JP4383110B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ＦＡＸ、プリンターなど画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機等の画像形成装置では、出力命令があってから最終的に画像形成された用紙が出力されるまでの時間を短縮することが要請される。例えば複写機であれば、出力時間を形成するのは、原稿読み取り時間、画像形成時間、用紙搬送時間、加熱ローラーの加熱時間などである。余熱制御の方式や画像形成装置の使用頻度にもよるが、出力時間を形成するこれら各所用時間のうち、加熱ローラーの加熱時間が占める割合が大きい。
【０００３】
画像形成に溶融型トナーを使用する画像形成装置では、転写紙上の未定着トナーを転写紙に溶融定着させるために、熱源を内蔵した加熱ローラーによりトナーを溶融させ、加圧ローラーにより溶融トナーを転写紙に定着させる。
【０００４】
従って、出力時間を短縮するためには、まず加熱ローラーの加熱時間を短縮することが効果的である。このため、所定の定着温度まで加熱するのに要する時間（ウォームアップ時間）が短い加熱ローラーの温度制御方式が提案されている。例えば、抵抗発熱体などのサーマルヘッドを用いた加熱装置は、瞬時に定着温度まで到達する（例えば、特許文献１参照。）。また、ローラー周面にヒーター膜を貼付し加熱する加熱装置を用いる方法も開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２７４０６８号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平９−０３４２９５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１のサーマルヘッドや特許文献２のヒーター膜は、ニクロム線など金属製であるため熱容量が小さい。一般的に、ウォームアップ時間が短い加熱ローラーは、熱容量が小さいため蓄熱性能が低く、転写紙への定着を繰り返すことにより加熱ローラーの温度が下がる。従って、連続した画像形成を行う際にも、定期的に加熱操作を必要とするため、連続して出力できる用紙の枚数が制限されるという問題があった。このため、熱容量の小さい加熱ローラーは、主に１０ＣＰＭ（ＣＯＰＹ ＰＥＲ ＭＩＮＵＴＥ）程度以下の画像形成装置に採用されている。
【０００８】
一方、熱容量の大きな加熱ローラーは、加熱時間は若干長くなるが、連続して用紙を出力できる。
【０００９】
上述したように、短いウォームアップ時間が好ましいのは、総合的な出力時間を短縮するためである。しかしながら、熱容量とウォームアップ時間との間にあるトレードオフの関係の下では、加熱方式の改善だけで総合的な出力時間の短縮はできない。
【００１０】
また、例えば、使用頻度の高い用紙サイズに関係なく加熱ローラー全体を加熱する加熱方式は、消費エネルギーが低減できないという問題もある。
【００１１】
そこで、上記問題点を解決するため、本発明では、消費電力を低減しつつ、総合的な出力時間の短縮された画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【００１２】
上記目的を達成するために、画像形成用の用紙を給紙する給紙トレイと、前記用紙に画像を加熱定着させる定着部と、用紙の搬送制御を行う用紙搬送制御手段と、前記定着部を通過した用紙をいったん保持する再給紙トレイと、を有する画像形成装置であって、前記定着部は、定着部の所定の第1の加熱領域を加熱させる第１の加熱手段と、前記所定の加熱領域以外の第２の加熱領域を加熱する第２の加熱手段を備え、前記用紙搬送制御手段は、前記第１の加熱手段が前記第１の加熱領域での定着に適切な所定の温度範囲の場合であって、印刷に要求された用紙サイズが前記第２の加熱領域を必要とする場合、前記第２の加熱領域の温度が前記温度範囲でない場合でも用紙を前記給紙トレイから前記定着部手前まで搬送し、前記第２の加熱手段の温度が前記温度範囲の下限よりも低い場合は、前記用紙を前記定着部手前で停止させ、停止後の所定時間内に、前記第２の加熱領域が前記温度範囲の下限に到達しない場合、前記用紙搬送制御手段は、定着部手前で停止させられた前記用紙に画像を定着させずに前記再給紙トレイへ搬送する、ことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、定着ローラー中央部の温度が所定の範囲であれば、定着ローラー端部の温度に関わりなく給紙を開始する。従って、定着ローラー中央部を通過する用紙であればそのまま出力可能であり、定着ローラー端部にかかる用紙サイズの場合は、定着ローラー端部を加熱しながら用紙を搬送できるので、消費電力を低減しつつ、総合的な出力時間の短縮された画像形成装置を提供できる。
また、所定の時間加熱しても定着ローラー端部の温度が上がらない場合には、定着部手前まで搬送された用紙を作像しないで、再給紙トレイに搬送する。再給紙トレイに保持された場合は、次回の印刷時に当該用紙を使用できるので用紙が無駄にならない。
【００１４】
また、本発明は、画像形成用の用紙を給紙する給紙トレイと、前記定着部を通過した用紙をいったん保持する再給紙トレイと、前記用紙に画像を加熱定着させる定着部であって所定の第1の加熱領域を加熱させる第１の加熱手段と前記所定の加熱領域以外の第２の加熱領域を加熱する第２の加熱手段とを具備する定着部と、用紙の搬送制御を行う用紙搬送制御手段と、を有する画像形成装置における画像形成方法であって、前記用紙搬送制御手段は、前記第１の加熱手段が前記第１の加熱領域での定着に適切な所定の温度範囲の場合であって、印刷に要求された用紙サイズが前記第２の加熱領域を必要とする場合、前記第２の加熱領域の温度が前記温度範囲でない場合でも用紙を前記給紙トレイから前記定着部手前まで搬送し、前記第２の加熱手段の温度が前記温度範囲の下限よりも低い場合は、前記用紙を前記定着部手前で停止させ、停止後の所定時間内に、前記第２の加熱領域が前記温度範囲の下限に到達しない場合、前記用紙搬送制御手段は、定着部手前で停止させられた前記用紙に画像を定着させずに前記再給紙トレイへ搬送する、ことを特徴とする。
【００１５】
定着ローラー中央部の温度が所定の範囲であれば、定着ローラー端部の温度に関わりなく給紙を開始する。従って、定着ローラー中央部を通過する用紙であればそのまま出力可能であり、定着ローラー端部にかかる用紙サイズの場合は、定着ローラー端部を加熱しながら用紙を搬送できるので、消費電力を低減しつつ、総合的な出力時間の短縮された画像形成方法を提供できる。
