JP2010107942A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙のサイズに沿った適切な画像を形成すると共に、長寿命化を図ることができる画像形成装置を提供することである。
【解決手段】第２の用紙カセットに定型外サイズの用紙が格納されると（Ｓ１１）、操作部は、第２の用紙カセットに格納された用紙の幅方向の長さと長手方向の長さの設定を受け付ける（Ｓ１２）。また、幅検出部は、第２の用紙カセットに格納された用紙の幅方向の長さを検出する（Ｓ１３）。そして、制御部は、定型外サイズの用紙を利用して、画像の形成を行うよう、画像形成の要求を受け付ける（Ｓ１４）。そうすると、制御部は、設定された幅方向の長さと、検出した幅方向の長さとが異なる長さであるか否かを判断し、異なる長さであると判断すると（Ｓ１５において、ＹＥＳ）、制御部は、検出した幅方向の長さと設定された長手方向の長さに基づいて画像を形成するよう、画像形成部を制御する（Ｓ１６）。
【選択図】図７

Description

この発明は、画像形成装置に関し、特に、複数の異なるサイズの用紙を用いて画像を形成することができる画像形成装置に関するものである。

昨今の画像形成装置は、Ａ４サイズやＢ５サイズのような定型サイズの用紙を用いて画像を形成すると共に、定型外サイズの用紙を用いて画像を形成する機能を具備する。定型外サイズの用紙とは、Ａ４サイズやＢ５サイズのような定型サイズ以外の用紙である。例えば、定型サイズの用紙が、幅２１０ｍｍ×長さ２９７ｍｍのＡ４サイズである場合、定型外サイズの用紙は、幅１８０ｍｍ×長さ２９７ｍｍのようなＡ４サイズより少し小さいサイズである。

定型外サイズの用紙を用いて画像を形成する場合には、一般的に、ユーザによって、その用紙のサイズを設定させる。具体的には、用紙の幅方向の長さと長手方向の長さとを設定させる。画像形成装置は、設定されたサイズに基づいて、画像を形成する。

しかし、例えば画像形成装置の操作に不慣れなユーザにおいては、用紙のサイズを設定する際に、実際のサイズと異なる誤ったサイズを設定してしまう虞がある。

具体的には、ユーザによって、設定された用紙の幅方向の長さが２３０ｍｍであって、実際の用紙の幅方向の長さが１５０ｍｍである場合、感光体上に形成される画像の範囲は２３０ｍｍとなり、用紙に転写される画像の範囲は１５０ｍｍとなることから、差分の８０ｍｍ分の画像が、用紙に転写されることなく、転写ローラ等に付着するため、画像形成装置の内部がトナー等で汚れてしまう虞がある。また、画像形成装置は、定着ローラを加熱して、加熱した定着ローラ上を用紙に通過させることにより、用紙に画像を定着する。ここで、加熱した定着ローラの熱は、用紙通過時に、用紙に吸収されてしまうため、画像形成装置は、定着ローラの温度を適切に保つように、定着ローラを加熱する必要がある。この場合においても、実際の用紙の幅方向の長さより大きく設定されると、定着ローラの加熱範囲は大きくなり、用紙の通過範囲は小さくなることから、用紙の通過範囲外の部分の定着ローラの温度が上昇してしまう虞がある。

このような場合に、実際の用紙のサイズと異なる誤ったサイズを設定した場合であっても、適切に画像を形成するよう制御する技術が、特開２００５−１９４０２０号公報（特許文献１）および、特開２００１−１６６６４１号公報（特許文献２）に開示されている。

特許文献１によると、画像形成装置は、用紙のサイズを検出するセンサを備える。そして、センサによって検出されたサイズと、ユーザによって設定されたサイズとが異なる場合には、ユーザにどちらのサイズで画像の形成を行うか問い合わせることとしている。

特許文献２によると、画像形成装置は、用紙のサイズを検出するセンサを備える。センサは、定型外サイズの用紙を用いて画像を形成する場合に、その定型外サイズに対応する定型サイズがいずれであるかを検出する。そして、検出した定型サイズが、ユーザによって設定された定型外サイズに対応しない場合、検出した定型サイズの画像形成条件で画像を形成することとしている。

