JP2001255772A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大サイズヒータと小サイズヒータへの通電を
紙サイズに応じて切換える画像形成装置において、ファ
ーストプリントが遅くならない画像形成装置を提供す
る。 【解決手段】 画像形成装置（レーザプリンタ）１の定
着器８の内部には、大サイズヒータ及び小サイズヒータ
が設けられている。レーザプリンタ１の動作を制御する
ＣＰＵは、プリント開始後の１枚目の定着は紙サイズに
係りなく、必ず大サイズヒータの通電を行なう。また、
小サイズ紙を定着させた後、大サイズヒータをオンして
おく。さらに、小サイズ紙を定着させた後、大サイズヒ
ータをオンしておくだけでなく、ヒータの温度を測定
し、所定温度に到達していない湯合は記録紙の搬送を止
めて、ヒータの温度が所定温度になるまで待ってから定
着を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザプ
リンタ等、電子写真方式及び静電記録方式を採用する画
像形成装置、及びこれに備えられて好適な接触加熱方式
の定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機、プリンタ
等の画像形成装置に内蔵され、記録材上に現像された画
像を定着させる定着手段としては、熱効率や安全性に優
れる熱ローラ方式のものや、省エネルギータイプのフィ
ルム加熱方式の定着装置が一般に多く採用されている。

【０００３】熱ローラ方式の定着装置は、アルミニウム
や鉄の芯金の表面に耐熱離型層を被覆した加熱ローラ
と、ステンレス等の芯金の周囲に耐熱弾性層を形成した
加圧ローラとを主要部として備える。これら一対のロー
ラは互いに当接され、ニップ部（定着ニップ部）を形成
する。加熱ローラの芯金内部には加熱体としてハロゲン
ヒータが配設されている。定着動作に際しては、両ロー
ラを圧接回転させつつ定着ニップ部に未定着トナー像を
担持した被加熱材としての記録材を導入し、これをを挟
持搬送する。このとき、加熱ローラからの熱と定着ニッ
プ部の加圧力とによって未定着画像を記録材表面に永久
固着画像として熱圧定着させる。

【０００４】加熱ローラ表面における通紙部（以下、定
着ニップ部における記録材が通過する領域を「通紙
域」、通過しない領域を「非通紙域」といい、加熱ロー
ラ、加圧ローラ、後述の加熱体等における通紙域を「通
紙部」、非通紙域に対応する部分を「非通紙部」とい
う）には温度検知素子が配置されている。熱ローラ方式
の定着装置では、この温度検知素子による加熱ローラ表
面温度の検知結果をもとにハロゲンヒータをＯＮ／ＯＦ
Ｆ駆動し、加熱ローラ表面温度を定着温調、または印字
待機時のスタンバイ温調の一定温度に保持する。

【０００５】一方、フィルム加熱方式の定着装置は、無
端状に形成された定着フィルムと、定着フィルムの内側
に設けられ通電発熱体を包含する加熱体と、定着フィル
ムの外側に配置された弾性体の加圧ローラとを主要部と
して備える。加圧ローラと、加圧ローラに当接して周回
動作する定着フィルムとの間に形成された定着ニップ部
に、未定着画像の形成された記録材を搬送させる。これ
により、定着フィルムを介して付与される加熱体からの
熱と、定着ニップ部に作用する加圧力とによって、記録
材上の未定着画像を永久画像として定着させる。このフ
ィルム加熱方式の定着装置には、加熱体として低熱容量
のものが使用され、また定着フィルムとして薄膜の低熱
容量のものが用いられるため、省電力化や待ち時間（ウ
エートタイム）の短縮化が可能である。加熱体の温度
は、加熱体基板背面において通紙域に対応する位置に配
置された温度検知素子によって検出される。そして、そ
の検出情報が通電制御回路へフィードバックされて交流
電線から通電発熱体への通電が制御されることにより、
定着実行時の加熱体の温度（定着温度）が所定温度に調
節される（温調制御）。

【０００６】上述の２つの方式のいずれの定着装置にお
いても、温度検知素子は、加熱体の通紙部を一定温度に
保持すべく、記録材の通紙幅が変化した場合でも常に通
紙域となる領域に対応する位置に配置されている。

【０００７】しかしながら、上述の熱ローラ方式やフィ
ルム加熱方式の定着装置において、装置に導入使用可能
な最大通紙幅の記録材よりも通紙幅が小さい記録材（小
サイズ紙）を連続的に通紙して加熱定着を実行していく
と、加熱ローラ、加圧ローラ、加熱体、定着フィルム等
における通紙部では記録材の加熱のために消費された熱
が温調系によって補償されて所定温度に維持されるのに
対して、非通紙部では記録材の加熱によって熱が消費さ
れないので熱が蓄積されてしまい、非通紙部の温度が、
所定温度に維持管理されている通紙部よりも昇温してい
くいわゆる非通紙部昇温が生じる。

