JP2001228778A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的な構造を複雑化することなく、不必要
なトナーの消費や不要なトナーによる機内よごれを低減
できる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 用紙は、定着ローラーa-23を通過すると
きに、接触する部分から定着ローラーa-23の熱を奪う。
このため、定着ローラーa-23のうち、用紙が接触する部
分は、用紙が接触しないな分に比べて、温度が速く低下
する。したがって、温度を検出するためのサーミスタa-
27を定着ローラーa-23の端部に設けると、幅の異なる用
紙を通紙したときに、定着ローラーa-23の表面の温度変
化の仕方に違いが生じる。このことを利用し、定着ロー
ラーa-23の温度がある温度からある温度まで変化する時
間を計測し、これを所定の閾値と比較することによっ
て、通紙している用紙の幅が広いのか狭いのかを判定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスによ
り画像形成を行うレーザービームプリンタ、アナログ複
写機等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置には、用紙搬送路上の用紙
有無検知センサーによって搬送中の用紙の搬送方向と平
行な方向の長さを検出し、サイズ検知手段またはサイズ
指示手段からの信号に基づいて制御部が予め認識してい
る用紙サイズと比較して一致／不一致を判定し、不一致
の場合に印字動作を停止するという機能が設けられてい
るものがある。この場合、Ａ４サイズの用紙を横送りし
た場合（短辺（２１０ｍｍ）が搬送方向と平行な状態で
の搬送）と、Ａ５サイズの用紙を縦送りした場合（長辺
（２１０ｍｍ）が搬送方向と平行な状態での搬送）で
は、搬送方向と平行な方向の長さが同じであるため、用
紙のサイズを区別できず、不一致判定を行うことができ
ない。

【０００３】このため、縦送りしたＡ５サイズの用紙
を、横送りしたＡ４サイズの用紙と誤って判定したま
ま、例えば印字倍率１００％で印字を継続すると、Ａ４
サイズ横送りの時の用紙幅２９７ｍｍと、Ａ５サイズ縦
送りの時の用紙幅１４８．５ｍｍの差である１４８．５
ｍｍ分の画像は用紙には転写されない。この転写されな
い画像の分のトナーは装置内に残ってしまい、機内汚れ
の原因になる。また、不必要にトナーを消費することに
もなる。

【０００４】また、画像形成装置の中には、定型的でな
い特殊な用紙に印字できるようにするためのフリーサイ
ズ指定が可能なものがある。フリーサイズ指定すると、
送り方向、幅方向の寸法が固定されず、用紙の寸法が所
定範囲内であれば通紙可能となる。フリーサイズ指定を
行った場合、用紙搬送路上の用紙有無検知センサーによ
って用紙後端が検知されたときに搬送方向の画像形成を
終了し、搬送方向の画像サイズを用紙に合わせて制限す
るようにしている。

【０００５】しかし、幅方向の画像については、通紙可
能な最大用紙幅に合わせて画像形成を行う。このため、
最大用紙幅より小さい幅の用紙を通紙したときに、上記
と同様に機内汚れや不必要なトナーが消費される。この
場合、用紙幅が小さくなるほど、機内汚れはひどくな
り、不必要なトナーの消費も多くなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような機内汚れ
や不要なトナーの消費を軽減するために、用紙搬送路上
に、用紙幅を広いか狭いかの二段階で検知する用紙幅検
知センサーを設け、Ａ４サイズ横送りが認識されている
にもかかわらず用紙幅検知センサーが用紙の有ることを
検知できない場合には、Ａ４サイズ横送りよりも幅の狭
い用紙が搬送されていると判断して、印字動作を中止す
る画像形成装置がある。しかし、このような画像形成装
置は、用紙搬送路上に用紙幅検知センサを設けなければ
ならないため、センサの個数が多くなってコストアップ
につながり、機械的な構造も複雑になる。

【０００７】本発明は上記のような技術的背景に鑑みて
なされたものであり、その目的は、機械的な構造を複雑
化することなく、不必要なトナーの消費や不要なトナー
による機内よごれを低減できる画像形成装置を提供する
ことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の画像形成装置は、シート状の記録
媒体を給紙する給紙部と、電子写真プロセスにより感光
体上に画像を形成したのち感光体上の画像を前記記録媒
体に転写する画像形成部と、転写された記録媒体上の画
像をヒーターで加熱したローラーによる熱融着によって
定着させる定着部と、前記給紙部から給紙された記録媒
体を前記画像形成部、前記定着部まで搬送し、画像定着
後に機内から記録媒体を排出する搬送部と、前記画像形
成部、前記定着部、前記給紙部、前記搬送部を駆動する
ための駆動部と、画像形成モードを指示するとともに装
置の状態を表示する操作部と、前記画像形成部、前記定
着部、前記給紙部、前記搬送部、前記操作部を制御する
ための制御部とを備える画像形成装置において、前記ロ
ーラーの端部に設けられたローラー温度検知用の温度検
知手段を備え、画像形成動作開始後の所定のタイミング
から所定期間にわたる前記ローラー温度の温度変化量を
測定し、または画像形成動作開始後の所定のタイミング
から前記ローラー温度が所定温度に変化するまでの温度
変化時間を測定して、前記温度変化量または前記温度変
化時間に基づいて、搬送されている記録媒体の幅のサイ
ズ判定を行うことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、 請求項１記載の
画像形成装置において、前記給紙部にセットされている
記録媒体のサイズをあらかじめ認識するサイズ検知手段
または前記操作部から前記記録媒体のサイズを入力指示
するためのサイズ指示手段を備え、前記サイズ判定によ
り得られる記録媒体の幅と、前記サイズ検知手段または
サイズ指示手段によりあらかじめ前記制御部が認識して
いる記録媒体の幅が異なる場合は、画像形成動作を中止
することを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、感光体上の画像形成幅を切り替え
る画像形成幅切替え手段を備え、前記画像形成幅切替え
手段は前記サイズ判定の結果に基づいて感光体上の画像
形成幅を切り替えることを特徴とする。