特開２００５−１９４０２０号公報（段落番号００３０〜００３３） 特開２００１−１６６６４１号公報（段落番号０１３４）

しかし、特許文献１に開示の技術では、ユーザによって設定されたサイズで画像の形成を行うよう指示された場合、画像形成装置の内部がトナー等で汚れてしまったり、用紙の通過範囲外の部分の定着ローラの温度が上昇する虞がある。

また、特許文献２に開示の技術では、定型外サイズの用紙を用いて画像を形成する場合にもかかわらず、定型サイズの画像形成条件で画像を形成することから、適切な画像を形成することが困難となる虞がある。

この発明の目的は、用紙のサイズに沿った適切な画像を形成すると共に、長寿命化を図ることができる画像形成装置を提供することである。

この発明に係る画像形成装置は、用紙に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により画像を形成される用紙の幅方向の長さを検出する幅検出部と、定型外サイズの用紙の幅方向の長さと長手方向の長さを設定できる設定手段とを備える画像形成装置であって、定型外サイズの用紙に印刷する場合、前記幅検出部により検出した用紙の幅方向の長さと、前記設定手段により設定された用紙の幅方向の長さとが異なる長さであるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段により用紙の幅方向の長さが異なると判断されたとき、制御手段は用紙の幅方向の長さについては前記幅検出部により検出した長さを優先させ、長手方向の長さについては前記設定手段で設定された値を使用して定着領域を制御することを特徴とする。

好ましくは、画像形成手段は、用紙に画像を定着させる定着ローラと、定着ローラの一部の領域を加熱する第１の加熱手段と、定着ローラの一部の領域よりも広い領域を加熱する第２の加熱手段とを含み、制御手段は、幅検出部により検出した用紙の幅方向の長さに基づいて、第１および第２の加熱手段による定着ローラの加熱状態を制御する。

さらに好ましくは、第１の加熱手段は、定着ローラの長手方向中央部の領域を加熱し、第２の加熱手段は、定着ローラの長手方向全域を加熱する。

さらに好ましくは、画像形成手段は、トナーによって、用紙上に画像を形成するトナー像形成手段を含み、制御手段は、幅検出部により検出した用紙の幅方向の長さと、設定手段により設定された用紙の長手方向の長さに基づいて、トナー像形成手段により形成する画像の範囲を制御する。

この発明によると、画像形成装置は、検出した用紙の幅方向の長さと、設定された用紙の幅方向の長さとが異なる長さであると判断した場合には、検出した用紙の幅方向の長さに基づいて、画像を形成するよう制御する。これにより、実際の用紙の幅方向の長さに沿った画像を形成することができる。また、この場合、画像形成装置の内部がトナー等で汚れてしまったり、用紙の通過範囲外の部分の定着ローラの温度が上昇することもない。その結果、用紙の幅方向の長さに沿った適切な画像を形成すると共に、長寿命化を図ることができる。

この発明の一実施形態に係る画像形成装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の構成を示すブロック図である。 デジタル複合機において、給紙装置および画像形成部を示す模式図である。 幅検出部を示す斜視図である。 定着装置を拡大した拡大図である。 大きなサイズの用紙に画像を定着する場合を示す図である。 小さなサイズの用紙に画像を定着する場合を示す図である。 デジタル複合機を利用して、画像を形成する場合を示すフローチャートである。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置をデジタル複合機１０に適用した場合のデジタル複合機１０の構成を示すブロック図である。図１を参照して、デジタル複合機１０は、デジタル複合機１０全体を制御する制御部１１と、画像データ等の書き込みや読み出しを行うためのＤＲＡＭ１２と、デジタル複合機１０の有する情報を表示する表示画面を含み、デジタル複合機１０におけるユーザとのインターフェースとなる操作部１３と、原稿を自動的に所定の原稿読み取り位置へ搬送する原稿送り装置１４と、原稿送り装置１４によって搬送されてきた原稿の画像を所定の読み取り位置においてスキャナで読み取る画像読取り部１５と、画像読取り部１５で読み取られた原稿等からその画像を形成し用紙に出力する画像形成部１６と、画像データ等を格納するハードディスク１７と、公衆回線２０に接続されるＦＡＸ通信部１８と、ネットワーク２１と接続するためのネットワークＩＦ（インターフェース）部１９と、画像形成部１６に画像を形成するための用紙を供給する給紙装置２３とを備える。

