JP2003015498A - 画像形成装置およびその処理方法 - Google Patents
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Abstract
定の仕方を無視して封筒のような幅が狭く分厚いシート
材をセットしたような場合においても、定着器にダメー
ジを与えることのない、画像形成装置、その処理方法を
提供する。 【解決手段】 センタ基準の幅規制板が正しく設定され
ないと、封筒502は図面上では右に偏って通るので、
セラミックヒータ11a上のメインサーミスタ11dと
サブサーミスタ11eにより検出される温度差が所定の
値より小さくなる。よって、シート材が小サイズで、前
記温度差が所定の値より小さい場合に、装置のスループ
ットを下げ、定着器の端部の温度上昇による劣化を防止
する。
Description
ンタなどの画像形成装置に関し、特にその定着に関する
ものである。
である。図3において、給紙カセット1に積載されてい
るシート材(用紙ともいう)2はカセット給紙ローラ3
によって給紙され搬送ローラ4によりシート材搬送路5
上へ給紙され、給紙センサ7により画像タイミング及び
シート材の先端と後端の位置を検出する。また、レジス
トローラ6でシート材の先端を給紙センサ7に合せ、転
写ローラ8,感光ドラム9へシート材を搬送する。転写
ローラ8と感光ドラム9にてトナーを転写されたシート
材は、トナーをシート材に定着させるための加圧ローラ
10,定着フィルム11c,セラミックヒータ11aに
搬送され加圧定着された後、排紙モータ(不図示)によ
り駆動される排紙ローラ12にて排紙される。また、C
PU13はヒータ駆動回路14を制御してセラミックヒ
ータ11aの温度制御を行う。
用する画像形成装置に具備される画像熱定着装置におい
ては、トナー像を担持したシート材を、互いに圧接して
回転する定着ローラと加圧ローラとで形成される圧接ニ
ップ域を通過させることにより、前記トナー像をシート
材上に永久画像として定着させる、いわゆる熱ローラ方
式の加熱定着手段が広く用いられている。
ず、消費電力を極力低く抑えた加熱定着手段、詳しくは
支持体に取り付けた発熱体(以下、ヒータと称する)と
加圧ローラとの間を、薄肉のフィルム(以下、定着フィ
ルムと称する)を介してシート材を搬送させ該シート材
上にトナー像を加熱定着させるフィルム加熱方式による
加熱定着手段がある。
熱定着手段は、該加熱定着させる温度を制御するため定
着温度検知手段を1つ以上有している。該定着温度検知
手段は一般的にサーミスタを用いることが多く、該ヒー
タや該加圧ローラに接して具備することで該ヒータや該
加圧ローラの温度を検出する。最近では該ヒータや該加
圧ローラの輻射熱を計測することで該加熱定着させる温
度を検出する手法も検討されている。
器の代表的な1例の概略構成を示す図(断面図)であ
る。図4において、加熱ユニット410は、主にヒータ
411,ヒータ保持体兼用のガイド部材412,定着フ
ィルム413から構成されている。ヒータ411は、定
着フィルム413の回転移動をガイドするガイド部材4
12に固定されている。このガイド部材412は、例え
ば耐熱性の樹脂部材で形成され、加熱部材としてのヒー
タ411を保持するとともに定着フィルム413のガイ
ドも兼ねている。さらに、定着フィルム413との回転
摺動性を高めるために、定着フィルム413と、ヒータ
411及びガイド部材412の外周面の間に耐熱性のグ
リス等を介在させている。またヒータ411の温度を検
出するため定着温度検知手段として一般的にサーミスタ
415が具備される。代表的なサーミスタ415の設置
手段としてヒータ411に耐熱性の接着材で接着する手
法やバネ性部材の圧力を利用して押し付けて設置する手
法がある。
1aと、温度検知手段であるサーミスタ11d,11e
と搬送されるシート材501,502の位置関係を示す
図である。図中矢印はシート部材の搬送方向を示し、搬
送方向に対して垂直な方向のシート材の長さを以後、幅
とする。図5(a)は、画像形成装置に搬送される幅が
