(57)【要約】【目的】画像形成するシートを装置に給送したとき、指定したシートが給送されたのか、重送が発生したのかを判定し、以降の画像形成を良好に行う。【構成】電子写真方式でシートに画像を形成する画像形成装置において、前記シートの長さを検出する長さ検出手段と、画像を前記シートに熱定着するための定着手段と、前記定着手段の温度変化の状態を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段が検出する前記シートを熱定着する際の前記定着手段の温度変化の状態と、前記長さ検出手段が検出する搬送されるシートの長さに基づいて、前記シートが重送しているのかを判定する判定手段とを有する画像形成装置。【選択図】        図４
2017003610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式でシートに画像を形成する画像形成装置において、
前記シートの長さを検出する長さ検出手段と、
画像を前記シートに熱定着するための定着手段と、
前記定着手段の温度変化の状態を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出する前記シートを熱定着する際の前記定着手段の温度変化の状態と、前記長さ検出手段が検出する搬送されるシートの長さに基づいて、前記シートが重送しているのかを判定する判定手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記判定手段は、
ユーザが指定したシートの前記定着手段の温度変化の状態と、前記温度検出手段が検出する前記シートを熱定着する際の前記定着手段の温度変化の状態とが異なっており、かつ、前記長さ検出手段で検出されるシートの長さが所定の長さではない場合に、前記シートが重送していると判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記所定の長さは、ユーザが指定したシートの長さであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記所定の長さは、ユーザが指定することができる定形サイズの長さであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
ユーザが指定することができるシートの前記定着手段の温度変化の状態を記憶する記憶手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記記憶手段には、シートのサイズ、種類、印字率に応じた温度変化の状態が記憶されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記温度変化の状態とは、前記シートに画像の熱定着を開始してから前記定着手段の温度が所定の温度に低下するまでの時間であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記温度変化の状態とは、前記シートに画像の熱定着を開始してから所定時間経過後の前記定着手段の温度変化量であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１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、シートに画像を形成する画像形成装置のシートの異常検知に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置は、ユーザから印刷の指示を受けると、カセットや手差し部に格納されているシートをピックアップローラなどで搬送路へ１枚ずつ給送し、画像形成部でシートに画像を形成する。
【０００３】
しかし、複数枚のシートを格納している状態において、静電気等の作用によりシート同士が吸着することで、２枚以上が重なり合って給送されてしまう「重送」という問題が発生することがあった。
【０００４】
