JPH1020718A

JPH1020718A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1020718A
Application number: JP8178340A
Authority: JP
Inventors: Hiroko Ogama; 裕子大釜; Masahiro Goto; 正弘後藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-07-08
Filing date: 1996-07-08
Publication date: 1998-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】連続印字時における定着装置の非通紙部の昇温
を抑制して、昇温に起因する構成部材の破損を防止す
る。【解決手段】連続印字時において、後端検知センサ２３
によって、記録材が不定形サイズであることが検知され
たとき、所定枚数ごとに（例えば、３５枚目ごとに）、
所定の時間だけ（例えば９０秒間）の印字停止を行っ
て、定着装置の非通紙部が昇温することを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式及び
静電記録方式の画像形成装置、例えば、複写機、レーザ
ービームプリンタ等に装着される接触加熱方式の定着装
置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機、プリンタ
等の画像形成装置における定着手段として、一般に、熱
効率・安全性に優れた熱ローラ方式のものや、省エネル
ギータイプのフィルム加熱方式の定着装置が採用されて
いる。

【０００３】熱ローラ方式の定着装置は、アルミニウム
や鉄の芯金の表面に耐熱離型層を被覆した加熱ローラ
（定着ローラ）と、ステンレス等の芯金の周囲に耐熱弾
性層を形成した加圧ローラとを基本構成とし、この一対
のローラを圧接回転させて両ローラ間の定着ニップ部
（圧接ニップ部）を構成している。この定着ニップ部
に、未定着画像（未定着トナー像）を担持した被加熱材
としての記録材（記録材シート、静電記録紙、エレクト
ロファックス紙、印字用紙等）を導入し、定着ニップ部
にてこの記録材を挟持搬送することで、加熱ローラから
の熱と定着ニップ部の加圧力とによって未定着画像を記
録材表面に永久固着画像として熱圧定着させるものであ
る。加熱ローラの芯金内部には加熱体としてハロゲンヒ
ータが配設され、また加熱ローラ表面における通紙部
（以下、定着ニップ部における記録材が通過する領域を
「通紙域」、通過しない領域を「非通紙域」といい、加
熱ローラ、加圧ローラ、後述の加熱体等における通紙域
に対応する部分を「通紙部」、非通紙域に対応する部分
を「非通紙部」という）には温度検知素子が配置されて
おり、この温度検知素子による加熱ローラ表面温度の検
知結果をもとにハロゲンヒータをＯＮ／ＯＦＦ駆動し
て、加熱ローラ表面を定着温調、または印字待機時のス
タンバイ温調の一定温度に保持している。

【０００４】また、フィルム加熱方式の定着装置は、例
えば特開昭６３−３１３１８２号公報、特開平２−１５
７８７８号公報、特開平４−４４０７５〜４４０８３号
公報、特開平４−２０４９８０〜２０４９８４号公報等
に提案されている。このものは、無端状に形成した耐熱
性の定着フィルムの内側に、通電発熱体を有する加熱体
を配設し、定着フィルムの外側に配置した弾性体からな
る加圧ローラ（加圧部材）によって定着フィルムを加熱
体に密着させるとともに、加圧ローラを回転させて定着
フィルムを周回させる。こうして加圧ローラと定着フィ
ルムとの間に形成された定着ニップ部に、未定着画像を
担持した記録材を導入し、これを定着ニップ部にて挟持
搬送する。これにより、定着フィルムを介して付与され
る加熱体からの熱と定着ニップ部の加圧力とによって未
定着画像を記録材上に永久画像として定着させるもので
ある。このフィルム加熱方式の定着装置は、加熱体とし
て低熱容量線状加熱体を使用し、また定着フィルムとし
て薄膜の低熱容量のものを用いることができるため、省
電力化・ウエイトタイム短縮化（クイックスタート性）
が可能である。加熱体の温度は、加熱体基板背面におけ
る、通紙域に対応する位置に配置された温度検知素子で
検出され、その検出情報が通電制御回路へフィードバッ
クされて交流電源から通電発熱体への通電が制御される
ことにより定着実行時に温度検知素子で検出される加熱
体の温度が所定の温度（定着温度）になるように温調制
御される。

【０００５】上述の２つの方式のいずれの定着装置にお
いても、温度検知素子は、加熱体の通紙部を一定温度に
保持すべく、記録材の通紙幅が変化した場合でも常に通
紙域をなる領域に対応する位置に配置されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
熱ローラ方式やフィルム加熱方式の定着装置において、
装置に導入使用可能な最大通紙幅の記録材よりも通紙幅
が小さい記録材（小サイズ紙）を連続的に通紙して加熱
定着を実行していくと、加熱ローラ、加圧ローラ、加熱
体、定着フィルム等における通紙部では記録材の加熱の
ために消費された熱が温調系によって補償されて所定温
度に維持されるのに対して、非通紙部では記録材の加熱
によって熱が消費されないので熱が蓄積されてしまい、
非通紙部の温度が、所定温度に維持管理されている通紙
部よりも昇温していくいわゆる非通紙部昇温が生じる。
この非通紙部昇温の温度上昇が著しい場合、定着ローラ
軸受け、加圧ローラ、定着フィルム、フィルムガイドス
テイ、その他昇温部周辺の構成部材に熱ダメージを与え
やすいという問題がある。

【０００７】また、耐熱性ゴムなどの弾性体からなる加
圧ローラは熱膨張率が大きいため、非通紙部昇温により
加圧ローラの通紙部のローラ外径と、非通紙部のローラ
外径とに外径差が生じやすい。特に、加圧ローラが記録
材や定着フィルムを搬送する駆動ローラとなるフィルム
加熱方式の定着装置の場合は、記録材や定着フィルムの
搬送速度がこの駆動ローラの周速で決まる。したがっ
て、駆動ローラとしての加圧ローラの通紙部／非通紙部
に、非通紙部昇温による長手方向の外径差が生じた場合
は、通紙部／非通紙部の定着フィルム搬送速度に速度差
が生じ、定着フィルムの片寄り、座屈等が発生すること
があり、この場合には、定着フィルムを損傷するという
問題がある。

【０００８】上述の熱ダメージや定着フィルムの損傷等
の問題を解決するために、従来の画像形成装置では非通
紙部にもう一つ温度検知素子を設けて非通紙部の温度を
検知し、スループットを変えるなどして非通紙部昇温を
防止するものがあるが、これには温度検知素子を２つ以
上設ける必要があり、コストが高くなるという欠点がが
ある。また、記録材サイズを検知して小サイズ紙の場合
はスループットを自動的に落とし非通紙部昇温を緩和す
るという方法が採られているものがあるが、この場合は
連続通紙枚数が少ない場合（非通紙部昇温が小さい場
合）もスループットを落とすことになり、非通紙部昇温
が小さい場合でも印字が終了するまでの時間が長くかか
るという欠点があった。また、記録材の長さを後端検知
センサなどで検知し記録材幅を判断する場合は、定形サ
イズ紙に関しては記録材幅の検知が行えるが、不定形サ
イズの記録材が通紙された場合には記録材幅が検知でき
ないため非通紙部昇温を自動的に防止することができな
い場合があり、不定形サイズ紙を通紙する場合ユーザー
からあらかじめ通紙する記録材サイズを設定する等の設
定作業が必要で煩雑となるという短所もある。

【０００９】そこで、本発明は、コストの上昇、印字時
間の延長、ユーザーによる煩雑な記録材サイズ設定作業
等を伴うことなく、非通紙部の昇温に基づく周辺の構成
部材の熱ダメージや定着フィルムの損傷を防止するよう
にした定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供す
るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、加熱部材と加圧部材とを圧接させて定着ニップ部を
形成し、該定着ニップ部に、トナー像を担持した記録材
を挿通することにより、前記トナー像を加熱加圧して前
記記録材表面に定着させる定着装置を備えた画像形成装
置において、前記記録材の搬送方向長さを検知する長さ
検知手段と、前記記録材の連続画像形成枚数を検知する
カウント手段と、画像形成を中断させる画像形成中断手
段と、を備え、該画像形成中断手段は、前記長さ検知手
段が不定形サイズを検知し、かつ前記カウント手段が所
定の連続画像形成枚数を検知したときに、画像形成を一
時中断させる、ことを特徴とする。

【００１１】請求項２に係る本発明は、加熱部材と加圧
部材とを圧接させて定着ニップ部を形成し、該定着ニッ
プ部に、トナー像を担持した記録材を挿通することによ
り、前記トナー像を加熱加圧して前記記録材表面に定着
させる定着装置を備えた画像形成装置において、前記記
録材の搬送方向長さを検知する長さ検知手段と、前記記
録材の連続画像形成枚数を検知するカウント手段と、前
記記録材の供給間隔を変更する供給間隔変更手段と、を
備え、該供給間隔変更手段は、前記長さ検知手段が不定
形サイズを検知し、かつ前記カウント手段が所定の連続
画像形成枚数を検知したときに、前記記録材の供給間隔
を変更する、ことを特徴とする。

