(57)【要約】【課題】本発明は、定着部において接地するタイミングを設定して、定着部における静電気によるノイズと転写効率の低下とを防ぐことができる画像形成装置を提案することを目的とする。【解決手段】転送ローラ４とヒートローラ５及びニップローラ６の両方に記録紙が架かっている状態にあるとき、スイッチ５４，６２が切断されて、接地部５３，６１による接地が解除される。転送ローラ４とヒートローラ５及びニップローラ６の両方に記録紙が架かっていない状態では、スイッチ５４，６２が接続されて、接地部５３，６１による接地が成される。【選択図】図１
2009169146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の電圧が印加されてトナーによる画像を記録紙に転写する転写部と、
該転写部で前記トナーによる画像が転写された前記記録紙に対して加圧及び加熱を施し、前記記録紙に転写された画像を定着させる定着部と、
前記定着部を接地する接地部と、
を備える画像形成装置であって、
前記接地部と前記定着部との電気的な接離を行うスイッチを備え、
前記定着部に搬送された記録紙の一部が前記転写部にも接触しているときには、前記スイッチを開いて前記定着部への接地を禁止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記記録紙の搬送路において前記定着部よりも下流側に設置され、前記定着部から排出される前記記録紙の検出を行う第１の検出器を備え、
前記第１の検出器により前記定着部から前記記録紙の排出を検出しているときに、前記スイッチを開くことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記記録紙の搬送路において前記定着部よりも上流側に設置され、前記定着部に搬送される前記記録紙の検出を行う第２の検出器を備え、
前記第２の検出器により前記定着部への前記記録紙の供給を検出しているときに、前記スイッチを開くことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記記録紙の搬送路において前記転写部よりも上流側に設置され、前記転写部に搬送される前記記録紙の検出を行う第３の検出器と、
前記第３の検出器で前記記録紙の検出を行った時刻からの経過時間を計測するタイマと、
を備え、
前記第３の検出器により前記記録紙の搬送を検出した後に前記タイマで計測された経過時間が、前記定着部に搬送された記録紙の一部が前記転写部にも接触している時間であると推測されているときに、前記スイッチを開くことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記接地部が、前記定着部の金属部品に接触して前記定着部の接地を行い、
前記スイッチが、前記接地部を前記定着部の金属部品に対して非接触な状態とすることで、前記定着部の接地を禁止することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を採用した画像形成装置に関するものとで、特に、記録紙へ転写した画像を加熱して定着させる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファクシミリ装置、プリンタ装置、複写装置、又は、これらの装置の機能を複合した複合装置などの画像形成装置として、微滴化したインクを記録紙に吹き付けて画像を形成するインクジェット方式による画像形成装置が、一般家庭にも多く普及されている。又、このインクジェット方式による画像形成装置以外に、電子写真方式を採用している画像形成装置についても、広く普及されつつある。
【０００３】
電子写真方式による画像形成装置は、レーザを照射した感光体に静電潜像を形成し、感光体表面の静電潜像に基づいてトナーを付着させる。そして、転写部が、感光体表面に形成されたトナーによる画像を記録紙に転写することで、記録紙への画像の形成を行う。更に、電子写真方式による画像形成装置は、記録紙に転写されたトナーによる画像を定着させるため、トナーによる画像が転写された記録紙に対して、加圧及び加熱を行う必要がある。転写後の記録紙への加圧及び加熱を行うために、電子写真方式による画像形成装置は、加熱ローラであるヒートローラと、加圧ローラとして働くニップローラとを備え、このヒートローラとニップローラによって定着部が構成される。
【０００４】
しかし、定着部を構成しているヒートローラ及びニップローラは、その軸受や補強用の板金が金属で形成されているため、静電気が帯電されやすい。そして、このヒートローラ及びニップローラに帯電された静電気が、ノイズとして、画像形成装置内の各部に対して影響を与えることとなる。よって、従来の画像形成装置において、このヒートローラ及びニップローラに帯電した静電気を除電するために、ヒートローラ及びニップローラそれぞれの軸受を金属製とするとともに接地させているものがある。
【０００５】
しかしながら、転写ローラを有する転写部で負帯電トナーが転写された記録紙が定着部に到達したときに、高電圧が印加される転写ローラにも記録紙が架かっている場合には、記録紙を通じて定着部に電流が逃げてしまう。これにより、転写ローラに印加される電圧の引き下げが発生し、転写部での転写効率が低下し、記録紙へ出力する画像の濃度が低下する。又、この転写部からの電流の逃げによる記録紙へ出力する画像の濃度の低下は、高湿時において、記録紙が含水して抵抗値が下がるため、顕著なものとなる。
【０００６】
