(57)【要約】      （修正有）【課題】加熱手段を通紙される用紙の幅が狭い場合、通紙領域と、非通紙領域の境界近くの温度が上昇するので対策として複数の紙幅を検知するセンサと、複数のヒータを組み合わせて用紙幅にあわせた制御を行うという件が提案されているが、装置が複雑化し大型となりコストアップの要因となる。そこで通紙幅の異なる排紙オプションヒータを設置し、使用状態に応じて制御を行う拡張可能な画像形成システムを安価に提供する。【解決手段】排紙オプション装置１１７に紙幅が狭い用紙専用のヒータ１１８を設けたものを、画像形成システムの1オプションとして提供する。画像形成装置１０１は、ヒータ付排紙オプション１１７の有無、用紙の幅によって、温調目標温度と給紙タイミングを変更する。【選択図】図１
2010250097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置と、前記画像形成装置に着脱可能に構成される排紙オプションからなる画像形成システムであって、
前記排紙オプションは、前記画像形成システムが搬送可能な最大幅の記録媒体の長さより短く、かつ、前記画像形成システムが搬送可能な最小幅の記録媒体の長さよりは長いオプション加熱手段と、前記オプション加熱手段の温度を検知するオプション温度検知手段を備え、
前記画像形成装置は、前記排紙オプションが装着されているか否かを検知する排紙オプション検知手段と、加熱手段と、前記加熱手段の温度を検知する温度検知手段と、記録媒体の幅を検知するための記録媒体幅検知手段と、制御手段を備え、
前記制御手段は、前記排紙オプション検知手段と、前記記録媒体幅検知手段の情報に応じて、前記加熱手段と前記オプション加熱手段を制御し、前記記録媒体幅検知手段が幅小を検知している場合に、前記排紙オプションが装着されているか否かによって単位時間あたりの画像形成量を調整することを特徴とする画像形成システム。
【請求項２】
画像形成装置と、前記画像形成装置に着脱可能に構成される排紙オプションからなる画像形成システムであって、
前記排紙オプションは、前記画像形成システムが搬送可能な最大幅の記録媒体の長さより短く、かつ、前記画像形成システムが搬送可能な最小幅の記録媒体の長さよりは長いオプション加熱手段と、前記オプション加熱手段の温度を検知するオプション温度検知手段と前記オプション加熱手段の温度を制御するオプション制御手段を備え、
前記画像形成装置は、前記排紙オプションが装着されているか否かを検知する排紙オプション検知手段と、加熱手段と、前記加熱手段の温度を検知する温度検知手段と、記録媒体の幅を検知するための記録媒体幅検知手段と、制御手段と、前記検知手段と前記用紙幅検知手段からの情報に基づいて前記オプション加熱手段を加熱するように前記オプション制御手段に指示を行う指示手段を備え、
前記オプション制御手段は、前記指示手段からの指示に基づき前記オプション加熱手段の温度を制御し、前記制御手段は前記排紙オプション検知手段と前記記録媒体幅検知手段からの情報に基づいて前記加熱手段を制御し、前記記録媒体幅検知手段が幅小を検知している場合に、前記排紙オプションが装着されているか否かによって単位時間あたりの画像形成量を調整することを特徴とする画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置の特に排紙オプション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、用紙上に担持されたトナー像を、定着させるために加熱手段で用紙を加熱している。加熱手段を通紙される用紙の幅が狭い場合、通紙領域と、非通紙領域の境界近くの温度が上昇する。特許文献1では、これら端部昇温が発生する理由が説明されているとともに、対策として複数の紙幅を検知するセンサと、複数のヒータを組み合わせて用紙幅にあわせた制御を行うという件が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６２９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、加熱手段1つについて、複数のヒータをもたせるために、AC接点の数が増える。したがって、装置が複雑化し大型となり、コストアップの要因となる。また、複数のヒータが長手方向に並ぶため、搬送方向の長さが長くなる。加熱手段に対向する加圧手段はニップを形成するために大径にする必要が生じる。一般的に大径の加圧手段は小径の加圧手段に比して熱容量が大きいので、定着させるために必要な熱量が多くなる傾向がある。また、複数のヒータのうちどれか1つが断線したことを検知する必要があるので、検知方法や検知手段が複雑化する傾向があった。複雑化することにより、故障率もコストも上がる。さらには、これらのデメリットは幅が狭い用紙を印字しないユーザに対しても負担となっていた。さらに幅小紙では紙幅より外側のヒータ端部の熱が紙に奪われないため熱が蓄積し端部昇温を起こす可能性も有る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の点を鑑み、第一の発明は幅が狭い用紙のためのヒータを排紙オプション装置に配設し、幅が狭い用紙が通紙された場合は排紙オプション装置のヒータを使用する、または排紙オプション装置のヒータと画像形成装置のヒータを併用する。かつ使用するヒータに応じた画像形成量（単位時間当たりのプリント枚数）の調整を行う。