【００１１】請求項４記載の発明は、シート状の記録媒
体を給紙する給紙部と、電子写真プロセスにより感光体
上に画像を形成したのち感光体上の画像を前記記録媒体
に転写する画像形成部と、転写された記録媒体上の画像
をヒーターで加熱したローラーによる熱融着によって定
着させる定着部と、前記給紙部から給紙された記録媒体
を前記画像形成部、前記定着部まで搬送し、画像定着後
に機内から記録媒体を排出する搬送部と、前記画像形成
部、前記定着部、前記給紙部、前記搬送部を駆動するた
めの駆動部と、画像形成モードを指示するとともに装置
の状態を表示する操作部と、前記画像形成部、前記定着
部、前記給紙部、前記搬送部、前記操作部を制御するた
めの制御部とを備える画像形成装置において、前記ロー
ラーの端部と中央部のそれぞれに設けられたローラー温
度検知用の温度検知手段を備え、画像形成動作開始後に
おける前記端部と前記中央部における温度を前記温度検
知手段で検出し、前記端部と前記中央部の温度差に基づ
いて、搬送されている記録媒体の幅のサイズ判定を行う
ことを特徴とする。

【００１２】請求項５記載の発明は、 請求項４記載の
画像形成装置において、前記給紙部にセットされている
記録媒体のサイズをあらかじめ認識するサイズ検知手段
または前記操作部から前記記録媒体のサイズを入力指示
するためのサイズ指示手段を備え、前記サイズ判定によ
り得られる記録媒体の幅と、前記サイズ検知手段または
サイズ指示手段によりあらかじめ前記制御部が認識して
いる記録媒体の幅が異なる場合は、画像形成動作を中止
することを特徴とする。

【００１３】請求項６記載の発明は、請求項４記載の画
像形成装置において、感光体上の画像形成幅を切り替え
る画像形成幅切替え手段を備え、前記画像形成幅切替え
手段は前記サイズ判定の結果に基づいて感光体上の画像
形成幅を切り替えることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態について説明する。

【００１５】［実施形態１］図１は、実施形態１に係る
画像形成装置であるアナログ複写機の略断面図である。
プラテンガラスa-2上に載置された原稿a-1は、光学部a-
3内に設けられたスキャナにより露光走査され、原稿a-1
の画像情報を担持した光は、光学部a-3内に設けられた
結像レンズ及び複数枚の反射ミラーにより感光ドラムa-
9上まで導かれる。

【００１６】感光ドラムa-9はコピー動作開始とともに
図示しないメインモータにより回転起動され、帯電器a-
6により所定の電位に保たれる。帯電器a-6により所定の
電位に保たれたドラム面が画像情報を担持した光の照射
位置に到達すると、原稿面の画像が無い部分（明部）は
電荷が中和され電位が落ち、原稿面の画像が有る部分
（暗部）は電荷が残り電位が保たれる。これにより不可
視の静電画像がドラム面上に形成される。

【００１７】ドラム面上に形成された静電画像が現像部
a-4に到達すると、ドラム面上に形成された静電画像と
は逆極性に帯電されたトナーがドラム面に吸着され、静
電画像が現像されて可視画像（トナー画像）となる。可
視画像化されたドラム面が転写帯電器a-10に到達する
と、ドラム面に形成された可視画像と同期をとって搬送
されて来た用紙上に、転写帯電器a-10の帯電作用によっ
てトナーが転写される。ドラム面が転写帯電器a-10を通
り過ぎると、ドラム面上に残ったトナーがクリーナa-8
により回収され、前露光ランプa-7により残留電苛が消
去され、その後、再び帯電器a-6により所定の電位に保
たれる。

【００１８】以上のプロセスを繰り返すことによって、
原稿の先端から後端までの画像が用紙上にコピーされ
る。

【００１９】トナー画像が転写された用紙は、定着ロー
ラーa-23へと搬送される。定着ローラーa-23は、定着ヒ
ーターa-22によって加熱されている。用紙がこの高温の
定着ローラーa-23を通過することによって、用紙上に転
写されたトナー画像が用紙に融着される。先端から後端
までトナー画像が融着された用紙は、排紙ローラーa-26
により機外に排出される。

【００２０】図１において、符号a-11からa-20までの各
部は、用紙を一枚ずつ機内に送り込むための給紙部を構
成している。ここでは、給紙部には、手差しトレイa-18
と、二段構成のカセットa-11が設けられている。カセッ
トa-11にはカセット給紙ローラーa-12が備えられ、手差
しトレイa-18には手差し給紙ローラーa-17が備えられて
いる。これらの給紙ローラーによって、用紙は一枚ずつ
給紙される。また、機械本体にはカセットサイズ検知ス
イッチ a-15が、各段のカセットa-11の挿入位置に備え
られている。カセットサイズ検知スイッチ a-15には、
図２に示すように、四つのスイッチSW1 〜 SW4が設けら
れており、これらスイッチのON／OFFの状態によって、
用紙サイズが設定される。カセットサイズ検知スイッチ
a-15の四つスイッチSW1 〜 SW4のON／OFFの状態と、設
定される用紙サイズとの関係を図２に示す。

【００２１】ユーザが用紙を補給するときは、まずカセ
ットa-11に用紙をセットし、この用紙のサイズに合わせ
て図示しないカセットサイズ設定ダイアルを設定して、
カセットa-11を機械に挿入する。カセットサイズ設定ダ
イアルは、カセットa-11が機械に挿入されたときに、そ
の設定状態に対応するスイッチSW1 〜 SW4を押し込んで
ONにするよう構成されている。機械の制御部は、カセッ
トサイズ検知スイッチa-15の四つのスイッチSW1 〜 SW4
のON/OFFの状態から、各カセットa-11にセットされてい
る用紙サイズを認識する。