【００１２】請求項３に係る本発明は、加熱部材と加圧
部材とを圧接させて定着ニップ部を形成し、該定着ニッ
プ部に、トナー像を担持した記録材を挿通することによ
り、前記トナー像を加熱加圧して前記記録材表面に定着
させる定着装置を備えた画像形成装置において、前記記
録材の搬送方向長さを検知する長さ検知手段と、前記記
録材の連続画像形成枚数を検知するカウント手段と、画
像形成を中断させる画像形成中断手段と、前記記録材の
供給間隔を変更する供給間隔変更手段と、複数枚の連続
画像形成が指示された場合、前記長さ検知手段が小サイ
ズの記録材又は不定形サイズの記録材を検知したとき
に、前記カウント手段が所定の連続画像形成枚数の検知
後に前記画像形成中断手段によって画像形成を一時中断
する第１のモード、前記供給間隔変更手段によって前記
記録材の供給間隔を変更する第２のモード、これら第１
のモードと第２のモードとを適宜に組み合わせた第３の
モードを有する記録材供給モードのうちからいずれかの
モードを決定する制御手段を備える、ことを特徴とす
る。

【００１３】請求項４に係る本発明は、前記長さ検知手
段が検知する記録材の長さに応じて、前記記録材供給モ
ードに補正を加える、ことを特徴とする。

【００１４】請求項５に係る本発明は、表面にトナー像
が形成される像担持体と、該像担持体に接触配置された
転写部材に印加する電圧を定電圧制御して前記像担持体
上のトナー像を記録材に転写する転写手段と、加熱部材
と加圧部材とを圧接させて定着ニップ部を形成し、該定
着ニップ部に、トナー像を担持した記録材を挿通するこ
とにより、前記トナー像を加熱加圧して前記記録材表面
に定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、
前記トナー像転写時の定電圧制御に基づく電流によって
前記記録材の通紙幅を検知する通紙幅検知手段と、前記
記録材の連続画像形成枚数を検知するカウント手段と、
画像形成を中断させる画像形成中断手段と、を備え、該
画像形成中断手段は、前記長さ検知手段が不定形サイズ
を検知し、かつ前記カウント手段が所定の連続画像形成
枚数を検知したときに、画像形成を一時中断させる、こ
とを特徴とする。

【００１５】請求項６に係る本発明は、表面にトナー像
が形成される像担持体と、該像担持体に接触配置された
転写部材に印加する電圧を定電圧制御して前記像担持体
上のトナー像を記録材に転写する転写手段と、加熱部材
と加圧部材とを圧接させて定着ニップ部を形成し、該定
着ニップ部に、トナー像を担持した記録材を挿通するこ
とにより、前記トナー像を加熱加圧して前記記録材表面
に定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、
前記トナー像転写時の定電圧制御に基づく電流によって
前記記録材の通紙幅を検知する通紙幅検知手段と、前記
記録材の連続画像形成枚数を検知するカウント手段と、
画像形成を中断させる画像形成中断手段と、を備え、前
記記録材の供給間隔を変更する供給間隔変更手段と、を
備え、該供給間隔変更手段は、前記通紙幅検知手段が不
定形サイズを検知し、かつ前記カウント手段が所定の連
続画像形成枚数を検知したときに、前記記録材の供給間
隔を変更する、ことを特徴とする。

【００１６】請求項７に係る本発明によると、表面にト
ナー像が形成される像担持体と、該像担持体に接触配置
された転写部材に印加する電圧を定電圧制御して前記像
担持体上のトナー像を記録材に転写する転写手段と、加
熱部材と加圧部材とを圧接させて定着ニップ部を形成
し、該定着ニップ部に、トナー像を担持した記録材を挿
通することにより、前記トナー像を加熱加圧して前記記
録材表面に定着させる定着装置を備えた画像形成装置に
おいて、前記トナー像転写時の定電圧制御に基づく電流
によって前記記録材の通紙幅を検知する通紙幅検知手段
と、前記記録材の連続画像形成枚数を検知するカウント
手段と、画像形成を中断させる画像形成中断手段と、前
記記録材の供給間隔を変更する供給間隔変更手段と、複
数枚の連続画像形成が指示された場合、前記通紙幅検知
手段が小サイズの記録材又は不定形サイズの記録材を検
知したときに、前記カウント手段が所定の連続画像形成
枚数の検知後に前記画像形成中断手段によって画像形成
を一時中断する第１のモード、前記供給間隔変更手段に
よって前記記録材の供給間隔を変更する第２のモード、
これら第１のモードと第２のモードとを適宜に組み合わ
せた第３のモードを有する記録材供給モードのうちから
いずれかのモードを決定する制御手段を備える、ことを
特徴とする。

【００１７】請求項８に係る本発明によると、前記通紙
幅検知手段が検知する記録材の通紙幅に応じて、前記記
録材供給モードに補正を加える、ことを特徴とする請求
項７記載の画像形成装置。

【００１８】〔作用〕以上構成に基づき、連続画像形成
時に、非通紙部の昇温を抑制することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。〈実施の形態１〉図１は、本発明に係る定着装置が適用
される画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。

【００２０】同図において、１は像担持体としてのドラ
ム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）で
あり、アルミニウムやニッケル等の導電性部材を円筒状
に形成した基体の表面に感光層を設けたものである。感
光層としては、ＯＰＣ（有機半導体）、ａ−Ｓｉ（アモ
ルファスシリコン）等を使用することができる。感光ド
ラム１は、画像形成装置本体（不図示）によって回転自
在に支持されおり、駆動手段（不図示）によって所定の
周速（プロセススピード）で同図中、時計回り方向に回
転駆動される。

【００２１】感光ドラム１の周囲には、その回転方向に
沿ってほぼ順に、感光ドラム１表面を所定の極性に均一
に帯電する帯電ローラ（帯電手段）２、帯電後の感光ド
ラム１表面を露光して画像情報に応じて静電潜像を形成
する露光装置（露光手段）３、静電潜像にトナーを付着
させてトナー像として現像する現像器（現像手段）４、
感光ドラム１上のトナー像を紙等の記録材Ｐに転写する
転写ローラ（転写手段）、転写後の感光ドラム１表面に
残った転写残トナーを除去するクリーナ（クリーニング
手段）７が配設されている。上述の転写ローラ５の、記
録材Ｐの搬送方向についての下流側には、記録材Ｐ上に
転写された未定着トナーを加熱加圧して定着する定着装
置６が配設されている。

【００２２】また、転写ローラ５の、記録材Ｐの搬送方
向についての上流側には、手差しされる定型以外の記録
材Ｐがセットされる手差しトレイ２１、手差しトレイ２
１上の記録材Ｐを給送する給紙ローラ２２、搬送されて
きた記録材Ｐと感光ドラム１上のトナー像との同期を取
るレジストローラ２４が配設されている。さらに、転写
ローラ５の下方には、定型の記録材Ｐを収納する給紙カ
セット２６、ここから記録材Ｐをレジストローラ２４に
向けて給送する給紙ローラ２７が配設されている。同図
中、２３は、手差しされた記録材Ｐの後端を検知する後
端検知センサであり、２５はレジストセンサである。い
ずれも後述のように記録材Ｐの長さ検知手段として作用
する。

【００２３】ついで、上述構成の画像形成装置の動作を
簡単に説明する。

【００２４】図１中の時計回り回転駆動された感光ドラ
ム１は、その表面が帯電ローラ２によって所定の電位に
均一に帯電される。帯電後の感光ドラム１表面は、画像
情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御される露光装置３からの
レーザービームの走査露光（イメージ露光）を受けて静
電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器４によっ
てトナーが付着され、トナー像（可視画像）として現像
される。現像方法としては、ジャンピング現像法、２成
分現像法、ＦＥＥＤ現像法等が用いられ、上述のイメー
ジ露光の組み合わせで反転現像が用いられることが多
い。

【００２５】記録材Ｐは手差しトレイ２１又は給紙カセ
ット２６から、給紙ローラ２２又は給紙ローラ２７によ
って取り出され、手差しトレイ２１からの給紙の場合は
後端検知センサ２３で記録材サイズ検知、つまり記録材
Ｐの搬送長さの検知が行われる。手差しトレイ２１、給
紙カセット２６のいずれからの給紙の場合も、記録材Ｐ
は、レジストローラ２４によって、感光ドラム１表面に
形成されたトナー像と同期を取り、感光ドラム１と転写
ローラ５とで形成される転写ニップ部に供給される。転
写ニップ部において、感光ドラム１上のトナー像は電源
（不図示）による転写バイアスの作用で記録材Ｐ表面に
転写される。表面に未定着トナー像を担持した記録材Ｐ
は定着装置６に搬送され、表面の未定着トナー像が定着
装置６の定着ニップ部で加熱加圧されて定着された後、
装置本体外部に排出される。一方、トナー像の転写後の
感光ドラム１は、表面に残った転写残トナーがクリーナ
７によって除去され、次の画像形成に供される。

