(57)【要約】【課題】コスト及びスペースを抑制して簡易な構成でリークを検出する。【解決手段】プリンター１は、用紙に対する画像形成処理に用いられる帯電器１１、現像器１２、転写ローラー１３等のユニットと、ユニットに高電圧を供給する高圧基板４３と、コイル３１を用いた誘導加熱によって表面が加熱される定着部材２０と、コイル３１からの出力電流に基づいて、高圧基板４３で発生したリークを検出するリーク検出部４４とを備える。【選択図】図３
2018004934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に対する画像形成処理に用いられるユニットと、
前記ユニットに高電圧を供給する高圧基板と、
コイルを用いた誘導加熱によって表面が加熱される定着部材と、
前記コイルからの出力電流に基づいて、前記高圧基板で発生したリークを検出するリーク検出部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記リーク検出部は、前記出力電流が所定の電流閾値以上の場合に、前記高圧基板でリークが発生していると判断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】
前記高圧基板は、前記リーク検出部が前記高圧基板でリークが発生していると判断した場合に、前記高電圧の供給を停止することを特徴とする請求項１又は２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、画像形成処理に用いられるユニットに高電圧を供給する高圧基板を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置は、感光体ドラム等の像担持体を帯電するための帯電器、像担持体にトナー像を現像するための現像器、トナー像を用紙等の記録媒体に転写するための転写ローラー等の画像形成処理に用いられるユニットを備える。画像形成装置は、これらの画像形成処理に用いられるユニットに対して、高電圧を供給する高圧基板を備える。
【０００３】
例えば、交流又は直流のコロナ放電によって、微小ギャップを介して配置されたローラー担持体との間に流れる電流を検出し、その検出値に応じてコロナ放電を生じせしめる高圧電源の出力を制御する静電潜像方式の画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。この画像形成装置には、放電検知回路が用いられている。放電検知回路は、高圧電源としての高出力トランスの高圧出力端子と現像装置の現像ローラーとを接続する高圧絶縁ケーブルと、閉ループ状のコアを備えたパルストランスと、パルストランスの一次巻き線と二次巻き線間の電磁誘導から得られる二次電圧を整流する整流回路と、整流回路からの出力を平滑化する平滑回路とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２１９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の高圧電源では、高電圧を出力したときに、無用なリーク（リーク電流）が発生することがある。リークが発生した状態で高圧電源（これを備えた画像形成装置）の使用を続けると、基板の破損や、他のユニットの不具合が発生するおそれがある。上記の放電検知回路は、現像ローラー及び感光体の間のギャップが不適切の場合に、高圧絶縁ケーブルを流れるリークを検知して、現像バイアスの調整に供する。しかしながら、この放電検知回路は、高圧絶縁ケーブル、パルストランス（アンテナ）、整流回路、平滑回路等の専用部品を備えるため、製造コストが上昇し、画像形成装置内にこれらの専用部品を設けるスペースが必要となり、省スペース化が妨げられる。
【０００６】
本発明では、コスト及びスペースを抑制して簡易な構成でリークを検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成着装置は、記録媒体に対する画像形成処理に用いられるユニットと、前記ユニットに高電圧を供給する高圧基板と、コイルを用いた誘導加熱によって表面が加熱される定着部材と、前記コイルからの出力電流に基づいて、前記高圧基板で発生したリークを検出するリーク検出部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
前記リーク検出部は、前記出力電流が所定の電流閾値以上の場合に、前記高圧基板でリークが発生していると判断するとよい。
【０００９】
前記高圧基板は、前記リーク検出部が前記高圧基板でリークが発生していると判断した場合に、前記高電圧の供給を停止してもよい。
【００１０】