【０００８】この非通紙部昇温が著しい揚合、定着ロー
ラ軸受け、加圧ローラ、定着フィルム、フィルムガイド
ステイや、その他昇温部周辺の構成部材に熱ダメージを
与えやすい。

【０００９】そこで、上記各構成部材の熱ダメージや損
傷等を防止すべく、基板長手方向の発熱分布の異なる複
数のヒータを用意し、記録紙のサイズを検知するセンサ
を設け、紙サイズに応じて通電するヒータを切換える構
成を適用し、非通紙部昇温を避ける方法が用いられてい
る。

【００１０】図７は、発熱分布の異なる複数のヒータを
備えた定着装置を内蔵する従来の画像形成装置（レーザ
ープリンタ）の概略構成を示す。

【００１１】１は像担持体としてのドラム型の電子写真
感光体（以下、単に感光体と記す）であり、矢印の方向
に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動され
る。該感光体１はその回転過程で一次帯電器２により所
定の極性・電位に一次帯電処理され、次いでレーザビー
ムスキャナ３によって目的の画像情報のレーザビーム走
査露光Ｌを受ける。このレーザビーム走査露光により、
感光体１の周面に目的の画像情報に対応した静電潜像が
形成されることとなる。

【００１２】感光体１の周面に形成された静電潜像は、
現像器４によりトナー画像として顕像化される。そのト
ナー画像は、図示しない給紙機構から感光体１と転写器
６との間の転写部に所定のタイミングで給紙、搬送され
ていく記録媒体としての記録紙Ｐの表面に転写されてい
く。

【００１３】転写部を通ってトナー画像の転写を受けた
記録紙Ｐは感光体１の面から分離された後、搬送部７を
通って熱定着器８へ導入されてトナー画像の熱定着を受
け、図示しない排紙トレイへ排出（プリントアウト）さ
れる。記録紙Ｐに対するトナー画像転写後の感光体１
は、クリーニング器１１で転写残りトナー等の残留汚染
物の除去を受けて清掃され、繰り返し作像に供される。

【００１４】レーザビームスキャナ３は、光源としての
半導体レーザ３１、ポリゴンミラー（回転多面鏡）３
２、ｆ-θレンズ３３、折り返しミラー３４等からな
る。半導体レーザ３１からは不図示の外部機器としての
ホストコンピュータ、画像読取装置、ワードプロセッサ
等からプリンタ側へ入力される目的の画像情報の時系列
電気デジタル画像信号に対応して変調されたレーザビー
ムを出力する。記録紙Ｐの搬送路上には記録紙Ｐの横幅
を検知する横幅検知センサがあり、横幅が所定幅以上で
あるか否かを検知する。

【００１５】図８は、フィルム加熱方式を採用する従来
の定着装置の一例について、その要部を模式的に示す側
断面図である。１０は加熱体（以下、ヒータと記す）で
ある。２１は、所定の剛性及び耐熱性を有する加熱支持
部材（加熱体ホルダー（ステー）、以下、ヒータホルダ
ーと記す）であり、下面側の溝部２１ａにヒータ１０を
収容するとともに、これを固定支持する。２２は耐熱性
を有する薄肉のフィルム材（以下、定着フィルムと記
す）であり、２３は弾性加圧ローラである。ヒータホル
ダー２１の下面側に固定支持されたヒータ１０は、弾性
加圧ローラ２３に抗し所定の押圧力をもって圧接され、
所定幅の加熱ニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成する。
また、定着フィルム２２は、ヒータ１０と弾性加圧ロー
ラ２３とによって挟持されることとなる。ヒータ１０は
セラミックヒータであり、通電によって所定の温度に加
熱・温調される。このヒータ１０の構造は後述する。定
着フィルム２２は、厚さ６０〜１００μｍ程度のポリイ
ミド等の薄肉の単層または複合構成の耐熱性フィルム材
であり、円筒状に形成されている。該定着フィルム２２
は、不図示の駆動手段あるいは弾性加圧ローラ２３との
間に被加熱材としての未定着トナー画像ｔを形成担持さ
せた記録材Ｐを画像担持面側を定着フィルム２２側にし
て導入すると、記録材Ｐは定着ニップ部Ｎにおいて定着
フィルム２２の外面に密着して該定着フィルム２２と一
緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。

【００１６】この定着ニップ部Ｎにおいて、記録材Ｐ、
トナー画像ｔがヒータ１０により定着フィルム２２を介
して加熱されてトナー画像ｔが記録材Ｐ面に加熱定着さ
れる。定着ニップ部Ｎを通った記録材Ｐは定着フィルム
２２の外面から分離して搬送される。ｔａは加熱定着さ
れたトナー画像を示す。

