JP2022082065A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートの先端が第１電極と第２電極の間に到達した際などにおいて、噴霧量が乱れるのを抑制することを目的とする。【解決手段】画像形成装置は、定着液を静電噴霧によりシート上の現像剤像に向けて噴霧することで、シート上に現像剤像を定着させる定着装置と、制御部を備える。定着装置は、現像剤像に向けて定着液を噴霧するノズルと、ノズル内の定着液に電圧を印加する第１電極と、第１電極との間で電位差を形成することでノズルから定着液を噴霧させる第２電極を有する。制御部は、シートの抵抗値を取得する取得処理（Ｓ３，Ｓ６，Ｓ７）と、取得処理によって取得した抵抗値に基づいて、電位差の目標値である第１目標電位差を設定する設定処理（Ｓ８）と、少なくともシートの先端がノズルからの定着液の噴霧範囲内に到達する際に、電位差が第１目標電位差となるように電圧を印加する第１電圧処理（Ｓ１０）を実行する。【選択図】図６

Description

本発明は、定着液を静電噴霧によりシート上の現像剤像に向けて噴霧する定着装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、定着液を噴霧するノズルと、ノズル内の定着液に電圧を印加する第１電極と、ノズルの先端に対向し、第１電極との間で電位差を形成する第２電極と、第１電極と第２電極の間の電位差を温度に応じて変更する制御部と、を備える画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１７－１１６７８３号公報

ところで、本願発明者は、第１電極に流れる電流が一定となるように電圧を制御する定電流制御を実行している際に、シートの先端が第１電極と第２電極の間に到達した際など、第１電極と第２電極の間の抵抗値が急激に変化すると、第１電極を流れる電流が急激に変化して、噴霧量が乱れることを発見した。

そこで、本発明は、シートの先端が第１電極と第２電極の間に到達した際などにおいて、噴霧量が乱れるのを抑制することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、定着液を静電噴霧によりシート上の現像剤像に向けて噴霧することで、シート上に現像剤像を定着させる定着装置と、制御部と、を備える。
前記定着装置は、現像剤像に向けて定着液を噴霧するノズルと、前記ノズル内の定着液に電圧を印加する第１電極と、前記第１電極との間で電位差を形成することで前記ノズルから定着液を噴霧させる第２電極と、を有する。
前記制御部は、前記電位差を制御する。前記制御部は、シートの抵抗値を取得する取得処理と、前記取得処理によって取得した前記抵抗値に基づいて、前記電位差の目標値である第１目標電位差を設定する設定処理と、少なくともシートの先端が前記ノズルからの定着液の噴霧範囲内に到達する際に、前記電位差が前記第１目標電位差となるように電圧を印加する第１電圧処理と、を実行する。

この構成によれば、シートの先端が噴霧範囲内に到達する際には、第１電極と第２電極間の電位差が、抵抗値に基づいて設定した目標電位差となるので、シートの先端が噴霧範囲内に突入することによる第１電極と第２電極間を流れる電流の急変を抑制することができ、噴霧量が乱れるのを抑制することができる。

また、前記制御部は、シートの後端が前記噴霧範囲から外れる際に、前記電位差が、シートが前記噴霧範囲内に存在しないときの電位差に相当する第２目標電位差となるように電圧を印加する第２電圧処理を実行してもよい。

この構成によれば、シートの後端が噴霧範囲から外れることによる第１電極と第２電極間を流れる電流の急変を抑制することができ、噴霧量が乱れるのを抑制することができる。

また、前記制御部は、シートが前記噴霧範囲外である場合、または、前記噴霧範囲のすべてがシートの先端と後端の間に位置する場合には、前記第１電極を流れる電流が一定となるように電圧を制御する第３電圧処理を実行してもよい。

この構成によれば、定電流制御により噴霧量を安定させることができる。

また、前記画像形成装置は、前記定着装置よりもシートの搬送方向上流に設けられ、シート上に現像剤像を転写する転写装置をさらに備え、前記制御部は、前記取得処理において、前記転写装置に流れる電流に基づいて前記抵抗値を算出してもよい。

この構成によれば、転写装置を利用してシートの抵抗値を取得するので、例えばシートの抵抗値を取得する他の装置を利用する場合と比べ、コストの低下を図ることができる。また、定着装置にシートが到達する前に、抵抗値を取得することができる。

また、前記制御部は、前記取得処理において、シートが前記転写装置を通過していないときに前記転写装置に流れる電流と、シートが前記転写装置を通過しているときに前記転写装置に流れる電流とに基づいて前記抵抗値を算出してもよい。

この構成によれば、転写装置を利用してシートの抵抗値を良好に取得することができる。

また、前記画像形成装置は、前記ノズルよりもシートの搬送方向上流に、シートを吸着させるための吸着プレートをさらに備え、前記制御部は、前記第１電圧処理において、前記第１電極、前記第２電極および前記吸着プレートの少なくとも１つに印加する電圧を制御してもよい。

また、前記制御部は、複数枚のシートを印刷する場合には、最初に印刷する１枚目のシートに対してのみ、前記取得処理を実行してもよい。

この構成によれば、例えば複数枚のシートのすべてに対して取得処理を実行する場合と比べ、１枚目のシートに対してのみ取得処理を行い、残りのシートについては１枚目で取得した抵抗値を流用することができるので、スループットの低下を抑えることができる。