このような構成によれば、高圧基板のリーク検出用の専用のアンテナコイル等の部材を備えることなく、高圧基板で生じた無用なリークを検出することができる。従って、製造コストを低減すると共に、省スペース化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、コスト及びスペースを抑制して簡易な構成でリークを検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るプリンターにおける定着装置を正面から示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るプリンターにおける定着装置の制御システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
先ず、本発明の実施形態に係るプリンター１（画像形成装置）の全体の構成について図１を参照しながら説明する。以下、説明の便宜上、図１における紙面手前側をプリンター１の前側とする。
【００１４】
プリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備える。プリンター本体２の下部には、用紙（記録媒体）を収納する給紙カセット３が着脱可能に収容され、プリンター本体２の上面には排紙トレイ４が設けられる。
【００１５】
プリンター本体２の上部には、レーザー・スキャニング・ユニット等で構成される露光器５が設けられ、露光器５の下方には、画像形成部６が設けられる。画像形成部６には、像担持体である感光体ドラム１０が回転可能に設けられ、感光体ドラム１０の周囲には、帯電器１１と、現像器１２と、転写ローラー１３と、クリーニング装置１４とが、感光体ドラム１０の回転方向（図１の矢印Ｘ参照）に沿って配置される。
【００１６】
プリンター本体２の内部には、用紙の搬送経路１５が設けられている。搬送経路１５の上流端には給紙部１６が設けられ、搬送経路１５の中流部には、感光体ドラム１０と転写ローラー１３によって構成される転写部１７が設けられる。搬送経路１５の下流部には定着装置１８が設けられる。
【００１７】
次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作について説明する。プリンター１では、他のコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされる。そして、帯電器１１が感光体ドラム１０の表面を帯電し、露光器５が画像データに基づいて感光体ドラム１０を露光して、感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。次に、現像器１２が静電潜像をトナーによってトナー像に現像する。
【００１８】
一方、給紙カセット３の用紙が、給紙部１６によって取り出されて搬送経路１５を搬送される。用紙は、感光体ドラム１０上のトナー像の位置にタイミングを合わせて転写部１７へと搬送され、転写部１７によってトナー像が用紙に転写される。次に、トナー像を転写された用紙は、定着装置１８へと搬送され、定着装置１８によってトナー像が用紙に定着される。トナー像を定着された用紙は、排紙トレイ４へと排出される。なお、感光体ドラム１０上に残留したトナーは、クリーニング装置１４によって回収される。
【００１９】
次に、定着装置１８について、図２を用いて説明する。定着装置１８は、定着部材２０と、加圧部材２１と、加熱部材２２とを備える。定着部材２０及び加圧部材２１は、搬送経路１５を挟んで上側及び下側にそれぞれ配置され、定着部材２０と加圧部材２１との間に定着ニップＮが形成される。加熱部材２２は、定着部材２０の上側を覆うように、定着部材２０の上方に配置される。
【００２０】
定着部材２０は、例えば、定着ベルト２４と、支持部材２５と、押圧部材２６と、ベルトガイド２７と、磁気遮蔽部材２８とを備える。
【００２１】
定着ベルト２４は、用紙の搬送方向（左右方向）と直交する用紙の幅方向（前後方向）に長く、周方向には無端状の略円筒形状を有する。定着ベルト２４は、前後方向に延びる回転軸の周りを回転可能に設けられる。定着ベルト２４は、加圧ローラー２５の回転に伴って摺動して回転する摺動ベルトであり、且つ、加熱部材２２（後述のコイル３１）が発生させる磁束によって誘導加熱される発熱用ベルトも兼ねる。
【００２２】
定着ベルト２４は、可撓性を有し、例えば、基材層と、この基材層に周設される弾性層と、この弾性層を被覆する離型層とによって構成されるが、図２では、これらの層の図示を省略する。例えば、基材層は、ニッケルやＳＵＳ等の金属材料で形成され、基材層の内周面には、ＰＩ等の樹脂コートが施され、摺動磨耗を抑制する。弾性層は、シリコンゴム等の弾性材料で形成され、離型層は、フッ素系樹脂等の材料で形成される。
【００２３】