【００１７】図９（ａ）は上記装置に用いた加熱体であ
るヒータ１０の外観を概略的に示す平面図であり、図９
（ｂ）は、同じくヒータの外観を概略的に示す側面図で
ある。 １は耐熱性・電気絶縁性・良熱伝導率・低熱容
量等の特性を有するヒータ基板であり、定着ニップ部Ｎ
における被加熱材である定着フィルム２２・記録材Ｐの
搬送移動方向Ａに対して直交する方向を長手とする横
長、薄肉のセラミック材例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）板
である。発熱体としての抵抗層パターン２及び２ａは、
例えば、銀バラジウム等の電気抵抗材料ペーストく抵抗
ペースト）を厚み１０μｍ、幅３ｍｍの細帯状パターン
にスクリーン印刷により塗工し焼成することで形成され
る。通電電極部３はＡｇ等の導電材料ペーストをスクリ
ーン印刷等により基板表面にパターン塗工し焼成して形
成される７は温度検知素子としてのサーミスタ、４は例
えば厚さ１０μｍ程度の耐熱ガラス層であり、抵抗層パ
ターン２は該表面保護層４で覆われて絶縁される。この
表面保護層４としてのガラス層はガラスペーストをスク
リーン印刷等により基板表面にパターン塗工し焼成して
形成される。

【００１８】基板１の上記抵抗層パターン２等を具備さ
せた裏面側とは反対側の面である基板表面側が被加熱材
加熱面すなわち定着ニップ部対向面となる。

【００１９】上記ヒータ１０はヒータホルダー２１の下
面に長手に沿って設けた溝部２１ａに入れて支持させて
ある。ヒータ１０の両端部にはそれぞれ不図示のコネク
タが装着され、ヒータ１０の両端部側の各通電電極部３
に対してそれぞれの側の装着コネクタの給電用電気接点
が弾性的に接触した状態となっている。そして、ヒータ
１０の抵抗層パターン２に対して給電回路からＡＣ給電
がなされることにより該抵抗層パターン２が長手全長に
わたって発熱してヒータ１０全体が急速昇温する。この
ヒータ１０の昇温がサーミスタ７により検知され、その
検知温度情報のＣ電流）が温度制御回路へフィードバッ
クされる。温度制御回路はサーミスタ７で検知されるヒ
ータ温度が所定のほぼ一定温度（定着温度）に維持され
るように、抵抗層パターン２に対する給電回路からの給
電を制御する。すなわちヒータ１０は所定の定着温度に
加熱、温調される。万一、何らかの原因により抵抗層パ
ターン２に対する温調系の通電制御が不能となり、抵抗
層パターン２に対して給電が無制御に続行される状態を
生じた湯合には、ヒータ１０が昇温し続け所定温度以上
（許容温度以上）に過昇温し（ヒータの熱暴走）、周辺
部材の損傷を招く恐れがあるため、その予防策として、
ヒータ１０に温度ヒューズやサーモスイッチ等の安全素
子を具備させ、ヒータ１０が所定温度以上に過昇温した
時はこの安全素子の作動で抵抗層パターン２に対する通
電を緊急遮断させる手段が設けられている。

【００２０】上記のようなヒータ１０において、発熱体
としての抵抗層パターン２及び２ａは図に示したように
２は基板長手方向に長く、２ａは短くなっている。これ
は図に示した紙幅センサ位置よりも内側を通るような横
幅の短い記録紙（以下、小サイズ紙とする）を加熱定着
せしめるための発熱体が２であり、紙幅センサ位置より
も外側にも通るような横幅の長い記録紙（以下、大サイ
ズ紙とする）を加熱定着せしめるための発熱体が２ａで
あることを示す。

【００２１】先の図７において、記録紙の搬送路上に記
録紙の横幅を検知するセンサが記録紙を検知すると、横
幅の長い２の抵抗体を通電し、センサが紙を検知しない
場合は横幅の短い２ａの抵抗体を通電するように制御し
ている。

【００２２】図１０は、センサの信号出力に応じて両抵
抗体がどのようにオン／オフを切り替えるか、その推移
を示すタイミングチャートである。

【００２３】同図１０において、時刻ｔ０にプリントが
開始されると、１枚めの記録紙である大サイズ紙が搬送
されていき、時刻ｔ１に記録紙の先端が紙幅センサ部に
到達する。すると、記録紙は大サイズ紙であるため、紙
幅センサは記録紙を検知して、ハイ（高い）レベルの出
力を出す。すると、記録紙は大サイズ紙であると検知で
きるため、大サイズ用ヒータへの通電を開始する。時刻
ｔ２で前記１枚目の記録紙の先端は定着器のところに到
達し、時刻ｔ３で前記記録紙の後端が定着器から抜け
る。この時刻ｔ２からｔ３の間に記録紙は加熱加圧され
てトナー像が定着されることとなる。続いて、時刻ｔ４
で２枚目の記録紙である小サイズ紙が搬送されてきて、
記録紙の先端が紙幅センサ部に到達する。すると、記録
紙は小サイズ紙であるため、紙幅センサは記録紙を検知
せず、ロー（低い）レベルの出力を出す。すると、記録
紙は小サイズ紙であると検知できるため、小サイズ用ヒ
ータへの通電を開始する。この時、大サイズ用ヒータへ
の通電を終了させる。時刻ｔ５で前記２枚目の記録紙の
先端は定着器のところに到達し、時刻ｔ６で前記記録紙
の後端が定着器からぬける。

