JPH11231717A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 小サイズ幅の記録材にプリントした後に大サ
イズの記録材にプリントした際に加熱ロールの表面温度
が過度に上昇するのを防止する。 【解決手段】 加熱手段８０を有する加熱ロール３２の
表面温度を検出する温度検出手段３５と、加熱ロールの
表面温度を、通常の記録材のプリントを行う際に定着動
作を開始する以前の待機状態時には第１の制御温度Ｔ1
とし、かつ定着動作開始時には第１の制御温度Ｔ1 より
高い第２の制御温度Ｔ2 となるようにすると共に、前記
小サイズ幅の記録材のプリントを行う際には、定着開始
時の温度が第２の制御温度Ｔ2 よりさらに高い第３の制
御温度Ｔ3 とし、前記小サイズ幅の記録材のプリントを
行った後、所定時間だけ第１の制御温度Ｔ1 より低い第
４の制御温度Ｔ4 で待機させるように加熱手段８０を制
御する制御手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に係
り、具体的には感光体ドラムに形成されたトナー画像を
記録材に転写し、該記録材を相互に圧接して回転自在に
配設された加熱手段を有する加熱ロール及び加圧ロール
により挟圧搬送することにより転写された未定着トナー
画像を前記記録材上に定着させることによりプリントを
行う電子写真方式を採用した画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を用いた画像形成装置にお
ける定着方法には、最も一般的な方法として、加熱と加
圧により記録材上にトナーを溶融させて融着させる加熱
定着法がある。その中でも加熱ロール方式のものが一般
に利用されている。この定着装置は、加熱ローラとこれ
に圧接する加圧ローラとを備え、その２本のロールのニ
ップ部に記録材を通過させることにより、記録材上の未
定着トナーに熱および圧力を加えて定着させるものであ
る。

【０００３】加熱させる手段には、ヒータを用いてロー
ラ内部より加熱させる方法が多く採られている。コスト
や装置の大きさなどの条件により、通常ヒータは１本の
み使用されている。特に小型機では低コストが必須であ
るため２本以上のヒータを使用することはほとんどな
い。

【０００４】加熱ロールを１本のヒータで加熱させると
加熱ロールは全体的に熱せられる。記録材である用紙が
加熱ロール及び加圧ロールのニップ部を通過すると用紙
に熱が奪われ加熱ロールの熱量は低下するが、加熱ロー
ルの表面温度はサーミスタによりモニターされており、
また加熱ロールを加熱するヒータヘの電圧供給を制御す
る制御手段を備えているため、加熱ロールの表面温度を
一定に保っておくことができる。

【０００５】しかし記録材として小幅サイズの記録紙を
加熱ロールと加圧ロールのニップ部を走行させた場合、
これらの加熱ロールの通紙域では熱が奪われるが非通紙
域では熱が奪われないため加熱ロールの通紙域と非通紙
域とで温度差が生じる。定着性を確保するため、全記録
紙サイズの通紙域の加熱ロールの表面温度は各記録紙に
ついてそれぞれ最適の温度になるよう一定に制御されて
いるのでその温度を基準にすると非通紙域における加熱
ロールの表面温度が相対的に高くなる。

【０００６】小幅サイズの記録紙を少数枚、場合は加熱
ロールの非通紙域における表面温度が多少高くなっても
ホットオフセットや紙しわの発生につながることはない
が、小幅サイズの記録紙で連続プリントを行った場合や
少数枚の小幅サイズの記録紙で短いサイクルで断続的に
プリントした場合、加熱ロールの表面温度が許容値以上
に上昇し、その後に大幅サイズの記録紙が走行された場
合、１枚目にホットオフセットが発生し、ひどいときは
２〜３枚目までにもホットオフセットが発生する場合が
ある。ここでのホットオフセットとは加熱ローラの非通
紙領域が高くなり過ぎるために用紙上の未定着トナーの
一部が溶融して加熱ロール側に付着する現象をいう。ま
たこのような時は、紙しわも発生するおそれがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記問題を解決する手
段として以下のような従来技術がある。

【０００８】すなわち、特開平５−１１９６６９号公報
に記載の定着装置では送風手段を用いて小サイズ紙複写
時における定着ローラ（加熱ロールに相当）の非通紙域
の温度を下げるようにしており、用紙の連続枚数が増加
するに従い送風手段としてのファンの風力を強め、また
複写する用紙の幅が小さい程ファンの風力を強めホット
オフセットの防止を行っている。

【０００９】この定着装置はファンの風力を強めること
でホットオフセットの防止を図っているが、そのために
は風量を稼ぐため通常サイズより大きめのファンが必要
になり、コストアップを招いてしまう。また風量は騒音
に影響し、風量を上げれば上げる程騒音が大きくなるこ
とにもつながるという問題がある。

【００１０】特開平８−１９０２９５号公報に記載の画
像定着装置では、加圧ロールの内周面に螺旋状の溝を設
け、小サイズの通紙域では溝の本数を少なくし、小サイ
ズの非通紙域では溝の本数を多くして表面積の比率を変
え、加熱ロールまたは加圧ロールの回転に伴って上記螺
旋状の溝に沿って気流を発生させることにより加熱ロー
ルの非通紙域を通紙域に比して余計に冷却させるように
している。

【００１１】この画像定着装置では、加圧ロールに溝を
設ける必要があるため加圧ロールの製造工程が増え、そ
れに伴いコストアップが生じる。

【００１２】また加圧ロールの溝を設けることで表面積
を大きくし気流を発生させ冷却効果をあげると記載され
ているが、確かに常温状態では溝に隙間が生じていると
思われる。しかし、実際加圧ロールが加熱されるとロー
ル自体が膨張し隙間が狭まり、気流が生じるまでには至
らない。よって、加圧ロールまたは加熱ロールの回転に
より冷却効果はほとんどないと言ってよい。