この重送を検知する方法として、シートの厚さを検知するセンサをシート搬送路内に設ける方法があるが、厚さを検知するセンサを設けずに検知する方法としては、ヒータを使用した熱定着手段の温度を測定し、シート通過位置とシート通過位置以外の温度の差を検出して、シート通過位置以外の温度の変化が想定したシート厚さの温度変化よりも大きい場合に重送していると判定する技術が提案されている。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９６９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術ではシート通過位置以外の温度が、想定する温度と異なる場合にシートが重送していると判定し、次のシートに同じ画像を形成しているが（リカバリ動作を行う）、指定と異なる種類のシートが搬送されている場合（例えばシートの厚さが異なる場合）にも、温度差を検出して重送と判定してしまう可能性があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題に鑑みてなされたものであり、重送を正確に判別することで、画像形成を適切に行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
電子写真方式でシートに画像を形成する画像形成装置において、
前記シートの長さを検出する長さ検出手段と、
画像を前記シートに熱定着するための定着手段と、
前記定着手段の温度変化の状態を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出する前記シートを熱定着する際の前記定着手段の温度変化の状態と、前記長さ検出手段が検出する搬送されるシートの長さに基づいて、前記シートが重送しているのかを判定する判定手段とを有する画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ユーザが指定したシートに画像形成を適切に行うことが可能になる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】画像形成装置のブロック図である。
【図３】シートの種類違いと重送とを判定する方法を示す図である。
【図４】画像形成装置のシート異常判定制御を示すフローチャートである。
【図５】画像１ページの平均印字率と所定の温度になるまでの時間を示す図である。
【図６】画像形成装置のシート異常判定制御を示すフローチャートである。
【図７】画像１ページの平均印字率と定着開始から所定時間後の温度変化量を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
図１は、画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
画像形成装置Ａは、図１の下側（シート搬送方向上流）から上側（シート搬送方向下流）に向かって順に、シート給送部１０、画像形成部２０、定着部３０、シート排出部４０が設けられている。制御部６００は、各部の動作を制御し、シートに画像を形成する。
【００１２】
シート給送部１０では、給送カセット１１に収納されたシートＰを画像形成部２０へ給送する。シート検知センサＳ１は、給送カセット１１にシートＰが収納されているかどうかを検知するセンサである。
【００１３】
給送カセット１１に収納されたシートＰは、ピックアップローラ１２が回転することによって分離ローラ対１３へ給送される。
シートＰが重送している場合は、正転ローラと反転ローラとからなる分離ローラ対１３によって１枚に分離され、給送パスＰＳに搬送される。
【００１４】
給送パスＰＳに搬送されたシートＰは、さらに給送ローラ対１５によって搬送され、回転を停止しているレジストローラ対１６のニップに先端が倣うことでシートＰの斜行が矯正される。レジ前センサＳ２は、シートＰの先端がレジストローラ対１６のニップに到達するタイミングを検知する。
【００１５】
斜行が矯正されたシートＰは、所定のタイミングで回転するレジストローラ対１６によって画像形成部２０に搬送される。
【００１６】
画像形成部２０では、感光ドラム２１がその表面を帯電ローラ２２によって均一に帯電されている。レーザユニット２３から画像情報に対応したレーザ光が照射される。感光ドラム２１のレーザ光が照射された部分は、帯電ローラ２２によって帯電されていた電荷が除去され、画像情報に対応した静電潜像が形成される。ここで形成された静電潜像は、現像ローラ２４によって現像剤が付着されることで、現像剤像として可視化される。
【００１７】
この現像剤像は、感光ドラム２１の回転によって転写ニップ部Ｎ１に搬送される。このタイミングに合わせてレジストローラ対１６からシートＰが転写ニップ部Ｎ１に搬送される。搬送されたシートＰは、転写ニップ部Ｎ１において感光ドラム２１と接触する転写ローラ２５に挟持搬送されながら、転写ローラ２５によって感光ドラム２１に形成された現像剤像が転写される。
【００１８】