【００２６】次に、上述の定着装置６における定着動作
について詳述する。

【００２７】図２に、本発明に係る定着装置の一例とし
て、フィルム加熱方式の定着装置の概略断面図を示す。
同図を参照して、以下、構成ならびに動作について説明
する。

【００２８】同図において、１０はエンドレス（無端）
に形成されたベルト状の耐熱性フィルム（定着フィル
ム）であり、半円弧状のフィルムガイド部材（ステイ）
１３に対して周長に余裕をもった状態で外嵌されてい
る。

【００２９】定着フィルム１０は、熱容量を小さくして
クイックスタート性を向上させるために、膜厚を総厚で
１００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下２０μｍ以上
に設定した、耐熱性・離型性・強度・耐久性等のあるＰ
ＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＰＳ等の単層フィルム、又は、ポリ
イミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ等のフィ
ルム表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等を離型層として
コーティングした複合層フィルムである。

【００３０】１２は加熱部材としてのセラミックヒータ
であり、セラミック基板上に発熱ペーストを印刷した発
熱体、発熱体の保護と絶縁性を確保するためのガラスコ
ーティング層を順次形成したものであり、セラミックヒ
ータ１２上の発熱体へ電力制御されたＡＣ電流を流すこ
とにより発熱させる。セラミック基板の基板面側（同図
中の上面）にはチップサーミスタ（温度検知素子）１４
が接着してあり、このチップサーミスタ１４により非通
紙時の一定時間ヒータへの通電をＯＦＦ又はＯＮした時
間内の温度変化を検知し、この検知結果を基にヒータの
目標温度を決定し、ヒータ駆動手段（不図示）を制御す
ることでヒータ１２への電力制御を行い、これにより、
ヒータ温度を目標温度（プリント温度）に保つ構成とな
っている。

【００３１】本実施の形態の定着装置６は、図３の正面
図に示すように、セラミックヒータ１２の長手方向端部
付近にサーミスタ１４を配置し、記録材のサイズ（通紙
幅）が異なる場合でも、定着フィルム１０上のａ点（通
紙基準）を常に記録材端部が通過するようにした片側基
準の構成である。すなわち、定着装置６に導入される記
録材は、その通紙幅が最大のもの（同図中、最大通紙域
と表示）から最小のもの（同図中、最小被記録材幅通紙
域と表示）まで、すべてのものがａ点を通過するように
構成されている。

【００３２】１１は加圧部材としての加圧ローラであ
り、芯金上にシリコーンゴム等の耐熱性ゴムを成形した
弾性層、あるいはシリコーンゴムを発泡させたスポンジ
弾性層を設けた回転体であり、弾性層上にはＰＦＡ、Ｐ
ＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂からなる耐熱離型層を形
成してもよい。加圧ローラ１１はバネ（不図示）により
下方から上方のセラミックヒータ１２に向けて付勢され
ており、これにより定着フィルム１０をセラミックヒー
タ１２に密着させている。加圧ローラ１１は、駆動手段
（不図示）によって回転駆動されいる。この加圧ローラ
１１の回転によって、定着フィルム１０と記録材Ｐと
は、それぞれ矢印方向（同図中、時計回り）に従動回転
され、また矢印方向（同図中、左方）に搬送される構成
となっている。

【００３３】定着装置６に導入された記録材Ｐは、表面
の未定着トナー像Ｔが、加熱部（定着フィルム１０及び
セラミックヒータ１２）と加圧ローラ１１との間に形成
された定着ニップ部（当接ニップ部）Ｎ内で加熱加圧さ
れて記録材Ｐ表面に定着され、その後、画像形成装置本
体外部に排出される。

【００３４】図４に、定着フィルム１０としてフィルム
厚４０μｍ、外径２５ｍｍのポリイミド系シームレスフ
ィルムを、加圧ローラとして外径２５ｍｍ、弾性層肉厚
ｔ＝３ｍｍのシリコーンゴムローラを用い、プロセスス
ピード６３［ｍｍ／sec ］、スループット１２ｐｐｍ、
初期温調温度２００℃〜最終温調１６０℃で装置立ち上
げ直後から小サイズ（狭幅サイズ）の記録材（１０５×
２４１ｍｍ）を連続通紙した場合の加圧ローラ１１の表
面温度（図４（ａ））、及びフィルムガイドステイ１３
の温度（図４（ｂ））を示す。

【００３５】図４（ａ）に示す曲線Ｔ₁ は、加圧ローラ
１１表面における通紙部の温度であり、通紙開始と同時
に定着フィルム１０を介してセラミックヒータ１２から
与えられる熱により温度が上昇し、記録材Ｐによって奪
われる熱とセラミックヒータ１２から供給される熱量と
が平衡状態となったときの温度、具体的には、約１１０
℃で一定温度に保たれる。一方、図４（ａ）に示す曲線
Ｔ₂ は、加熱ローラ１１表面における非通紙部の温度で
ある。この非通紙部の温度は、セラミックヒータ１２か
ら供給される熱が記録材Ｐによって奪われないために過
剰に加圧ローラ１１に蓄積され、通紙部よりも昇温して
いき、連続通紙約１００枚後には約２００℃に達する。
小サイズ紙連続通紙１００枚後の通紙部／非通紙部の加
圧ローラ温度差は約９０℃となるが、この場合、通紙部
／非通紙部の加圧ローラ外径に外径差が生じるため、加
圧ローラ１１により搬送されている定着フィルム１０の
搬送速度にスピード差が生じてフィルムが座屈・破損等
するおそれがでてくる。

【００３６】また、図４（ｂ）に示す曲線Ｔ₃ は、定着
フィルム１０をガイドするフィルムガイドステイ１３の
通紙部のヒータ対向面温度であり、同じく曲線Ｔ₄ は、
フィルムガイドステイ１３の非通紙部のヒータ対向面温
度である。フィルムガイドステイ１３の通紙部温度は連
続通紙開始と同時に加熱体１２の背面から伝わる熱によ
って徐々に上昇し、約１９０℃に達して飽和し、その後
一定温度に保たれる。一方、曲線Ｔ₄ で示すフィルムガ
イドステイ１３の非通紙部温度は連続通紙をかさねるに
従って加熱体１２から過剰供給された熱が蓄積されて温
度が上昇し、その温度は連続通紙１００枚で約２８０℃
に達する。

【００３７】一般に、フィルムガイドステイ１３の構成
材料としてはＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等
の耐熱プラスチックが用いられており、その熱変形温度
は約２６０℃（１８．５ｋｇ／cm² 加重時）である。こ
のため非通紙部の温度が過度に上昇した場合、フィルム
ガイドステイ１３の変形・溶融が生じてしまうおそれが
ある。

【００３８】図５（ａ）に、本実施の形態の構成の定着
装置を用い、プロセススピード６３［ｍｍ／sec ］、初
期温調温度２００℃〜最終温調１６０℃で、装置立ち上
げ直後から小サイズの記録材（封筒：１０５×２４１ｍ
ｍ）を８ｐｐｍ、１２ｐｐｍのスループットで連続通紙
した場合の、加圧ローラ１１の非通紙部表面温度Ｔ₅、
Ｔ₆ を示し、また、同図（ｂ）に同様の場合のフィルム
ガイドステイ１３の非通紙部温度Ｔ₇ 、Ｔ₈ を示し、さ
らに、図６には同一の条件で１２ｐｐｍのスループット
で連続印字３５枚後に印字を停止し、セラミックヒータ
１２をＯＦＦして放置した場合のフィルムガイドステイ
１３の非通紙部の温度Ｔ₉ を示す。

【００３９】図５（ａ）、（ｂ）に示すように、加圧ロ
ーラ１１の表面温度、フィルムガイドステイ１３の温
度、ともに非通紙部温度の上昇率は１２ｐｐｍとスルー
プットが速いほうが大きく、スループットが８ｐｐｍと
遅くなるに従い非通紙部昇温で到達する温度も小さくな
る。これは、小サイズ紙の通紙によって非通紙部に蓄積
された熱が記録材間で通紙部に移動し、加圧ローラ１１
表面の温度を均一化させようとする効果が、通紙時間に
対し相対的に記録材間（非通紙時間）が短い１２ｐｐｍ
ではほとんど得られずに非通紙部に熱が蓄積されるのに
対し、スループットを落として通紙時間に対し相対的に
記録材間を長くする程この通紙部／非通紙部の温度均一
化が促進されるためである。このようにスループットを
落とすことによって、非通紙部昇温を定着装置６の構成
部材の破損が発生する温度以下に抑えることができる。
また、図６に示すように、非通紙部昇温が２４０℃に達
した状態で給紙を一時停止し、セラミックヒータ１２か
らの熱の供給を停止すると、約９０秒間の停止で非通紙
部温度が５０℃まで低下することがわかる。このことか
ら、一定印字枚数毎に給紙を一時停止し、セラミックヒ
ータ１２をＯＦＦすることで非通紙部昇温を緩和するこ
とができることがわかる。