最大のシート材がセラミックヒータ11aに挟持されて
いる状態を示す。図5(b)は画像形成装置に搬送され
る幅が最小のシート材がセラミックヒータ11aに挟持
されている状態を示す。実際にはセラミックヒータ11
aは、図6に示すようにその位置を固定するためのステ
ー11bに固定されている(図6は、図4に示した定着
器とは別の定着器の構成を示す図である。)。さらに定
着フィルム11cを介し、対向するように加圧ローラ1
0が配設される。加圧ローラ10が駆動されるにしたが
って、加圧ローラ10と定着フィルム11cが接触する
位置(以下ニップという)に挟持されているシート材が
搬送される。その間に、加圧ローラ10から供給される
圧力と、セラミックヒータ11aから供給される熱でシ
ート材上に担持されている現像材がシート材に固着され
る。メインサーミスタ11dは搬送しうるどのようなシ
ート材であっても必ずその位置をシート材が通る位置、
すなわち図5(b)中の510の部分のうちの任意の場
所に配設され、サブサーミスタ11eは、搬送されるシ
ート材のうち幅が最大のものが通紙されている間はシー
ト材が通るが、幅が最小のものが通紙されている間は正
常時にシート材が通らない、すなわち図5(b)中の5
11の部分の内の任意の場所に配設される。
が通紙された場合のセラミックヒータ11aの温度分布
の例を示す。幅が狭いシート材が通紙された場合はシー
ト材の厚みによってシート材端部のすぐ外側ではセラミ
ックヒータ11aと加圧ローラ10の間に空間が生ま
れ、セラミックヒータ11aで発熱した熱がシート材に
も加圧ローラ10にも伝達されない領域が生まれる。し
たがって、図5(c)のAおよびBで示すこの領域はメ
インサーミスタ11dを用いて目標温度に温調している
場合、図示のように温度が上昇することになる。特に、
幅が狭くかつ分厚い封筒を搬送した場合には急激に温度
が上昇し、例えば、目標温度が200℃である場合には
領域A,Bでの温度は300℃に達する高温になること
もある。
ラ10やステー(ヒータ支持体)11bの温度上昇限度
を超えるためにこれらの部品のダメージにつながる。ま
た、端部がこのように高温になった状態で幅の広い普通
紙を印字すると、温度が高すぎることによるホットオフ
セット等が発生する。
サーミスタ11dの他に非通紙部にサブサーミスタ11
eを配置し、サブサーミスタ11eの温度が高くなった
場合にスループットを下げて非通紙部の温度上昇を抑え
るという制御が行われていた。
るので、スループットを下げると、端部温度上昇の時間
的割合が小さくなり、前記部品にダメージを与えること
が無くなる。
が封筒などをマルチ給紙トレイにセットする際に幅規制
板を正しく設定せず、センタ給紙の系において端に寄せ
て封筒をセットしてしまうと、封筒がメインサーミスタ
部とサブサーミスタ部の両方を通過してしまい、サブサ
ーミスタ11eとメインサーミスタ11dの温度差が生
じない。すなわち結果としてスループットを下げること
ができずに非通紙部が高温となり加圧ローラ10やステ
ー11bの温度上昇限度を超えるためにこれらの部品の
ダメージにつながる。
で幅の広い普通紙を印字すると、温度が高すぎることに
よるホットオフセット等が発生する。
たもので、ユーザが、幅規制板の正しい設定の仕方を無
視して、封筒のような幅が狭く分厚いシート材をセット
したような場合においても、定着器にダメージを与える
ことのない、画像形成装置、画像形成装置の処理方法を
提供することを目的とするものである。
め、本発明では、画像形成装置を次の(1)ないし
(4)の通りに構成し、画像形成装置の処理方法を次の
(5)ないし(7)の通りに構成する。
定着器における、通紙しうる全てのサイズのシート材が
通る位置に配設された第一の温度検出手段と、前記定着
器における、通紙しうる最大のサイズのシート材が通る
が、通紙しうる小サイズのシート材が正常時に通らない
位置に配設された第二の温度検出手段と、前記第一の温
度検出手段で検出された温度にもとづいて、前記定着器
の温度を制御する温度制御手段と、シート材のサイズを
