(57)【要約】      （修正有）【課題】被記録媒体を手差し供給する際のユーザの待機時間を不具合なく効果的に低減できる構成を提供する。【解決手段】レーザプリンタ１のメインモータ９６は、レジストローラ１３の駆動時に、定着ローラ５５も一緒に駆動する共通の駆動源として構成されている。さらに、定着ローラ５５の温度を検出するサーミスタ１０５と、手差し口７ａに用紙が挿入されたか否かを検知する手差しセンサ１０３とが設けられており、この手差しセンサ１０３によって用紙が検知され、かつ、定着ローラ５５の温度が、画像形成を開始可能な第１温度よりも低い温度であり、かつトナーの融点よりも高い第２温度に到達していると判断された場合には、メインモータ９６によりレジストローラ１３が駆動され、用紙が挟持される。【選択図】図８
2006301364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体に現像剤を定着させる定着ローラと、
前記定着ローラを加熱する加熱手段と、
手差し口に挿入された被記録媒体の先端部と当接する位置に配置され、被記録媒体を挟持搬送可能な手差しローラと、
前記手差しローラの駆動時に、前記定着ローラを一緒に駆動する共通の駆動手段と、
前記定着ローラの温度が、画像形成を開始可能な第１温度よりも低い温度であり、かつ現像剤の融点よりも高い第２温度に到達しているか否かを判断する判断手段と、
前記手差し口に前記被記録媒体が挿入されたか否かを検知する検知手段と、
前記検知手段によって前記被記録媒体が検知され、かつ前記判断手段により前記定着ローラが前記第２温度に達していると判断された場合に、前記駆動手段によって前記手差しローラを駆動して前記手差しローラによる前記被記録媒体の挟持が行われるように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記手差しローラに対して前記駆動手段から駆動力が伝達される伝達状態と、伝達されない非伝達状態と、を切り替える伝達切換手段を備え、
前記非伝達状態において、前記制御手段による前記駆動手段の制御により、前記定着ローラが回転駆動可能とされてい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】
前記駆動制御手段は、前記手差しローラによる前記被記録媒体の挟持が行われた後、前記駆動手段による前記手差しローラ及び前記定着ローラの駆動を停止するように制御し、かつ、前記加熱手段による前記定着ローラを加熱するための期間を確保した後に、前記非伝達状態において、前記定着ローラの駆動を開始することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着ローラの温度を検出する温度検出手段を更に備え、
前記判断手段は、前記温度検出手段による検出結果に基づいて、前記定着ローラの温度が前記第２温度に達しているか否かを判断することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記定着ローラの表面の一部が、前記被記録媒体における画像が形成される部分と接触する接触部として構成されており、
前記温度検出手段は、前記接触部と対向するように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記温度検出手段は、前記定着ローラの表面に当接するように配置されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記加熱手段により、前記定着ローラの温度が前記第１温度に維持されている第１モードと、前記定着ローラの温度が前記第１温度に維持されていない第２モードとを切り替えるモード切換手段を備え、
前記判断手段は、前記第１モードに設定されている場合に、前記定着ローラが前記第２温度に達していると判断することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、用紙を手差し供給できる画像形成装置が提供されている。例えば、特許文献１の技術では、用紙の手差し口への挿入が検出された場合に、送りローラ（手差しローラ）を回転させて手差し用紙の挟み込みを行う技術が開示されている。このような構成によれば、ユーザが自らの手で用紙を保持しなくても、手差し口から落ちなくなるため、ユーザにとって給紙が行いやすく利便性の高いものとなる。
【特許文献１】特開平５−４７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のような画像形成装置の低コスト化を図ろうとした場合、手差し用紙を搬送するための手差しローラと、定着を行うための定着ローラとを同一駆動源で回転させることが有効である。即ち、共通の駆動手段で手差しローラと定着ローラとを駆動できるため、低コスト化を効果的に図ることができる。しかしながら、このような構成を採用すると、手差しローラの回転の際に同時に定着ローラも回転するため、早期に手差しローラの駆動を開始しようとすると、加熱が不十分な状態で定着ローラが回転してしまうこととなるため、低温駆動に起因する定着ローラの不具合（例えば、現像剤が溶融していない状態で駆動されることに起因するトルク増大、温度検出手段の破壊など）が懸念される。他方、定着ローラが定着時の温度まで上昇するのを待ってから手差しローラの駆動を開始する構成とすると、ユーザの待機時間が長くなり、利便性に欠けるものとなってしまう。
【０００４】
本発明は上記のような事情に基づいてなされたものであって、被記録媒体を手差し供給する際のユーザの待機時間を、不具合なく効果的に減少できる構成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】