次に、現像剤像が形成されたシートＰは、定着部３０へと搬送される。定着部３０では、内部に配置されたハロゲンランプ等の熱源により所定の定着温度に加熱されたアルミローラ等で構成される定着ローラ３１と、定着ローラ３１に接触して所定の圧力で定着ローラ３１を加圧する加圧ローラ３２とによって定着ニップ部Ｎ２が形成されている。現像剤像が形成されたシートＰは、定着ニップ部Ｎ２に送り込まれて、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とで挟持搬送され加熱加圧されることで、現像剤像がシートＰ上に定着される。
【００１９】
定着センサＳ３は、シートＰの先端が定着ニップ部Ｎ２を抜けたことを検知する。
なお、定着部３０は、定着ローラ３１で加熱する加熱ローラ方式の替わりに、セラミックヒータ等の熱源を端部レスフィルムを介して加圧ローラ３２が加圧することで定着ニップ部Ｎ２を形成し、ニップ部Ｎ２にてシートＰを挟持搬送しながら加熱加圧するオンデマンド定着方式を用いても良い。
【００２０】
次に、現像剤像が定着されたシートＰは、シート排出部４０へと搬送され、排出ローラ対４１によって排出トレイ４２へ排出される。
【００２１】
図２は、画像形成装置Ａの制御部６００の構成を示すブロック図である。制御部６００は、画像形成装置全体を制御するＣＰＵ６０１と、ＲＯＭ６０２、ＲＡＭ６０３を内蔵している。ＲＯＭ６０２は、画像形成を行うための各種プログラムやデータが書き込まれた読み取り専用の記憶素子である。ＲＡＭ６０３は、書き込み、消去が可能な記憶素子であって、ＲＯＭ６０２から読み出したプログラムが保持され、シート処理の過程で発生する処理データや演算結果が随時書き込み、消去される。ＥＥＰＲＯＭ６０４は装置やユーザの設定値を保存するための記憶領域であり、本発明では画像定着時の熱源（ヒータ）の温度変化が記憶されている。
【００２２】
タイマー６０５は、各種の時間（タイミング）を計測する。
【００２３】
操作パネル１０３は、ユーザからの指示を受け付けたり、ユーザに対して各種情報を通知することが可能である。
【００２４】
ＣＰＵ６０１は外部ＰＣなどから入力された画像情報を、画像処理回路６２０で、レーザユニット２３が照射する照射情報に変換する。ＣＰＵ６０１は画像処理回路６２０を介して帯電ローラ２２を駆動し、感光ドラム２１（図１）の表面を均一に帯電する。
ＣＰＵ６０１は照射情報に従って、レーザーユニット２３を駆動し、レーザ光を感光ドラム２１（図１）に照射することで画像情報に対応した静電潜像を形成し、現像剤が付着されることで現像剤像として可視化される。
【００２５】
ＣＰＵ６０１は、画像処理と並行して、モータドライバ６１０を介して給送モータ１０１を駆動してシートＰの給送を開始し、レジ前センサＳ２でシートを検知したあと、レジストローラ対１６の位置でシートＰを停止させておく。
【００２６】
ＣＰＵ６０１は、現像剤像が転写ニップ部Ｎ１（図１）に到達するタイミングで、シートＰが転写ニップ部Ｎ１に到達するように再び給送モータ１０１を駆動し、現像剤像をシートＰに転写させる。
【００２７】
ＣＰＵ６０１は、シートＰが定着部３０（図１）に到達するまでに、温度制御回路６３０を介して定着ローラ３１に内蔵するヒータ３３の温度が目標温度になるように制御する。ヒータ３３の温度はサーミスタ３４で検知される。
【００２８】
シートＰの先端が定着部３０（図１）を抜け、定着センサＳ３で検知されると、ＣＰＵ６０１は排出モータ１０２を駆動して、排出ローラ対４１（図１）を回転させ、画像が形成されたシートＰを排出トレイ４２（図１）へ排出させる。
【００２９】
（第１の実施形態）
図３は、本実施の形態の画像形成装置において、定着しているシートがユーザ指定のシートなのか、異なるシート（サイズ違い、種類違い、重送）なのかを判定する方法を示す図である。
【００３０】
例えばユーザが指定したシートがレター（Ｌｅｔｔｅｒ）サイズの普通紙だった場合、そのときの画像の印字率に応じて画像定着時にどのように温度が推移するのかを予測する。印字率が高く、現像剤が沢山シートに載る場合は、シートに熱が奪われやすいため、温度が低下しやすい。
【００３１】
その結果、１枚のときに実線のグラフのように温度が推移すると予測される場合、シート２枚が重送したときは、途中からシートの厚さが増すため、シートに奪われる熱が増大し、点線のように途中から温度の落ち込みが大きくなる。
【００３２】
一方、指定したシートと異なる種類のシート（例えばレターサイズの厚紙）を搬送した場合は、破線のように最初から温度の落ち込みが大きくなる。