検知するシート材サイズ検知手段と、画像形成装置のス
ループットを制御するスループット制御手段と、を備
え、前記スループット制御手段は、前記シート材サイズ
検知手段によりシート材が前記小サイズであることを検
知し、かつシート材が前記定着器により定着される際
の、前記第一の温度検出手段で検出した温度と、前記第
二の温度検出手段で検出した温度との差が、あらかじめ
設定した温度以内であるとき、前記スループットを変更
する画像形成装置。
いて前記スループット制御手段は、前記シート材サイズ
検知手段によりシート材が前記小サイズであることを検
知し、かつシート材が前記定着器により定着される際
の、前記第一の温度検出手段で検出された温度の一定期
間の平均値と、前記第二の温度検出手段により検出され
た温度の一定期間の平均値との差が、あらかじめ設定さ
れた温度以内であるとき、スループットを低下させる画
像形成装置。
いて前記スループット制御手段は、前記シート材サイズ
検知手段によりシート材が前記小サイズであることを検
知し、かつシート材が前記定着器により定着される際
の、前記第一の温度検出手段で検出した温度と、前記第
二の温度検出手段で検出した温度との差が、あらかじめ
設定した温度以内であるとき、シート材に対する加熱を
停止するとともに、シート材の搬送を停止する画像形成
装置。
いて前記スループット制御手段は、前記シート材サイズ
検知手段によりシート材が前記小サイズであることを検
知し、かつシート材が前記定着器により定着される際
の、前記第一の温度検出手段で検出した温度と、前記第
二の温度検出手段で検出した温度との差が、あらかじめ
設定した温度以内であるという要件が、あらかじめ設定
された一定枚数以上にわたり満たされる場合に、スルー
プットを変更する画像形成装置。
画像形成装置における処理方法であって、通紙するシー
ト材があらかじめ設定された小サイズであるか判定する
ステップAと、幅規制板が前記小サイズ用の正規の状態
にセットされていないことを判別するステップBと、前
記ステップAであらかじめ設定された小サイズであると
判定し、前記ステップBで正規の状態にセットされてい
ないことを判別した場合に、当該画像形成装置のスルー
プットを変更するステップCと、を備えた画像形成装置
の処理方法。
理方法において、前記小サイズは封筒のサイズであるこ
とを特徴とする画像形成装置の処理方法。
理方法において、前記幅規制板の正規の状態は、センタ
基準である画像形成装置における処理方法。
形成装置の実施例により詳しく説明する。なお、本発明
は、装置の形に限らず、実施例の説明に裏付けられて、
方法の形で実施することもできる。
置”の全体構成は図3と同様であり、定着器の構成は図
5,図6と同様なので、本実施例で、図3,図5,図6
とその説明を援用する。図1は、本実施例における処理
を示すフローチャートである。
ているシート材2は、カセット給紙ローラ3によって給
紙され、搬送ローラ4により画像形成装置内のシート材
搬送路5上へ搬送される。そして給紙センサ7により画
像タイミング及びシート材の先端と後端の位置が検出さ
れる。ここで、給紙はセンタ基準の幅規制板により幅の
狭いシート材も中央に寄ることになる。また、レジスト
ローラ6でシート材の先端を給紙センサ7に合せ、所定
のタイミングで転写ローラ8,感光ドラム9へシート材
を搬送する。転写ローラ8と感光ドラム9にてトナーを
転写されたシート材はトナーをシート材に定着させるた
めの加圧ローラ10,定着フィルム11c,セラミック
ヒータ11aに搬送され加圧定着された後、排紙ローラ
12にて排紙される。シート材を加圧定着する際に、メ
インサーミスタ11dによりセラミックヒータ11aの
温度を検出して、CPU13に伝達する。CPU13は
メインサーミスタ11dの温度が所望の一定温度になる
ようにセラミックヒータ11aへの印加電力をヒータ駆
動回路14によりコントロールする。
ート材が通過する期間においてはシート材に与える熱量
の分だけ余計に印加電力が大きくなるように制御を行っ
てセラミックヒータ11aの温度一定に保つように制御
