JP4708925B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式等の記録方式を用いて記録材に画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。本発明は、特に、使用される記録材に金属材料などで構成される導電性異物が付着していた際に生じる不具合を事前に防止することのできる画像形成装置に関する。

従来、各種画像形成装置は、一般的に、普通紙（転写紙）、はがき、ボール紙、封書、ＯＨＰ用のプラスチック製薄板等のシート状の記録材上に画像を形成するものである。その画像形成装置の代表例として、電子写真方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ等の装置がある。

また、近年、電子写真方式によるカラー画像形成装置の普及に伴い、カラー画像の記録品質に対する要求に加え、カラー出力の高速化に対する要求が高まってきている。この要求に応えるために、画像形成方式にいくつかの提案がなされているが、その中でタンデム型と呼ばれるカラー画像形成装置がある（例えば特許文献１参照）。

このタンデム型のカラー画像形成装置は、複数個の画像形成ユニットによって形成された複数のトナー像を、記録材担持体としての搬送ベルト上に担持した記録材上に、転写手段によって順次形成していくことで一つの画像を形成する方式である。このタンデム型のカラー画像形成装置は、カラー画像を高速で形成することが可能である。また、タンデム型のカラー画像形成装置は、各画像形成ユニット上のトナー像を記録材に対して直接転写するため、画像乱れが小さく、高画質化をする上でも好適な構成である。

記録材搬送ベルトとしては、樹脂からなる無縁端円筒状のベルトが用いられる。吸着帯電部材により記録材を帯電させ、樹脂ベルトに対して静電的に吸着させることにより記録材の搬送を実現している。吸着用帯電手段としては、記録材への帯電安定性及び当接安定性の観点から、弾性ローラが主に用いられている。

定着方式としては、熱効率及び安全性が良好な接触加熱方式の定着装置が広く知られている。

従来、接触加熱方式の定着装置としては、熱ローラ定着器が用いられてきた。この熱ローラ定着器は、熱定着ローラと、加圧ローラとを加圧当接して構成される。熱定着ローラは、主に金属性円筒芯金表面に離型性層を形成し、円筒内部にハロゲンヒーターを内包する。又、加圧ローラは、金属芯金に耐熱性ゴムからなる弾性層を形成し、その表面に加圧側離型性層を形成して構成される。

しかし、近年、更に加熱効率の高い方式として、加熱型定着器が提案されている（例えば特許文献２、３、４、５参照）。

この加熱型定着器は、上記熱定着ローラの変わりにＰＩ〈ポリイミド〉などの材質からなる低熱容量の耐熱性樹脂フィルムの表面に離型性層を形成した定着フィルムを用い、フィルムの定着ニップ部の内側からセラミックヒータを当接させて加熱する。

更に、このフィルム加熱型定着器の構成としては、フィルムの搬送に専用の搬送用ローラと従動ローラを用いてテンションを加えながら加圧ローラとの間でフィルムを搬送する方法と、円筒形フィルムを加圧ローラからの搬送力で駆動させる方法がある。前者はフィルムの搬送性能を高く保持できる利点を有し、後者は構成の簡略化に伴う低コストの定着装置を実現できる利点がある。

また、近年、より加熱効率の高い方式として、上記ＰＩなどの材質からなる低熱容量の耐熱性樹脂の代わりに、ＳＵＳなどの金属製フィルムの表面に弾性層、離型性層を形成した定着フィルムを用いるフィルム加熱型定着器も提案されている。

以上説明した加熱定着装置では、定着ニップ部に記録材を挟んで加圧しながら加熱するため、記録材上に異物が介在すると、異物の大きさ、硬さ及び形状によっては定着器の構成要素を損傷させる危険性がある。

特に、上記のフィルム加熱型定着器では基層が薄い耐熱性樹脂又は金属材料からなる厚さ３００μｍ以下の定着フィルムを用いている。そのため、表面の損傷のみならず、フィルムそのものに穴が空いてしまう現象（以下「フィルム破れ」という。）が発生する場合がある。この場合には、定着不良や装置そのものの機能停止を招く虞があった。

図１１及び図１２は、このフィルム破れがホッチキス針のついた記録材を送給した際に発生する例を説明する。

図１１に示すように、フィルム加熱型定着器は、加熱ユニット２４１と加圧ローラ２４２とを有し、加熱ユニット２４１は、表面に回転する定着フィルム２４１ａを有する。ここで、ホッチキス針３２がついた記録材Ｐ（特に、針端部が表面側に露出している場合）が定着ニップ部Ｈに進入すると、図１２に示すように、針３２の端部がフィルム表面２４１ａに突き刺さる。そして、そのまま下流側に引きずられて記録材Ｐが排出された後にフィルム２４１ａに穴３３が空いてしまう。そのために、以後の定着画像に部分的な定着不良と画像の乱れが生じると共に、使用につれて穴３３から亀裂が走り、最終的にはフィルム２４１ａの破損に到る。

