JP2008015012A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通紙可能な記録材の幅を従来よりも小さくすることが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】温度検知素子１０２と、紙幅センサ１０１を備え、温度検知素子１０２を紙幅センサ１０１の位置よりも大きい幅の記録材が通過する領域に配置し、幅が小さい記録材が通紙されたときは、幅が広い記録材が通紙されたときよりも制御温度を高くし、先端から後端にかけて所定の勾配で温度を上げる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に電子写真方式の画像形成装置に関するものである。

従来電子写真方式の画像形成装置において、記録材上のトナー像の定着手段としては次のような加熱装置が一般的に用いられる。すなわち、ハロゲンランプを用いたヒートローラ方式、或いはセラミックヒータを用いた加熱方式などに代表される加熱装置にて、熱と圧力を同時に加えながら記録材を挟持搬送させることにより定着させる方式が一般的である。これら加熱装置にあって、ハガキ、封筒など、幅が狭い記録材を通紙する場合においては、記録材が通過しない領域において温度が通紙部制御温度より上昇していく非通紙部昇温が発生する。このため、例えば特許文献１、特許文献２に示されているように、加熱装置内の加熱源長手方向の端部に温度検知手段を備えて、端部の温度が所定温度を超えないように記録材の搬送速度や搬送時間間隔を変えるという制御が行われているのが一般的である。図４は従来例の画像形成装置を上面から見た図である。

図４において、３０１は画像形成装置全体、３０２は給紙トレイ、３０３、３０４は記録材側面規制板、３０５は紙有無センサ、３０６は給紙ローラであり記録動作開始によって記録材を給紙する。３０７は画像書き出しタイミングを調整するためのセンサで、記録材が給紙されセンサ３０７が紙有を検知すると感光ドラム３０８に画像が形成され始め、転写ローラ３０９により記録材上に画像が転写される。画像が転写された記録材は加熱装置３１０に搬送され定着される。３１１は加熱装置を温度制御するための温度検知素子、３１２は加熱装置端部の温度を監視するための端部温度検知素子、３１３は記録材が排出されたか確認するための排紙センサである。３１４は加熱装置３１０の過昇温を防止するための保護手段であり、非通紙部昇温の影響を受けないように通紙域内に配置されている。

図５は従来の機種における幅の狭い記録材を通紙したときの温度変化を示す代表例である。通紙部の温度を所定温度で制御した場合（実線）、非通紙部の温度は制御温度から記録材が通過するに従い加熱装置の構成により決まる熱容量に従い所定の勾配で温度が上昇していく（破線）ことを表している。従来では、端部温度が所定の温度以上にならないように端部温度検知素子３１２によって温度を監視しながら、給紙間隔を空けて温度が下がるのを待つなどの制御を行い、定着性能と非通紙部温度検知の両立を図っていた。
特開平０３−１８８８３号公報 特開２００１−２８２０３６号公報

しかしながら上記の従来例では、加熱装置の異常昇温を保護する過熱保護素子（過熱保護手段）が非通紙部昇温の影響を受けないようにするために、過熱保護素子を通紙域内部に配置する必要がある。ところが、過熱保護素子は一般的に商用電源回路であり、温度検知素子は２次側回路であるため、安全規格上要求される絶縁距離を満足するためには所定の間隔が必要である。そして、その必要な間隔を設けるために、通紙可能な記録材の幅が図４に示す通紙可能最小幅のように制限されてしまうという問題があった。

本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、本出願に係わる発明の目的とするところは、通紙可能な記録材の幅に制限が少ない加熱装置を提供するところにある。

前記課題を解決するために、本出願に係わる発明は、以下の構成を備える。

（１）未定着画像を担持した記録材を加熱する加熱手段を有し、前記記録材の中心線を記録材搬送基準位置線とする画像形成装置において、前記加熱手段の異常昇温を抑える過熱保護手段と、前記加熱手段の温度を検知し、前記加熱手段を目標温度に通電制御する第一の温度検知手段と、前記記録材の幅を検出する幅検出手段とを有し、前記幅検出手段は、記録材幅を検知する位置に少なくとも一つ配置され、前記第一の温度検知手段は、前記幅検出手段で検出される幅よりも大きい記録材が通紙される領域に配置され、前記幅検出手段が配置される位置よりも小さい幅の記録材が通過したときは、前記第一の温度検知手段の制御温度を、前記幅検出手段が配置される位置よりも大きい幅の記録材が通過したときよりも高い温度で制御することを特徴とする画像形成装置。

（２）前記（１）記載の画像形成装置において、前記幅検出手段により小さい幅の記録材が検知されたとき、前記第一の温度検知手段は、前記記録材の先端から後端にかけて、予め決められた勾配で温度を上昇させるように制御することを特徴とする画像形成装置。

（３）前記（１）記載の画像形成装置において、前記過熱保護手段は、前記記録材搬送基準位置線上に配置されることを特徴とする画像形成装置。

（４）前記（１）記載の画像形成装置において、前記加熱手段の温度を検知し、前記加熱手段を目標温度に通電制御する第二の温度検知手段を備え、前記第二の温度検知手段は、前記記録材搬送基準位置線を対称軸とし、前記第一の温度検知手段と線対称の位置に配置され、前記第一の温度検知手段と前記第二の温度検知手段のうち、高い温度を検知している方で前記加熱手段の温度を制御することを特徴とする画像形成装置。

本出願に係わる発明によれば、対応可能な記録材の幅に対する制限が少ない画像形成装置を提供することが可能となる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