を行う。この時、セラミックヒータ11aに幅の狭いシ
ート材が通過する場合においてはシート材が通過しない
セラミックヒータ端部の温度が上昇してしまう。
ータ11aやセラミックヒータ11aに接している定着
フィルム11cや加圧ローラ10、ステー(ヒータ支持
体)11bといった部材の温度が上がりすぎて、溶けて
変形,変質してしまいそれ以後、正常な機能を果たせな
くなってしまう。
11aの端部に配置されており、検出した温度情報はC
PU13に伝達される。CPU13は、給紙センサ7に
よるシート材先端検出から一定時間後、シート材が定着
ニップに到達した後(ステップ101参照、図ではS1
01と表記する、以下同様)に、該シート材がA4用紙
やレター用紙等の定型紙でなく封筒などの小サイズ紙で
あるかどうかの情報を判断する(ステップ102)。小
サイズ紙であると判断すれば、メインサーミスタ11d
の温度の平均値とサブサーミスタ11e温度の平均値を
算出する(ステップ103,ステップ104)、CPU
13はこの監視を定着ニップを通過するまで(ステップ
105)監視しつづける。その温度差(ΔT=Tsub
−Tm)が20℃以下であれば(ステップ106)、封
筒などの小サイズ紙が幅規制板の正規の設定を無視して
セットされて通紙されたと判断し、スループットを定型
紙の18ppm(1分当たりのプリント枚数)から封筒
などの小サイズ紙を通紙する際のスループットである1
2ppmに変更する(ステップ107)。
シート材に対し、ユーザが幅規制板の正しい設定を無視
してセットした場合のように、封筒のような幅が狭く分
厚いシート材がメインサーミスタとサブサーミスタの両
方を通過し、サブサーミスタ配置方向とは逆側の端部温
度が上昇するような場合にも、スループットを適切に下
げて端部温度の上昇を抑制することができるため、定着
器にダメージを与えることを防止することができる。
いと判断した場合は、図1の処理を終了する。ステップ
106において、温度差が20℃を超える場合は、幅規
制板が正しく設定されているので、図1の処理を終了す
る。
トを下げる場合、センサ手段によりシート材があらかじ
め設定した一定枚数セラミックヒータ部に到達したこと
を検知した後にスループットを下げるようにしてもよ
い。またスループットを下げる代わりに、シート材に対
する加熱を停止するとともに、シート材の搬送を停止
し、ユーザに幅規制板を正しく設定するよう通知、警告
するようにしてもよい。
置”の全体構成は図3と同様であり、定着器の構成は図
5,図6と同様なので、本実施例で、図3,図5,図6
とその説明を援用する。図2は本実施例の処理を示すフ
ローチャートである。
サに到達した後(ステップ201)、メインサーミスタ
11dの温度平均値Tmの算出(ステップ202)、サ
ブサーミスタ11eの温度平均値Tsubの算出(90
3)をシート材後端が排紙センサを通過するまで行う
(ステップ204)。
た結果が小サイズ紙であると判断した場合には(ステッ
プ205)、サブサーミスタ温度の平均値とメインサー
ミスタの温度平均値との差ΔT=TSub−Tmが20
℃以下であるかどうか判断する(ステップ206)。温
度差が20℃以下であった場合には、封筒などの小サイ
ズ紙に対し、ユーザが幅規制板の正しい設定を無視して
セットし通紙されたと判断し、スループットを定型紙の
18ppmから封筒などの小サイズ紙を通紙する際のス
ループットである12ppmに変更する(ステップ20
7)。
く分厚いシート材を、幅規制板の正しい設定を無視して
セットしたような、小サイズ紙がメインサーミスタとサ
ブサーミスタの両方の位置を通過するような場合に、サ
ブサーミスタ配置方向とは逆側の端部温度が上昇するよ
うな場合にも、スループットを適切に下げて端部温度の
上昇を抑制することができるため、定着器にダメージを
与えることを防止することができる。
いと判断した場合は、図2の処理を終了する。ステップ
206において、温度差が20℃を超える場合は、幅規
制板が正しく設定されているので、図2の処理を終了す
る。