これに対して、ヒートローラの金属部分に対してダイオードを介した接地を行い、記録紙を通じて転写部から正の電荷が逃げることを防いでいる画像形成装置が、提案されている（特許文献１参照）。このように、ダイオードを介した接地を行った場合、正の電荷が逃げないために、ヒートローラ表面の絶縁部分に正の電荷が帯電し、ヒートローラ表面における正の電位が過剰な電位となり、ノイズや画像劣化の原因となってしまう。それに対して、特許文献１の画像形成装置では、ヒートローラ表面の絶縁部分より正の電荷を除電するために、接地された導電性のブラシをヒートローラ表面に接触させる。
【特許文献１】特開２００５−３２６６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
画像形成装置におけるヒートローラは、アルミなどの金属管の表面にフッ素樹脂などの樹脂材料を塗布した構成であり、樹脂材料が塗布されたコーティング層によって記録紙上のトナーが金属管表面に付着することを防止する。又、ヒートローラによる加熱を妨げないために、樹脂材料によるコーティング層の層圧を薄く設定される。それに対して、特許文献１の画像形成装置では、正の電荷を除電するために、傷を付ける可能性の低いブラシを接触させている。
【０００８】
このような構成とした場合、最適な除電を行うとともにヒートローラの表面に傷をつけないようにするためには、ヒートローラ表面とブラシの先端の距離を最適なものに設計しなければならない。即ち、ヒートローラ表面とブラシの先端の距離が長くなれば、ヒートローラとブラシとの間に抵抗が発生し、必要な除電ができなくなる一方で、ヒートローラ表面とブラシの先端の距離が短くなれば、フッ素樹脂などによるコーティング層を削り取ってしまう恐れがある。
【０００９】
このように、ヒートローラ表面とブラシの先端の距離を最適なものに設計する必要があるため、その組立作業も困難なものとなってしまう。更に、特許文献１の画像形成装置によると、ヒートローラ表面の絶縁部分に接触させたブラシを必要とするため、装置を構成するための部品点数が増えるだけでなく、このブラシを設置するための空間が装置内に必要となる。よって、ダイオードを介した接地と、ブラシによる接地とを併用した特許文献１による画像形成装置では、装置の小型化の妨げとなる。
【００１０】
このような問題に鑑みて、本発明は、定着部において接地するタイミングを設定して、定着部における静電気によるノイズと転写効率の低下とを防ぐことができる画像形成装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、所定の電圧が印加されてトナーによる画像を記録紙に転写する転写部と、該転写部で前記トナーによる画像が転写された前記記録紙に対して加圧及び加熱を施し、前記記録紙に転写された画像を定着させる定着部と、前記定着部を接地する接地部と、を備える画像形成装置であって、前記接地部と前記定着部との電気的な接離を行うスイッチを備え、前記定着部に搬送された記録紙の一部が前記転写部にも接触しているときには、前記スイッチを開いて前記定着部への接地を禁止することを特徴とする。
【００１２】
このような画像形成装置において、前記記録紙の搬送路において前記定着部よりも下流側に設置され、前記定着部から排出される前記記録紙の検出を行う第１の検出器を備え、前記第１の検出器により前記定着部から前記記録紙の排出を検出しているときに、前記スイッチを開くものとしてもよい。このとき、前記第１の検出器が前記定着部からの前記記録紙の排出を検出していないときに、前記スイッチを閉じて、前記定着部への接地を許可することができる。
【００１３】
又、前記記録紙の搬送路において前記定着部よりも上流側に設置され、前記定着部に搬送される前記記録紙の検出を行う第２の検出器を備え、前記第２の検出器により前記定着部への前記記録紙の供給を検出しているときに、前記スイッチを開くものとしてもよい。このとき、前記第２の検出器が前記定着部への前記記録紙の搬送を検出していないときに、前記スイッチを閉じて、前記定着部への接地を許可することができる。
【００１４】
又、前記記録紙の搬送路において前記転写部よりも上流側に設置され、前記転写部に搬送される前記記録紙の検出を行う第３の検出器と、前記第３の検出器で前記記録紙の検出を行った時刻からの経過時間を計測するタイマと、を備え、前記第３の検出器により前記記録紙の搬送を検出した後に前記タイマで計測された経過時間が、前記定着部に搬送された記録紙の一部が前記転写部にも接触している時間であると推測されているときに、前記スイッチを開くものとしてもよい。
【００１５】
上述したいずれか画像形成装置において、前記接地部が、前記定着部の金属部品に接触して前記定着部の接地を行い、前記スイッチが、前記接地部を前記定着部の金属部品に対して非接触な状態とすることで、前記定着部の接地を禁止するものとしてもよい。
【００１６】
このとき、加圧用のニップローラと、加熱用のヒーターローラと、該ヒーターローラの表面への付着物を除去するクリーニングローラとによって、前記定着部が構成され、前記ニップローラ、前記ヒーターローラ、及び前記クリーニングローラそれぞれに対して前記接地部が設けられるものとしてもよい。更に、前記ニップローラ、前記ヒーターローラ、及び前記クリーニングローラそれぞれを構成するアルミ素管などの金属管に、前記接地部による接地が成されるものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、定着部に搬送された記録紙の一部が転写部にも接触しているときに定着部の接地を禁止することにより、記録紙を通じて発生する、転写部から定着部への電荷の逃げを防ぐことができる。これにより、転写部と定着部の両方に記録紙が架かるときには、接地部による定着部への接地を禁止して、転写部における転写効率の低下を防ぐことができる。そして、転写部と定着部の両方に記録紙が架かっていないときには、接地部による定着部への接地を行い、定着部に帯電された電荷の除去を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