【００１３】更に特開平６−１８６８７５公報に記載の
画像形成装置では、小さい幅の記録材が複数枚搬送され
熱量が一定量以上に達したあと搬送時間間隔を長くし、
ロール上の温度分布を均一化することにより加熱ロール
における非通紙部の昇温を抑えるようにしている。この
搬送時間の間隔を長くさせる判断基準は、小さい幅の記
録材が一定枚数以上搬送されたとき、あるいは小さい幅
の記録材についての定着が一定時間以上行われたときで
ある。この手段では、小さい幅の記録材を連続走行させ
た場合に、上記の条件下で搬送時間間隔が長くなるが、
断続で走行された場合はその都度リセットがかかるの
で、搬送時間間隔が長くなることがないため加熱ロール
の温度分布を均一化することができない。コントローラ
のデ一夕蓄積量を考慮すると、実際の走行モードは連続
走行より断続走行のウェイトが高いと推測されるので、
この手段を用いると搬送時間間隔が長くならず、結局加
熱ロールの非通紙部域では温度が上昇し、ホットオフセ
ットや紙しわなどの欠陥が発生する。

【００１４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、複数枚の小サイズ幅の記録材に連続的にプ
リントを行い、あるいは小サイズ幅の記録材を複数枚、
短いサイクルで断続的にプリントした後に大サイズ幅の
記録材をプリントした場合において、加熱ロールの表面
温度が過剰に上昇するのを防止することができる画像形
成装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、感光体ドラムに形成された
トナー画像を記録材に転写し、該記録材を相互に圧接し
て回転自在に配設された加熱手段を有する加熱ロール及
び加圧ロールにより挟圧搬送することにより転写された
未定着トナー画像を前記記録材上に定着させることによ
りプリントを行う画像形成装置において、前記加熱ロー
ルの表面温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出
手段の検出出力に基づいて前記加熱ロールの表面温度
を、記録材の搬送方向と直交する方向の長さが短い小サ
イズ幅の記録材以外の記録材のプリントを行う際には、
定着動作を開始する以前の待機状態時には第１の制御温
度Ｔ1 とし、かつ定着動作開始時には第１の制御温度Ｔ
1 より高い第２の制御温度Ｔ2 となるようにすると共
に、前記小サイズ幅の記録材のプリントを行う際には、
定着動作開始時の加熱ロールの表面温度が前記第２の制
御温度Ｔ2 よりさらに高い第３の制御温度Ｔ3 とし前記
小サイズ幅の記録材のプリントを行った後、所定時間だ
け第１の制御温度Ｔ1 より低い第４の制御温度Ｔ4 で待
機させておくように前記加熱手段を制御する制御手段
と、を有することを特徴とする。

【００１６】請求項１に記載の画像形成装置では、制御
手段はサーミスタ等の温度検出手段の検出出力に基づい
て加熱ロールの表面温度を、小サイズ幅以外のサイズの
記録材のプリントを行う際には、待機状態時に第１の制
御温度Ｔ1 （例えば、１７０℃）とし、プリント開始時
には定着動作に必要な第２の制御温度Ｔ2 （例えば、１
８０℃）まで上昇させると共に、小サイズ幅の記録材の
プリントを行う際には、加熱ロールの非通紙領域におけ
る過度の温度上昇を抑制するために定着動作開始時の加
熱ロールの表面温度を、第２の制御温度Ｔ2 より高い第
３の制御温度Ｔ3 （例えば、１９０℃）まで上昇させ、
プリント終了後は続けて相当数の小サイズ幅の記録材の
プリントが行われ、その後に大サイズの記録材のプリン
トが行われた場合に加熱ロールの非通紙域の表面温度が
ホットオフセットを生じない程度の温度に留まるよう
に、所定時間だけ第１の制御温度Ｔ1 より低い第４の制
御温度Ｔ4 （例えば、１６０℃）で待機させておくよう
に加熱手段を制御する。したがって、小サイズ幅の記録
材が連続的に行われても、加熱ロールの非通紙域におけ
る表面温度の過度の温度上昇が抑制されるので、その後
に大サイズの記録材のプリントを行った際にホットオフ
セットが発生することはない。

【００１７】また加熱ロールの温度上昇が抑制されるの
で、それと接触している加圧ロールの温度も抑制され、
温度上昇による加圧ロール径の膨張を減少させることが
でき、加圧ロール径の左右差が減少するため走行バラン
スが安定し、紙しわの発生を防止することができる。

【００１８】請求項２に記載の発明は、感光体ドラムに
形成されたトナー画像を記録材に転写し、該記録材を相
互に圧接して回転自在に配設された加熱手段を有する加
熱ロール及び加圧ロールにより挟圧搬送することにより
転写された未定着トナー画像を前記記録材上に定着させ
ることによりプリントを行う画像形成装置において、記
録材の搬送方向と直交する方向の長さが短い小サイズ幅
の記録材の一連のプリントにおけるプリント枚数を検出
するプリント枚数検出手段と、前記プリント枚数検出手
段の検出出力を取り込み、前記小サイズ幅の記録材の一
連のプリント終了後はプリント動作を禁止するプリント
受け付け禁止状態とし、該プリント受け付け禁止状態を
解除させるタイミングを前記小幅サイズの一連のプリン
ト時におけるプリント枚数に基づいて決定する制御手段
と、を有することを特徴とする。

【００１９】請求項２に記載の画像形成装置では、制御
手段は、プリント枚数検出手段の検出出力を取り込み、
小サイズ幅の記録材の一連のプリント終了後はプリント
動作を禁止するプリント受け付け禁止状態とし、該プリ
ント受け付け禁止状態を解除させるタイミングを前記小
幅サイズの一連のプリント時におけるプリント枚数に基
づいて決定する。したがって、プリント枚数に応じてプ
リント受け付け禁止期間、すなわちプリント受け付け禁
止状態を解除させるタイミングを加熱ロールの非通紙域
の表面温度がその後に大サイズの記録材のプリントが行
われた際にホットオフセットを生じない温度まで下降す
るように設定できるので、請求項１に記載の発明の効果
に加えて、更に小枚数でかつ小サイズ幅の記録材のプリ
ントを断続的に繰り返し行うような場合であっても、ホ
ットオフセット及び紙しわの発生を防止することができ
る、とういう効果が有る。

