JP2017191288A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置１は、排出部に設けられた除電ブラシの交換時期を適切に判定できるようにすることを課題とする。
【解決手段】記録紙を排出する排出部と、排出部に設けられ、記録紙に帯電した電荷を除去する除電ブラシ５２と、除電ブラシ５２の電圧を検出する電圧検出部６１と、電圧検出部６１により検出された、記録紙が排出部から排出されるときの検出電圧に基づいて、除電ブラシ５２の交換時期を判定する判定部１０１と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、記録紙に帯電した電荷を取り除くための技術に関する。

画像形成装置には、記録紙の排出部に、排出される記録紙に接触して、当該記録紙に帯電した電荷を取り除く除電ブラシが設けられたものがある（例えば、下記特許文献１を参照）。

特開２００７−１６８９４７号公報

除電ブラシは長期間使用されると、除電ブラシのブラシ毛が摩耗劣化する等により、除電能力が低下する。そのため、除電能力が確保できなくなる前の適切な時期に除電ブラシを交換する必要がある。しかしながら、除電ブラシを交換する時期の判断は難しく、適切な時期での交換が行えていないのが現状である。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、排出部に設けられた除電ブラシの交換時期を適切に判定可能にすることを目的とする。

ブラシ毛が摩耗劣化し、除電ブラシの除電能力が低下すると、記録紙から除電ブラシに移る電荷量が減少する。そのため、記録紙の排出時にかかる除電ブラシの電圧は、摩耗劣化が生じていない場合と比べて、摩耗劣化が生じている場合に低下する。本発明は当該知見に基づきなされた発明である。
本発明の一局面に係る画像形成装置は、記録紙を排出する排出部と、
前記排出部に設けられ、前記記録紙に接触して当該記録紙に帯電した電荷を除去する除電ブラシと、
前記除電ブラシの電圧を検出する電圧検出部と、
前記記録紙が前記排出部から排出されるときに前記電圧検出部により検出される検出電圧に基づいて、前記除電ブラシの交換時期を判定する判定部と、を備える。

本発明の一局面に係る画像形成装置によれば、記録紙の排出時にかかる除電ブラシの検出電圧（すなわち、除電ブラシの劣化具合の分かる指標）に基づいて、除電ブラシの交換時期が判定される。従って、除電ブラシの適切な交換時期を定量的に判定することができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構造を模式的に示した正面図である。 除電ブラシを概略的に示した図であり、（Ａ）は摩耗劣化していない状態を示し、（Ｂ）は摩耗劣化した状態を示している。 第１実施形態に係る画像形成装置の主要内部構成を概略的に示した機能ブロック図である。 電圧検出部及びその周辺の回路構成の一例を示した回路図である。 電圧検出部により検出される、記録紙が排出部から排出されるときの検出電圧の一例を示した図であり、（Ａ）は除電ブラシに摩耗劣化が生じていない状態での検出電圧を示し、（Ｂ）は除電ブラシに摩耗劣化が生じている状態での検出電圧を示している。 制御ユニットにおける処理動作の一例を示したフローチャートである。 表示部に表示される表示画面の一例を示した図である。

以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構造を模式的に示した正面図である。画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。装置本体１１には、記録紙Ｐを排出する排出部５１が形成され、排出部５１を構成する排出口５１ａの上縁部から下方に向かって、交換可能な除電ブラシ５２が設けられている。

除電ブラシ５２は、記録紙Ｐに帯電した電荷５３を除去するものである。除電ブラシ５２は、フレームグランドとなっている装置本体１１の筐体に接続され、記録紙Ｐが排出口５１ａから排出される際に、除電ブラシ５２を記録紙Ｐに当接して当該記録紙Ｐに帯電した電荷５３を除去する。

図２は、図１中の矢印Ａ方向から除電ブラシ５２を見た概略図であり、（Ａ）は摩耗劣化していない状態を示し、（Ｂ）は摩耗劣化した状態を示している。除電ブラシ５２は、板状に形成された鉄製の取付部５２ａと、取付部５２ａから複数下方に設けられているブラシ毛５２ｂとを含んで構成されている。ブラシ毛５２ｂとしては、例えば、導電性を付与した合成繊維や合成樹脂などが挙げられる。除電ブラシ５２は、図２（Ａ）に示す下端部が、装置本体１１の排出部５１から排出される記録紙Ｐに接触する。この接触の繰り返しにより、除電ブラシ５２が摩耗劣化すると、図２（Ｂ）に示すように、ブラシ毛５２ｂが変形し湾曲する。

図３は、画像形成装置１の主要内部構成を概略的に示した機能ブロック図である。画像形成装置１は、制御ユニット１０、原稿給送部６、原稿読取部５、画像形成部１２、画像メモリー３２、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）９２、定着部１３、電圧検出部６１、除電ブラシ５２、操作部４７、ファクシミリ通信部７１、及びネットワークインターフェイス部９１を含んで構成されている。