近年、経済性や環境問題への意識向上につれて、一度作成された、或いは、回覧された書類の裏面を再利用するような使用法も見受けられる。

一度回覧された書類の中にはホッチキス針やクリップで複数枚を纏めて閉じられた書類も含まれている。そのため、上記の書類の再利用の際、一度に多量の書類を扱う場合にこれらのホッチキス針やクリップを一部除去し忘れ、これらの金属製異物を付けたまま印刷してしまう場合がある。そのために、この金属製異物がフィルムを破損しまうというトラブルが発生するようになってきている。

画像形成装置に関して、従来このような記録材に異物が混入した際の対策としては、主に磁気センサなどに代表される専用の金属探知手段を設けるとか、或いは、磁石を作用させて異物の除去を行うという提案がされている（例えば、特許文献６、７、８など）。
特開２００１−１０９３２５号公報 特開昭６３−３１３１８２号公報 特開平２−１５７８７８号公報 特開平４−４４０７５号公報 特開平４−２０４９８０号公報 実開平４−５８５２６号公報 特開平６−５６３２６号公報 特開２０００−１２４１号公報

しかしながら、金属探知手段を設けたり、磁石を設置することは、装置の複雑化やコストアップを招いていた。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、環境問題や経費削減等への意識の高まりに伴い、使用後の書類の裏面への再印刷の機会が増えるにつれて生じやすくなった記録材再利用時の問題を解決するものである。つまり再利用記録材上に残留するホッチキス針やクリップ等の金属製、即ち、導電性異物が再印刷時に画像形成装置の故障を招くことを簡単な構成で安価に防止することのできる画像形成装置を提供することにある。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明の第一の態様によれば、記録材を保持して搬送する記録材担持体と、前記記録材を前記記録材担持体に静電的に保持するための吸着用帯電手段と、像担持体に形成された可視画像を前記記録材担持体に保持されている前記記録材に転写する転写手段と、前記記録材上に転写された可視画像を加圧加熱し、前記記録材上に定着させる定着装置と、を有する画像形成装置において、
前記吸着用帯電手段に流れる電流を検知する吸着電流検知手段と、
前記記録材が前記吸着用帯電手段を通過した際の前記吸着電流検知手段により検出された電流変化から、前記記録材における導電性異物の存在の有無を判断し、前記記録材に導電性異物有りと判断した場合、画像形成動作を停止させる制御装置と、を有し、
前記定着装置は、加圧力を調整する手段を有し、前記記録材に導電性異物有りと判断した場合には、前記定着装置の加圧力を通常の加圧力に対して小さくするか、或いは、ゼロとすることを特徴とする画像形成装置が提供される。
本発明の第二の態様によれば、記録材を保持して搬送する記録材担持体と、前記記録材を前記記録材担持体に静電的に保持するための吸着用帯電手段と、像担持体に形成されたトナー像を前記記録材担持体に保持されている前記記録材に転写する転写手段と、前記記録材を加熱及び加圧して前記記録材上に転写されたトナー像を前記記録材上に定着させる定着装置と、を有する画像形成装置において、
前記吸着用帯電手段に流れる電流を検知する吸着電流検知手段を有し、
前記記録材が前記吸着用帯電手段を通過した際の前記吸着電流検知手段により検出された電流変化が、前記記録材に導電性異物が有る時の変化を示す場合に、前記定着装置の加圧力を通常の加圧力に対して小さくするか、或いは、ゼロとすることを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、新たな構成要素を追加することなく画像形成装置内の基本構成要素を用いて記録材と電気抵抗の異なるホッチキス針などの導電性異物が記録材に付着していることを検知して装置を停止することができる。そして必要に応じて、異常を使用者に通知し、適正な方法でこの異物を有した記録材の除去を促すことで、画像及び装置に生じる不具合を防止することができる。本発明は、特に定着フィルムを用いる定着方式の装置において致命的な故障を招くフィルム破れ現象の防止が可能となる。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
先ず、図１を参照すると、本実施例の画像形成装置は、タンデム型のカラー画像形成装置とされる。本実施例において、カラー画像形成装置Ａは、スタンドアローンまたはネットワーク経由でホストコンピュータＤと接続されている。

カラー画像形成装置Ａは、コントローラ部Ｂとエンジン部Ｃとを有する。ホストコンピュータＤ内のアプリケーションソフトウェア等により作成された画像データは、プリンタドライバ３１を通して印字情報として出力され、コントローラ部Ｂに送られる。コントローラ部Ｂでは送られてきた画像データを基に色変換、ラスタライズ等の処理をしてエンジン部Ｃに送る。

次に、エンジン部Ｃを説明する。

図１において、エンジン部Ｃの制御装置３０は、コントローラ部Ｂと結ばれ、コントローラ部Ｂからの指示によりエンジン部Ｃの動作を制御する。制御装置３０には、実際にエンジン部Ｃの制御を行うＣＰＵ２６が設けられる。又、制御装置３０は、読み出し専用のメモリであるＲＯＭ２８と、データ処理のための作業領域になる読み書き可能なメモリであるＲＡＭ２７などが備えられている。ＲＯＭ２８には、ＣＰＵ２６が制御を行うためのプログラムや各種データが書き込まれている。