【００２４】図１１は、図１０において説明した態様で
両ヒータを駆動するにあたり、レーザプリンタの実行す
る具体的な制御手順を示すフローチャートである。

【００２５】同図１１においてプリント開始後（Ｓ
０）、記録材Ｐが紙幅センサ位置に来ると（Ｓ１）、紙
幅センサがオンしているか否かを判断し（Ｓ２）、オン
していれば、大サイズ紙であると判断し大サイズヒータ
をオンする。このとき小サイズヒータはオフする（Ｓ
３）。オフであれば、小サイズ紙であると判断し小サイ
ズヒータをオンするとともに大サイズヒータをオフする
（Ｓ４）。その後、プリントが終了したかどうかを判断
し（Ｓ６）、終了であればヒータをオフし（Ｓ６）、終
了ではなく、続いて記録紙の定着がある場合は再度記録
紙が紙幅センサ位置に来るのを待つ（Ｓ１）。

【００２６】このように、記録紙の横幅を検知し、小サ
イズ紙の場合は、小サイズヒータを通電することで、端
部昇温を防止するようにしている。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では、スタンバイ時からプリント開始したと
き、記録紙が紙幅センサまで搬送されてこないと紙サイ
ズがわからないため、大サイズヒータか小サイズヒータ
のどちらを通電してよいのかわからない。

【００２８】従って、記録紙が紙幅センサまで搬送され
て、紙サイズが検知された後にヒータを通電することに
なる。そのためヒータを立ち上げるタイミングが遅くな
り、結果として、初回の印刷開始時期（ファーストプリ
ントタイム）が遅くなるという問題があった。

【００２９】また、小サイズ紙の後に続いて大サイズ紙
を定着させる場合、大サイズ紙が紙幅センサ位置まで搬
送されてくるまで、大サイズヒータの通電は行われない
ため、ヒータを立ち上げるタイミングが遅くなり、ヒー
タの立上時間が間に合わず、適切な温度まで到達でき
ず、定着不良を起こすといった問題があった。

【００３０】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、大サイズヒー
タと小サイズヒータへの通電を紙サイズに応じて切換え
る画像形成装置において、ファーストプリントが遅くな
らない画像形成装置を提供することにある。

【００３１】また、本発明の他の目的は、小サイズ紙の
後に大サイズ紙を続けて連続定着しても、定着性が落ち
ない画像形成装置を提供することにある。

【００３２】さらに、本発明の他の目的は、小サイズ紙
の後に大サイズ紙を続けて連続定着させても、確実に定
着させることができる画像形成装置を提供することにあ
る。

【００３３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、発熱する発熱部材と、該発熱部材に
圧接する圧接部材との間に形成されたニップ部にてトナ
ー像を担持した記録材を挟持搬送しつつ、前記トナー画
像を前記記録材に定着させる定着装置において、前記発
熱部材に設けられ、前記記録材の搬送方向に略直交する
軸線に沿って互いに異なる発熱分布をもって発熱する複
数の発熱体と、前記軸線方向に沿った前記記録材の幅を
検出する幅検出手段と、前記検出される記録材の幅に基
づいて前記各発熱体の発熱量を制御する発熱量制御手段
と、当該装置の作動開始時には、最長幅の記録材に応じ
た発熱量の制御を前記発熱量制御手段に実行せしめる強
制手段とを有してなることを要旨とする。

【００３４】また、第２の発明は、発熱する発熱部材
と、該発熱部材に圧接する圧接部材との間に形成された
ニップ部にてトナー像を担持した記録材を挟持搬送しつ
つ、前記トナー画像を前記記録材に定着させる定着装置
において、前記発熱部材に設けられ、前記記録材の搬送
方向に略直交する軸線に沿って互いに異なる発熱分布を
もって発熱する複数の発熱体と、前記軸線方向に沿った
前記記録材の幅を検出する幅検出手段と、前記検出され
る記録材の幅に基づいて前記各発熱体の発熱量を制御す
る発熱量制御手段と、前記搬送される記録材の搬送方向
先端を前記ニップ部若しくはその近傍にて検知する検知
手段と、前記搬送される記録材の搬送方向先端が検知さ
れる時期を基準として計時を行うことにより、前記記録
材の位置を認識する記録材認識手段とを有してなり、複
数の記録材を連続的に定着する場合、前記認識された記
録材の位置が所定範囲外にあるときには、最長幅の記録
材に応じた発熱量の制御を前記発熱量制御手段に実行せ
しめることを要旨とする。