制御部１１は、画像読取り部１５から与えられる原稿データをＤＲＡＭ１２に圧縮符号化して書き込み、ＤＲＡＭ１２に書き込んだデータを読み出し、伸張復号化して画像形成部１６に出力する。

デジタル複合機１０は、画像読取り部１５により読み取られた原稿を用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、複写機として作動する。また、デジタル複合機１０は、ネットワークＩＦ部１９を通じて、ネットワーク２１に接続されたパソコン２２から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、プリンターとして作動する。さらに、デジタル複合機１０は、ＦＡＸ通信部１８を通じて、公衆回線２０から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、また、画像読取り部１５により読み取られた原稿の画像データを、ＦＡＸ通信部１８を通じて公衆回線２０に画像データを送信することにより、ファクシミリ装置として作動する。すなわち、デジタル複合機１０は、画像処理に関し、複写（コピー）機能、プリンター機能、ＦＡＸ機能等、複数の機能を有する。さらに、各機能に対しても、さらに詳細に設定可能な機能を有する。

なお、図１において、太線の矢印は画像データの流れを示しており、細線の矢印は制御信号または制御データの流れを示している。

図２は、デジタル複合機１０において、給紙装置２３および画像形成部１６を示す模式図である。図２において、実線の矢印は用紙の搬送方向を示しており、点線の矢印は転写ベルト３１の回転方向を示している。図１および図２を参照して、まず、給紙装置２３について説明する。給紙装置２３には、用紙を格納する第１および第２の用紙カセット３５，３６が設けられている。用紙は、第１および第２の用紙カセット３５，３６内の載置台上に、積層するように格納される。

第１の用紙カセット３５には、Ａ４サイズやＢ５サイズのような定型サイズの用紙が格納される。第２の用紙カセット３６には、第１の用紙カセット３５に格納されない用紙が格納される。すなわち、第２の用紙カセット３６には、定型外サイズの用紙が格納される。定型外サイズの用紙とは、Ａ４サイズやＢ５サイズのような定型サイズ以外の用紙である。例えば、定型サイズの用紙が、幅２１０ｍｍ×長さ２９７ｍｍのＡ４サイズである場合、定型外サイズの用紙は、幅１８０ｍｍ×長さ２９７ｍｍのようなＡ４サイズより少し小さいサイズである。

第１および第２の用紙カセット３５，３６には、用紙の幅方向の長さを検出する幅検出部４５が設けられている。図３は、幅検出部４５を示す斜視図である。図３を参照して、幅検出部４５は、第１および第２の用紙カセット３５，３６の内部に設けられ、格納された用紙の幅方向の長さに合わせて移動することにより、用紙の幅方向を位置規制する一対のカーソル４６と、載置台４８の下部に設けられ、一対のカーソル４６の移動に連動して、抵抗値を変化させる可変抵抗器４７とを含む。幅検出部４５は、用紙の幅方向の長さを検出する。

一対のカーソル４６は、ラックアンドピニオン式であって、格納された用紙の幅方向の長さに合わせて一方側が移動すると、他方側も連動して、互いに近づく方向および互いに遠ざかる方向に移動する。これにより、用紙の幅方向を位置規制する。なお、図３中の一点鎖線で、互いに近づく方向に移動した一対のカーソル４６を示している。可変抵抗器４７は、連結部４９を介して、一対のカーソル４６のうちの一方側の移動に連動して、抵抗値を変化させる。幅検出部４５は、可変抵抗器４７の抵抗値を読取り、格納された用紙の幅方向の長さを検出する。