【０００５】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、被記録媒体に現像剤を定着させる定着ローラと、前記定着ローラを加熱する加熱手段と、手差し口に挿入された被記録媒体の先端部と当接する位置に配置され、被記録媒体を挟持搬送可能な手差しローラと、前記手差しローラの駆動時に、前記定着ローラを一緒に駆動する共通の駆動手段と、前記定着ローラの温度が、画像形成を開始可能な第１温度よりも低い温度であり、かつ現像剤の融点よりも高い第２温度に到達しているか否かを判断する判断手段と、前記手差し口に前記被記録媒体が挿入されたか否かを検知する検知手段と、前記検知手段によって前記被記録媒体が検知され、かつ前記判断手段により前記定着ローラが前記第２温度に達していると判断された場合に、前記駆動手段によって前記手差しローラを駆動して前記手差しローラによる前記被記録媒体の挟持が行われるように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記手差しローラに対して前記駆動手段から駆動力が伝達される伝達状態と、伝達されない非伝達状態と、を切り替える伝達切換手段を備え、前記非伝達状態において、前記制御手段による前記駆動手段の制御により、前記定着ローラが回転駆動可能とされていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記駆動制御手段は、前記手差しローラによる前記被記録媒体の挟持が行われた後、前記駆動手段による前記手差しローラ及び前記定着ローラの駆動を停止するように制御し、かつ、前記加熱手段による前記定着ローラを加熱するための期間を確保した後に、前記非伝達状態において、前記定着ローラの駆動を開始することを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記定着ローラの温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記判断手段は、前記温度検出手段による検出結果に基づいて、前記定着ローラの温度が前記第２温度に達しているか否かを判断することを特徴とする。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記定着ローラの表面の一部が、前記被記録媒体における画像が形成される部分と接触する接触部として構成されており、前記温度検出手段は、前記接触部と対向するように配置されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記温度検出手段は、前記定着ローラの表面に当接するように配置されることを特徴とする。
【００１１】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記加熱手段により、前記定着ローラの温度が前記第１温度に維持されている第１モードと、前記定着ローラの温度が前記第１温度に維持されていない第２モードとを切り替えるモード切換手段を備え、前記判断手段は、前記第２モードに設定されている場合に、前記定着ローラが前記第２温度に達していると判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
＜請求項１の発明＞
請求項１の構成によれば、共通の駆動手段で手差しローラと定着ローラとを駆動できるため、低コスト化、小型化を図りやすくなる。他方、このような構成では、早期に手差しローラの駆動を開始すると、低温駆動に起因する定着ローラの不具合（例えば、現像剤が溶融していない状態で駆動されることに起因するトルク増大、温度検出手段の破壊など）が懸念され、逆に、定着ローラが定着時の温度まで上昇するのを待ってから手差しローラの駆動を開始する構成とすると、ユーザの待ち時間が長くなり、利便性に欠けるものとなってしまう。
これに対し、請求項１の構成では、定着ローラの温度が定着時の温度まで上昇するのを待たず、現像剤が溶融する温度に達したときに手差しローラを駆動して被記録媒体の挟持を行うようにしている。従って、ユーザの待機時間を効果的に減少でき、かつ、手差しローラと連動して定着ローラが駆動しても、その駆動時には既に現像剤が溶融しているため、低温駆動に起因する上記不具合も生じなくなる。従って、低コスト化、小型化を図りつつ、ユーザの利便性を向上することができる好適な構成となる。
＜請求項２の発明＞
請求項２の構成によれば、早期に手差しローラによって被記録媒体を挟持しうる構成を実現しつつ、挟持後、定着ローラの温度を満遍なく上昇させることができるため、安定した画像形成が可能となる。
＜請求項３の発明＞
請求項３の構成によれば、手差しローラによる挟持が行われた後、定着ローラを加熱するための期間を確保すべく手差しローラ及び定着ローラの駆動が一旦停止される。これにより、あまり温度が上昇していない段階から定着ローラが回転し続けることなく、適度に温度が上昇した段階から定着ローラが回転することとなる。従って、定着ローラの温度均一化を実現しつつ、その一方で、均一化のために要する定着ローラの駆動期間を効果的に短縮できるため、定着ローラが劣化しにくい構成となり、ひいては装置寿命の長期化を図ることができる。
【００１３】
＜請求項４の発明＞
請求項４の構成によれば、定着ローラの温度を精度高く測定できる好適例となる。
【００１４】
＜請求項５の発明＞
請求項５の構成にように、画像が形成される部分と接触する接触部と対向するように温度検出手段が配置されていると、接触部の温度を精度高く測りうる一方で、温度検出手段に現像剤が付着しやすくなり、定着ローラが低温駆動された場合の不具合がより深刻となってしまう。これに対し、請求項５の構成では、このような構成において、早期の挟持を実現しつつ低温駆動が行われないようにしており、有効な構成となっている。
【００１５】
＜請求項６の発明＞
請求項６の構成によれば、定着ローラの温度をより一層精度高く測定できる。他方、このような構成では、温度検出手段と定着ローラとが現像剤を媒介として接着しやすくなり、低温で定着ローラが駆動された場合、温度検出手段が破壊されやすくなってしまう。これに対し請求項６の構成では、早期の挟持が実現しつつ低温駆動を行わないようにしており、低温駆動に起因する温度検出手段の不具合を効果的に防止しうるより有効な構成となっている。