【００３５】また、前記記録材認識手段は、前記記録材
の少なくとも一部が前記ニップ部に存在するか否かを認
識し、該記録材認識手段によって、前記記録材の何れの
部位も前記ニップ部に存在しないと認識されたときに、
最長幅の記録材に応じた発熱量の制御を前記発熱量制御
手段に実行せしめることとしてもよい。

【００３６】また、前記発熱体の温度を検知する温度検
知手段と、前記検知された温度が所定温度未満であると
きには、前記記録材の搬送を停止する搬送停止手段とを
さらに有してもよい。

【００３７】また、前記発熱体はセラミックヒータを有
してなるのがよい。

【００３８】また、前記発熱部材は熱源を内包する周回
動作可能な無端状フィルムであり、前記圧接部材は回転
動作可能な略円柱状の回転体であって、前記無端状フィ
ルム及び前記回転体の少なくとも一方による自力動作に
より、前記記録材を挟持搬送するのがよい。

【００３９】また、前記発熱部材は熱源を内包する回転
動作可能な略円柱状の回転体であり、前記圧接部材も同
じく回転動作可能な略円柱状の回転体であって、両回転
体の少なくとも一方による自力回転動作により、前記記
録材を挟持搬送してもよい。

【００４０】また、第３の発明は、上記何れかの構成を
有する定着装置を備えた画像形成装置であって、前記記
録シート上にトナー像の担持及び定着を行うことを要旨
とする。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明の
好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、
この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材
質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がな
い限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨
のものではない。

【００４２】また、各実施の形態として適用されるレー
ザプリンタ及びこれに内蔵された定着装置は、その主要
ハードウエア構成を上述した従来の装置（図７〜図９）
と略同じくするものであり、相互に共通する構成部材に
関しては同一の符号を付すこととしている。

【００４３】（第１の実施の形態）以下、本発明をレー
ザプリンタ及びこれに内蔵された定着装置に適用した第
１の実施の形態について説明する。

【００４４】図１は、本実施の形態のレーザプリンタの
内部構造を、これに組み込まれた定着装置も含め概略的
に示す側断面図である。

【００４５】図１において、１は像担持体としてのドラ
ム型の電子写真感光体であり、矢印の方向に所定の周速
度（プロセススピード）で回転駆動される。該感光体１
は、その回転過程で一次帯電器２により所定の極性・電
位に一次帯電処理され、次いでレーザビームスキャナ３
で目的の画像情報のレーザビーム走査露光Ｌを受ける。
こうして、感光体１の周面には目的の画像情報に対応し
た静電潜像が形成される。

【００４６】次いで、その潜像が現像器４によりトナー
画像として顕像化される。そのトナー画像が、図示しな
い給紙機構から感光体１と転写器６との間の転写部に所
定のタイミングで給紙、搬送されていく記録材としての
記録紙Ｐの表面に転写されていく。転写部を通ってトナ
ー画像の転写を受けた記録紙Ｐは感光体１の面から分離
され、搬送部７を通って熱定着器８へ導入されてトナー
画像の熱定着を受け、図示しない排紙トレイへ排出され
る。

【００４７】記録紙Ｐへトナー画像が転写された後、感
光体１はクリーニング器１１で転写残りトナー等の残留
汚染物の除去を受けて清掃され、繰り返して作像に供さ
れる。レーザビームスキャナ３は、光源としての半導体
レーザ３１、ポリゴンミラー（回転多面鏡）３２、ｆ-
θレンズ３３、折り返しミラー３４等からなる。半導体
レーザ３１からは不図示の外部機器としてのホストコン
ピュータ、画像読取装置、ワードプロセッサ等からプリ
ンタ側へ入力される目的の画像情報の時系列電気デジタ
ル画像信号に対応して変調されたレーザビームを出力す
る。

【００４８】記録紙Ｐの搬送路上には記録紙Ｐの横幅を
検知する紙幅検知センサＳがあり、横幅が所定幅以上で
あるか否かを検知する。

【００４９】定着器８内部には、長短２本のヒータがあ
り、紙幅検知センサＳが検知する記録紙サイズ（大サイ
ズ紙）を加熱定着せしめるための大サイズヒータと、紙
幅検知センサＳが検知しない記録紙サイズ（小サイズ
紙）にトナー画像を加熱定着するための小サイズヒータ
からなる。ヒータの構成は図９にて示した構成と同等で
ある。

【００５０】１２は、画像形成装置の動作を制御するＣ
ＰＵであり、紙幅検知センサＳの情報に基づいて、熱定
着器８内の２つのヒータの通電を制御する役割をもつ。

【００５１】図２のタイミングチャート及び図３のフロ
ーチャートに基づいて本実施の形態におけるレーザプリ
ンターの動作について説明する。

【００５２】図２において、時刻ｔ０においてレーザプ
リンタはスタンバイ状態からプリント動作へと移行す
る。このとき１枚目の記録紙はまだ紙幅センサ位置まで
到達していない。しかしながら、時刻ｔ０の時点で大サ
イズヒータの通電を開始する。