また、第２の用紙カセット３６においては、操作部１３から、ユーザによって、格納された用紙のサイズを設定させる。具体的には、用紙の幅方向の長さと長手方向の長さを設定させる。ここで、操作部１３は、設定手段として作動する。

次に、画像形成部１６について説明する。画像形成部１６は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像器３０ａ〜３０ｄを備える。ここで、イエローの現像器３０ａについて説明すると、イエローの現像器３０ａは、感光体２９と、帯電部２６と、露光部２７と、現像部２８とを備える。

画像形成部１６は、まず、帯電部２６によって、感光体２９の表面を所定の電位に帯電すると、露光部２７によって、感光体２９の表面にイエローの光像を露光して、感光体２９の表面に静電潜像を形成する。そして、現像部２８によって、静電潜像にイエローのトナーを付着させ、感光体２９の表面にイエローのトナー像を形成する。マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像器３０ｂ〜３０ｄについても同様の構成であって、感光体２９の表面に各色のトナー像を形成する。ここで、画像形成部１６は、トナー像形成手段として作動する。そして、各色のトナー像を図２中の点線の矢印で示す方向に回転している転写ベルト３１上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に重ね合わせて一次転写することにより、転写ベルト３１上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックにより構成されるカラーの画像を形成する。

さらに、画像形成部１６は、転写ベルト３１上に形成した画像を給紙装置２３の第１および第２の用紙カセット３５，３６から供給された用紙に転写ローラ３２によって二次転写する。そして、用紙上に転写した画像を定着装置３３により定着させる。このようにして、画像形成部１６は、用紙に画像を形成する。ここで、画像形成部１６は、画像形成手段として作動する。

図４は、定着装置３３を拡大した拡大図である。図４において、実線の矢印は用紙の搬送方向を示している。図４を参照して、定着装置３３は、用紙に画像を定着させる定着ローラ４０と、定着ローラ４０と対向する位置に設けられる加圧ローラ４１とを備える。定着ローラ４０は、その内部に、第１のヒータ４２ａと、第２のヒータ４２ｂとを備える。第１のヒータ４２ａは、定着ローラ４０の一部の領域を加熱する。具体的には、定着ローラ４０の長手方向中央部の領域を加熱する。ここで、第１のヒータ４２ａは、第１の加熱手段として作動する。第２のヒータ４２ｂは、定着ローラ４０の一部の領域よりも広い領域を加熱する。具体的には、定着ローラ４０の長手方向全域を加熱する。ここで、第２のヒータ４２ｂは、第２の加熱手段として作動する。

定着装置３３は、画像を形成する用紙の幅方向の長さに応じて、加熱するヒータを切り替えることにより、定着ローラ４０の加熱状態を制御する。具体的には、幅２１０ｍｍ×長さ２９７ｍｍのＡ４サイズを閾値として、幅２３０ｍｍ×長さ２９７ｍｍのような大きなサイズの用紙に画像を形成する場合には、第２のヒータ４２ｂをＯＮする。そして、定着ローラ４０の長手方向全域を加熱して、用紙の長手方向で、定着ローラ４０上を用紙に通過させる。これにより、用紙に画像を定着させる。図５は、大きなサイズの用紙５０に画像を定着する場合を示す図である。図５中の点線は、第１および第２のヒータ４２ａ，４２ｂを示している。また、実線の矢印は、用紙５０の搬送方向を示している。

また、幅１５０ｍｍ×長さ２９７ｍｍのような小さなサイズの用紙に画像を形成する場合には、第１のヒータ４２ａをＯＮする。そして、定着ローラ４０の長手方向中央部の領域を加熱して、用紙の長手方向で、定着ローラ４０上を用紙に通過させる。これにより、用紙に画像を定着させる。図６は、小さなサイズの用紙５１に画像を定着する場合を示す図である。図６中の点線は、第１および第２のヒータ４２ａ，４２ｂを示している。また、実線の矢印は、用紙５１の搬送方向を示している。