【００２０】請求項３に記載の発明は、感光体ドラムに
形成されたトナー画像を記録材に転写し、該記録材を相
互に圧接して回転自在に配設された加熱手段を有する加
熱ロール及び加圧ロールにより挟圧搬送することにより
転写された未定着トナー画像を前記記録材上に定着させ
ることによりプリントを行う画像形成装置において、前
記加熱ロールの表面温度を検出する温度検出手段と、記
録材の搬送方向と直交する方向の長さが短い小サイズ幅
の記録材の一連のプリント時におけるプリント枚数を検
出するプリント枚数検出手段と、前記温度検出手段及び
プリント枚数検出手段の検出出力を取り込み、前記小サ
イズ幅の記録材の一連のプリント終了後はプリント動作
を禁止するプリント受け付け禁止状態とし、該プリント
受け付け禁止状態を解除させるタイミングを前記小サイ
ズ幅の記録材の一連のプリント時におけるプリント枚数
が所定枚数以下のときは前記加熱ロールの表面温度に基
づいて決定し、前記小サイズ幅の記録材の一連のプリン
ト時におけるプリント枚数が所定枚数以上のときは前記
小サイズ幅の記録材の一連のプリント時におけるプリン
ト枚数に応じて決定する制御手段と、を有することを特
徴とする。

【００２１】請求項３に記載の画像形成装置では、制御
手段は、温度検出手段及びプリント枚数検出手段の検出
出力を取り込み、小サイズ幅の記録材の一連のプリント
終了後はプリント動作を禁止するプリント受け付け禁止
状態とし、該プリント受け付け禁止状態を解除させるタ
イミングを前記小幅サイズの記録材の一連のプリント時
におけるプリント枚数が所定枚数以下のときは加熱ロー
ルの表面温度に基づいて決定し、小サイズ幅の記録材の
一連のプリント時におけるプリント枚数が所定枚数以上
のときは前記小サイズ幅の記録材の一連のプリント時に
おけるプリント枚数に応じて決定する。したがって、請
求項１の発明の効果に加えて、小サイズ幅のプリント枚
数が少ない場合はプリント受け付け禁止状態を解除する
タイミングを加熱ロールの表面温度に基づいて決定する
ので、小サイズ幅でかつ小枚数のプリントを行う場合に
は加熱ロールの非通紙域における温度上昇幅は少ないた
め、短い待ち時間で次のプリントを開始することができ
る、という効果が有る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。本発明の第１の実施の形態に係る
画像形成装置の構成を図１に示す。同図において、画像
形成装置１０は画像情報に基づいてレーザダイオード等
の光源を制御し、光源から射出される光ビームにより反
射ミラー１２を含む光学系を介して感光体ドラム１４上
にトナー像を形成する露光装置２０を有している。

【００２３】露光装置２０内には画像形成装置１０全体
を統轄的に制御する制御回路２２が設けられており、こ
の制御回路２２（本発明の制御手段に相当する。）は後
述する加熱ロール３２の温度制御等を行う。また画像形
成増置１０は記録材としての用紙７０に転写されたトナ
ー画像を定着させる定着装置３０を有している。定着装
置３０は、相互に圧接して回転自在に配設された加熱ロ
ール３２、加圧ロール３４と、トナー画像が定着された
用紙を排出する一対の排出ロール３６、３８とを有して
いる。

【００２４】定着装置３０は具体的には図２に示すよう
に未定着のトナー画像７２が形成された用紙７０を案内
するガイド部材９０、９２が用紙７０の入口側に設けら
れており、加熱ロール３２及び加圧ロール３４と一対の
排出ロール３６、３８との間には用紙７０を排出するよ
うに案内する排出ガイド９４、９６が設けられている。
更に、加熱ロール３２内には加熱ロール３２の表面を加
熱するためのヒータ８０（本発明の加熱手段に相当す
る。）が設けられており、その発熱量は制御回路２２に
より制御される。加熱ロール３２の表面温度は温度検出
手段３５（本実施の形態ではサーミスタを加熱ロール３
２の表面に接触することにより検出する。）により検出
され、制御回路２２によりモニターされるようになって
いる。

【００２５】定着装置３０の出口付近における用紙７０
の搬送路６６には用紙７０が通過する毎に１枚のプリン
トを行ったことを示す信号を生成する用紙検出手段４４
（本発明のプリント枚数検出手段に相当する。）が設け
られている。この用紙検出手段の検出出力は制御回路２
２に入力されるようになっている。

【００２６】また画像形成装置１０内のカセット５０に
は用紙７０が装填されており、用紙７０は感光体ドラム
１４にトナー画像が形成されると同時にカセット５０よ
り搬送ロール５２、５４、５６、５８、６０、６２を介
して搬送され、用紙７０上には感光体ドラム１４に形成
されたトナー画像が転写ロール１６により転写され、定
着装置３０内の加熱ロール３２と加圧ロール３４による
ニップ部を通過するように搬送されることにより未定着
のトナー画像７２が加熱ロール３２による加熱と加圧ロ
ール３４による加圧により用紙７０に定着される。

【００２７】ここで小サイズ幅の用紙が複数枚、連続し
て加熱ロール３２と加圧ロール３４とのニップ部をプリ
ント走行させた場合の加熱ロール３２表面における軸方
向の温度分布を図５及び図６に示す。図５は加熱ロール
３２の側面側に用紙を通過させた場合であり、図６は加
熱ロール３２の中央部に用紙を通過させた場合の温度分
布を、それぞれ示している。これらの図から明らかなよ
うに加熱ロール３２の非通紙域における表面温度は、通
紙域に比して上昇することが判る。特に加熱ロール３２
の側面側に用紙を通過させた場合は非通紙域側が図５に
示すように過剰に温度上昇する。大サイズの用紙が定着
装置３０の加熱ロール３２と加圧ロール３４とのニップ
部へ突入する時、加熱ロール３２の表面温度がある温度
以上であった場合（ここでは２１５℃以上であった場
合）、トナーは加熱ロールヘ融着し周ピッチで用紙に再
定着させてしまう、所謂ホットオフセットを発生する。
このようなホットオフセットは、前回のプリント走行が
小サイズ幅の用紙について連続して行われたとき、ある
いは短い間隔でかつ少数枚の用紙について断続的にプリ
ント走行がおこなわれたとき程、発生する可能性が高く
なる。用紙７０がカセット５０より搬送されてから定着
装置３０のニップ部まで到達する時間は一定であり、ニ
ップ部へ到達した時は、加熱ロール３２の表面温度が第
一の制御温度に達している必要がある。

