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画像形成装置 - キヤノン株式会社
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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2007−76754(P2007−76754A)
公開日 平成19年3月29日(2007.3.29)
出願番号 特願2005−262967(P2005−262967)
出願日 平成17年9月9日(2005.9.9)
代理人 【識別番号】100075638
【弁理士】
【氏名又は名称】倉橋 暎
発明者 遠藤 昭孝
要約 課題
安価で且つ信頼性の高い、記録材上の金属製異物を検知することのできる画像形成装置を提供する。

解決手段
異物検出手段20は、記録材Sの搬送路を形成する導電性の搬送部材24を備え、搬送される記録材Sにより、搬送部材24と接触する第1の位置から、搬送部材24と非接触の第2の位置と、記録材Sに付着した導電性異物100と接触する第3の位置とに移動可能な導電性の検知部材を備えており、搬送部材24の電位を検知する電位検知手段202の検知結果に応じて、異物が付着した記録材Sが搬送されたことを検知して、記録材Sの搬送を停止する。
特許請求の範囲
【請求項1】
記録材を搬送させながら該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
(a)前記記録材の搬送路を形成する導電性の搬送部材と、
搬送される前記記録材により、前記搬送部材と接触する第1の位置から、前記搬送部材と非接触の第2の位置と、前記記録材に付着した導電性の異物と接触する第3の位置とに移動可能な導電性の検知部材と、
を有した異物検出手段と、
(b)前記検知部材に電圧を印加する電圧印加手段と、
(c)前記搬送部材の電位を検知する電位検知手段と、
(d)前記電位検知手段の検知結果に応じて、異物が付着した記録材が搬送されたことを検知して、前記記録材の搬送を停止する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記検知部材及び前記搬送部材は、金属で形成されることを特徴とする請求項1の画像形成装置。
【請求項3】
記録材を搬送させながら該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
(a)前記記録材の搬送路を形成する導電性の搬送部材と、
搬送される前記記録材により、前記搬送部材に対して電気的に非接触とされる第1の位置から、搬送される前記記録材に付着した導電性の異物と接触する第2の位置へと移動可能な導電性の検知部材と、
を有した異物検出手段と、
(b)前記検知部材に電圧を印加する電圧印加手段と、
(c)前記搬送部材の電位を検知する電位検知手段と、
(d)前記電位検知手段の検知結果に応じて、異物が付着した記録材が搬送されたことを検知して、前記記録材の搬送を停止する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項4】
前記検知部材及び前記搬送部材は、金属で形成されることを特徴とする請求項2の画像形成装置。
【請求項5】
前記検知部材は、絶縁部材を介して前記搬送部材上に接触していることを特徴とする請求項4の画像形成装置。
【請求項6】
前記検知部材と前記搬送部材との間には、前記記録材の通過を可能とする空隙が設けられていることを特徴とする請求項3〜5のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記記録材の体積抵抗値は1011〜1014Ω・cmであり、前記異物の体積抵抗値は、10Ω・cm以下であることを特徴とする請求項1〜6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
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真方式等の記録方式を用いて記録材に画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。特に本発明は、使用される記録材に金属材料などで構成される導電性異物が付着していた際に生じる不具合を事前に防止する異物検出手段を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、各種画像形成装置は、一般的に、普通紙(転写紙)、はがき、ボール紙、封書、OHP用のプラスチック製薄板等のシート状の記録材上に画像を形成するものである。その画像形成装置の代表例として、電子写真方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ等の装置がある。
【0003】
従来、画像形成装置は、図17に示すように、矢印方向に回転する像担持体としての感光ドラム1を備えている。そして、感光ドラム2の表面を帯電ローラ2で一様に帯電させた後、レーザー等の露光手段3によって画像露光することにより、感光ドラム1上に潜像を形成する。次いで、この潜像は、現像ローラ41を備えた現像装置4のトナーDによって現像されてトナー像として顕像化される。
【0004】
また、感光ドラム1上のトナー像は、転写ローラ5と感光ドラム1で形成される転写ニップ部(転写部)Nまで感光ドラム1の回転によって搬送する。
【0005】
一方、画像が記録される転写紙等の記録材Sは、給紙ユニット17から給紙ローラ対18a、搬送ローラ対18b、レジストローラ対19などを経て転写ニップ部Nまで搬送される。そして、転写部において転写ローラ5により記録材Sを搬送しながら感光ドラム1上のトナー像が記録材Sに転写される。
【0006】