本実施例におけるエンジン部Ｃは、複数の画像形成ステーションを一列に備えた、所謂、タンデム型のカラー画像形成エンジンである。

本実施例にて、画像形成ステーションは、４つの画像形成ステーション、即ち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及び、ブラック（Ｂｋ）の画像形成ステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、及び、ＳＢｋにて構成される。これら４つの画像形成ステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＢｋは、記録材担持体としての無端状の記録材搬送ベルト（以下、「転写ベルト」という。）１４の走行方向に沿って上流側から順に配設されている。

イエローの画像形成ステーションＳＹは、像担持体としてドラム状電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１Ｙを備えている。感光ドラム１Ｙの周囲には、その矢印Ｒ１の回転方向に沿ってほぼ順に、帯電ローラ（帯電装置）２Ｙ、露光装置１１Ｙ、現像装置８Ｙ、転写ローラ（転写部材）４Ｙ、クリーニング装置１０Ｙが配設されている。

感光ドラム１Ｙとしては、例えば、アルミニウム製の円筒状ドラムの表面に、感光層としてＯＰＣ（有機光半導体）を設けたものを使用することができる。

帯電ローラ２Ｙは、感光ドラム１Ｙの表面に接触配置され、不図示の帯電バイアス印加電源によって帯電バイアスが印加される。これにより、帯電ローラ２Ｙは、感光ドラム１Ｙの表面を所定の極性、所定の電位に均一に帯電する。露光装置１１Ｙは、画像情報に応じて発振されるレーザ光を多面鏡によって走査させるスキャナユニット、又は、ＬＥＤアレイによって構成されている。露光装置１１Ｙは、帯電後の感光ドラム１Ｙの表面を露光走査し、露光部分の電荷を除去して静電潜像を形成する。

現像装置８Ｙは、現像スリーブ５Ｙと、塗布ローラ６Ｙと、規制ブレード７Ｙとを有し、非磁性一成分現像剤（非磁性トナー）３Ｙを収容している。現像装置８Ｙは、塗布ローラ６Ｙによって現像スリーブ５Ｙの表面に非磁性トナー３Ｙを塗布し、その塗布したトナーを規制ブレード７Ｙによって層厚規制する。層厚規制されたトナーは、現像スリーブ５Ｙの回転によって感光ドラム１Ｙに対向する現像位置まで搬送される。そして、現像スリーブ５Ｙに不図示の現像バイアス印加電源によって現像バイアスを印加する。これによって、現像スリーブ５Ｙ上のトナーを感光ドラム１Ｙ表面の静電潜像に付着させて現像し、静電潜像をイエローのトナー像として可視化する。

転写ローラ４Ｙは、感光ドラム１Ｙ上に形成されたトナー像を、転写ベルト１４上の記録材Ｐに静電的に転写するためのものである。転写ローラ４Ｙは、例えば金属の芯金を、体積抵抗率１０^５〜１０^８Ω・ｃｍ程度に抵抗調整したＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体）、ウレタンゴム、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）等の弾性体で覆った構成とすることができる。転写ローラ４Ｙは、転写ベルト１４の内側に配設されて、転写ベルト１４を感光ドラム１Ｙ表面に圧着し、これにより感光ドラム１Ｙと転写ベルト１４との間に、転写ニップ部が構成されている。転写ローラ４Ｙには本実施例では、定電圧電源である転写バイアス印加電源２３Ｙが接続されている。これは定電流電源でも構わない。

クリーニング装置１０Ｙは、記録材Ｐに転写されずに感光ドラム１Ｙの表面に残留したトナーを除去するためのクリーニングブレード９Ｙを有している。

以上のイエローの画像形成ステーションＳＹにおいて、現像装置８Ｙは現像ユニットに構成され、またクリーニング装置１０Ｙは、感光ドラム１Ｙおよび帯電ローラ２Ｙとともにドラムユニットに構成されている。

これら現像ユニット及びドラムユニットは、それぞれが画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを構成する場合、或いは、現像ユニットとドラムユニットを合わせて一つのプロセスカートリッジを構成する場合がある。

他の色のマゼンタ、シアン、ブラックの画像形成ステーションＳＭ、ＳＣ、ＳＢｋも、イエローの画像形成ステーションＳＹと同様の構成であるので説明を省略する。マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成ステーションＳＭ、ＳＣ、ＳＢｋにおいて、イエロー画像形成ステーションＳＹと同じ構成の部材等については同じ番号を付し、その番号の後にＹに代えてＭ、Ｃ、Ｂｋをそれぞれ添えて示すこととする。

転写ベルト１４は、４本のローラ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに掛け渡されており、矢印Ｒ１４方向に所定のスピード（プロセススピード、本実施例では１００ｍｍｓ）で回転駆動される。これにより、表面に担持した記録材Ｐを画像形成ステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＢｋに順次搬送する。