【００２８】しかし、ホットオフセットが発生する状態
では、定着装置３０内の温度は通常より高く、かつ加圧
ロール３４の温度も高くなっているので、加熱ロール表
面温度が或る程度低くても未定着のトナー画像を十分に
用紙７０に定着させることができる。一方、用紙７０が
定着装置３０のニップ部を通過すると、加圧ロール３４
に蓄えられていた熱量は用紙に奪われてしまうので、定
着温度を下げた状態で用紙７０を走行させると大サイズ
用紙などでは１枚目の後半の部分で定着不良を発生させ
てしまう。用紙前半部分あるいは先端部分だけを制御に
よって温度を下げることは、不可能に近く、できたとし
ても安定性といった点では欠けてしまう。本発明の各実
施の形態ではこの点を解決している。

【００２９】次に制御回路２２により実行される加熱ロ
ール３２の表面温度の温度制御の処理内容を図３に、制
御回路２２の温度制御特性を図４に示す。画像形成装置
１０が待機状態である時、図２に示す定着装置３０の加
熱ロール３２は一定の温度に保たれるように制御回路２
２により制御されている。すなわち制御回路２２はサー
ミスタ３５を加熱ロール３２に接触させて加熱ロール３
２の表面温度をモニターしヒーター１７への電源供給を
断続させることにより加熱ロール３２の表面温度を図４
に示すように第１の制御温度Ｔ1 である１７０℃に制御
する。図３においてプリントの用紙サイズ、プリント枚
数等の指定及びプリント開始の指示が図示してない操作
部を操作することにより行われると、スタート信号と共
にどの用紙サイズに何枚プリントさせる等の指示が制御
回路２２に入力され、同時に定着装置３０、感光体ドラ
ム１４、各種ロール等を駆動する図示してない駆動装置
等が作動し始める。定着装置３０では、制御回路２２よ
りヒータ８０に電源が供給され、加熱ロール３２を加熱
する。

【００３０】まずステップ１００で指定された用紙がＡ
５ＳＥＬ幅以下の小サイズ幅（用紙７０の搬送方向と直
交する方向の幅）でないと判定された場合には、プリン
ト開始時に定着動作に必要な第２の制御温度Ｔ2 （本実
施の形態では例えば、Ｔ2 は１８０℃である。）にまで
加熱ロール３２の表面温度を上昇させる（ステップ１０
２）。指定された枚数のプリントが終了するまで加熱ロ
ール３２の表面温度を第２の制御温度Ｔ2 に制御し、全
枚数のプリントが終了した場合には次のプリント動作に
備えて加熱ロール３２の表面温度を待機状態時の第１の
制御温度Ｔ1 になるように制御する（ステップ１０２、
１０４、１０６）。

【００３１】一方、ステップ１００で指定された用紙が
Ａ５ＳＥＬ幅以下の小サイズ幅であると判定された場合
には次のステップ１０８でプリント開始時、即ち定着動
作開始時には加熱ロール３２の表面温度を第２の制御温
度Ｔ2 より高い第３の制御温度Ｔ3 （本実施の形態では
１９０℃）まで上昇させる。これは、小サイズ幅の用紙
のプリントを行う際には、加熱ロール３２の非通紙域に
おける過度の温度上昇を抑制するためである。

【００３２】指定された枚数のプリントが終了するまで
加熱ロール３２の表面温度を第３の制御温度Ｔ3 に制御
し、全枚数のプリントが終了した場合には次のプリント
動作に備えて所定時間（本実施の形態では３００秒）、
加熱ロール３２の表面温度を待機状態時の第１の制御温
度Ｔ1 より低い第４の制御温度Ｔ4 （本実施の形態では
１６０℃）に保持し、その後、通常の待機状態時の第１
の制御温度Ｔ1 まで上昇させるように制御する（ステッ
プ１０８、１１０、１１２、１１４）。

【００３３】ここでステップ１１２で所定時間だけ加熱
ロール３２の表面温度を待機状態時の第１の制御温度Ｔ
1 （１７０℃）より低い第４の制御温度Ｔ4 （１６０
℃）に保持するのは、更に続けて相当数の小サイズ幅の
記録材のプリントが行われ、その後に大サイズの記録材
のプリントが行われた場合に加熱ロールの非通紙域の表
面温度がホットオフセットを生じない程度の温度に留ま
るようにするためである。その原理を図７を参照して説
明する。

【００３４】図７は、小サイズの幅用紙を連続で５０枚
プリント走行し、加熱ロール３２の表面温度をほぼ飽和
状態にさせた後、待機状態時の制御温度を第１の制御温
度Ｔ1 （１７０℃）とした場合と第４の制御温度Ｔ4
（１６０℃）とした場合のそれぞれについて、その後大
サイズ用紙を走行させ用紙先端が加熱ロール３２に突入
した時の加熱ロール３２の表面温度分布を示している。
待機状態時の制御温度を１７０℃で大サイズ用紙のプリ
ント動作をスタートさせた場合、加熱ロール３２の表面
温度が高い部分ではホットオフセットの発生領域になっ
ていることがわかる。