【００２２】一方、手差しトレイa-18にはサイズ検知手
段は備えられておらず、カセットa-11にセットできるサ
イズの用紙はもちろん、葉書や封筒のようにカセットa-
11にセットできない小さいサイズの用紙についても給紙
可能とされている。本実施形態の機械は、一例として、
給紙可能な幅方向の寸法は葉書縦送り（１００ｍｍ）か
らＡ４横送り／Ａ３縦送り（２９７ｍｍ）まで、給紙可
能な送り方向の寸法は葉書縦送り（１４８ｍｍ）から L
EDGER縦送り（４３１．８ｍｍ）までであり、給紙タイ
ミングやジャム検知タイミング等は、最大用紙長のLEDG
ER縦送りに合わせて制御を行う。原稿の露光走査は最大
用紙長に合わせ初期設定して動作を開始し、レジストセ
ンサa-19で用紙後端を検知した所で露光走査を停止す
る。このような構成にしておけば、各用紙サイズにフレ
キシブルに対応できる。すなわち手差しトレイa-18を給
紙段として選択した場合、用紙サイズはフリーサイズと
して扱われることとなる。

【００２３】これに対して、カセットa-11が給紙段とし
て選択された場合は、給紙タイミング、ジャム検知タイ
ミング、露光走査等は認識している用紙サイズに合わせ
て制御される。

【００２４】コピー動作の開始やコピー部数、給紙段の
選択は、図示しない操作部からユーザーによって指示さ
れる。コピー動作の開始が指示されると、図示しないメ
インモータが起動し、定着ローラーa-23がスタンバイ中
の温度制御状態からコピー中の温度制御状態に移行す
る。続いてメインモータの回転が安定したところで、給
紙ローラーa-12またはa-17により、選択された給紙段か
ら用紙が一枚給紙される。レジストセンサa-19によって
給紙された用紙の先端が検知され、さらに用紙を送り込
み、用紙の先端がレジストローラーa-20に突き当たって
用紙の斜行を補正するためのループが形成された段階
で、給紙動作は完了する。

【００２５】給紙動作が完了したら画像先端と用紙先端
が一致するよう原稿の露光走査と同期したタイミング
で、用紙はレジストローラーa-20によって転写帯電器a-
10へと搬送される。転写帯電器a-10に送り込まれた用紙
上には、前述の画像形成プロセスにより画像が転写され
る。

【００２６】図３は、本実施形態の定着ローラーa-23の
表面温度を検出するための端部サーミスタa-27の取り付
け位置を示している。端部サーミスタa-27の取り付け位
置は、LETTER縦送りの幅２１５．９ｍｍ以下を幅狭用紙
と定義したときは、LETTER縦送りの用紙の左右端より外
で、かつ、Ｂ４縦送り／Ｂ５横送りの幅２５７ｍｍの左
右端にかかる程度の位置に設定すればよい。

【００２７】コピー動作が開始されると定着ヒーターa-
22がONとされ、定着ローラーa-23の制御温度は、スタン
バイ温度制御状態からコピー温度制御状態へと変化す
る。温度制御は、目標温度を中心に、少し高い温度を検
知した時点で定着ヒーターa-22がOFFになり、少し低い
温度を検知した時点で定着ヒーターa-22がONになるよ
う、ある一定の温度範囲をもって制御される。本実施形
態では、スタンバイ制御温度を１７０±２℃（１６８〜
１７２℃）、コピー制御温度を１９５±２℃（１９３〜
１９７℃）で制御している。

【００２８】図４は、幅の異なるサイズＡとサイズＢ
（サイズＡの幅はサイズＢより狭い）の二種類の用紙を
通紙した際に、端部サーミスタa-27によって検出された
定着ローラーa-23の表面温度の変化を示した図である。
図４の縦軸は定着ローラーa-23の温度を表し、横軸は時
間を表している。また、太い点線で示した曲線はサイズ
Ａ（幅が狭い）の用紙を通紙したときの温度変化であ
り、太い実線はサイズＢ（幅の広い）の用紙を通紙した
ときの温度変化である。時間軸の下に示した図は、温度
に依存して切り換わる定着ヒーターa-22のON/OFF状態を
示している。

【００２９】用紙は、定着ローラーa-23を通過するとき
に、接触する部分から定着ローラーa-23の熱を奪ってゆ
く。このため、定着ローラーa-23のうち、用紙が接触す
る部分は、用紙が接触しないな分に比べて、温度が速く
低下する。したがって、温度を検出するためのサーミス
タを定着ローラーa-23の端部に設けると、幅の異なる用
紙を通紙したときに、図４に示すように、太い実線と太
い点線のように温度変化の仕方に違いが生じる。したが
って、以下のように、定着ローラーa-23の温度がある温
度からある温度まで変化する時間を計測し、これを所定
の閾値と比較することによって、通紙している用紙の幅
が広いのか狭いのかを判定することが可能となる。

【００３０】コピーの開始が指示されると、スタンバイ
温度制御状態からコピー温度制御状態となるため、定着
ヒーターa-22がONとされる。定着ローラーa-23の温度が
１９７℃になると定着ヒーターa-22はOFFとされる（図
中T1）。定着ヒーターa-22をOFFとすると、温度はオー
バーシュートによりわずかの期間上昇したあと、低下し
始める。温度が低下し１９３℃になると、再び定着ヒー
ターa-22がONとされる（幅が広いサイズＢ用紙のとき図
中T4、幅が狭いサイズＡ用紙のとき図中T5）。

【００３１】このとき、温度が低下し始めてヒーターOF
F温度の197℃になった時点（図中T2、T3）からヒーター
ON温度の193℃になるまで（図中T4、T5）の経過時間を
計測することによって、T4−T2又はT5−T3を得る。ここ
で、T4−T2又はT5-T3を、所定の閾値Tcと比較すること
によって、現在通紙している用紙幅が広いか狭いかを判
定することができる。すなわち、Tc ≧ (T4−T2)又は(T
5−T3）であれば幅広用紙であり、Tc ＜ (T4−T2)又は
(T5−T3)であれば幅狭用紙である。