【００１６】
＜請求項７の発明＞
請求項７の構成によれば、簡単な構成で、定着ローラが第２温度に達しているか否かを判断できることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１について図面を参照しつつ説明する。
１．全体構成
図１および図２は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。このレーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に、記録媒体としての用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。
本体ケーシング２において、一方側の側壁には、後述するプロセスカートリッジ１８を着脱するための着脱開口部６が形成されており、その着脱開口部６を開閉するためのフロントカバー７が設けられている。
【００１８】
このフロントカバー７は、その下端部に挿通された図示しないカバー軸に回動自在に支持されている。これによって、フロントカバー７をカバー軸を中心として閉じると、図１に示すように、フロントカバー７によって着脱開口部６が閉鎖され、フロントカバー７をカバー軸を支点として開くと（傾倒させると）、図２に示すように、着脱開口部６が開放され、この着脱開口部６から、プロセスカートリッジ１８を本体ケーシング２に対して着脱させることができる。
【００１９】
なお、以下では、このレーザプリンタ１およびプロセスカートリッジ１８（後述する現像カートリッジ２６を含む。）において、フロントカバー７が設けられる側を「前側」とし、その反対側を「後側」とする。
フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ８と、給紙トレイ８の前端部の上方に設けられる給紙ローラ９および分離パッド１０と、給紙ローラ９の後側に設けられるピックアップローラ１１と、給紙ローラ９の前側下方において対向配置されるピンチローラ１２と、給紙ローラ９の後側上方に設けられるレジストローラ１３とを備えている。
【００２０】
給紙トレイ８の内部には、用紙３を積層状に載置可能な用紙押圧板１４が備えられている。この用紙押圧板１４は、後端部において揺動可能に支持されることによって、前端部が上下方向に移動可能にされている。
また、給紙トレイ８の前端部には、用紙押圧板１４の前端部を上方に持ち上げるためのレバー１５が設けられている。このレバー１５は、用紙押圧板１４の前側から下側へ回り込むように断面略Ｌ字状に形成されており、その上端部が、給紙トレイ８の前端部に設けられたレバー軸１６に取り付けられ、その後端部が、用紙押圧板１４の下面の前端部に当接している。これによって、レバー軸１６に図中時計回りの回転駆動力が入力されると、レバー１５がレバー軸１６を支点として回転し、レバー１５の後端部が用紙押圧板１４の前端部を持ち上げる。
【００２１】
用紙押圧板１４の前端部が持ち上げられると、用紙押圧板１４上の最上位にある用紙３は、ピックアップローラ１１に押圧され、そのピックアップローラ１１の回転によって、給紙ローラ９と分離パッド１０との間に向けて搬送開始される。
一方、給紙トレイ８を本体ケーシング２から離脱させると、レバー軸１６に対して入力されていた回転駆動軸が入力されなくなり、用紙押圧板１４は、その自重によって、前端部が下方に移動し、給紙トレイ８の底面に沿った状態になる。この状態で、用紙押圧板１４上に用紙３を積層状に載置することができる。
【００２２】
ピックアップローラ１１によって給紙ローラ９と分離パッド１０との間に向けて送り出された用紙３は、給紙ローラ９の回転によって、給紙ローラ９と分離パッド１０との間に挟まれたときに、確実に１枚ごとに捌かれて給紙される。給紙された用紙３は、給紙ローラ９とピンチローラ１２との間を通り、レジストローラ１３に搬送される。
レジストローラ１３は、互いに対向する１対のローラから構成され、用紙３を、レジスト後に、画像形成部５の転写位置（後述する感光ドラム２８と転写ローラ３０との間のニップ位置であって、感光ドラム２８上のトナー像を用紙３に転写する位置）に向けて搬送する。
【００２３】
用紙３の搬送経路において、レジストローラ１３と転写位置の間には検知部６５が配置されている。この検知部６５は、用紙３を検知する機械式のセンサであり、この検知部６５を構成するレバーが用紙３と接触し、用紙３に押されると、用紙３が接触する前の所定の位置から変位するよう構成されている。
【００２４】
画像形成部５は、スキャナ部１７、プロセスカートリッジ１８、定着部１９などを備えている。
スキャナ部１７は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、図示しないレーザ光源、回転駆動されるポリゴンミラー２０、ｆθレンズ２１、反射鏡２２、レンズ２３および反射鏡２４などを備えている。レーザ光源から発光される画像データに基づくレーザビームは、図１の破線で示すように、ポリゴンミラー２０で偏向されて、ｆθレンズ２１を通過した後、反射鏡２２によって光路が折り返され、さらにレンズ２３を通過した後、反射鏡２４によってさらに光路が下方に屈曲されることにより、プロセスカートリッジ１８の後述する感光ドラム２８の表面上に高速走査にて照射される。
【００２５】
プロセスカートリッジ１８は、スキャナ部１７の下方において、本体ケーシング２に対して着脱可能に装着されている。このプロセスカートリッジ１８は、ドラムカートリッジ２５と、ドラムカートリッジ２５に対して着脱可能に装着される現像カートリッジ２６とを備えている。
【００２６】