支持部材２５は、前後方向に長い略四角筒状に形成され、例えば、ＳＵＳ等の金属材料で形成される。なお、支持部材２５は、断面略Ｌ字状の一対の板金部材を組み合わせて形成されてもよい。支持部材２５は、定着ベルト２４の内側で略中央に配置される。支持部材２５の両端は、定着装置１８のフレームに固定される。
【００２４】
押圧部材２６は、前後方向に長い略角柱状に形成された押圧パッドであり、耐熱性樹脂等の材料で形成される。押圧部材２６は、定着ベルト２４の内側で支持部材２５の下側に支持され、押圧部材２６の下面が定着ベルト２４の内周面下側を下方（加圧部材２１側）に向かって押圧するように配置される。なお、押圧部材２６と定着ベルト２４の内周面下側との間には、摩擦係数の低いフッ素系樹脂等からなる摺動シートを介在させてもよい。
【００２５】
ベルトガイド２７は、前後方向に長い略半円筒状に形成され、定着ベルト２４の内周面上側に沿って断面円弧形状を有する。ベルトガイド２７は、例えば、加熱部材２２（後述のコイル３１）が発生させる磁束によって発熱する磁性金属等の材料で形成される。ベルトガイド２７は、定着ベルト２４の内側で支持部材２５の上側に支持され、ベルトガイド２７の円弧形状の外周面が、定着ベルト２４の内周面上側に沿って内接することによって、定着ベルト２４の回転軌道を補助すると共に安定させる。なお、ベルトガイド２７は、定着ベルト２４を透過した漏洩磁束を吸収して発熱を補助する機能や、ベルトガイド２７の内側への漏洩磁束の通過を低減する機能を有してもよい。
【００２６】
磁気遮蔽部材２８は、前後方向に長く、断面逆Ｕ字形状を有する板部材であり、非磁性ＳＵＳ等の材料で形成される。磁気遮蔽部材２８は、ベルトガイド２７の内側で支持部材２５の上側に支持される。磁気遮蔽部材２８は、加熱部材２２（後述のコイル３１）が発生させる磁束が、支持部材２５や支持部材２５の上部に設けられる電子部品に作用することを防止する。
【００２７】
加圧部材２１は、前後方向に長い略円柱状に形成され、回転可能に取り付けられる加圧ローラーである。加圧部材２１が定着部材２０の外周面に対して圧接されることで、定着部材２０と加圧部材２１との間に定着ニップＮが形成される。加圧部材２１の後端部には、駆動ギアが固定され、加圧部材２１は、この駆動ギアを介してモーター等の駆動源（図示せず）に接続されていて、この駆動源によって回転駆動される。
【００２８】
加圧部材２１は、例えば、円柱状の芯材と、この芯材に周設される弾性層と、この弾性層を被覆する離型層と、によって構成されるが、図２では、これらの層の図示を省略する。例えば、芯材は、ＳＵＳやアルミニウム等の金属材料で形成され、この芯材が加圧部材２１の回転軸となる。弾性層は、シリコンゴム等の弾性材料で形成され、離型層は、ＰＦＡ等の材料で形成される。
【００２９】
加熱部材２２は、定着部材２０を上方から覆うような外包形状を有し、定着部材２０の上側（外側）に配置される。換言すれば、加熱部材２２は、定着部材２０を挟んで加圧部材２１とは反対側で、定着ベルト２４から外側に所定間隔を空けて離間して配置される。加熱部材２２は、ボビン３０と、コイル３１と、センターコア３２と、アーチコア３３と、２つのサイドコア３４とを備える。加熱部材２２は、コイル３１に電流を流すことで磁束を生成し、この磁束を定着ベルト２４に作用させることで定着ベルト２４を誘導加熱（ＩＨ：Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）させるＩＨ定着ユニットである。
【００３０】
ボビン３０は、定着ベルト２４の回転軸方向に長く、定着ベルト２４の曲面（外周面上側）形状に沿うような断面円弧形状を有する板部材である。コイル３１は、定着ベルト２４の回転軸方向に沿って、ボビン３０の円弧形状の外径側の面（外周面）上に巻き回される。即ち、コイル３１は、定着ベルト２４の曲面（外周面上側）形状に沿うように成形された外包型コイルである。コイル３１は、上記したように電流を流すことで磁束を生成するＩＨ用コイルである。
【００３１】
センターコア３２、アーチコア３３及び２つのサイドコア３４は、コイル３１で発生した磁束を定着ベルト２４へと案内するフェライト部材を構成する。なお、ボビン３０、センターコア３２、アーチコア３３及び２つのサイドコア３４は、コイル３１を収納するケースも兼ねる。
【００３２】
センターコア３２は、定着ベルト２４の回転軸方向に長い形状を有し、ボビン３０の外周面上で左右方向の中央に配置される。アーチコア３３は、定着ベルト２４の回転軸方向に長く、ボビン３０及びコイル３１を上方から覆うように、ボビン３０よりも外径が大きい断面円弧形状を有する板部材である。アーチコア３３は、ボビン３０及びコイル３１の上側（外側）に配置される。各サイドコア３４は、定着ベルト２４の回転軸方向に長い形状を有する。２つのサイドコア３４は、ボビン３０の両端側（アーチコア３３の両端側）に配置され、各サイドコア３４は、ボビン３０の各端部とアーチコア３３の各端部とに渡って、ボビン３０とアーチコア３３との間の隙間を塞ぐように配置される。