転写ベルト１４としては、厚さ５０〜３００μｍ、体積抵抗率１０^９〜１０^１６Ωｃｍ程度のＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ポリアミド、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート等の樹脂材料が用いられる。又、転写ベルト１４としては、厚さ０．５〜２ｍｍ、体積抵抗率１０^９〜１０^１６Ωｃｍ程度のクロロプレーンゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ウレタンゴム等のゴム材料が用いられる。また、必要に応じて、これらの材料にカーボン、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２等の導電性充填材を分散させて、体積抵抗率を１０^７〜１０^１１Ωｃｍ程度に調整することもある。

記録材Ｐは、給搬送装置によって搬送される。給搬送装置は、普通紙（転写紙）等の記録材Ｐを収納する給紙カセット１５と、給紙カセット１５から記録材Ｐを給紙する給紙ローラ１６と、給紙された記録材を搬送する搬送ローラ１７、１８と、記録材Ｐの先端を検知するレジストセンサ１９等とを備えている。

レジストセンサ１９は、フラグとフォトインタラプタとからなり、記録材Ｐがフラグを押してフォトインタラプタを遮ると、記録材Ｐの先端が到達したという信号が制御装置３０に取り込まれるようになっている。

本実施例にて、吸着用帯電手段を構成する吸着ローラ２０は、給搬送装置から搬送されてきた記録材Ｐを転写ベルト１４表面に静電吸着させるためのものである。吸着ローラ２０は、先ず、例えば金属の芯金を、体積抵抗率１０^５〜１０^８Ωｃｍ程度に調整したＥＰＤＭ、ウレタンゴム、ＮＢＲ等の導電弾性体で覆う。更に、その上に中層として厚さ２００〜６００μｍ程度のウレタン等の層を設け、更にその上に２５０μｍ程度の表層を設けて構成されている。表層にはスチレン等を用いる。

吸着ローラ２０の両端の芯金部を０．０４〜０．５Ｎ程度の線厚でバネ加圧し、吸着ローラ２０を転写ベルト１４を介してローラ１３ａに圧着させ、転写ベルト１４の移動に対して従動回転させる。これにより、吸着ローラ２０とローラ１３ａとの間には吸着ニップ部が構成されている。

本実施例では、吸着ローラ２０には定電圧電源である吸着バイアス印加電源２１が接続されており、また吸着バイアス印加電源２１には、吸着電流検知手段としての吸着電流測定回路２２が接続されている。従って、通常、記録材Ｐに対する吸着バイアスは、一定の電流（１０μＡ）が印加されている。その電流量は、吸着電流測定回路２２により常に測定されている。一定電流のバイアスの印加により、記録材Ｐに対して安定した電荷供給を行い、転写ベルトに対する安定した静電吸着力を達成している。

転写ベルト１４の最下流側に配設されたローラ１３ｄのさらに下流側には、記録材Ｐの表面に転写されたトナー像を定着する定着装置２４が配設されている。

上述の構成の画像形成装置において、画像形成動作がスタートすると、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ及び転写ベルト１４等が所定のプロセススピードで、それぞれ矢印Ｒ１方向及び矢印Ｒ１４方向等に回転を始める。それと共に、露光装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋが起動する。感光ドラム１Ｙは、帯電ローラ２Ｙによって所定の極性、所定の電位に均一に帯電される。

一方、給紙カセット１５に収納されている記録材Ｐは、給紙ローラ１６によって給紙され、搬送ローラ１７、１８によって吸着ローラ２０に搬送される。そして記録材Ｐは、吸着ローラ２０とローラ１３ａとの間の電圧印加によって転写ベルト１４表面に静電吸着される。

このとき、感光ドラム１Ｙの表面には、記録材Ｐの搬送に同期して露光装置１１Ｙからの走査ビーム１２Ｙによって画像情報に従った静電潜像が形成される。感光ドラム１Ｙがさらに回転すると、この静電潜像は現像装置８Ｙによってトナーを付着して現像され、イエローのトナー像として可視化される。感光ドラム１Ｙ上のトナー像は、転写ベルト１４に吸着して搬送されてきた記録材Ｐに、転写バイアス印加電源２３Ｙによって転写ローラ４Ｙに印加された画像形成用の転写バイアスにより転写される。

マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成ステーションＳＭ、ＳＣ、ＳＢｋにおいても、イエローの画像形成ステーションＳＹと同様に、それぞれの感光ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上にそれぞれの色のトナー像が形成される。そして、記録材Ｐが転写ベルト１４によって搬送されていくのに同期して、感光ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上のトナー像が記録材Ｐ上に重ねて転写され、記録材Ｐ上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色を重ねたトナー像が形成される。

トナー像を転写後の記録材Ｐは、転写ベルト１４から分離された後、定着装置２４によって加熱及び加圧され、表面にトナー像が溶融固着される。本実施例にて、定着装置２４は、フィルム加熱型定着装置とされる。

図２を参照すると、フィルム加熱型定着装置２４の一実施例を示す。本実施例にて、フィルム加熱型定着装置２４は、加熱回転体２４１と、加圧回転体２４２とを備え、少なくとも一方の回転体は、耐熱性フィルムを備えている。