【００４０】従来の画像形成装置では、記録材サイズを
後端検知センサ等で検知し、記録材の搬送方向長さ（以
下単に「記録材長さ」という）が一定長さ以下の場合に
は封筒などの小サイズ紙と判断し、自動的にスループッ
トを落とすなどして非通紙部昇温に起因する定着装置６
の構成部材の破損を防止してた。

【００４１】しかし、後端検知センサによる記録材長さ
の検知結果から記録材サイズを判断する場合に、例えば
記録材長さは長いが通紙幅が狭いといった不定形サイズ
紙が連続通紙された場合には非通紙部昇温を自動的に防
止することができず、定着装置６の構成部材が破損する
おそれがあった。

【００４２】そこで、本実施の形態では、従来の方法、
すなわち後端検知センサにより記録材長さを検知して記
録材長さが一定以下の場合は小サイズと判断してスルー
プットを落として非通紙部昇温を防止する方法に加え、
記録材長さの検知結果より記録材サイズが一定長さ以上
の不定形紙と判断した場合には３５枚通紙毎に自動的に
９０秒印字を停止するモードを設けて不定形サイズ紙で
の非通紙部昇温を防止するようにした。このように、不
定形サイズ紙の通紙時に一定枚数以上連続して通紙が行
われた場合にのみ一時的に印字を中断するようにしたの
は、不定形サイズ紙は使用頻度の低い紙種であり、定形
小サイズ紙のように小サイズ専用フィーダーなどを使っ
て多量に連続印字が行われることが少ないと考えられる
ためで、仮に通紙幅の広い不定形サイズが通紙された場
合にも印字終了までの時間が長くなるのを極力防止する
ためである。

【００４３】図２６に、通常使用される主な定形紙の記
録材サイズを示す。なお、本発明で使用した画像形成装
置は全て縦送り通紙の構成であるため、縦送り時のサイ
ズ、すなわち搬送方向の長さで示した。

【００４４】記録材のサイズは、後端検知センサに記録
材先端が入ってから、記録材後端が抜けるまでの時間Ｔ
［sec ］を測定し、この値とプロセススピードＶ_P ＝６
３［ｍｍ／sec ］とから記録材長さＬ［ｍｍ］を次式、
Ｌ＝６３×Ｔから求めた。本実施の形態では記録材のサ
イズ検知を後端検知センサによって行ったが、この検知
はレジストセンサでも同様に行うことができる。図２６
より、代表的な小サイズ紙である封筒／葉書のうち、一
番長い記録材長さは、Ｌ＝２４１［ｍｍ］であることか
ら、本実施の形態では測定誤差も見込みＬ≦２４３［ｍ
ｍ］の場合に小サイズ紙と判断した。また、Ｌ＝２７９
±２［ｍｍ］（定形ＬＥＴＴＥＲサイズ）、Ｌ＝３５６
±２［ｍｍ］（定形ＬＥＧＡＬサイズ）、Ｌ＝２９７±
２［ｍｍ］（定形Ａ４サイズ）の３サイズを本実施の形
態では定形大サイズ紙とし、これ以外の記録材長さＬの
場合には不定形サイズと判断した。また、本実施の形態
では小サイズ紙の場合にスループットを１２ｐｐｍから
８ｐｐｍに切り換えたが、スループットの変更は感光ド
ラム１や定着装置６の回転速度を変えずに、後端検知セ
ンサを用いて記録材間を制御することによって行った。

【００４５】図７に、給紙間隔の求め方を示す。記録材
長さをＬ₁ ［ｍｍ］、求める記録材間をＬ₂ ［ｍｍ］、
プロセススピードＶ_P ＝６３［ｍｍ／sec ］とすると、
スループット１２ｐｐｍの記録材間は、Ｌ₂ ＝（６３×
６０−１２×Ｌ₁ ）／１１、スループット８ｐｐｍの記
録材間はＬ₂ ＝（６３×６０−８×Ｌ₁ ）／７となる。

【００４６】図８は、実施の形態１に係る画像形成装置
の定着シーケンス制御のブロック図である。同図及び図
１を参照しながら、定着シーケンスについて説明する。

【００４７】記録材Ｐが給紙カセット２６から供給され
る場合には、プリンターエンジン部３０のカセットサイ
ズ検知手段３１からの記録材サイズ情報（紙サイズ情
報）が、エンジンコントローラ部５０のＣＰＵ５１に送
られる。一方、記録材Ｐが手差しトレイ２１から供給さ
れる場合には、記録材Ｐが後端検知センサ２３又はレジ
ストセンサ２５を通過するときの通過時間から記録材サ
イズ検知を行い、その結果をＣＰＵ５１に送る。上述の
記録材サイズ検知の結果より、定形小サイズ紙と判断し
た場合、ＣＰＵ５１においてスループットを８ｐｐｍと
決定し、給紙コントローラ５２により給紙駆動手段３２
を介して給紙時の記録材間隔を制御して所望のスループ
ットで印字を終了まで行う。一方、記録材サイズ検知の
結果より定形大サイズ紙と判断した場合、ＣＰＵ５１に
おいてスループットを１２ｐｐｍと決定し、給紙コント
ローラ５２により記録材間隔を制御して所望のスループ
ットで印字を終了まで行う。記録材サイズ検知の結果よ
り不定形サイズ紙と判断した場合、ＣＰＵ５１において
スループットを１２ｐｐｍと決定し、給紙コントローラ
３３により記録材間隔を制御して所望のスループットで
印字を開始すると同時に、連続給紙枚数をカウントして
連続給紙枚数情報をＣＰＵ５１に送る。ＣＰＵ５１は、
給紙モード指定を行い、連続給紙が３５枚に達した場合
は、給紙駆動手段３２によって９０秒間給紙を停止し、
その間、ヒータコントローラ５３によってヒータ駆動手
段３３を介してヒータへの通電をオフする。この９０秒
は、タイマーカウンター５５によって計時し、給紙停止
から９０秒経過後に印字を再開し、再度連続給紙枚数を
カウントする。

【００４８】図９に、本実施の形態の定着シーケンスの
フローチャートを示す。プリント開始後１枚目の記録材
サイズを後端検知センサ２３等により検知し、記録材サ
イズを判断する（Ｓ１）。記録材長さＬが、Ｌ＝２７９
±２［ｍｍ］又はＬ＝３５６±２［ｍｍ］又はＬ＝２９
７±２［ｍｍ］の場合、定形大サイズと判断し、スルー
プット１２ｐｐｍ連続印字で２枚目以降の印字を印字終
了まで行う（Ｓ２）。記録材サイズがＬ≦２４３［ｍ
ｍ］の場合、小サイズと判断し、スループット８ｐｐｍ
で２枚目以降の印字を終了まで行う（Ｓ３）。記録材長
さの検知結果が前述の定形大サイズ又は小サイズのいず
れの場合にも当てはまらない場合はスループット１２ｐ
ｐｍで２枚目以降の印字を開始する（Ｓ４）と同時に、
印字枚数のカウントを開始する（Ｓ５）。連続印字枚数
が３５枚に達した場合、給紙を停止し（Ｓ６）、ヒータ
をＯＦＦしてタイマーにより停止時間をカウントする
（Ｓ７）。停止時間が９０秒に達した場合、自動的に印
字を再開し（Ｓ８）、再度連続印字枚数をカウントす
る。

【００４９】図１０に、本実施の形態において、不定形
小サイズ紙（１４０×２７０ｍｍ）を連続印字した場合
の加圧ローラ１１における非通紙部表面温度の推移
（（ｂ）で図示）と、フィルムガイドステイ１３の非通
紙部温度の推移（（ａ）で図示）とを示す。同図に示す
ように、加圧ローラ１１の非通紙部表面の最高到達温度
は１６０℃であり加圧ローラ長手方向の外径差による定
着フィルムの座屈、破損等は発生しなかった。また、フ
ィルムガイドステイ１３の非通紙部最高到達温度は２３
５℃であり、フィルムガイドステイ１３の熱変形は発生
しなかった。以上のように、記録材サイズ検知の結果、
不定形の記録材サイズと判断した場合には一定印字枚数
毎に印字を自動的に停止するモードを設けることで、ユ
ーザーが不定形サイズのサイズ指定などの煩わしい作業
を行わずに不定形で通紙幅が狭い記録材の印字を行って
も、過度の非通紙部昇温による定着装置６の構成部材の
変形や破損を防止することができる。また、不定形紙で
も印字枚数が比較的少ない場合には定形大サイズ紙と同
一のスループットで印字を行うことができ、印字終了ま
での時間を増大させることは少ない。〈実施の形態２〉本実施の形態では記録材サイズ検知結
果と、ホストコンピュータから得られる連続通紙枚数情
報から、記録材が定形小サイズ、又は不定形サイズの場
合には連続印字枚数に応じてスループットを決定する例
を示す。

