JP4520726B2

JP4520726B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4520726B2
Application number: JP2003387773A
Authority: JP
Inventors: 計政安井
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2003-11-18
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2023-11-18
Also published as: JP2005148532A; CN1629747A; CN100451864C

Description

本発明は、中間転写ベルトを用いてシートに画像を形成する画像形成装置に関するものである。

従来、中間転写ベルトを用いてシートに画像を形成する画像形成装置において、この中間転写ベルトのベルト面に搬送されているシートが貼り付いた場合に、爪状の部材等をソレノイドなどによりベルト面に押し付けることにより、このシートをベルト面から剥離させる方式のものが提供されている。上述のようにベルト面上に貼り付いたシートは、浮くことなく密着している場合がある。また、このようにベルト面に貼り付きやすいシートの大半は厚みが約０．１ｍｍあるいはそれ以下の薄いものであり、このようなシートを爪部材等によってベルト面から剥離させようとすると、ベルト面上に爪部材による傷がついてしまう場合がある。このようなベルト面上の傷はトナー付着の妨げとなり、画像の劣化の原因となる。ソレノイドを使用せずに爪部材を固定的にベルト面近傍に配置する構成もあるが、このような構成では爪部材の配置を考慮した製造上の厳密な調整が必要となる。このような問題を解決すべくベルト面に貼り付いたシートを検知するセンサを設け、このセンサによりベルト面上のシートを検知したときには装置全体を停止状態にする構成が開示されている。（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−５９９６２号公報（第４―８頁、第１図）

しかし、中間転写ベルトは図示しない感光体ドラム等に接触されており、センサでシートのベルト面への貼り付きを検知してから装置全体を停止させても、その自重による慣性力等の影響により瞬時に停止させることは出来ない。その場合、シートに対して十分な制動力を加えられず、シートが所望の位置では止まらずに、ベルト面に貼り付いた状態で装置内に入り込んでしまうおそれがある。

このように、シートがベルト面の移動に伴って装置内部に入り込んだ場合、装置の故障につながるおそれがあるため、シートの装置内への入り込みは極力回避しなければならない。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、簡便な構成により中間転写ベルトに貼り付いたシートの検知を確実に行うとともに、シートが中間転写ベルトによって装置内に入り込むことを回避することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、移動しながらトナー像が形成されるベルト面を有し、搬送手段により搬送されるシートに対して該ベルト面上に形成されたトナー像を転写させる中間転写ベルトと、前記シートの搬送方向において、前記ベルト面上に形成されたトナー像がシートに対して転写される転写位置よりも上流側に配置され、前記シートを前記転写位置に搬送する前のレジスト動作を行うとともに、前記搬送手段の一部を構成するレジストローラ対と、前記ベルト面の移動方向における前記転写位置よりも下流側で、かつ前記レジストローラ対によるシート挟持位置からのシート移動距離が前記シートの前記搬送方向における長さよりも短い距離の位置に配置され、前記ベルト面上に位置するシートを検知するベルト面用センサと、前記ベルト面用センサによりシートが検知されたときに、前記搬送手段による該シートの搬送を停止させる制御部とを有することを特徴とするものである。

このような構成によれば、従来のシート搬送路内におけるジャムを検知するためのセンサのみでは困難であった、正規のシート搬送路から外れて中間転写ベルトのベルト面に貼り付いたシートのより高精度な検知が可能となる。すなわち、簡便な構成により中間転写ベルトに貼り付いたシートの検知を確実に行うとともに、シートが中間転写ベルトによって装置内に入り込むことを回避することのできる画像形成装置を提供することが可能となる。また、ベルト面用センサが中間転写ベルトのベルト面上に位置するシートを検知したときには、まだシートはレジストローラ対に挟持されている状態であるため、搬送を停止させるべきシートに対してレジストローラ対による制動力を確実に伝達し、減速させることができる。

