JP2009139729A - 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ローラ中央部を第１の加熱領域とするための熱源を有するメインヒータ、及びローラ両端部を第２の加熱領域とするための熱源を有するサブヒータを加熱ローラ内にその軸方向に沿って並列に配置した、定着装置を備えた画像形成装置において、ウォームアップ時の消費電力を削減すること。
【解決手段】 加熱ローラと加圧ローラとの間に生じるニップ部に対するシートの通過領域が第１の加熱領域よりも小となる、Ａ４サイズ以下のシート印刷要求がなされた場合に、メインヒータのみに対して通電制御を行ない、第１の加熱領域をなす加熱ローラの中央部の表面温度が定着設定温度に達したときに印刷処理を実行する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ウォームアップ時の消費電力を削減することが可能な、定着装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。

一般に、複写機、プリンタ装置及びファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置にあっては、対をなす加熱ローラと加圧ローラとの間に生じるニップ部に対し当該両ローラの軸方向中央位置を基準にシートを通過させることによって当該シート上の未定着現像剤を定着させるように構成されている。

かかる定着装置の典型的な例として、特許文献１及び２にて提案されているものを挙げることができる。

特許文献１及び２で開示されている定着装置では、上記加熱ローラの内部に、熱源としてのコイル状フィラメントを備えた、２種類のヒータが設けられている。これらのヒータは、何れも発光部と非発光部とを有しており、メインヒータのフィラメントから構成される発光部がサブヒータの非発光部に対向するように、加熱ローラ内においてその軸線方向に沿って並列に配置されている。

換言すると、上記の定着装置では、加熱ローラ内に、当該加熱ローラの軸方向中央部に対応した配熱特性を有するメインヒータと、このメインヒータの配熱特性とは対応しない、当該加熱ローラの軸方向左右両側部に対応した配熱特性を有するサブヒータとが備えられている。
特開平８-２２０９２７号公報 特開２００５-１５６９７７号公報

上記特許文献１及び２に記載の技術には、以下の問題点が指摘されている。

ウォームアップ時においては、何れのサイズのシートの印刷要求に対しても、同様に、加熱ローラの中央部表面に近接して配置されたメインヒータ制御用サーミスタ、及び加熱ローラの端部表面に近接して配置されたサブヒータ制御用サーミスタの両方が、定着可能な設定温度（レディ温度）に到達したことを検知するまでの間、加熱ローラの中央部表面を加熱するメインヒータ、及び加熱ローラの両端部表面を加熱するサブヒータの両者が共にＯＮ状態とされる。

ところが、例えば、Ａ４サイズ等の小サイズ幅のシートの印刷要求があった場合においては、そのウォームアップ時には、加熱ローラ中央部の温度上昇は必要となるが、加熱ローラ端部の温度を上昇させる必要性が生じないにもかかわらず、上記のように、温度上昇が不要な加熱ローラの端部を加熱しているため、電力が無駄に消費されたり、ウォームアップに要する時間が長くなったりする。

本発明は、上記技術的課題に鑑みなされたもので、ウォームアップ時間の短縮、及びウォームアップ時の消費電力の削減に貢献し得る、定着装置及びこれを備えた画像形成装置の提供を目的とする。

本発明に係る定着装置は、対をなす加熱ローラと加圧ローラとの間に生じるニップ部に対して当該両ローラの軸線方向中央位置を基準にシートを通過させることによって当該シート上の未定着現像剤を定着させるための定着装置であって、加熱ローラの内部にその軸線方向に沿って設けられ、当該加熱ローラの軸線方向中央部がシートに対する第１の加熱領域をなすように熱源を有する第１の加熱手段と、加熱ローラの内部にその軸線方向に沿って第１の加熱手段と並列に設けられ、第１の加熱領域を挟んだ当該加熱ローラの軸線方向左右両端部がシートに対する第２の加熱領域をなすように熱源を有する第２の加熱手段と、第１の加熱領域となる加熱ローラの中央部表面に近接して設けられ、当該第１の加熱領域の温度を検知するための第１の温度検知手段と、第２の加熱領域となる加熱ローラの左右両端部の一方表面に近接して設けられ、当該第２の加熱領域の温度を検知するための第２の温度検知手段と、ニップ部に対するシートの通過領域が第１の加熱領域よりも小となる、小サイズ幅シートの印刷要求がなされた場合に、第２の加熱手段の非通電状態を継続して第１の加熱手段に対して通電制御を行ない、第１の加熱領域をなす加熱ローラの中央部の表面温度が定着可能な設定温度に達したことを第１の温度検知手段が検知したときに定着処理を実行させるための制御手段とを、含む。