【発明の効果】
【０００６】
以上説明したように、本発明によれば、幅が狭い用紙が通紙される場合は、幅の狭い排紙オプション側のヒータを使用するので、端部昇温を低減することができる。排紙オプション装置に配設されるヒータは、従来より使用されているヒータに比して、コネクタが複雑になることもないため、コストを低く製造できる。また、幅が狭い用紙を通紙しないユーザは、排紙オプション装置を購入する必要がないので、装置購入コストを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例1の情報接続図
【図２】実施例1の構成説明図
【図３】実施例1の温調目標温度説明図
【図４】実施例1の温調目標温度例1
【図５】実施例1の温調目標温度例2
【図６】実施例1の温調目標温度例3
【図７】実施例1の温調目標温度例4
【図８】端部昇温説明図1
【図９】端部昇温説明図2
【図１０】給紙動作説明図
【図１１】実施例2の情報接続図
【図１２】実施例1の電源オン時の制御フローチャート
【図１３】実施例1のプリント時の制御フローチャート
【図１４】実施例1の参照テーブル
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（実施例１）
次に図を用いて本発明に基づく第一の実施例について説明する。図2(a)は本発明に基づく第一の実施例に基づく画像形成システムである、プリンタ101と、排紙オプション117が接続されている図である。用紙スタッカ103から給紙ローラ104によって給紙された用紙は感光ドラム107上に形成されたトナー像を転写ローラ108によって転写させられる。ヒータ118は用紙を加熱しトナー像を定着させて、機外に排紙する。排紙部115に排紙オプション117が接続され、プリンタ101から排紙された用紙はオプション装置117に搬送される。オプションヒータ118は幅が狭い用紙が通紙された場合に駆動される。用紙はさらに搬送され排紙オプション排紙部116に排紙される。図2(b)はヒータ111とオプションヒータ118をプリンタ正面から見た図であり、用紙の幅方向と同じ方向の長さを示したものである。Waは通紙される用紙のうち最大の幅程度であり、Wbは通紙可能な最小幅の用紙幅よりは大きい長さに設定される。
【０００９】
図1は、第一の実施例に基づく画像形成装置101と排紙オプション装置117の間の情報および電力の関係を示す図である。206は排紙オプションセンサであり、排紙オプション装置117が接続されているか否かを示す排紙オプション有無情報iを制御手段204に報知する。205は紙幅センサであり、用紙幅が所定の幅以下であるか否かの用紙幅情報gを制御手段204に送信する。201はサーミスタであり、ヒータ111の温度情報aを制御手段204に送信する。202はオプションサーミスタであり、オプションヒータ118の温度情報dを制御手段204に送信する。制御手段204はヒータの温度情報a、オプションヒータの温度情報d、用紙幅情報g、排紙オプション有無情報i、に基づきヒータ駆動信号b、オプションヒータ駆動信号c、給紙信号hを制御する。203は、ヒータ用の電源装置であり、ヒータ駆動信号a、に基づいてヒータ111に電力eを、オプションヒータ駆動信号cに基づいて電力fをオプションヒータ118に供給する。106は給紙ローラであり、制御手段204からの給紙信号に基づいて給紙動作を行い、装置に用紙を一枚給送する。
【００１０】
まず、排紙オプションが接続されている場合の動作について説明する。
【００１１】
図3は、紙幅センサ205からの用紙幅情報によって、1枚プリントを行った場合、制御手段204がヒータ111とオプションヒータ118をどのような温度になるように制御するかという目標温度の変化を示した図である。図3(a)は幅大と判断された場合の目標温度であり、制御手段204はプリント開始からプリント終了まで、ヒータ111を定着に必要な所定の温度Taを目標温度として制御する。この場合、制御手段204はオプションヒータ117は特に温調しない。図3(b)は幅小と判断された場合の目標温度であり、制御手段204はヒータ111を定着に必要な所定の温度Taよりは低いTbを目標温度として制御する。オプションヒータ118はヒータ111を通過してきた用紙を定着させるのに必要な温度Tcを目標温度として制御される。ここで、用紙はヒータ111でやや暖められているため、TcはTaよりも低い温度に設定することが可能である。
【００１２】