【００３３】
ユーザ指定のシートが所定の温度に到達する時間をＴ１と予測した場合、  重送または種類違いのときは、それより早く所定の温度に到達すると考えられる。また、重送のときは、シートが搬送方向にずれて重なっているため、シートの長さを検出した時に大きく検出される。
【００３４】
よって本実施の形態では、温度低下の時間とシートの長さに着目し、指定のシートが所定の温度まで低下する時間（Ｔ１）と、現在定着しているシートが実際に所定の温度まで低下する時間（Ｔ２）とが異なっており、かつシートの長さが指定のシートと同じ場合に種類違いと判定し、シートの長さが指定のシートと異なる場合に重送と判定する。
【００３５】
また、指定のシートが所定の温度まで低下する時間（Ｔ１）と、現在定着しているシートが実際に所定の温度まで低下する時間（Ｔ２）とが同じで、シートの長さが指定のシートと異なる場合は、サイズ違いと判定する。
【００３６】
次に図４を参照しながら、本実施の形態のシートの判定方法を説明する。
図４は本実施の形態のＣＰＵ６０１の制御を示すフローチャートである。
【００３７】
画像形成ジョブがユーザによって開始されると、ＣＰＵ６０１は、ユーザが指定したシートサイズＬ１とシート種類を取得する。シートサイズとシート種類は例えば外部ＰＣからユーザが画像形成ジョブを送る際に設定する（例えばレターサイズの普通紙）。次にＳ４０２でＣＰＵ６０１は画像形成ジョブの印字率Ｐを取得する。Ｓ４０３では、Ｓ４０１で取得したシートサイズＬ１、シート種類と、Ｓ４０２で取得した印字率Ｐから画像定着時に所定の温度まで低下する時間Ｔ１を予測する。図５はレターサイズ普通紙の画像１ページの平均印字率と所定の温度に低下するまでの時間の例を示す表であり、シートのサイズと種類毎に予めＥＥＰＲＯＭ６０４に記憶してある。図５から例えば印字率５０％の場合、温度低下時間Ｔ１を２．６秒と予測する。
【００３８】
次にＣＰＵ６０１はＳ４０４で、指定されたシートを図１の給送カセット１１から画像形成部２０に給送し、画像形成を行う。
【００３９】
Ｓ４０４での画像形成を行いながら、図１のレジ前センサＳ２をシートが通過する時間と、シート搬送速度から、Ｓ４０５でシートの実測の長さＬ２を計測する。
【００４０】
Ｓ４０６で、画像形成されたシートが定着センサＳ３に到達すると、Ｓ４０７で、温度低下時間を計測するタイマーを開始する。定着部３０のヒータ３３の温度は、図２のサーミスタ３４で検出され、Ｓ４０８で所定の温度を下回るかどうかを確認する。サーミスタ３４の検出温度が所定温度を下回らずにＳ４０９でシートが定着部３０を抜けて定着センサＳ３がオフになった場合は、画像定着を終了し、シートをシート排出部４０から排出する。Ｓ４０８でサーミスタ３４の検出温度が所定温度を下回った場合は、Ｓ４１０でタイマー計測を終了し、その時間を所定温度に到達した時間Ｔ２とする。
【００４１】
Ｓ４１１で所定温度に到達した時間Ｔ２が、予測時間Ｔ１と同じ場合は、シートの種類が指定のシートと同じであると考えられるので、Ｓ４１２でシートの長さを判定する。指定のシート長さＬ１と実測の長さＬ２が同じ場合は、Ｓ４１４に進み、画像形成したシートが指定サイズであると判定する。指定のシート長さＬ１と実測の長さＬ２が異なる場合は、Ｓ４１５に進み、サイズ違いのシートと判定し、Ｓ４１８で操作パネル１０３にシートの異常を通知する。シートの長さが判明したら、Ｓ４１９でシートが定着センサＳ３を抜けるまで画像定着を行い、シートが定着センサＳ３を抜けたらＳ４２０で画像定着を終了し、シートをシート排出部４０から排出する。
【００４２】
Ｓ４１１で所定温度に到達した時間Ｔ２が、予測時間Ｔ１と異なる場合は、シートに奪われる熱が指定のシートと異なるので、シートの種類が異なるか、重送であるかのどちらかであると判定できる。その場合、Ｓ４１３に進み、シートの長さを判定する。指定のシート長さＬ１と実測の長さＬ２が同じ場合は、Ｓ４１６に進み、画像形成したシートのサイズは指定サイズと同じだが種類の異なるシートであると判定し、Ｓ４１８で操作パネル１０３にシートの異常を通知する。指定のシート長さＬ１と実測の長さＬ２が異なる場合は、シートに奪われる熱も、サイズも、指定したシートと異なるので、Ｓ４１７に進み、重送であると判定し、Ｓ４１８で操作パネル１０３にシートの異常を通知する。シートの異常を通知したら、Ｓ４１９でシートが定着センサＳ３を抜けるまで画像定着を行い、シートが定着センサＳ３を抜けたらＳ４２０で画像定着を終了し、シートをシート排出部４０から排出する。