また、前記画像形成装置は、シートを収容する供給トレイであって、本体筐体に着脱可能な供給トレイと、前記供給トレイの着脱を検知するトレイ検知部と、をさらに備え、前記制御部は、前記トレイ検知部からの信号に基づいて前記供給トレイが着脱されたと判定してから最初に印刷する１枚のシートに対してのみ、前記取得処理を実行してもよい。

この構成によれば、供給トレイ内には通常同じ種類のシートが収容されるため、供給トレイが着脱されてから最初に印刷する１枚目のシートのみに対して取得処理を行えば、残りのシートについては１枚目で取得した抵抗値を流用することができ、スループットの低下を抑えることができる。

本発明によれば、シートの先端が第１電極と第２電極の間に到達した際などにおいて、噴霧量が乱れるのを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るレーザプリンタを示す図である。 噴霧範囲内にシートがないときの定着装置の状態を示す断面図（ａ）と、図２（ａ）の状態のときの第１電極等を含む回路を示す図（ｂ）である。 シートの先端が噴霧範囲に到達したときの定着装置の状態を示す断面図（ａ）と、図３（ａ）の状態のときの第１電極等を含む回路を示す図（ｂ）である。 シートの後端が吸着プレートから外れたときの定着装置の状態を示す断面図（ａ）と、図４（ａ）の状態のときの第１電極等を含む回路を示す図（ｂ）である。 シートの後端が噴霧範囲から外れたときの定着装置の状態を示す断面図（ａ）と、図５（ａ）の状態のときの第１電極等を含む回路を示す図（ｂ）である。 制御部の動作を示すフローチャートである。 定着処理を示すフローチャートである。 変形例に係る制御部の動作を示すフローチャートである。

次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１は、本体筐体２と、シートＰを供給するためのフィーダ部３と、シートＰに画像を形成するための画像形成部４と、制御部１００とを備えている。本体筐体２は、画像形成部４から排出されたシートＰが載置される排出トレイ２１を有している。

フィーダ部３は、シートＰを収容する供給トレイ３１と、供給トレイ３１内のシートＰを画像形成部４に向けて給紙する供給機構３２とを備えている。供給トレイ３１は、本体筐体２に着脱可能となっている。

本体筐体２は、供給トレイ３１の着脱を検知するトレイ検知部２２と、シートセンサ２３とを備えている。トレイ検知部２２は、例えば光センサなどで構成されている。シートセンサ２３は、例えば、搬送されるシートＰに押されて揺動する揺動レバーと、揺動レバーの揺動を検出する光センサとを備えている。本実施形態では、シートＰの通過中、つまりシートＰによって揺動レバーが倒されているときには、シートセンサ２３がＯＮになっているものとする。シートＰの非通過中、つまりシートＰによって揺動レバーが倒されていないときには、シートセンサ２３がＯＦＦになっているものとする。なお、揺動レバーの姿勢と、シートセンサ２３のＯＮ・ＯＦＦの関係は、逆であってもよい。

画像形成部４は、スキャナユニット５と、プロセスカートリッジ６と、転写装置ＴＭと、定着装置７とを備えている。

スキャナユニット５は、本体筐体２内の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。このスキャナユニット５では、レーザビームを、後述する感光ドラム６１の表面上に出射する。

プロセスカートリッジ６は、本体筐体２に着脱可能となっている。プロセスカートリッジ６は、感光ドラム６１と、図示しない帯電器と、現像剤の一例としてのトナーを収容するトナー収容部６２と、トナー収容部６２内のトナーを感光ドラム６１に供給する供給ローラ６３および現像ローラ６４を備えている。

転写装置ＴＭは、シートＰ上にトナー像を転写する装置であり、定着装置７よりもシートＰの搬送方向上流に設けられている。転写装置ＴＭは、転写ローラＴＲと、転写ローラＴＲに転写電圧を印加する図示せぬ電圧印加部とを備えている。

プロセスカートリッジ６では、図示せぬ帯電器が、回転する感光ドラム６１の表面を一様に帯電する。スキャナユニット５は、感光ドラム６１の表面にレーザビームを出射して、感光ドラム６１の表面を露光することで、感光ドラム６１の表面に画像データに基づく静電潜像を形成する。

次いで、回転駆動される現像ローラ６４が、感光ドラム６１の静電潜像にトナーを供給して、感光ドラム６１の表面上にトナー像を形成する。その後、感光ドラム６１の表面上に担持されたトナー像は、シートＰが感光ドラム６１と転写ローラＴＲの間で搬送される際に、シートＰに転写される。トナー像が形成されたシートＰは、感光ドラム６１と転写ローラＴＲによって定着装置７に向けて搬送される。

定着装置７は、定着液を静電噴霧によりシートＰ上のトナー像に向けて噴霧する定着ヘッド７１と、定着液が噴霧されたシートＰを加熱するヒータＨとを主に備えている。定着ヘッド７１およびヒータＨは、感光ドラム６１および転写ローラＴＲによって搬送されたシートＰのトナー像に定着液を付与して加熱することで、トナー像をシートＰに定着させる。なお、定着装置７の構成については、後で詳述する。

シートＰの搬送方向において、ヒータＨの下流側には、ヒータＨで加熱されたシートＰを下流側に搬送するためのローラ８１～８３が設けられている。ヒータＨで加熱されたシートＰは、ローラ８１～８３によって搬送されることで、排出トレイ２１上に排出される。

次に、定着装置７の構成について詳細に説明する。
図２（ａ）に示すように、定着装置７は、定着液を噴霧するための定着ヘッド７１と、定着ヘッド７１の下でシートＰと対向するように配置される第２電極７２と、定着ヘッド７１から噴霧された定着液を回収する回収容器７５とを備えている。第２電極７２および回収容器７５は、定着ヘッド７１と向かい合う位置に設けられている。

