JPH11344842A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複写機，プリンタ等の電子写真式画像形成装
置において、記録紙の両面スルーパス方式で両面コピー
を行う場合、感光体ドラム４３周辺部の温度上昇により
画像濃度が低下したりクリーナ装置のトナーが軟化して
凝固気味となり、廃トナー容器への搬送経路で詰まりを
生じたりするトラブルを回避する手段を提供する。 【解決手段】 このため、感光ドラム４３の周囲温度検
出センサ４６ａ，４８ａ等を設け、その出力温度が所定
の例えば５０℃を超えた時、両面画像形成動作を５０℃
以下になるまで禁止するか、あるいは給紙間隔を長くす
る等の制御で行うよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録紙の両面に画
像形成可能な複写機及びプリンタ等の電子写真式画像形
成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置の両面複写時にお
ける記録紙の給送方法として、近年１面目コピーの終了
した記録紙を中間トレイへ一旦積載した後、２面目コピ
ーを開始する方式に代えて、中間トレイのようなスタッ
ク（積載）部が存在せずに循環搬送経路だけで行う記録
紙の“両面（部）スルーパス方式”の複写機が製品化さ
れている。

【０００３】この方式は、原稿画像を読み取り、画像デ
ータをメモリに記憶させ、記憶された画像データに基づ
いて画像形成するデジタル技術との組み合わせにより、
従来の“中間トレイ方式”に比べて、生産性を向上し得
るのみでなく、２面目給紙時重送、中間トレイへの積載
不良等のページ狂い，紙詰まりのようなトラブルを解消
した両面給送技術として近年注目されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような両面スルーパス方式では、以下のような欠点があ
った：すなわち、両面スルーパス方式で生産性を向上さ
せるために１面目の画像記録と２面目の画像記録とを、
記録紙を循環させながら交互に行う方法がとられている
が、このようなシーケンスでコピー動作を行うと、１面
目の画像定着後の記録紙が即時に感光体ドラムへ戻って
来るので、必然的に、感光体周辺部が中間トレイ方式に
比べ温度上昇し易い傾向となる。

【０００５】温度上昇した場合に発生する問題点とし
て、例えば図３にトナー帯電量に対する画像濃度との関
係特性図を示すように、所定温度を超えるとトナーの帯
電量は急激に高くなっていくため、図４に現像装置温度
対トナー帯電量の関係特性図を示すように、このような
帯電量の高いトナーを用いて画像形成を行うと画像濃度
が低くなってしまう。

【０００６】また、本願発明者らの実験によると、感光
体周辺部の温度上昇によって、クリーナ装置のケーシン
グ内も高温になるため、トナーが常温よりも軟化して凝
固気味になっており、廃トナー回収容器への搬送経路途
中で詰まり易くなっていることが判明した。

【０００７】特に近年は、複写機の更なる高速化が求め
られており、そのための定着温度高温化、あるいは記録
紙の循環時間短縮化等により上記問題はより深刻になる
ことが予想される。

【０００８】そこで、本発明の目的とするところは、画
像形成が可能な状態であるにも拘らず画像品質が低下し
てしまうことや、機械が廃トナー詰まりなどのトラブル
を発生することを未然に防止する画像形成装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、下記の各項（１）〜（４）のいずれかの画像形成
装置を提供することにより、前記目的を達成しようとす
るものである。

【００１０】（１）感光体周囲に少くとも現像装置、ク
リーニング装置を備える画像形成手段と、この画像形成
手段により一面に画像形成された記録紙を高温により定
着させる定着手段と、この定着手段を経た前記記録紙を
排出するか再び前記画像形成手段へ搬送するかの経路を
切り替える搬送経路切替手段と、この搬送経路切替手段
を経て前記一面に画像形成された記録紙を反転して再び
前記画像形成手段へ搬送する循環式搬送経路と、前記感
光体の周囲温度を検出する温度検出手段と、画像形成動
作を制御する制御手段とを有した画像形成装置におい
て、前記温度検出手段により検出される温度が所定値を
超えた時、前記記録紙の両面画像形成動作を、所定値温
度以下になるまで禁止することを特徴とする画像形成装
置。