図７は、デジタル複合機１０を利用して、画像を形成する場合を示すフローチャートである。図７を参照して、デジタル複合機１０を利用して、画像を形成する場合について説明する。

まず、第２の用紙カセット３６に定型外サイズの用紙が格納されると（図７において、ステップＳ１１、以下ステップを省略する）、操作部１３は、第２の用紙カセット３６に格納された用紙のサイズ、具体的には、用紙の幅方向の長さと長手方向の長さの設定を受け付ける（Ｓ１２）。

また、幅検出部４５は、Ｓ１１において第２の用紙カセット３６に格納された用紙の幅方向の長さを検出する（Ｓ１３）。

そして、制御部１１は、Ｓ１１において格納された定型外サイズの用紙を利用して、画像の形成を行うよう、画像形成の要求を受け付ける（Ｓ１４）。

そうすると、制御部１１は、Ｓ１２において設定された幅方向の長さと、Ｓ１３において検出した用紙の幅方向の長さとが異なる長さであるか否かを判断する。ここで、制御部１１は、判断手段として作動する。ここでは、設定された幅方向の長さが２３０ｍｍであって、検出した幅方向の長さが１５０ｍｍであり、異なる長さであると判断する（Ｓ１５において、ＹＥＳ）。

そうすると、制御部１１は、検出した幅方向の長さと設定された長手方向の長さに基づいて画像を形成するよう、画像形成部１６を制御する（Ｓ１６）。具体的には、画像形成部１６は、感光体２９の表面に、検出した幅方向の長さと設定された長手方向の長さの静電潜像を形成し、その静電潜像に各色のトナーを付着させ、各色のトナー像を形成する。さらに、定着装置３３においては、第１のヒータ４２ａのみをＯＮして、定着ローラ４０の長手方向中央部の領域を加熱する。すなわち、制御部１１は、検出した用紙の幅方向の長さに基づいて、第１および第２のヒータ４２ａ，４２ｂによる定着ローラ４０の加熱状態を制御し、検出した用紙の幅方向の長さと設定された長手方向の長さに基づいて、用紙にトナー像を定着させる定着領域を制御する。ここで、制御部１１は、制御手段として作動する。

こうすることにより、デジタル複合機１０は、検出した用紙の幅方向の長さと、設定された用紙の幅方向の長さとが異なる長さであると判断した場合には、検出した用紙の幅方向の長さに基づいて、画像を形成するよう制御する。これにより、実際の用紙の幅方向の長さに沿った画像を形成することができる。また、この場合、デジタル複合機１０の内部がトナー等で汚れてしまったり、用紙の通過範囲外の部分の定着ローラの温度が上昇することもない。その結果、用紙のサイズに沿った適切な画像を形成すると共に、長寿命化を図ることができる。

なお、Ｓ１５において、設定された幅方向の長さと、検出した幅方向の長さとが同じであると判断した場合には（Ｓ１５において、ＮＯ）、設定された幅方向と長手方向の長さに基づいて画像を形成するよう、画像形成部１６を制御する（Ｓ１７）。

なお、上記の実施の形態においては、検出した用紙の幅方向の長さに基づいて、形成する画像の範囲と、第１および第２のヒータ４２ａ，４２ｂによる定着ローラ４０の加熱状態とを制御する例について説明したが、これに限ることなく、第１および第２のヒータ４２ａ，４２ｂによる定着ローラ４０の加熱状態のみを制御してもよいし、形成する画像の範囲のみを制御してもよい。

また、上記の実施の形態においては、幅検出部４５は、可変抵抗器４７を含み、可変抵抗器４７の抵抗値を読取ることによって、格納された用紙の幅方向の長さを検出する例について説明したが、これに限ることなく、用紙カセットの内部に板バネを設け、板バネと接触しているか否かに応じて、格納された用紙の幅方向の長さを検出してもよいし、センサ等の他の構成を利用して、格納された用紙の幅方向の長さを検出してもよい。