本実施例の定着装置２４では、加熱回転体２４１が３００μｍの耐熱性フィルム、即ち、定着フィルム２４１ａを備えた加熱ユニットとされる。定着フィルム２４１ａは、内側に設けられたフィルムガイド２４１ｅに沿って回転可能としつつ、解除自在とされる加圧ステー２４１ｆによる押圧力により加圧回転体、即ち、加圧ローラ２４２に加圧当接する。

定着フィルム２４１ａは、ＰＩ基層２４１ｄと、電位を安定させるための導電層２４１ｃと、表面離型層２４１ｂと、を有し、定着ニップ部Ｈのフィルム内側には、セラミックヒータ２４３が設けられている。また、本実施例にて、加圧ローラ２４２は、芯金２４２ｃ、シリコンゴム層２４２ｂ、表面離型層２４２ａにて構成され、外径が２５ｍｍとされる。

定着フィルム２４１ａには、詳しくは図８及び図９を参照して後述するが、加圧板４１及びばね４５などにて構成される付勢手段により加圧ステー２４１ｆを押圧することにより、加圧ローラ２４２に対して、総圧２５ｋｇｆの加圧力Ｆが加えられる。これによって、定着フィルム２４１ａと加圧ローラ２４２は、所定の定着ニップＨを形成している。

一方、トナー像転写後の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、記録材Ｐに転写されずに表面に残留したトナーがそれぞれのクリーニング装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋによって除去された後、つぎの画像形成に供される。

以上が本発明のカラー画像形成装置の基本構成及び動作態様である。

図３は、記録材Ｐが吸着ローラ２０を通過している際の吸着電流測定回路２２が検出した電流プロファイルの一例である。横軸は時間（ｔ）、縦軸は吸着電流測定回路２２の検出した電流値（Ｉ）である。

記録材Ｐに異常の無い通常時（図３（ａ））においては、記録材Ｐの先端から後端まで、安定した電流が流れている。一方、記録材Ｐに導電性異物としてのホッチキス或いはクリップ３２（図１１、図１２参照）などが存在している場合（図３（ｂ））、導電性異物を介して電流が流れ込む（異物存在可否を判断する閾値（Ｉｔｈ）を超えているポイント）。従って、このポイントにて瞬間的に過大電流値が検出される。本発明の特徴は、この過大に流れる電流の検出を利用したものである。

特に、本実施例では、転写ベルト１４としては厚さ５０〜３００μｍ、体積抵抗率１０^９〜１０^１６Ωｃｍ程度の中抵抗の材料を用いている。また、吸着ローラ２０も体積抵抗率１０^５〜１０^８Ωｃｍ程度の中抵抗の材料を用いている。また、通常、記録材の体積抵抗値は１０^１１〜１０^１４Ω・ｃｍであり、異物の体積抵抗値は、１０Ω・ｃｍ以下である。そのために、低抵抗の材料である導電性異物が記録材Ｐに介在すると、より的確に、顕著に吸着ローラ２０に過大電流が流れるため、記録材中の導電性異物の検出が容易である。

以下、図４のフローチャートに則って本実施例を説明する。
（Ｓｔｅｐ１−１）
画像形成動作スタート。制御装置３０のプリント信号に基づいて動作を開始する。
（Ｓｔｅｐ１−２）
所定時間（ｔ）の吸着電流測定回路２２に検出された電流値（Ｉ）を測定する。所定時間（ｔ）は、記録材Ｐの後端が吸着ローラ２０を通過する時間以上とされる。
（Ｓｔｅｐ１−３）
制御装置３０にて、吸着電流測定回路２２に検出された電流値（Ｉ）を、予め設定した閾値（Ｉｔｈ）と比較する。ＹＥＳの場合、すなわち、記録材Ｐに導電性異物が存在すると判断した場合は（Ｓｔｅｐ１−４）へスキップする。ＮＯの場合、すなわち、記録材Ｐに導電性異物が存在しないと判断した場合は（Ｓｔｅｐ１−６）へスキップする。
（Ｓｔｅｐ１−４）
制御装置３０より、画像形成動作の停止命令を発する。
（Ｓｔｅｐ１−５）
画像形成動作を停止する。必要に応じて、異常を使用者に通知し、適正な方法でこの異物を有した記録材の除去を促すことができる。
（Ｓｔｅｐ１−６）
画像形成動作を継続する。

以上の説明より、画像形成時の吸着ローラ２０に通電される電流値をモニタし、予め設定した閾値と比較することにより記録材に導電性異物が存在しているか否かの検出を行う。異物が存在している場合には画像形成動作を停止させるため、異物によって定着装置２４のフィルム２４１を損傷させることを回避することが出来る。

上記本実施例によれば、画像形成装置に新たに装置を追加することなく、既存の装置構成で行うことが出来るため、コストアップなどもなく、記録材に異物が存在することによって生じる画像及び装置における不具合を防止することができる。

実施例２
次に、本発明の画像形成装置の実施例２を説明する。なお、本実施例の画像形成装置は、実施例１にて図１を参照して説明した画像形成装置にて具現化される。従って、画像形成装置の全体構成についての説明は省略する。