また、上述のような構成の画像形成装置において、前記制御部は、前記レジストローラ対によるレジスト動作開始タイミングから所定時間経過後に前記ベルト面用センサによりシートを検知したときに、前記搬送手段による該シートの搬送を停止させる構成としてもよい。

レジスト動作が開始されてから所定時間経過する前はシートはベルト面用センサにより検知可能な検知位置まで到達していないはずである。すなわち、レジスト動作が開始されてから所定時間経過後にベルト面用センサがシートを検知したときにのみ搬送手段によるシートの搬送を停止させるようにすれば、ベルト面用センサ側での誤検知によって無用にシート搬送を停止させることを回避することができる。また、中間転写ベルトのベルト面に貼り付いたシートのより高精度な検知が可能となる。

さらに、上述のような構成の画像形成装置において、前記シートの搬送方向における前記転写位置よりも上流側で、かつ前記ベルト面用センサによる検知位置までのシート移動距離が前記シートの前記搬送方向における長さよりも長い距離の位置に配置され、搬送されるシートを検知する搬送路用センサを有し、前記制御部は、前記搬送路用センサおよび前記ベルト面用センサの双方が同時にシートを検知したときは前記搬送手段による該シートの搬送を停止させない構成とすることが好ましい。

このような構成によれば、搬送路用センサにてシートを検知している間は、もしこのシートが中間転写ベルトに貼り付いたとしても、そのシート先端はベルト面用センサによる検知位置には届かないはずである。

すなわち、搬送路用センサおよびベルト面用センサの双方が同時にシートを検知したときとは、ベルト面用センサが何らかの誤検知をしているときであり、このような場合には搬送手段によるシートの搬送を停止させないようにすることで、無用にシート搬送を停止させることを回避することができる。また、中間転写ベルトのベルト面に貼り付いたシートのより高精度な検知が可能となる。

また、上述のような構成の画像形成装置において、前記ベルト面用センサは光センサであり、前記ベルト面に対して１５°〜４５°の傾きをもって配置されている構成とすることもできる。

以上に詳述したように本発明によれば、簡便な構成により中間転写ベルトに貼り付いたシートの検知を確実に行うとともに、シートが中間転写ベルトによって装置内に入り込むことを回避することのできる画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態による画像形成装置について説明するための構成図である。

本実施の形態による画像形成装置は、ローラ１２を含む複数のローラ（ローラ１２以外は不図示）に巻架された中間転写ベルトＢ、２次転写ローラ１３、レジストローラ対を構成するレジストローラ１４およびレジストローラ１５、搬送ガイド１６および１７、ＣＰＵ（制御部）１８、ベルト面用センサＳ１を備えてなる構成となっている。

まず、同装置の通常のシート搬送動作について説明する。ここでは、トナー像が形成されるべきシートがシート搬送路に供給されてから、レジストローラ対まで搬送される動作については、従来の構成と同様であるため説明は割愛する。

シート搬送路Ｒ内を搬送され、レジストローラ１４および１５から構成されるレジストローラ対に到達したシートＰは、レジストローラ対のニップ部ｃに突き当てられ、タイミング調整や斜行補正等のレジスト処理を施される。

レジスト動作終了後、タイミング調整および斜行補正が行われたシートＰは、搬送ガイド１７により導かれながら、二次転写ローラ１３と中間転写ベルトＢのベルト面とが当接する転写位置ｂへと搬送される。二次転写ローラ１３は、中間転写ベルトＢのベルト面に対してｘ方向に当接離間可能な構成となっている。

中間転写ベルトＢのベルト面には、不図示の現像器を経て所望のトナー像Ｔが形成され（ベルト面が移動しながらトナー像が形成される）、このトナー像Ｔは転写位置ｂまで搬送され二次転写ローラ１３によってベルト面に対して圧接されながら搬送されるシートＰに転写される。