原稿給送部６は、読取対象の原稿を原稿読取部５へ給送する。

原稿読取部５は、制御ユニット１０を構成する制御部１００による制御の下、光照射部及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー等を有する読取機構（図示せず）を備えており、原稿読取部５は、光照射部を使って原稿を照射し、その反射光をＣＣＤセンサーで受光することによって、原稿から画像を読み取る。

画像形成部１２は、印刷すべき画像のトナー像を記録紙Ｐ上に形成する。

画像メモリー３２は、原稿読取部５による読み取りで得られた原稿の画像データを一時的に記憶したり、画像形成部１２のプリント対象となるデータを一時的に保存したりするための領域である。

ＨＤＤ９２は、原稿読取部５によって読み取られた原稿画像等を記憶する大容量の記憶装置である。

定着部１３は、記録紙Ｐ上のトナー像を、熱圧着により記録紙Ｐに定着させる。

電圧検出部６１は、除電ブラシ５２の電圧を検出する。

操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について操作者から画像形成動作実行指示や原稿読取動作実行指示等の指示を受け付ける。操作部４７は、操作者への操作案内等を表示する表示部４７３を備えている。表示部４７３はタッチパネルになっており、操作者は画面表示されるボタンやキーに触れて画像形成装置１を操作することができる。

ファクシミリ通信部７１は、図示しない符号化・複合化部、変復調部、及びＮＣＵ等を備え、公衆電話回線網を用いてのファクシミリの通信を行うものである。

ネットワークインターフェイス部９１は、ＬＡＮ（Local Area Network）ボード等の通信モジュールを含んで構成され、ネットワークインターフェイス部９１に接続されたＬＡＮ等を介して、ローカルエリア内、又はインターネット上のパーソナルコンピューター等の外部装置２０と種々のデータの送受信を行うものである。

制御ユニット１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及び専用のハードウェア回路を含んで構成される。制御ユニット１０は、画像形成装置１の全体的な動作制御を司る制御部１００と、判定部１０１とを備えている。

制御ユニット１０は、ＨＤＤ９２にインストールされている制御プログラムに従った動作により、制御部１００、判定部１０１として機能するものである。但し、制御部１００等は、制御ユニット１０による制御プログラムに従った動作によらず、それぞれハードウェア回路により構成することも可能である。以下、特に触れない限り、各実施形態について同様である。

制御部１００は、原稿給送部６、原稿読取部５、画像形成部１２、画像メモリー３２、ＨＤＤ９２、定着部１３、電圧検出部６１、操作部４７、ファクシミリ通信部７１、及びネットワークインターフェイス部９１と接続され、これら各部の駆動制御を行う。

判定部１０１は、電圧検出部６１により検出された、記録紙Ｐの排出部５１からの排出時に電圧検出部６１により検出される検出電圧に基づいて、除電ブラシ５２の交換時期を判定する。制御部１００は、判定部１０１により除電ブラシ５２の交換時期であると判定されると、表示部４７３によりその旨をユーザーに知らせるための制御を行う。制御部１００及び表示部４７３が特許請求の範囲における報知部の一例となる。

図４は、電圧検出部６１及びその周辺の回路構成の一例を示した回路図である。電圧検出部６１は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）６２と、コンデンサＣ１と、抵抗Ｒ１，Ｒ２と、オペアンプ６３とを含んで構成され、ＦＥＴ６２のゲート端子（Ｇ）は、除電ブラシ５２を介して接地されている。

ＦＥＴ６２のゲート端子（Ｇ）と除電ブラシ５２との接続ノードには、その一端が接地されたコンデンサＣ１と高抵抗の抵抗Ｒ１とが並列に接続されている。ＦＥＴ６２のドレイン端子（Ｄ）は電源（Ｖｃｃ）に接続され、ＦＥＴ６２のソース端子（Ｓ）は抵抗Ｒ２を介して接地されている。

また、ＦＥＴ６２のソース端子（Ｓ）と抵抗Ｒ２との接続ノードには増幅回路としてのオペアンプ６３の入力端子が接続され、オペアンプ６３の出力端子には制御ユニット１０が接続されている。

除電ブラシ５２が記録紙Ｐの除電を行うことで、除電ブラシ５２に電圧が発生し、スイッチング素子としてのＦＥＴ６２のゲート端子（Ｇ）に印加されるゲート電圧が上昇して、ゲート電圧がゲート閾値電圧以上になると、ＦＥＴ６２がＯＮ状態となってＦＥＴ６２のドレイン端子（Ｄ）とソース端子（Ｓ）との間にドレイン電流が流れる。

ドレイン電流はゲート電圧の上昇に従って大きくなる。すなわち、除電ブラシ５２にかかる電圧が上昇すると、それに従って、オペアンプ６３の入力端子にかかる電圧も大きくなる。これにより、制御ユニット１０は、電圧検出部６１から除電ブラシ５２にかかる電圧に応じた検出電圧を取得する。