１．画像形成装置の構成例
本発明を適用する画像形成装置の一構成例について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の画像形成装置の内部構成を示す概略図である。尚、図１による概略図では、装置内の機械的な構成だけでなく、装置内に構成される各部を動作させる各回路との関係をも図示する。
【００１９】
図１の画像形成装置は、不図示の給紙カセットより供給される記録紙の搬送を行う搬送路１と、搬送路１への記録紙の給紙を検出するＰＳＳ（Paper Supply Sensor）１１と、転写及び定着が終了した記録紙の排出を検出するＰＤＳ（Paper Discharge
Sensor）１２とを備える。搬送路１は、搬送する記録紙を挟むことで保持する複数のローラ対（不図示）によって構成され、このローラ対が回転することによって記録紙を下流側に搬送させる。
【００２０】
又、図１の画像形成装置は、記録紙への画像を転写する転写部として、静電潜像が表面に形成される感光ドラム２と、感光ドラム２の表面にトナーを供給する現像器３と、感光ドラム２と共に搬送路１上のローラ対の一つとして作用する転写ローラ４とを備える。そして、感光ドラム２の表面を帯電させる帯電器２１と、帯電器２１により帯電された感光ドラム２にレーザ照射を行うプリントヘッド２２と、感光ドラム２に付着したトナーの除去を行うメモリ除去ブラシ２３とが、感光ドラム２周辺に設置される。この帯電器２１、プリントヘッド２２、及びメモリ除去ブラシ２３は、感光ドラム２の回転方向に向かって、帯電器２１、プリントヘッド２２、搬送路１、清掃機２３の順となるように、感光ドラム２の外周側に設置される。
【００２１】
更に、現像器３は、トナーを収納するケーシング３１と、ケーシング３１内のトナーを攪拌するアジテータ３２と、感光ドラム２の表面にトナーを供給する現像ローラ３３と、アジテータ３２より搬送されたトナーを現像ローラ３３に供給する供給ローラ３４とを備える。この転写部を動作させるために、正又は負の高電圧の供給を行うＨＶＰＳ（High Voltage Power Supply）２４，２６，３５，４１と、１列に並んでプリントヘッド２２を形成するＬＥＤそれぞれに与える画像データを生成する画像処理回路２５とを備える。このとき、ＨＶＰＳ２４，２６，３５，４１それぞれが、帯電器２１、メモリ除去ブラシ２３、現像ローラ３３、及び転写ローラ４それぞれに電圧の供給を行う。
【００２２】
又、図１の画像形成装置は、記録紙に転写されたトナーの画像を定着する定着部として、搬送路１上の記録紙に接触して加熱するヒートローラ５と、ヒートローラ５と共に搬送路１上のローラ対の一つとして作用するニップローラ６とを備える。そして、ヒートローラ５の表面の温度を検出する温度センサ５１と、ヒートローラ５の表面の付着物を除去するクリーニングローラ５２とが、ヒートローラ５周辺に設置される。
【００２３】
更に、構成する金属部材に帯電した静電気を除電するために、ヒートローラ５及びクリーニングローラ５２には接地部５３が設けられ、ニップローラ６には接地部６１が設けられる。この接地部５３，６１は、ヒートローラ５、クリーニングローラ５２、及びニップローラ６それぞれの金属部材に接触させた接地電圧を供給する構成とするとともに、接地部５３，６１それぞれにスイッチ５４，６２が設けられる。このスイッチ５４，６２の開閉によって、ヒートローラ５、クリーニングローラ５２、及びニップローラ６それぞれの除電の可否が決定する。
【００２４】
又、図１の画像形成装置は、感光ドラム２、現像ローラ３３、供給ローラ３４、転写ローラ４、ヒートローラ５、クリーニングローラ５２、及びニップローラ６などを含む回転体に対して回転力を与える主モータ７を備える。そして、主モータ７を駆動するためのモータドライバ８と、このモータドライバ８をはじめ、ＨＶＰＳ２４，２６，３５，４１や画像処理回路２５などの動作を制御する制御回路部９とが、画像形成装置内に設けられる。制御回路部９には、温度センサ５１で計測されたヒートローラ５の表面の温度や、ＰＳＳ１１及びＰＤＳ１２での記録紙の検出結果などが入力される。
【００２５】
このような構成の画像形成装置が記録紙への画像の形成を行う際における各部の動作について、以下に簡単に説明する。不図示の給紙カセットに格納されている記録紙が、不図示のピックアップローラによって繰り出されたとき、搬送路１における不図示のレジストローラで斜行が是正されて、搬送路１に記録紙が供給される。このとき、搬送路１に対して設けられたＰＳＳ１１が供給された記録紙の先端を検出し、その検出結果を制御回路部９に対して報知する。
【００２６】
この搬送路１により記録紙が搬送される転写部では、ＨＶＰＳ２４により帯電器２１へ電圧を供給し、帯電器２１内に設けられたワイヤ電極と感光ドラム２との間でコロナ放電を行い、感光ドラム２の表面を一様に帯電させる。感光ドラム２が回転することで、帯電器２１で帯電された領域がプリントヘッド２２直下に到達すると、プリントヘッド２２に並設されたＬＥＤによるレーザが照射される。プリントヘッド２２で、印字箇所に対応したＬＥＤが発光することで、感光ドラム２における印字箇所にレーザを照射し、印字箇所の電位を減衰させて、感光ドラム２の表面に静電潜像を形成する。