転写されたトナー像Ｔ'を有するシートＰは、搬送ガイド１６に導かれながら正規のシート搬送路Ｒを搬送され、不図示の定着器によってトナー像Ｔ'を加熱・定着される。

次に、シートＰが正規のシート搬送路Ｒを搬送されずに、中間転写ベルトＢのベルト面に貼り付いてしまった場合の動作について説明する。

図２は、本実施の形態による画像形成装置において、中間転写ベルトにシートが貼り付いてしまった状態を示す図である。

転写位置ｂにてトナー像が転写されたシートＰが、中間転写ベルトＢのベルト面に張り付き、シートＰの先端（ベルト面移動方向における下流側端部）がベルト面とともに移動してベルト面用センサＳ１によってベルト面上のシートを検知する検知位置ａまで到達すると、ベルト面用センサＳ１によってシートＰのベルト面への貼りつきが検知される。

ＣＰＵ１８は、ベルト面用センサＳ１によりシートＰの先端が検知されたときに、搬送手段によるシートＰの搬送を停止させる。

ここでの搬送手段とは、シートＰの先端が検知された時点でシートＰの搬送を行っている手段を意味し、シート搬送路Ｒに沿って配置されている不図示の搬送ローラや、レジストローラ１４および１５、中間転写ベルトＢを駆動させる不図示の駆動手段などが該当する。

具体的には、シートＰの先端がベルト面用センサＳ１により検知されたときに、例えばシートＰがレジストローラ１４および１５と、中間転写ベルトＢおよび二次転写ローラ１３により挟持されて搬送されている場合、レジストローラ１４および１５と中間転写ベルトＢの駆動を停止させ、ベルト面に対して圧接されている二次転写ローラ１３をベルト面から離間させる。本実施の形態では、ベルト面用センサＳ１は、ベルト面の移動方向における転写位置ｂよりも下流側で、かつレジストローラ対によるシート挟持位置ｃからのシート移動距離がシートの搬送方向における長さよりも短い距離の位置に配置され、ベルト面上に位置するシートを検知する構成となっている。これにより、ベルト面用センサが中間転写ベルトのベルト面上に位置するシート（ベルト面に貼り付いたシート）を検知したときには、まだシートはレジストローラ対に挟持されている状態となり、搬送を停止させるべきシートに対してレジストローラ対による制動力を確実に伝達し、効率的に減速させることができる。なお、ここでのレジストローラ対によるシート挟持位置ｃからベルト面用センサＳ１による検知位置ａまでの距離は、レジストローラの駆動を停止させてからシートが停止するまでの制動時間にシートが移動する距離となるが、具体的にはベルト面用センサによるシート検知時間および機構のばらつきを考慮したマージンを加えた値となる。

ベルト面に静電的に付着したシートを早期に停止させることは、中間転写ベルトを停止させるだけでは困難であり、レジストローラ１４および１５がクラッチにより動力伝達されて回転駆動される構成の場合、レジストローラのクラッチをＯＦＦにすることによってシートを減速させ、シートの搬送を停止させることが効果的である。

一方、レジストローラ１４および１５がモータにより直接駆動されている場合には、当該モータを停止させることで、モータの保持トルクによりシートが早期に減速されるため、レジストローラ１４および１５を駆動するモータを停止させるだけで対応することができる場合もある。

なお、二次転写ローラ１３をベルト面から離間させるのは、二次転写ローラ１３の残留トナー等による汚染を極力避けるためである。また、ベルト面を傷つけることを避けるため、レジストローラ対の駆動を停止させる前に、二次転写ローラ１３の離間動作を行わせることが望ましい。

ここで、ベルト面用センサＳ１は、中間転写ベルトＢのベルト面の移動方向において、ベルト面上に形成されたトナー像がシートに対して転写される転写位置ｂよりも下流側に配置されており、ベルト面上に位置するシートを検知する構成となっている。

具体的には、ベルト面用センサＳ１は、中間転写ベルトＢのベルト面上に位置するシートを検知位置ａにて検知するように配置されている。この検知位置ａは、前述のようにレジストローラ対によるシート挟持位置ｃからのシート移動距離がシートの搬送方向における長さよりも短い距離の位置に配置され、ベルト面用センサＳ１によりシート先端を検知してから（シートのベルト面への貼り付きを検知してから）搬送手段のシート搬送動作を停止させても、シートはレジストローラ対に挟持されて停止されるので、容易にシートを除去可能なように設定されている。