また、所定の時間加熱しても定着ローラー端部の温度が上がらない場合には、定着部手前まで搬送された用紙を作像しないで、用紙保持トレイに搬送する。用紙保持トレイに保持された場合は、次回の印刷時に当該用紙を使用できるので用紙が無駄にならない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
始めに、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例として、複写機における定着装置１の定着ローラー２及び定着ローラーを制御するための制御系の機能ブロックを示す図である。
【００２１】
図１に示すように、定着ローラー２は、ハロゲンヒーター３及びハロゲンヒーター４を有する。ハロゲンヒーターはウォームアップ時間が短く蓄熱性の高いヒーターの一例として用いたものである。薄肉の加熱ローラーを使用し、さらに、加熱装置を加熱ローラー中央部と端部の各々に設け、加熱ローラー中央部の加熱装置の温度を端部の加熱装置よりも高く設定することにより、定着ローラー中央部を早く定着温度に到達させる構成とする。
【００２２】
図１の定着ローラー２は、ハロゲンヒーターの位置を説明するために断面図として示されている。図１に示すように、ハロゲンヒーター３は定着ローラー２長手方向の略中央部に配置され、ハロゲンヒーター４は定着ローラー２の端部に位置している。図１では、ハロゲンヒーター３の方がハロゲンヒーター４よりも大きく図示されているが、ハロゲンヒーター３は、例えばＡ４サイズ用紙の短手方向の長さを加熱するのに要する大きさを有する。ハロゲンヒーター３の大きさは、実用される用紙サイズに合わせ調整してよい。また、図１では、中央にハロゲンヒーター３が配置されているが、ハロゲンヒーター３は、Ａ４サイズ用紙の短手方向の長さを加熱する大きさであれば、端部にあってもよい。
ハロゲンヒーター３及び４は、それぞれリレースイッチ７を介して交流電源を供給され、ハロゲンヒーター３はゲート制御式半導体スイッチ１２に、ハロゲンヒーター４はゲート制御式半導体スイッチ１０に接続されている。リレースイッチ７は、トランジスタ１５を介してＣＰＵ（中央制御装置）８接続される。リレースイッチ７をＯＮにするときは、ＣＰＵ８の指示でゲート制御用ドライバ１４がトランジスタ１５のベースに電流を流す。
ゲート制御式半導体スイッチ１０及び１２はゲート制御用ドライバ９及び１１を介してＣＰＵ８に接続されており、ゲート制御用ドライバ９及び１１によりゲートのＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。
従って、リレースイッチ７がＯＮ状態でゲート制御式半導体スイッチがＯＮとなったとき、ハロゲンヒーター３及び４それぞれに電力が供給される。
また、定着ローラー２はサーミスタ５及びサーミスタ６を有する。サーミスタ５は、ハロゲンヒーター４の温度を検知し、サーミスタ６は、ハロゲンヒーター３の温度を検知する。サーミスタ５及び６で検知された温度は、Ａ／Ｄ変換され（図示せず）、ＣＰＵ８に入力される。
【００２３】
ＣＰＵ８は、サーミスタ５により検知されたローラー端部の温度に基づき、ゲート制御式半導体スイッチ１０を制御し、トナー定着に適切な温度となるようハロゲンヒーター４を温度制御する。同様にして、ＣＰＵ８は、サーミスタ６により検知されたローラー中央の温度に基づき、ゲート制御式半導体スイッチ１２を制御し、ハロゲンヒーター４を温度制御する。
なお、ＣＰＵ８は、定着装置１が装着された複写機等の本体カバーが開けられたか否かを検出するカバースイッチ１６の信号を受付け、カバー開放時にはリレースイッチ７をＯＦＦし、カバーが閉められた時にリレースイッチ７をＯＮさせる。 従って、カバー開放時にハロゲンヒーター３又は４が点灯することはない。
【００２４】
続いて、温度制御の方法を説明する。 図２は、ハロゲンヒーター３及び４が温度制御される様子を示す図である。図２に記された▲１▼〜▲４▼は以下に説明する温度制御の各フェーズを示す。
【００２５】
まず、複写機等の画像形成装置のメインの電源スイッチ（図示せず）が投入されると、ゲート制御用ドライバ１４の出力がトランジスタ１５を導通させて、リレースイッチ７がＯＮになる。続いて、コピー可能な温度に定着ローラーの温度に加熱するために、ハロゲンヒーター３及び４がともに通電される。従って、図２の▲１▼のように、ハロゲンヒーター３及び４の温度が上昇する。
【００２６】
定着ローラー２の中央部の温度が、コピー可能上限温度になると、ゲート制御式半導体スイッチ１２をオフにすることでハロゲンヒーター３を消灯する。ハロゲンヒーター３が消灯すると、定着ローラー２の中央部の温度が徐々に下がるが、定着不可能な温度になる前に、ゲート制御式半導体スイッチ１２をオンにすることでハロゲンヒーター３を再度点灯させ、定着ローラー中央部の温度がコピー可能上限温度になると再度ヒーター３を消灯させる。
【００２７】
同様に、定着ローラー２の端部の温度が、コピー可能上限温度になると、ゲート制御式半導体スイッチ１０をオフにすることでハロゲンヒーター４を消灯させる。ハロゲンヒーター４が消灯すると、定着ローラー端部の温度が下がってくるが、定着不可能な温度になる前に、ゲート制御式半導体スイッチ１０をオンにすることでハロゲンヒーター４を再度点灯させ、定着ローラー端部温度がコピー可能上限温度になると再度ヒーター４を消灯させる。従って、ハロゲンヒーター３及び４は、図２の▲２▼のように所定の温度範囲で維持される。
【００２８】
ハロゲンヒーター３はサーミスタ６により検知される定着ローラー中央部温度に基づき、該温度を制御するためにのみ点灯／消灯制御され、ハロゲンヒーター４はサーミスタ５により検知される定着ローラー端部温度に基づき、該温度を制御するためにのみ点灯／消灯制御される。
【００２９】
メイン電源投入後、ハロゲンヒーター３及び４が、所定の温度範囲で制御されることで余熱状態となり、コピー開始命令があってから画像形成された用紙の出力までの時間が短縮される。ハロゲンヒーター３及び４は別々に温度制御されるので、使用頻度の低いハロゲンヒーター４の温度を低めに設定し、消費電力を低減する。コピー開始命令があると、所定の場合には、図２の▲３▼のようにハロゲンヒーター４の温度が上昇しコピーが実行されるが、詳しくは後述する。
【００３０】
また、画像形成装置が長時間使用されないような場合には、ハロゲンヒーター３及び４の余熱温度を下げ、消費電力の低減を可能としてもよい。
【００３１】
なお、ハロゲンヒーター３は、定着ローラー中央部を通過する用紙に連続的にトナーを定着する場合でも、定着温度を維持する消費電力が供給されており、同様にハロゲンヒーター４は、定着ローラー端部を含めて通過する用紙に連続的にトナーを定着する場合でも、定着温度を維持する消費電力が供給されている。