【００５３】従って、１枚目は大サイズ紙がきても小サ
イズ紙がきても何れの場合でも大サイズヒータで定着を
行なう。図で紙幅センサの出力を斜線で示しているのは
小サイズ紙か大サイズ紙か不定であることを示してい
る。その後２枚目以降への定着処理は、先の従来の技術
で説明した装置と同等の態様で行なう。すなわち、時刻
ｔ４で２枚目の記録紙である小サイズ紙が搬送されてき
て、記録紙の先端が紙幅センサ部に到達する。すると、
記録紙は小サイズ紙であるため、紙幅センサは記録紙を
検知せず、ローレベルの出力を出す。すると、記録紙は
小サイズ紙であると検知できるため、小サイズ用ヒータ
への通電を開始する。この時、大サイズ用ヒータへの通
電を終了させる。時刻ｔ５で前記２枚目の記録紙の先端
は定着器のところに到達し、時刻ｔ６で前記記録紙の後
端が定着器からぬける。そして時刻ｔ７で３枚目の記録
紙の紙幅を検知し、大サイズまたは小サイズのヒータの
通電を切換えていく。

【００５４】図３においてプリント開始後（Ａ０）、ま
ず、大サイズヒータをオンする。（Ａl）プリント終了
であれば（Ａ６）、ヒータをオフし（Ａ７）、プリント
終了でなければ、２枚目の記録紙が紙幅センサ位置に来
るのを待ち（Ａ２）、紙幅センサがオンしているか否か
を判断し（Ａ３）、オンしていれば、大サイズ紙である
と判断し大サイズヒータをオンする。このとき小サイズ
ヒータはオフする（Ａ４）。オフであれば、小サイズ紙
であると判断し小サイズヒータをオンするとともに大サ
イズヒータをオフする（Ａ５）。その後、プリントが終
了したかどうかを判断し（Ａ６）、終了であればヒータ
をオフし（Ａ７）、終了ではなく、続いて記録紙の定着
がある場合は再度記録紙が紙幅センサ位置に来るのを待
つ。（Ａ２）このように、本実施の形態では、プリント
開始後の１枚目の定着は紙サイズに係りなく、必ず大サ
イズヒータの通電を行なうようにしているため、記録紙
が紙幅センサに到達するのを待たずにヒータへの通電が
可能となり、ヒータへの通電タイミングが遅くなること
によるファーストプリントタイムの遅延という事態を避
けることが可能となる。

【００５５】（第２の実施の形態）次に、本発明をレー
ザプリンタ及びこれに内蔵された定着装置に適用した第
２の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点
を中心に説明する。

【００５６】本実施の形態におけるレーザプリンタの動
作態様を示すタイミングチャートである。

【００５７】図４において、時刻ｔ０においてレーザプ
リンタはスタンバイ状態からプリント動作へと移行す
る。このとき１枚目の記録紙はまだ紙幅センサ位置まで
到達していない。しかしながら、時刻ｔ０の時点で大サ
イズヒータの通電を開始する。従って、１枚目は大サイ
ズ紙がきても小サイズ紙がきても何れの場合でも大サイ
ズヒータで定着を行なう。その後の時刻ｔ４において２
枚目の記録紙である小サイズ紙が紙幅センサ位置に搬送
されてくる。しかしながら小サイズヒータを直ちにオン
し、大サイズヒータをオフするのではなく、２枚目の小
サイズ紙の先端が定着器に到達する時刻ｔ５までは、大
サイズヒータをオン、小サイズヒータはオフの状態にし
ておく。そして時刻ｔ５になった時に、小サイズヒータ
をオンし、大サイズヒータをオフする。そして、２枚目
の小サイズ紙の後端が定着器からぬけるタイミングであ
る時刻ｔ６になると、小サイズヒータをオフし、大サイ
ズヒータをオンする。つまり小サイズヒータをオンする
のは、小サイズ紙が定着器内にあるときのみとし、記録
紙が定着器内にないとき（紙間と称す）は常に大サイズ
ヒータがオンしている状態とする。