【００３２】図５は、定着ローラーa-23の温度変化の仕
方の違いを利用して、用紙幅を判定する処理ルーチンを
示したフローチャートである。まず、排紙センサa-2
（図１参照）がONかOFFかを見ることによって、用紙が
定着ローラーa-23を到達しているか否かをチェックする
（Ｓ１）。これは、用紙が定着ローラーa-23を通過して
いなければ温度変化の違いを見ることができないためで
ある。用紙が定着ローラーa-23に到達していたら、次
に、温度が１９７℃を超えたか否かをチェックする（Ｓ
２）。１９７℃を超えると、続いて１９７℃まで低下し
たか否かをチェックする（Ｓ３）。このＳ３の検知は、
図４で示したヒーターをOFFにした後のオーバーシュー
ト中の検知に当たる。温度が１９７℃になったら、時間
測定用のタイマを起動する（Ｓ４）。次に、時間測定終
了温度の１９３℃を検知するまで待機し（Ｓ５）、１９
３℃が検知されたらタイマを停止し（Ｓ６）し、測定し
た時間をチェックする（Ｓ７）。測定時間が閾値Tcより
大きければ、幅広用紙であることを示すフラグを「０」
クリア（幅狭用紙であることを示す）して終了する（Ｓ
８）。一方、測定時間が閾値Tc以下であれば幅広用紙で
あることを示すフラグに「１」をセットし（幅広用紙で
あることを示す）、終了する（Ｓ９）。

【００３３】カセット給紙のときに、実際にカセットに
セットされている用紙がＡ５縦送りの用紙であるにもか
かわらず、ユーザーが前述のカセットサイズ設定ダイア
ルの設定を誤るなどしたために、カセットサイズ検知ス
イッチa-15の各スイッチSW1〜 SW4がＡ４横送りのサイ
ズを示しているという場合を考える。この場合、Ａ４横
送りの幅は２９７ｍｍであり、これは幅狭用紙と定義し
たLETTER縦送りの幅２１５．９ｍｍよりも大きい幅広用
紙であり、Ａ５縦送りの幅は１４８．５ｍｍであり、こ
れはLETTER縦送りの幅２１５．９ｍｍよりも小さい幅狭
用紙であるから、Ａ４横送りとＡ５縦送りのように送り
方向の長さが同じ２１０ｍｍであっても、上記の判定結
果に基づいて、用紙サイズの違いを正しく判定すること
ができる。

【００３４】すなわち、機械はＡ４横送りのサイズ認識
で通紙しているところ、上記判定結果の幅広フラグが０
であれば、このことを検知した時点でコピー動作を中止
することによって、特に、同じ原稿を数枚もしくは数十
枚連続してコピーするときなどに、サイズの誤りによる
不必要なトナーの消費や、転写されなかったトナーによ
る機内汚れを軽減することができる。

【００３５】次に、手差し給紙の場合について説明す
る。図６は、本実施形態に係るアナログ複写機のブラン
ク露光ランプa-5（図１参照）を、搬送方向から見た状
態を詳しく示した図である。ブランク露光ランプa-5
は、コピー倍率や用紙幅に合わせて、画像形成を行う必
要がない部分に対応するドラム面を露光し、除電するた
めに設けられている。ブランク露光ランプa-5は、図６
に示すように、ドラム軸方向に複数個のランプを並べて
構成されている。本実施形態では、ドラム軸方向の中央
が用紙中央と一致するようになっており、ドラム軸方向
の中央部を境にして左右対称に２０個ずつのランプが並
べられている。コピー動作中において、ランプを選択的
に点灯することによって、用紙外側のドラム面を露光・
除電することができる。図６の下に示した表は、各用紙
サイズに対して、どのランプが点灯されるかを示してい
る。

【００３６】カセット給紙のときは、カセットサイズ検
知スイッチa-15よってサイズ検知された結果に基づいて
ランプを点灯するが、手差し給紙のときは用紙サイズは
フリーサイズ扱いとなるため、最大用紙幅であるＡ３縦
送り／Ａ４横送りの幅２９７ｍｍに合わせて点灯され
る。この場合、幅狭用紙が通紙されると、用紙幅からは
み出した部分の画像に対応するトナーは、不必要なトナ
ーであるとともに、機内汚れの原因となる。

【００３７】そこで、前述の用紙幅判定結果に基づい
て、幅広フラグが「０」の場合には、幅広／幅狭用紙の
境界となっているLETTER縦送りの幅２１５．９ｍｍによ
ってブランク露光ランプa-5のうちどれを点灯するかを
制御することで、最大用紙幅で制御するときよりも、機
内汚れや余分なトナー消費を軽減することが可能とな
る。

【００３８】上で説明したように、実施形態１では、あ
る温度からある温度までの温度変化に要する時間を測定
し、この時間の違いによって、用紙幅の狭い／広いを判
定するようにしている。しかしながら上で説明した内容
から明らかなように、一定時間の間に温度がどれだけ変
化するかを調べ、この温度変化量の違いに基づいて、用
紙幅の狭い／広いを判定することも、もちろん可能であ
る。

【００３９】［実施形態２］図７は、実施形態２に係る
レーザービームプリンタの略断面図、図８は、実施形態
２に係るレーザービームプリンタの光学部の構成を示し
た概略図、図９は、実施形態２に係るレーザービームプ
リンタの制御部の構成を示した概略図である。

【００４０】レーザービームプリンタは、電子写真プロ
セスにより画像形成を行う点は実施形態１に係るアナロ
グ複写機と同様であるが、原稿を載置するプラテンガラ
スや原稿を露光走査するための光学部に、レーザー発光
素子やレーザービームをドラム軸方向（主走査）に沿っ
て走査するための多面体ミラー（以下、ポリゴンミラ
ー）等が設けられている点は、アナログ複写機と異な
る。

【００４１】図９に示すように、レーザービームプリン
タは、パラレルやＬＡＮ等の通信ケーブルによってホス
ト機器に接続された状態で使用される。ホスト機器で作
成された画像情報は、イメージコントローラーが受け取
る。イメージコントローラーは、ホスト機器から受信し
た画像情報から、画像のある個所（黒の部分）が１、画
像のない個所（白の部分）が０となるドットデータに変
換し、メモリ上に展開する。イメージコントローラー
は、１ページ分の画像情報をドットデータに展開し終わ
ると、プリンタコントローラーに印字の開始を指示す
る。印字の開始が指示されたプリンタコントローラー
は、メインモータ、ポリゴンモータを起動し印字を開始
する。