【００３２】
また、蓄熱性がよいハロゲンヒーターを使用することで、連続的にコピーを行っても定着ローラーの温度が下がりにくくなり、画像形成が中断されにくい。
【００３３】
以上の基本的な定着ローラー２の動作に基づき、転写紙に画像形成する処理方法を説明する。以下、本実施例では、ハロゲンヒーター３は、Ａ４縦サイズが通過する幅（２１０ｍｍ〜２２０ｍｍ）を加熱し、ハロゲンヒーター４はＡ３縦サイズが通過する幅（２９７ｍｍ〜３１０ｍｍ）を加熱するものとして説明する。
【００３４】
図３は、メイン電源投入後、定着ローラー中央部と定着ローラー端部の温度制御が行われる制御フローのフローチャート図を示す。
【００３５】
まず、サーミスタ６により検知された温度に基づき、定着ローラー中央部の温度が定着可能温度になっているか否かを判断する（Ｓ３１）。このとき、メイン電源投入後から所定の時間経過後、判断し、定着可能温度になっていなければ、トナーを定着できないためハロゲンヒーター３を点灯させる（Ｓ３２）。そして、この場合用紙の大きさにかかわらず印刷できないので“Ａ４縦幅以下の用紙通紙可能フラグ”と“Ａ４縦幅より大きい用紙通紙可能フラグ”をいずれもＯＦＦする（Ｓ２３、Ｓ３４）。
【００３６】
定着ローラー中央部の温度が定着可能温度になっているか、又は定着可能温度に達した場合は、“Ａ４縦幅以下の用紙通紙可能フラグ”のみＯＮにし（Ｓ３５）、ハロゲンヒーター３が定着可能な温度を維持するよう点灯／消灯の制御を行う（Ｓ３６）。
【００３７】
ステップ３６において、“Ａ４縦幅以下の用紙通紙可能フラグ”がＯＮのときは、少なくともＡ４縦幅以下の用紙はコピーできるので“コピー動作可能フラグ”をＯＮにする（Ｓ３７）。
【００３８】
続いて、サーミスタ５により検知された温度に基づき、定着ローラー端部の温度が定着可能温度になっているか否かを判断する（Ｓ３８）。定着可能温度になっていなければ、トナーを定着できないためハロゲンヒーター４を点灯させる（Ｓ３９）。そして、少なくともＡ４立て幅よりも大きい用紙は印刷できないので“Ａ４縦幅より大きい用紙通紙可能フラグ”をＯＦＦにする（Ｓ４０）。
【００３９】
定着ローラー端部の温度が定着可能温度になっているか、又は定着可能温度に達した場合は、“Ａ４縦幅より大きい用紙通紙可能フラグ”をＯＮにし（Ｓ４１）、ハロゲンヒーター４が定着可能な温度を維持するよう点灯／消灯の制御を行う（Ｓ４２）。以上で、加熱ローラーは、図２の▲２▼の状態となる。
【００４０】
次に、本実施例の加熱ローラーを用いた画像形成装置について説明する。図４は、画像形成装置の概略構成図を示す図である。図４の画像形成装置は、複数の給紙トレイ６０，６１，６２，６３，６４，６５、給紙された用紙を一時的に留めておくレジストローラー６６，画像を形成する感光ドラム６７、転写紙に転写された画像を溶融し圧着させる定着ユニット７０、画像が転写された用紙又は不用となった用紙が排出される排紙トレイ６９、定着部を通過した用紙をいったん保持し再度給紙する際に給紙トレイとなる再給紙トレイ６８を有する。
【００４１】
コピー動作が開始されると、最初に再給紙トレイ６８にコピー要求のあったサイズの用紙が保持されているか否か参照される。コピー要求のあったサイズの用紙が保持されている場合には、再給紙トレイ６８から用紙が給紙される。コピー要求のあったサイズの用紙が保持されていない場合には、例えば給紙トレイ６０から該用紙が搬送される。搬送を開始された用紙はレジストローラー６６まで搬送され、画像が形成された感光ドラム６７でトナーを転写され、定着ユニット７０でトナーで形成された画像が加熱定着される。
【００４２】
用紙に画像形成が行われているときは、そのまま排紙トレイ６９に排紙される。レジストローラー６６まで搬送されたものの、定着ユニットの温度不良などにより用紙に画像形成が行われないときは、定着ユニット７０を通過した後、再給紙トレイ６８に保持される。再給紙トレイ６８に保持された用紙は、次回、用紙サイズが適合する印刷要求があったときに、再給紙トレイ６８から給紙される。
【００４３】
続いて、上述したフラグ及び画像形成装置に基づき、本発明の実施の形態を説明する。図５は、これまで説明したフラグを参照して画像形成を行う処理を示すフローチャート図である。図５ではフローチャートが複雑になるのを避けるため処理の終端を示す“ＥＮＤ”が複数あるが、いずれのＥＮＤに到達しても処理はそこで終了する。
【００４４】
本実施例では、すでにメイン電源が投入されており、余熱状態にある場合にコピー開始命令がなされたとする。まず、“コピー動作可能フラグ”を参照し、“コピー動作可能フラグ”がＯＦＦであればコピーが許可されない（Ｓ５１）。例えばコピー開始を指示するボタンを押してもコピーできないことを示す。
【００４５】
“コピー動作可能フラグ”がＯＮであればコピーが許可され、コピー要求された用紙サイズが「Ａ４縦幅以下の用紙」であるか判断する（Ｓ５２）。
【００４６】
要求された用紙サイズがＡ４縦幅以下の場合、まず、再給紙トレイ６８の用紙の有無を確認する（Ｓ５８）。ステップ５８の結果、用紙があれば、それがコピー要求された用紙サイズと同サイズか否かチェックし、同サイズであった場合は再給紙トレイ６８から給紙する（Ｓ６１）。再給紙トレイ６８に用紙がないか、又は、要求された用紙サイズと異なるときは、給紙トレイ６０乃至６５のいずれかから適合する用紙を給紙する（Ｓ５９）。再給紙トレイ６８又はいずれかの給紙トレイから給紙された用紙は、搬送され、転写工程、定着工程を経て、コピー動作を実行される。
【００４７】
ステップ５２における判断で、コピー要求された用紙サイズがＡ４縦幅よりも大きい場合には、図３で説明した“Ａ４縦幅より大きい用紙通紙可能フラグ”をチェックする（Ｓ５３）。該フラグがＯＮであれば、コピー要求された用紙サイズがＡ４縦幅より大きくても、定着ローラー端部の温度が定着可能な温度であるため、用紙サイズがＡ４縦幅以下の時と同様に、コピー動作を実行させる（Ｓ５８、Ｓ５９、Ｓ６０、Ｓ６１）。
【００４８】
前記フラグがＯＦＦの場合は、定着ローラーの端部のハロゲンヒーター４を加熱する。この結果、ハロゲンヒーター４の温度は図２で説明した▲３▼の状態に移行する。
【００４９】
