JPH0375862B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本願発明は表面温度が一定に保たれる回転体を
有する画像形成装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、画像形成装置等の一つである転写式複写
機では光学部材等によつて感光体ドラム等の像担
持体上に静電潜像を形成し、これを現像剤で現像
して可視像とする。そしてこの可視像は転写帯電
器等で転写材等の記録材（例えば、転写紙等の普
通紙）上に転写される。しかし、この際感光体ド
ラムから転写後の転写紙を分離し、搬送すること
が必要であり、この工程において分離不良を起こ
した場合、速やかに機械を停止し、分離に失敗し
た転写紙を取り除かなくてはならない。

このような分離に失敗した転写紙の存否を検出
するために、従来においては転写紙からの反射光
をCdS、フオトトランジスタ、フオトダイオード
などの受光素子で検出し、転写紙がドラムより分
離した場合と、分離しなかつた場合による反射光
の強度の変化を受光素子を介して電圧値の変化に
変換する回路を設けている。

しかし、反射光を利用して転写紙の分離不良を
検出する場合には、感光ドラムと転写紙のそれぞ
れの光の波長による透過率、反射率などを考慮し
てＳ／Ｎ比の高い光源及び受光素子の組合わせを
選択しなくてはならず、回路がきわめて複雑であ
り、応答時間が長いなどの欠点がある。また、こ
のような方法を採用すると、転写紙の種類、例え
ば肉厚、着色などによつて光源及び受光素子の種
類、動作条件が異なり、すべての転写紙の検出を
最も信頼できる安定した動作状態で行うことはむ
ずかしい。

さらに、常に感光ドラム上を、光源によつて照
射するため、感光ドラムに光メモリが生じ、複写
機において最も重要視されている画質の低下の原
因となる不都合が生じる。

また、コストの点から見ても、電力消費の比較
的大きな光源を必要とし、高いＳ／Ｎ比を得るた
めに複雑な回路を用いなくてはならず、検出装置
として高価なものとなる欠点があつた。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の問題を解決するもので、特
別なフオトセンサーを設けることなく回転体から
の記録材の分離不良（ジヤム）を検出できる画像
形成装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成する本発明は、加熱源によつて
加熱された記録材と接触する回転体と、この回転
体表面の温度を検知する温度検知部材と、この温
度検知部材の出力に基づき、回転体表面の温度が
一定となるべく加熱源を制御する制御手段を有す
る画像形成装置において、上記温度検知部材の出
力変化率を所定値と比較する比較手段を有し、温
度検知部材の出力変化率が所定値以上である場合
に記録材の分離不良と判別することを特徴とす
る。

〔発明の実施例〕

以下、図面とともに本発明について詳細を説明
する。

第１図は本発明の一実施例が適用され得る複写
機の概略・構成を説明するもので、図において符
号１は感光ドラムを示し、第１図において矢印方
向に回転される。感光ドラムの１の囲りには感光
ドラムの周面の感光体を帯電させる主帯電チヤー
ジヤー２、図示していない原稿の画像を帯電させ
られた感光体表面に照射する露光光学系３、画像
の照射により形成された静電潜像をトナー画像と
する現像装置４、転写部に配置された転写チヤー
ジヤー５、転写紙を感光ドラム表面から除電して
分離する分離チヤージヤー６及び転写後の感光ド
ラム１の表面から残留トナーを除去する感光体ク
リーナー７が第１図において時計回りに順次配列
されている。

以上のような構成のもとに、感光ドラム１の感
光体が各プロセスを経て回転し、トナー画像を形
成し、転写紙８に転写が行われる。

通常、感光ドラム１は環境条件の変化、特に湿
度変化による感度シフトを防ぐために、ドラム内
部にヒーターが組み込まれ、ドラム表面を常に一
定温度に保つように構成されている。

ここで感光体の温度を測定するために第１図に
示すように分離チヤージヤー６の近傍の後段に温
度検出センサー９を配置している（この図には２
個のセンサー９，９ａの場合も示してある）。