また、上記の実施の形態においては、幅検出部４５は、格納された用紙の幅方向の長さを検出する例について説明したが、これに限ることなく、格納された用紙の幅方向の長さおよび長手方向の長さを検出してもよい。この場合、幅検出部４５は、格納された用紙の長手方向の長さに合わせて移動することにより、用紙の長手方向を位置規制する一対のカーソルを備えることによって、格納された用紙の長手方向の長さを検出する。

また、上記の実施の形態においては、画像形成部１６は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックにより構成されるカラーの画像を形成する例について説明したが、これに限ることなく、ブラックのみから構成されるモノクロの画像を形成する場合にも適用することができる。

また、上記の実施の形態においては、定着ローラ４０は、２個のヒータを備える構成であって、２個のうちのどちらか一方をＯＮすることにより、定着ローラ４０の加熱する領域を制御する例について説明したが、これに限ることなく、定着ローラは、１個のヒータを備える構成であってもよい。この場合、１個のヒータの中央部のみをＯＮするか、中央部および両端部をＯＮするか選択することにより、定着ローラの加熱する領域を制御してもよい。

また、上記の実施の形態においては、２個のヒータは、定着ローラの内部に設けられている例について説明したが、これに限ることなく、外部に設けられてもよい。

また、上記の実施の形態においては、幅検出部４５は、用紙カセットに格納された用紙のサイズを検出する例について説明したが、これに限ることなく、給紙装置２３は、手差しトレイを備える構成とし、手差しトレイにセットされた用紙のサイズを検出してもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

１０ デジタル複合機、１１ 制御部、１２ ＤＲＡＭ、１３ 操作部、１４ 原稿送り装置、１５ 画像読取り部、１６ 画像形成部、１７ ハードディスク、１８ ＦＡＸ通信部、１９ ネットワークＩＦ部、２０ 公衆回線、２１ ネットワーク、２２ パソコン、２３ 給紙装置、２６ 帯電部、２７ 露光部、２８ 現像部、２９ 感光体、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ 現像器、３１ 転写ベルト、３２ 転写ローラ、３３ 定着装置、５０，５１ 用紙、３５ 第１の用紙カセット、３６ 第２の用紙カセット、４０ 定着ローラ、４１ 加圧ローラ、４２ａ 第１のヒータ、４２ｂ 第２のヒータ、４５ 幅検出部、４６ 一対のカーソル、４７ 可変抵抗器、４８ 載置台、４９ 連結部。

Claims (4)

1. 用紙に画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段により画像を形成される用紙の幅方向の長さを検出する幅検出部と、
   定型外サイズの用紙の幅方向の長さと長手方向の長さを設定できる設定手段と、
   を備える画像形成装置であって、
   定型外サイズの用紙に印刷する場合、
   前記幅検出部により検出した用紙の幅方向の長さと、前記設定手段により設定された用紙の幅方向の長さとが異なる長さであるか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段により用紙の幅方向の長さが異なると判断されたとき、用紙の幅方向の長さについては前記幅検出部により検出した長さを優先させ、長手方向の長さについては前記設定手段で設定された値を使用して定着領域を制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成手段は、用紙に画像を定着させる定着ローラと、
   前記定着ローラの一部の領域を加熱する第１の加熱手段と、
   前記定着ローラの前記一部の領域よりも広い領域を加熱する第２の加熱手段とを含み、
   前記制御手段は、前記幅検出部により検出した用紙の幅方向の長さに基づいて、前記第１および第２の加熱手段による前記定着ローラの加熱状態を制御する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１の加熱手段は、前記定着ローラの長手方向中央部の領域を加熱し、
   前記第２の加熱手段は、前記定着ローラの長手方向全域を加熱する、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成手段は、トナーによって、用紙上に画像を形成するトナー像形成手段を含み、
   前記制御手段は、前記幅検出部により検出した用紙の幅方向の長さと、前記設定手段により設定された用紙の長手方向の長さに基づいて、前記トナー像形成手段により形成する画像の範囲を制御する、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。

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