【００２７】
又、現像器３では、アジテータ３２がケーシング３１内のトナーを攪拌しながら供給ローラ３４に供給すると、供給ローラ３４が回転することにより、攪拌されたトナーを摩擦することで帯電させて現像ローラ３３に供給する。そして、ＨＶＰＳ２４により電圧が供給される現像ローラ３３は、供給ローラ３４によって感光ドラム２の表面の帯電と同一極性で帯電されたトナーを付着させて、感光ドラム２へのトナーの供給を行う。よって、感光ドラム２の表面における、プリントヘッド２２により静電潜像が形成された領域が、現像ローラ３３の表面と接触することで、レーザ照射により電位が減衰した部分へトナーが付着して、トナーによる像が感光ドラム２の表面に形成される。
【００２８】
そして、感光ドラム２の表面におけるトナーが付着してトナーによる像が形成された領域が、感光ドラム２の回転によって、搬送路１上の転写ローラ４まで搬送される。このとき、感光ドラム２の表面の帯電と逆極性となる電位がＨＶＰＳ４１により転写ローラ４の表面に供給されることで、搬送路１により搬送される記録紙に対して、感光ドラム２上に付着しているトナーが転写される。即ち、感光ドラム２の表面を負に帯電させるとともに、負帯電トナーを用いる場合、転写ローラ４には、数ｋＶの高電圧となる正の電圧が供給され、転写ローラ４の表面が正の高電位となる。
【００２９】
このようにして感光ドラム２と転写ローラ４とが作用することで、搬送路１上の記録紙に対して、トナーによる画像の転写が行われると、感光ドラム２は、その回転により、トナーを転写した領域をメモリ除去ブラシ２３の直下に到達させる。メモリ除去ブラシ２３は、ＨＶＰＳ２６より電圧が供給されて、感光ドラム２の表面に対して導電させたブラシ部分を接触させることで、感光ドラム２の表面に残留するトナーの付着力を弱める。これにより、感光ドラム２の表面に残留したトナーを分散させて、感光ドラム２上の残像を除去する。
【００３０】
感光ドラム２と転写ローラ４とによってトナーによる画像が転写された記録紙は、感光ドラム２と転写ローラ４との回転により、搬送路１の下流側に搬送されることで、ヒートローラ５とニップローラ６とを備えた定着部に到達する。定着部では、ヒートローラ５が加熱するとともに、ニップローラ６がヒートローラ５へ加圧することで、定着部に到達した記録紙において、その表面に転写されたトナーが定着して、記録紙上に画像が形成される。そして、画像の形成された記録紙は、ヒートローラ５とニップローラ６との回転によって下流側に排出された後、不図示の排紙ローラ対によって不図示の排紙トレイに排出される。このとき、搬送路１上の定着部の下流に設けられたＰＤＳ１２が、定着部から排出された記録紙を検出すると、その検出結果を制御回路部９に報知する。
【００３１】
このように、定着部により記録紙上のトナーの定着がなされるとき、転写部と定着部の間の距離が短く、搬送路１上において、定着部と転写部とに記録紙が架かる。このとき、スイッチ５４，６２を開いた状態とすることで、接地部５３によるヒートローラ５及びクリーニングローラ５２に対する接地が解除されるとともに、接地部６１によるニップローラ６に対する接地が解除される。よって、搬送路１上の記録紙を通じて、転写ローラ４とヒートローラ５、クリーニングローラ５２、又はニップローラ６との間で電流が流れて、転写ローラ４へ印加された電圧が低下することを防ぐことができる。これにより、転写ローラ４による転写効率の低下を防ぐことができる。
【００３２】
尚、通常は、スイッチ５４，６２を閉じた状態として、ヒートローラ５及びクリーニングローラ５２が接地部５３により接地されるとともに、ニップローラ６を接地部６１により接地される。この接地部５３，６１の接地によって、ヒートローラ５、クリーニングローラ５２、及びニップローラ６に帯電した静電気が、接地部５３，６１を通じて放電される。このヒートローラ５、クリーニングローラ５２、及びニップローラ６に帯電した静電気の除電によって、制御回路部９及び画像処理回路２５をはじめとする装置内部に搭載された電子部品へ悪影響を与えるノイズの発生が抑止される。
【００３３】
又、定着部では、ヒートローラ５の表面の温度が温度センサ５１によって測定され、その測定値が制御回路部９に報知される。これにより、制御回路部９は、温度センサ５１で計測されたヒートローラ５の表面の温度がトナーを溶融するのに最適な温度となるように、ヒートローラ５に内蔵されたハロゲンランプなどのヒータ５０の動作を制御する。更に、クリーニングローラ５２を構成するブラシがヒートローラ５の表面に接触することで、ヒートローラ５の表面に付着したトナーなどの付着物をクリーニングローラ５２が除去し、不要なトナーの記録紙への付着を防ぐ。
【００３４】
尚、本実施形態では、図１に示した構成の画像形成装置を例に挙げて説明したが、転写ローラ４に対して正又は負の高電圧を印加するとともに、定着部において接地部５３，６１を設けられる構成であれば、図１以外の構成の画像形成装置としてもよい。このとき、本発明の実現するために、接地部５３，６１による接地と接地の解除を行うためのスイッチ５４，６２が設けられる。
【００３５】
即ち、現像器３を、上述のような１成分現像方式ではなく、非磁性トナーと磁性粒子であるキャリアによる２成分現像方式を採用してもよい。又、感光ドラム２へ帯電させる帯電器２１についても、非接触のコロナ帯電方式ではなく、コロナ放電によるオゾンの発生がない接触帯電方式など別の方式で構成してもよい。更に、負帯電トナーを利用したときの例を挙げたが、各部での極性が逆となるだけで、正帯電トナーを利用することも可能である。