【００５０】本実施の形態では、前述の実施の形態１と
同一構成のフィルム加熱方式の定着装置を用いて実験を
行った。

【００５１】図１１は、実施の形態２に係る画像形成装
置の定着シーケンス制御のブロック図である。

【００５２】記録材Ｐが給紙カセット２６から供給され
る場合、記録材Ｐの記録材サイズ情報は、カセットサイ
ズ検知手段３１からエンジンコントローラ部５０のＣＰ
Ｕ５１に入力される。一方、記録材Ｐが手差しトレイ２
１から供給される場合は、記録材が後端検知センサ２３
又はレジストセンサ２５を通過する通過時間に基づいて
記録材サイズの検知が行われ、その結果が記録材サイズ
情報としてＣＰＵ５１に入力される。一方、ホストコン
ピュータ５６から送られてくる印字枚数情報が同じくＣ
ＰＵ５１に入力される。上述の記録材サイズ検知の結果
より定形小サイズ又は不定形サイズと判断した場合、あ
らかじめ送られてきたホストコンピュータ５６からの印
字枚数情報からスループットを決定し、給紙駆動手段３
２により記録材の給紙間隔を制御して所望のスループッ
トで印字を行う。

【００５３】図１２に、本実施の形態の定着シーケンス
のフローチャートを示す。

【００５４】プリント開始後１枚目の記録材サイズを後
端検知センサ等により検知し、記録材サイズを判断する
（Ｓ１１）。定形サイズの大サイズと判断した場合、ス
ループット１２ｐｐｍの連続印字で２枚目以降の印字を
印字終了まで行う（Ｓ１２）。記録材サイズが定形小サ
イズ又は不定形サイズと判断した場合、印字枚数を判断
し（Ｓ１３）、その印字枚数に応じてスループットを決
定する。印字枚数ＮがＮ≦３５の場合はスループット１
２ｐｐｍ（Ｓ１２）、３５＜Ｎ≦５０の場合はスループ
ットを１０ｐｐｍ（Ｓ１４）、Ｎ＞５０の場合はスルー
プットを８ｐｐｍ（Ｓ１５）として２枚目以降の印字を
印字終了まで行う。図２７に本実施の形態を適用して、
不定形で通紙幅が狭い記録材（不定形狭幅紙）を連続３
０枚、連続５０枚印字した場合の印字終了までの時間を
示す。同図中の括弧内の数字はスループットを一律８ｐ
ｐｍとした場合にプリント終了までに要する時間であ
る。本実施の形態を適用した場合、連続５０枚通紙の場
合、連続３０枚通紙の場合共に７５秒印字終了までの時
間が短縮されている。また、この場合の非通紙部最高温
度はいずれも加圧ローラ１１で１６０℃以下、フィルム
ガイドステイ１３で２４０℃以下であり、非通紙部昇温
に起因する定着装置６の構成部材の破損などは発生しな
かった。

【００５５】以上説明したように、記録材サイズ検知の
結果、定形小サイズ又は不定形サイズの場合には印字枚
数に応じてスループットを決定して印字を行うことで、
印字枚数が多く過度の非通紙部昇温が発生するときのみ
不定形狭幅紙での非通紙部昇温を抑え、印字枚数が少な
く非通紙部昇温が小さい場合にはスループットを速く設
定することで印字終了までの時間を短縮し、印字時間の
遅延を少なくしながら非通紙部昇温による定着装置６の
構成部材の破損を防止することができる。〈実施の形態３〉本実施の形態３では記録材サイズ検知
結果と、ホストコンピュータから得られる連続通紙枚数
情報から、定形小サイズ又は不定形サイズの場合には、
連続印字枚数によって１２ｐｐｍで３５枚毎に９０秒間
休止、又は１０ｐｐｍで６５枚毎に９０秒間休止の印字
終了までの時間が短い通紙モードを選択し、非通紙部昇
温による定着装置の構成部材の破損を防止しながら、し
かも印字終了までの時間を最短にする例を示す。

【００５６】本実施の形態でも、前述の実施の形態１と
同一構成のフィルム加熱方式の定着装置を用いて実験を
行った。

【００５７】図１３に連続印字枚数と印字終了までに必
要な所用時間との関係を示す。印字に要する時間は印字
枚数とスループット（このスループットを変更するモー
ドを「第２のモード」という）、及び印字停止時間（こ
の印字停止時間を設けるモードを「第１のモード」とい
い、上述の第２のモードと第１のモードと適宜に組み合
わせたモードを「第３のモード」という）の回数で決ま
る。図１３に示すように、印字枚数Ｎが１≦Ｎ≦３５の
場合は１２ｐｐｍのほうが１０ｐｐｍよりも所要時間が
短く、その後１２ｐｐｍの場合は９０秒の印字休止が入
るため３５≦Ｎ≦６５までは１０ｐｐｍのほうが所要時
間が短くなる。本実施の形態では図２８に示す印字枚数
Ｎに基づいてスループットを選択する。なお、本実施の
形態で示した画像形成装置は、封筒フィーダーの最大積
載枚数が８０枚であるため、８０枚で一度印字を１２０
秒以上停止し枚数のカウントを一度リセットして、それ
以降の印字に関しては再度１枚目から枚数をカウントし
直すこととする。

【００５８】図１４は、本実施の形態を適用した画像形
成装置の定着シーケンス制御のブロック図である。な
お、実施の形態１（図８）及び実施の形態２（図１１）
と同様の構成については、同様の符号を付してその説明
は省略する。

【００５９】記録材Ｐが給紙カセット２６から供給され
る場合、記録材Ｐの記録材サイズ情報は、カセットサイ
ズ検知手段３１からエンジンコントローラ部５０のＣＰ
Ｕ５１に入力される。一方、記録材Ｐが手差しトレイ２
１から供給される場合は、記録材が後端検知センサ２３
又はレジストセンサ２５を通過する通過時間に基づいて
記録材サイズの検知が行われ、その結果が記録材サイズ
情報としてＣＰＵ５１に入力される。一方、ホストコン
ピュータ５６から送られてくる印字枚数情報が同じくＣ
ＰＵ５１に入力される。上述の記録材サイズ検知の結果
より定形小サイズ又は不定形サイズと判断した場合、あ
らかじめ送られてきたホストコンピュータ５６からの印
字枚数情報から給紙モードを選択して、給紙駆動手段３
２により記録材の給紙間隔を制御して所定の給紙モード
で印字を行う。

【００６０】図１５に、本実施の形態の定着シーケンス
のフローチャートを示す。

【００６１】プリント開始後１枚目の記録材サイズを後
端検知センサ２３等により検知し、記録材サイズを判断
する（Ｓ２１）。定形サイズの大サイズと判断した場
合、スループット１２ｐｐｍの連続印字で２枚目以降の
印字を印字終了まで行う（Ｓ２２）。記録材サイズが定
形小サイズ又は不定形サイズと判断した場合、印字枚数
に応じてスループットを決定する（Ｓ２３）。印字枚数
Ｎが１≦Ｎ≦３５又は６６≦Ｎ≦７０の場合、スループ
ット１２ｐｐｍで２枚目以降の印字を開始し（Ｓ２
４）、印字枚数をカウントして（Ｓ２５）、３５枚毎に
印字を９０秒間停止し（Ｓ２６）、タイマーカウントを
開始し（Ｓ２７）、９０秒たったら印字を再開する。こ
うして、終了又は８０枚まで印字を行う。印字枚数が３
６≦Ｎ≦６５又は７１≦Ｎ≦８０の場合はスループット
を１０ｐｐｍで２枚目以降の印字を開始し（Ｓ２７）、
印字枚数をカウントして（Ｓ２８）、６５枚毎に印字を
９０秒間停止し（Ｓ３１）、タイマーカウントを開始し
（Ｓ２７）、９０秒たったら印字を再開する。こうし
て、印字終了または８０枚まで印字を行う。なお、トー
タルの印字枚数が８０枚以上の場合は図示していない
が、８０枚印字後に給紙を停止し、印字を１２０秒間停
止する。

【００６２】図２９に、本実施の形態のスループット切
り換え枚数前後での印字所要時間を示す。

【００６３】図２９の最右欄は、本実施の形態で指定し
たスループットで印字を行った場合に、もう一方のスル
ープットで印字を行った場合よりも短縮される印字所要
時間である。このように印字枚数によって給紙モードを
切り換えることで、本実施の形態では最大７０秒間印字
所要時間が短縮できた。

【００６４】以上説明したように、記録材サイズ検知の
結果、定形小サイズ又は不定形サイズの場合には印字枚
数に応じて自動的に給紙モードを選択し印字を行うこと
で、印字枚数が多く過度の非通紙部昇温が発生するとき
のみ不定形狭幅紙での非通紙部昇温を抑えて定着装置６
の構成部材の破損を防止すると共に、印字所要時間を最
短にすることが可能である。〈実施の形態４〉本実施の形態では定電圧転写時に記録
材を介して感光ドラムに流れる転写電流をモニターし、
この電流値の検知結果より記録材の通紙幅を判断して、
不定形狭幅サイズ紙（不定形小サイズ）の非通紙部昇温
を防止する具体例を示す。