一方、ベルト面に貼り付いたシートが装置内に巻き込まれないようにするためには、ベルト面に貼り付いたシートの先端をベルト面用センサＳ１が検知してからすぐに搬送手段によるシート搬送動作を停止させるよう、ベルト面用センサＳ１はベルト面の移動方向において転写位置ｂよりも下流側、かつ転写位置ｂにできるだけ近い位置にあることが望ましい。

しかしながら、装置構成の都合や転写位置近傍では粉塵等が舞い散りセンサを誤動作させる場合があることを考慮すると、転写位置ｂに近づけ過ぎることは望ましいとはいえない。

本実施の形態では、上記都合を考慮し、比較的転写位置ｂに近い搬送ガイド１６の背後（図１を参照）にベルト面用センサＳ１を配置することで、粉塵等によるセンサの誤動作の抑制を図っている。

ところで、中間転写ベルトに形成されたトナー像をシートに転写させる方式の画像形成装置では、ベルト面上のトナー像が常に全てシートに対して転写されるとは限らず、転写されずにベルト面上に残留する残トナーが生じる場合がある。

このように残トナーは、ベルト面上にある程度の厚みをもった状態で存在するため、ベルト面用センサＳ１がこのような厚みのある残トナーをシートと誤検知してしまう場合がある。このような誤検知は無駄なシート搬送動作の停止を招き、画像形成装置における処理効率に影響を及ぼすおそれがある。

よって、ベルト面用センサＳ１は、中間転写ベルトＢのベルト面上の残トナーは検知せず、ベルト面に貼り付いたシートだけを検知するようなものとする必要がある。

本実施の形態では、ベルト面用センサＳ１には反射型の光センサが用いられている。このような反射型の光センサでは、照射光のベルト面への照射角度を変化させることによって、検知する対象を限定させることができる。

以下は、実験により得たベルト面用センサＳ１のベルト面に対する傾斜角θと検知対象との関係である。なお、ここでの傾斜角θとは、ベルト面用センサＳ１からの照射光の照射方向のベルト面上の法線に対する傾き角を意味している。
転写ベルトのベルト面０°〜８°
残トナー０°〜１２°
薄紙０°〜約７５°
普通紙０°〜約７５°
図３は、本実施の形態による画像形成装置におけるベルト面用センサＳ１の配置角度について説明するための表である。同図では、転写ベルトのベルト面を検知可能な角度範囲とシートを検知可能な角度範囲に関するデータを示している。同図に示す表では、縦軸がセンサ検知距離（ｍｍ）、横軸がセンサ取り付け角度（ベルト面用センサＳ１のベルト面に対する傾斜角θ）（°）となっている。

上述のように、ベルト面用センサＳ１によって残トナーを検知せずに薄紙以上のシートを検知するのは約１３°〜約７５°の範囲でベルト面用センサＳ１をベルト面に対して傾斜させれば可能であることが分かる。

しかし、図３に示すように、ベルト面用センサを傾斜させると、検知対象を検知可能な距離が変化する。また、ベルト面に対してセンサをあまり近づけすぎると、粉塵等によるセンサの誤動作の恐れがある。さらに、ベルト面に対するセンサの配置角度を急にすればするほど、反射光の強度が弱まるため、センサの検知精度を維持するためにはある程度の角度までにする必要がある。これらの条件を考慮し、本実施の形態では、ベルト面用センサＳ１はベルト面に対する傾斜角θ（図１参照）を１５°〜４５°に設定して配置されている。

以上のような構成とすることで、中間転写ベルトのベルト面に貼りついたシートが、シート搬送路を外れて装置内に入り込んでしまうことを防止することができる。また、残トナーとシートとを識別可能なようにベルト面用センサを傾けて配置したことにより、残トナーをシートと誤検知し、シートの搬送動作を停止させてしまうといった事態（誤動作）を防止することができる。さらに、中間転写ベルトのベルト面に貼りついたシートの除去も容易に行うことができる。
（第２の実施の形態）
続いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。