【００３６】
２．接地部及びスイッチの構成
この画像形成装置の定着部における接地部５３，６１とスイッチ５４，６２の構成について、図２及び図３を参照して以下に説明する。尚、以下では、ヒートローラ５に対して設けられる接地部５３及びスイッチ５４を代表して説明するが、ニップローラ６及びクリーニングローラ５２に対しても同様に構成される。又、図２は、ヒートローラ周辺の構成を示す概略図であり、図３は、接地部及びスイッチの一構成例を示す概略図である。
【００３７】
図２に示すように、円柱状のアルミ素管などの金属管５０１の表面における、搬送路１上の記録紙と接触する領域に、フッ素樹脂などの絶縁性及び耐熱性を備えた樹脂材料を塗布することで、ヒートローラ５が形成される。即ち、ヒートローラ５は、金属管５０１の中央領域に金属管５０１の外周に沿って形成された樹脂材料層５０２を有し、この樹脂材料層５０２の両脇には金属管５０１の表面が露出した金属露出面５０３を有する。
【００３８】
又、接地部５３は、その両端が金属管５０１の２つの金属露出面５０３それぞれに位置する長さを有するとともに接地された金属板５３１で形成される。そして、接地部５３を形成する金属板５３１の両端には、金属板５３１を金属管５０１の金属露出面５０３に向かって屈曲させて延ばした形状となる接触部５３２を備える。この接触部５３２は、金属露出面５０３との接触及び非接触が制御され、ヒートローラ５の接地及び接地の解除を行うスイッチ５４として機能する。
【００３９】
このように構成される接地部５３に対して、接触部５３２をスイッチ５４として機能させるための構造の一例について、図３を参照して説明する。図２に示す接触部５３２を備えた金属板５３１は、金属露出面５０３と接触する先端部分を、金属露出面５０３の外周面に沿うように、その半径が同等となる円弧状とする。又、接触部５３２による金属露出面５０３への接触を確かなものとするために、接触部５３２は、弾性を備えた板バネにより構成する。そして、金属板５３１の金属露出面５０３と接触させる面を裏面としたとき、接触部５３２以外の裏面が貼付されて金属板５３１を固定するとともに接地電位に電気的に接続された金属による固定部材５４１が設けられる。
【００４０】
金属板５３１の設置された固定部材５４１は、金属板５３１の裏面に対して垂直な方向に延びた棒体状の駆動用部材５４２が接続されるとともに、駆動用部材５４２との接続位置に回転の中心として固定される軸５４３を備える。更に、駆動用部材５４２は、その長手方向に延びたレール５４４を有し、このレール５４４に、内部に搭載した電磁コイルによって駆動用部材５４２に対して垂直な方向に伸縮するソレノイド５４５の鉄心５４６の先端が嵌め込まれる。又、駆動用部材５４２において、固定部材５４１への設置端と逆側の端部には、その一端が固定されたスプリング５４７の他端に接続される。
【００４１】
この図３のように構成することで、ヒートローラ５の接地を解除するときは、制御回路部９がソレノイド５４５内における電磁コイルに電流を流すことで、ソレノイド５４５の鉄心５４６の先端を固定部材５４１から離れる方向に移動させる。これにより、固定部材５４１の軸５４３を中心に、固定部材５４１、駆動用部材５４２、及び金属板５３１が回転し、図３の破線の位置まで移動する。よって、金属板５３１の接触部５３２と金属管５０１の金属露出面５０３とが非接触となり、ヒートローラ５の接地が解除される。
【００４２】
逆に、ヒートローラ５を接地するときは、制御回路部９がソレノイド５４５内における電磁コイルへの電流を遮断する。これにより、鉄心５４６を引き寄せる磁力が開放されることとなり、スプリング５６７の弾性力のみが駆動用部材５４２に作用する。よって、図３の破線の位置にある固定部材５４１、駆動用部材５４２、及び金属板５３１が、固定部材５４１の軸５４３を中心に回転し、図３の実線の位置まで移動する。これにより、金属板５３１の接触部５３２と金属管５０１の金属露出面５０３とが接触して、ヒートローラ５が接地される。
【００４３】
尚、本実施形態では、接地部５３，６１及びスイッチ５４，６２の構成について、図２及び図３のような構成例を挙げて説明したが、この構成に限らず、金属管５０１に対する接地と接地の解除とを可能とした構成であればよい。例えば、接触部５３２を常に金属露出面５０３に接触させた状態とし、金属板５３１と接地電位との間にリレースイッチを設け、機械的に金属板５３１と接地電位との間の接離を可能とした構成としてもよい。
【００４４】
このような画像処理装置における接地部及びスイッチの動作の詳細について、以下の実施例１〜実施例３で説明する。尚、以下の各実施例では、転写部及び定着部における各動作、及び、搬送路１における記録紙の搬送については、上述した動作と同様の動作となるため、その詳細について省略する。
【実施例１】
【００４５】
実施例１となる画像処理装置の動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。尚、図４は、本実施例における画像処理装置が接地部による接地の解除及び復帰を行う際の動作を示すフローチャートである。
【００４６】