最後に、トナー像が転写された記録材Sは、加熱回転体81と定着ニップ部Hを形成する加圧回転体82で構成される定着装置8まで搬送され、加熱及び加圧されてトナー像が定着される。
【0007】
このように、各種画像形成装置は、記録材上にトナー像を形成した後、定着装置によって記録材を加熱及び加圧してトナー像を溶融固着させて画像形成するものである。特に、画像の定着方式としては熱効率及び安全性が良好な接触加熱型の定着装置が広く知られている。
【0008】
従来は、熱定着ローラと加圧ローラを加圧当接して構成される熱ローラ定着装置が用いられてきた。熱定着ローラは、主に金属製円筒芯金表面に離型性層を形成し、円筒内部にハロゲンヒータを内包するものであり、加圧ローラは、金属芯金に耐熱性ゴムから成る弾性層を形成し、その表面に加圧側離型性層を形成して成るものである。近年、更に加熱効率の高い方式として、上記熱定着ローラの代わりにPI(ポリイミド)等の材質からなる低熱容量の耐熱性樹脂フィルムの表面に離型性層を形成した定着フィルムを用いるものが提案されている。このフィルム加熱型定着装置は、フィルムの定着ニップ部の内側からセラミックヒータを当接させて加熱するものである(例えば、特許文献1、2、3、4参照)。
【0009】
更に、このフィルム加熱型定着装置の構成としては、2つの方法がある。一つは、フィルムの搬送に専用の搬送用ローラと従動ローラを用いてテンションを加えながら加圧ローラとの間でフィルムを搬送する方法。もう一つは、円筒形フィルムを加圧ローラからの搬送力で駆動させる方法である。前者はフィルムの搬送性能を高く保持できる利点を有し、後者は構成の簡略化に伴う低コストの定着装置を実現できる利点がある。
【0010】
図18に後者の簡略化されたフィルム加熱型定着装置の構成例を示す。
【0011】
フィルム加熱型定着装置8は、加熱回転体81と加圧回転体82とを備え、少なくとも一方の回転体は、100μm以下の耐熱性フィルムを備えている。本例の定着装置8は、加熱回転体81が定着フィルム81aを備え、定着フィルム81aは、内側に設けられたフィルムガイド81eに沿って回転可能としつつ、解除自在とされる加圧ステー81fによる押圧力により加圧ローラ82に加圧当接する。
【0012】
定着フィルム81aは、PI基層81dと、電位を安定させるための導電層81cと、表面離型層81bと、を有し、定着ニップ部Hのフィルム内側には、セラミックヒータ15が設けられている。また、加圧ローラ82は、芯金82c、シリコンゴム層82b、表面離型層82aにて構成される。
【0013】
また、近年、より加熱効率の高い方式として、別のフィルム加熱型定着装置も提案されている。これは上記PI(ポリイミド)等の材質からなる低熱容量の耐熱性樹脂の代わりにSUSのような金属をエンドレス形状に薄く加工したフィルムの表面に離型性層を形成した定着フィルムを用いる。
【0014】
以上のような加熱定着装置では、定着ニップ部に記録材を挟んで加圧しながら加熱するため、万一記録材上に異物が混入すると異物の大きさや硬さ及び形状によって定着装置の構成要素を傷つける危険が有る。特に、上記のフィルム加熱型定着装置では厚さ100μm以下の薄い耐熱性樹脂又は金属材料からなる定着フィルムを用いているため、単に表面が傷つくだけでなく、フィルムそのものに穴が空いてしまう現象(以下「フィルム破れ」という。)が発生し、明確な定着画像不良や装置のそのものの機能停止を招く危険があった。
【0015】
図19及び図20は、このフィルム破れが、ホッチキス針16のついた記録材S送給された際に発生する例を説明するものである。
【0016】
図19に示すように、ホッチキス針16がついた記録材S(特に針端部が表面側に露出している場合)が定着ニップ部Hに進入すると、以下の問題が生じる。
【0017】
つまり図20に示すように、針16の端部がフィルム81a表面を突き刺し、そのまま下流側に引きずられて記録材Sが排出された後にフィルム81aに穴81gが空いてしまう。そうすると以後の定着画像に部分的な定着不良と画像の乱れが生じると共に、使用につれて穴から亀裂が走り、最終的にはフィルム81aの破損に到る。
【0018】
上記問題は、定着装置8に限らず、転写装置5における転写ローラ等にも発生する。
【0019】
以上の様に、異物が記録材上に付着することは通常の使用方法では余り多く発生し無かったが、近年、経済性や環境問題への意識向上につれて、一度作成され、回覧された書類をそのまま廃棄せずに、印刷されていない裏面を再利用する活動が盛んになっている。一度回覧された書類の中にはホッチキス針やクリップで複数枚をまとめて閉じられた書類も含まれている。そのため、上記の書類の再利用の際、一度に多量の書類を扱う場合にはこれらのホッチキス針やクリップを一部除去し忘れ、これらの金属製異物を付けたまま印刷してしまう場合が増えている。その際フィルムを破損しまうというトラブルが多発するようになってきている。
【0020】
画像形成装置に関して、従来このような記録材に異物が混入した際の対策としては、主に磁気センサなどに代表される専用の金属探知手段を設けたり、磁石を作用させて異物の除去を行うというような考案がなされている(例えば、特許文献5、6、7参照)。
【0021】
又、コイルとコンデンサとからなる共振回路を設けたものがある(例えば、特許文献8参照)。
【特許文献1】特開昭63−313182号公報
【特許文献2】特開平2−157878号公報
【特許文献3】特開平4−44075号公報
【特許文献4】特開平4−204980号公報
【特許文献5】実開平4−58526号公報
【特許文献6】特開平6−56326号公報
【特許文献7】特開2000−1241号公報
【特許文献8】特開平4−345178号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0022】