ドラムカートリッジ２５は、それぞれ前後方向に延び、その前後方向に直交する方向（以下、単に「幅方向」という。）において互いに対向配置された１対の側板２７間において、前側に、現像カートリッジ２６が装着され、その後側に、感光ドラム２８、スコロトロン型帯電器２９、転写ローラ３０およびクリーニングブラシ３１を備えている。
【００２７】
感光ドラム２８は、最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成される円筒形状のドラム本体３２と、このドラム本体３２の軸心において、ドラム本体３２の長手方向に沿って延びる金属製のドラム軸３３とを備えている。ドラム軸３３がドラムカートリッジ２５の両側板２７に回転不能に支持され、このドラム軸３３に対してドラム本体３２が回転可能に支持されることにより、感光ドラム２８は、両側板２７間において、ドラム軸３３を中心に回転可能に設けられている。
【００２８】
スコロトロン型帯電器２９は、感光ドラム２８の後側斜め上方において、感光ドラム２８と接触しないように、間隔を隔てて対向配置されている。このスコロトロン型帯電器２９は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光ドラム２８の表面を一様に正極性に帯電させることができるように設けられている。
【００２９】
転写ローラ３０は、ドラムカートリッジ２５の両側板２７に回転自在に支持されており、感光ドラム２８と上下方向において下側から対向して接触し、感光ドラム２８との間にニップを形成するように配置されている。この転写ローラ３０は、金属製のローラ軸３４を、導電性のゴム材料からなるローラ３５で被覆することにより構成されている。転写ローラ３０には、転写時に転写バイアスが印加される。
【００３０】
クリーニングブラシ３１は、感光ドラム２８の後方において、ブラシの先端が感光ドラム２８のドラム本体３２の表面に接触する状態で配置されている。
現像カートリッジ２６は、ドラムカートリッジ２５に対して着脱自在に装着されており、後側が開口されたボックス状をなす筐体３６と、この筐体３６内に設けられる、供給ローラ３７、現像ローラ３８および層厚規制ブレード３９を備えている。
【００３１】
筐体３６内には、その上面から下方に向かって突出する仕切板４０が幅方向に延びて設けられており、その仕切板４０よりも前方の内部空間がトナー収容室４１とされ、仕切板４０よりも後方の内部空間が現像室４２とされている。
【００３２】
トナー収容室４１内には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分のトナーが収容されている。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが使用されている。このような重合トナーは、球状をなし、流動性が極めて良好であり、高画質の画像形成を達成することができる。
【００３３】
なお、このようなトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合され、また、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。その粒子径は、約６〜１０μｍ程度である。
また、トナー収容室４１内には、このトナー収容室４１内のトナーを撹拌するためのアジテータ４３が設けられている。アジテータ４３は、トナー収容室４１の中心部において、幅方向に延びるアジテータ回転軸４４に支持されており、このアジテータ回転軸４４を支点として、アジテータ４３が回転されることによって、トナー収容室４１内のトナーは、撹拌され、仕切板４０の下方のトナー放出口４５から現像室４２に向けて放出される。
【００３４】
供給ローラ３７は、現像室４２内において、前側下方に配置され、筐体３６の幅方向に対向する両側板間に回転自在に支持されている。この供給ローラ３７は、幅方向に延びる、金属製の供給ローラ軸４６と、その供給ローラ軸４６の周りを被覆する、導電性の発泡材料からなるスポンジローラ４７とを備えている。
現像ローラ３８は、現像室４２内において、後側下方に配置され、筐体３６の幅方向に対向する両側板間に回転自在に支持されている。また、現像ローラ３８は、その表面の一部が筐体３６から後方に突出して露出するように配置され、現像カートリッジ２６がドラムカートリッジ２５に装着された状態で、感光ドラム２８と前後方向に対向して接触する。この現像ローラ３８は、金属製の現像ローラ軸４８と、その現像ローラ軸４８の周りを被覆する、導電性のゴム材料からなるゴムローラ４９とを備えている。ゴムローラ４９は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなり、その表面が、フッ素含有ウレタンゴムまたはシリコーンゴムにより被覆されている。また、ゴムローラ４９は、供給ローラ３７のスポンジローラ４７と互いに圧縮されるように接触して配置されている。
【００３５】
層厚規制ブレード３９は、金属の板ばね材からなり、その先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧ゴム部材５０を備えている。そして、層厚規制ブレード３９は、現像ローラ３８の上方において筐体３６に支持されて、その下端部が、現像ローラ３８のゴムローラ４９に対して前側から対向し、押圧ゴム部材５０が、層厚規制ブレード３９の弾性力によってゴムローラ４９に圧接される。
【００３６】
そして、アジテータ４３の回転によってトナー放出口４５から現像室４２に放出されるトナーは、供給ローラ３７の回転によって、現像ローラ３８のゴムローラ４９上に供給され、このとき、供給ローラ３７のスポンジローラ４７と現像ローラ３８のゴムローラ４９との間で正に摩擦帯電される。ゴムローラ４９上に供給されたトナーは、現像ローラ３８の回転に伴って、層厚規制ブレード３９の押圧ゴム部材５０とゴムローラ４９との間に進入し、一定厚さの薄層となって、ゴムローラ４９上に担持される。
【００３７】