図５は、電圧検出部６１により検出される、記録紙Ｐが排出部５１から排出されるときの検出電圧の一例を示した図であり、（Ａ）は除電ブラシ５２に摩耗劣化が生じていない状態での検出電圧を示し、（Ｂ）は除電ブラシ５２に摩耗劣化が生じている状態での検出電圧を示している。

除電ブラシ５２に摩耗劣化が生じていない状態では、図５（Ａ）に示すように、比較的高い電圧が電圧検出部６１により検出される。これに対して、除電ブラシ５２に摩耗劣化が生じた場合には、図５（Ｂ）に示すように、摩耗劣化が生じていない状態の電圧よりも低い電圧が電圧検出部６１により検出される。除電ブラシ５２に摩耗劣化が生じた場合に電圧検出部６１による検出電圧が低下する要因は、例えば、図２（Ｂ）に示したように、ブラシ毛５２ｂが変形し湾曲すると、ブラシ毛５２ｂと記録紙Ｐとが当接する範囲が小さくなり、記録紙Ｐから除電ブラシ５２に移動する電荷量が減少するから等である。

次に、制御ユニット１０で行われる処理動作の一例について、図６に示したフローチャートに基づいて説明する。なお、この処理動作は、記録紙Ｐを排出部５１から排出する処理が必要となるコピー等の画像形成処理を制御部１００が実行する場合に行われる動作である。

まず、判定部１０１が、電圧検出部６１により検出された検出電圧を示す検出電圧データを取得し（Ｓ１）、判定部１０１が、取得した検出電圧データに基づいて、ピーク時の検出電圧Vmaxが予め定められた電圧V1よりも小さいか否かを判断する（Ｓ２）。この電圧V1（特許請求の範囲における予め定められた電圧）は、除電ブラシ５２が予め定められた量の電荷を記録紙Ｐから回収して、除電ブラシ５２に適切に記録紙Ｐの除電性能が最低限確保されている状態のときに電圧検出部６１により検出される電圧である。この電圧V1は、画像形成装置１の工場出荷時に実験により定められ、判定部１０１に設定されている。

判定部１０１が、ピーク時の検出電圧Vmaxが電圧V1よりも小さい（すなわち、除電ブラシ５２の交換時期である）と判断すれば（Ｓ２でＹＥＳ）、制御部１００が、除電ブラシ５２が交換時期になったことを知らせるメッセージＭ１を表示部４７３に表示する（Ｓ３）。図７は、メッセージＭ１を示した表示画面の一例を示した図である。なお、当該表示は、特許請求の範囲における報知の一例である。

一方、判定部１０１が、ピーク時の検出電圧Vmaxが電圧V1よりも小さくないと判断すれば（Ｓ２でＮＯ）、判定部１０１が、制御部１００による画像形成処理が終了したか否かを判断する（Ｓ３）。

判定部１０１が、制御部１００による画像形成処理が終了したと判断すれば（Ｓ３でＹＥＳ）、この処理動作を終了する。一方、判定部１０１が、制御部１００による画像形成処理が終了していないと判断すれば（Ｓ３でＮＯ）、Ｓ１へ戻る。

上記実施形態によれば、記録紙Ｐの排出時にかかる除電ブラシ５２の検出電圧（すなわち、除電ブラシ５２の劣化具合の分かる指標）に基づいて、除電ブラシ５２の交換時期が判定される。従って、除電ブラシ５２の適切な交換時期を定量的に判定することができる。また、除電ブラシ５２の交換時期がユーザーに報知されるので、ユーザーは除電ブラシ５２を適切な時期に交換することができる。

本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。また、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置の一実施形態として複合機を用いて説明しているが、これは一例に過ぎず、他の電子機器、例えば、コピー機能やプリンター機能、ファクシミリ機能を有した他の画像形成装置でもよい。

また、上記実施形態では、図１乃至図７用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。

１ 画像形成装置
１０ 制御ユニット
５１ 排出部
５２ 除電ブラシ
６１ 電圧検出部
１００ 制御部
１０１ 判定部

Claims (4)

1. 記録紙を排出する排出部と、
   前記排出部に設けられ、前記記録紙に接触して当該記録紙に帯電した電荷を除去する除電ブラシと、
   前記除電ブラシの電圧を検出する電圧検出部と、
   前記記録紙が前記排出部から排出されるときに前記電圧検出部により検出される検出電圧に基づいて、前記除電ブラシの交換時期を判定する判定部と、を備える画像形成装置。
2. 前記判定部は、前記検出電圧が予め定められた電圧よりも小さい場合に、前記除電ブラシの交換時期と判定する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記予め定められた電圧は、前記除電ブラシに前記記録紙に対する除電性能が最低限確保されている状態のときに前記電圧検出部により検出される電圧とされている請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記判定部により前記除電ブラシの交換時期と判定されると、当該交換時期になったことをユーザーに知らせる報知部を備える請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。