本発明はこの温度検出センサー９，９ａを利用
して分離不良を検出したようにしたものである。

分離不良ジヤムはローラに巻きつくためセンサ
ー９ａによつてもジヤム検知できる。

例えば感光体として絶縁コートされたCdSバイ
ンダー系NP感光体を用いた場合、感光ドラム１
の表面は約40℃程度に保たれているものとする。

いま、転写紙８が感光ドラム１に接している時
間を考えると、転写後から分離チヤージヤーの近
傍にある温度検出センサー９を通過する時間はき
わめて短時間であり、かつ転写紙８は熱容量が比
較的大きいため、この間では転写紙の表面温度は
常温と等しい。したがつて、第２図にも示すよう
に感光ドラム１の表面温度が40。すると、感光ド
ラム１の表面温度と転写紙の表面の温度との間に
は20℃前後の温度差が生じることになる。

温度検出センサー９としてはサーミスタ等の接
触形の温度検出センサーを感光ドラム１から一定
の距離をおいて用いてもよいが、望ましくは非接
触形である焦電形赤外線センサー等を感光ドラム
等の感光体表面に近接して設けた方がよい。特に
焦電形赤外線センサーを用いた場合には赤外線の
放射源である感光ドラム１が転写紙８の分離不良
を起こした場合には、ドラムの表面が転写紙に覆
われてしまうため、大きなＳ／Ｎ比が得られる。

又、ドラム表面温度は第３図に示す様に常温で
あるドラムヒータをONしてから定常状態に達す
る迄にある程度の時間T0を必要とする。この時
間T0になるまでの間にはドラムの表面の温度は
低く、温度検出センサー９の出力は基準電位（例
えば分離不良信号発生判断電位）より低くなつて
しまう時があり、従つて分離不良（ジヤム）ジヤ
ム信号を出力してしまう結果となる。

本発明はこのような場合の誤検知をも防止でき
るものである。

以下本発明に関して第４図乃至第８図を用いて
説明を行う。第４図は本発明の一実施例のブロツ
ク図である。温度検知センサー９（又は９ａ）は
被温度検知部材の温度又はそれに対応する温度を
検知してその出力を温度制御手段１０と微分回路
１１へ入力する。この温度制御手段１０は被温度
検知部材を所望の温度にほぼ均一に保持する。

この微分回路１１によりセンサー９からの出力
が出力変化率に微分されて比較回路に入力され
る。

この比較回路１２において、この出力変化率に
微分された出力は所定の基準値（複数個の基準値
で複数に分類しても良い。）と比較し記録材の分
離不良か否かを判別する。

前述したように巻きつきジヤムが生じると一般
に感光ドラム１の表面に記録材が巻きつき、分離
点近くに配置した温度検知センサー９の出力は極
端に変化する。従つて、この出力は微分されると
通常の複写プロセスに見られない大きな出力変化
率となつて比較回路１２へ入力される。上記比較
回路１２の基準値を例えば前述した立上り時の温
度検知センサー出力の微分された最大値（ジヤム
時の出力の微分したものよりも絶対値的に小さ
い）より大きく且つジヤム時のそれより小のもの
とすれば、ジヤム時の大きな出力変化率をこの基
準値と比較することで即座に判断することができ
る。

ジヤムと判別された時は、マイクロコンピユー
ター１３はジヤム表示１３ａ及び複写プロセス停
止１３ｂの信号を出し、その処理を実行する。

このように温度検知センサーからの出力を出力
変化率の形で所定の基準値と比較することにより
特別なジヤム検知センサーを設けることなく誤検
知のない正確な記録材の分離不良の検知を行なう
ことができる。