【００４３】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ユーザが指定したシートが所定の温度まで低下する時間（Ｔ１）を基準に、シートの重送、種類違い、およびサイズ違いを判定したが、ユーザが指定したシートを所定時間定着した後の目標温度からの温度変化量（Ｈ１）を基準に、シートの重送、種類違い、およびサイズ違いを判定することもできる。
【００４４】
図６を用いて、第２の実施の形態を説明する。
図６は本実施の形態のＣＰＵ６０１の制御を示すフローチャートである。
図４のフローチャートと同じステップには同じ番号を付与して、説明は省略する。
【００４５】
画像形成ジョブがユーザによって開始されると、ＣＰＵ６０１は、Ｓ４０１とＳ４０２を行い、指定サイズＬ１とシート種類、印字率Ｐを取得する。
【００４６】
Ｓ６０１でＣＰＵ６０１は、画像定着開始から所定時間経過後の温度Ｈ１を、指定サイズＬ１とシート種類、印字率Ｐから予測する。
【００４７】
図７は、レターサイズ普通紙の画像１ページの平均印字率と所定時間後の温度Ｈ１の例を示す表であり、シートの種類毎に予めＥＥＰＲＯＭ６０４に記憶してある。図７から例えば印字率５０％の場合、温度変化量Ｈ１を２０℃と予測する。
【００４８】
次にＣＰＵ６０１はＳ４０４で画像形成を行いながら、Ｓ４０５でシートの実測の長さＬ２を計測する。
【００４９】
Ｓ４０７で時間を計測するタイマーを開始し、Ｓ６０２でＣＰＵ６０１は、所定時間（Ｔ１）が経過するまで計測する。所定時間（Ｔ１）が経過したらＳ４１０で計測を終了し、Ｓ６０３でＣＰＵ６０１はその時の温度変化量Ｈ２を図２のサーミスタ３４で検出し、Ｓ６０３で検出した温度変化量Ｈ２と予測温度Ｈ１を比較する。
【００５０】
検出した温度Ｈ２と予測温度Ｈ１が同じ場合は、シートの種類が指定のシートと同じであると考えられるので、第１の実施形態と同じくＳ４１２に進む。
【００５１】
検出した温度Ｈ２と予測温度Ｈ１が異なる場合は、シートに奪われる熱が指定のシートと異なるので、シートの種類が異なるか、重送であるかのどちらかであると判定できる。その場合、第１の実施形態と同じくＳ４１３に進む。
Ｓ４１２、Ｓ４１３以降の処理は第１の実施形態と同じである。
【００５２】
なお、本実施形態では、Ｓ４１３で長さを比較する際にユーザが指定したシートの長さを比較対象としたが、ユーザが指定したシートの長さと異なる定形サイズの種類が違うシートも重送判定から除外するため、ユーザが指定することができる定形サイズの長さと比較し、定形サイズの長さと異なる場合に重送と判定する構成でも適用可能である。ユーザが指定することができる定形サイズとは、言い換えると画像形成装置が画像形成するために搬送できる範囲の定形サイズのシートである。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置によれば、重送を正確に判定することができ、その結果、ユーザが指定したシートに画像形成を良好に行うことが可能になる。
【符号の説明】
【００５４】
Ａ  画像形成装置
Ｐ  シート
１０  シート給送部、１１  給送カセット、１２  ピックアップローラ、
１３  分離ローラ対、１５  給送ローラ対、１６  レジストローラ対、
２０  画像形成部、２１  感光ドラム、２２  帯電ローラ、
２３  レーザユニット、２４  現像ローラ、２５  転写ローラ、
３０  定着部、３１  定着ローラ、３２  加圧ローラ、３３  ヒータ、３４  サーミスタ
４０  シート排出部、４１  排出ローラ対、４２  排出トレイ、
Ｓ１  シート検出センサ、Ｓ２  レジ前センサ、Ｓ３  定着センサ、
Ｎ１  転写ニップ部、Ｎ２  定着ニップ部、
６００  制御部、６０１  ＣＰＵ、６０２  ＲＯＭ、６０３  ＲＡＭ、
６０４  ＥＥＰＲＯＭ、６０５  タイマー、
６１０  モータドライバ、６２０  画像処理回路、６３０  温度制御回路、
１０１  給送モータ、１０２  排出モータ、１０３  操作パネル
【図１】
2017003610.tif 000003
【図２】
2017003610.tif 000004
【図３】
2017003610.tif 000005
【図４】
2017003610.tif 000006
【図５】
2017003610.tif 000007
【図６】
2017003610.tif 000008
【図７】
2017003610.tif 000009