記録材Ｐに導電性異物が存在している場合、導電性異物が定着装置２４に到達する以前に画像形成動作を停止させることにより、定着装置２４の損傷を回避することが可能である。

そこで、本実施例では、実施例１を基本とし、画像形成動作を停止させる時間を規定したことを特徴とする。

制御装置３０のプリント信号に基づいて、画像形成動作がスタートすると、記録材Ｐは給搬送装置により、給紙、搬送動作を開始する。レジストセンサ１９が記録材Ｐ先端の到達を検出した時間（ｔ０）を基点とし、制御を開始する。

プロセススピードは、説明の簡略化のためＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）と定義する。

図５は、図１に示す本実施例の画像形成装置の主要部のみを示す画像形成装置の断面図である。

図５に示すように、レジストセンサ１９と吸着ローラ２０間の距離をＬ１、吸着ローラ２０と定着装置２４の定着フィルム２４１ａと加圧ローラ２４２からなる定着ニップ部Ｈまでの距離をＬ２とする。吸着電流測定回路２２は、ｔ０を基点に、記録材Ｐの後端が吸着ローラ２０部を通過するまでの時間（ｔ１）（ｔ１＝（Ｌｐ＋Ｌ１）／Ｖ：Ｌｐは記録材Ｐの長さ）に吸着電流測定回路２２により電流検出を行う。

図６は、吸着電流の状態と、記録材Ｐの導電性異物が定着装置２４に到達するまでの時間軸に対する状態を表した図である。

吸着電流測定回路２２による検出電流値が、吸着電流閾値（Ｉｔｈ）を超える電流（Ｉ）を検出した時間をｔ２、制御装置３０が画像形成動作を停止する時間をｔ３、導電性異物が定着装置２４に到達する時間をｔ４とすると、以下の関係式が成り立つ。
関係式１ ： （ｔ３−ｔ２）＜Ｌ２／Ｖ＋α （α≧０）
関係式２ ： （ｔ３−ｔ２）＜（ｔ４−ｔ２） （すなわち、ｔ３＜ｔ４でもある）

関係式１と関係式２は同じ内容の関係式であるが、関係式２は、制御上のタイミングの定義として、導電性異物が定着装置２４に到達する以前に画像形成装置の動作を停止させることを定義した、絶対条件として成り立たせる関係式である。

αの値は画像形成装置固有の値であり、制御装置３０の画像形成動作停止命令信号が送られてから、画像形成装置がその動作を停止するまでの時間差によって定義されるものである。一般に、画像形成装置に用いられている駆動装置は、瞬断されたとしても完全に停止するまでに多少の時間差を有するので、α値の設定が必要となってくる。

以上の流れを図７のフローチャートを用いて説明する。
（Ｓｔｅｐ２−１）
画像形成動作スタート。制御装置３０のプリント信号に基づいて動作を開始する。
（Ｓｔｅｐ２−２）
（ｔ０〜ｔ１）間の吸着電流測定回路２２に検出された電流値（Ｉ）を測定する。
（Ｓｔｅｐ２−３）
制御装置３０にて、吸着電流測定回路２２に検出された電流値（Ｉ）を、予め設定した閾値（Ｉｔｈ）と比較する。ＹＥＳの場合、すなわち、記録材Ｐに導電性異物が存在すると判断した場合は（Ｓｔｅｐ２−４）へスキップする。ＮＯの場合、すなわち、記録材Ｐに導電性異物が存在しないと判断した場合は（Ｓｔｅｐ２−８）へスキップする。
（Ｓｔｅｐ２−４）
制御装置３０より、Ｉ＞Ｉｔｈとなる時間ｔ２を算出する。
（Ｓｔｅｐ２−５）
式：ｔ４＝ｔ２＋Ｌ２／Ｖ より、ｔ４を算出する。
（Ｓｔｅｐ２−６）
制御装置３０より、ｔ３＜ｔ４の時間ｔ３にて、画像形成動作停止命令を発する。時間ｔ３は、（Ｓｔｅｐ２−５）より求めた時間ｔ４、関係式１を参考に求められる。
（Ｓｔｅｐ２−７）
画像形成動作を停止する。必要に応じて、異常を使用者に通知し、適正な方法でこの異物を有した記録材の除去を促すことができる。
（Ｓｔｅｐ２−８）
画像形成動作を継続する。

以上の説明より、画像形成時の吸着ローラ２０に通電される電流値をモニタし、予め設定した閾値と比較することにより記録材に導電性異物が存在しているか否かの検出を行う。異物の存在が検出された場合には、異物が定着装置に到達する以前に画像形成動作を停止する制御を施すことにより、異物によって定着装置２４のフィルム２４１を損傷させることを回避することが出来る。これは、画像形成装置に新たに装置を追加することなく、既存の装置構成で行うことが出来るため、コストアップなどもなく行うことが可能となる。

実施例３
次に、本発明の画像形成装置の実施例３を説明する。なお、本実施例の画像形成装置は、実施例１にて図１を参照して説明した画像形成装置にて具現化される。従って、画像形成装置の全体構成についての説明は省略する。