本実施の形態は上述の第１の実施の形態を応用したものであり、具体的には
レジストスイッチ１９が付加されており、レジストスイッチ１９からの信号をＣＰＵにおける制御動作に利用している点が第１の実施の形態と異なる。以下、上述の実施の形態においてすでに述べた部分と同一な部分については同一符号を付し、説明は割愛する。

図４は、本発明の第２の実施の形態による画像形成装置について説明するための構成図である。

同図に示すように、本実施の形態では、レジストスイッチ１９がシートの搬送方向におけるレジストローラ１４および１５よりも上流側近傍に配置されている。レジストスイッチ１９は、レジストローラ対に到達したシートの先端（シート搬送方向における下流側端部）と接触することによってＯＮされる。

レジストローラ対は、このレジストスイッチ１９のＯＮ信号に基づくタイミングでレジスト動作を開始する。

次に、本実施の形態による画像形成装置の動作について説明する。

ＣＰＵ１８'は、レジストローラ対によるレジスト動作開始タイミングから所定時間経過後にベルト面用センサＳ１によりシートＰを検知したときに、搬送手段によるシートＰの搬送を停止させる。

中間転写ベルトＢのベルト面に残トナーＴｚが残留している場合、残トナーＴｚの厚み等によってはベルト面用センサＳ１を傾斜させて配置していても、残トナーＴｚをシートと誤検知してしまうことがあり得る。

このような場合でも、レジストスイッチ１９がＯＮされてから所定時間（シートがレジストスイッチ１９の位置から検知位置ａまで到達するのに要する時間）経過する前はシートはベルト面用センサＳ１により検知可能な検知位置ａまで到達していないはずである。

すなわち、レジストスイッチ１９がＯＮされてから所定時間経過後にベルト面用センサＳ１がシートを検知したときにのみ搬送手段によるシートＰの搬送を停止させるようにすれば、残トナーＴｚをシートと誤検知して無用にシート搬送を停止させることを回避することができる。この際、レジストスイッチ１９がＯＮされてから所定時間内にベルト面用センサＳ１がシートを検知した（すなわち、検知したと判断した）場合には、この信号は無視される。

なお、ここでの所定時間は、レジストスイッチ１９がＯＮされてからレジストローラ対によるレジスト動作が行われる時間、シートの搬送速度、レジストスイッチ１９の位置から検知位置ａまでの距離等に基づいて決定される。また、レジスト動作の開始タイミングをレジストスイッチ１９からの信号に基づいて決定しているが、これに限られるものではなく、レジストスイッチ１９とは別に専用のスイッチ（センサ）を設けてもよい。

また、ここではベルト面用センサＳ１は、所定時間経過した直後に８ｍ秒ごとのシート検知動作を計５回行うことにより、シートの検知を行う。これは、検知した対象が残トナーであれば、８ｍ秒間隔で５回検知してすべてシート検知という検知結果が出ることは稀であり、通常はいずれかの検知動作においてトナー像の途切れ目を検知するはずだからである。すなわち、５回の検知結果全てがシートと判定された場合はシート、５回の検知結果のうち１回でもシートなしという判定がされた場合は残トナーと判断する。
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。

本実施の形態は上述の第１の実施の形態を応用したものであり、具体的には
搬送路用センサＳ２が付加されており、搬送路用センサＳ２からの信号をＣＰＵにおける制御動作に利用している点が第１の実施の形態と異なる。以下、上述の実施の形態においてすでに述べた部分と同一な部分については同一符号を付し、説明は割愛する。