一方、感光ドラム２８の表面は、スコロトロン型帯電器２９により一様に正帯電された後、スキャナ部１７からのレーザビームの高速走査により露光され、画像データに基づく静電潜像が形成される。
次いで、現像ローラ３８の回転により、現像ローラ３８のゴムローラ４９上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム２８に対向して接触する時に、感光ドラム２８の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２８の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像によりトナー像が形成される。
【００３８】
その後、感光ドラム２８と転写ローラ３０とが、それらの間で用紙３を挟持して搬送するように回転駆動され、感光ドラム２８と転写ローラ３０との間を用紙３が搬送されることにより、感光ドラム２８の表面に担持されているトナー像が用紙３上に転写される。
なお、転写後に、用紙３との接触によって感光ドラム２８の表面に付着した紙粉は、その感光ドラム２８の表面が、感光ドラム２８の回転に伴って、クリーニングブラシ３１のブラシと対向した時に、そのブラシによって除去される。
【００３９】
定着部１９は、プロセスカートリッジ１８の後側に設けられ、幅方向に延びる定着フレーム５１と、この定着フレーム５１に回転自在に支持され、上下方向に対向配置される加熱ローラ５２および押圧ローラ５３とを備えている。なお、加熱ローラ５２及び押圧ローラ５３を、定着ローラ５５とも称するものとする。
【００４０】
加熱ローラ５２は、円筒状部材としての金属素管６４を備え、その軸方向に沿ってハロゲンランプが内装されている。この、ハロゲンランプ６６により、加熱ローラ５２の表面が定着温度に加熱される。
【００４１】
押圧ローラ５３は、金属製の押圧ローラ軸８０と、この押圧ローラ軸８０の周りを被覆する、ゴム材料からなるゴムローラ８１とを備えている。この押圧ローラ５３は、ゴムローラ８１が加熱ローラ５２の金属素管６４に弾性的に押圧され、加熱ローラ５２の回転に従動される。
【００４２】
定着部１９では、図１に示すように、用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ５２と押圧ローラ５３との間を通過する間に熱定着させる。トナーが定着した用紙３は、本体ケーシング２の上面に向かって上下方向に延びた排紙パス８２に搬送される。排紙パス８２に搬送された用紙３は、その上端に設けられる排紙ローラ８３によって、本体ケーシング２の上面に形成された排紙トレイ８４上に排紙される。
【００４３】
２．電気的構成
次に、本実施形態に係るレーザプリンタ１の電気的構成について説明する。図３は、レーザプリンタ１の電気的構成を概念的に示すブロック図である。
レーザプリンタ１は、図３に示すようにＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）からなる制御部９５によって各構成要素を制御する制御装置９０が構成されている。さらに、制御部９５と電気的に接続される形態にて、メインモータ９６、スキャナモータ９７、入力パネルなどからなる操作部９８、各種ランプなどからなる表示部９９、各種センサなどからなる検出部１００などが設けられ、これらにより制御系が構成されている。
【００４４】
ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３は、ＣＰＵ９１に接続されており、ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２に記憶された処理手順に従って、その処理結果をＲＡＭ９３に記憶させながら、制御部９５を介して各構成要素を制御する。
【００４５】
メインモータ９６は、上記した感光ドラム２８、転写ローラ３０、定着ローラ５５、レジストローラ１３等を同期させつつ回転させるモータである。また、スキャナモータ９７は、スキャナ部１７内のポリゴンミラー２０等を回転させるモータである。
ＣＰＵ９１は、予めＲＯＭ９２に格納されたプログラムに基づいて、メインモータ９６やスキャナモータ９７の駆動制御を行う。
【００４６】
また、制御部９５は、ＣＰＵ９１からの指令に従い画像形成部５を制御する。具体的には、スキャナユニット１７を構成する各部により感光体ドラム２８表面を露光する露光制御を行ったり、感光体ドラム２８から用紙３にトナーを転写する際の転写バイアスの制御等を行う。
【００４７】
また、制御装置９０には、パーソナルコンピュータなどの外部機器と接続するためのネットワークインターフェイス（ネットワークＩ／Ｆ）９４が設けられている。ＣＰＵ９１は、上述のように各部の駆動制御を行うことにより、ネットワークインターフェイス９４を介して入力される画像データに基づく画像を、用紙３（記録面）上に形成する処理を行う。
【００４８】
なお、本実施形態では、上述のレーザプリンタ１が特許請求の範囲でいう画像形成装置に相当し、用紙３が被記録媒体に相当し、トナーが現像剤に相当する。また、上述のレジストローラ１３は特許請求の範囲でいう手差しローラに相当し、ハロゲンランプ６６は加熱手段に相当する。さらに、ＣＰＵ９１は、特許請求の範囲でいう判断手段、制御手段、伝達切換手段、モード切換手段に相当し、メインモータ９６は、駆動手段に相当する。
【００４９】
３．定着器
次に定着器について説明する。
定着フレーム５１は、図４に示すように、フレーム本体５４と、１対のローラ支持アーム５５とを備えている。なお、図４は、定着部１９を斜め下方から見た斜視図である。
フレーム本体５４には、長手方向（幅方向）各端部において、下方に向けて突出し、長手方向と直交する方向（前後方向）に延びる支持壁部５６が形成されている。また、フレーム本体５４には、それら支持壁部５６の間において、用紙３の上面をガイドするための複数のリブ８５が、フレーム本体５４の長手方向に間隔を隔てて、その長手方向と直交する方向に延びて形成されている。