定着液としては、良好に静電噴霧を行い、かつ、定着を行うために、トナーを溶解させる溶質を誘電率の高い溶媒に分散させたものを使用することが出来る。誘電率の高い溶媒として、安全な水を用いることができる。つまり、本実施形態では、トナーを溶解させる溶質を水に分散するタイプ、いわゆる、水中油滴型のエマルジョンでトナーの溶解を行っている。つまり、溶媒としての水に対して不溶または難溶な溶質を水に分散した定着液を用いている。溶質としては、脂肪族モノカルボン酸エステル系として、ラウリン酸エチル、ラウリン酸ブチル、ラウリン酸イソプロピル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸ブチル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸エチル、パルミチン酸ブチル、パルミチン酸イソプロピル、脂肪族ジカルボン酸エステル系として、コハク酸ジエチル、コハク酸ジブチル、脂肪族トリカルボン酸エステル系として、oアセチルクエン酸トリエチル、oアセチルクエン酸トリブチル、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキル系として、コハク酸ジエトキシエチル、コハク酸ジブトキシエチル、炭酸エステル系として、炭酸エチレン、炭酸プロピレンを使用することができる。これらの溶質はトナーを軟化させる機能を有する。

また、エマルジョンを良好に形成するために界面活性剤を加えても良く、界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤を使用することができる。アニオン系界面活性剤としては、ラウリン酸ナトリウムなどの高級脂肪酸塩類、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルアリールスルホン酸塩類、ドデシル硫酸ナトリウムなどのアルキル硫酸エステル塩類、ポリエトキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸エステル塩類を使用することができる。カチオン系界面活性剤としては、脂肪族アミン塩、脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩を使用することができる。ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ソルビタンモノラウレートなどのソルビタン高級脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートなどのポリオキシエチレンソルビタン高級脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンモノラウレートなどのポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類、ショ糖ラウリン酸エステルなどのショ糖脂肪酸エステル類を使用することができる。

定着ヘッド７１は、定着液を内部に収容する収容部７３と、収容部７３に連通し、トナー像に向けて定着液を噴霧する第１ノズルＮ１および第２ノズルＮ２と、収容部７３内および各ノズルＮ１，Ｎ２内の定着液に電圧を印加する第１電極７４とを備えている。第１ノズルＮ１および第２ノズルＮ２の先端部分は、下方に向かう程、徐々に縮径している。第１ノズルＮ１は、シートＰの幅方向に間隔を空けて複数設けられている。

第２ノズルＮ２は、シートＰの幅方向に間隔を空けて複数設けられている。第２ノズルＮ２は、シートＰの搬送方向において、第１ノズルＮ１の下流に位置する。また、第２ノズルＮ２は、シートＰの幅方向において、第１ノズルＮ１とは異なる位置に位置する。

第１電極７４は、収容部７３の上壁を上から下に貫通するように設けられ、下端部が収容部７３内の定着液内に配置され、上端部が、図示せぬハーネスを介して、図２（ｂ）に示す第１電圧供給部Ｅ１に接続されている。第１電極７４には、正の電圧が印加されている。

第２電極７２は、第１電極７４との間で電位差を形成することで各ノズルＮ１，Ｎ２から定着液を噴霧させるための電極であり、各ノズルＮ１，Ｎ２の先端から所定距離離れて、各ノズルＮ１，Ｎ２の先端に対向して配置されている。ここで、所定距離は、シートＰの厚さよりも大きな距離であり、実験やシミュレーション等によって静電噴霧を好適に行うことが可能な距離に設定されている。第２電極７２には、図２（ｂ）に示す第２電圧供給部Ｅ２によって、負の電圧が印加されている。

第１電極７４に電圧が印加されるとノズルＮ１，Ｎ２の先端付近の空間に電界が形成される。すると、ノズルＮ１，Ｎ２の先端では、定着液が電界に引っ張られていわゆるテイラーコーンが形成される。このテイラーコーンの先端から定着液が引きちぎられることによって微細な液滴が生成される。
ノズルＮ１，Ｎ２から噴霧された液滴状の定着液は、正に帯電している。これに対し、シートＰは実質的にゼロ電位状態になっている。このため、液滴状の定着液は、クーロン力によってシートＰに向かって飛んでゆき、シートＰやトナー像に付着する。

回収容器７５は、シートＰを吸着させるための吸着プレート７６を備えている。吸着プレート７６は、金属板などの導電性部材からなり、図３（ｂ）に示す第３電圧供給部Ｅ３によって、負の電圧が印加されている。これにより、吸着プレート７６は、電気的な力でシートＰを引き寄せて、シートＰを支持することが可能となっている。

吸着プレート７６は、定着ヘッド７１へ向けてシートＰをガイドするガイド面７６Ａを有している。ガイド面７６Ａは、搬送方向において、感光ドラム６１の下流、かつ、定着ヘッド７１の上流に設けられている。

制御部１００は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよび入出力回路を備えている。制御部１００は、第１電極７４と第２電極７２間の電位差を制御することで、ノズルＮ１，Ｎ２からの定着液の噴霧量を制御している。なお、本実施形態では、一例として、第２電極７２に印加する電圧－Ｖ２と吸着プレート７６に印加する電圧－Ｖ３を固定値とし、第１電極７４に印加する電圧Ｖ１のみを制御することで、電位差を制御することとする。