【００５８】図５は、上記レーザプリンタの動作を制御
するための制御手順を示すフローチャートである。

【００５９】図５においてプリント開始後（Ｂ０）、先
ず、大サイズヒータをオンする。（Ｂ１）プリント終了
であれば（Ｂ９）、ヒータをオフし（Ｂ１０）、プリン
ト終了でなければ、２枚目の記録紙が紙幅センサ位置に
来るのを待ち（Ｂ２）、紙幅センサがオンしているか否
かを判断し（Ｂ３）、オンしていれば、大サイズ紙であ
ると判断し大サイズヒータをオンする。このとき小サイ
ズヒータはオフする（Ｂ８）。オフであれば、小サイズ
紙であると判断するが、記録紙が定着器に入るまで待つ
（Ｂ４）。この待つ間は大サイズヒータがオンで小サイ
ズヒータがオフの状態となっている。記録紙が定着器に
入ると小サイズヒータをオンするとともに大サイズヒー
タをオフする（Ｂ５）。そして記録紙が定着器をぬける
のを待ち（Ｂ６）、ぬけるのを確認後、大サイズヒータ
をオンするとともに小サイズヒータをオフする。（Ｂ
７）その後、プリントが終了したかどうかを判断し（Ｂ
９）、終了であればヒータをオフし（Ｂ１Ｏ）、終了で
はなく、続いて記録紙の定着がある場合は再度記録紙が
紙幅センサ位置に来るのを待つ。（Ｂ２）このように本
実施の形態によれば、小サイズ紙を定着させた後、大サ
イズヒータをオンしておくため、続けて大サイズ紙の定
着がある場合であっても、大サイズヒータの立上りが間
に合わなくて定着不良となる事態を避けることが可能と
なる。

【００６０】（第３の実施の形態）次に、本発明をレー
ザプリンタ及びこれに内蔵された定着装置に適用した第
３の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点
を中心に説明する。

【００６１】本実施の形態におけるレーザプリンタの動
作について図６のフローチャートに基づいて説明する。

【００６２】図６においてプリント開始後（Ｃ０）、ま
ず、大サイズヒータをオンする。（Ｃ１）プリント終了
であれば（Ｃ１３）、ヒータをオフし（Ｃ１４）、プリ
ント終了でなければ、２枚目の記録紙が紙幅センサ位置
に来るのを待ち（Ｃ２）、紙幅センサがオンしているか
否かを判断し（Ｃ３）、オンしていれば、大サイズ紙で
あると判断し大サイズヒータをオンする。このとき小サ
イズヒータはオフする（Ｃ８）。オフであれば、小サイ
ズ紙であると判断するが、記録紙が定着器に入るまで待
つ（Ｃ４）。この待つ間は大サイズヒータがオンで小サ
イズヒータがオフの状態となっている。記録紙が定着器
に入ると小サイズヒータをオンするとともに大サイズヒ
ータをオフする（Ｃ５）。そして記録紙が定着器をぬけ
るのを待ち（Ｃ６）、ぬけるのを確認後、大サイズヒー
タをオンするとともに小サイズヒータをオフする。（Ｃ
７）その後、ヒータ温度検知手段であるサーミスタの値
を測定し、ヒータ温度が所定温度であるか否かを判断す
る。（Ｃ９）所定温度であれば、プリントが終了したか
どうかを判断する。（Ｃ１３）、所定温度でなければ、
記録紙の搬送を停止し、（Ｃ１１）ヒータの温度が所定
温度に到達するまで待つ。（Ｃ１１）ヒータの温度が所
定温度に到達したら、記録紙の搬送を開始し、プリント
終了かどうかの判断をする。（Ｃ１３）終了であればヒ
ータをオフし（Ｃ１４）、終了ではなく、続いて記録紙
の定着がある場合は再度記録紙が紙幅センサ位置に来る
のを待つ（Ｃ２）。

【００６３】このように本実施の形態によれば、小サイ
ズ紙を定着させた後、大サイズヒータをオンしておくだ
けでなく、ヒータの温度を測定し、所定温度に到達して
いない場合は記録紙の搬送を止めて、ヒータの温度が所
定温度になるまで待ってから定着を行なうため、続けて
大サイズ紙の定着がある場合であっても、確実に定着さ
せることが可能となる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プリント開始後の１枚目の定着は紙サイズに係りなく、
必ず大サイズヒータの通電を行なうようにしているた
め、記録紙が紙幅センサに到達するのを待たずにヒータ
への通電が可能となり、ヒータへの通電タイミングが遅
くなることによるファーストプリントタイムの遅延とい
う事態を避けることができるようになる。

【００６５】また、小サイズ紙を定着させた後、大サイ
ズヒータをオンしておくため、続けて大サイズ紙の定着
がある場合であっても、大サイズヒータの立上りが間に
合わなくて定着不良となる事態を避けることができるよ
うになる。

【００６６】さらに、小サイズ紙を定着させた後、大サ
イズヒータをオンしておくだけでなく、ヒータの温度を
測定し、所定温度に到達していない湯合は記録紙の搬送
を止めて、ヒータの温度が所定温度になるまで待ってか
ら定着を行なうため、続けて大サイズ紙の定着がある場
合であっても、確実に定着させることができるようにな
る。