【００４２】不図示のレーザー発光素子から発せられる
レーザー光（図８に二点鎖線で示す）は、印字の開始と
ともに回転起動されるポリンゴンミラーd-1によって、
感光ドラムd-6の軸方向に走査される。イメージコント
ローラーは、ドットに展開した画像情報を、レーザー光
の１ライン走査毎に画像信号として出力する。レーザー
光は、画像信号に従ってON/OFF（点灯／消灯）される。
本実施形態の場合、画像のある個所（黒の部分）がON
で、画像のない個所（白の部分）がOFFとなる。感光ド
ラムd-6を走査するレーザー光は、ビーム検知センサd-2
5によって検出され、検出された信号は１走査ライン毎
の画像信号と同期をとるための水平同期信号として使用
される。

【００４３】感光ドラムd-6は、帯電ローラーd-4（図７
参照）によって所定の電位に帯電され、帯電されたドラ
ム面がレーザー光照射位置に達すると、レーザー光がON
（画像黒）の部分の電荷が中和されて電位が落ち、レー
ザー光がOFF（白画像）の部分の電位が残る。これによ
り不可視の静電画像が形成される。レーザー照射位置を
通り過ぎたドラム面が、現像部d-8まで達すると、ドラ
ム面と同極性に帯電されたトナーがドラム面上の電位が
落ちた部分を埋めるように、ドラム面と同極性、かつ、
ドラム面より強い電圧を印可された現像部d-8から押し
出される。これによって可視画像（トナー画像）が形成
される。現像部d-8によって可視画像化されたドラム面
が、転写ローラーd-7に達すると、トナーと逆極性に電
圧が印可された転写ローラーd-7により、画像先端と用
紙先端が一致するよう同期をとって搬送されて来た用紙
上に、トナー画像が転写される。転写ローラーd-7を通
り過ぎたドラム面は、ドラム面上に残ったトナーがクリ
ーナd-5により回収された後、再び帯電ローラーd-4によ
り所定の電位に保たれる。

【００４４】以上のプロセスを繰り返すことにより、ホ
スト機器で作成された画像が用紙上にプリントされる。

【００４５】トナー画像が転写された用紙は、定着ヒー
ターd-20によって所定の温度に制御された定着ローラー
d-21まで搬送され、ここを通過することによって、トナ
ー画像が用紙上に融着される。先端から後端までトナー
画像が融着された用紙は、排紙ローラーd-24により機外
に排出される。

【００４６】図７において、d-9〜d-18は、用紙を一枚
ずつ機内に送り込むための給紙部であり、実施形態１の
説明で述べたアナログ複写機と同様の構成となってい
る。カセットサイズ検知スイッチd-13の構成も、図２に
示したカセットサイズ検知スイッチと同様であり、四つ
のスイッチSW1 〜 SW4を用いてカセットにセットされて
いる用紙サイズを認識する点も、実施形態１のアナログ
複写機と同様である。

【００４７】また、手差しトレイd-16も実施形態１に係
るアナログ複写機と同様であり、サイズ検知手段は備え
られておらず、カセットd-9にセット可能な用紙サイズ
はもちろん、カセットd-9にセットできない葉書や封筒
のような小さいサイズの給紙も可能となっている。さら
に本実施形態のレーザービームプリンタでは、操作部か
ら手差しトレイd-16にセットされている用紙サイズを設
定できるようにしてある。

【００４８】図１０にレーザービームプリンタの操作部
を、図１１に操作部から手差しトレイd-16の用紙サイズ
を設定する様子を示す。操作部に設けられた表示部は、
ドットによって任意の画像を表示できる液晶装置によっ
て構成されており、レーザービームプリンタの状態を逐
次表示する。レーザービームプリンタがホスト機器に接
続され、印字可能な状態のときは、通常は“オンライ
ン”と表示されている。

【００４９】「給紙選択」キーは、ユーザーがどの給紙
段から給紙を行うかを指示するためのキーであり、ユー
ザーが「給紙選択」キーを押すたび、「給紙選択」キー
の上にある選択された給紙段に対応する○印で示したイ
ンジケーターが点灯し、選択されていない給紙段に対応
するインジケーターは消灯する。

【００５０】手差しトレイd-16にセットされている用紙
サイズを設定するためには、図１１に示したように、
「オンライン」キーを押して“オフライン”の状態にす
る必要がある。印字可能な状態で、以後「オンライン」
キーを押すたびに、表示は“オンライン”と“オフライ
ン”の間で交互に切り替わる。

【００５１】上記“オフライン”の状態で「メニュー／
キャンセル」キーを押すと、レーザービームプリンタの
各動作モードを設定するためのメインメニュー選択画面
が表示される。本実施形態のレーザービームプリンタで
は、メインメニューの最初に“インジモード”メニュー
が表示される。この“インジモード”は「印字モード」
を表し、このモードでは、印字密度や画像形成のプロセ
ス条件を切り替えることができる。ここで「次」キーを
押すたびに、手差しトレイの用紙サイズを設定するため
の“トレイヨウシサイズ”メニュー、ホスト機器との通
信設定をするための“ツウシンセッテイ”メニューの順
でメニューが切り替わって行く。最後のメニューが表示
されている状態で「次」キーを押すと、メニューは最初
の“インジモード”メニューに戻る。また、「前」キー
を押すと、「次」キーとは逆の順でメニューが切り替わ
って行く。メインメニュー選択画面から“オフライン”
の状態に戻すには、「メニュー／キャンセル」キーを押
せばよい。

【００５２】上記メインメニュー選択画面で“トレイヨ
ウシサイズ”を表示させ、「確定」キーを押すと、手差
しトレイにセットされている用紙サイズを設定するため
のサイズ選択画面が表示される。ここで「次」キーを押
すたびに、表示は“Ａ４ヨコ”、“Ａ３タテ”、“Ｂ４
タテ”、・・・、“フリー”という順序でサイズ表示が切
り替わる。一方、「前」キーを押すと、逆の順でサイズ
表示が切り替わる。所望の用紙サイズを表示させた状態
で「確定」キーを押すと、手差しトレイの用紙サイズが
確定し、メインメニューの選択画面に戻る。もし手差し
トレイにセットした用紙に対応する“Ａ４ヨコ”、“Ａ
３タテ”といった定型的なサイズ表示がなければ、“フ
リー”を表示させて「確定」キーを押す。“フリー”は
実施形態１に係るアナログ複写機と同様であり、用紙サ
イズをフリーサイズとして扱うよう指示する。