しかしながら、上記従来例の磁気センサーは高価であるため、高スペック機種の画像形成装置以外ではなかなか実現性に乏しかった。
【0023】
また、コイルとコンデンサとからなる共振回路を設けることも又、高価であり、且つ、非接触による異物検知であるために、信頼性において問題があった。
【0024】
そこで、本発明の目的は、安価で且つ信頼性の高い、記録材上の、金属等とされる導電性の異物を検知することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0025】
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、本発明の第一の態様によれば、
記録材を搬送させながら該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
(a)前記記録材の搬送路を形成する導電性の搬送部材と、
搬送される前記記録材により、前記搬送部材と接触する第1の位置から、前記搬送部材と非接触の第2の位置と、前記記録材に付着した導電性の異物と接触する第3の位置とに移動可能な導電性の検知部材と、
を有した異物検出手段と、
(b)前記検知部材に電圧を印加する電圧印加手段と、
(c)前記搬送部材の電位を検知する電位検知手段と、
(d)前記電位検知手段の検知結果に応じて、異物が付着した記録材が搬送されたことを検知して、前記記録材の搬送を停止する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【0026】
本発明の第二の態様によれば、
記録材を搬送させながら該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
(a)前記記録材の搬送路を形成する導電性の搬送部材と、
搬送される前記記録材により、前記搬送部材に対して電気的に非接触とされる第1の位置から、搬送される前記記録材に付着した導電性の異物と接触する第2の位置へと移動可能な導電性の検知部材と、
を有した異物検出手段と、
(b)前記検知部材に電圧を印加する電圧印加手段と、
(c)前記搬送部材の電位を検知する電位検知手段と、
(d)前記電位検知手段の検知結果に応じて、異物が付着した記録材が搬送されたことを検知して、前記記録材の搬送を停止する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【0027】
本発明の上記第一の態様によれば、
(1)記録材が検知部材を移動し得る程度の腰の強さを有しておれば、記録材の厚みに影響されないで記録材上の、金属等の導電性異物の有無を判別することができる。
(2)また、磁気センサーやコイルとコンデンサとからなる共振回路構成と違い簡単かつ安価でコンパクトな構成で記録材上の導電性異物の有無を判別することができる。
(3)さらに、接触検知なので信頼性高く記録材上の導電性異物の有無を判別することができる。
(4)さらに、記録材の吸水量の違いによる導通性のバラツキに対しても検知部材によって、信頼性高く記録材上の金属異物の有無を判別することができる。
【0028】
又、本発明の上記第二の態様によれば、更に、
(5)記録材に金属等の導電性異物が無い場合は、異物検知部材を移動させることなく通紙することができ、記録材の腰や厚みに影響されず、紙詰まりを引き起こすことはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0029】
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。
【0030】
実施例1
図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す電子写真画像形成装置の概略構成図である。本実施例にて、電子写真画像形成装置は、4色フルカラーのレーザービームプリンターとされる。
(画像形成装置の構成概略)
図1に示すように、本実施例にて画像形成装置Aは、画像形成部として、像担持体としての感光ドラム1と、感光ドラム1に帯電を行なう帯電装置2と、感光ドラム1上に静電潜像を露光する露光手段3を有する。又、前記静電潜像に対して現像を行なう現像器(イエロー現像器4Y、マゼンダ現像器4M、シアン現像器4C、ブラック現像器4Bk)を保持する現像器ホルダ4aを備えた回転現像装置4を有する。又、現像により形成されたトナー像を担持して搬送される記録材としての転写材Sに転写する中間転写体装置5とを有する。中間転写体装置5は、中間転写ローラ50と駆動ローラ51に張設されて矢印方向に回転する中間転写体としての中間転写ベルト5aを備えている。
【0031】
また、給送部として、給送ローラ18と、レジセンサ14とを有し、転写材Sに対する画像形成後の定着排出部として、定着装置8と、排送ローラ対13と、排出ローラ対9と、排出トレー10とを有する。
【0032】
(画像形成装置の画像形成動作概略)
中間転写ベルト5aの回転と同期して感光ドラム1を、図1の矢印方向(反時計回り)に回転させ、この感光ドラム1表面を帯電装置2によって均一に帯電するとともに、露光手段3によってイエロー(Y)画像の光照射を行う。これにより、感光ドラム1上にイエローの静電潜像を形成する。
【0033】
この静電潜像形成と同時に現像器ホルダ4を駆動してイエロー現像器4Yを現像位置に配置する。そして感光ドラム1上の静電潜像にイエロートナーが付着する様に感光ドラム1の帯電極性と同極性でほぼ同電位の電圧を印加して静電潜像にイエロートナーを付着させて現像する。その後、一次転写部N1に設けられた中間転写ベルト5aの押えローラ(1次転写ローラ)5jにト、ナーと逆極性の電圧を印加して感光ドラム1上のイエローのトナー像を中間転写ベルト5a上に1次転写する。
【0034】