上記定着装置において、制御手段は、ニップ部に対するシートの通過領域が第１の加熱領域よりも大となる、大サイズ幅シートの印刷要求がなされた場合に、第１及び第２の加熱手段の両者に対して通電制御を行ない、第１の加熱領域をなす加熱ローラの中央部の表面温度が定着可能な設定温度に達したことを第１の温度検知手段が検知すると共に第２の加熱領域をなす加熱ローラの左右両端部の一方の表面温度が定着可能な設定温度に達したことを第２の温度検知手段が検知したときに定着処理を実行させるための手段を含む。

本発明に係る画像形成装置は、上記定着装置を備えている。

また、上記画像形成装置は、積載されるシートの向きに応じて、シート搬送状態を、シートの長手方向がシート搬送方向と平行となる第１の搬送状態、又はシートの長手方向がシートと直交する第２の搬送状態とする、複数の給紙カセットをさらに備えている。

さらに、上記画像形成装置は、小サイズ幅シートの印刷に関し、第２の搬送状態の下での印刷要求がなされた場合に、入力された画像データを９０度回転させその画像データを制御手段に出力するための画像処理手段をさらに備えている。

本発明によれば、加熱ローラ及び加圧ローラ間で生じるニップ部に対するシートの通過領域が第１の加熱領域よりも小となる、小サイズ幅シートの印刷要求がなされた場合に、加熱ローラの中央部表面が定着可能な設定温度（レディ温度）に到達するまで当該加熱ローラ中央部を加熱する第１の加熱手段のみに対して通電制御が行なわれるので、ローラ中央部を第１の加熱領域とするための熱源を有する第１の加熱手段と、ローラ両端部を第２の加熱領域とするための熱源を有する第２の加熱手段とを加熱ローラ内に配した、定着装置を備えた画像形成装置において、ウォームアップ時間の短縮効果、及びウォームアップ時の消費電力の削減効果が顕著となる。

例えば、Ａ４サイズシートの印刷に関し、いわゆる横送り状態（第２の搬送状態）での印刷要求であっても、いわゆる縦送り状態（第１の搬送状態）で搬送されるＡ４Ｒシートで印刷されるようにその画像データを内部変換して、Ａ４Ｒシートがセットされた給紙カセットを選択することにより、印刷されるシートが小サイズ幅となり、ウォームアップ時には第１の加熱手段のみの通電制御となり、ウォームアップ時の省電力化が図れる。例えば、第１及び第２の両加熱手段の電力総和が１．２ＫＷ（第１の加熱手段の電力：６００Ｗ、第２の加熱手段の電力：６００Ｗ）である場合には、第１の加熱手段のみを通電制御すれば、そのときの消費電力は上記電力総和の１／２の６００Ｗとなり、省電力化が図れる。

また、第１の加熱手段の定格出力を通常よりも大きく設定し、通常のウォームアップ時にはデューティ制御等を行ない低電力で作動させ、小サイズ幅シートの印刷要求があった場合には、第２の加熱手段を作動させる必要がないため、この第２の加熱手段の電力分を第１の加熱手段の作動に使用できる。そのため、第１の加熱手段を大きな電力で作動させることができ、ウォームアップ時間の短縮が図れる。例えば、定格１２００Ｗの第１の加熱手段を使用して、通常ウォームアップ時はデューティ制御等を行ない、第１及び第２の加熱手段を各々６００Ｗで作動させ、小サイズ幅シート幅の印刷要求があった場合には、ウォームアップを第１の加熱手段のみを１２００Ｗ（これは従来の約２倍である。）で作動させることにより、ウォームアップ時間の大幅な短縮が可能となる。