【００５３】図１２は、定着ローラーd-21の表面温度を
検出するための中央部サーミスタd-26と端部サーミスタ
d-27の取り付け位置を示した図である。端部サーミスタ
d-27の取り付け位置は、実施形態１のアナログ複写機と
同様に、LETTER縦送りの幅２１５．９ｍｍ以下の幅の用
紙を幅狭用紙と定義としたとき、LETTER縦送りの用紙の
左右端より外で、Ｂ４縦送りまたは、Ｂ５横送りの幅２
５７ｍｍの左右端にかかる程度の位置に設定すればよ
い。中央部サーミスタd-26は、定着ローラーd-21の中央
部、すなわち、用紙幅に関係なく必ず用紙にかかる位置
にある。

【００５４】図１３は、幅狭用紙を通紙したときに、中
央部サーミスタd-26及び端部サーミスタd-27によって検
知される定着ローラーd-21の表面温度が、どのように変
化するかを示した図である。同図中、縦軸は温度、横軸
は時間を表している。また、太い実線の曲線は、中央部
サーミスタd-26の検知温度の変化を表し、太い点線の曲
線は、端部サーミスタd-27の検知温度を表している。横
軸の下には、排紙センサのON/OFF状態を示してある。

【００５５】本実施形態のレーザービームプリンタは、
実施形態１のアナログ複写機と同様に、スタンバイ中は
１７０±２℃、プリント中は１９５±２℃の温度範囲
で、定着ローラーd-21の温度を制御している。また、ス
タンバイ中、プリント中の温度は中央部サーミスタd-26
の検知温度に基づいて制御される。

【００５６】プリント開始が指示されると、定着ローラ
ーd-21の温度制御を、スタンバイからプリント中に切り
替える。定着ローラーd-21の温度が所定温度まで立ち上
ると、給紙部より用紙が一枚ずつ給紙され、画像形成が
行われる。トナー画像が転写された用紙は定着ローラー
d-21へ搬送され、トナー画像が定着される。定着が済ん
だ用紙はさらに搬送され、排紙センサd-23の出力がON
（用紙先端検知）、OFF（用紙後端検知）と切り替わ
り、機外に排出される。

【００５７】定着ローラーd-21のうち用紙が接触する部
分は、用紙によって熱が奪われるため温度が低下しやす
い。このため、用紙が接触しない部分の温度低下は、用
紙が接触している部分に比べて小さくなる。幅狭用紙を
通紙したとき、定着ローラーd-21の中央部は用紙が搬送
されて来る毎に熱が奪われるが、端部は用紙が接触しな
いため熱は奪われない。しかし、温度制御は定着ローラ
ーd-21の中央部に設けられた中央部サーミスタd-26の検
知温度に基づいて行われているため、定着ローラーd-21
の中央部は、プリント中の制御温度１９５℃を中心に一
定の範囲で温度変化が現れる。一方、熱が奪われない定
着ローラーd-21の端部温度は、相対的に上がることとな
る。

【００５８】本実施形態では、一枚目の用紙先端の排紙
センサd-23がONになったことをトリガとして、所定時間
Te後の温度差Sを読み込み、この温度差Sと閾値Swとを比
較することによって、用紙の幅を判定する。判定条件
は、 幅広用紙： S ≦ Sw 幅狭用紙： S ＞ Sw である。

【００５９】カセットサイズ検知スイッチd-13の各スイ
ッチSW1〜SW4の検知状態や、操作部からのサイズ指定に
よって、搬送している用紙サイズをＡ４横送り（幅広）
と認識しているにもかかわらず、実際にはＡ５縦送り
（幅狭）で用紙が搬送されていたとする。このような場
合に、本実施形態では、実施形態1のアナログ複写機と
同様に、上記の判定結果に基づいて、実際に搬送されて
いる用紙のサイズが、元々認識している用紙のサイズと
異なると判定された段階で、プリント動作を停止する。
これにより、特に、数ページもしくは数十ページにわた
る長い文書をプリントしているときなどに、用紙サイズ
の誤りによる不必要なトナーの消費や、転写されなかっ
たトナーによる機内汚れを、有効に軽減することができ
る。

【００６０】図１４は、レーザー光を１ライン分走査す
るときの各信号のタイミングを示したタイムチャートで
ある。レーザービームプリンタは、水平同期信号HSYNC
を基準として、用紙の幅方向の印字領域を制御する。制
御タイミングを作っている内部カウンタは、HSYNCのロ
ーエッジを基準として「０」クリアされる。イメージコ
ントローラー（図９参照）は、HSYNCのローエッジを基
準として、所定のタイミングで、画像信号VIDEOを出力
する。プリンタコントローラー（図９参照）は、用紙幅
を超えた領域に印字されないよう、画像信号VIDEOの有
効期間を示すタイミングで、マスク信号MASKを出力す
る。マスク信号MASKの出力タイミングは、後述のよう
に、マスク開始カウント値及びマスク終了カウント値に
よって制御される。

【００６１】図１５は、マスク信号MASKの出力タイミン
グを制御するための制御ブロックの構成を示した回路図
である。同図において、カウンタは、内部クロックCLK
をカウントし、その値をカウント値COUNT（図１４参
照）として出力する。カウンタの値COUNTは、HSYNC又は
RESET入力によってクリアされる。比較器には、予めマ
スク開始カウント値とマスク終了カウント値が設定され
ており、前記カウンタの値COUNTは、これらの設定値と
比較される。比較器は、カウント値COUNTとマスク開始
カウント値が一致した場合には、マスク信号MASKをロー
（Low）とし、カウント値COUNTとマスク終了カウント値
が一致した場合には、マスク信号MASKをハイ（High）と
する。画像信号VIDEOとマスク信号MASKは、ＡＮＤゲー
トに入力される。そして、このＡＮＤゲートの出力値が
ハイのときは印字され、ローのときは印字されない。以
上によりレーザー光1ライン走査における印字幅の制限
を行うことが可能となる。