【００３５】これに対して待機状態時の制御温度を１６
０℃にして大サイズ用紙のプリント動作をでスタートさ
せた場合では、加熱ロール３２の表面温度が一番高い部
分でもホットオフセット発生領域より低い温度領域にな
っているのでホットオフセットが発生することはない。
図３のステップ１１２はこの点を考慮して小サイズふ幅
の用紙のプリントが連続的に行われ、プリント動作が終
了した後は、所定時間だけ加熱ロール３２の表面温度を
待機状態時の第１の制御温度Ｔ1 （１７０℃）より低い
第４の制御温度Ｔ4 （１６０℃）に保持し、その後のプ
リントでホットオフセットが発生するのを防止してい
る。

【００３６】以上に説明したように本発明の第１の実施
の形態に係る画像形成装置によれば、加熱ロールの表面
温度を小サイズ幅以外のサイズの記録材のプリントを行
う際には待機状態時には第１の制御温度Ｔ1 （例えば、
１７０℃）とし、プリント開始時には定着動作に必要な
第２の制御温度Ｔ2 （例えば、１８０℃）まで上昇させ
ると共に、小サイズ幅の記録材のプリントを行う際に
は、加熱ロールの非通紙領域における過度の温度上昇を
抑制するために第２の制御温度Ｔ2 より高い第３の制御
温度Ｔ3 （例えば、１９０℃）まで上昇させ、プリント
終了後は続けて相当数の小サイズ幅の記録材のプリント
が行われ、その後に大サイズの記録材のプリントが行わ
れた場合に加熱ロールの非通紙域の表面温度がホットオ
フセットを生じない程度の温度に留まるように、所定時
間だけ第１の制御温度Ｔ1 より低い第４の制御温度Ｔ4
（例えば、１６０℃）で待機させておくように加熱手段
を制御するようにしたので、小サイズ幅の記録材が連続
的に行われても、加熱ロールの非通紙域における表面温
度の過度の温度上昇が抑制されるので、その後に大サイ
ズの記録材のプリントを行った際にホットオフセットが
発生することはない。

【００３７】また加熱ロールの温度上昇が抑制されるの
で、それと接触している加圧ロールの温度も抑制され、
温度上昇による加圧ロール径の膨張を減少させることが
でき、加圧ロール径の左右差が減少するため走行バラン
スが安定し、紙しわの発生を防止することができる。

【００３８】加熱ロールの温度上昇を抑えることは、そ
れと接触している加圧ロールの温度も抑えられることが
でき、温度上昇によるロール径膨張を減少させることが
できる。つまりは、加圧ロール径左右差が減少するため
走行バランスが安定し、紙しわ発生を抑えることにもつ
ながる。

【００３９】また加熱ロール３２の温度上昇を抑制する
ことができるので加熱ロール３２を支持しているスリー
ブベアリングの温度上昇も抑制でき、スリーブベアリン
グの耐熱温度に対するマージンが広がり、耐久性の向上
を図ることができる。

【００４０】また、耐熱温度に対するマージンが広がっ
た分だけスリーブベアリングの耐熱温度を下げることも
可能になるので、スリーブベアリングの樹脂材料の選択
幅も広がり、低コストでスリーブベアリングを入手する
ことが可能になる。

【００４１】以上は定着装置内でのメリットであるが、
加熱ロールの温度上昇を抑えることは、画像形成装置内
部の温度上昇をも抑えれることにつながるため、画像形
成装置内部でもメリットが生じてくる。

【００４２】通常、画像形成装置には、装置内の温度上
昇を防止するためのファンが取り付けられている。装置
の内外部には、規格により或る基準温度を越えてはいけ
ない箇所や部品が存在するので、その基準温度を越える
場合はファンを用いてエアーフローを利用し効率的に冷
却させている。定着装置内の加熱ロール温度上昇を抑え
ることは、熱源である定着装置からの発熱量を抑えるこ
とにつながり、その分ファンの風量を低減させることが
できる。ファンの風量を低減させることができれば、フ
ァンの風切り音は小さくなり、装置としての騒音レベル
が低減できる。

【００４３】更に風量低減によりファンのサイズを小型
化にできるため画像形成装置全体の大きさをコンパクト
にすることが可能になる。それにファンのサイズを小型
化にすることでコストにおいても低減することができ
る。

【００４４】次に本発明の第２の実施の形態に係る画像
形成装置について説明する。本実施の形態に係る画像形
成装置の構成は制御回路２２の温度制御の内容以外は第
１の実施の形態に係る画像形成装置と基本的には同一で
あり、重複する説明は省略する。

【００４５】本実施の形態に係る画像形成装置は、小サ
イズ幅の用紙によりプリント終了時毎にそのプリント枚
数に応じてプリント受け付け禁止状態を解除するタイミ
ング、すなわちプリント受け付け禁止期間を設定するこ
とにより、小枚数でかつ小サイズ幅の用紙を断続的に繰
り返してプリントを行う場合に対処するようにしてい
る。すなわち、小サイズ幅の用紙を連続的にプリントさ
せると加熱ロール３２における非通紙部の表面温度は既
述したように図５及び図６のようになる。これは通常の
連続走行においての非通紙部温度上昇であるが、少数枚
でかつ小サイズ幅の用紙を何度も繰り返してプリントさ
せた場合は、加熱ロール３２の表面温度あ図５及び図６
に示す以上に上昇する。その改善策として、小サイズ幅
用紙後の大サイズがニップ部に突入する時に加熱ロール
３２の表面温度が２１５℃以下になるようにするため、
小サイズ幅の用紙がプリント走行された後、プリント受
け付け禁止期間を設定している。

【００４６】図８に第２の実施の形態に係る画像形成装
置における制御回路の制御内容を示す。同図において、
まずステップ２００では指定された用紙がＡ５ＳＥＬ幅
以下の小サイズ幅（用紙７０の搬送方向と直交する方向
の幅）でないと判定された場合には、プリント開始時に
定着動作に必要な第２の制御温度Ｔ2 （本実施の形態で
は例えば、Ｔ2 は１８０℃である。）にまで加熱ロール
３２の表面温度を上昇させる（ステップ２０２）。指定
された枚数の一連のプリントが終了するまで加熱ロール
３２の表面温度を第２の制御温度Ｔ2 に制御し、全枚数
のプリントが終了した場合には次のプリント動作に備え
て加熱ロール３２の表面温度を待機状態時の第１の制御
温度Ｔ1 になるように制御する（ステップ２０２、２０
４、２０６）。