さらに、マシン電源のＯＦＦ中、又は省エネモードとしてのシャットオフモード中に、数枚のみの印刷を短時間で行ないたい場面等で有効である。これにより、印刷終了までの待ち時間を大幅に短縮できる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面に基づき詳細に説明する。

＜機械的構成＞
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置１０の機械的構成を示す図である。

図１を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、プリンタ１２を核として、スキャナ１４、自動原稿搬送装置１６、シート後処理装置１８、多段給紙ユニット２０及び中継搬送ユニット２２が設置され、それによって機能が拡張された複合機である。

プリンタ１２は、電子写真プロセス部２４、光走査ユニット２６及び定着装置２８に加えて、図２に示すプリンタ制御部２１０を含む。このプリンタ１２は、スキャナ１４にて読込まれた画像データの印刷出力はもとより、図２に示すクライアントパーソナルコンピュータ（クライアントＰＣ）２１２等の外部接続機器がＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）回線等のネットワーク回線２１４を介して接続されると、この外部接続機器からの画像データを印刷出力する。

スキャナ１４は、その上部に配置された自動原稿搬送装置１６と共にシステムラック３０上に支持されることによって、プリンタ１２及びシート後処理装置１８の上方に配置されている。それゆえ、スキャナ１４は、透明な原稿載置台３２上にセットされた原稿の画像を、所定の速度関係で原稿載置台３２に沿って相対的に移動する第１の走査ユニット３４及び第２の走査ユニット３６で露光走査して、走査ユニット３４，３６内の各ミラー及び結像レンズ３８等の光学部品で導いて光電変換素子４０上に結像させることにより、原稿画像を電気的信号に変換した上で出力する。このスキャナ１４には、自動原稿搬送装置１６により自動的に１枚ずつ供給されたシート状の原稿を順次露光走査してその原稿画像を読取る自動読取りモードと、ブック状の原稿又は自動原稿搬送装置１６により自動供給が不可能なシート状の原稿をマニュアル操作によりセットして原稿画像を読取る手動読取りモードとが備えられている。

プリンタ１２の下側には、シート供給装置４２が配置されている。このシート供給装置４２は、シートを収容するシート収容トレイ４４と、シート収容トレイ４４に収容されたシートを１枚ずつ分離供給する分離供給機構４６とから構成されている。シート供給装置４２から１枚ずつ分離供給されたシートは、電子写真プロセス部２４内の感光体と転写ユニットとの間に順次供給され、現像された画像が感光体から転写される。シート供給装置４２の下方には、周辺機器として準備されている、多段給紙ユニット２０等から送られてくるシートを受け入れて電子写真プロセス部２４の感光体と転写ユニットとの間に向かって順次供給するためのシート受口４８が設けられている。なお、本実施の形態においては、多段給紙ユニット２０及びシート供給装置４２が図２に示す給紙部２４０を構成する。

電子写真プロセス部２４は、プリンタ１２内の略中央右側に配置されている。この電子写真プロセス部２４の上方には、定着装置２８が配置されている。

定着装置２８は、画像が転写されたシートを順次受け入れて、シート上の未定着現像剤を加熱定着して外部へシートを送り出す。この定着装置２８により画像が定着印刷されたシートは、プリンタ１２の排出ローラ５０からプリンタ１２の上側の中継搬送ユニット２２に受け渡される。

光走査ユニット２６の周囲の空間部には、本画像形成装置１０の電子写真プロセスをコントロールするプロセスコントロールユニット基板（ＰＣＵ基板）５２、上記の外部接続機器からの画像データを受け入れるインターフェイス基板（Ｉ／Ｆ基板）５４、Ｉ／Ｆ基板５４から受け入れられた画像データ及びスキャナ１４で読込まれた画像データに対して所定の画像処理を施し、光走査ユニット２６により感光体上を走査させるためのイメージコントロールユニット基板（ＩＣＵ基板）５６、並びに電力を供給する電源ユニット５８等が配置されている。なお、上記の各種の基板５２，５４，５６は、上記のプリンタ制御部２１０内に収容されている。