続いて、給紙トレイ６０乃至６５のいずれかから給紙し、レジストローラー６６まで搬送を行う（Ｓ５４）。搬送された用紙は、感光ドラム６７の手前で一旦停止させられ、“定着可能タイマ（図示せず）”のカウント動作を開始する（Ｓ５５）。“定着可能タイマ”は、“Ａ４縦幅より大きいフラグ”がＯＮするまでのタイムアウト時間を管理する。すなわち、例えばＡ４縦幅よりも大きい用紙のコピー要求があってから、所定の時間、定着ローラーの端部のハロゲンヒーター４を加熱するタイマの役割を果たし、定着可能タイマで設定された時間、定着ローラーの端部のハロゲンヒーター４を加熱する。
【００５０】
定着可能タイマがカウントされている間にハロゲンヒーター４が図２の▲４▼の状態になると、“Ａ４縦幅より大きいフラグ”がＯＮになるので（Ｓ５６）、用紙は転写工程及び定着工程へと搬送されコピー動作が実行される（Ｓ５９）。
【００５１】
定着可能タイマがカウントされている間は、“Ａ４縦幅より大きいフラグ”を定期的にチェックし（Ｓ５６）、“定着可能タイマ”がタイムアップしたら、次の処理に進む（Ｓ６２）。
【００５２】
タイムアップした場合、レジストローラー６６で待機していた用紙には作像せず、搬送を再開する。レジストローラー６６では、感光ドラムに到達していないので給紙された用紙にトナーは付着していない。
【００５３】
搬送が再開された用紙の搬送先は次のように決定される。まず、再給紙トレイ６８に用紙が存在するか否かチェックする（Ｓ６３）。ステップ６３の判断の結果、再給紙トレイ６８に用紙が存在する場合には、更に、搬送を再開した用紙と同一サイズの用紙が再給紙トレイ６８内に存在するかチェックする（Ｓ７０）。
【００５４】
ステップ７０の判断の結果、同一用紙サイズでなかった場合、搬送を再開された用紙を再給紙トレイ６８で重畳できないので、該用紙は作像されないまま、感光ドラム６７及び定着ユニット７０を経由し、排紙トレイ６９へ排紙される（Ｓ７１）。このとき、用紙サイズだけでなく用紙の搬送方向をも考慮して、再給紙トレイ６８に重畳できるか判断してもよい。
【００５５】
ステップ７０の判断の結果、同一用紙サイズであった場合、搬送が再開された用紙を、感光ドラム６７及び定着ユニット７０を経由し再給紙トレイ６８に搬送し、すでに保持されている再給紙トレイ６８の用紙と重畳する（Ｓ６５）。
【００５６】
ここまでで、いったん搬送された用紙の処理は終了したので、コピー要求のある画像を印刷するために、Ａ４縦幅以下の用紙サイズが収納されている給紙トレイを選択し、該給紙トレイから給紙を開始する（Ｓ６６）。
【００５７】
Ａ４縦幅以下の用紙など、適合する用紙が収納されていないときは（Ｓ６７）、適切な用紙を補充すべきメッセージを表示するなどして処理が終了する。
【００５８】
Ａ４縦幅以下の用紙など、適合する用紙が収納されているときは当該用紙を給紙し、コピー動作を行う（Ｓ６９）。
【００５９】
以上で全ての処理が終了する。本実施例では、定着ローラー中央部温度が定着可能温度に達すればコピー動作可能にするため、定着ローラー中央部ヒーターの範囲外の用紙サイズでも転写工程前まで用紙を給紙搬送させられる。そして、定着ローラー端部の温度が所定の温度になると同時に、用紙を転写工程へ搬送できるので、給紙トレイから転写工程前までの用紙搬送時間を短縮することができる。
【００６０】
従って、定着ローラー中央部を通過する用紙が出力される場合は、すでに加熱されている中央部分の消費電力ですみ、定着ローラー端部を含んで通過する用紙に関しては、定着ローター端部を加熱する時間に用紙搬送時間を含むことができるので、消費電力を抑制しながら総合的な出力時間を短縮できる。
【００６１】
また、定着ローラーの端部の温度が上昇せず、最終的に印刷不可であった場合は、当該用紙に作像せずに再給紙トレイ６８へ搬送し保持するので、次回の印刷時に再給紙トレイ６８の用紙が使用できるため、無駄な用紙が排出されることも防止される。
【００６２】
すでに再給紙トレイ６８内に異なるサイズの用紙がスタックされている場合には、作像せずに用紙を画像形成装置の外へ排出することにより、再給紙トレイ６８の構成を必要以上に複雑にせず、安価なコストで再給紙トレイ６８を構築できる。
【００６３】
また、当該画像形成装置は、読み取った原稿像がＡ４横方向であって供給されたＡ４用紙が縦方向であった場合にも、いったんＡ４縦方向の用紙を再給紙トレイ６８に搬送するなどし、改めて、Ａ４横方向の用紙を給紙することを可能にするので、操作上の不手際を回復することができる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明では、消費電力を低減しつつ、総合的な出力時間の短縮された画像形成装置及び画像形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 定着ローラー及び定着ローラーを制御するための制御系の機能ブロックを示す図である。
【図２】 ハロゲンヒーター３及び４の温度制御の一例を示す図である。
【図３】 メイン電源投入後の定着ローラー中央部と定着ローラー端部の温度制御の処理を示すフローチャート図である。
【図４】 画像形成装置の概略構成図を示す図である。
【図５】 画像形成を行う処理を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１ 定着装置
２ 定着ローラー
３ 第１の加熱手段
４ 第２の加熱手段
５、６ サーミスタ
７ リレースイッチ
８ ＣＰＵ
９、１１ ゲート制御用ドライバ
１０、１２ ゲート制御式半導体スイッチ
１４ ゲート制御用ドライバ
１５ トランジスタ
６６ レジストローラー
６７ 感光ドラム
６８ 再給紙トレイ
６９ 廃止トレイ
７０ 定着ユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ＦＡＸ、プリンターなど画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機等の画像形成装置では、出力命令があってから最終的に画像形成された用紙が出力されるまでの時間を短縮することが要請される。例えば複写機であれば、出力時間を形成するのは、原稿読み取り時間、画像形成時間、用紙搬送時間、加熱ローラーの加熱時間などである。余熱制御の方式や画像形成装置の使用頻度にもよるが、出力時間を形成するこれら各所用時間のうち、加熱ローラーの加熱時間が占める割合が大きい。
【０００３】
画像形成に溶融型トナーを使用する画像形成装置では、転写紙上の未定着トナーを転写紙に溶融定着させるために、熱源を内蔵した加熱ローラーによりトナーを溶融させ、加圧ローラーにより溶融トナーを転写紙に定着させる。
【０００４】