上述の様にしてイエロートナー像の一次転写が終了すると、次の色の現像器が回転移動し、感光ドラム1に対向する現像位置に位置決めされる。そしてイエローの場合と同様にしてマゼンダ(M)、シアン(C)、そしてブラック(Bk)の各色について、静電潜像の形成、現像、1次転写を順次行い、中間転写ベルト5a上に4色のトナー像を重ね合わせる。
【0035】
この間、中間転写ローラ50と対向配置された2次転写ローラ11は、中間転写ベルト5aとは非接触状態にある。この時、クリーニングユニットとしての帯電ローラ5fも中間転写ベルト5aとは非接触状態に位置する。
【0036】
そして、中間転写ベルト5a上に4色のトナー像形成完了後、二次転写ローラ11が中間転写ベルト5aに圧接される(図1の状態)。更に中間転写ベルト5aの回転と同期して、給送手段であるレジストローラ対19近辺の所定の位置で待機していた転写材Sが中間転写ベルト5aと二次転写ローラ11とのニップ部、即ち、二次転写部N2に送り出される。
【0037】
ここで、レジストローラ対19には転写材Sの先端を検知してレジストローラ対19の回転駆動力を遮断し、転写材Sを所定の位置で待機させるレジセンサ14が設けられている。
【0038】
本実施例によると、レジストローラ対19と二次転写部N2との間の記録材搬送路に、金属製異物のような導電性の異物を検知する異物検出手段20が設置される。
【0039】
転写材Sは、中間転写ベルト5aと同期してレジストローラ対19により異物検出手段20の検知部材21へ搬送される。その際、転写材Sにクリップやホッチキス等の金属製異物が付着している場合は、異物検出手段20で金属を探知してプリント動作が停止し、転写材Sの搬送も停止される。金属異物がない場合は異物検出手段20を通過する。
【0040】
更に、2次転写ローラ11にはトナーと逆極性の電圧が印加されており、中間転写ベルト5a上のトナー像は、一括して搬送されてきた転写材Sの表面に2次転写していく。
【0041】
このようにして、二次転写された転写材Sは、搬送ベルトユニット12を経由してオンデマンド方式の定着装置8に至り、ここで複数色のトナー像の定着が行なわれる。その後、排送ローラ対13によって排出ガイド15に沿って搬送され、排出ローラ対9によって画像形成装置A上部のフェースダウン排出トレー10に排出され、画像形成を完了する。
【0042】
一方、2次転写後にクリーニング用の帯電ローラ5fが中間転写ベルト5aに圧接され、中間転写ベルト5a上に残った残留トナーに転写時と逆の電荷を与える。逆の電荷を付与された残留トナーは、感光ドラム1に静電気的に付着され、その後感光ドラム1用のクリーニングブレード6により回収される。回収された残留トナーは、廃トナーとして廃トナーボックス16に回収され蓄積される。
【0043】
(異物検出手段の構成)
図2〜図5は、本発明の特徴をなす、一実施例に係る異物検出手段20Aを示す。また、図2〜図5は、転写材Sがレジストローラ対19から搬送され、中間転写ローラ50と二次転写ローラ11からなる二次転写部N2へ向かうところを示している。
【0044】
本実施例にて、記録材Sに付着した導電性の異物100とは、クリップやホッチキス針などの金属製異物を意味し、通常、体積抵抗が10Ω・cm以下とされる。また、記録材Sとは、転写紙などの転写材であり、体積抵抗が1011〜1014Ω・cmとされ、金属製異物100に比較すると電気的には絶縁体と考えることができる。
【0045】
給紙部でピックアップされた転写材Sは、レジシャッター部19aで一旦停止し、中間転写ベルト5a上の画像先端と連動して、レジストローラ対19からの搬送力を受け二次転写部N2へ送られる。本実施例にて、異物検出手段20Aは、レジストローラ対19と二次転写部N2の間に設置される。
【0046】
図2に示すように、本実施例にて、異物検出手段20Aは、導電性の検知部材21と、転写材Sの搬送路を構成する導電性の搬送部材としてのレジ前ガイド24と、を有している。
【0047】
本実施例にて、詳しくは後述するが、図2〜図6に示す様に、記録材Sがレジ前ガイド24に沿って搬送される時、検知部材21は、第1の位置から第2の位置(図4の状態)と、第3の位置とに移動可能とされる。第1の位置はレジ前ガイド24と接触する位置(図3の状態)である。第2の位置は記録材Sが検知部材21とレジ前ガイド24との間に挿入され、レジ前ガイド24と非接触とされる位置(図4の状態)である。第3の位置は記録材Sに付着した異物100と接触する位置(図5の状態)である。
【0048】
図3及び図6(a)、(b)を参照して更に説明すると、本実施例にて、検知部材21は、図6(a)、(b)に示すように、概略矩形状をした導電性の薄板、例えば、金属薄板にて作製される。また、図2に示すように、その横断面形状は、概略J字状に加工されている。
【0049】
つまり、本実施例にて、図3に示すように、検知部材21は、左側下方端部21aが湾曲形状に形成されており、レジ前ガイド24の上表面に当接している。又、検知部材21は、図2にて右側に幾分傾斜して設けられており、図3及び図6(a)、(b)に示すように、右上方端21bに形成した軸受け耳部22の孔部23に画像形成装置本体内に設けた支持軸31が遊嵌されている。本実施例では、支持軸31は、図3に示すように、レジ前ガイド24と対向配置されたレジ前上ガイド30に設けられている。
【0050】
従って、検知部材21は、通常は、右上方端21bが支持軸31により支持され、自重により図2にて反時計方向へと回転し、左下方端21aの湾曲部がレジ前ガイド24に当接することとなる。
【0051】
本実施例にて、上記検知部材21及び耳部22は、厚さ0.4mmの鋼板にて作製し、又、レジ前ガイド24は、厚さ1.2mmの鋼板にて作製したが、材料、及び、形状寸法などはこれに限定されるものではない。支持軸31は、電気的絶縁材料である樹脂にて作製した。