本実施例の画像処理装置は、ユーザによる操作部の操作などにより、印刷の開始が指示されると、記録紙が搬送路１に１枚ずつ繰り出される。このようにして搬送路１に記録紙が供給されると、制御回路部９は、ＰＳＳ１１による１枚目の記録紙の検出がなされたか否かが確認される（Ｓ４０１）。このＰＳＳ１１は、搬送路１におけるＰＳＳ１１の設置位置に記録紙があるとき、オンとなることによって、記録紙の通過を検出する。よって、ＰＳＳ１１がオフからオンに切り替わることで、記録紙の先端を検出する一方で、ＰＳＳ１１がオンからオフに切り替わることで、記録紙の終端を検出する。又、ＰＳＳ１１がオフからオンに切り替わるごとに、搬送路１に供給された記録紙の枚数が計数される。
【００４７】
そして、ＰＳＳ１１により１枚目の記録紙の検出がなされると（Ｓ４０１でＹｅｓ）、制御回路部９が、トナーによる画像が定着された記録紙が定着部より排出されたか否かを、ＰＤＳ１２による記録紙の検出により判定する（Ｓ４０２）。尚、ＰＳＳ１１がオンに切り替わるまでは（Ｓ４０１でＮｏ）、Ｓ４０１における記録紙の検出の有無が確認され続ける。又、記録紙が搬送路１に供給されると、上述したように、搬送路１により搬送される記録紙に対して、転写部でのトナーの転写と、定着部によるトナーの定着が行われた後、定着部でトナーによる画像の定着がなされた記録紙が定着部より排出される。
【００４８】
又、ＰＤＳ１２も、ＰＳＳ１１と同様、搬送路１におけるＰＤＳ１２の設置位置に記録紙があるとき、オンとなることによって、記録紙の通過を検出する。そして、ＰＤＳ１２がオンとなり、定着部からの記録紙の排出を制御回路部９が確認すると（Ｓ４０２でＹｅｓ）、スイッチ５４，６２を切断して、接地部５３，６１によるヒートローラ５、クリーニングローラ５２、及びニップローラ６それぞれの接地を解除する（Ｓ４０３）。尚、ＰＤＳ１２がオンに切り替わるまでは（Ｓ４０２でＮｏ）、Ｓ４０３における記録紙の検出の有無が確認され続ける。
【００４９】
その後、制御回路部９は、オンとなっているＰＤＳ１２がオフとなったか否かを判定することで、定着部より排出される記録紙の終端が通過したか否かを判定する（Ｓ４０４）。この記録紙の終端の通過に対する制御回路部９の判定は、ＰＤＳ１２がオンからオフに切り替わるまで行われる。そして、ＰＤＳ１２がオンからオフに切り替わったことを確認したとき（Ｓ４０４でＹｅｓ）、スイッチ５４，６２を接続して、接地部５３，６１によるヒートローラ５、クリーニングローラ５２、及びニップローラ６それぞれの接地を復帰する（Ｓ４０５）。
【００５０】
このようにしてトナーによる画像が形成された記録紙が排出された後、連続して印刷される記録紙が搬送路１上に存在しているか否かを、制御回路部９が確認する（Ｓ４０６）。このとき、制御回路部９は、ＰＳＳ１１がオフからオンに切り替わる毎に計数される計数値と、ＰＤＳ１２がオンからオフに切り替わる毎に計数される計数値とが一致しているか否かにより、搬送路１上の記録紙の有無を判定する。即ち、ＰＳＳ１１がオフからオンに切り替わる毎に計数される計数値と、ＰＤＳ１２がオンからオフに切り替わる毎に計数される計数値とが一致しているとき、制御回路部９が、搬送路１上に記録紙が無いものと判定する。
【００５１】
そして、記録紙が搬送路１上に有ると制御回路部９が判定したときは（Ｓ４０６でＹｅｓ）、Ｓ４０２の動作に移行して、ＰＤＳ１２がオフからオンに切り替わったか否かを、制御回路部９が確認する。一方、記録紙が搬送路１上に無いと制御回路部９が判定したときは（Ｓ４０６でＮｏ）、図４のフローチャートによる一連の動作を終了する。
【００５２】
このように動作することで、本実施例１では、定着部より排出された記録紙が、その先端から終端まで通過するまでの間、接地部５３，６１による接地が解除される。よって、転写部と定着部とに記録紙が架かる恐れのある間に、ヒートローラ５、クリーニングローラ５２、及びニップローラ６それぞれの接地を解除することができる。
【実施例２】
【００５３】
実施例２となる画像処理装置の動作について、図５の概略図及び図６のフローチャートを参照して説明する。尚、図５は、本実施例における画像処理装置において、記録紙の位置を検出するセンサの位置を示す概略図であり、図６は、本実施例における画像処理装置が接地部による接地の解除及び復帰を行う際の動作を示すフローチャートである。又、図６のフローチャートにおいて、図４のフローチャートと同一の動作については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５４】
本実施例の画像処理装置は、図５に示すように、搬送路１上において、定着部を構成するヒートローラ５及びニップローラ６の上流側と、転写部を構成する感光ドラム２及び転写ローラ４の下流側との間に、記録紙検出用センサ１３を設置する。この記録紙検出用センサ１３が搬送路１上の記録紙を検出することにより、転写部でトナーによる画像が転写された記録紙が、定着部に供給されることを確認できる。よって、実施例１でＰＤＳ１２による検出結果を基準とした場合と比べて、定着部と転写部の両方に架かっている記録紙の検出が、より正確に行われる。
【００５５】
本実施例の画像処理装置が接地部による接地の解除及び復帰を行う際の動作について、図６のフローチャートを参照して簡単に説明する。実施例１と同様、印刷の開始により図６のフローチャートによる動作が開始したとき、まず、ＰＳＳ１１の検出結果により、１枚目となる記録紙の搬送路１への供給を制御回路部９が確認する（Ｓ４０１）。
【００５６】
そして、ＰＳＳ１１が記録紙の供給を検出すると（Ｓ４０１でＹｅｓ）、制御回路部９が、記録紙検出用センサ１３がオフからオンに切り替わったか否かを確認して、転写部から排出された記録紙の定着部への供給が開始したか否かを確認する（Ｓ６０２）。よって、記録紙検出用センサ１３がオフからオンに切り替わると（Ｓ６０２でＹｅｓ）、実施例１と同様、スイッチ５４，６２を切断して、接地部５３，６１によるヒートローラ５、クリーニングローラ５２、及びニップローラ６それぞれの接地を解除する（Ｓ４０３）。