従って、出力時間を短縮するためには、まず加熱ローラーの加熱時間を短縮することが効果的である。このため、所定の定着温度まで加熱するのに要する時間（ウォームアップ時間）が短い加熱ローラーの温度制御方式が提案されている。例えば、抵抗発熱体などのサーマルヘッドを用いた加熱装置は、瞬時に定着温度まで到達する（例えば、特許文献１参照。）。また、ローラー周面にヒーター膜を貼付し加熱する加熱装置を用いる方法も開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２７４０６８号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平９−０３４２９５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１のサーマルヘッドや特許文献２のヒーター膜は、ニクロム線など金属製であるため熱容量が小さい。一般的に、ウォームアップ時間が短い加熱ローラーは、熱容量が小さいため蓄熱性能が低く、転写紙への定着を繰り返すことにより加熱ローラーの温度が下がる。従って、連続した画像形成を行う際にも、定期的に加熱操作を必要とするため、連続して出力できる用紙の枚数が制限されるという問題があった。このため、熱容量の小さい加熱ローラーは、主に１０ＣＰＭ（ＣＯＰＹ ＰＥＲ ＭＩＮＵＴＥ）程度以下の画像形成装置に採用されている。
【０００８】
一方、熱容量の大きな加熱ローラーは、加熱時間は若干長くなるが、連続して用紙を出力できる。
【０００９】
上述したように、短いウォームアップ時間が好ましいのは、総合的な出力時間を短縮するためである。しかしながら、熱容量とウォームアップ時間との間にあるトレードオフの関係の下では、加熱方式の改善だけで総合的な出力時間の短縮はできない。
【００１０】
また、例えば、使用頻度の高い用紙サイズに関係なく加熱ローラー全体を加熱する加熱方式は、消費エネルギーが低減できないという問題もある。
【００１１】
そこで、上記問題点を解決するため、本発明では、消費電力を低減しつつ、総合的な出力時間の短縮された画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【００１２】
上記目的を達成するために、画像形成用の用紙を給紙する給紙トレイと、前記用紙に画像を加熱定着させる定着部と、用紙の搬送制御を行う用紙搬送制御手段と、前記定着部を通過した用紙をいったん保持する再給紙トレイと、を有する画像形成装置であって、前記定着部は、定着部の所定の第1の加熱領域を加熱させる第１の加熱手段と、前記所定の加熱領域以外の第２の加熱領域を加熱する第２の加熱手段を備え、前記用紙搬送制御手段は、前記第１の加熱手段が前記第１の加熱領域での定着に適切な所定の温度範囲の場合であって、印刷に要求された用紙サイズが前記第２の加熱領域を必要とする場合、前記第２の加熱領域の温度が前記温度範囲でない場合でも用紙を前記給紙トレイから前記定着部手前まで搬送し、前記第２の加熱手段の温度が前記温度範囲の下限よりも低い場合は、前記用紙を前記定着部手前で停止させ、停止後の所定時間内に、前記第２の加熱領域が前記温度範囲の下限に到達しない場合、前記用紙搬送制御手段は、定着部手前で停止させられた前記用紙に画像を定着させずに前記再給紙トレイへ搬送する、ことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、定着ローラー中央部の温度が所定の範囲であれば、定着ローラー端部の温度に関わりなく給紙を開始する。従って、定着ローラー中央部を通過する用紙であればそのまま出力可能であり、定着ローラー端部にかかる用紙サイズの場合は、定着ローラー端部を加熱しながら用紙を搬送できるので、消費電力を低減しつつ、総合的な出力時間の短縮された画像形成装置を提供できる。
また、所定の時間加熱しても定着ローラー端部の温度が上がらない場合には、定着部手前まで搬送された用紙を作像しないで、再給紙トレイに搬送する。再給紙トレイに保持された場合は、次回の印刷時に当該用紙を使用できるので用紙が無駄にならない。
【００１４】
また、本発明は、画像形成用の用紙を給紙する給紙トレイと、前記定着部を通過した用紙をいったん保持する再給紙トレイと、前記用紙に画像を加熱定着させる定着部であって所定の第1の加熱領域を加熱させる第１の加熱手段と前記所定の加熱領域以外の第２の加熱領域を加熱する第２の加熱手段とを具備する定着部と、用紙の搬送制御を行う用紙搬送制御手段と、を有する画像形成装置における画像形成方法であって、前記用紙搬送制御手段は、前記第１の加熱手段が前記第１の加熱領域での定着に適切な所定の温度範囲の場合であって、印刷に要求された用紙サイズが前記第２の加熱領域を必要とする場合、前記第２の加熱領域の温度が前記温度範囲でない場合でも用紙を前記給紙トレイから前記定着部手前まで搬送し、前記第２の加熱手段の温度が前記温度範囲の下限よりも低い場合は、前記用紙を前記定着部手前で停止させ、停止後の所定時間内に、前記第２の加熱領域が前記温度範囲の下限に到達しない場合、前記用紙搬送制御手段は、定着部手前で停止させられた前記用紙に画像を定着させずに前記再給紙トレイへ搬送する、ことを特徴とする。
【００１５】
定着ローラー中央部の温度が所定の範囲であれば、定着ローラー端部の温度に関わりなく給紙を開始する。従って、定着ローラー中央部を通過する用紙であればそのまま出力可能であり、定着ローラー端部にかかる用紙サイズの場合は、定着ローラー端部を加熱しながら用紙を搬送できるので、消費電力を低減しつつ、総合的な出力時間の短縮された画像形成方法を提供できる。
また、所定の時間加熱しても定着ローラー端部の温度が上がらない場合には、定着部手前まで搬送された用紙を作像しないで、用紙保持トレイに搬送する。用紙保持トレイに保持された場合は、次回の印刷時に当該用紙を使用できるので用紙が無駄にならない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
始めに、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例として、複写機における定着装置１の定着ローラー２及び定着ローラーを制御するための制御系の機能ブロックを示す図である。
【００２１】
図１に示すように、定着ローラー２は、ハロゲンヒーター３及びハロゲンヒーター４を有する。ハロゲンヒーターはウォームアップ時間が短く蓄熱性の高いヒーターの一例として用いたものである。薄肉の加熱ローラーを使用し、さらに、加熱装置を加熱ローラー中央部と端部の各々に設け、加熱ローラー中央部の加熱装置の温度を端部の加熱装置よりも高く設定することにより、定着ローラー中央部を早く定着温度に到達させる構成とする。
【００２２】