【００１１】（２）感光体周囲に少くとも現像装置、ク
リーニング装置を備える画像形成手段と、この画像形成
手段により一面に画像形成された記録紙を高温により定
着させる定着手段と、この定着手段を経た前記記録紙を
排出するか再び前記画像形成手段へ搬送するかの経路を
切り替える搬送経路切替手段と、この搬送経路切替手段
を経て前記一面に画像形成された記録紙を反転して再び
前記画像形成手段へ搬送する循環式搬送経路と、前記感
光体の周囲温度を検出する温度検出手段と、画像形成動
作を制御する制御手段とを有した画像形成装置におい
て、前記温度検出手段により検出される温度が所定値を
超えた時、前記記録紙の両面画像形成動作は、第２の制
御手段で所定値温度以下になるまで行われることを特徴
とする画像形成装置。

【００１２】（３）前記第２の制御手段は、前記記録紙
の給紙間隔を長くすることを特徴とする前記（２）項記
載の画像形成装置。

【００１３】（４）前記第２の制御手段は、画像形成プ
ロセス速度を低下させることであることを特徴とする前
記（２）項記載の画像形成装置。

【００１４】

【作用】以上のような本発明構成により、感光体周囲温
度が所定値以上になった場合に両面複写の画像形成が中
断、禁止もしくは給紙間隔を長くする、あるいはプロセ
ス速度を遅くする等の別制御を行うことにより、温度上
昇による画像濃度低下、廃トナー凝固による詰まり等の
不具合の発生を防止することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を、複
数の実施例に基づき、図面を参照して詳細に説明する。

【００１６】

【実施例】（第１の実施例）図１に、本発明の画像形成
装置の第１の実施例の概略構成断面図を示す。画像形成
装置本体４０の上面には、自動原稿読み取り部４１が位
置している。自動原稿読み取り部４１は、原稿の両面を
反転し、プラテンガラス上に自動給送し、ＣＣＤ等の受
光素子によってプラテンガラス上の原稿の画像情報を読
み取り、画像信号として出力する。

【００１７】不図示の画像処理部で読み取り部４１より
出力する画像信号を、レーザ記録に適した記録信号に変
換、処理を行う。４２は、記録信号によって発光するレ
ーザ光学系で、回転する感光体ドラム４３上に光走査を
行い、潜像を形成する。

【００１８】感光体ドラム４３とその周辺部に設けた一
次帯電器４５、表面電位計５０、現像器４６、ポスト帯
電器４７、転写帯電器５１、分離帯電器５２、クリーナ
４８、前露光ランプ４９より成る画像形成部４４は、前
記潜像を現像してトナー像とし、前記トナー像は、給紙
部９（ａ）〜９（ｄ）のいずれかから同期して給紙され
る転写紙上に転写される。

【００１９】また、現像器４６、クリーナ４８にはそれ
ぞれ本発明実施例の温度検知センサ４６ａ，４８ａが装
着されており、リアルタイムでそれぞれ容器内部の温度
が測定可能に構成されている。

【００２０】トナー像を保持した転写紙は、搬送ベルト
５３で各定着ローラ５４，５５で定着された後、“片面
複写モード”の時は、排紙部５６より排出される。な
お、排紙部５６には、図示されていないが、ステープル
等の仕上げを可能とするフィニッシャが設けられてい
て、排紙された複数枚の転写紙毎にステープル処理がな
される。

【００２１】また、“両面複写モード”の時は、各定着
ローラ５４，５５によって転写紙片面への画像定着を終
了した片面複写済みの転写紙は、両面複写装置６０へ搬
送され、反転部３１で反転された後、画像形成部４４へ
再送され、転写紙裏面へのトナー像の転写が行われる。