多段給紙ユニット２０は、外付けのシート供給装置であって、シート収容トレイ６２及び分離供給機構６４で構成されるシート供給部６８を含む。この多段給紙ユニット２０は、シート収容トレイ６２に収容したシートを分離供給機構６４により１枚ずつ分離し、当該多段給紙ユニット２０の上面に設けられ且つプリンタ１２のシート受口４８に連通している、シート排出口７０に向かって供給する。本実施の形態では、シート供給部６８が３段積層されており、稼働時には、ユーザが所望するシートを収容したシート供給部６８が選択的に動作する。シート供給部６８へのシートの補給は、多段給紙ユニット２０のユニット本体の正面側にシート収容トレイ６２を引出して行なわれる。

多段給紙ユニット２０においては、その上部にプリンタ１２とシート後処理装置１８とを載置するように構成されているが、この状態で移動してシステムラック３０の間に固定して配置可能なように、下部にキャスタ７２及びストッパ７４を備えている。移動時には、ストッパ７４を上昇させることで床面から離間させ、固定時には、ストッパ７４を下降させることで床面に接地させる。

シート後処理装置１８は、当該シート後処理装置１８の上部で中継搬送ユニット２２及びプリンタ１２から排出される画像が印刷されたシートを搬入ローラ７６で導き入れ、当該シートに対して後処理を施す。後処理としては、ステープル処理及びソート処理等があるが、図１に示す例では、３つの排出トレイ７８，８０，８２を備えており、必要に応じて、ゲート８４，８６によりシートを排出すべき排出トレイを切り替えてシートを排出する。例えば、上段の排出トレイ７８をコピーモード時のシートの排出に使用し、中段の排出トレイ８０をプリンタモード時のシートの排出に使用し、下段の排出トレイ８２をファクシミリモード時のシートの排出に使用するといったように、用途別に区分けして印刷済みのシートを排出できるようになっている。

自動原稿搬送装置１６は、原稿セットトレイ８８上に載置された原稿を原稿載置台３２上に向かって搬送し走査後の原稿を原稿排出トレイ９０上に排出する原稿搬送機構９２を備えている。この自動原稿搬送装置１６は、自動供給が不可能なシート状の原稿を原稿載置台３２上に載置してスキャナ１４による読取走査が可能なように、当該自動原稿搬送装置１６の奥側を支点にして上方に回動すれば、その前側が開放するように構成されている。

中継搬送ユニット２２は、プリンタ１２の頂部に設けられた排出トレイ９４の上部に装着され、プリンタ１２から排出される画像印刷済みのシートをプリンタ１２の下流側に位置するシート後処理装置１８に向かって導入するための搬送ユニットである。この中継搬送ユニット２２のシート搬送路９６の途中において、シートを当該中継搬送ユニット２２の上面９８とシート後処理装置１８の上面１００とで形成された排出トレイ１０２にシートを導く別のシート搬送路１０４が分岐している。この２つの排出先は、シート搬送路９６，９２の分岐部に配置されたゲート１０６の切換によって変更可能になっている。

＜ハードウェア構成＞
図２は画像形成装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。

図２を参照して、本画像形成装置１０は、当該画像形成装置１０の制御中枢を司る制御装置２００を含む。この制御装置２００は、コンピュータで構成され、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔａｒｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及び画像メモリ等を含む記憶部２０４と、画像処理部２０６とを備えている。記憶部２０４及び画像処理部２０６は、ＣＰＵ２０２に接続されている。

また、ＣＰＵ２０２には、プリンタ１２、スキャナ１４、自動原稿搬送装置１６、給紙部２４０（多段給紙ユニット２０及びシート供給装置４２）、シート後処理装置１８、中継搬送ユニット２２及び操作部２０８も接続されている。