本発明第一の実施例を、図１を用いて説明する。図１において、３０１は画像形成装置全体、３０２は給紙トレイ、３０３、３０４は記録材側面規制板、３０５は紙有無センサ、３０６は給紙ローラであり記録動作開始によって記録材を給紙する。３０７は画像書き出しタイミングを調整するためのセンサで、記録材が給紙されセンサ３０７が紙有を検知すると感光ドラム３０８に画像が形成され始め、転写ローラ３０９により記録材上に画像が転写される。画像が転写された記録材は加熱装置（加熱手段に相当）３１０に搬送され定着される。３１３は記録材が排出されたか確認するための排紙センサである。３１４は加熱装置３１０の過昇温を防止するための過昇温保護装置（過熱保護手段に相当）であり、非通紙部昇温の影響を受けないように通紙域内に配置されている。

本実施例において、１０１は紙幅センサ（幅検出手段に相当）であり、所定の紙幅位置に配置されている。１０２は温度検知素子（第一の温度検知手段に相当）であり、紙幅センサ１０１で検知する幅よりも外側に配置されている。

図２は本発明の実施例を示す図であり、温度検知素子１０２による温度制御シーケンス例を表している。

紙幅センサ１０１が幅の小さい記録材を検知したときに、温度検知素子１０２による制御温度を実線のような予め測定した非通紙部温度上昇特性に従うように制御する。このときの制御温度は、例えば図２に示すように、記録材の先端から後端にかけて温度上昇するような勾配を持つ。これにより、通紙部領域が所望の温度を維持しながら（破線）非通紙部の温度上昇を所定温度以下に保つことが可能となる。

なお、紙幅センサ１０１が幅の大きい記録材（例えば、図１の通紙可能最大幅を持つ記録材）を検知したときは、温度検知素子１０２は通紙部領域内となり、温度検知素子１０２は、図５の実線のように温度制御する。

このように温度検知素子１０２を幅の小さい記録材の外に配置し、記録材の幅によって、すなわち紙幅センサ１０１の検出結果に応じて温度制御を切り替える。記録材の幅が小さい場合は、記録材の幅が大きい場合よりも高い温度で制御する（図２、図５参照）。これにより、過昇温保護装置３１４を通紙搬送基準位置（記録材搬送基準位置に相当）線上に配置することが可能となり、通紙可能最小幅を小さくすることができ、この結果、通紙できる記録材の幅を広げることが可能となる。

本発明第二の実施例を図３を用いて説明する。図３において図１と同じ機能を有するものは説明を省略する。５０１は端部温度検知素子（第二の温度検知手段に相当）であり、通紙搬送基準位置線に対して温度検知素子１０２と線対称の位置に配置されている。２つの温度検知素子のうち、高い温度を検知しているほうを基準に温度制御を行なう。これにより、万が一記録材が記録材側面規制板３０３、３０４を開ききった状態で例えば左側に寄せてセットされ、紙幅センサ１０１でも検知できないような状況で通紙された場合においても、非通紙部昇温による不具合を防止することが可能となる。

実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す上面からみた説明図 実施例１に係る制御温度と通紙部予測温度の時間変化を示すグラフ 実施例２に係る画像形成装置の概略構成を示す上面からみた説明図 従来例に係る画像形成装置の概略構成を示す上面からみた説明図 従来例に係る通紙部制御温度と非通紙部到達温度の時間変化を示すグラフ

符号の説明

１０１ 紙幅センサ（幅検出手段に相当）
１０２ 温度検知素子（第一の温度検知手段に相当）
３０１ 画像形成装置本体
３０２ 給紙カセット
３０３、３０４ 記録材側面規制板
３０５ 紙有無センサ
３０６ 給紙ローラ
３０７ センサ
３０８ 感光ドラム
３０９ 転写ローラ
３１０ 加熱装置（加熱手段に相当）
３１３ 排紙センサ
３１４ 過昇温保護装置（過熱保護手段に相当）
５０１ 端部温度検知素子（第二の温度検知手段に相当）

Claims (4)

1. 未定着画像を担持した記録材を加熱する加熱手段を有し、
   前記記録材の中心線を記録材搬送基準位置線とする画像形成装置において、
   前記加熱手段の異常昇温を抑える過熱保護手段と、
   前記加熱手段の温度を検知し、前記加熱手段を目標温度に通電制御する第一の温度検知手段と、
   前記記録材の幅を検出する幅検出手段とを有し、
   前記幅検出手段は、記録材幅を検知する位置に少なくとも一つ配置され、
   前記第一の温度検知手段は、前記幅検出手段で検出される幅よりも大きい記録材が通紙される領域に配置され、
   前記幅検出手段が配置される位置よりも小さい幅の記録材が通過したときは、前記第一の温度検知手段の制御温度を、前記幅検出手段が配置される位置よりも大きい幅の記録材が通過したときよりも高い温度で制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、前記幅検出手段により小さい幅の記録材が検知されたとき、前記第一の温度検知手段は、前記記録材の先端から後端にかけて、予め決められた勾配で温度を上昇させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１記載の画像形成装置において、前記過熱保護手段は、前記記録材搬送基準位置線上に配置されることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記加熱手段の温度を検知し、前記加熱手段を目標温度に通電制御する第二の温度検知手段を備え、
   前記第二の温度検知手段は、前記記録材搬送基準位置線を対称軸とし、前記第一の温度検知手段と線対称の位置に配置され、前記第一の温度検知手段と前記第二の温度検知手段のうち、高い温度を検知している方で前記加熱手段の温度を制御することを特徴とする画像形成装置。

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