【００４７】一方、ステップ２００で指定された用紙が
Ａ５ＳＥＬ幅以下の小サイズ幅であると判定された場合
には次のステップ２０８でプリント枚数を計数するカウ
ンタＮをリセットし、ステップ２１０でプリント動作を
開始し、１枚プリントする毎にカウンタＮの計数内容を
＋１インクリメントし、指定された枚数の一連のプリン
トが終了するまでステップ２１０、２１２の処理を繰り
返す。このとき制御回路２２内のメモリには用紙検出手
段４４の検出出力に基づいてプリント枚数が記憶され
る。またプリント開始時、即ち定着動作開始時には加熱
ロール３２の表面温度を第２の制御温度Ｔ2 より高い第
３の制御温度Ｔ3 （本実施の形態では１９０℃）まで上
昇させる。これは、既述した第１の実施の形態と同様に
小サイズ幅の用紙のプリントを行う際には、加熱ロール
３２の非通紙域における過度の温度上昇を抑制するため
である。

【００４８】ステップ２１２で指定された枚数分の一連
のプリントが終了したと判定された場合にはステップ２
１４で小サイズ幅の用紙についてのプリントが終了した
時点からの経過時間を計測するためにタイマｔをリセッ
トし、起動する。

【００４９】次にステップ２１６〜２５２では制御回路
２２内のメモリに記憶されている一連のプリント終了時
における小サイズ幅の用紙のプリント枚数に応じてプリ
ント受け付け禁止期間を設定し、そのプリント受け付け
禁止期間が経過した時点で加熱ロール３２の表面温度を
待機状態時の第１の制御温度Ｔ1 （１７０℃）より低い
第４の制御温度Ｔ4 （本実施の形態では１６０℃）に保
持し、その後、所定時間（本実施の形態では３００秒）
経過した時点で通常の待機状態時の第１の制御温度Ｔ1
（１７０℃）まで上昇させるように制御する。すなわ
ち、プリント受け付け禁止期間はプリント枚数が１〜２
枚の場合は、２０秒、３〜４枚では４０秒、５〜１０枚
では８０秒、１１〜１５枚では１２０秒、１６枚以上で
は２４０秒に、それぞれ設定される。

【００５０】プリント受け付け禁止期間はできるだけ短
いほうがプリント能力が向上するので、ここではプリン
ト受け付けを禁止してから最短時間でプリント動作を開
始できるようにプリント枚数に応じてプリント受け付け
禁止期間を設定した。これらの設定値は画像形成装置の
能力で変更することができる。このように設定すること
で、どのような条件においてもホットオフセットの発生
を防止することができる。また、これらの制御は簡単に
プログラムできるため装置へのコストインパクトはな
く、また短い開発納期で達成することができる。

【００５１】他の方法として用紙間隔を拡げ１分間あた
りのプリント走行枚数を少なくすることが挙げられる。
図５及び図６からも判るように１分間あたりのプリント
枚数が少なくなる程、加熱ロール３２表面の温度上昇は
抑制される。だが、複数枚の小サイズ幅用紙を繰り返し
プリント走行させた場合は、どうしても単位時間あたり
のプリント能力は低下する。本実施の形態によれば、１
分間あたりのプリント枚数を少なくすることなく、良好
な画像形成を行うことができる。

【００５２】以上に説明したように本発明の第２の実施
の形態に係る画像形成装置によれば、小サイズ幅の記録
材の一連のプリント終了後はプリント動作を禁止するプ
リント受け付け禁止状態とし、該プリント受け付け禁止
状態を解除させるタイミングを前記小幅サイズの記録材
の一連のプリント時におけるプリント枚数に基づいて決
定するようにしたので、プリント枚数に応じてプリント
受け付け禁止期間、すなわちプリント受け付け禁止状態
を解除させるタイミングを、加熱ロールの非通紙域の表
面温度がその後に大サイズの記録材のプリントが行われ
た際にホットオフセットを生じない温度まで下降するよ
うに設定でき、第１の実施の形態による効果に加えて、
更に小枚数でかつ小サイズ幅の記録材のプリントを断続
的に繰り返し行うような場合であっても、ホットオフセ
ット及び紙しわの発生を防止することができる、とうい
う効果が有る。

【００５３】次に本発明の第３の実施の形態に係る画像
形成装置について図９及び図１０を参照して説明する。
図９は小サイズ幅の用紙を少数枚だけプリント走行させ
てから待機状態に移行するまでの加熱ロールの通紙域の
表面温度の変化状態と小サイズ幅の用紙を数枚、断続的
に複数回、繰り返しプリント走行させてから待機状態に
移行するまでの加熱ロールの通紙域の表面温度の変化状
態との関係を示している。小サイズ幅の用紙を少数枚だ
けプリント走行させてから待機状態に移行するまでの時
間、すなわち小サイズ幅の用紙のプリント時の加熱ロー
ル３２の表面温度である第３の制御温度（１９０℃）か
ら通常の待機状態時の加熱ロール３２の表面温度である
第１の制御温度（１７０℃）に変化するまでの時間がｔ
1 であるのに対し、小サイズ幅の用紙を少数枚、断続的
に複数回、繰り返しプリント走行させてから待機状態に
移行するまでの時間、すなわち第３の制御温度（１９０
℃）から第１の制御温度（１７０℃）に変化するまでの
時間はｔ2 （ｔ2 ＞ｔ1 ）である。

【００５４】本実施の形態は上述した小サイズ幅の用紙
を少数枚だけプリントした場合と小サイズ幅の用紙を少
数枚、断続的に複数回、繰り返しプリントした場合とで
待機状態に移行するまでに時間差が有ることに着目し、
この時間差に基づいてプリント受け付け禁止状態を解除
するタイミング、すなわちプリント受け付け禁止期間を
設定することにより少数枚の小サイズ幅の用紙でプリン
トする場合に短い待ち時間で次のプリント走行を受け付
けることができるようにしたものである。