【００５０】
各支持壁部５６は、フレーム本体５４の長手方向に間隔を隔てて対向配置される内側壁５７および外側壁５８を備えている。そして、各内側壁５７には、下端縁から切り欠かれることによって、加熱ローラ５２の後述する金属素管６４の軸方向端部を受け取るための素管受部５９が形成されている。また、内側壁５７と外側壁５８との間には、後端部に、各ローラ支持アーム５５の係止爪６１が係止される被係止軸６０が架設されている。
【００５１】
各ローラ支持アーム５５は、各支持壁部５６の内側壁５７と外側壁５８との間に配置され、フレーム本体５４の長手方向と直交する方向に延びて設けられている。また、各ローラ支持アーム５５は、その長手方向一端部（前端部）が内側壁５７と外側壁５８との間に架設された図示しない軸に回転自在に支持され、長手方向他端部（後端部）に、各支持壁部５６の被係止軸６０に係止可能な係止爪６１を備えている。そして、各ローラ支持アーム５５の長手方向途中部には、押圧ローラ５３の後述する押圧ローラ軸８０を挿通して、その押圧ローラ軸８０を回転自在に支持するための軸通孔６２が形成されている。さらに、各ローラ支持アーム５５の長手方向他端部において、係止爪６１よりも後方に、被係止軸６０に対して係止爪６１を係止または離脱させるときに操作される操作部６３が設けられている。
【００５２】
また、図１に示すように、レーザプリンタ１では、上手差し口７ａに挿入された用紙の先端部と当接する位置に上述のレジストローラ１３が配設されているが、本実施形態では、メインモータ９６の駆動により、このレジストローラ１３と定着ローラ５５とが連動するようになっている。即ち、メインモータ９６が、レジストローラ１３と、定着ローラ５５とを一緒に駆動する共通の駆動源として構成されている。具体的には、メインモータ９６の駆動力は、歯車等の駆動伝達機構によりレジストローラ１３と定着ローラ５５に伝達されるようになっている。
【００５３】
図７は、駆動伝達機構の一部を概念的に例示する説明図であり、メインモータ９６の駆動力は、メインモータ９６の駆動軸に固定される歯車１３１と、レジストローラ１３の軸に固定される歯車１３５と、これら歯車１３１、１３５の間に介在する歯車１３３によってレジストローラ１３に伝達されるようになっている。さらに、本構成では、レジストローラ１３に対してメインモータ９６から駆動力が伝達される伝達状態と、伝達されない非伝達状態とで切り替えができるようになっており、具体的には、歯車１３３が歯車１３１、１３５に対して接近する接近位置（図７の実線位置）と、離間する離間位置（図７の破線位置）とで変位可能とされている。歯車１３３を変位させる変位機構（図示略）は、ＣＰＵ９１からの制御信号に基づき、歯車１３３を接近位置と離間位置との間で変位させる。なお、部品を２位置の間で変位させる機構は公知の様々な構成を用いることができるが、その例としては、ソレノイド等のスライド駆動可能なアクチュエータを、伝達切換手段たるＣＰＵ９１によって制御することにより、これと連動させて歯車１３３を２位置の間で制御する方法などが挙げられる。或いは、ステッピングモータなどの回転可能なアクチュエータと、回転運動を直線運動に変換する変換機構とを用い、当該アクチュエータを伝達切換手段たるＣＰＵ９１によって制御し、歯車１３３を２位置の間で変位させるような方法であってもよい。なお、ここでは、伝達状態と非伝達状態を切り替えうる例を示したが、伝達状態と非伝達状態とが切り換え可能な構成であれば別の構成を採用しても勿論よい。
【００５４】
一方、図１に示す定着ローラ５５については、図示しない歯車機構により、メインモータ９６（図３、図７）の駆動中にその駆動力が常に伝達されるようになっている。即ち、メインモータ９６の回転中は定着ローラ５５も常に回転し、メインモータ９６の回転停止中は定着ローラ５５の回転も常に停止するようになっている。つまり、本実施形態の構成では、メインモータ９６によってレジストローラ１３及び定着ローラ５５をともに駆動しうる構成となっており、かつ、レジストローラ１３については、画像形成タイミングとの同期をとる必要があるため、その駆動を制御により非伝達とすることができ、一方、定着ローラ５５については非伝達とできないようになっている。この構成では、レジストローラ１３についてのみ伝達切換手段が設けられ、定着ローラ５５についてはこのような伝達切換手段が省略されるため、双方に伝達切換手段を設けるような構成と比較して構成の簡素化、低コスト化が図られる。
【００５５】
このように、本実施形態に係るレーザプリンタ１では、共通のメインモータ９６によってレジストローラ１３と定着ローラ５５とを駆動できるため、低コスト化、小型化を図ることができるが、その反面、このような構成では、早期にレジストローラ１３の駆動を開始すると、低温状態で定着ローラ５５が連動することとなるため、低温駆動に起因する定着ローラ５５の不具合（例えば、現像剤が溶融していない状態で駆動されることに起因するトルク増大、サーミスタ１０５の破壊など）が懸念される。逆に、定着ローラ５５が定着時の温度まで上昇するまで待ってからレジストローラ１３の駆動を開始する構成とすると、その期間、レジストローラ１３の回転による手差し口７ａに差し込まれた用紙の挟み込みが行われないため、ユーザの待ち時間が多くなり、利便性に欠けるものとなってしまう。
【００５６】
そこで、本実施形態に係る構成では、定着ローラ５５の温度（具体的には加熱ローラ５２の温度）を検出し、この温度がトナーの融点よりも高い第２温度Ｓ２に到達しているか否かを判断するようにしている。そして、手差し口７ａに用紙が検出された後、定着ローラ５５が第２温度Ｓ２に達していると判断された場合、定着ローラ５５が画像形成を開始可能な第１温度Ｓ１に達していない段階で、メインモータ９６によってレジストローラ１３を駆動し、レジストローラ１３による用紙の挟持を行うようにしている。以下、この制御を実現するための構成について具体的に説明する。