【００３３】
次に、プリンター１の制御システムについて、図３を用いて説明する。プリンター１には、ＣＰＵ等で構成される制御部４０が備えられる。制御部４０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置で構成される記憶部４１に接続されている。制御部４０は、記憶部４１に格納された制御プログラムや制御用データに基づいて、定着装置１３の各部を制御するように構成されている。また、制御部４０は、高圧基板４３と、リーク検出部４４とに接続されている。
【００３４】
高圧基板４３は、用紙に対する画像形成処理に用いられるユニットに高電圧を供給するもので、４５に接続されていて、電源４５から電力供給を受ける。高圧基板４３は、制御部４０からＰＷＭ信号等の制御信号を受信し、制御信号に基づいて、電源４５から供給された電力を利用して高圧のバイアス電圧を発生させて各部に供給する。
【００３５】
高圧基板４３は、例えば、増幅回路４６、昇圧回路４７、整流回路４８等を備えて構成される。そして、高圧基板４３は、電源４５からの交流電圧を増幅回路４６によって増幅し、昇圧回路４７によって昇圧し、整流回路４８によって整流することで、高圧のバイアス電圧を発生させる。
【００３６】
例えば、高圧基板４３は、画像形成処理に用いられるユニットとして、画像形成部６の帯電器１１、現像器１２、転写ローラー１３に接続されていて、帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアスを発生させて帯電器１１、現像器１２、転写ローラー１３のそれぞれへと出力する。なお、高圧基板４３は、リーク検出部４４が高圧基板４３でリーク（リーク電流）が発生していると判断した場合に、制御部４０によって制御されてバイアス電圧の供給を停止する。
【００３７】
リーク検出部４４は、高圧基板４３で発生したリーク（リーク電流）を検出するリーク検出機能を実現するもので、記憶部３１に格納されて制御部４０によって実行されるプログラムで構成されてよい。リーク検出部４４は、加熱部材２２のコイル３１に接続されていて、コイル３１からの出力電流と所定の電流閾値とを比較する。そして、リーク検出部４４は、出力電流が所定の電流閾値以上の場合に、高圧基板４３でリークが発生していると判断する。
【００３８】
本実施形態によれば、上述のように、プリンター１（画像形成装置）は、用紙（記録媒体）に対する画像形成処理に用いられる帯電器１１、現像器１２、転写ローラー１３等のユニットと、ユニットに高電圧を供給する高圧基板４３と、コイル３１を用いた誘導加熱によって表面が加熱される定着部材２０と、コイル３１からの出力電流に基づいて、高圧基板４３で発生したリークを検出するリーク検出部４４とを備える。
【００３９】
例えば、リーク検出部４４は、コイル３１の出力電流が所定の電流閾値以上の場合に、高圧基板４３でリークが発生していると判断する。なお、高圧基板４３は、リーク検出部４４が高圧基板４３でリークが発生していると判断した場合に、高電圧の供給を停止してもよい。
【００４０】
これらのような構成により、高圧基板４３のリーク検出用の専用のアンテナコイル等の部材を備えることなく、高圧基板４３で生じた無用なリークを検出することができる。
従って、製造コストを低減すると共に、省スペース化を図ることが可能となる。
【００４１】
本実施形態では、定着部材２０が定着ベルト２４を備える構成について説明したが、他の異なる実施形態では、定着部材２０は、コイル３１によって表面が誘導加熱される構成であれば、他の部材によって構成されてもよい。本実施形態では、加圧ローラーを加圧部材２１として用いる場合について説明したが、他の異なる実施形態では、加圧ベルトを加圧部材２１として用いても良い。
【００４２】
本実施形態では、プリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  プリンター（画像形成装置）
６  画像形成部
１０  感光体ドラム
１１  帯電器
１２  現像器
１３  転写ローラー
１８  定着装置
２０  定着部材
２１  加圧部材
２２  加熱部材
２４  定着ベルト
２５  支持部材
２６  押圧部材
２７  ベルトガイド
２８  磁気遮蔽部材
３０  ボビン
３１  コイル
３２  センターコア
３３  アーチコア
３４  サイドコア
４０  制御部
４１  記憶部
４３  高圧基板
４４  リーク検出部
４５  電源
４６  増幅回路
４７  昇圧回路
４８  整流回路
【図１】
2018004934.tif 000003
【図２】
2018004934.tif 000004
【図３】
2018004934.tif 000005