【００５５】本実施の形態に係る画像形成装置の基本的
構成は制御回路２２の制御内容を除き第１の実施の形態
に係る画像形成装置と同一であり、重複する説明は省略
する。図１０は本実施の形態に係る画像形成装置の制御
回路の制御内容を示している。ステップ３００〜３１４
の処理は第２の実施の形態に係る画像形成装置の制御回
路の制御内容を示す図８におけるステップ２００〜２１
４と同一であるので説明を省略する。図１０において、
ステップ３００、３０８〜３１２でＡ５ＳＥＬ幅以下の
小サイズ幅の用紙によるプリントが指定された一連の枚
数だけ終了した後、ステップ３１４でタイマｔをリセッ
トし、ステップ３１６に移行する。ステップ３１６では
制御回路２２内のメモリに記憶されているプリン終了時
におけるＡ５ＳＥＬ幅以下の小サイズ幅の用紙によるプ
リント枚数ＮがＮ＞１０（枚）であるか否かが判定され
る。この判定が否定された場合、すなわちＡ５ＳＥＬ幅
以下の小サイズ幅の用紙によるプリント枚数Ｎが少枚数
（１０枚以下）であると判定された場合にはステップ３
１８に移行し、サーミスタ３５の検出出力に基づいて計
測された加熱ロール３２の表面温度が通常の待機状態時
において設定される第１の制御温度Ｔ1 （１７０℃）以
上であるか否かが判定される。ステップ３１８の判定が
肯定された場合にはステップ３２０でプリントの受け付
けを禁止し、処理はステップ３１８に戻る。ステップ３
１８の判定が否定された場合、すなわち加熱ロール３２
の表面温度が第１の制御温度Ｔ1 以下であると判定され
た場合にはステップ３２２に移行し、ステップ３２２で
プリントの受け付けを許可する。一方、ステップ３１６
で一連のプリン終了時におけるＡ５ＳＥＬ幅以下の小サ
イズ幅の用紙によるプリント枚数ＮがＮ＞１０（枚）で
あると判定された場合には更にステップ３２４〜３３６
でプリン終了時に制御回路２２内のメモリに記憶されて
いるＡ５ＳＥＬ幅以下の小サイズ幅の用紙のプリント枚
数に応じてプリント受け付け禁止期間を設定し、プリン
ト受け付け禁止期間が経過した時点で加熱ロール３２の
表面温度を待機状態時の第１の制御温度Ｔ1 （１７０
℃）より低い第４の制御温度Ｔ4 （１６０℃）に保持
し、その後、所定時間（本実施の形態では３００秒）経
過した時点で通常の待機状態時の第１の制御温度Ｔ1
（１７０℃）まで上昇させるように制御する。すなわち
プリント受け付け禁止期間はプリント枚数が１１〜１５
枚では１２０秒、プリント枚数が１６枚以上では２４０
秒に、それぞれ設定される。

【００５６】本発明の第３の実施の形態に係る画像形成
装置によれば、小サイズ幅の記録材の一連のプリント終
了後はプリント動作を禁止するプリント受け付け禁止状
態とし、該プリント受け付け禁止状態を解除させるタイ
ミングを前記小幅サイズの記録材の一連のプリントにお
けるプリント枚数が所定枚数以下のときは加熱ロールの
表面温度に基づいて決定し、小サイズ幅の記録材の一連
のプリントにおけるプリント枚数が所定枚数以上のとき
は前記小サイズ幅の記録材の一連のプリントにおけるプ
リント枚数に応じて決定するようにしたので、小サイズ
幅でかつ小枚数のプリントを行う場合には加熱ロールの
非通紙域における温度上昇幅は少ないため、短い待ち時
間で次のプリントを開始することができる。

【００５７】

【発明の効果】以上に説明したように請求項１に記載の
画像形成装置によれば、加熱ロールの表面温度を、小サ
イズ幅以外のサイズの記録材のプリントを行う際には待
機状態時には第１の制御温度Ｔ1 （例えば、１７０℃）
とし、プリント開始時には定着動作に必要な第２の制御
温度Ｔ2 （例えば、１８０℃）まで上昇させると共に、
小サイズ幅の記録材のプリントを行う際には、加熱ロー
ルの非通紙領域における過度の温度上昇を抑制するため
に第２の制御温度Ｔ2 より高い第３の制御温度Ｔ3 （例
えば、１９０℃）まで上昇させ、一連のプリント終了後
は続けて相当数の小サイズ幅の記録材のプリントが行わ
れ、その後に大サイズの記録材のプリントが行われた場
合に加熱ロールの非通紙域の表面温度がホットオフセッ
トを生じない程度の温度に留まるように、加熱ロールの
表面温度を所定時間だけ第１の制御温度Ｔ1 より低い第
４の制御温度Ｔ4 （例えば、１６０℃）で待機させてお
くようにしたので、小サイズ幅の記録材のプリント動作
が連続的に行われても、加熱ロールの非通紙域における
表面温度の過度の温度上昇が抑制され、その後に大サイ
ズの記録材のプリントを行った際にホットオフセットが
発生することはない。

【００５８】また加熱ロールの温度上昇が抑制されるの
で、それと接触している加圧ロールの温度も抑制され、
温度上昇による加圧ロール径の膨張を減少させることが
でき、加圧ロール径の左右差が減少するため走行バラン
スが安定し、紙しわの発生を防止することができる。

【００５９】請求項２に記載の画像形成装置によれば、
小サイズ幅の記録材の一連のプリント終了後はプリント
動作を禁止するプリント受け付け禁止状態とし、該プリ
ント受け付け禁止状態を解除させるタイミングを前記小
幅サイズの記録材の一連のプリント時におけるプリント
枚数に基づいて決定するようにしたので、プリント枚数
に応じてプリント受け付け禁止期間、すなわちプリント
受け付け禁止状態を解除させるタイミングを加熱ロール
の非通紙域の表面温度がその後に大サイズの記録材のプ
リントが行われた際にホットオフセットを生じない温度
まで下降するように設定でき、請求項１に記載の発明の
効果に加えて、更に小枚数でかつ小サイズ幅の記録材の
プリントを断続的に繰り返し行うような場合であって
も、ホットオフセット及び紙しわの発生を防止すること
ができる、とういう効果が有る。