特に、プリンタ１２の電子写真プロセス部２４は、プリンタ制御部２１０内のＰＣＵ基板５２を介してＣＰＵ２０２に接続され、プリンタ１２の光走査ユニット２６は、プリンタ制御部２１０内のＩＣＵ基板５６を介してＣＰＵ２０２に接続されている。ＣＰＵ２０２は、プリンタ制御部２１０内のＩ／Ｆ基板５４を介してクライアントＰＣ２１２等の外部接続機器に接続されるネットワーク回線２１４に接続されている。

プリンタ１２の定着装置２８は、対をなす加熱ローラ２１６と加圧ローラ２１８とを含む。この定着装置２８では、その内部の加熱ローラ２１６及び加圧ローラ２１８の間に生じるニップ部に対して当該両ローラ２１６，２１８の軸方向中央位置を基準にシートを通過させることによって当該シート上の未定着現像剤が定着される。

加熱ローラ２１６の内部には、その軸方向に沿ってメインヒータ２２０及びサブヒータ２２２が並列に設けられている。これらのヒータ２２０，２２２は、軸方向に長いヒータランプで構成されている。

メインヒータ２２０の中央部には、加熱ローラ２１６の軸方向中央部がシートに対する第１の加熱領域３００（図４参照）をなすように、熱源となるコイル状フィラメントが備えられている。このメインヒータ２２０は、第１のドライバ２２４を介してＣＰＵ２０２に接続されている。

サブヒータ２２２の左右両端部には、第１の加熱領域３００を挟んだ加熱ローラ２１６の軸方向左右両端部がシートに対する第２の加熱領域３０２（図４参照）をなすように、熱源となるコイル状フィラメントが備えられている。このサブヒータ２２２は、第２のドライバ２２６を介してＣＰＵ２０２に接続されている。

第１の加熱領域３００となる加熱ローラ２１６の中央部表面に対しては、当該第１の加熱領域３００の温度を検知するための第１の温度センサ２２８が近接して設けられている。一方、第２の加熱領域となる加熱ローラ２１６の左右両端部の一方表面（図２においては左側端部表面）に対しては、当該第２の加熱領域３０２の温度を検知するための第２の温度センサ２３０が近接して設けられている。これらの温度センサ２２８，２３０としては、サーミスタが使用されている。

第１の温度センサ２２８からの検知信号は、第１の入力回路２３２を経てＣＰＵ２０２に取り込まれる。第２の温度センサ２３０からの検知信号は、第２の入力回路２３４を経てＣＰＵ２０２に取り込まれる。ＣＰＵ２０２は、各温度センサ２２８，２３０に検知された加熱ローラ２１６の表面温度に基づいて、ドライバ２２４，２２６を介して各ヒータ２２０，２２２を通電制御する。

＜ソフトウェア構成＞
本実施の形態では、加熱ローラ２１６及び加圧ローラ２１８間に生じるニップ部に対するシートの通過領域が第１の加熱領域３００よりも小となる、小サイズ幅シートの印刷要求がなされた場合に、サブヒータ２２２の非通電状態を継続してメインヒータ２２０に対して通電制御を行ない、第１の加熱領域３００をなす加熱ローラ２１６の中央部の表面温度が定着可能な設定温度に達したことを第１の温度センサ２２８が検知したときに印刷処理を実行させる一方、加熱ローラ２１６及び加圧ローラ２１８間に生じるニップ部に対するシートの通過領域が第１の加熱領域３００よりも大となる、大サイズ幅シートの印刷要求がなされた場合に、メインヒータ２２０及びサブヒータ２２２の両者に対して通電制御を行ない、第１の加熱領域３００をなす加熱ローラ２１６の中央部の表面温度が定着可能な設定温度に達したことを第１の温度センサが検知すると共に第２の加熱領域３０２をなす加熱ローラ２１６の左右両端部の一方の表面温度が定着可能な設定温度に達したことを第２の温度センサ２３０が検知したときに印刷処理を実行させるようにプログラミングされている。