図１の定着ローラー２は、ハロゲンヒーターの位置を説明するために断面図として示されている。図１に示すように、ハロゲンヒーター３は定着ローラー２長手方向の略中央部に配置され、ハロゲンヒーター４は定着ローラー２の端部に位置している。図１では、ハロゲンヒーター３の方がハロゲンヒーター４よりも大きく図示されているが、ハロゲンヒーター３は、例えばＡ４サイズ用紙の短手方向の長さを加熱するのに要する大きさを有する。ハロゲンヒーター３の大きさは、実用される用紙サイズに合わせ調整してよい。また、図１では、中央にハロゲンヒーター３が配置されているが、ハロゲンヒーター３は、Ａ４サイズ用紙の短手方向の長さを加熱する大きさであれば、端部にあってもよい。
ハロゲンヒーター３及び４は、それぞれリレースイッチ７を介して交流電源を供給され、ハロゲンヒーター３はゲート制御式半導体スイッチ１２に、ハロゲンヒーター４はゲート制御式半導体スイッチ１０に接続されている。リレースイッチ７は、トランジスタ１５を介してＣＰＵ（中央制御装置）８接続される。リレースイッチ７をＯＮにするときは、ＣＰＵ８の指示でゲート制御用ドライバ１４がトランジスタ１５のベースに電流を流す。
ゲート制御式半導体スイッチ１０及び１２はゲート制御用ドライバ９及び１１を介してＣＰＵ８に接続されており、ゲート制御用ドライバ９及び１１によりゲートのＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。
従って、リレースイッチ７がＯＮ状態でゲート制御式半導体スイッチがＯＮとなったとき、ハロゲンヒーター３及び４それぞれに電力が供給される。
また、定着ローラー２はサーミスタ５及びサーミスタ６を有する。サーミスタ５は、ハロゲンヒーター４の温度を検知し、サーミスタ６は、ハロゲンヒーター３の温度を検知する。サーミスタ５及び６で検知された温度は、Ａ／Ｄ変換され（図示せず）、ＣＰＵ８に入力される。
【００２３】
ＣＰＵ８は、サーミスタ５により検知されたローラー端部の温度に基づき、ゲート制御式半導体スイッチ１０を制御し、トナー定着に適切な温度となるようハロゲンヒーター４を温度制御する。同様にして、ＣＰＵ８は、サーミスタ６により検知されたローラー中央の温度に基づき、ゲート制御式半導体スイッチ１２を制御し、ハロゲンヒーター４を温度制御する。
なお、ＣＰＵ８は、定着装置１が装着された複写機等の本体カバーが開けられたか否かを検出するカバースイッチ１６の信号を受付け、カバー開放時にはリレースイッチ７をＯＦＦし、カバーが閉められた時にリレースイッチ７をＯＮさせる。 従って、カバー開放時にハロゲンヒーター３又は４が点灯することはない。
【００２４】
続いて、温度制御の方法を説明する。 図２は、ハロゲンヒーター３及び４が温度制御される様子を示す図である。図２に記された▲１▼〜▲４▼は以下に説明する温度制御の各フェーズを示す。
【００２５】
まず、複写機等の画像形成装置のメインの電源スイッチ（図示せず）が投入されると、ゲート制御用ドライバ１４の出力がトランジスタ１５を導通させて、リレースイッチ７がＯＮになる。続いて、コピー可能な温度に定着ローラーの温度に加熱するために、ハロゲンヒーター３及び４がともに通電される。従って、図２の▲１▼のように、ハロゲンヒーター３及び４の温度が上昇する。
【００２６】
定着ローラー２の中央部の温度が、コピー可能上限温度になると、ゲート制御式半導体スイッチ１２をオフにすることでハロゲンヒーター３を消灯する。ハロゲンヒーター３が消灯すると、定着ローラー２の中央部の温度が徐々に下がるが、定着不可能な温度になる前に、ゲート制御式半導体スイッチ１２をオンにすることでハロゲンヒーター３を再度点灯させ、定着ローラー中央部の温度がコピー可能上限温度になると再度ヒーター３を消灯させる。
【００２７】
同様に、定着ローラー２の端部の温度が、コピー可能上限温度になると、ゲート制御式半導体スイッチ１０をオフにすることでハロゲンヒーター４を消灯させる。ハロゲンヒーター４が消灯すると、定着ローラー端部の温度が下がってくるが、定着不可能な温度になる前に、ゲート制御式半導体スイッチ１０をオンにすることでハロゲンヒーター４を再度点灯させ、定着ローラー端部温度がコピー可能上限温度になると再度ヒーター４を消灯させる。従って、ハロゲンヒーター３及び４は、図２の▲２▼のように所定の温度範囲で維持される。
【００２８】
ハロゲンヒーター３はサーミスタ６により検知される定着ローラー中央部温度に基づき、該温度を制御するためにのみ点灯／消灯制御され、ハロゲンヒーター４はサーミスタ５により検知される定着ローラー端部温度に基づき、該温度を制御するためにのみ点灯／消灯制御される。
【００２９】
メイン電源投入後、ハロゲンヒーター３及び４が、所定の温度範囲で制御されることで余熱状態となり、コピー開始命令があってから画像形成された用紙の出力までの時間が短縮される。ハロゲンヒーター３及び４は別々に温度制御されるので、使用頻度の低いハロゲンヒーター４の温度を低めに設定し、消費電力を低減する。コピー開始命令があると、所定の場合には、図２の▲３▼のようにハロゲンヒーター４の温度が上昇しコピーが実行されるが、詳しくは後述する。
【００３０】
また、画像形成装置が長時間使用されないような場合には、ハロゲンヒーター３及び４の余熱温度を下げ、消費電力の低減を可能としてもよい。
【００３１】
なお、ハロゲンヒーター３は、定着ローラー中央部を通過する用紙に連続的にトナーを定着する場合でも、定着温度を維持する消費電力が供給されており、同様にハロゲンヒーター４は、定着ローラー端部を含めて通過する用紙に連続的にトナーを定着する場合でも、定着温度を維持する消費電力が供給されている。
【００３２】
また、蓄熱性がよいハロゲンヒーターを使用することで、連続的にコピーを行っても定着ローラーの温度が下がりにくくなり、画像形成が中断されにくい。
【００３３】
以上の基本的な定着ローラー２の動作に基づき、転写紙に画像形成する処理方法を説明する。以下、本実施例では、ハロゲンヒーター３は、Ａ４縦サイズが通過する幅（２１０ｍｍ〜２２０ｍｍ）を加熱し、ハロゲンヒーター４はＡ３縦サイズが通過する幅（２９７ｍｍ〜３１０ｍｍ）を加熱するものとして説明する。
【００３４】
図３は、メイン電源投入後、定着ローラー中央部と定着ローラー端部の温度制御が行われる制御フローのフローチャート図を示す。
【００３５】
まず、サーミスタ６により検知された温度に基づき、定着ローラー中央部の温度が定着可能温度になっているか否かを判断する（Ｓ３１）。このとき、メイン電源投入後から所定の時間経過後、判断し、定着可能温度になっていなければ、トナーを定着できないためハロゲンヒーター３を点灯させる（Ｓ３２）。そして、この場合用紙の大きさにかかわらず印刷できないので“Ａ４縦幅以下の用紙通紙可能フラグ”と“Ａ４縦幅より大きい用紙通紙可能フラグ”をいずれもＯＦＦする（Ｓ２３、Ｓ３４）。