【００６０】請求項３に記載の画像形成装置によれば、
小サイズ幅の記録材の一連のプリント終了後はプリント
動作を禁止するプリント受け付け禁止状態とし、該プリ
ント受け付け禁止状態を解除させるタイミングを前記小
サイズ幅の記録材の一連のプリント時におけるプリント
枚数が所定枚数以下のときは加熱ロールの表面温度に基
づいて決定し、小サイズ幅の記録材の一連のプリント時
におけるプリント枚数が所定枚数以上のときは前記小サ
イズ幅の記録材の一連のプリント時におけるプリント枚
数に応じて決定するようにしたので、請求項１に記載の
発明の効果に加えて、小サイズ幅でかつ小枚数のプリン
トを行う場合には加熱ロールの非通紙域における温度上
昇幅は少ないため、短い待ち時間で次のプリントを開始
することができる、という効果が有る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置
の概略構成を示す構成図。

【図２】図１における定着装置の具体的構成を示す図。

【図３】図１における制御回路により実行される温度制
御処理の内容を示すフローチャート。

【図４】加熱ロールの表面温度の温度制御特性を示す特
性図。

【図５】小サイズ幅の用紙によりプリントを行った時の
加熱ロールの軸方向の表面飽和温度分布の一例を示す
図。

【図６】小サイズ幅の用紙によりプリントを行った時の
加熱ロールの軸方向の表面飽和温度分布の他の例を示す
図。

【図７】待機状態の制御温度差による用紙先端が加熱ロ
ールに突入した時の加熱ロール表面温度分布とホットオ
フセット発生領域との関係を示す図。

【図８】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置
の制御回路により実行される温度制御処理の内容を示す
フローチャート。

【図９】小サイズ幅の用紙を少数枚だけプリントした場
合と小サイズ幅の用紙を少数枚、断続的に複数回、繰り
返しプリントした場合とで待機状態に移行するまでに時
間差が有ることを示す説明図。

【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装
置の制御回路により実行される温度制御処理の内容を示
すフローチャート。

【符号の説明】

１０ 画像形成装置 １４ 感光体ドラム １６ 転写ロール ２０ 露光装置 ２２ 制御装置 ３０ 定着装置 ３２ 加熱ロール ３４ 加圧ロール ３５ 温度検出手段 ４４ 用紙検出手段 ７０ 用紙

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体ドラムに形成されたトナー画像を
   記録材に転写し、該記録材を相互に圧接して回転自在に
   配設された加熱手段を有する加熱ロール及び加圧ロール
   により挟圧搬送することにより転写された未定着トナー
   画像を前記記録材上に定着させることによりプリントを
   行う画像形成装置において、 前記加熱ロールの表面温度を検出する温度検出手段と、 前記温度検出手段の検出出力に基づいて前記加熱ロール
   の表面温度を、記録材の搬送方向と直交する方向の長さ
   が短い小サイズ幅の記録材以外の記録材のプリントを行
   う際には、定着動作を開始する以前の待機状態時には第
   １の制御温度Ｔ1 とし、かつ定着動作開始時には第１の
   制御温度Ｔ1 より高い第２の制御温度Ｔ2 となるように
   すると共に、前記小サイズ幅の記録材のプリントを行う
   際には、定着動作開始時の加熱ロールの表面温度が前記
   第２の制御温度Ｔ2 よりさらに高い第３の制御温度Ｔ3
   とし前記小サイズ幅の記録材のプリントを行った後、所
   定時間だけ第１の制御温度Ｔ1 より低い第４の制御温度
   Ｔ4 で待機させておくように前記加熱手段を制御する制
   御手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 感光体ドラムに形成されたトナー画像を
   記録材に転写し、該記録材を相互に圧接して回転自在に
   配設された加熱手段を有する加熱ロール及び加圧ロール
   により挟圧搬送することにより転写された未定着トナー
   画像を前記記録材上に定着させることによりプリントを
   行う画像形成装置において、 記録材の搬送方向と直交する方向の長さが短い小サイズ
   幅の記録材の一連のプリントにおけるプリント枚数を検
   出するプリント枚数検出手段と、 前記プリント枚数検出手段の検出出力を取り込み、前記
   小サイズ幅の記録材の一連のプリント終了後はプリント
   動作を禁止するプリント受け付け禁止状態とし、該プリ
   ント受け付け禁止状態を解除させるタイミングを前記小
   幅サイズの一連のプリント時におけるプリント枚数に基
   づいて決定する制御手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 感光体ドラムに形成されたトナー画像を
   記録材に転写し、該記録材を相互に圧接して回転自在に
   配設された加熱手段を有する加熱ロール及び加圧ロール
   により挟圧搬送することにより転写された未定着トナー
   画像を前記記録材上に定着させることによりプリントを
   行う画像形成装置において、 前記加熱ロールの表面温度を検出する温度検出手段と、 記録材の搬送方向と直交する方向の長さが短い小サイズ
   幅の記録材の一連のプリント時におけるプリント枚数を
   検出するプリント枚数検出手段と、 前記温度検出手段及びプリント枚数検出手段の検出出力
   を取り込み、前記小サイズ幅の記録材の一連のプリント
   終了後はプリント動作を禁止するプリント受け付け禁止
   状態とし、該プリント受け付け禁止状態を解除させるタ
   イミングを前記小サイズ幅の一連のプリント時における
   プリント枚数が所定枚数以下のときは前記加熱ロールの
   表面温度に基づいて決定し、前記小サイズ幅の記録材の
   一連のプリント時におけるプリント枚数が所定枚数以上
   のときは前記小サイズ幅の記録材の一連のプリント時に
   おけるプリント枚数に応じて決定する制御手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。