【0052】
又、図6に示すように、検知部材21は、転写材Sより幅方向に大とされ、そのために、検知部材21の湾曲部21aは、通常、レジ前ガイド24に対して、図3に示すように、転写材Sの先端幅以上の長さにおいて接触している。そして、転写材Sが搬送された時に、図9に示すように、転写材Sが検知部材21とレジ前ガイド24との間に介在することにより、検知部材21とレジ前ガイド24とは非接触状態とされる。
【0053】
図3、図4、図5に示すように、転写材Sがレジストローラ対19の搬送力により、搬送経路に沿って送給されると、転写材Sは、レジ前ガイド24により案内されて検知部材21の湾曲部21aと接触し、更に、二次転写部N2方向へと通過していく。
【0054】
転写材Sは、上述のように、検知部材21の湾曲部21aと接触し、検知部材21を支持軸31の回りに、図3、図4、図5にて時計方向へと、抵抗少なく揺動することができる。
【0055】
図7(a)、(b)、(c)は、本実施例による異物検知手段20Aの作動を説明するための概略構成図である。
【0056】
本実施例によると、図7(a)に示すように、内部抵抗Rを有する検知部材21には、電圧印加手段201により、所定の電圧、本実施例では略3.3Vが印加される。金属製とされる導電性のレジ前ガイド24には、電位検知手段202が接続され、レジ前ガイド24の電位(Vg)を検知している。又、電位検知手段202からの信号は、本体に設けたCPU(制御装置)200に送信され、検知部材21とレジ前ガイド24の間の電位差がモニタリングされている。
【0057】
転写材Sが送給されておらず、従って図7(a)に示す様に、検知部材21とレジ前ガイド24とが接触状態、即ち電気的に導通状態にある第1の位置では、本体CPU200は、検知部材21とレジ前ガイド24の電位差が実質的にゼロであることを認識する。
【0058】
図7(b)に示すように、転写材Sが送給され、転写材Sが検知部材21に突き当たると、検知部材21はレジストローラ対19の搬送力に負けて転写材Sにより押されて第2の位置へと揺動し、検知部材21の湾曲部21aが転写材Sの上に乗り上げる。
【0059】
これにより、図7(b)に示すように、転写材Sが検知部材21とレジ前ガイド24との間に入ることとなり、電気的導通状態が遮断されることとなり、検知部材21とレジ前ガイド24間には所定電位差が発生する。
【0060】
更に、転写材Sが搬送され、図7(c)に示す様に、転写材Sに付着した金属異物100が、検知部材21とレジ前ガイド24との間に入ると、検知部材21は更に第3の位置へと揺動する。そして、検知部材21とレジ前ガイド24とは、導電性異物100を介して電気的に導通状態とされ、検知部材21とレジ前ガイド24間の電位差は実質的にゼロとなる。
【0061】
図8を参照して、本実施例におけるCPU200のモニタリング方法を説明する。モニタリング方法としては、以下2つのうちのどちらか、若しくは、両方を採用する。図8は、連続して矢印方向に送給される転写材SF、S、SRを示しており、転写材Sに金属異物100が付着しているものとする。
【0062】
A.第1の方法
(1)金属異物100が付着した転写材Sの先行する直前の転写材SFの後端が、時間t0において異物検出手段20Aの接触部、即ち、検知部材21とレジ前ガイド24との間から外れると、検知部材21とレジ前ガイド24とは接触して導通状態となる。即ち、レジ前ガイド24の電位が所定電位(Vg)となり、検知部材21とレジ前ガイド24間の電位差がゼロとなる。
【0063】
次いで、時間t1において、転写材Sの先端が異物検出手段20Aの接触部、即ち、検知部材21とレジ前ガイド24との間に入る。このことにより、検知部材21とレジ前ガイド24との間は絶縁され、レジ前ガイド24の電位がゼロ、即ち、検知部材21とレジ前ガイド24間に所定の電位差Vg、本実施例では略3.3Vが発生する。
【0064】
更に、転写材Sが送給され、時間t2において転写材Sに付着した金属異物100が異物検出手段20Aの検知部材21とレジ前ガイド24との間に入ることにより、検知部材21とレジ前ガイド24とが金属異物100を介して電気的に導通する。これによって、レジ前ガイド24は所定の電位Vgとなる。即ち、検知部材21とレジ前ガイド24間の電位差がゼロとなる。
【0065】
上記時間t1からt2までの時間(T1)を測る。
(2)前記時間(T1)が、転写材Sの搬送方向の距離を転写材Sの搬送スピードで除した時間(T2)より短い時間である場合は、金属異物有りと判断して、制御手段200は、プリント動作をストップさせる。転写材Sの搬送も停止される。
【0066】
B.第2の方法
(1)第1の方法と同様に、金属異物100が付着した転写材Sの先行する直前の転写材SFの後端が、時間t0において異物検出手段20Aの接触部、即ち、検知部材21とレジ前ガイド24との間から外れる。そうすると、検知部材21とレジ前ガイド24とは接触して導通状態となる。即ち、レジ前ガイド24の電位が所定電位(Vg)となり、検知部材21とレジ前ガイド24間の電位差がゼロとなる。
【0067】
次いで、時間t1において、転写材Sの先端が異物検出手段20Aの接触部、即ち、検知部材21とレジ前ガイド24との間に入る。このことにより、検知部材21とレジ前ガイド24との間は絶縁され、レジ前ガイド24の電位がゼロ、即ち、検知部材21とレジ前ガイド24間に所定の電位差Vg、本実施例では略3.3Vが発生する。
【0068】
更に、転写材Sが送給され、時間t2において転写材Sに付着した金属異物100が異物検出手段20Aの検知部材21とレジ前ガイド24との間に入ることにより、検知部材21とレジ前ガイド24とが金属異物100を介して電気的に導通する。これによって、レジ前ガイド24に所定の電位Vgが発生する。即ち、検知部材21とレジ前ガイド24間の電位差がゼロとなる。