また、フイルター回路１１ａを一点破線で示さ
れる配線１４の如く上記微分回路１１と温度検知
センサー９，９ａの間に設ければ（温度検知セン
サー９，９ａと微分回路１１の直線を断つ）、被
温度検知部材の外的・内的要因により所望温度近
傍で生じる無害な温度変化を除去することができ
る。したがつて、必要な温度変化立上り時の正の
微分出力、稼動時の０の微分出力及び巻きつき等
の悪い状態の負の部分出力のみを微分回路１１か
ら得られ、負の微分出力が入力／出力されるかを
検知することで、より正確で且つ早期にジヤム検
出ができる。

さらに２点破線で示される配線１４Ｃでフイル
ター回路のみで温度検出センサーの出力を変換さ
せ異常か異常でないかの判断を比較回路１２又は
直接マイクロコンピユータ１３へ送つて各数種の
処理を行なうというものや、破線で示した配線１
４ａで増幅回路１１ｂを設け、出力を増加させる
ことでその状況判断を正確に行なえるようにする
もの等種々のものが適用できる。

次に第５図は本発明の一実施例の要部回路図で
ある。

温度検知センサー９からの出力は高周波をカツ
トするフイルター効果を有するオペアンプ１５と
コンデンサー１６、抵抗１７，１７ａよりなる微
分回路１１によつて微分されるその微分出力を比
較器１８で基準電位VOと比較して、その比較さ
れた信号でスイツチングトランジスタ１９をオ
ン・オフさせてジヤム信号１３ａ、及び複写プロ
セス停止信号１３ｂをこれらの作動制御手段へ送
る。

このような簡単な回路によつて正確に記録材の
分離不良の判別を行なうことができる。

第６図は定着装置に本発明を適用した一実施例
である。

図示の定着装置は加熱手段を内蔵した加熱ロー
ラ２１と、この加熱ローラと接触して回転するよ
うに配置された加熱手段を外部に有する（或いは
もたなくても良い）加圧ローラ２２より成る。加
熱ローラ２１はアルミ等の熱伝導性の良い金属等
のロールコア２５の表面に四弗化エチレン又はシ
リコーンゴム等の離型性材料層２４を薄く被覆し
た構造で、内部にヒータランプ等の加熱手段２３
が内蔵されている。１０は加熱手段２３，２３ａ
の出力を制御する温度制御手段であつて、各ロー
ラに対向して設けられている温度検知センサー
９，９ａによつて加熱ローラ２１、加圧ローラ２
２の表面温度を検知し、その表面温度に基づいて
制御作動することにより表面温度を常時ある一定
温度に維持している。図中制御器１０は２つに分
かれているが１つでも良い。加圧ローラ２２は基
体となるロールコア２５ａの表面に弾性ゴムやシ
リコーンゴム等の離型性材料層２６を被覆した構
造で前記加熱ローラ２１と接触して複写サイクル
時に回転する。

尚、図示されていないが各ローラは周知の支持
手段によつて回転可能に支持され、周知の駆動手
段で１つ又は両ローラを駆動或いは従動回転等さ
れて駆動される。

又、上記温度検知センサー９，９ａのローラ２
１，２２に対する位置は、ローラに対して接触又
は間隙を設けて配置しても或いはローラ２１，２
２の表面温度の変化が検知できる配置でも良い。

本実施例としては温度検知センサー９，９ａと
して焦電形赤外線センサーを用い、分離不良即ち
ジヤム時の転写材８等のトナー像支持材の巻き付
きをすばやく検知できるローラニツプ部近くに設
けてあり、さらにはセンサー９，９ａの感度の上
昇とともに信頼性を向上させるためにできるだけ
ローラ表面にセンサーを近づけてある。

次に第６図に示してあるブロツク図と第７図の
フローチヤート図を用いて、本実施例の作動を説
明する。

２７は前述したようなセンサー９，９ａからの
出力を出力変換する変換手段である。

このセンサー９，９ａの出力を出力変化率に変
換する変換手段２７は微分回路からなる。

定着時に生じる加熱ローラ２１の温度変化率の
うちマイナスで且つ絶対値の最大のもの（環境に
よつて変化する場合はその室温等の条件によつて
可変、又はそれらを考慮した最大のもの）を基準
値Ａとして、センサー９の微分された出力がこの
基準値Ａより絶対値が大きくかつマイナスのもの
である場合はジヤムを検知したことになり、その
制御信号を出し、プロセスを停止すれば良い。