【００６５】図１６に示す本実施の形態の画像形成装置
ではローラ転写方式を採用している。この転写方式は芯
金上にＥＰＤＭ等にカーボンを分散させて抵抗調整し発
泡成形した中抵抗弾性体の転写ローラ５によって記録材
Ｐに転写電圧を印加する転写方式で、非通紙時に一定電
流を転写ローラ５に印加し、そのときの発生電圧から、
あらかじめ設定してある制御式により転写電圧Ｖ_T を決
定し、転写時にＶ_T を定電圧制御で印加する、いわゆる
ＰＴＶＣ方式による制御を行っている。本実施の形態で
は、図１６に示すように、転写ローラ５に、転写用高圧
電源６１と転写電流検知回路（転写電流検知手段）６２
とによって転写電圧印加回路を構成し、さらにこれに、
Ｄ／Ａコンバータ６３、エンジンコントローラ５０を接
続する。そして、上述の転写電流検知回路６２によっ
て、転写電圧Ｖ_T （定電圧制御）印加時の転写電流値Ｉ
_trを測定した。

【００６６】図１７に、本実施の形態４の画像形成装置
における、転写電圧と転写電流との関係を示す。図１７
中の曲線（ａ）は記録材がない場合の転写電流値、また
曲線（ｂ）は最大通紙幅記録材の１／２幅の記録材転写
時の転写電流値、そして曲線（ｃ）は最大通紙幅の記録
材転写時の転写電流値である。転写電流値Ｉ_trは、紙無
し時の値をＩ_max 、最大通紙幅記録材転写時の値をＩ
_min とすると、△Ｉ＝Ｉ_max −Ｉ_min にほぼ反比例して
変化する。この関係より、転写電圧Ｖ_T と転写電流Ｉ_tr
から記録材幅を予測することができる。本実施の形態で
は、Ｉ_tr≧Ｉ_min＋２／３△Ｉの場合に幅の狭い記録材
（小サイズ紙）と判断した。なお、定形紙に関しては前
述の従来例同様、記録材長さの検知によるサイズ検知、
カセットサイズ検知によるサイズ検知で小サイズ／大サ
イズの判断を行った。

【００６７】本実施の形態でも、前述の実施の形態と同
一構成のフィルム加熱方式定着装置を用いて具体的な制
御を示す。

【００６８】図１８は、本実施の形態を適用した画像形
成装置の定着シーケンス制御のブロック図である。な
お、前述と同様の構成部材等については、同様の符号を
付し定着装置の説明は省略する。

【００６９】記録材が給紙部より給送される際に後端検
知センサ２３又はレジストセンサ２５を記録材が通過す
る通過時間から記録材サイズ検知を行い、結果をエンジ
ンコントローラ部５０のＣＰＵ５１に送る。給紙カセッ
ト２６からの給紙の場合はカセットサイズ検知手段３１
により記録材サイズ検知を行い同様に結果をＣＰＵ５１
に送る。次に転写時に、転写電流検知手段６２により転
写電流の検知を行い、結果をエンジンコントローラ部５
０のＣＰＵ５１に送る。ＣＰＵ５１において前記記録材
長さの検知結果、転写電流の検知結果と転写電圧Ｖ_T デ
ータより記録材サイズを判断してスループットを決定
し、給紙コントローラ５２を介して給紙駆動手段３２に
より給紙間隔を制御して所望のスループットで印字を行
う。

【００７０】図１９に、本実施の形態の定着シーケンス
のフローチャートを示す。

【００７１】プリント開始後１枚目の記録材サイズを後
端検知センサ２３等により検知し（Ｓ５１）、記録材長
さを検知する。前記検知結果より、定形サイズの大サイ
ズと判断した場合、スループット１２ｐｐｍの連続印字
で２枚目以降の印字を印字終了まで行う（Ｓ５２）。前
記検知結果より、記録材サイズが定形小サイズと判断し
た場合、スループット８ｐｐｍの連続印字で２枚目以降
の印字を印字終了まで行う（Ｓ５３）。前記検知結果よ
り、記録材サイズが不定形サイズと判断した場合、転写
時の転写電流値を検知し（Ｓ５４）、転写電圧Ｖ_T より
記録材通紙幅を判断する。転写電流値がＩ_tr≧Ｉ_min ＋
（２／３）△Ｉの場合は小サイズと判断し、８ｐｐｍの
スループットで印字を行い（Ｓ５３）、転写電流値がＩ
_tr＜Ｉ_min ＋（２／３）△Ｉの場合は大サイズと判断
し、１２ｐｐｍのスループットで印字を印字終了まで行
う（Ｓ５５）。

【００７２】以上説明したように、転写電流をモニタし
て記録材の通紙幅検知を行うことで、不定形サイズでも
小サイズ／大サイズを判断することができ、通紙幅検知
センサなどのセンサを追加することなく、小サイズの場
合のみ非通紙部昇温を防止する印字モードを実行するこ
とができる。なお、本実施の形態では通紙幅検知の結果
からスループットを切り換えたが、非通紙部昇温の緩和
方法はこれだけによらず、印字を一時停止するなどとの
組み合わせで行ってもよく、ホストコンピュータからの
印字枚数情報により印字モードに補正を加えてもよい。〈実施の形態５〉本実施の形態では、後端検知センサ２
３により記録材長さを検知した結果と、転写電流をモニ
タして記録材の通紙幅を検知した結果とより、給紙モー
ドを決定し、不定形サイズ又は定形小サイズの場合に
は、その記録材長さに応じて給紙モードを補正して非通
紙部昇温を防止する具体例を示す。

【００７３】図２０に、本発明を適用する画像形成装置
で用いる定着装置の別の一例として、熱ローラ方式の定
着装置６Ａの概略断面図を示す。以下、構成ならびに動
作について説明する。

【００７４】図２０中、７０はハロゲンヒータを内部に
具備した加熱ローラ、７１は弾性体層を有する加圧ロー
ラであり、両ローラはそれぞれ上方と下方とに相互に平
行となるように配列され、加圧ローラ７１はバネ（不図
示）により加熱ローラ７０に圧接配置されている。Ｎは
該両ローラ２０・２１の圧接により形成された定着ニッ
プ部である。加熱ローラ７０が駆動手段（不図示）によ
り矢印方向（時計回り方向）に回転駆動され、加圧ロー
ラ７１はこれに従動して回転する。未定着のトナー像を
担持した記録材Ｐを、定着ニップ部Ｎで挟持搬送し、加
熱・加圧することでトナーを加熱溶融し、記録材上に定
着させて永久固着画像を得る。

【００７５】加熱ローラ７０はアルミニウムやステンレ
ス等を中空円筒状に加工した芯金７０ａ上に、トナーと
の離型性をよくするためにＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のフッ素
樹脂からなる耐熱離型層７０ｂを被覆したローラであ
る。加熱ローラ７０は、耐熱樹脂からなる軸受（図２２
の２４）に摺動回転する構成となっている。

【００７６】加圧ローラ７１は芯金上７１ａにシリコー
ンゴム等の耐熱弾性体層７１ｂを形成したローラであ
る。加熱ローラ７０の表面には温度検知素子７２が配設
されており、この温度検知素子７２によって加熱ローラ
７０表面の温度を検知し、その検知結果に基づきヒータ
駆動手段（不図示）によりハロゲンヒータ７３をＯＮ／
ＯＦＦ制御して加熱ローラ７０の表面温度を所定の設定
温度（プリント温度）または非定着時の待機温度（スタ
ンバイ温度）に保つようになっている。

【００７７】本実施の形態では、芯金肉厚３．０ｍｍ／
外径２５ｍｍで表面にＰＦＡコート層を設けた加熱ロー
ラ７０と、外径８ｍｍの芯金上にシリコーンゴムを成形
した外径２５ｍｍ／ローラ硬度４５度（アスカーＣ）の
加圧ローラ７１を用いた。また、本実施の形態で示した
定着装置６Ａは、図２１に示すように記録材上の通紙域
に温度検知７２を配置し、記録材のサイズが異なる場合
でも加熱ローラ７０上のａ点を記録材が通過する片側基
準の構成である。

【００７８】図２２に、本実施の形態の構成の定着装置
を用い、プロセススピード９４［ｍｍ／sec ］、２００
℃の一定温度で装置立ち上げ直後から小サイズの記録材
（１０５×２４０ｍｍ）をスループット１６ｐｐｍ、８
ｐｐｍで連続通紙した場合の加熱ローラ表面温度の推移
を示す。

【００７９】図２２中に示したように、通紙部は温度検
知素子７２により加熱ローラ７０表面が常に一定温度に
保たれているため、スループットにかかわらず２００℃
一定であるのに対し、非通紙部の温度は記録材により熱
が奪われないために徐々に温度が上昇していく。非通紙
部の温度上昇はスループットが速いほうが大きく、スル
ープットが８ｐｐｍと遅くなるに従い非通紙部昇温は小
さくなる。これは、小サイズ紙の通紙により非通紙部に
蓄積された熱が記録材間で通紙部に移動し加熱ローラ７
０上の温度を均一化させようとする効果が、スループッ
トを落として通紙時間に対し相対的に記録材間を長くす
るほど促進されるためである。