【0069】
更に、転写材Sが送給され、時間t3において、転写材Sに付着した金属異物100が異物検出手段20Aの検知部材21とレジ前ガイド24との間から外れる。そうすると、再び、転写材Sが異物検出手段20Aの接触部、即ち、検知部材21とレジ前ガイド24との間に入る。このことにより、検知部材21とレジ前ガイド24との間は絶縁され、レジ前ガイド24の電位がゼロ、即ち、検知部材21とレジ前ガイド24間の電位差Vg、本実施例では略3.3Vが発生する。
【0070】
上記時間t2からt3までの時間(T3)を測る。
(2)前記時間(T3)が、各転写材SF、S、SR間の間隔、即ち、紙間の時間(T4)より短い時間である場合は、金属異物有りと判断して、制御手段200は、プリント動作をストップさせる。転写材Sの搬送も停止される。
【0071】
通常、金属異物有りの場合における時間T3は、各転写材SF、S、SR間の間隔、即ち、紙間の時間(T4)より短い。
【0072】
プリント動作をストップした後の処理としては、図1にある中間転写体装置5を外して搬送方向に金属異物100を含んだ転写材Sを引き出すか、給紙カセット17を引き出して給紙カセット側から金属異物100を含んだ転写材Sを引き出す。その際、検知部材21は、転写材Sをどちら側から引き出してもレジ前ガイド24に食いつくかないように先端部21aは曲率をもって曲げてある。
【0073】
上記構成の本実施例によれば、
(1)記録材Sが検知部材21を移動し得る程度の腰の強さを有しておれば、記録材Sの厚みに影響されないで記録材S上の金属異物100の有無を判別することができる。
(2)また、磁気センサーやコイルとコンデンサとからなる共振回路構成と違い簡単かつ安価でコンパクトな構成で記録材S上の金属異物100の有無を判別することができる。
(3)さらに、接触検知なので信頼性高く記録媒体上の金属異物の有無を判別することができる。
(4)さらに、記録材の吸水量の違いによる導通性のバラツキに対しても電気抵抗部品である検知部材21によって、信頼性高く記録材S上の金属異物100の有無を判別することができる。
といった効果を奏し得る。
【0074】
実施例2
図9及び図10に、本発明に係る画像形成装置の特徴をなす、第2の実施例の異物検出手段20Bを示す。また、図9は、実施例1で説明した図3と同様の図であり、転写材Sがレジストローラ対19から搬送され、中間転写ローラ50と二次転写ローラ11からなる二次転写部N2へ向かうところを示している。
【0075】
本実施例にて、異物検出手段20Bは、実施例1の異物検出手段20Aと同様の構成とされる。従って、同じ機能をなす部材には同じ参照番号を付し、実施例1の説明を援用し、ここでの詳しい説明は省略する。
【0076】
本実施例の異物検出手段20Bによると、図9及び図10に示すように、実施例1の異物検出手段20Aと異なり、検知部材21の一端21aの底部に電気的に絶縁性を有した絶縁部材25が設けられる。勿論、絶縁部材25は、レジ前ガイド24の側に設けても良い。
【0077】
このように、本実施例では、検知部材21は、通常、レジ前ガイド24に対して絶縁部材25により離間状態にある。即ち、検知部材21は、レジ前ガイド24とは非接触の第1の位置にある。
【0078】
また、絶縁部材25は、図10に示すように、転写材Sの先端幅外に設けられている。
【0079】
このように、検知部材21は、絶縁部材25を介してレジ前ガイド24との間に隙間gを形成している。この隙間gは、転写材Sの通過を許容し得るものであり、3mm以下、0.5mm以上とされ、通常1mm程度とされる。
【0080】
従って、図9、図10に示す様に、転写材Sがレジストローラ対19の搬送力により、搬送経路に沿って送給される。そうすると、転写材Sは、レジ前ガイド24により案内されて検知部材21の湾曲部21aの下方に形成された、検知部材21とレジ前ガイド24との間の隙間gを通って、更に、二次転写部N2方向へと通過していく。
【0081】
もし、転写材Sに金属異物100が付着している場合には、検知部材21の湾曲部21aと接触し、検知部材21を支持軸31の回りに、第2の位置へと、図9にて時計方向へと、抵抗少なく揺動することができる。
【0082】
図11(a)、(b)は、本実施例による異物検知手段20Bの作動を説明するための概略構成図である。
【0083】
本実施例によると、図11(a)に示すように、実施例1の場合と同様に、内部抵抗Rを有する検知部材21には、電圧印加手段201により、所定の電圧、本実施例では略3.3Vが印加されている。金属製とされるレジ前ガイド24には、電位検知手段202が接続され、レジ前ガイド24の電位を検知している。又、電位検知手段202からの信号は、本体に設けたCPU200に送信され、検知部材21とレジ前ガイド24の間の電位差がモニタリングされている。
【0084】
転写材Sが送給されていないか、送給されたとしても転写材Sに金属異物100が付着していない場合には、図11(a)に示すように、検知部材21とレジ前ガイド24とは、非接触状態にある。即ち、電気的に絶縁状態とされ、本体CPU200は、検知部材21とレジ前ガイド24の電位差が所定電位差、本実施例では略3.3Vであることを認識する。
【0085】
図11(b)に示すように、金属異物100が付着した転写材Sが送給され、金属異物100が検知部材21に突き当たる。そうすると、検知部材21はレジストローラ対19の搬送力に負けて転写材S、即ち、転写材Sに付着した金属異物100により押されて揺動し、検知部材21の湾曲部21aが転写材Sの金属異物100上に乗り上げる。
【0086】
これにより、図11(b)に示すように、転写材Sの金属異物100が検知部材21とレジ前ガイド24との間に入ることとなる。これにより、電気的に導通状態となり、レジ前ガイド24は検知部材21と同電位となり、検知部材21とレジ前ガイド24間の電位差はゼロとなる。