同様にして加圧ローラ２２のセンサー９ａの温
度変化率の通常のもののうちマイナスで且つ絶対
値の最大のものを基準値Ｂとして、センサー９ａ
の微分された出力が基準値Ｂより絶対値が大きく
かつマイナスのものである場合は、ジヤム信号や
プロセス停止信号を出すようにすればよい。無
論、これらの基準値Ａ，Ｂは共に同じ値にしても
良いし、又基準値Ａ，Ｂよりも大きい絶対値（且
つマイナス）のものや、絶対値のみが第２図で示
される立上りの変化率や定着時の変化率よりも大
きいもの等を新たなジヤム検知の設定基準に用い
てもよい。

本実施例の基準値Ａ，Ｂには前述した最大絶対
値でかつマイナスのものが各ローラについて設け
られている。

この定着装置を有する画像形成装置のメインス
イツチがオンされると加熱手段２３，２３ａによ
つて加熱ローラ２１、加圧ローラ２２は加熱さ
れ、第３図に示されるような関係図のようにその
表面温度はそれぞれ所望の温度まで上昇し、その
温度に制御されている。

第７図はマイコン１３中にあるROM３３のフ
ローチヤート図の一例を主に示したものである。

まずSTEP1でセンサー９，９ａが各ローラ２
１，２２の表面温度を検知した信号が両方有るか
ないかを判断し無い場合はセンサー信号があるま
でフイードバツクする。その信号が有る場合は
STEP2で変換手段２７によつてセンサー信号が
変換されてアイオーポート２１でメモリーされる
と共にSTEP3に送られる。

STEP3ではアイオーポート３１から呼び出し
た信号をマルチベース３０を経てセンサー９から
出された信号の変化率が基準値Ａと比較され、基
準値Ａよりも小さい場合はジヤム信号とプロセス
停止信号をアイオーポート３４を介して出力し、
その信号でジヤム表示ランプ２８点燈させ、プロ
セス停止制御手段２９がプロセス停止を行なう。
又、その変化率が基準Ａ以上の場合はローラ２１
に関しては正常であるからSEP4へ進む。

STEP4ではセンサー９ａからの出力信号変化
率が基準値Ｂと比較される。この変化率が基準値
Ｂより小さい場合は、前述したようにジヤム表示
ランプ２８を点燈しプロセス停止処理２９を行な
わせ、基準値以上の場合は正常であるからフイー
ドバツクして上記の過程を継続する。

一度プロセスを停止し、ジヤム表示をした際は
STEP5に示すようにリセツトがあるまでその状
態を維持し、リセツト信号が入力された時はこれ
らの状態を解除してプロセスを再開させ、前述し
た制御を継続する。このような処理を中央処理装
置３２が行なう。