【００２２】本実施例の両面複写装置６０は、片面複写
済みの転写紙をスタック内に集積し、この集積後に排出
する方式と異なりスタックを設けない片面複写済みの転
写紙を、直ちに画像形成部４４へ搬送する“ノンスタッ
ク方式”の両面複写装置である。

【００２３】この種のノンスタック方式の両面複写装置
は、スタック部分でのロスをなくす効果を有している。
またスタック方式では一次載置を行うため、どのローラ
にもニップされない状態が生じ、定着直後の片面複写済
みの転写紙に必ず発生するカールにより載置部でのジャ
ムや重送等の発生が非常に多かったが、ノンスタック方
式では常に転写紙はローラにニップされているため、前
記スタック方式の給送信頼性低下の要因は大幅に低減さ
れる。

【００２４】図２は、ノンスタック方式の両面複写装置
６０（図１）の動作を示す説明図で、（ａ），（ｂ），
（ｃ）は、時間経過に伴う給紙の各状態を示すもので、
片面複写を終えた転写紙はそれぞれ各矢視方向へ搬送さ
れ、両面複写がなされて排紙される。

【００２５】図２では１０個の画像を５枚の転写紙両面
に複写する例を示したものである（最下段給紙口カセッ
ト、紙サイズＡ４の場合）。

【００２６】本実施例では、両面連続複写の場合は、片
面連続複写の場合の２倍の給紙間隔を空けて、まず給紙
口９ｄから転写紙を送り出す。

【００２７】給紙トレイ１０ｄ上に積載された転写紙
は、ピックアップローラ１１ｄ、送りローラ１２ｄ、分
離ローラ１３ｄの作用により、１枚に分離されて画像形
成部４４（図１）へ向けて給紙され、レジストローラ６
２で画像形成部４４により形成されたトナー像と同期を
とって転写帯電器５１により転写された後、分離帯電器
５２の作用によって搬送ベルト５３上へ送られるという
シーケンスを繰り返すわけであるが、本実施例では、４
枚目の転写紙に１枚目の画像を転写する前に１枚目の転
写紙が両面循環経路を通って戻って来るので２枚目の画
像を転写しなければならない。

【００２８】従って、４枚目に給紙する転写紙は、戻っ
て来た１枚目と２枚目の転写紙の間に送り込む必要があ
るため、予め２倍の給紙間隔をとっていたわけである。

【００２９】従って、第ｎ番目の画像を（ｎ）で示す
と、感光体ドラム４３上に形成される画像の順序は
（１）〔〕（３）〔〕（５）（２）（７）（４）（９）
（６）〔〕（８）〔〕（１０）（〔〕は、“１画像分間
隔を空ける”の意味）となる。

【００３０】一方、本願発明者らの実験によると、前記
のようなシーケンスで両面連続複写を行った場合と、片
面連続複写を行った場合の各温度検知センサ４６ａ，４
８ａ（図１）の温度の時間的推移は図５に示すようにな
った。いずれの場合も複写機の本体保証温度上限環境で
４時間程で飽和しており、両面の場合は約５１℃、片面
の場合は約４６℃に達している。

【００３１】次に、図６に示す図１画像形成装置の全体
制御ブロック図を参照して、本第１実施例画像形成装置
の制御動作について説明する。この画像形成装置の各種
入力、出力及び制御信号は図６に示すメイン制御部１０
０において一括して処理される。

【００３２】図６において、メイン制御部１００への動
作要求入力としては、操作部（表示部）１０１からの操
作者のキー押下による設定入力やファックス受信装置ま
たはホストコンピュータなどに代表される画像情報入力
部１０３からの画像情報（本実施例では１例として原稿
読み取り部４１）、もしくはコマンドなどがある。

【００３３】また、本制御装置のための入力としては、
各紙検知センサ（０１，２２，３２，１４ａ）によるタ
イミング検知信号、帯電電位を一定にするための電位測
定センサ５０による電位信号及び本発明に係るクリーナ
内温度センサ４８ａ、現像内温度センサ４６ａ等による
温度検知信号がある。