【００８０】スループット１６ｐｐｍで定着を行った場
合、非通紙部温度（図２２中の曲線（ａ））の上昇が速
く、通紙開始から８分後（連続通紙約１２８枚相当）に
はその温度が約２４０℃にまで達してしまい近傍の構成
部材を破損するおそれがでてくる。例えば加熱ローラ７
０の軸受７４としてはＰＰＳ（ポリフェニレンサルファ
イド）系の樹脂ベースの材料を使用することが多く、そ
の場合の耐熱温度は２３０℃付近であるため、封筒など
の小サイズ紙を１６ｐｐｍで連続通紙すると加熱ローラ
７０の軸受７４の耐熱温度を超えてしまい、軸受７４が
破損するおそれがある。スループット８ｐｐｍの場合に
非通紙部温度（図２２の曲線（ｂ））は１６ｐｐｍの場
合よりも温度上昇が緩やかで、通紙開始から１４分後
（連続通紙約１１２枚相当）でもその到達温度は約２１
５℃と小さいため、加熱ローラ７０の軸受７４を破損す
るおそれはない。

【００８１】図２３に、記録材長さと紙間の割合と、非
通紙部昇温△Ｔの関係を示す。非通紙部昇温△Ｔは、通
紙部／非通紙部の温度差を発生させる定着時間＝通紙さ
れる記録材長さと、通紙部／非通紙部の温度差を緩和す
る非定着時間＝記録材間の長さの関係で決まり、記録材
長さ対して記録材間を長くする（スループットを落と
す）場合と同様に、記録材間に対して記録材長さが長い
場合も非通紙部昇温△Ｔは小さくなる。そこで、本実施
の形態では後端検知センサ２３などによる記録材長さの
検知結果より、記録材通紙幅により決定した給紙モード
に補正を加え、より効果的に非通紙部昇温を緩和させる
ようにしている。

【００８２】なお、本実施の形態で示した熱ローラ方式
の定着装置６Ａの温度制御は、装置が冷えた状態（朝一
状態）から装置立ち上げた場合には、装置立ち上げ直後
から１５分間は定着性の確保のために２００℃温調（朝
一温調）を行い、その後は加圧ローラ７０が暖まって定
着性が安定するために１７５℃温調（通常温調）を行っ
ている。本実施の形態では装置立ち上げ時の定着ローラ
表面温度が５０℃以下の場合は、立ち上げから１５分間
朝一温調を行い、装置立ち上げ時の定着ローラ表面温度
が５０℃以上の場合は装置立ち上げ直後から１７５℃の
通常温調を行う。通常温調時は定着温調が１７５℃と低
くスループットが１６ｐｐｍのままで連続通紙を行って
も非通紙部の昇温が２２０℃を超えないため、装置立ち
上げ１５分後以降はスループットを一律に１６ｐｐｍと
した。

【００８３】図２４は本実施の形態を適用した画像形成
装置の定着シーケンス制御のブロック図である。なお、
前述と同様の構成のものについては、同様の符号を付し
てその説明は省略する。

【００８４】印字動作開始の動作が送られてきた場合、
まずその時点でも温調が朝一温調か通常温調かの判断を
する。記録材が給紙部より給送される際に後端検知セン
サ２３又はレジストセンサ２５を記録材が通過する通過
時間から記録材サイズ検知を行い、結果をエンジンコン
トローラ部５０のＣＰＵ５１に送る。給紙カセット２６
からの給紙の場合はカセットサイズ検知により記録材サ
イズ検知を行い同様に結果をＣＰＵ５１に送る。次に、
転写時に転写電流検知手段６２により転写電流の検知を
行い、結果をエンジンコントローラ部５０のＣＰＵ５１
に送る。

【００８５】ＣＰＵ５１において前記記録材長さの検知
結果、転写電流の検知結果と転写電圧Ｖ_T データより記
録材サイズを判断して記録材通紙幅と記録材長さよりス
ループットを決定し、給紙コントローラ５２を介して給
紙駆動手段３２により給紙間隔を制御して所望のスルー
プットで印字を行う。

【００８６】図２５に、本実施の形態の定着シーケンス
のフローチャートを示す。

【００８７】プリント信号を受信後（Ｓ６１）、定着温
調モード（Ｓ６２）を判断する。通常温調の場合は給紙
を開始し（Ｓ６３、Ｓ６４、Ｓ６５）、１６ｐｐｍで印
字終了まで連続印字を行う（Ｓ６６）。温調モードが朝
一温調の場合、給紙開始後（Ｓ６７）、１枚目の記録材
サイズを後端検知センサ２３等により検知し、記録材長
さを検知する（Ｓ６８）。

【００８８】次に、転写時の転写電流値を検知し（Ｓ６
９）、転写電圧Ｖ_T より記録材通紙幅を判断する。転写
電流値がＩ_tr＜Ｉ_min ＋（２／３）△Ｉの場合は大サイ
ズと判断し１６ｐｐｍで２枚目以降の印字を印字終了ま
で行う（Ｓ６６）。転写電流値がＩ_tr≧Ｉ_min ＋（２／
３）△Ｉの場合は小サイズと判断する。

【００８９】記録材長さの検知結果より定形大サイズと
判断した場合（Ｓ７０）、スループット１６ｐｐｍの連
続印字で２枚目以降の印字を印字終了まで行う（Ｓ６
６）。また、このとき測定された転写電流値によりＩ
_min を補正し、記録材通紙幅の検知精度を更に向上させ
る。

【００９０】記録材長さの検知より定形小サイズ又は不
定形サイズと判断した場合、前記転写電流値の検知結果
より小サイズと判断した場合は記録材長さの検知結果よ
り記録材長さＬ₁ ＜５０では１６ｐｐｍ（Ｓ６６）、５
０≦Ｌ₁ ＜１００では１２ｐｐｍ（Ｓ７１）、Ｌ₁ ≧１
００では８ｐｐｍ（Ｓ７２）のスループットで印字を開
始する。１２ｐｐｍ又は８ｐｐｍで印字を行った場合、
本体電源投入からの時間Ｔ_ONをチェックし（Ｓ７３、Ｓ
７４）、Ｔ_ON≧１５分になったら１６ｐｐｍにスループ
ットを変更する。また、Ｔ_ON＜１５分の場合には、それ
ぞれ１２ｐｐｍ、８ｐｐｍの連続印字に戻る。

【００９１】以上説明したように、記録材長さによって
小サイズ紙の給紙モードに補正を加えることで、非通紙
部昇温をより正確に予測でき、よりきめ細やかな印字モ
ード設定を行うことができる。なお、本実施の形態では
給紙モードの変更方法としてスループットを切り換えた
が、非通紙部昇温の緩和方法はこれだけによらず、印字
を一時停止するなどとの組み合わせで行ってもよく、ホ
ストコンピュータからの印字枚数情報により印字モード
に補正を加えてもよい。

【００９２】なお、前述及び上述の実施の形態１ないし
実施の形態５においては、それぞれ本発明に係る定着装
置として、フィルム加熱方式又は熱ローラ方式の一方の
方式について説明しているが、他方の方式についても同
様に適用して、同様の効果をあげられることができるの
はもちろんである。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
加熱方式の定着装置により像担持体上の未定着トナー像
を定着させる画像形成装置において、（１）記録材サイズの検知結果より、例えば、記録材長
さが一定長さ以上の不定形サイズ紙と判断した場合に
は、画像形成装置（自動的に）一時中断させることによ
り、非通紙部昇温を抑え、非通紙部昇温に起因する定着
装置の構成部材の破損等を防止することができる。（２）記録材サイズの検知結果と連続画像形成枚数から
非通紙昇温を予測し、連続画像形成枚数が一定枚数以上
の場合はスループットを自動的に落とす、自動的に画像
形成を一時中断させることにより、非通紙部昇温を抑
え、非通紙部昇温に起因する定着装置の構成部材の破損
等を有効に防止することができる。（３）記録材長さの検知結果と、転写電流をモニタする
等して求めた記録材通紙幅の検知結果から、定形サイズ
の小サイズ紙又は不定形サイズ小サイズ紙と判断した場
合にはスループットを自動的に落とす、自動的に画像形
成を一時中断するモードを設ける等して非通紙部昇温を
抑え、非通紙部昇温に起因する定着装置の構成部材の破
損等を有効に防止することができる。（４）記録材長さの検知結果と、転写電流をモニタする
等して求めた記録材通紙幅の検知結果と、連続画像形成
枚数から非通紙部昇温を予測し、連続画像形成枚数が一
定枚数以上の場合にはスループットを自動的に落とす、
画像形成を自動的に一時中断するモードを設ける等して
非通紙部昇温を抑え、非通紙部昇温に起因する定着装置
の構成部材の破損等を有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す
図。