このプログラムは、制御装置２００内の記憶部２０４のＲＯＭ又はＲＡＭに記憶されており、次に説明する本画像形成装置１０の機能を実現する。この機能の実現は、実質的にコンピュータである制御装置２００内のＣＰＵ２０２からの命令に従って上記記憶部２０４のＲＯＭ又はＲＡＭに記憶されている上記プログラムを実行することによって達成される。

図３は画像形成装置１０のプログラム構造をフローチャート形式で示す図である。

図３を参照して、まず、ＣＰＵ２０２は、操作部２０８又はクライアントＰＣ２１２等の外部接続機器からの印刷要求を待つ（ステップＳ１０）。

印刷要求があった場合、ＣＰＵ２０２は、加熱ローラ２１６と加圧ローラ２１８との間のニップ部の通紙領域を通過するするシートのサイズ（即ち、印刷するシートのサイズ）を判定する。なお、シートサイズの認識に関しては、操作部２０８のシートサイズキーの設定又は外部接続機器からのシートサイズ指定信号による判断のみならず、給紙カセットに予め設置された紙サイズスイッチにより判断しても構わない。

印刷要求のあったシートが、例えば、Ａ４サイズ以下の小サイズ幅シートであると判断した場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、ＣＰＵ２０２は、加熱ローラ２１６の第１の加熱領域３００（加熱ローラ２１６の中央部表面）が図４（ａ）に示す定着設定温度（例えば、１８０〜２００℃）に到達するように、メインヒータ２２０を第１の温度センサ２２８の検知温度に基づいてＯＮ／ＯＦＦの通電制御を行なう（ステップＳ１４）。

そして、加熱ローラ２１６の第１の加熱領域３００が定着設定温度に到達したことを第１の温度センサ２２８が検知すると（ステップＳ１６においてＹＥＳ）、ＣＰＵ２０２は、入力された画像データの回転処理が必要か否かの判断を行なう（ステップＳ１８）。上記小サイズ幅シートの印刷に関し、長手方向がシート搬送方向と平行となる縦送りでの印刷要求であった場合には、ＣＰＵ２０２は、入力画像データの回転処理は不要と判断し、印刷処理を実行させる（ステップＳ２０）。これに対して、上記小サイズ幅シートの印刷に関し、長手方向がシート搬送方向と直交する横送りでの印刷要求であった場合、ＣＰＵ２０２は、画像処理部２０６に対して回転処理実行コマンドを送信する（ステップＳ２２）。そうすると、このコマンドに従って、画像処理部２０６は、入力画像データが図５（ａ）に示す状態から図５（ｂ）に示す状態となるように、当該画像データを９０度回転させる。この画像データの回転処理を終了すると、画像処理部２０６は、その旨と共に回転処理後の画像データをＣＰＵ２０２に出力する。そうすると、ＣＰＵ２０２は、回転処理後の画像データに基づいた印刷処理を実行させる（ステップＳ２０）。

他方、印刷要求があったシートが、例えば、Ａ３サイズ等の大サイズ幅シートと判断した場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、ＣＰＵ２０２は、加熱ローラ２１６の第１の加熱領域３００及び第２の加熱領域３０２（加熱ローラ２１６の表面全体）が図４（ａ）及び（ｂ）に示す定着設定温度に到達するように、メインヒータ２２０及びサブヒータ２２２の両者を第１及び第２の温度センサ２２８，２３０の検知温度に基づいてＯＮ／ＯＦＦの通電制御を行なう（ステップＳ２４）。

そして、加熱ローラ２１６の第１の加熱領域３００が定着設定温度に到達したことを第１の温度センサ２２８が検知すると共に加熱ローラ２１６の第２の加熱領域３０２が定着設定温度に到達したことを第２の温度センサ２３０が検知すると、（ステップＳ２６及びＳ２８の両ステップにおいてＹＥＳ）、ＣＰＵ２０２は、印刷処理を実行させる（ステップＳ２０）。