この実施例においても一定温調用の温度検知セ
ンサーの出力を用いてジヤム検知を行なうことが
できる。

第８図は本発明のさらに別の実施例のフローチ
ヤートである。

本実施例では微分回路を用いずに温度検知セン
サー９，９ａの出力の前後の値を比較することで
出力変動の形に変換してジヤム検知を行なつてい
る。

また、ジヤム検出回路中にはフイルター回路が
設けられている。

このフイルター回路は定着ローラ等の被温度検
知部材の稼動中及び立上り時のある一定幅の微小
な温度変化を除去するフイルター効果を有し、前
述したように立上り時はその温度変化が増加とな
り、稼動中は一定又はほぼ一定となり、ジヤム時
はその温度変化が極端に負となる。従つてこの実
施例では温度変化が負になるときジヤム信号を発
生するようにすればよい。即ち、温度検知センサ
ーからの出力の有無をSTEP1で判別し、ある場
合はSTEP2でフイルター処理されてフイルター
からの出力となる。このフイルターからの出力は
STEP3で基準値Ｃと比較される。この基準値Ｃ
は初め室温以下、或いは被温度検知部材の加熱さ
れる前の温度に対する出力以下のものである。従
つて被温度検知部材は立上り時、常温から所望の
温度になるまでの間、加熱手段によつて加熱され
るからフイルターからの出力も徐々に大きくなる
から、ジヤム信号を誤つて出してしまう誤動作は
全くない。このSTEP3でその出力が基準値Ｃよ
り小となる場合はプロセスを停止し、さらにジヤ
ム表示を行なうが、その出力が基準値Ｃ以上の場
合はSTEP4，６でその基準値Ｃを消去してその
代わりに先にSTEP3で比較した出力を新たに基
準値Ｃに置き換えてフイードバツクされる。そし
て同様の経過をたどつてSTEP3では先の出力と
今回の出力とを次々に比較できるようになる。

従つてジヤム時のセンサー出力は一般に基準値
Ｃより小となるから、ジヤム検知が温度検知セン
サーの出力で可能となり、立上りのジヤム検知誤
動作の全くない正確かつ早期のジヤム検知ができ
る。

尚STEP5ではリセツト信号があつた場合初め
てジヤム表示を解除してプロセスを再開させ、常
にそのジヤム検知の性能を保持する。

尚、本実施例については１つの温度検知手段に
対するフローチヤートを示したが同様に他の温度
検知手段に用いても良い。

上記実施例で示した感光ドラム等の感光体や定
着ローラの形状、材質及び加熱手段、或いは温度
検知センサー等の個数や配置は限定されることな
く適当なものすべてが本発明には適用できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、特別なフオトセ
ンサー等のジヤム検知センサーを設けることな
く、一定温調用の温度検知部材の出力を用いて正
確な記録材の分離不良の判別を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例が適用される複写機
の概略図、第２図は時間に対する温度検知センサ
ーで検知される温度変化を示すグラフ図、第３図
は時間に対するドラム表面の温度変化を示すグラ
フ図、第４図は本発明の一実施例のブロツク図、
第５図は第４図の要部回路図、第６図は本発明の
他の一実施例の概要図、第７図は第６図のフロー
チヤート図、第８図はさらに他の一実施例のフロ
ーチヤート図である。 １……感光ドラム、６……分離チヤージヤー、
８……転写紙、９，９ａ……温度検知センサー、
１０……温度制御手段、１１……微分回路、１１
ａ……フイルター回路、１１ｂ……増幅回路、１
２……比較回路、１３……マイクロコンピユータ
ー、１３ａ……ジヤム表示、１３ｂ……プロセス
停止、１５……オペアンプ、１６……コンデンサ
ー、１８……比較器、２１……加熱ローラ、２２
……加圧ローラ、２３，２３ａ……加熱手段、２
７……変換手段、２８……ジヤム表示ランプ、２
９……プロセス停止処理、３０……マルチベー
ス、３１，３４……アイオーポート、３２……中
央処理装置、３３……ロム（ROM）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱源によつて加熱され記録材と接触する回
   転体と、この回転体表面の温度を検知する温度検
   知部材と、この温度検知部材の出力に基づき、回
   転体表面の温度が一定となるべく加熱源を制御す
   る制御手段を有する画像形成装置において、 上記温度検知部材の出力変化率を所定値と比較
   する比較手段を有し、温度検知部材の出力変化率
   が所定値以上である場合に記録材の分離不良と判
   別することを特徴とする画像形成装置。 ２ 上記回転体はトナーにより現像される感光ド
   ラムである特許請求の範囲第１項記載の画像形成
   装置。 ３ 上記回転体は記録材上のトナーを溶融する加
   熱ローラである特許請求の範囲第１項記載の画像
   形成装置。 ４ 上記温度検知部材は上記回転体に非接触に設
   けられている特許請求の範囲第１項乃至第３項の
   いずれかの項に記載の画像形成装置。