【0087】
つまり、本実施例によると、詳しくは後述の図12に示すが、検知部材21とレジ前ガイド24間は本体CPU200で電位をモニタリングしている。そして、転写材Sに金属異物100がない場合は、検知部材21とレジ前ガイド24の隙間gを転写材Sは通過し検知部材21とレジ前ガイド24間の電位変動はない。しかし、転写材Sに金属異物100がある場合は転写材S上の金属異物100は、検知部材21とレジ前ガイド24の隙間gを通過する際、検知部材21とレジ前ガイド24に接触し、レジ前ガイド24の電位が変化し、検知部材21と同電位になる。
【0088】
図12を参照して、本実施例におけるCPU200のモニタリング方法を説明する。図12は、連続して矢印方向に送給される転写材SF、S、SRを示しており、転写材Sに金属異物100が付着しているものとする。
【0089】
本実施例によると、図12に示すように、検知部材21とレジ前ガイド24間の電位差がゼロとなり次第プリント動作を停止する。転写材Sの搬送も停止される。
【0090】
プリント動作をストップした後の処理としては、実施例1と同様に処理することができる。つまり図1にある中間転写体装置5を外して搬送方向に金属異物100を含んだ転写材Sを引き出すか、給紙カセット17を引き出して給紙カセット側から金属異物100を含んだ転写材Sを引き出す。その際、検知部材21は、転写材Sをどちら側から引き出してもレジ前ガイド24に食いつくかないように先端部21aは曲率をもって曲げてある。
【0091】
本実施例においても、実施例1と同様の作用効果を達成し得る。また更に、本実施例によれば、記録材Sに金属異物100が無い場合は、異物検知部材21を移動させることなく通紙することができ、記録材Sの腰や厚みに影響されず、紙詰まりを引き起こすことはない、といった利点がある。
【0092】
実施例3
図13及び図14に、本発明に係る画像形成装置の特徴をなす、第3の実施例の異物検出手段20Cを示す。また、図13は、実施例1で説明した図3と同様の図であり、転写材Sがレジストローラ対19から搬送され、中間転写ローラ50と二次転写ローラ11からなる二次転写部N2へ向かうところを示している。
【0093】
本実施例にて、異物検出手段20Cは、実施例1の異物検出手段20Aと同様の構成とされる。従って、同じ機能をなす部材には同じ参照番号を付し、実施例1の説明を援用し、ここでの詳しい説明は省略する。
【0094】
実施例1の異物検出手段20Aにおける検知部材21は、支持軸31の回りに揺動する構成とされたが、本実施例では、上下方向に移動自在とされている。
【0095】
更に説明すると、本実施例にて検知部材21は、レジ前ガイド24に対向して配置され、湾曲した部材とされ、転写材Sの送給方向に対して直交する方向へと、即ち、転写材Sの幅方向に延在した細長形状とされる。また、検知部材21の幅方向両端から上方へと延在して、軸受け耳部22が設けられており、軸受け耳部22には、上下方向へと細長孔23が形成されている。
【0096】
上記軸受け耳部22の細長孔23には、図13に示すように、画像形成装置本体内に設けた支持軸31が遊嵌されている。支持軸31は、本実施例では、両側面31a、31aが平行に切除された、所謂、二方取り軸とされており、軸受け耳部22が、支持軸31の周りに回転することはない。また、支持軸31は、実施例1の場合と同様に、レジ前ガイド24と対向配置されたレジ前上ガイド30に設けられている。
【0097】
従って、検知部材21は、支持軸31により支持され、支持軸31の周りに回転することなく、上下方向に移動自在とされ、通常は、自重により図13にて下方向に移動し、検知部材21の湾曲面がレジ前ガイド24に当接している。
【0098】
上記検知部材21及び耳部22は、本実施例では、厚さ0.4mmの鋼板にて作製したが、材料、及び、形状寸法などはこれに限定されるものではない。支持軸31は、電気的絶縁材料である樹脂にて作製した。
【0099】
又、図14に示すように、検知部材21は、転写材Sより幅方向に大とされ、そのために、検知部材21は、通常、レジ前ガイド24に対して、転写材Sの先端幅以上の長さにおいて接触している(図13の状態、第1の位置)。そして、転写材Sが搬送された時に、転写材Sが検知部材21とレジ前ガイド24との間に介在することにより、検知部材21は第2の位置へと移動され、検知部材21とレジ前ガイド24とは非接触状態とされる。更に、転写材Sに異物100が付着している場合には、異物100と接触状態の第3の位置へと移動される。
【0100】
本実施例においても、図7に示す実施例1の場合と同様に、内部抵抗Rを有する検知部材21には、電圧印加手段201により、所定の電圧、例えば略3.3Vが印加されている。レジ前ガイド24には、電位検知手段202が接続され、レジ前ガイド24の電位を検知している。又、電位検知手段202からの信号は、本体に設けたCPU200に送信され、検知部材21とレジ前ガイド24の間の電位差がモニタリングされている。
【0101】
このような検知部材21の作動態様は、実施例1にて図7及び図8を参照して説明した検知部材21の作動と同じであるので、実施例1での説明を援用し、ここでの説明は省略する。
【0102】
本実施例においても、実施例1と同様の作用効果を達成し得る。
【0103】
実施例4
図15及び図16に、本発明に係る画像形成装置の特徴をなす、第4の実施例の異物検出手段20Dを示す。また、図15は、実施例3で説明した図13と同様の図であり、転写材Sがレジストローラ対19から搬送され、中間転写ローラ50と二次転写ローラ11からなる二次転写部N2へ向かうところを示している。
【0104】