【００５７】
図１に示すように、手差し口７ａの付近には、手差し口７ａに用紙が挿入されたか否かを検知する手差しセンサ１０３が設けられており、一方、図５に示すように、定着器１９には、定着ローラ５５の温度を検出するサーミスタ１０５（サーミスタ１０５が温度検出手段に相当する）が設けられている。本実施形態では、加熱ローラ５２の金属素管６４の表面の一部が、用紙における画像が形成される部分と接触する接触部６４ａとして構成されており、サーミスタ１０５は、この接触部６４ａと対向するように配置されている。なお、「用紙における画像が形成される部分」とは、換言すれば、用紙におけるトナー像が転写される部分のことであり、接触部６４ａは、金属素管６４における画像形成領域（幅方向における画像が形成される領域Ｃ）内の部分に相当する。なお、図５では、金属素管６４における、画像形成領域に対応する部分の端部を二点鎖線６４ｂ、６４ｃで示しており、この間の部分が接触部６４ａに相当する。
【００５８】
図６に示すように、サーミスタ１０５は、その一部が加熱ローラ５２の金属素管６４の表面に接触し、その表面温度を検出するように設けられている。なお、手差しセンサ１０３及びサーミスタ１０５は、上述の検出部１００の一部を構成するものであり、これらセンサによる検出信号は、直接、又はＡ／Ｄ変換器などを介して間接的に制御部９５に入力されるようになっている。
【００５９】
このような構成において、図１に示す手差しセンサ１０３によって用紙が検知された場合には、サーミスタ１０５によって検出された温度が、トナーの融点よりも高い第２温度Ｓ２に到達しているか否かをＣＰＵ９１（図３）にて判断し、第２温度Ｓ２に達していると判断された場合には、検出温度が画像形成開始可能な第１温度Ｓ１よりも低い温度の段階で（即ち、定着ローラ５５の温度が第１温度Ｓ１に達するまでの間に）、メインモータ９６の駆動によりレジストローラ１３を回転させ、レジストローラ１３による用紙の挟持を行う。
【００６０】
即ち、定着ローラ５５の温度が定着時の温度まで上昇するのを待たず、トナーが溶融する温度に達した段階でレジストローラ１３を駆動して用紙の挟持を行うようにしている。従って、ユーザの待機時間を効果的に減少でき、かつ、レジストローラ１３と連動して定着ローラ５５が駆動しても、その駆動時には既に現像剤が溶融しているため、低温駆動に起因する上記不具合も生じなくなる。従って、低コスト化、小型化を図りつつ、ユーザの利便性をも向上しうる好適な構成となる。
【００６１】
なお、本実施形態では、上述したように、サーミスタ１０５による検出結果に基づいて、定着ローラ５５の温度が第２温度Ｓ２に達しているか否かを判断しているため、定着ローラ５５の温度を精度高く測定でき、的確な判断がなされることとなる。即ち、本実施形態のような構成（駆動開始温度を融点とするような構成）では、温度誤差が大きいと、実際は融点に達していないにもかかわらず、定着ローラ５５の駆動が開始されてしまう懸念があるが、本構成ではこのようなことを効果的に防止できることとなる。
【００６２】
また、上述したように、サーミスタ１０５は、接触部６４ａと対向するように配置されているため、この接触部６４ａの温度をより的確に検出できるようになっているが、その反面、サーミスタ１０５にトナーが付着しやすくなり、定着ローラ５５が低温駆動された場合の不具合がより深刻となってしまう懸念がある。これに対し、本実施形態の構成では、精度高く融点を把握してから定着ローラ５５の駆動を行えるため、低温駆動に起因する上記不具合をより一層効果的に防止できることとなる。
【００６３】
また、サーミスタ１０５は、定着ローラ５５の表面に当接するように配置されているため、定着ローラ５５の温度をより一層精度高く検出できる。その反面、このような構成では、サーミスタ１０５と定着ローラ５５とがトナーを媒介として接着しやすくなり、低温で定着ローラ５５が駆動された場合、サーミスタ１０５が破壊されやすくなってしまうという問題がある。これに対し本構成では、トナーが溶融する温度となってから駆動を行うようにしているため、サーミスタ１０５と定着ローラ５５とが固着した状態で駆動がなされるようなことがなく、高精度な検出を実現しつつ、その高精度化に伴う上記問題についても効果的に解消されることとなる。
【００６４】
４．処理の流れ
次に、図８及び図９を参照して処理の流れについて説明する。図８は、手差し印刷を行う際の処理の流れを示すフローチャートであり、図９上側は、定着ローラ５５の温度と時間との関係を示すグラフであり、下側は、メインモータ９６、定着ローラ５５、レジストローラ１３のそれぞれの駆動状態と、時間との関係を説明する説明図である。
【００６５】
図８に示すように、ユーザが手差し口７ａに用紙を挿入すると、手差しセンサ１０３がそれを検出する。そして、手差しセンサ１０３による検出がなされた場合、Ｓ１０にてＹｅｓに進み、レーザプリンタ１がスリープモードになっているか否かを判断する。即ち、本実施形態に係るレーザプリンタ１では、印刷処理が行われた後、所定期間印刷処理がなされない場合、定着ローラ５５の加熱を停止するスリープモードに設定されるようになっており、Ｓ２０では、手差しセンサ１０３による検出がなされた際に、このようなスリープモードに設定されているか否かを判断するようにしている。
【００６６】
