー漏れは許容できるものではない。しかし例えばユーザの不注意によってこれが発生することもあり得る。
【0012】例1)ユーザがジャム処理中にCRGを机上から落下させ、現像部を変形させたため、隙間が生じ、そこからトナーが漏れる。
【0013】例2)ユーザがジャム処理中に機内に異物を落下させた、もしくはCRGに異物を付着させた、もしくは供給した紙の間に異物が混入しており、異物が紙と一緒に運ばれた、などの事情により硬い異物などがCRGのドラムやスリーブに巻き込まれ、シールド部材やブレードを傷つけ、そこからトナーが漏れる。
【0014】これらの予測しがたい事情により、かつユーザにトナー漏れの発生の認識がないまま、装置を稼働する事態が発生する。しかし従来のセンサはこれを検知することはできない。
【0015】このような場合、初期の「裏面汚れ」等の段階でユーザが発見し、その異常CRGを交換すればよいが、印字不能になるまで気づかないケースが多い。トナー漏れが進行すると、電気接点部にトナーが入って接点不良になって装置が動作不能になったり、紙の裏面に付着したトナーが定着部で溶けて紙がローラに接着し、巻き付きジャムが発生したり、また、溶けたトナーが搬送ガイド等のリブ等に付着して、その付着物が障害となって紙搬送が不能になったりする。これらはいずれもユーザが対応不能な事態に陥るケースである。
【0016】従って、本発明の主な目的は、トナー漏れによってユーザが対応不能な事態に陥ることを防止できる画像形成装置を提供することである。
【0017】本発明の他の目的は、トナー漏れを検知する検知手段を備えた画像形成装置を提供することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、画像転写部と画像定着部とを有する電子写真法を用いる画像形成装置において、漏れトナーを検知するための検知機構を有することを特徴とする画像形成装置である。
【0019】前記検知機構は前記画像転写部と前記画像定着部の間に設けることが好ましい。クリーナ部を含むプロセスカートリッジを着脱自在に装着し、前記検知機構が前記クリーナ部と対向する位置に配されていることが好ましい。別の態様によれば、前記検知機構が、装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジの識別機構を兼ねることが好ましい。さらに別の態様によれば、前記検知機構は通紙幅方向に複数個配設され、通紙サイズを検知し得る機構を兼ねることが好ましい。前記検知機構は発光部と受光部とを含む光学反射式センサであることが好ましい。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。なお、つぎにする実施例の説明では、本発明は図4に示した画像形成装置に具現化するものとする。したがって、画像形成装置の全体的構成、機能についての説明は省略し、特徴部分について説明する。また前出の部材と同一の部材には同一符号を付す。
【0021】実施例1図1は本発明の第1実施例を説明するため、画像形成装置の像形成部と転写部付近のみを示した図である。
【0022】プロセスカートリッジ(CRG)6は、その略中央に像担持体である感光体ドラム10を具備し、その周りに一次帯電ローラ13、現像スリーブ12、およびクリーニングブレード14を有し、さらに現像スリーブ12に当接配置された現像ブレード11、トナーホッパー容器16、廃トナー容器17を一体に備えている。また、廃トナー容器17の下面にはセンサ光反射面18が設けられている。
【0023】また、装置本体側には、感光体ドラム10に当接配置された転写ローラ2、転写ガイド3、本体電装部4とリブ51を有する転写・定着ガイド5、発光部60Aと受光部60Bからなる検知機構である光学反射式トナー漏れセンサ60、および除電針7が設けられている。
【0024】図示しない本体給紙搬送部より給紙搬送されてきた転写紙Sは、接地された板金である転写ガイド3の裏面を擦って電位を安定させた後、感光体ドラム10と転写ローラ2のニップに突入する。このニップ内で転写ローラ2に印加された転写バイアスの吸引力により感光体ドラム10上のトナーは転写紙Sへ転写される。
【0025】この後、転写紙Sは接地された除電針7の近傍上部を通過することにより、転写紙裏面上の電荷が均一にされ、トナーを電荷により吸着したまま安定して搬送される。画像転写部と画像定着部である定着器の間にはガイド部材5が配置され、その内部には電装部4が内蔵されており、さらにその上部にはリブ51が設けられ、これらリブ51に沿って転写紙Sは定着器へと導かれる。なお、リブ51を含むガイド部材5の表面は不導通体であり、転写紙Sが接しても転写紙裏面の電荷は保存されるようになっている。
【0026】CRG6内の一次帯電ローラ13には高圧交流が印加されて、感光体ドラム10上の電位を均一にする。この後、CRG1上の窓19を通って照射されたレーザ光Lによって潜像が感光体ドラム10上に形成される。この後、CRG1のトナーホッパー16内のトナーは、ホッパー部の仕切りとなる開口16aから感光体ドラム10上へと移動し、内部にマグネット12aを有し回転する現像スリーブ12と現像ブレード11の働きで、感光体ドラム10上の潜像をトナー像として顕像化する。
【0027】ついで、トナー像は、感光体ドラム10の回転によって転写ニップへと進み、前述したように転写され、定着器へと送られる。転写した後、感光体ドラム10上に残ったトナーはクリーナ部においてクリーニングブレード14で掻き落とされ、すくいシート15で拾われて、廃トナー容器17に蓄積される。
【0028】ところで、例えば現像部が変形すると、前述したトナーホッパー16の開口部16aと現像スリーブ12、感光体ドラム10との位置関係は狂ってしまい、激しくトナーが漏れる。また、このときトナー漏れを防いでいるシール部にも変形が及ぶと隙間が生じ、そこからトナーが漏れる。