【００３６】
定着ローラー中央部の温度が定着可能温度になっているか、又は定着可能温度に達した場合は、“Ａ４縦幅以下の用紙通紙可能フラグ”のみＯＮにし（Ｓ３５）、ハロゲンヒーター３が定着可能な温度を維持するよう点灯／消灯の制御を行う（Ｓ３６）。
【００３７】
ステップ３６において、“Ａ４縦幅以下の用紙通紙可能フラグ”がＯＮのときは、少なくともＡ４縦幅以下の用紙はコピーできるので“コピー動作可能フラグ”をＯＮにする（Ｓ３７）。
【００３８】
続いて、サーミスタ５により検知された温度に基づき、定着ローラー端部の温度が定着可能温度になっているか否かを判断する（Ｓ３８）。定着可能温度になっていなければ、トナーを定着できないためハロゲンヒーター４を点灯させる（Ｓ３９）。そして、少なくともＡ４立て幅よりも大きい用紙は印刷できないので“Ａ４縦幅より大きい用紙通紙可能フラグ”をＯＦＦにする（Ｓ４０）。
【００３９】
定着ローラー端部の温度が定着可能温度になっているか、又は定着可能温度に達した場合は、“Ａ４縦幅より大きい用紙通紙可能フラグ”をＯＮにし（Ｓ４１）、ハロゲンヒーター４が定着可能な温度を維持するよう点灯／消灯の制御を行う（Ｓ４２）。以上で、加熱ローラーは、図２の▲２▼の状態となる。
【００４０】
次に、本実施例の加熱ローラーを用いた画像形成装置について説明する。図４は、画像形成装置の概略構成図を示す図である。図４の画像形成装置は、複数の給紙トレイ６０，６１，６２，６３，６４，６５、給紙された用紙を一時的に留めておくレジストローラー６６，画像を形成する感光ドラム６７、転写紙に転写された画像を溶融し圧着させる定着ユニット７０、画像が転写された用紙又は不用となった用紙が排出される排紙トレイ６９、定着部を通過した用紙をいったん保持し再度給紙する際に給紙トレイとなる再給紙トレイ６８を有する。
【００４１】
コピー動作が開始されると、最初に再給紙トレイ６８にコピー要求のあったサイズの用紙が保持されているか否か参照される。コピー要求のあったサイズの用紙が保持されている場合には、再給紙トレイ６８から用紙が給紙される。コピー要求のあったサイズの用紙が保持されていない場合には、例えば給紙トレイ６０から該用紙が搬送される。搬送を開始された用紙はレジストローラー６６まで搬送され、画像が形成された感光ドラム６７でトナーを転写され、定着ユニット７０でトナーで形成された画像が加熱定着される。
【００４２】
用紙に画像形成が行われているときは、そのまま排紙トレイ６９に排紙される。レジストローラー６６まで搬送されたものの、定着ユニットの温度不良などにより用紙に画像形成が行われないときは、定着ユニット７０を通過した後、再給紙トレイ６８に保持される。再給紙トレイ６８に保持された用紙は、次回、用紙サイズが適合する印刷要求があったときに、再給紙トレイ６８から給紙される。
【００４３】
続いて、上述したフラグ及び画像形成装置に基づき、本発明の実施の形態を説明する。図５は、これまで説明したフラグを参照して画像形成を行う処理を示すフローチャート図である。図５ではフローチャートが複雑になるのを避けるため処理の終端を示す“ＥＮＤ”が複数あるが、いずれのＥＮＤに到達しても処理はそこで終了する。
【００４４】
本実施例では、すでにメイン電源が投入されており、余熱状態にある場合にコピー開始命令がなされたとする。まず、“コピー動作可能フラグ”を参照し、“コピー動作可能フラグ”がＯＦＦであればコピーが許可されない（Ｓ５１）。例えばコピー開始を指示するボタンを押してもコピーできないことを示す。
【００４５】
“コピー動作可能フラグ”がＯＮであればコピーが許可され、コピー要求された用紙サイズが「Ａ４縦幅以下の用紙」であるか判断する（Ｓ５２）。
【００４６】
要求された用紙サイズがＡ４縦幅以下の場合、まず、再給紙トレイ６８の用紙の有無を確認する（Ｓ５８）。ステップ５８の結果、用紙があれば、それがコピー要求された用紙サイズと同サイズか否かチェックし、同サイズであった場合は再給紙トレイ６８から給紙する（Ｓ６１）。再給紙トレイ６８に用紙がないか、又は、要求された用紙サイズと異なるときは、給紙トレイ６０乃至６５のいずれかから適合する用紙を給紙する（Ｓ５９）。再給紙トレイ６８又はいずれかの給紙トレイから給紙された用紙は、搬送され、転写工程、定着工程を経て、コピー動作を実行される。
【００４７】
ステップ５２における判断で、コピー要求された用紙サイズがＡ４縦幅よりも大きい場合には、図３で説明した“Ａ４縦幅より大きい用紙通紙可能フラグ”をチェックする（Ｓ５３）。該フラグがＯＮであれば、コピー要求された用紙サイズがＡ４縦幅より大きくても、定着ローラー端部の温度が定着可能な温度であるため、用紙サイズがＡ４縦幅以下の時と同様に、コピー動作を実行させる（Ｓ５８、Ｓ５９、Ｓ６０、Ｓ６１）。
【００４８】
前記フラグがＯＦＦの場合は、定着ローラーの端部のハロゲンヒーター４を加熱する。この結果、ハロゲンヒーター４の温度は図２で説明した▲３▼の状態に移行する。
【００４９】
続いて、給紙トレイ６０乃至６５のいずれかから給紙し、レジストローラー６６まで搬送を行う（Ｓ５４）。搬送された用紙は、感光ドラム６７の手前で一旦停止させられ、“定着可能タイマ（図示せず）”のカウント動作を開始する（Ｓ５５）。“定着可能タイマ”は、“Ａ４縦幅より大きいフラグ”がＯＮするまでのタイムアウト時間を管理する。すなわち、例えばＡ４縦幅よりも大きい用紙のコピー要求があってから、所定の時間、定着ローラーの端部のハロゲンヒーター４を加熱するタイマの役割を果たし、定着可能タイマで設定された時間、定着ローラーの端部のハロゲンヒーター４を加熱する。
【００５０】
定着可能タイマがカウントされている間にハロゲンヒーター４が図２の▲４▼の状態になると、“Ａ４縦幅より大きいフラグ”がＯＮになるので（Ｓ５６）、用紙は転写工程及び定着工程へと搬送されコピー動作が実行される（Ｓ５９）。
【００５１】
定着可能タイマがカウントされている間は、“Ａ４縦幅より大きいフラグ”を定期的にチェックし（Ｓ５６）、“定着可能タイマ”がタイムアップしたら、次の処理に進む（Ｓ６２）。
【００５２】
タイムアップした場合、レジストローラー６６で待機していた用紙には作像せず、搬送を再開する。レジストローラー６６では、感光ドラムに到達していないので給紙された用紙にトナーは付着していない。
【００５３】
搬送が再開された用紙の搬送先は次のように決定される。まず、再給紙トレイ６８に用紙が存在するか否かチェックする（Ｓ６３）。ステップ６３の判断の結果、再給紙トレイ６８に用紙が存在する場合には、更に、搬送を再開した用紙と同一サイズの用紙が再給紙トレイ６８内に存在するかチェックする（Ｓ７０）。