制御部１００は、印刷中において、原則、第１電極７４を流れる電流Ｉｔが一定の目標値ＩＡとなるように電圧Ｖ１を制御する定電流制御を実行する。詳しくは、制御部１００は、図示せぬ電流センサにより電流Ｉｔを検出し、検出した電流Ｉｔが目標値ＩＡとなるように、電圧Ｖ１を制御する。

ここで、ノズルＮ１，Ｎ２から第２電極７２に噴霧される定着液は、帯電しているため、第１電極７４と第２電極７２間で流れる電流に相当する。そして、この電流が流れる回路は、搬送されるシートＰの位置によって、以下のように変化する。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、ノズルＮ１，Ｎ２からの定着液の噴霧範囲内にシートＰが存在しない場合には、帯電された定着液がノズルＮ１，Ｎ２からそのまま第２電極７２に向かうため、第１電極７４を流れた電流Ｉｔは、空気の抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して第２電極７２に流れていく。ここで、抵抗Ｒ１は、シートＰが通る通過位置ＰＰからノズルＮ１，Ｎ２までの範囲にある空気の抵抗値である。抵抗Ｒ２は、通過位置ＰＰから第２電極７２までの範囲にある空気の抵抗値である。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、シートＰが吸着プレート７６に接触した状態で定着液の噴霧範囲内に入っている場合には、第１電極７４と第２電極７２との間にシートＰが抵抗として入るとともに、吸着プレート７６がシートＰを介して第１電極７４等と電気的に接続される。これにより、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の間に、シートＰの体積抵抗に相当する第１シート抵抗Ｒ３が入るとともに、抵抗Ｒ１と吸着プレート７６の間にシートＰの表面抵抗に相当する第２シート抵抗Ｒ４が入ることになる。

図４（ａ），（ｂ）に示すように、シートＰの後端が吸着プレート７６から外れた時点においては、第１電極７４等から吸着プレート７６が電気的に切り離されるので、回路の抵抗が、図３（ｂ）の状態から第２シート抵抗Ｒ４および第３電圧供給部Ｅ３が取り除かれた図４（ｂ）の状態となる。図５（ａ），（ｂ）に示すように、シートＰの後端が定着液の噴霧範囲から外れた時点では、回路の抵抗が、図４（ｂ）の状態から第１シート抵抗Ｒ３が取り除かれた図５（ｂ）の状態となる。

このように回路の抵抗がシートＰの位置によって変化するため、例えば定電流制御を印刷中に常時実行する場合には、以下に示す問題が生じる。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、シートＰの先端が定着液の噴霧範囲内に到達した時点においては、回路の抵抗が、図２（ｂ）の状態から図３（ｂ）の状態に変わるため、電流Ｉｔが急激に低下する。これにより、定着液の噴霧量も急激に低下して、シートＰの先端付近での定着が良好に行われないおそれがある。そのため、本実施形態では、制御部１００は、シートＰの先端が定着液の噴霧範囲内に到達した時点を含む微小な時間の間、定電流制御とは異なる制御を実行している。

図４（ａ），（ｂ）に示すように、シートＰの後端が吸着プレート７６から外れた時点においては、回路の抵抗が、図３（ｂ）の状態から図４（ｂ）の状態に変わるため、電流Ｉｔが低下するおそれがある。ただし、このときの電流Ｉｔの低下は、定着に影響がでない可能性が高いため、本実施形態では、このときの制御は、定電流制御のままとする。

図５（ａ），（ｂ）に示すように、シートＰの後端が定着液の噴霧範囲から外れた時点においては、回路の抵抗が、図４（ｂ）の状態から図５（ｂ）の状態に変わるため、電流Ｉｔが急激に増加する。これにより、噴霧された定着液の粒が大きくなることで、噴霧量が乱れ、シートＰの後端付近での定着が良好に行われないおそれがある。そのため、本実施形態では、制御部１００は、シートＰの後端が定着液の噴霧範囲から外れた時点を含む微小な時間の間、定電流制御とは異なる制御を実行している。

具体的に、制御部１００は、取得処理と、設定処理と、第１電圧処理と、第２電圧処理と、第３電圧処理とを実行可能となっている。

取得処理は、シートＰの抵抗値を取得する処理である。制御部１００は、取得処理において、転写装置ＴＭに流れる電流に基づいてシートＰの抵抗値を算出して取得している。詳しくは、制御部１００は、取得処理において、シートＰが転写装置ＴＭを通過していないときに転写装置ＴＭに流れる第１転写電流と、シートＰが転写装置ＴＭを通過しているときに転写装置ＴＭに流れる第２転写電流とに基づいて、シートＰの抵抗値を算出している。

より詳しくは、制御部１００は、取得処理において、第１転写電流と第２転写電流の差に基づいて、シートＰの体積抵抗に相当する第１シート抵抗Ｒ３の抵抗値を算出する。また、制御部１００は、取得処理において、第１シート抵抗Ｒ３の抵抗値と、所定の計算式またはテーブルとを用いて、シートＰの表面抵抗に相当する第２シート抵抗Ｒ４の抵抗値を算出する。また、制御部１００は、複数枚のシートＰを印刷する場合には、最初に印刷する１枚目のシートＰに対してのみ、取得処理を実行するように構成されている。