【００６７】すなわち、発熱分布の異なる複数のヒータ
を持ち、記録紙の紙幅に応じて、通電するヒータを切換
える画像形成装置にあって、ファーストプリントタイム
を送らせることなくプリント動作が行われるようにな
る。また、紙サイズが異なる記録紙を連続プリントした
場合でも、確実に定着させることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態であるレーザプリ
ンタの概略構成図。

【図２】 第１の実施の形態のレーザプリンタの動作に
かかるタイミングチャート。

【図３】 第１の実施の形態のレーザプリンタの動作に
かかる制御手順のフローチャート。

【図４】 第２の実施の形態のレーザプリンタの動作に
かかるタイミングチャート。

【図５】 第２の実施の形態のレーザプリンタの動作に
かかる制御手順のフローチャート。

【図６】 第３の実施の形態のレーザプリンタの動作に
かかる制御手順のフローチャート。

【図７】 従来のレーザプリンタの概略構成図。

【図８】 従来のレーザプリンタの定着器の概略構成
図。

【図９】 従来のレーザプリンタのヒータの概略構成
図。

【図１０】 従来のレーザプリンタの動作にかかるタイ
ミングチャート。

【図１１】 従来のレーザプリンタの動作にかかる制御
手順のフローチャート。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ２ 一次帯電器 ３ レーザスキャナ ４ 現像器 ５ 転写器 ８ 定着器 １２ ＣＰＵ Ｓ 紙幅検知センサ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発熱する発熱部材と、該発熱部材に圧接
   する圧接部材との間に形成されたニップ部にてトナー像
   を担持した記録材を挟持搬送しつつ、前記トナー画像を
   前記記録材に定着させる定着装置において、 前記発熱部材に設けられ、前記記録材の搬送方向に略直
   交する軸線に沿って互いに異なる発熱分布をもって発熱
   する複数の発熱体と、 前記軸線方向に沿った前記記録材の幅を検出する幅検出
   手段と、 前記検出される記録材の幅に基づいて前記各発熱体の発
   熱量を制御する発熱量制御手段とを有してなり、 当該装置の作動開始時には、最長幅の記録材に応じた発
   熱量の制御を前記発熱量制御手段に実行せしめることを
   特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 発熱する発熱部材と、該発熱部材に圧接
   する圧接部材との間に形成されたニップ部にてトナー像
   を担持した記録材を挟持搬送しつつ、前記トナー画像を
   前記記録材に定着させる定着装置において、 前記発熱部材に設けられ、前記記録材の搬送方向に略直
   交する軸線に沿って互いに異なる発熱分布をもって発熱
   する複数の発熱体と、 前記軸線方向に沿った前記記録材の幅を検出する幅検出
   手段と、 前記検出される記録材の幅に基づいて前記各発熱体の発
   熱量を制御する発熱量制御手段と、 前記搬送される記録材の搬送方向先端を前記ニップ部若
   しくはその近傍にて検知する検知手段と、 前記搬送される記録材の搬送方向先端が検知される時期
   を基準として計時を行うことにより、前記記録材の位置
   を認識する記録材認識手段とを有してなり、 複数の記録材を連続的に定着する場合、前記認識された
   記録材の位置が所定範囲外にあるときには、最長幅の記
   録材に応じた発熱量の制御を前記発熱量制御手段に実行
   せしめることを特徴とする定着装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の定着装置において、 前記記録材認識手段は、前記記録材の少なくとも一部が
   前記ニップ部に存在するか否かを認識し、 該記録材認識手段によって、前記記録材の何れの部位も
   前記ニップ部に存在しないと認識されたときに、最長幅
   の記録材に応じた発熱量の制御を前記発熱量制御手段に
   実行せしめることを特徴とする定着装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のうち何れか１項に記載の
   定着装置において、 前記発熱体の温度を検知する温度検知手段と、 前記検知された温度が所定温度未満であるときには、前
   記記録材の搬送を停止する搬送停止手段とをさらに有し
   てなることを特徴とする定着装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の定着装置において、 前記発熱体はセラミックヒータを有してなることを特徴
   とする定着装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のうち何れか１項に記載の
   定着装置において、 前記発熱部材は熱源を内包する周回動作可能な無端状フ
   ィルムであり、前記圧接部材は回転動作可能な略円柱状
   の回転体であって、前記無端状フィルム及び前記回転体
   の少なくとも一方による自力動作により、前記記録材を
   挟持搬送することを特徴とする定着装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜５のうち何れか１項に記載の
   定着装置において、 前記発熱部材は熱源を内包する回転動作可能な略円柱状
   の回転体であり、前記圧接部材も同じく回転動作可能な
   略円柱状の回転体であって、両回転体の少なくとも一方
   による自力回転動作により、前記記録材を挟持搬送する
   ことを特徴とする定着装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のうち何れか１項に記載の
   定着装置を備え、 前記記録材上にトナー像の担持及び定着を行うことを特
   徴とする画像形成装置。