図５は、本発明の第３の実施の形態による画像形成装置について説明するための構成図である。

同図に示すように、本実施の形態では、搬送路用センサＳ２がシートの搬送方向における転写位置ｂよりも上流側、かつベルト面用センサＳ１による検知位置ａまでのシート移動距離がシートの搬送方向におけるサイズよりも長い距離の位置に配置されている（図５参照）。搬送路用センサＳ２は、シート搬送路Ｒにおける搬送路用センサＳ２近傍を通過するシートを検知する。

ＣＰＵ１８"は、搬送路用センサＳ２およびベルト面用センサＳ１の双方が同時にシートを検知したときは搬送手段によるシートの搬送を停止させないように制御する。

上述の第２の実施の形態において述べたように、中間転写ベルトＢのベルト面に残トナーＴｚが残留している場合、残トナーＴｚの厚み等によってはベルト面用センサＳ１を傾斜させて配置していても、残トナーＴｚをシートと誤検知してしまうことがあり得る。

このような場合でも、搬送路用センサＳ２を検知位置ａから搬送するシートＰの長さよりも長い距離の位置に配置すれば、搬送路用センサＳ２にてシートＰを検知している間は、もしこのシートが中間転写ベルトＢに貼り付いたとしても、そのシート先端は検知位置ａには届かないはずである。

すなわち、本実施の形態における構成で、搬送路用センサＳ２およびベルト面用センサＳ１の双方が同時にシートを検知したときとは、ベルト面用センサＳ１が残トナーＴｚをシートと誤検知しているときであり、このような場合には搬送手段によるシートの搬送を停止させないように制御することで、無用にシート搬送を停止させることを回避することができる。

本発明の第１の実施の形態による画像形成装置について説明するための構成図である。本実施の形態による画像形成装置において、中間転写ベルトにシートが貼り付いてしまった状態を示す図である。本実施の形態による画像形成装置におけるベルト面用センサの配置角度について説明するための表である。本発明の第２の実施の形態による画像形成装置について説明するための構成図である。本発明の第３の実施の形態による画像形成装置について説明するための構成図である。

符号の説明

１２ローラ、１３２次転写ローラ、１４，１５レジストローラ、１６，１７搬送ガイド、１８ＣＰＵ、１９レジストスイッチ、Ｓ１ベルト面用センサ、Ｓ２搬送路用センサ、Ｂ中間転写ベルト、Ｒシート搬送路、Ｔトナー像、Ｔｚ残トナー、Ｐシート。

Claims

移動しながらトナー像が形成されるベルト面を有し、搬送手段により搬送されるシート
に対して該ベルト面上に形成されたトナー像を転写させる中間転写ベルトと、
前記シートの搬送方向において、前記ベルト面上に形成されたトナー像がシートに対し
て転写される転写位置よりも上流側に配置され、前記シートを前記転写位置に搬送する前
のレジスト動作を行うとともに、前記搬送手段の一部を構成するレジストローラ対と、
前記ベルト面の移動方向における前記転写位置よりも下流側で、かつ前記レジストロー
ラ対によるシート挟持位置からのシート移動距離が前記シートの前記搬送方向における長
さよりも短い距離の位置に配置され、前記ベルト面上に位置するシートを検知するベルト
面用センサと、
前記シートの搬送方向における前記転写位置よりも上流側で、かつ前記ベルト面用セン
サによる検知位置までのシート移動距離が前記シートの前記搬送方向における長さよりも
長い距離の位置に配置され、搬送されるシートを検知する搬送路用センサと、
前記ベルト面用センサにてシートが検知されたときに前記搬送手段による該シートの搬
送を停止させるとともに、前記搬送路用センサおよび前記ベルト面用センサの双方にて同
時にシートが検知されたときは前記搬送手段による該シートの搬送を停止させない制御部
と
を有する画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、前記レジストローラ対によるレジスト動作開始タイミングから所定時間
経過後に前記ベルト面用センサによりシートを検知したときに、前記搬送手段による該シ
ートの搬送を停止させる画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記ベルト面用センサは光センサであり、該ベルト面用センサからの照射光の照射方向の、前記ベルト面上の法線に対する傾き角が、１５°〜４５°となるように配置されている画像形成装置。