【００５７】
この記録紙検出用センサ１３がオンとなった後、制御回路部９は、記録紙検出用センサ１３がオンからオフに切り替わったか否かを確認して、転写部から記録紙の終端が排出されたか否かを確認する（Ｓ６０４）。よって、記録紙検出用センサ１３がオンからオフに切り替わると（Ｓ６０４でＹｅｓ）、実施例１と同様、スイッチ５４，６２を接続して、接地部５３，６１によるヒートローラ５、クリーニングローラ５２、及びニップローラ６それぞれの接地を復帰する（Ｓ４０５）。その後、搬送路１上における記録紙の有無に基づいて、図６のフローチャートによる動作の終了が判定される（Ｓ４０６）。
【００５８】
尚、本実施例において、ＰＤＳ１２が定着部より排出された記録紙の先端を検出したときには、転写部に記録紙が架かっていない状態とするように、ＰＤＳ１２の位置を設定することができる。この場合は、Ｓ６０４において、記録紙検出センサ１３によるオンからオフへの切換を判定するのではなく、ＰＤＳ１２によるオフからオンへの切換を判定するものとしても構わない。
【００５９】
即ち、ＰＤＳ１２によるオフからオンに切り替わったときには、記録紙の終端が転写部を完全に通過し、定着部のみに記録紙が架かっている状態となるため、制御回路部９がスイッチ５４，６２を接続して、接地部５３，６１による接地を復帰する。このとき、記録紙検出センサ１３を定着部により近い位置に設置することにより、定着部と転写部の両方に記録紙が架かっている期間をより正確に検出することができる。
【実施例３】
【００６０】
実施例３となる画像処理装置の動作について、図７及び図８のフローチャートを参照して説明する。尚、図７は、本実施例における画像処理装置が接地部による接地の解除及び復帰を行う時刻を設定する動作を示すフローチャートであり、図８は、本実施例における画像処理装置が接地部による接地の解除及び復帰を行う際の動作を示すフローチャートである。又、図８のフローチャートにおいて、図４のフローチャートと同一の動作については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６１】
本実施例の画像形成装置は、まず、ＰＳＳ１１によるオンとオフとの切換により、記録紙の定着部への供給が開始する時刻（以下、「開始時刻」と呼ぶ）と、記録紙の転写部からの排出が終了する時刻（以下、「終了時刻」と呼ぶ）とを算出する。そして、制御回路部９が、算出した開始時刻に、接地部５３，６１による接地を解除するとともに、算出した終了時刻に、接地部５３，６１による接地を復帰する。
【００６２】
まず、制御回路部９による開始時刻及び終了時刻の算出動作について、図７のフローチャートを参照して説明する。印刷の開始が指示されると、まず、制御回路部９は、不図示のタイマ回路による時刻の計測を開始した後（Ｓ７０１）、ＰＳＳ１１がオフからオンに切り替わったか否かを確認する（Ｓ７０２）。そして、ＰＳＳ１１がオンに切り替わるまで、Ｓ７０２による確認動作が継続し、ＰＳＳ１１がオンに切り替わると（Ｓ７０２でＹｅｓ）、タイマ回路より計測された時刻を制御回路部９が確認する（Ｓ７０３）。
【００６３】
制御回路部９は、Ｓ７０３でタイマ回路より計測された時刻に所定時間を加算することで、上述の開始時刻を算出して記憶する（Ｓ７０４）。尚、この所定時間は、搬送路１のＰＳＳ１１の設置位置から定着部の位置まで記録紙が搬送されるために要する時間であり、製造時などの試験動作により確認されて、予め制御回路部９に記憶される。このように、ＰＳＳ１１のオンが検出された後、制御回路部９は、ＰＳＳ１１がオンからオフに切り替わったか否かを確認する（Ｓ７０５）。
【００６４】
そして、ＰＳＳ１１がオフに切り替わるまで、Ｓ７０５による確認動作が継続し、ＰＳＳ１１がオフに切り替わると（Ｓ７０５でＹｅｓ）、タイマ回路より計測された時刻を制御回路部９が確認し、ＰＳＳ１１が継続してオンとなった期間を算出する（Ｓ７０６）。このＰＳＳ１１が継続してオンとなった期間が、ＰＳＳ１１を１枚の記録紙が通過する時間に等しいので、１枚の記録紙の長さに比例した時間となる。
【００６５】
その後、制御回路部９は、Ｓ７０６で算出した期間とＳ７０４で算出した開始時刻とに基づいて、上述した終了時刻を算出して記憶する（Ｓ７０７）。このとき、制御回路部９が、記録紙の長さＸと、転写部と定着部との距離Ｙとを予め記憶し、Ｓ７０６で算出した期間Ｔ及びＳ７０４で算出した開始時刻Ｔｓとにより、終了時刻Ｔｅ（＝Ｔｓ＋Ｔ×（Ｘ−Ｙ）／Ｘ）を算出するものとしてもよい。尚、Ｓ７０６では、記録紙の終端がＰＳＳ１１を通過する時刻を検出し、Ｓ７０７では、Ｓ７０６で検出した時刻に転写部の排出部分に到達するまでの時間を加算することで、終了時刻を算出するものとしてもよい。
【００６６】
このようにして、Ｓ７０４及びＳ７０７それぞれで開始時刻及び終了時刻を制御回路部９が算出して記憶した後、制御回路部９は、搬送路１への記録紙の給紙が終了したか否かを確認する（Ｓ７０８）。そして、搬送路１への記録紙の給紙が終了していない場合は（Ｓ７０８でＮｏ）、Ｓ７０２に移行して、ＰＳＳ１１がオンへの切換により次に給紙される記録紙の先端を検出する。又、搬送路１への記録紙の給紙が終了する場合は（Ｓ７０８でＹｅｓ）、図７のフローチャートによる動作を終了する。
【００６７】