そして、スリープモードに設定されている場合には、Ｓ２０にてＹｅｓに進み、Ｓ３０にてスリープ状態を解除し、加熱手段たるハロゲンランプ６６をオンしてウォームアップを開始する（Ｓ３０）。その後、Ｓ４０にて定着ローラ５５が第２温度Ｓ２（ここでは、１００℃）に達したか否かを判断し、達した場合にはＳ４０にてＹｅｓに進み、挟持処理を行う（Ｓ５０）。手差しセンサ１０３による検出後、挟持処理が行われるまでの間（即ち、定着ローラ５５が１００℃に達するまでの間（図９における時間ｔ０〜ｔ１の間））、メインモータ９６、定着ローラ５５、レジストローラ１３は全て停止している。そして、挟持処理では、レジストローラ１３を駆動して、このレジストローラ１３によって用紙の一部を挟持する。挟持処理は、図９における時間ｔ１〜ｔ２の間で行われ、この際には、メインモータ９６、定着ローラ５５、レジストローラ１３が全て回転する。さらに、その挟持処理の後、メインモータ９６の駆動を停止する停止処理（Ｓ６０）を行う。図９では、ｔ２〜ｔ３の間で停止処理が行われており、この処理中は、メインモータ９６、定着ローラ５５、レジストローラ１３の駆動が全て停止する。この間、ハロゲンランプ６６による加熱が持続され、図９に示すように、定着ローラ５５の温度が上昇する。
【００６７】
図８に戻り、Ｓ６０の後、定着ローラ５５が第１温度（ここでは１６５℃）に達したか否かを判断し（Ｓ７０）、達した場合には、レジストローラ１３を、非駆動状態（図７の破線参照）とした後、定着ローラ５５の均一化処理を行う（Ｓ８０）。定着ローラ５５の均一化処理は、図９に示すｔ３〜ｔ４の間で行われる処理であり、レジストローラ１３を非伝達状態として停止させたまま、定着ローラ５５をほぼ第１温度Ｓ１に保った状態で回転させるように処理が行われる。このようにしてウォームアップ動作が終了すると、その後、Ｓ９０にて印字処理（用紙へのトナーの転写処理、定着処理など）がなされる。なお、図９では、時間ｔ５以降で印字処理がなされており、この印字処理では、用紙へのトナーの定着を、第１温度Ｓ１よりも高い定着温度Ｓ０（ここでは、２１３℃）で行うようにしている。
【００６８】
本実施形態では、上述のように、レジストローラ１３による用紙の挟持が行われた後、メインモータ９６によるレジストローラ１３及び定着ローラ５５の駆動を停止するように制御し、かつ、ハロゲンランプ６６による定着ローラ５５を加熱するための期間を確保した後に、レジストローラ１３を非伝達状態として、定着ローラ５５の駆動を開始している。
【００６９】
なお、本構成では、図９に示すように、レジストローラ１３による挟持が行われた後の時間ｔ２〜ｔ３の間、定着ローラ５５を加熱するための期間を確保すべくレジストローラ１３及び定着ローラ５５の駆動が一旦停止される。これにより、あまり温度が上昇していない段階から定着ローラ５５が回転し続けることなく、適度に温度が上昇した段階から定着ローラ５５が回転することとなる。従って、定着ローラ５５の温度均一化を実現しつつ、その一方で、均一化のために要する定着ローラ５５の駆動期間を効果的に短縮できるため、定着ローラ５５が劣化しにくい構成となり、ひいては装置寿命の長期化を図ることができる。
【００７０】
また、本構成では、ＣＰＵ９１（図３）の制御により、定着ローラ５５の温度が第１温度Ｓ１に維持される第１モード（待機モード）と、定着ローラ５５の温度が第１温度Ｓ１に維持されていない第２モード（スリープモード）とに切り替えられるようになっており、図８のＳ２０に示すように、第２モード（スリープモード）に設定されている場合には、定着ローラ５５が第２温度Ｓ２に達しているとみなし、レジストローラ１３を駆動する挟持処理を行い（Ｓ５０）、停止処理（Ｓ６０）、均一化処理（Ｓ８０）、印字処理（Ｓ９０）を行うようにしている。このようにすると、構成の簡素化、処理の迅速化を効果的に図ることができる。
【００７１】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００７２】
（１）上記実施形態では、サーミスタ１０５によって定着ローラ５５の温度を直接測定することに基づいて第１温度、第２温度を判断していたが、定着ローラ５５の温度が把握可能な構成であればこれ以外であってもよい。例えば、サーミスタ１０５による直接計測と比較して若干の精度低下が懸念されるが、加熱手段による加熱時間と、定着ローラ５５の温度との相関がある場合、加熱時間に基づき、定着ローラ５５の温度を間接的に把握してもよい。
（２）上記実施形態では、一対の定着ローラ５５のうち、一方を加熱ローラ５２とし、他方を加熱しないローラ（押圧ローラ５３）としたが、双方が加熱されるローラであってもよい。この場合、いずれか一方のローラの温度に基づいて第１温度、第２温度を判断するように構成できる。即ち、いずれか一方のローラの温度が、第２温度に達していると判断された場合に、レジストローラ１３を駆動して用紙の挟持が行われるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態１に係るレーザプリンタを例示する要部側断面図
【図２】図１に示すレーザプリンタのフロントカバーを開いた状態を示す要部側断面図
【図３】画像形成システムの電気的構成を例示するブロック図
【図４】図１に示す定着部を下方から見た斜視図
【図５】図１の定着部の一部を分解した状態について上方から概念的に示す斜視図
【図６】加熱ローラの要部断面を概念的に示す断面図
【図７】レジストローラの伝達状態と非伝達状態の切り換えについて概念的に説明する説明図
【図８】手差し給紙による印字処理の流れを例示するフローチャート
【図９】メインモータ、定着ローラ、及びレジストローラの駆動状態と、定着ローラの温度との関係を説明する説明図
【符号の説明】
【００７４】
１…レーザプリンタ（画像形成装置）
３…用紙（被記録媒体）
７ａ…手差し口
１３…レジストローラ（手差しローラ）
５５…定着ローラ
６４ａ…接触部
６６…ハロゲンランプ（加熱手段）
９１…ＣＰＵ（判断手段、制御手段、伝達切換手段、モード切換手段）
９６…メインモータ（駆動手段）
１０３…手差しセンサ（検知手段）
１０５…サーミスタ（温度検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006301364.tif 000009
【図８】
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【図９】
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