【００３４】メイン制御部１００からの出力、制御信号
は、各給紙手段９〜１３、レジスト手段６２、各帯電手
段４５，４７、各転写分離手段５１，５２、感光体（ド
ラム）４３、搬送切替手段２１、現像手段４６、照射手
段４２、各定着手段５４，５５、排紙手段５６、各反転
手段２３，３０，３１、各両面搬送手段６３〜６７，６
１、除電手段４９などの制御対象にそれぞれ出力され
る。

【００３５】ここで、制御のためのプラグラムや、プロ
グラム実行に必要な種々のデータなどは、例えばＲＯＭ
のような記憶部１０２に納められており、また動作時の
タイミング生成には、内部タイマ１０４が利用される。

【００３６】次に図７に、本第１実施例の画像形成装置
の複写（画像形成）許可条件を判断するための全体制御
プログラムの動作シーケンスフローチャートを示す。

【００３７】まず現在設定されたモードが両面複写（プ
リント）モードであるか否かを判断し（ステップＳ
１）、ここでそのモードであると判断された場合には、
ステップＳ２で、現像温度、クリーナ温度が５０℃以上
か否かを判断する。そのいずれかが５０℃以上だった場
合には、操作部１０１（図６）に両面複写（プリント）
の画像形成動作が不可能であることを表示して操作者に
伝える（ステップＳ３、例えば、プリントスタートスイ
ッチのＬＥＤを赤表示にする、など）。

【００３８】一方、それ以外の場合（ステップＳ４）
は、操作部に両面複写（プリント）の画像形成動作が可
能であることを表示する（ステップＳ５、例えばプリン
トスタートスイッチのＬＥＤを緑表示する、など）。

【００３９】従って、本実施例によれば、上述のように
図１における現像器４６、クリーナ４８のいずれかの温
度が所定温度以上（本実施例では１例として５０℃とし
ている）になった場合に、両面複写（プリント）の画像
形成が禁止されるので、前述したような画像濃度低下、
廃トナー、紙詰まり等のトラブルの発生を回避できる。

【００４０】本実施例では例えば両面ジョブを連続して
３時間４５分行うと、クリーナ４８または現像器４６の
温度が５０℃に達した場合（図５）、そのジョブを中断
して所定の時間待機し、温度低下を待ってから再開して
も良いし、あるいは途中で自動的に片面複写モードへモ
ード変換して画像形成を続行しても良い（片面連続では
５０℃に達しないため）。

【００４１】また、ジョブ予約できるような複写機（プ
リンタ）であれば、両面ジョブを中断させた後、別の片
面複写（プリント）ジョブを行って、そのジョブが終了
してから両面ジョブを再開するようにしても良い。

【００４２】また、本実施例では図１に示すように、現
像器４６内及びクリーナ４８内にそれぞれ各温度検知セ
ンサ４６ａ，４８ａを設けているが、代表していずれか
１箇所にしても良いし、画像形成部４４の感光体ドラム
４３周辺であればどこに配設しても良い。更にまた、図
５に示すような温度推移特性を、実験により予め得られ
ていれば、モードと積載時間、機外の環境温度センサの
データ集計による推測も可能となるため、必ずしも画像
形成部に温度検知センサを設けなくても差支えない。

【００４３】（第２の実施例）本第２実施例は、図８に
全体制御プログラムの動作シーケンスフローチャートを
示すように、両面複写（プリント）時の制御として、通
常の連続複写制御（第１制御）と給紙間隔を広げる間欠
複写制御（第２制御）の２種類の制御を行うことによ
り、前述第１の実施例と同様の効果を得ることができ
る。

【００４４】すなわち、図８においてステップＳ１，Ｓ
２，Ｓ４は前記第１実施例の図７におけると同一であ
り、図７のステップＳ３，Ｓ５かそれぞれ両面第２制御
を行うステップＳ１３及び両面第１制御を行うステップ
Ｓ１５に変更されたことを示す。