【００６２】本実施形態のレーザービームプリンタの印
字密度（解像度）を400dpi×400dpi（dpiは１インチ２
５．４ｍｍ当たりのドット数）、感光ドラムd-6の回転
速度を５６．５ｍｍ／ｓｅｃとすると、HSYNCの発生周
期は、 （２５．４／４００）÷５６．５＝１１２４μｓｅｃ となる。内部クロックを５ＭＨｚとすると、カウンタの
値は０から、 ０．００１１２４÷（１／５００００００）＝５６２０ までカウントされる。

【００６３】レーザー走査速度が３９６３５２ｍｍ／ｓ
ｅｃ、ビーム検知センサd-25のレーザー光検知から感光
ドラムd-6（または用紙）の中央までの走査距離が１６
５ｍｍとすると、この距離を走査する間のカウント値
は、 １６５÷３９６３５２＝４１６μｓｅｃ＝２０８０ となり、１ｍｍ当たりのレーザー光走査時間は、 １／３９６３５２＝２．５μｓｅｃ（０．０００００２
５ｓｅｃ） となり、したがってこの間のカウント値は、 ０．０００００２５÷（１／５００００００）＝１２．
５ となる。

【００６４】Ａ４縦送り（幅２１０ｍｍ）のときのマス
ク開始カウント値は、 （１６５＋（２１０／２））／３９６３５２＝０．００
０６８１ｓｅｃ ０．０００６８１÷（１／５００００００）＝３４０５ より３４０５カウントとなり、マスク終了カウント値
は、 （１６５−（２１０／２））／３９６３５２＝０．００
０１５１ｓｅｃ ０．０００１５１÷（１／５００００００）＝７５５ より７５５カウントとなる。

【００６５】同様に、Ａ３縦送り（幅２９７ｍｍ）のと
きのマスク開始カウント値は、 （１６５＋（２９７／２））／３９６３５２＝０．００
０７９１ｓｅｃ ０．０００７９１÷（１／５００００００）＝３９５５ より３９５５カウントとなり、マスク終了カウント値
は、 （１６５−（２９７／２））／３９６３５２＝０．００
００４１６ｓｅｃ ０．００００４１６÷（１／５００００００）＝２０８ より２０８カウントとなる。

【００６６】このようにして求められる各サイズ毎のマ
スク開始カウント値及びマスク終了カウント値は、予め
メモリ内にテーブルデータとして格納されており、用紙
サイズに応じて容易に画像幅の切り替えを行うことがで
きるようになっている。

【００６７】用紙サイズがフリーサイズに指定されてい
る場合には、画像幅切り替えは、最大用紙幅のＡ４横送
り／Ａ３縦送りに合わせて設定される。フリーサイズが
指定されている状態で幅狭用紙が通紙されると、用紙の
左端からはみ出る画像領域が大きくなってしまい、この
ため余分なトナー消費や機内汚れが大きくなる。このよ
うな場合には、前述の定着ローラーd-21の端部と中央部
の温度差による用紙幅判定を行い、その結果、通紙され
ている用紙が幅狭用紙と判定されたときは、幅狭用紙の
中で最も幅の大きいLETTER縦送り（２１５．９ｍｍ）に
対応するマスク開始カウント値とマスク終了カウント値
を切り替える。このようにすることによって、機内汚れ
が軽減され、また、不必要な余分なトナー消費を最小限
に抑えることができる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、用紙搬送路内に紙幅を検知するために複
雑な機械的な構造を追加することなく、用紙幅判定を行
うことが可能となる。また、この用紙幅判定の結果に基
づいて、画像形成動作を停止し、あるいは画像形成幅の
切り替えを行うことにより、不必要なトナーの消費が軽
減され、また、トナーによる機内汚れを抑えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係るアナログ複写機の概略断面図
である。

【図２】実施形態１に係るアナログ複写機のカセットサ
イズ検知スイッチ a-15と、その四つのスイッチSW1 〜
SW4の設定状態と対応する用紙との関係を示した図であ
る。