本実施例にて、異物検出手段20Dは、実施例3の異物検出手段20Cと同様の構成とされる。従って、同じ機能をなす部材には同じ参照番号を付し、実施例3の説明を援用し、ここでの詳しい説明は省略する。
【0105】
本実施例によると、図13及び図14に示すように、実施例3の異物検出手段20Cと異なり、検知部材21の底部に電気的に絶縁性を有した絶縁部材25が設けられる。勿論、絶縁部材25は、レジ前ガイド24の側に設けることもできる。
【0106】
このように、本実施例では、検知部材21は通常レジ前ガイド24に対して絶縁部材25により離間状態にある。即ち、検知部材21は、レジ前ガイド24とは非接触の第1の位置にある。
【0107】
また、絶縁部材25、図16に示すように、転写材Sの先端幅外に設けられている。
【0108】
このように、検知部材21は、絶縁部材25を介してレジ前ガイド24と1mm程度の隙間を形成している。
【0109】
従って、図15に示す様に、転写材Sがレジストローラ対19の搬送力により、搬送経路に沿って送給される。そうすると、転写材Sは、レジ前ガイド24により案内されて検知部材21の下方に形成された、検知部材21とレジ前ガイド24との間の隙間を通って、更に、二次転写部N2方向へと通過していく。
【0110】
もし、転写材Sに金属異物100が付着している場合には、検知部材21と接触し、検知部材21を、第2の位置へと、図15にて上方向へと、抵抗少なく移動させることができる。
【0111】
本実施例においても、図11(a)に示す実施例2の場合と同様に、検知部材21には、電圧印加手段201により、所定の電圧、例えば略3.3Vが印加されている。レジ前ガイド24には、電位検知手段202が接続され、レジ前ガイド24の電位を検知している。又、電位検知手段202からの信号は、本体に設けたCPU200に送信され、検知部材21とレジ前ガイド24の間の電位差がモニタリングされている。
【0112】
転写材Sが送給されていないか、送給されたとしても転写材に金属異物が付着していない場合には、図11(a)に示す様に、検知部材21とレジ前ガイド24とは、非接触状態、即ち、電気的に絶縁状態とされる。そして本体CPU200は、検知部材21とレジ前ガイド24の電位差が所定電位差、本実施例では3.3Vであることを認識する。
【0113】
図11(b)に示す様に、金属異物が付着した転写材Sが送給され、金属異物100が検知部材21に突き当たる。そうすると、検知部材21はレジストローラ対19の搬送力に負けて転写材S、即ち、転写材Sに付着した金属異物100により押されて揺動し、検知部材21の湾曲部21aが転写材Sの金属異物100上に乗り上げる。
【0114】
このような検知部材21の作動態様は、実施例3にて図11及び図12を参照して説明した検知部材21の作動と同じであるので、実施例2での説明を援用し、ここでの説明は省略する。
【0115】
本実施例においても、実施例1と同様の作用効果を達成し得る。また更に、実施例2と同様に、本実施例によれば、記録材に金属異物が無い場合は、異物検知部材を移動させることなく通紙することができ、記録材の腰や厚みに影響されず紙詰まりの原因にはならない、といった利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0116】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成図である。
【図2】転写材移送経路に設けた異物検出手段の一実施例を示す概略構成図である。
【図3】転写材移送経路に設けた異物検出手段の作動態様を説明する図である。
【図4】転写材移送経路に設けた異物検出手段の作動態様を説明する図である。
【図5】転写材移送経路に設けた異物検出手段の作動態様を説明する図である。
【図6】図6(a)は異物検出手段の作動態様を説明する正面図であり、図6(b)は異物検出手段の作動態様を説明する断面図である。
【図7】異物検出手段の作動態様を説明する図である。
【図8】異物検出手段の作動によるレジ前カバーの電位変化を説明する図である。
【図9】転写材移送経路に設けた異物検出手段の他の実施例を示す概略構成図である。
【図10】図10(a)は異物検出手段の作動態様を説明する正面図であり、図10(b)は異物検出手段の作動態様を説明する断面図である。
【図11】異物検出手段の作動態様を説明する図である。
【図12】異物検出手段の作動によるレジ前カバーの電位変化を説明する図である。
【図13】転写材移送経路に設けた異物検出手段の他の実施例を示す概略構成図である。
【図14】図14(a)は異物検出手段の作動態様を説明する正面図であり、図14(b)は異物検出手段の作動態様を説明する断面図である。
【図15】転写材移送経路に設けた異物検出手段の他の実施例を示す概略構成図である。
【図16】図16(a)は異物検出手段の作動態様を説明する正面図であり、図16(b)は異物検出手段の作動態様を説明する断面図である。
【図17】従来の画像形成装置を説明する概略構成図である。
【図18】定着装置の一例を説明する断面図である。
【図19】定着装置と、異物が付着された転写材との関係を説明する図である。
【図20】定着装置と、異物が付着された転写材との関係を説明する図である。
【符号の説明】
【0117】
1 感光ドラム(像担持体)
2 帯電装置
3 露光装置
4 現像装置
5 中間転写体装置
5a 中間転写ベルト(中間転写体)
8 定着装置
11 二次転写ローラ
19 レジストローラ対
20(20A、20B、20C、20D) 異物検出手段
21 検知部材
21a 湾曲部
22 軸受け耳部
23 孔部
24 レジ前ガイド(搬送部材)
25 絶縁部材
31 支持軸
200 CPU(制御装置)
201 電圧印加手段
202 電位検知手段




 

 


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