この図７のフローチャートによる動作により、上述の開始時刻及び終了時刻が設定されることによって、設定された開始時刻及び終了時刻に基づいて、接地部５３，６１による接地の解除及び復帰を制御することができる。この接地部５３，６１による接地の解除及び復帰を制御するための動作について、図８のフローチャートを参照して、以下に簡単に説明する。
【００６８】
実施例１と同様、印刷の開始により動作が開始したとき、まず、ＰＳＳ１１の検出結果により、１枚目となる記録紙の搬送路１への供給を制御回路部９が確認する（Ｓ４０１）。そして、記録紙の搬送路１への供給を確認すると（Ｓ４０１でＹｅｓ）、制御回路部９は、不図示のタイマ回路によって計測される時刻が、図７のＳ７０４で算出した開始時刻となったか否かを確認する（Ｓ８０２）。このとき、制御回路部９が開始時刻に到達したことを確認すると（Ｓ８０２でＹｅｓ）、スイッチ５４，６２を切断して、接地部５３，６１によるヒートローラ５、クリーニングローラ５２、及びニップローラ６それぞれの接地を解除する（Ｓ４０３）。
【００６９】
その後、制御回路部９は、不図示のタイマ回路によって計測される時刻が、図７のＳ７０７で算出した終了時刻となったか否かを確認する（Ｓ８０４）。そして、制御回路部９が終了時刻に到達したことを確認すると（Ｓ８０４でＹｅｓ）、スイッチ５４，６２を接続して、接地部５３，６１によるヒートローラ５、クリーニングローラ５２、及びニップローラ６それぞれの接地を復帰する（Ｓ４０５）。
【００７０】
この接地部５３，６１による接地の復帰がなされた後、搬送路１上における記録紙の有無が判定される（Ｓ４０６）。このとき、制御回路部９が、タイマ回路で計測した時刻により、記憶した全ての終了時刻を経過したことを確認することで、搬送路１上における記録紙が無いものと判定してもよい。そして、搬送路１上に記録紙が無いことを制御回路部９が確認すると（Ｓ４０６でＮｏ）、不図示のタイマ回路による時刻の計測を停止した後（Ｓ８０７）、図８のフローチャートによる動作を終了する。一方、搬送路１上に記録紙が有る場合は（Ｓ４０６でＹｅｓ）、Ｓ８０２の動作に移行し、タイマ回路により計測される時間が開始時刻に到達したかの判定が成される。
【００７１】
尚、本実施例のように、制御回路部９がタイマ回路による時間の計測を行う場合、実施例２のような記録紙検出センサ１３を設けることで、記録紙検出センサ１３がオフからオンに切り替わった時刻から所定時間の経過を計測することができる。即ち、記録紙検出センサ１３がオフからオンに切り替わった時間から所定時間の経過を計測することで、定着部に記録紙の先端が到達したことをより正確に検出することができる。よって、スイッチ５４，６２を切断して、接地部５３，６１によるヒートローラ５、クリーニングローラ５２、及びニップローラ６それぞれの接地を解除する期間を、より正確な期間に限定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、定着部の金属部材に帯電する静電気を除去する機構を備える画像形成装置であれば、プリンタ装置、ファクシミリ装置、又は、コピー装置など、記録紙に画像を形成する各種の画像形成装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】は、本発明の画像形成装置の内部構成を示す概略図である。
【図２】は、ヒートローラ周辺の構成を示す概略図である。
【図３】は、図２における接地部とスイッチの一構成例を示す概略図である。
【図４】は、実施例１における画像形成装置による接地の解除と復帰を行うときの動作を示すフローチャートである。
【図５】は、実施例２における画像形成装置の搬送路に設置されるセンサの位置を示す概略図である。
【図６】は、実施例２における画像形成装置による接地の解除と復帰を行うときの動作を示すフローチャートである。
【図７】は、実施例３における画像形成装置による接地の解除と復帰を行う時刻を設定するときの動作を示すフローチャートである。
【図８】は、実施例３における画像形成装置による接地の解除と復帰を行うときの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１        搬送路
２        感光ドラム
３        現像器
４        転写ローラ
５        ヒートローラ
６        ニップローラ
７        主モータ
８        モータドライバ
９        制御回路部
１１      ＰＳＳ
１２      ＰＤＳ
２１      帯電器
２２      プリントヘッド
２３      メモリ除去ブラシ
２４，２６，３５，４１      ＨＶＰＳ
２５      画像処理回路
３１      ケーシング
３２      アジテータ
３３      現像ローラ
３４      供給ローラ
５０      ヒータ
５１      温度センサ
５２      クリーニングローラ
５３，６１      接地部
５４，６２      スイッチ
５０１    金属管
５０２    樹脂材料層
５０３    金属露出面
５３１    金属板
５３２    接触部
５４１    固定部材
５４２    駆動用部材
５４３    軸
５４４    レール
５４５    ソレノイド
５４６    鉄心
５４７    スプリング
【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】
2009169146.tif 000009
【図８】
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