＜動作＞
本画像形成装置１０は、以下のように動作する。

加熱ローラ２１６及び加圧ローラ２１８間に生じるニップ部に対するシートの通過領域が第１の加熱領域３００よりも小となる、小サイズ幅シートの印刷要求がなされた場合に、メインヒータ２２０のみに対して通電制御を行ない、第１の加熱領域３００をなす加熱ローラ２１６の中央部の表面温度が定着可能な設定温度に達したことを第１の温度センサ２２８が検知したときに印刷処理を実行する。このとき、横送りでの印刷要求であると、入力画像データを９０度回転させその画像データに基づいた印刷処理が実行される。

他方、加熱ローラ２１６及び加圧ローラ２１８間に生じるニップ部に対するシートの通過領域が第１の加熱領域３００よりも大となる、大サイズ幅シートの印刷要求がなされた場合に、メインヒータ２２０及びサブヒータ２２２の両者に対して通電制御を行ない、第１の加熱領域３００をなす加熱ローラ２１６の中央部の表面温度が定着可能な設定温度に達したことを第１の温度センサが検知すると共に第２の加熱領域３０２をなす加熱ローラ２１６の左右両端部の一方の表面温度が定着可能な設定温度に達したことを第２の温度センサ２３０が検知したときに印刷処理を実行する。

＜作用・効果＞
本実施の形態によると、以下の作用・効果を奏する。

加熱ローラ２１６及び加圧ローラ２１８間で生じるニップ部に対するシートの通過領域が第１の加熱領域３００よりも小となる、小サイズ幅シートの印刷要求がなされた場合に、加熱ローラ２１６の中央部表面が定着可能な設定温度（レディ温度）に到達するまで当該加熱ローラ２１６の中央部を加熱するメインヒータ２２０のみに対して通電制御が行なわれるので、ローラ中央部を第１の加熱領域３００とするための熱源を有するメインヒータ２２０と、ローラ両端部を第２の加熱領域３０２とするための熱源を有するサブヒータ２２２とを加熱ローラ２１６内に配置した、定着装置２８を備えた本画像形成装置１０では、ウォームアップ時間の短縮効果、及びウォームアップ時の消費電力の削減効果が顕著となる。

また、Ａ４サイズシートの印刷に関し、図５に示すように、横送り状態での印刷要求であっても、縦送り状態で搬送されるＡ４Ｒシートで印刷されるようにその画像データを内部変換して、Ａ４Ｒシートがセットされた給紙カセットを選択されるので、印刷されるシートが小サイズ幅となる。その結果、ウォームアップ時にはメインヒータ２２０のみの通電制御となり、ウォームアップ時の省電力化が図れる。例えば、メインヒータ２２０及びサブヒータ２２２の電力総和が１．２ＫＷ（メインヒータ２２０の電力：６００Ｗ、サブヒータ２２２の電力：６００Ｗ）である場合には、メインヒータ２２０のみを通電制御すれば、そのときの消費電力は上記電力総和の１／２の６００Ｗとなり、省電力化が図れる。

さらに、メインヒータ２２０の定格出力を通常よりも大きく設定し、通常のウォームアップ時にはデューティ制御等を行ない低電力で作動させ、小サイズ幅シートの印刷要求があった場合には、サブヒータ２２２を作動させる必要がないため、このサブヒータ２２２の電力分をメインヒータ２２０の作動に使用できる。そのため、メインヒータ２２０を大きな電力で作動させることができ、ウォームアップ時間の短縮が図れる。例えば、定格１２００Ｗのメインヒータ２２０を使用して、通常ウォームアップ時はデューティ制御等を行ない、メインヒータ２２０及びサブヒータ２２２を各々６００Ｗで作動させ、小サイズ幅シート幅の印刷要求があった場合には、ウォームアップをメインヒータ２２０のみを１２００Ｗで作動させることにより、ウォームアップ時間の大幅な短縮が可能となる。