本実施例では、図２に示す構成の定着装置２４にて、定着装置２４の加圧力を調節する機構が設けられていることを特徴とする。これにより、記録材Ｐに導電性異物が存在している場合、導電性異物が定着装置２４に到達する以前に定着装置２４の加圧力を解除させることにより、定着装置２４の損傷を回避することができる。

記録材Ｐに導電性異物が存在している場合、画像形成動作を停止させる以外に、記録材を画像形成装置の機外へ排出することによる処理も考えられる。機外に排出することにより、ユーザーは次なる画像形成を継続することが可能となる。その際、定着装置２４の加圧力を可能な限り解除することにより、記録材Ｐの導電性異物による定着装置２４の損傷の軽減を達成できる。

上述のように、本実施例の画像形成装置の構成は、図１に示す構成とされる。

定着装置２４の加圧力解除の方式については、特開平９−２１２０３０号公報などに開示されている構成と同様とすることができる。

つまり、図８及び図９にて、定着装置２４は、フレーム４０とこれに枢着された加圧板４１とを具備している。加圧板４１の枢着は、これに設けた軸４４をフレーム４０に設けた孔４３に遊嵌することによって行う。

又、フレーム４０に設けた長孔４０ａ内に配置した軸受け４２には加圧ローラ２４２が配設してあり、これに当接する位置に加熱ユニット２４１が配設してある。

加熱ユニット２４１は、フィルムガイド２４１ｅに作用する加圧ステー２４１ｆの両端の、フレーム４０の長孔４０ａまで突出した部位がばね受け２４１ｇを形成している。このばね受け２４１ｇは、長孔４０ａ内に摺動自在に配置され、このばね受け２４１ｇと加圧板４１との間にばね４８が配置されている。

加圧板４１は、フック４６、４７によってフレーム４０と加圧板４１との間に配置したばね４８によって閉塞されているので、ばね４５がばね受け２４１ｇを介して加熱ユニット２４１を加圧ローラ２４２に圧接することになる。

定着装置２４の駆動は、加圧ローラ２４２の芯金２４２ｃの一方の端部に設けたギア５０が、不図示の駆動源から駆動力を得て行われる。

本実施例によると、加圧板４１の他端に一体に取り付けたレバー４１ａに、図９に示すように、カム５５が係合している。このカム５５は、電動モータのような駆動手段５６により矢印方向に回転される。これによって、レバー４１ａ及び加圧板４１は、支持軸４４を中心として矢印方向、即ち、図９にて時計方向に回転し、フィルムガイド２４１ｅへの押圧力を解除する。即ち、加圧ローラ２４２に圧接している加熱ユニット２４１の加圧力が解除される。

尚、本実施例でいう加圧力解除とは、定着フィルムユニット２４１と加圧ローラ２４２の間に付勢されていた２５ｋｇｆの荷重を、略０ｋｇｆにすることを言う。解除の方式は制御装置３０の制御信号に基づいたカム５５の回転移動により、それに連動した圧解除機構による機械式解除法である。

従って本実施例の画像形成装置においては、制御装置３０からの定着装置２４の加圧解除制御信号に基づき、加圧解除機構の駆動モータ５６及びカム５５が作動し、定着フィルムユニット２４１、即ち定着フィルム２４１ａと加圧ローラ２４２間の圧が解除される。

本実施例では、記録材Ｐの導電性異物が定着装置２４を通過するものの、定着装置２４の加圧力を略０ｋｇｆとしているため、定着装置２４に対する負荷は大変小さくなり、ほとんど影響を及ぼさない。更に、画像形成装置の動作を継続するため、ユーザビリティの向上を達成している。

以上の流れを図１０のフローチャートを用いて説明する。
（Ｓｔｅｐ３−１）
画像形成動作スタート。制御装置３０のプリント信号に基づいて動作を開始する。
（Ｓｔｅｐ３−２）
（ｔ０〜ｔ１）間の吸着電流測定回路２２に検出された電流値（Ｉ）を測定する。
（Ｓｔｅｐ３−３）
制御装置３０にて、吸着電流測定回路２２に検出された電流値（Ｉ）を、予め設定した閾値（Ｉｔｈ）と比較する。ＹＥＳの場合、すなわち、記録材Ｐに導電性異物が存在すると判断した場合は（Ｓｔｅｐ３−４）へスキップする。ＮＯの場合、すなわち、記録材Ｐに導電性異物が存在しないと判断した場合は（Ｓｔｅｐ３−８）へスキップする。
（Ｓｔｅｐ３−４）
制御装置３０より、Ｉ＞Ｉｔｈとなる時間ｔ２を算出する。
（Ｓｔｅｐ３−５）
式：ｔ４＝ｔ２＋Ｌ２／Ｖ より、ｔ４を算出する。
（Ｓｔｅｐ３−６）
制御装置３０より、ｔ３＜ｔ４の時間ｔ３にて、定着装置圧解除命令を発する。時間ｔ３は、（Ｓｔｅｐ３−５）より求めた時間ｔ４、関係式１を参考に求められるものである。
（Ｓｔｅｐ３−７）
定着装置２４の圧を解除する。導電性異物を含む記録材Ｐは、定着装置２４の圧が解除された状態において定着装置２４を通過する。
（Ｓｔｅｐ３−８）
画像形成動作を継続する。