【図２】フィルム加熱方式の定着装置の概略構成を示す
縦断面図。

【図３】フィルム加熱方式の定着装置の長手方向の位置
関係を示す縦断面図。

【図４】（ａ）は通紙枚数と加圧ローラ表面温度との関
係を示す図。（ｂ）は通紙枚数とフィルムガイドステイ
温度との関係を示す図。

【図５】（ａ）は通紙枚数と加圧ローラ表面の非通紙部
温度との関係を示す図。（ｂ）は通紙枚数とフィルムガ
イドステイ温度との関係を示す図。

【図６】加熱後の放置時間とフィルムガイドステイ温度
との関係を示す図。

【図７】紙間（記録材間隔）の求め方を説明するための
図。

【図８】実施の形態１における画像形成装置の制御ブロ
ック図。

【図９】実施の形態１における画像形成装置の印字シー
ケンス制御を示すフローチャート。

【図１０】実施の形態１における通紙枚数と、加圧ロー
ラ表面及びフィルムガイドステイの非通紙部温度との関
係を示す図。

【図１１】実施の形態２における画像形成装置の制御ブ
ロック図。

【図１２】実施の形態２における画像形成装置の印字シ
ーケンス制御を示すフローチャート。

【図１３】実施の形態３における印字枚数と印字所要時
間との関係を示す図。

【図１４】実施の形態３における画像形成装置の制御ブ
ロック図。

【図１５】実施の形態３における画像形成装置の印字シ
ーケンス制御を示すフローチャート。

【図１６】実施の形態４における定着装置の構成を示す
ブロック図。

【図１７】実施の形態４のおける転写電圧と転写電流と
の関係を示す図。

【図１８】実施の形態４における画像形成装置の制御ブ
ロック図。

【図１９】実施の形態４における画像形成装置の印字シ
ーケンス制御を示すフローチャート。

【図２０】実施の形態５における定着装置の構成を示す
縦断面図。

【図２１】実施の形態５における定着装置の長手方向の
位置関係を示す正面図。

【図２２】実施の形態５における通紙開始からの時間と
ローラ表面温度との関係を示す図。

【図２３】実施の形態５のおける記録材長さと非通紙部
昇温との関係を示す図。

【図２４】実施の形態５における画像形成装置の制御ブ
ロック図。

【図２５】実施の形態５における画像形成装置の印字シ
ーケンス制御を示すフローチャート。

【図２６】主な定形紙の記録材サイズを示す図。

【図２７】実施の形態２における印字所要時間を示す
図。

【図２８】実施の形態３のおける印字枚数とスループッ
トとの関係を示す図。

【図２９】実施の形態３において給紙モードを変更した
ときの印字所要時間を示す図。

【符号の説明】

１像担持体（感光ドラム）２帯電手段（帯電ローラ）３露光手段４現像手段（現像器）５転写手段（転写部材、転写ローラ）６、６Ａ定着装置７クリーナ１０定着フィルム１１加圧部材（加圧ローラ）１２加熱部材（セラミックヒータ）１３フィルムガイドステイ１４、７２温度検知素子２３長さ検知手段（後端検知センサ）２５長さ検知手段（後端検知センサ）２６長さ検知手段（給紙カセット）５１カウント手段、画像形成中断手段、供給間
隔変更手段（ＣＰＵ）６２通紙幅検知手段７０加熱部材（加熱ローラ）７１加圧部材（加圧ローラ）Ｎ定着ニップ部Ｐ記録材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱部材と加圧部材とを圧接させて定着
ニップ部を形成し、該定着ニップ部に、トナー像を担持
した記録材を挿通することにより、前記トナー像を加熱
加圧して前記記録材表面に定着させる定着装置を備えた
画像形成装置において、前記記録材の搬送方向長さを検知する長さ検知手段と、前記記録材の連続画像形成枚数を検知するカウント手段
と、画像形成を中断させる画像形成中断手段と、を備え、該画像形成中断手段は、前記長さ検知手段が不定形サイズを検知し、かつ前記カ
ウント手段が所定の連続画像形成枚数を検知したとき
に、画像形成を一時中断させる、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】加熱部材と加圧部材とを圧接させて定着
ニップ部を形成し、該定着ニップ部に、トナー像を担持
した記録材を挿通することにより、前記トナー像を加熱
加圧して前記記録材表面に定着させる定着装置を備えた
画像形成装置において、前記記録材の搬送方向長さを検知する長さ検知手段と、前記記録材の連続画像形成枚数を検知するカウント手段
と、前記記録材の供給間隔を変更する供給間隔変更手段と、
を備え、該供給間隔変更手段は、前記長さ検知手段が不定形サイズを検知し、かつ前記カ
ウント手段が所定の連続画像形成枚数を検知したとき
に、前記記録材の供給間隔を変更する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】加熱部材と加圧部材とを圧接させて定着
ニップ部を形成し、該定着ニップ部に、トナー像を担持
した記録材を挿通することにより、前記トナー像を加熱
加圧して前記記録材表面に定着させる定着装置を備えた
画像形成装置において、前記記録材の搬送方向長さを検知する長さ検知手段と、前記記録材の連続画像形成枚数を検知するカウント手段
と、画像形成を中断させる画像形成中断手段と、前記記録材の供給間隔を変更する供給間隔変更手段と、複数枚の連続画像形成が指示された場合、前記長さ検知
手段が小サイズの記録材又は不定形サイズの記録材を検
知したときに、前記カウント手段が所定の連続画像形成
枚数の検知後に前記画像形成中断手段によって画像形成
を一時中断する第１のモード、前記供給間隔変更手段に
よって前記記録材の供給間隔を変更する第２のモード、
これら第１のモードと第２のモードとを適宜に組み合わ
せた第３のモードを有する記録材供給モードのうちから
いずれかのモードを決定する制御手段と、を備える、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】前記長さ検知手段が検知する記録材の長
さに応じて、前記記録材供給モードに補正を加える、ことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】表面にトナー像が形成される像担持体
と、該像担持体に接触配置された転写部材に印加する電圧を
定電圧制御して前記像担持体上のトナー像を記録材に転
写する転写手段と、加熱部材と加圧部材とを圧接させて定着ニップ部を形成
し、該定着ニップ部に、トナー像を担持した記録材を挿
通することにより、前記トナー像を加熱加圧して前記記
録材表面に定着させる定着装置を備えた画像形成装置に
おいて、前記トナー像転写時の定電圧制御に基づく電流によって
前記記録材の通紙幅を検知する通紙幅検知手段と、前記記録材の連続画像形成枚数を検知するカウント手段
と、画像形成を中断させる画像形成中断手段と、を備え、該画像形成中断手段は、前記長さ検知手段が不定形サイズを検知し、かつ前記カ
ウント手段が所定の連続画像形成枚数を検知したとき
に、画像形成を一時中断させる、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】表面にトナー像が形成される像担持体
と、該像担持体に接触配置された転写部材に印加する電圧を
定電圧制御して前記像担持体上のトナー像を記録材に転
写する転写手段と、加熱部材と加圧部材とを圧接させて定着ニップ部を形成
し、該定着ニップ部に、トナー像を担持した記録材を挿
通することにより、前記トナー像を加熱加圧して前記記
録材表面に定着させる定着装置を備えた画像形成装置に
おいて、前記トナー像転写時の定電圧制御に基づく電流によって
前記記録材の通紙幅を検知する通紙幅検知手段と、前記記録材の連続画像形成枚数を検知するカウント手段
と、画像形成を中断させる画像形成中断手段と、を備え、前記記録材の供給間隔を変更する供給間隔変更手段と、
を備え、該供給間隔変更手段は、前記通紙幅検知手段が不定形サイズを検知し、かつ前記
カウント手段が所定の連続画像形成枚数を検知したとき
に、前記記録材の供給間隔を変更する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】表面にトナー像が形成される像担持体
と、該像担持体に接触配置された転写部材に印加する電圧を
定電圧制御して前記像担持体上のトナー像を記録材に転
写する転写手段と、加熱部材と加圧部材とを圧接させて定着ニップ部を形成
し、該定着ニップ部に、トナー像を担持した記録材を挿
通することにより、前記トナー像を加熱加圧して前記記
録材表面に定着させる定着装置を備えた画像形成装置に
おいて、前記トナー像転写時の定電圧制御に基づく電流によって
前記記録材の通紙幅を検知する通紙幅検知手段と、前記記録材の連続画像形成枚数を検知するカウント手段
と、画像形成を中断させる画像形成中断手段と、前記記録材の供給間隔を変更する供給間隔変更手段と、複数枚の連続画像形成が指示された場合、前記通紙幅検
知手段が小サイズの記録材又は不定形サイズの記録材を
検知したときに、前記カウント手段が所定の連続画像形
成枚数の検知後に前記画像形成中断手段によって画像形
成を一時中断する第１のモード、前記供給間隔変更手段
によって前記記録材の供給間隔を変更する第２のモー
ド、これら第１のモードと第２のモードとを適宜に組み
合わせた第３のモードを有する記録材供給モードのうち
からいずれかのモードを決定する制御手段と、を備え
る、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】前記通紙幅検知手段が検知する記録材の
通紙幅に応じて、前記記録材供給モードに補正を加え
る、ことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。