ユーザが、幅規制板の正しい設定の仕方を無視して、封
筒のような幅が狭く分厚いシート材をセットしたような
場合においても、定着器にダメージを与えることのな
い、画像形成装置を提供することができる。
関係を示す図
Claims (7)
- 【請求項1】 フィルム加熱方式の定着器と、 前記定着器における、通紙しうる全てのサイズのシート
材が通る位置に配設された第一の温度検出手段と、 前記定着器における、通紙しうる最大のサイズのシート
材が通るが、通紙しうる小サイズのシート材が正常時に
通らない位置に配設された第二の温度検出手段と、 前記第一の温度検出手段で検出された温度にもとづい
て、前記定着器の温度を制御する温度制御手段と、 シート材のサイズを検知するシート材サイズ検知手段
と、 画像形成装置のスループットを制御するスループット制
御手段と、を備え、 前記スループット制御手段は、前記シート材サイズ検知
手段によりシート材が前記小サイズであることを検知
し、かつシート材が前記定着器により定着される際の、
前記第一の温度検出手段で検出した温度と、前記第二の
温度検出手段で検出した温度との差が、あらかじめ設定
した温度以内であるとき、前記スループットを変更する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の画像形成装置において前
記スループット制御手段は、前記シート材サイズ検知手
段によりシート材が前記小サイズであることを検知し、
かつシート材が前記定着器により定着される際の、前記
第一の温度検出手段で検出された温度の一定期間の平均
値と、前記第二の温度検出手段により検出された温度の
一定期間の平均値との差が、あらかじめ設定された温度
以内であるとき、スループットを低下させることを特徴
とする画像形成装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の画像形成装置において前
記スループット制御手段は、前記シート材サイズ検知手
段によりシート材が前記小サイズであることを検知し、
かつシート材が前記定着器により定着される際の、前記
第一の温度検出手段で検出した温度と、前記第二の温度
検出手段で検出した温度との差が、あらかじめ設定した
温度以内であるとき、シート材に対する加熱を停止する
とともに、シート材の搬送を停止することを特徴とする
画像形成装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の画像形成装置において前
記スループット制御手段は、前記シート材サイズ検知手
段によりシート材が前記小サイズであることを検知し、
かつシート材が前記定着器により定着される際の、前記
第一の温度検出手段で検出した温度と、前記第二の温度
検出手段で検出した温度との差が、あらかじめ設定した
温度以内であるという要件が、あらかじめ設定された一
定枚数以上にわたり満たされる場合に、スループットを
変更することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項5】 フィルム加熱方式の定着器を備えた画像
形成装置における処理方法であって、 通紙するシート材があらかじめ設定された小サイズであ
るか判定するステップAと、 幅規制板が前記小サイズ用の正規の状態にセットされて
いないことを判別するステップBと、 前記ステップAであらかじめ設定された小サイズである
と判定し、前記ステップBで正規の状態にセットされて
いないことを判別した場合に、当該画像形成装置のスル
ープットを変更するステップCと、を備えたことを特徴
とする画像形成装置の処理方法。 - 【請求項6】 請求項5記載の画像形成装置の処理方法
において、前記小サイズは封筒のサイズであることを特
徴とする画像形成装置の処理方法。 - 【請求項7】 請求項5記載の画像形成装置の処理方法
において、前記幅規制板の正規の状態は、センタ基準で
あることを特徴とする画像形成装置における処理方法。
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