設定処理は、取得処理によって取得したシートＰの抵抗値に基づいて、第１電極７４と第２電極７２間の電位差の目標値である第１目標電位差を設定する処理である。なお、本実施形態では、電圧－Ｖ２，－Ｖ３を固定値としているので、制御部１００は、電圧Ｖ１の第１目標電圧値を、第１目標電位差として設定している。設定処理において、制御部１００は、取得処理において取得したシート抵抗Ｒ３，Ｒ４と、固定値である抵抗Ｒ１，Ｒ２および電流の目標値ＩＡとに基づいて、電圧Ｖ１の第１目標電圧値を設定する。ここで、抵抗Ｒ１，Ｒ２および目標値ＩＡは、実験等によって予め適正な値に設定して、ＲＯＭ等の記憶部に固定値として予め記憶させておけばよい。なお、目標値ＩＡの代わりに、別の電流目標値を用いて第１目標電位差を設定してもよい。この場合、電流目標値は、シートＰの先端が噴霧範囲内に到達した時点における噴霧量の変化によって画質が乱れない程度の値に設定され、実験やシミュレーション等によって予め決めてもよい。

第１電圧処理は、シートＰの先端が定着液の噴霧範囲内に到達する際に、実行する処理である。第１電圧処理において、制御部１００は、電流センサで検出する電流を参照することなく、電圧Ｖ１を、設定処理で設定した第１目標電圧値に変更して、第１電極７４に印加する。言い換えると、制御部１００は、第１電圧処理において、第１電極７４と第２電極７２間の電位差が第１目標電位差となるように、第１電極７４および第２電極７２に電圧を印加する。

第２電圧処理は、シートＰの後端が噴霧範囲から外れる際に、実行する処理である。第２電圧処理において、制御部１００は、電流センサで検出する電流を参照することなく、電圧Ｖ１を、シートＰが噴霧範囲内に存在しないときの定電流制御での電圧値と同じ値である第２目標電圧値に変更して、第１電極７４に印加する。言い換えると、制御部１００は、第２電圧処理において、第１電極７４と第２電極７２間の電位差が、シートＰが噴霧範囲内に存在しないときの電位差に相当する第２目標電位差となるように、第１電極７４、第２電極７２および吸着プレート７６に電圧を印加する。ここで、第２目標電圧値は、実験等によって予め適正な値に設定して、ＲＯＭ等の記憶部に固定値として予め記憶させておけばよい。

第３電圧処理は、前述した定電流制御を実行する処理である。制御部１００は、シートＰが噴霧範囲外である場合、または、噴霧範囲のすべてがシートＰの先端と後端の間に位置する場合に第３電圧処理を実行する。より詳しくは、制御部１００は、印刷中において、第１電圧処理および第２電圧処理を実行しない期間は、すべて第３電圧処理を実行する。

次に、制御部１００の動作について詳細に説明する。
図６に示すように、制御部１００は、まず、印刷指令があるか否かを判定する（Ｓ１）。ステップＳ１において印刷指令がないと判定した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、本処理を終了する。ステップＳ１において印刷指令があると判定した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、感光ドラム６１を帯電させるとともに、転写ローラＴＲに転写電圧を印加し、さらに第３電圧処理を実行する（Ｓ２）。これにより、感光ドラム６１と転写ローラＴＲの間に、シートＰが存在しないときの転写電流である第１転写電流が流れるとともに、定着ヘッド７１からの定着液の噴霧が定電流制御により開始される。

ステップＳ２の後、制御部１００は、第１転写電流を測定する（Ｓ３）。ステップＳ３の後、制御部１００は、供給トレイ３１から画像形成部４にシートＰを供給する（Ｓ４）。なお、ステップＳ４の後の所定のタイミングで、制御部１００は、感光ドラム６１を露光する処理を行うが、露光処理については公知の方法を用いればよいので、説明は省略する。

ステップＳ４の後、制御部１００は、第１目標電位差としての電圧Ｖ１の第１目標電圧値が既に設定済みであることを示す設定済フラグＦ１が０であるか否かを判定する（Ｓ５）。ステップＳ５においてＦ１＝０であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、シートＰが転写ローラＴＲを通過しているときに、感光ドラム６１と転写ローラＴＲの間に流れる転写電流を第２転写電流として測定する（Ｓ６）。具体的に、制御部１００は、シートセンサ２３がＯＮになってから第１経過時間が経過した場合に、シートＰが転写ローラＴＲを通過していると判定して、第２転写電流を測定する。

ステップＳ６の後、制御部１００は、第１転写電流と第２転写電流に基づいてシートＰの抵抗値を算出する（Ｓ７）。ステップＳ７の後、制御部１００は、シートＰの抵抗値に基づいて、第１目標電位差としての電圧Ｖ１の第１目標電圧値を設定する（Ｓ８）。

ステップＳ８の後、制御部１００は、設定済フラグＦ１を１にする（Ｓ９）。ステップＳ９の後、または、ステップＳ５でＮｏと判定した場合には、制御部１００は、定着処理を実行する（Ｓ１０）。なお、定着処理については、後で詳述する。

ステップＳ１０の後、制御部１００は、印刷が終了したか否かを判定する（Ｓ１１）。ステップＳ１１において印刷が終了していないと判定した場合、つまり次に印刷するシートＰがある場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、ステップＳ４の処理に戻る。ステップＳ１１において印刷が終了したと判定した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、目標電位差としての第１目標電圧値と設定済フラグＦ１をリセットして（Ｓ１２）、本処理を終了する。