【図３】実施形態１に係るアナログ複写機の定着ローラ
ーと端部サーミスタの位置関係を示した図である。

【図４】実施形態１に係るアナログ複写機の定着ローラ
ー端部の表面温度が、通紙する用紙のサイズによってど
のように変化するかを示した図である。

【図５】実施形態１に係るアナログ複写機の用紙幅を判
定する処理ルーチンを示したフローチャートである。

【図６】実施形態１に係るアナログ複写機のブランク露
光ランプの概略図である。

【図７】実施形態２に係るレーザービームプリンタの概
略断面図である。

【図８】実施形態２に係るレーザービームプリンタの光
学部の概略図である。

【図９】実施形態２に係るレーザービームプリンタの制
御部の構成を示したブロック図である。

【図１０】実施形態２に係るレーザービームプリンタの
操作部を示した概略図である。

【図１１】実施形態２に係るレーザービームプリンタの
手差しトレイの用紙サイズ設定フローの概略図である。

【図１２】実施形態２に係るレーザービームプリンタの
定着ローラーと端部サーミスタ、中央部サーミスタを示
した図である。

【図１３】実施形態２に係るレーザービームプリンタの
定着ローラー端部および中央部の表面温度がどのように
変化するかを示した図である。

【図１４】実施形態２に係るレーザービームプリンタが
レーザー光を１ライン分走査するときの各信号のタイミ
ングを示したタイムチャートである。

【図１５】実施形態２に係るレーザービームプリンタの
画像幅を切り替える制御ブロックの構成を示した回路図
である。

【符号の説明】

a-1：原稿、a-2：プラテンガラス、a-3：光学部、a-4：
現像部、a-5：ブランク露光ランプ、a-6：帯電器、a-
7：前露光ランプ、a-8：クリーナ、a-9：感光ドラム、a
-10：転写帯電器、a-11：カセット、a-12：カセット給
紙ローラー、a-13：縦パスセンサ、a-14：縦パスローラ
ー、a-15：カセットサイズ検知スイッチ、a-16：手差し
トレイ紙有無センサ、a-17：手差し給紙ローラー、a-1
8：手差しトレイ、a-19：レジストセンサ、a-20：レジ
ストローラー、a-21：用紙搬送路、a-22：定着ヒータ
ー、a-23：定着ローラー、a-24：加圧ローラー、a-25：
排紙センサ、a-26：排紙ローラー、a-27：端部サーミス
タ d-1：ポリゴンミーラ、d-2：レンズ、d-3：ミラー、d-
4：帯電ローラー、d-5：クリーナ、d-6：感光ドラム、d
-7：転写ローラー、d-8：現像部、d-9：カセット、d-1
0：カセット給紙ローラー、d-11：縦パスセンサ、d-1
2：縦パスローラー、d-13：カセットサイズ検知スイッ
チ、d-14：手差しトレイ紙有無センサ、d-15：手差し給
紙ローラー、d-16：手差しトレイ、d-17：レジストセン
サ、d-18：レジストローラー、d-19：用紙搬送路、d-2
0：定着ヒーター、d-21：定着ローラー、d-22：加圧ロ
ーラー、d-23：排紙センサ、d-24：排紙ローラー、d-2
5：ビーム検知センサ、d-26：中央部サーミスタ、d-2
7：端部サーミスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F069 AA49 BB20 CC06 GG16 HH30 JJ12 PP06 2H027 DA12 DA38 DC05 DC10 DC19 DE04 DE07 DE09 EA12 EC02 EC06 EC09 ED06 ED16 ED19 ED25 EE01 EK03 FB07 FB13 FB14 FB17 FB19 2H033 AA33 BA02 BA08 BA11 BA25 BA31 BA32 BB01 BB19 BB28 CA04 CA07 CA09 CA17 CA22 CA30 CA35 CA45 CA48 9A001 HH34 HZ23 KK42

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート状の記録媒体を給紙する給紙部
   と、電子写真プロセスにより感光体上に画像を形成した
   のち感光体上の画像を前記記録媒体に転写する画像形成
   部と、転写された記録媒体上の画像をヒーターで加熱し
   たローラーによる熱融着によって定着させる定着部と、
   前記給紙部から給紙された記録媒体を前記画像形成部、
   前記定着部まで搬送し、画像定着後に機内から記録媒体
   を排出する搬送部と、前記画像形成部、前記定着部、前
   記給紙部、前記搬送部を駆動するための駆動部と、画像
   形成モードを指示するとともに装置の状態を表示する操
   作部と、前記画像形成部、前記定着部、前記給紙部、前
   記搬送部、前記操作部を制御するための制御部とを備え
   る画像形成装置において、 前記ローラーの端部に設けられたローラー温度検知用の
   温度検知手段を備え、画像形成動作開始後の所定のタイ
   ミングから所定期間にわたる前記ローラー温度の温度変
   化量を測定し、または画像形成動作開始後の所定のタイ
   ミングから前記ローラー温度が所定温度に変化するまで
   の温度変化時間を測定して、前記温度変化量または前記
   温度変化時間に基づいて、搬送されている記録媒体の幅
   のサイズ判定を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像形成装置におい
   て、前記給紙部にセットされている記録媒体のサイズを
   あらかじめ認識するサイズ検知手段または前記操作部か
   ら前記記録媒体のサイズを入力指示するためのサイズ指
   示手段を備え、前記サイズ判定により得られる記録媒体
   の幅と、前記サイズ検知手段またはサイズ指示手段によ
   りあらかじめ前記制御部が認識している記録媒体の幅が
   異なる場合は、画像形成動作を中止することを特徴とす
   る画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の画像形成装置において、
   感光体上の画像形成幅を切り替える画像形成幅切替え手
   段を備え、前記画像形成幅切替え手段は前記サイズ判定
   の結果に基づいて感光体上の画像形成幅を切り替えるこ
   とを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 シート状の記録媒体を給紙する給紙部
   と、電子写真プロセスにより感光体上に画像を形成した
   のち感光体上の画像を前記記録媒体に転写する画像形成
   部と、転写された記録媒体上の画像をヒーターで加熱し
   たローラーによる熱融着によって定着させる定着部と、
   前記給紙部から給紙された記録媒体を前記画像形成部、
   前記定着部まで搬送し、画像定着後に機内から記録媒体
   を排出する搬送部と、前記画像形成部、前記定着部、前
   記給紙部、前記搬送部を駆動するための駆動部と、画像
   形成モードを指示するとともに装置の状態を表示する操
   作部と、前記画像形成部、前記定着部、前記給紙部、前
   記搬送部、前記操作部を制御するための制御部とを備え
   る画像形成装置において、 前記ローラーの端部と中央部のそれぞれに設けられたロ
   ーラー温度検知用の温度検知手段を備え、画像形成動作
   開始後における前記端部と前記中央部における温度を前
   記温度検知手段で検出し、前記端部と前記中央部の温度
   差に基づいて、搬送されている記録媒体の幅のサイズ判
   定を行うことを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の画像形成装置におい
   て、前記給紙部にセットされている記録媒体のサイズを
   あらかじめ認識するサイズ検知手段または前記操作部か
   ら前記記録媒体のサイズを入力指示するためのサイズ指
   示手段を備え、前記サイズ判定により得られる記録媒体
   の幅と、前記サイズ検知手段またはサイズ指示手段によ
   りあらかじめ前記制御部が認識している記録媒体の幅が
   異なる場合は、画像形成動作を中止することを特徴とす
   る画像形成装置。
6. 【請求項６】 請求項４記載の画像形成装置において、
   感光体上の画像形成幅を切り替える画像形成幅切替え手
   段を備え、前記画像形成幅切替え手段は前記サイズ判定
   の結果に基づいて感光体上の画像形成幅を切り替えるこ
   とを特徴とする画像形成装置。