【００４５】例えば、本願発明者らの実験によると、給
紙間隔を２倍に広げると、図９に示すように感光体ドラ
ム周囲温度は５０℃に達しないで、４９℃で飽和するこ
とが判明し、これは１枚づつの給紙において、給紙間隔
の時間を広げる方法と、３枚給紙を１単位とし単位間の
時間を広げる方法とがあるが、いずれも同様に単位時間
当りの画像形成部への熱量の供給を低く抑えることがで
きる。

【００４６】また、第２の実施例では“プロセス速度一
定”を前提にしているが、プロセス速度を下げることで
も同様の効果を期待し得る。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子写真式画像形成装置の感光体（ドラム）周囲温度が
所定値以上になった場合に、両面複写の画像形成が中
断、禁止もしくは給紙間隔を長くする、あるいはプロセ
ス速度を遅くする等の第２の別制御を行うことにより、
温度上昇による画像濃度低下、廃トナー凝固による詰ま
り等の不在の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の画像形成装置の概略構成断面図

【図２】 図１の両面複写装置の動作説明図

【図３】 トナー帯電量とトナー画像の濃度との関係特
性図

【図４】 現像装置の温度とトナー帯電量との関係特性
図

【図５】 片面連続複写時と両面連続複写時の感光体ド
ラム周囲温度の時間的推移図

【図６】 図１画像形成装置の全体制御ブロック図

【図７】 第１実施例の全体制御プログラムの動作シー
ケンスフローチャート図

【図８】 第２実施例の全体制御プログラムの動作シー
ケンスフローチャート

【図９】 第２実施例の両面間欠（第２制御）時の感光
体ドラム周囲温度の時間的推移図。

【符号の説明】

９ａ〜９ｄ 給紙部 ４０ 画像形成装置本体 ４３ 感光体ドラム ４４ 画像形成部 ４６ 現像器 ４６ａ，４８ａ 温度検知センサ ４８ クリーナ ５３ 搬送ベルト ５４，５５ 定着ローラ ５６ 排紙部 ６０ 両面複写装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体周囲に少くとも現像装置、クリー
   ニング装置を備える画像形成手段と、この画像形成手段
   により一面に画像形成された記録紙を高温により定着さ
   せる定着手段と、この定着手段を経た前記記録紙を排出
   するか再び前記画像形成手段へ搬送するかの経路を切り
   替える搬送経路切替手段と、この搬送経路切替手段を経
   て前記一面に画像形成された記録紙を反転して再び前記
   画像形成手段へ搬送する循環式搬送経路と、前記感光体
   の周囲温度を検出する温度検出手段と、画像形成動作を
   制御する制御手段とを有した画像形成装置において、 前記温度検出手段により検出される温度が所定値を超え
   た時、前記記録紙の両面画像形成動作を、所定値温度以
   下になるまで禁止することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 感光体周囲に少くとも現像装置、クリー
   ニング装置を備える画像形成手段と、この画像形成手段
   により一面に画像形成された記録紙を高温により定着さ
   せる定着手段と、この定着手段を経た前記記録紙を排出
   するか再び前記画像形成手段へ搬送するかの経路を切り
   替える搬送経路切替手段と、この搬送経路切替手段を経
   て前記一面に画像形成された記録紙を反転して再び前記
   画像形成手段へ搬送する循環式搬送経路と、前記感光体
   の周囲温度を検出する温度検出手段と、画像形成動作を
   制御する制御手段とを有した画像形成装置において、 前記温度検出手段により検出される温度が所定値を超え
   た時、前記記録紙の両面画像形成動作は、第２の制御手
   段で所定値温度以下になるまで行われることを特徴とす
   る画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記第２の制御手段は、前記記録紙の給
   紙間隔を長くすることを特徴とする請求項２記載の画像
   形成装置。
4. 【請求項４】 前記第２の制御手段は、画像形成プロセ
   ス速度を低下させることであることを特徴とする請求項
   ２記載の画像形成装置。