図７に示すように、定着処理において、制御部１００は、まず、シートセンサ２３がＯＦＦからＯＮに切り替わってから第２経過時間が経過したか否かを判定することで、シートＰの先端が噴霧範囲に到達したか否かを判定する（Ｓ３１）。ステップＳ３１においてシートＰの先端が噴霧範囲に到達したと判定した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、定電流制御である第３電圧処理から、電圧Ｖ１を第１目標電圧値にする第１電圧処理に切り替える（Ｓ３２）。

ステップＳ３２で第１電圧処理に切り替えてから微小な所定時間後に、制御部１００は、第１電圧処理から第３電圧処理に切り替える（Ｓ３３）。ステップＳ３３の後、制御部１００は、シートセンサ２３がＯＮからＯＦＦに切り替わってから第３経過時間が経過したか否かを判定することで、シートＰの後端が噴霧範囲から外れたか否かを判定する（Ｓ３４）。

ステップＳ３４においてシートＰの後端が噴霧範囲から外れたと判定した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、第３電圧処理から、電圧Ｖ１を第２目標電圧値にする第２電圧処理に切り替える（Ｓ３５）。ステップＳ３５で第２電圧処理に切り替えてから微小な所定時間後に、制御部１００は、第２電圧処理から第３電圧処理に切り替えて（Ｓ３６）、本処理を終了する。

次に、制御部１００の動作の一例について詳細に説明する。
複数枚のシートＰを印刷する場合には、制御部１００は、まず、ステップＳ２の処理を行うことで、感光ドラム６１と転写ローラＴＲの間に転写電流を流すとともに、図２（ａ）に示すように定着ヘッド７１からの定着液の噴霧を開始する。その後、制御部１００は、１枚目のシートＰの供給を開始する前に、第１転写電流を測定する（Ｓ３）。

その後、制御部１００は、１枚目のシートＰの供給を開始し（Ｓ４）、設定済フラグＦ１が０であるか否かを判定する（Ｓ５）。１枚目のシートＰが印刷される前においては、設定済フラグＦ１は０であるため、制御部１００は、ステップＳ５でＹｅｓと判定する。

その後、制御部１００は、シートＰが転写ローラＴＲを通過しているときに、第２転写電流を測定する（Ｓ６）。そして、制御部１００は、第１転写電流と第２転写電流に基づいて、シートＰの抵抗値の算出と、第１目標電位差としての第１目標電圧値の設定とを行って、設定済フラグＦ１を１にする（Ｓ７－Ｓ９）。

その後、図３（ａ）に示すように、シートＰの先端が噴霧範囲に到達すると、制御部１００は、定電流制御である第３電圧処理を終了して、電圧Ｖ１を第１目標電圧値にする第１電圧処理を実行する（Ｓ３１，Ｓ３２）。これにより、回路の抵抗が図２（ｂ）の状態から図３（ｂ）の状態に変化した瞬間に、電圧Ｖ１が図３（ｂ）の状態の抵抗に対応した第１目標電圧値に変更されるので、電流が急激に低下することが抑制され、噴霧量が乱れることが抑制される。

第１電圧処理の開始後、制御部１００は、所定のタイミングで第１電圧処理を終了して、再び第３電圧処理を実行する（Ｓ３３）。これにより、定電流制御により安定した噴霧量で、シートＰに定着液を噴霧することができる。

その後、図５（ａ）に示すように、シートＰの後端が噴霧範囲から外れると、制御部１００は、定電流制御である第３電圧処理を終了して、電圧Ｖ１を第２目標電圧値にする第２電圧処理を実行する（Ｓ３５）。これにより、回路の抵抗が図４（ｂ）の状態から図５（ｂ）の状態に変化した瞬間に、電圧Ｖ１が図５（ｂ）の状態の抵抗に対応した第２目標電圧値に変更されるので、電流が急激に増加することが抑制され、噴霧量が乱れることが抑制される。

第２電圧処理の開始後、制御部１００は、所定のタイミングで第２電圧処理を終了して、再び第３電圧処理を実行する（Ｓ３６）。その後、２枚目のシートＰについて印刷を行う場合には（Ｓ１１：Ｎｏ→Ｓ４）、１枚目のシートＰの印刷時において既に第１目標電圧値が設定済みなので（Ｆ１＝１）、制御部１００は、ステップＳ５でＮｏと判定して、１枚目のときと同様に定着処理を実行する（Ｓ１０）。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
シートＰの先端が噴霧範囲内に到達したときに、第１電極７４と第２電極７２間の電位差が、シートＰの抵抗値に基づいて設定した目標電位差となるので、シートＰの先端が噴霧範囲内に突入することによる電流の急変を抑制することができ、噴霧量が乱れるのを抑制することができる。

シートＰの後端が噴霧範囲から外れたときに、第１電極７４と第２電極７２間の電位差が、シートＰが噴霧範囲内に存在しないときの電位差に相当する第２目標電位差となるので、シートＰの後端が噴霧範囲から外れることによる電流の急変を抑制することができ、噴霧量が乱れるのを抑制することができる。

シートＰが噴霧範囲外である場合、または、噴霧範囲のすべてがシートＰの先端と後端の間に位置する場合には、定電流制御である第３電圧処理を実行するので、定電流制御により噴霧量を安定させることができる。

転写装置ＴＭを利用してシートＰの抵抗値を取得するので、例えばシートＰの抵抗値を取得する他の装置を利用する場合と比べ、コストの低下を図ることができる。また、定着装置７にシートＰが到達する前に、シートＰの抵抗値を取得することができる。