【0029】また、感光体ドラム10上に付着してしまった異物によりすくいシート15にキズがつくと、その箇所から、クリーニングブレード14で掻き落とされたトナーが漏れてしまう。クリーニング側も変形が生じた場合は隙間からトナー漏れが発生するのは同様である。
【0030】CRG6に、トナー漏れの異常が発生した場合、最もトナーが溜まりやすいのは転写ニップ直後の箇所である。現像側から異常に大量に供給されて感光体ドラム10に付着したトナーは転写部である程度落されて、転写部直後の下流側に吐き出される。また、クリーナ部のトナー漏れもこの場所にトナーが溜まる。
【0031】本実施例においては、トナー漏れセンサ60の受光部60Bは除電針7から20mm以内の位置にある。発光部60Aもその近傍にあり、発光部60Aから出た赤外光RはCRG6のクリーナ部の表面上の反射面18によって反射され、受光部60Bに至る。トナー漏れセンサ60は、転写部から定着部までの搬送路を形成するガイド部5の内部の電装部4と結合されており、発光、受光面はガイド部材5のリブ51から極くわずかに低いため、搬送中の転写紙Sとは接触することはない。
【0032】トナー漏れが続き、発光部60Aまたは受光部60Bがトナーで覆われる程度になると、センサの遮光を検知し、異常を認識する。但し、この場合、CRGが装着されてなくて反射光が返ってこないとき、あるいは転写紙によって別の方向に反射されたときには、トナー漏れとの違いをこれだけでは識別できない。
【0033】したがって、どのシーケンスで異常が発生したかによってユーザへのメッセージを変えなければならない。電源投入直後もしくはCRG着脱ドア開閉直後であれば、トナー汚れとCRGなしとの両者の可能性をユーザに報知し、ジャム(紙詰まり)後であれば、まだ転写紙が残っていることを表示し、それ以外は、トナー汚れを警告し、マニュアルに沿って清掃することを要求する。
【0034】このようにして、トナーの漏れによりユーザが処理不能な事態にまで陥ることをさける「事故予知機能」を画像形成装置に付与することができる。
【0035】実施例2つぎに本発明の第2実施例について図2により説明する。本実施例は前述の第1実施例のセンサにCRG識別機能を付与したものである。
【0036】図2において、トナー漏れセンサ61は、1つの発光部61Aに対して、2つの受光部61B1、61B2を紙幅方向に配設し、例えば黒色CRGでは発光部61Aからの光を反射面18Aで反射して受光部61B1に受光させ、赤色CRGでは反射面18Bで反射して受光部61B2に受光させるように設定した。
【0037】こうしてプリンタがプリント前にCRGを識別してホストコンピュータを通してユーザに確認するため、ミスプリントがなくなり、また両CRGによる現像、転写のプロセス条件の違いも自動的に切り替えることが可能となった。
【0038】従来からCRGの自動識別機能は提案されているが、本実施例によれば、上記センサがトナー漏れ検知機構を兼ねることで、最小限のコストで「事故予知」と「CRG認識」の両機能を得ることが可能となった。
【0039】実施例3つぎに本発明の第3実施例について図3により説明する。本実施例も前述の第1および第2の実施例と同じく、ガイド部材5の下側からCRG6のクリーナ部に向けて赤外光を発する発光部とその反射光を受ける受光部を有するセンサによって検知する。
【0040】第1、第2の実施例と異なるのは、図3に示すように、それぞれ発光部63A、64A、65A、66A、67Aと受光部63B、64B、65B、66B、67Bからなるセンサ63、64、65、66、67が紙幅方向に複数、本実施例では5対、対向配置されていることである。
【0041】これらのセンサ63〜67のどれかが、非通紙中であるにも拘わらず、反射光を受光しなくなった場合、トナー漏れか、紙の滞留であることが検知できると同時に、通紙時に受光できなくなるセンサによって、実際に通紙されている紙のサイズが検知できる。すなわち、センサ63のみ不受光のとき: はがき以下の幅狭紙センサ63、64が不受光のとき: A5サイズ紙センサ63、64、65が不受光のとき: A4サイズ紙(縦)
センサ63、64、65、66が不受光のとき: A4サイズ紙(縦)
全てが不受光のとき: A3サイズ紙(縦)またはA4サイズ紙(横)
というように判断できる。なお長さ方向は不受光の時間によって検知できる。
【0042】ユニバーサルカセット等を使用できる装置で、サイズの検知機能を備えていない場合においては、サイズ違いの用紙を用いてしまうことがよくあることであり、これによって用紙のない所に画像が何度も形成されると、用紙に転写されなかったトナーが転写ローラを汚すだけでなく、転写部に溜まってしまう。このことはトナー漏れと同様の悪影響を及ぼすことにも発展する可能があり、未然に警告する必要がある。
【0043】本実施例においては、カートリッジ不良と、画像と用紙の不一致という両現象による機内のトナー漏れを同一の機構で検知して、よりきめ細かく「事故予知」をすることができる。
【0044】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明の画像形成装置によれば、漏れトナーを検知するための検知機構を有することにより、トナー漏れによってユーザが対応不能な事態に陥ることを防止できる。
【0045】また、前記検知機構が、装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジの識別機構を兼ねることにより、同時に、装着可能な2種類以上のプロセスカートリッジを識別することも可能となる。
【0046】さらに、前記検知機構が、通紙幅方向に複数個配設され、通紙サイズを検知し得る機構を兼ねることにより、転写紙と画像の不一致も、トナー漏れと同時に検知することができる。




 

 


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