【００５４】
ステップ７０の判断の結果、同一用紙サイズでなかった場合、搬送を再開された用紙を再給紙トレイ６８で重畳できないので、該用紙は作像されないまま、感光ドラム６７及び定着ユニット７０を経由し、排紙トレイ６９へ排紙される（Ｓ７１）。このとき、用紙サイズだけでなく用紙の搬送方向をも考慮して、再給紙トレイ６８に重畳できるか判断してもよい。
【００５５】
ステップ７０の判断の結果、同一用紙サイズであった場合、搬送が再開された用紙を、感光ドラム６７及び定着ユニット７０を経由し再給紙トレイ６８に搬送し、すでに保持されている再給紙トレイ６８の用紙と重畳する（Ｓ６５）。
【００５６】
ここまでで、いったん搬送された用紙の処理は終了したので、コピー要求のある画像を印刷するために、Ａ４縦幅以下の用紙サイズが収納されている給紙トレイを選択し、該給紙トレイから給紙を開始する（Ｓ６６）。
【００５７】
Ａ４縦幅以下の用紙など、適合する用紙が収納されていないときは（Ｓ６７）、適切な用紙を補充すべきメッセージを表示するなどして処理が終了する。
【００５８】
Ａ４縦幅以下の用紙など、適合する用紙が収納されているときは当該用紙を給紙し、コピー動作を行う（Ｓ６９）。
【００５９】
以上で全ての処理が終了する。本実施例では、定着ローラー中央部温度が定着可能温度に達すればコピー動作可能にするため、定着ローラー中央部ヒーターの範囲外の用紙サイズでも転写工程前まで用紙を給紙搬送させられる。そして、定着ローラー端部の温度が所定の温度になると同時に、用紙を転写工程へ搬送できるので、給紙トレイから転写工程前までの用紙搬送時間を短縮することができる。
【００６０】
従って、定着ローラー中央部を通過する用紙が出力される場合は、すでに加熱されている中央部分の消費電力ですみ、定着ローラー端部を含んで通過する用紙に関しては、定着ローター端部を加熱する時間に用紙搬送時間を含むことができるので、消費電力を抑制しながら総合的な出力時間を短縮できる。
【００６１】
また、定着ローラーの端部の温度が上昇せず、最終的に印刷不可であった場合は、当該用紙に作像せずに再給紙トレイ６８へ搬送し保持するので、次回の印刷時に再給紙トレイ６８の用紙が使用できるため、無駄な用紙が排出されることも防止される。
【００６２】
すでに再給紙トレイ６８内に異なるサイズの用紙がスタックされている場合には、作像せずに用紙を画像形成装置の外へ排出することにより、再給紙トレイ６８の構成を必要以上に複雑にせず、安価なコストで再給紙トレイ６８を構築できる。
【００６３】
また、当該画像形成装置は、読み取った原稿像がＡ４横方向であって供給されたＡ４用紙が縦方向であった場合にも、いったんＡ４縦方向の用紙を再給紙トレイ６８に搬送するなどし、改めて、Ａ４横方向の用紙を給紙することを可能にするので、操作上の不手際を回復することができる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明では、消費電力を低減しつつ、総合的な出力時間の短縮された画像形成装置及び画像形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 定着ローラー及び定着ローラーを制御するための制御系の機能ブロックを示す図である。
【図２】 ハロゲンヒーター３及び４の温度制御の一例を示す図である。
【図３】 メイン電源投入後の定着ローラー中央部と定着ローラー端部の温度制御の処理を示すフローチャート図である。
【図４】 画像形成装置の概略構成図を示す図である。
【図５】 画像形成を行う処理を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１ 定着装置
２ 定着ローラー
３ 第１の加熱手段
４ 第２の加熱手段
５、６ サーミスタ
７ リレースイッチ
８ ＣＰＵ
９、１１ ゲート制御用ドライバ
１０、１２ ゲート制御式半導体スイッチ
１４ ゲート制御用ドライバ
１５ トランジスタ
６６ レジストローラー
６７ 感光ドラム
６８ 再給紙トレイ
６９ 廃止トレイ
７０ 定着ユニット
Claims (2)
- 画像形成用の用紙を給紙する給紙トレイと、
前記用紙に画像を加熱定着させる定着部と、
用紙の搬送制御を行う用紙搬送制御手段と、
前記定着部を通過した用紙をいったん保持する再給紙トレイと、
を有する画像形成装置であって、
前記定着部は、定着部の所定の第1の加熱領域を加熱させる第１の加熱手段と、前記所定の加熱領域以外の第２の加熱領域を加熱する第２の加熱手段を備え、
前記用紙搬送制御手段は、
前記第１の加熱手段が前記第１の加熱領域での定着に適切な所定の温度範囲の場合であって、印刷に要求された用紙サイズが前記第２の加熱領域を必要とする場合、
前記第２の加熱領域の温度が前記温度範囲でない場合でも用紙を前記給紙トレイから前記定着部手前まで搬送し、
前記第２の加熱手段の温度が前記温度範囲の下限よりも低い場合は、前記用紙を前記定着部手前で停止させ、
停止後の所定時間内に、前記第２の加熱領域が前記温度範囲の下限に到達しない場合、
前記用紙搬送制御手段は、定着部手前で停止させられた前記用紙に画像を定着させずに前記再給紙トレイへ搬送する、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 画像形成用の用紙を給紙する給紙トレイと、
前記定着部を通過した用紙をいったん保持する再給紙トレイと、
前記用紙に画像を加熱定着させる定着部であって所定の第1の加熱領域を加熱させる第１の加熱手段と前記所定の加熱領域以外の第２の加熱領域を加熱する第２の加熱手段とを具備する定着部と、
用紙の搬送制御を行う用紙搬送制御手段と、を有する画像形成装置における画像形成方法であって、
前記用紙搬送制御手段は、
前記第１の加熱手段が前記第１の加熱領域での定着に適切な所定の温度範囲の場合であって、印刷に要求された用紙サイズが前記第２の加熱領域を必要とする場合、
前記第２の加熱領域の温度が前記温度範囲でない場合でも用紙を前記給紙トレイから前記定着部手前まで搬送し、
前記第２の加熱手段の温度が前記温度範囲の下限よりも低い場合は、前記用紙を前記定着部手前で停止させ、
停止後の所定時間内に、前記第２の加熱領域が前記温度範囲の下限に到達しない場合、
前記用紙搬送制御手段は、定着部手前で停止させられた前記用紙に画像を定着させずに前記再給紙トレイへ搬送する、
ことを特徴とする画像形成方法。
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