シートＰが転写装置ＴＭを通過していないときに転写装置ＴＭに流れる電流と、シートＰが転写装置ＴＭを通過しているときに転写装置ＴＭに流れる電流とに基づいてシートＰの抵抗値を算出するので、転写装置ＴＭを利用してシートＰの抵抗値を良好に取得することができる。

複数枚のシートＰを印刷する場合には、最初に印刷する１枚目のシートＰに対してのみ取得処理を実行することで、例えば複数枚のシートＰのすべてに対して取得処理を実行する場合と比べ、２枚目以降のシートＰについては１枚目で取得した抵抗値を流用することができるので、スループットの低下を抑えることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の部材や処理には同一の符号を付し、その説明は省略する。

前記実施形態では、複数枚のシートＰを印刷する場合における１枚目のシートＰに対してのみ取得処理を実行したが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御部１００は、複数枚のうち２枚目以降の各シートＰに対しても取得処理を実行してもよい。また、例えば、制御部１００は、トレイ検知部２２からの信号に基づいて供給トレイ３１が着脱されたと判定してから最初に印刷する１枚のシートＰに対してのみ、取得処理を実行してもよい。具体的には、制御部１００は、図８に示す処理を実行するように構成されていてもよい。

図８に示す処理は、図６に示す処理の一部を変更したものである。具体的に、図８に示す処理は、図６に示す処理に対して、ステップＳ５，Ｓ９を取り除き、新たなステップＳ５１～Ｓ５６を追加したものである。

図８に示す処理において、制御部１００は、まず、供給トレイ３１が着脱されたか否かを判定する（Ｓ５１）。ここで、トレイ検知部２２が例えば光センサである場合には、トレイ検知部２２は、例えば、供給トレイ３１が本体筐体２から離脱されたときに発光部の光が受光部で受光されるＯＮ状態となり、供給トレイ３１が本体筐体２に装着されたときに発光部の光が供給トレイの一部で遮蔽されるＯＦＦ状態となる。制御部１００は、トレイ検知部２２のＯＮ・ＯＦＦの状態に基づいて、供給トレイ３１の着脱を判定する。なお、着脱の判定は、装着されたことのみを判定してもよいし、離脱されたことのみを判定してもよいし、離脱された後、装着されたことを判定してもよい。

ステップＳ５１において供給トレイ３１が着脱されたと判定した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、第１目標電位差としての第１目標電圧値をリセットする（Ｓ５２）。ステップＳ５２の後、制御部１００は、供給トレイ３１が着脱されたことを示す着脱フラグＦ２を１に設定する（Ｓ５３）。

ステップＳ５３の後、または、ステップＳ５１でＮｏと判定した場合には、制御部１００は、ステップＳ１の処理を実行する。ステップＳ１でＹｅｓと判定した場合には、制御部１００は、ステップＳ２の処理を実行した後、着脱フラグＦ２が１であるか否かを判定する（Ｓ５４）。ステップＳ５４においてＦ２＝１であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、供給トレイ３１が着脱されてから最初にシートＰを印刷する状況であるため、制御部１００は、シートＰの供給を開始する前に第１転写電流を測定して（Ｓ３）、シートＰの供給を行う（Ｓ４）。ステップＳ５４においてＦ２＝１でないと判定した場合には（Ｎｏ）、供給トレイ３１が着脱されてから２枚目以降のシートＰを印刷する状況であるため、制御部１００は、第１転写電流の測定をせずに、シートＰの供給を行う（Ｓ４）。

ステップＳ４の後、制御部１００は、再び着脱フラグＦ２が１であるか否かを判定する（Ｓ５５）。ステップＳ５５においてＦ２＝１であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、供給トレイ３１が着脱されてから最初にシートＰを印刷する状況であるため、制御部１００は、ステップＳ６～Ｓ８の処理を実行して、第２転写電流の測定、シートＰの抵抗値の算出および第１目標電位差としての第１目標電圧値の設定を行う。ステップＳ８の後、制御部１００は、着脱フラグＦ２をリセットして（Ｓ５６）、ステップＳ１０の処理を実行する。ステップＳ５５においてＦ２＝１でないと判定した場合には（Ｎｏ）、供給トレイ３１が着脱されてから２枚目以降のシートＰを印刷する状況であるため、制御部１００は、ステップＳ６～Ｓ８，Ｓ５６の処理を飛ばして、ステップＳ１０の処理を実行する。

この形態によれば、以下の効果を得ることができる。
供給トレイ３１内には通常同じ種類のシートＰが収容されるため、供給トレイ３１が着脱されてから最初に印刷する１枚目のシートＰのみに対して取得処理を行えば、残りのシートＰについては１枚目で取得した抵抗値を流用することができ、スループットの低下を抑えることができる。

前記実施形態では、転写装置ＴＭに流れる電流に基づいてシートＰの抵抗値を算出したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シートの抵抗値は、実験やシミュレーション等によって、シートの種類に応じて予め設定されている固定値であってもよい

前記実施形態では、各電圧処理において、第１電極７４に印加する電圧Ｖ１のみを制御したが、本発明はこれに限定されない。制御部１００は、各電圧処理において、第１電極７４、第２電極７２および吸着プレート７６の少なくとも１つに印加する電圧を制御すればよい。

前記実施形態では、吸着プレート７６を備える構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、吸着プレートはなくてもよい。