加えて、マシン電源のＯＦＦ中、又は省エネモードとしてのシャットオフモード中に、数枚のみの印刷を短時間で行ないたい場面等で有効である。これにより、印刷終了までの待ち時間を大幅に短縮できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態においては、本発明を複写機、プリンタ装置及びファクシミリ装置として機能する複合機に適用した例について記載した。しかし、本発明はそのような構成には限定されない。本発明を複写機、プリンタ装置及びファクシミリ装置等の画像形成装置に適用しても、本発明の目的は十分に達成し得る。その他、本明細書に添付の特許請求の範囲内での種々の設計変更及び修正を加え得ることは勿論である。

すなわち、本明細書で開示した実施の形態は単に例示であって、本発明が上述した実施の形態に限定されるわけではない。本発明の範囲は、本明細書の記載内容を参酌した上で、別紙の特許請求の範囲における請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的構成を示す図である。 同画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 同画像形成装置のプログラム構造をフローチャート形式で示す図である。 メインヒータ及びサブヒータの配熱特性を示す図である。 入力画像データの回転処理を図解的に説明するための図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
２８ 定着装置
２００ 制御装置
２０２ ＣＰＵ
２０４ 記憶部
２０６ 画像処理部
２１６ 加熱ローラ
２１８ 加圧ローラ
２２０ メインヒータ
２２２ サブヒータ
２２８ 第１の温度センサ
２３０ 第２の温度センサ
３００ 第１の加熱領域
３０２ 第２の加熱領域

Claims (5)

1. 対をなす加熱ローラと加圧ローラとの間に生じるニップ部に対して当該両ローラの軸線方向中央位置を基準にシートを通過させることによって当該シート上の未定着現像剤を定着させるための定着装置であって、
   前記加熱ローラの内部にその軸線方向に沿って設けられ、当該加熱ローラの軸線方向中央部がシートに対する第１の加熱領域をなすように熱源を有する第１の加熱手段と、
   前記加熱ローラの内部にその軸線方向に沿って前記第１の加熱手段と並列に設けられ、前記第１の加熱領域を挟んだ当該加熱ローラの軸線方向左右両端部がシートに対する第２の加熱領域をなすように熱源を有する第２の加熱手段と、
   前記第１の加熱領域となる前記加熱ローラの中央部表面に近接して設けられ、当該第１の加熱領域の温度を検知するための第１の温度検知手段と、
   前記第２の加熱領域となる前記加熱ローラの左右両端部の一方表面に近接して設けられ、当該第２の加熱領域の温度を検知するための第２の温度検知手段と、
   前記ニップ部に対するシートの通過領域が前記第１の加熱領域よりも小となる、小サイズ幅シートの印刷要求がなされた場合に、前記第２の加熱手段の非通電状態を継続して前記第１の加熱手段に対して通電制御を行ない、前記第１の加熱領域をなす前記加熱ローラの中央部の表面温度が定着可能な設定温度に達したことを前記第１の温度検知手段が検知したときに定着処理を実行させるための制御手段とを、含むことを特徴とする定着装置。
2. 前記制御手段は、
   前記ニップ部に対するシートの通過領域が前記第１の加熱領域よりも大となる、大サイズ幅シートの印刷要求がなされた場合に、前記第１及び第２の加熱手段の両者に対して通電制御を行ない、前記第１の加熱領域をなす前記加熱ローラの中央部の表面温度が定着可能な設定温度に達したことを前記第１の温度検知手段が検知すると共に前記第２の加熱領域をなす前記加熱ローラの左右両端部の一方の表面温度が定着可能な設定温度に達したことを前記第２の温度検知手段が検知したときに定着処理を実行させるための手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
4. 積載されるシートの向きに応じて、シート搬送状態を、シートの長手方向がシート搬送方向と平行となる第１の搬送状態、又はシートの長手方向がシートと直交する第２の搬送状態とする、複数の給紙カセットをさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 小サイズ幅シートの印刷に関し、前記第２の搬送状態の下での印刷要求がなされた場合に、入力された画像データを９０度回転させその画像データを前記制御手段に出力するための画像処理手段をさらに備えていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
   

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