上記説明においては、導電性異物を含む記録材Ｐが定着装置２４を通過するまでの動作について説明した。

導電性異物を含む記録材Ｐが定着装置２４を通過後は、定着装置２４の圧を解除状態から通常の加圧状態に戻し、次なる画像形成動作を継続させても良いことは特に説明するまでも無い。

以上の説明より、画像形成時の吸着ローラ２０に通電される電流値をモニタし、予め設定した閾値と比較することにより記録材Ｐに導電性異物が存在しているか否かの検出を行う。異物の存在が検出された場合には、定着装置の加圧力を解除して異物を有する記録材を通過させる。これによって、記録材上の異物によって定着装置２４のフィルム２４１ａを損傷させることを回避することが出来る。これは、画像形成装置に新たに装置を追加することなく、既存の装置構成で行うことが出来るため、コストアップなどもなく行うことが可能となる。

本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成縦断面図である。 定着装置の一実施例を示す概略構成縦断面図である。 吸着電流測定装置に流れる吸着電流の電流プロファイルである。 画像形成装置の一実施例に係る制御方法を示すフローチャートである。 本発明に係る画像形成装置の他の実施例を示す概略構成縦断面図で、距離関係を示す。 画像形成装置の他の実施例における吸着電流と制御タイミングを説明する概略図である。 画像形成装置の他の実施例に係る制御方法を示すフローチャートである。 定着装置の他の実施例を示す斜視図である。 図８に示す定着装置の側面図である。 画像形成装置の他の実施例に係る制御方法を示すフローチャートである。 従来の画像形成装置における定着装置への導電性異物の侵入を説明する説明図である。 定着装置に侵入した導電性異物により定着フィルムが損傷する様子を説明する説明図である。

符号の説明

１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ） 感光ドラム（像担持体）
２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋ） 帯電ローラ
３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂｋ） 現像剤
４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋ） 転写ローラ
８（８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋ） 現像器
９（９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋ） クリーナ
１１（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ） 露光装置
１４ 転写ベルト（記録材担持体）
２０ 吸着ローラ（吸着用帯電手段）
２１ 吸着バイアス印加電源
２２ 吸着電流測定回路（吸着電流検知手段）
２４ 定着装置
３０ 制御装置
２４１ 加熱ユニット（加熱回転体）
２４１ａ 定着フィルム
２４２ 加圧ローラ（加圧回転体）

Claims (8)

1. 記録材を保持して搬送する記録材担持体と、前記記録材を前記記録材担持体に静電的に保持するための吸着用帯電手段と、像担持体に形成された可視画像を前記記録材担持体に保持されている前記記録材に転写する転写手段と、前記記録材上に転写された可視画像を加圧加熱し、前記記録材上に定着させる定着装置と、を有する画像形成装置において、
   前記吸着用帯電手段に流れる電流を検知する吸着電流検知手段と、
   前記記録材が前記吸着用帯電手段を通過した際の前記吸着電流検知手段により検出された電流変化から、前記記録材における導電性異物の存在の有無を判断し、前記記録材に導電性異物有りと判断した場合、画像形成動作を停止させる制御装置と、を有し、
   前記定着装置は、加圧力を調整する手段を有し、前記記録材に導電性異物有りと判断した場合には、前記定着装置の加圧力を通常の加圧力に対して小さくするか、或いは、ゼロとすることを特徴とする画像形成装置。
2. 記録材を保持して搬送する記録材担持体と、前記記録材を前記記録材担持体に静電的に保持するための吸着用帯電手段と、像担持体に形成されたトナー像を前記記録材担持体に保持されている前記記録材に転写する転写手段と、前記記録材を加熱及び加圧して前記記録材上に転写されたトナー像を前記記録材上に定着させる定着装置と、を有する画像形成装置において、
   前記吸着用帯電手段に流れる電流を検知する吸着電流検知手段を有し、
   前記記録材が前記吸着用帯電手段を通過した際の前記吸着電流検知手段により検出された電流変化が、前記記録材に導電性異物が有る時の変化を示す場合に、前記定着装置の加圧力を通常の加圧力に対して小さくするか、或いは、ゼロとすることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記導電性異物有りと判断された記録材は、加圧力が通常の加圧力に対して小さくするか、或いは、ゼロである状態の前記定着装置を通過して装置外へ排出されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記吸着用帯電手段は、定電圧電源である吸着バイアス印加電源により電圧を印加することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記吸着用帯電手段は、吸着ローラであり、前記記録材担持体は、無端状の搬送ベルトであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記定着装置は、加熱回転体と加圧回転体を備え、少なくとも一方の前記回転体は、耐熱性フィルムを備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記定着装置は、前記耐熱性フィルムと接触するヒータを備えていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記吸着電流検知手段により検出された電流値と閾値とを比較して、前記導電性異物有りと判断し、前記定着装置の加圧力を通常の加圧力に対して小さくするか、或いは、ゼロとすることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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