前記実施形態では、シートＰの後端が吸着プレート７６から外れたときでも、定電流制御である第３電圧処理を継続したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図４（ｂ）に示す抵抗Ｒ１～Ｒ３と電流の目標値ＩＡとに基づいて、電圧Ｖ１の第３目標電圧値を設定し、シートＰの後端が吸着プレート７６から外れたときに、定電流制御である第３電圧処理を終了して、電圧Ｖ１を第３目標電圧値に変更してもよい。

前記実施形態では、原則、定電流制御である第３電圧処理を実行することとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、定電流制御を行わずに、第１電圧処理または第２電圧処理を実行してもよい。具体的には、例えば、印刷中において常時第１電圧処理を実行してもよい。また、例えば、シートＰを供給トレイ３１からピックアップしてからシートＰの後端が噴霧範囲から外れる前までの間、第１電圧処理を実行し、シートＰの後端が噴霧範囲から外れた後、第２電圧処理を実行してもよい。

前記実施形態では、第２電極７２および吸着プレート７６に、第１電極７４に印加する電圧とは逆極性の電圧を印加したが、本発明はこれに限定されず、第２電極７２および吸着プレート７６に、第１電極７４に印加する電圧と同極性の電圧であって、第１電極７４に印加する電圧よりも小さな電圧を印加してもよい。また、第２電極７２および吸着プレート７６の少なくとも一方を、接地してもよい。

前記実施形態では、転写ローラＴＲを備えた転写装置ＴＭを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、転写装置は、転写電圧が印加される導電性ブラシや導電性板バネなどを備えるものであってもよい。

画像形成装置は、前記実施形態に限定されず、例えば、カラープリンタ、複写機、複合機などであってもよい。

前記実施形態では、定着液の噴霧の後、シートを加熱することで、シート上にトナー像を定着させたが、本発明はこれに限定されず、定着液の噴霧のみでシート上にトナー像を定着させてもよい。

前記実施形態では、第２電極７２を、各ノズルＮ１，Ｎ２の先端に対向するように配置したが、本発明はこれに限定されず、ノズルが突出する方向から見て、ノズルと第２電極が重ならないように第２電極を配置してもよい。この場合であっても、シートが、第２電極の直上に位置し、且つ、ノズルの先端に対向したときに、ノズル内の定着液とシートとの間に電位差が形成されて、静電噴霧を行うことができる。

シートは、例えば、厚紙、はがき、薄紙などの用紙であってもよいし、ＯＨＰシートであってもよい。

前記実施形態では、第１電極７４を収容部７３の内部に配置したが、本発明はこれに限定されず、例えばノズルおよび収容部を金属等の導電性部材で形成して、ノズルまたは収容部に対して電圧を印加してもよい。なお、この場合には、電圧が印加されるノズルまたは収容部が、第１電極として機能する。また、収容部を樹脂等の非導電性の部材で形成し、ノズルを金属等の導電性の部材で形成し、ノズルに電圧を印加するようにしてもよい。なお、この場合には、ノズルが第１電極として機能する。

前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。

１ レーザプリンタ
７ 定着装置
７２ 第２電極
７４ 第１電極
１００ 制御部
Ｎ１ 第１ノズル
Ｎ２ 第２ノズル
Ｐ シート

Claims (8)

1. 定着液を静電噴霧によりシート上の現像剤像に向けて噴霧することで、シート上に現像剤像を定着させる定着装置であって、
   現像剤像に向けて定着液を噴霧するノズルと、
   前記ノズル内の定着液に電圧を印加する第１電極と、
   前記第１電極との間で電位差を形成することで前記ノズルから定着液を噴霧させる第２電極と、を有する定着装置と、
   前記電位差を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   シートの抵抗値を取得する取得処理と、
   前記取得処理によって取得した前記抵抗値に基づいて、前記電位差の目標値である第１目標電位差を設定する設定処理と、
   少なくともシートの先端が前記ノズルからの定着液の噴霧範囲内に到達する際に、前記電位差が前記第１目標電位差となるように電圧を印加する第１電圧処理と、を実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、
   シートの後端が前記噴霧範囲から外れる際に、前記電位差が、シートが前記噴霧範囲内に存在しないときの電位差に相当する第２目標電位差となるように電圧を印加する第２電圧処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、
   シートが前記噴霧範囲外である場合、または、前記噴霧範囲のすべてがシートの先端と後端の間に位置する場合には、前記第１電極を流れる電流が一定となるように電圧を制御する第３電圧処理を実行す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。
4. 前記定着装置よりもシートの搬送方向上流に設けられ、シート上に現像剤像を転写する転写装置をさらに備え、
   前記制御部は、
   前記取得処理において、前記転写装置に流れる電流に基づいて前記抵抗値を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、
   前記取得処理において、
   シートが前記転写装置を通過していないときに前記転写装置に流れる電流と、シートが前記転写装置を通過しているときに前記転写装置に流れる電流とに基づいて前記抵抗値を算出することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記ノズルよりもシートの搬送方向上流に、シートを吸着させるための吸着プレートをさらに備え、
   前記制御部は、
   前記第１電圧処理において、前記第１電極、前記第２電極および前記吸着プレートの少なくとも１つに印加する電圧を制御することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、
   複数枚のシートを印刷する場合には、最初に印刷する１枚目のシートに対してのみ、前記取得処理を実行することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. シートを収容する供給トレイであって、本体筐体に着脱可能な供給トレイと、
   前記供給トレイの着脱を検知するトレイ検知部と、をさらに備え、
   前記制御部は、
   前記トレイ検知部からの信号に基づいて前記供給トレイが着脱されたと判定してから最初に印刷する１枚のシートに対してのみ、前記取得処理を実行することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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