図8は仮にWb以上Wa未満のある幅Wcの幅の用紙を目標温度Taで連続通紙した場合のヒータ111の温度分布を模式的に示した図である。一般的に、中心部は目標温度であるTaに制御されているが、ほぼ用紙端部であるA部、B部の温度が最も高く、それより端部方向に行くにしたがって徐々に温度が下がるような温度分布となる。図8においては最高温部がヒータ111の許容温度Twを超えてしまうため、紙間を開けるなどの対策でA部B部の温度を下げΔT1を下げる必要がある。
【００１３】
一方図9は本実施例に基づいてWb以上Wa未満のある幅Wcの幅の用紙を目標温度Tbで連続通紙した場合のヒータ111の温度分布を示した図である。目標温度が異なっていても、連続通紙した場合の最高到達温度と目標温度の差は大きくは変わらない(図8のΔT1と図9のΔT2の値はほぼ同じになる)ので、最高到達温度がTwを超えない温度になるようにTbを設定すれば、紙間を開けるなどの対策をする必要がない。
【００１４】
図4乃至図6は幅小紙が通紙された場合のヒータ111とオプションヒータ118の温調の方法をいろいろ示すもので、図4はヒータ111をオフし、オプションヒータ118をTaよりも高いTdという温度で制御するもの、図5はオプションヒータ118の目標温度を徐々に上げていき、プリント終了時に徐々に下げるように制御するもの、図6はオプションヒータ118を所定温度Teで制御しておき用紙突入から徐々に温度を上げていくような制御を行うもの、図7はヒータ111に用紙が突入するまではTfで温調していて突入後それより低いTgで温調するものである。いずれの場合も、幅大紙が通紙された場合と、幅小紙が通紙された場合を比較すれば、ヒータ111の目標温度は幅小紙が通紙された場合の方が低く制御され、オプションヒータ118の目標温度は、幅小紙が通紙された場合の方が高く制御されていることを特徴としている。
【００１５】
図10は10枚のプリントジョブを行ったときに制御手段204から給紙ローラ106に送られる給紙パルスの給紙タイミングを示すものである。図10(a)は排紙オプション装置117が接続された状態で、幅大の用紙がプリントされた場合のタイミングである。給紙間隔t1は一定で、通紙する用紙の長さに応じて決定されている。たとえばA4サイズの用紙を通紙したときt1=3秒であれば、その画像形成システムのスループットは20(=60/3)ppmで有るという。図10(b)は排紙オプション装置117が接続された状態で、幅小の用紙がプリントされた場合のタイミングである。幅が狭い用紙は長さも短いことが多いので図10上ではt1>t2で記載したが、t2も通紙する用紙の長さに応じて決定される値である。今まで説明してきたように排紙オプション装置117が接続されている状態で幅小紙が通紙されても端部昇温が問題とならないためt2を維持することが可能である。図10(c)は、排紙オプション装置117が接続されていない状態で、幅小紙が通紙された場合のタイミングである。始めはt2間隔での給紙が可能であるが、そのまま通紙を継続すると、端部昇温が問題となるため、t3,t4と徐々にスループットを落とす制御となっている。また、幅大紙が通紙された場合は、排紙オプション装置117の有無に関係なく制御を行うので図10(a)と同様の制御となる。
【００１６】
このときの制御手段204の動作を図12乃至図14を用いて説明する。図12は電源投入時に実施されるシーケンスのフローチャートである。ただし、本発明に関係のない初期化等の動作に付いては省略してある。制御手段204は、排紙オプション有無情報iがヒータ付排紙オプション装置有りの状態であるか否かをチェックし(S101)、装着されているならヒータ付排紙オプション有フラグをセットしておく(S102)。装着されていない場合はヒータ付排紙オプション有フラグをクリアする(S103)。
【００１７】
図13はプリントが開始された以降の制御手段204の動作を示すフローチャートである。プリントが指示されると前回転を開始する(S201)。前回転とは、定着器の温度制御を開始したり、高圧を出力するなど、給紙前に行うべき制御のことであり、本発明とは関連が低いため説明を省略する。給紙可能状態になると給紙を行う(S202)。給紙した用紙に対しプリント処理を行い(S203)、次の用紙に対するプリント指示が来ているかどうかチェックする(S204)。ここで、プリント指示がない場合はスタンバイ状態へと移行する。プリント指示がある場合はプリント継続と判断し、先行紙が幅小であったか否かを判断する(S205)。幅小でなければ直ちに給紙動作を行う。幅小であった場合、ヒータ付排紙オプションフラグがセットされているか否かを判断する(S206)。ヒータ付排紙オプションフラグがセットされている場合は、テーブル1を参照し(S207)、ヒータ付排紙オプションフラグがセットされていない場合はテーブル2(S208)を参照する。参照されるテーブルを図14に示す。テーブル1はすべての枚数に応じてt2が設定されている。テーブル2は2枚目まではt2、5枚目まではt3、6枚目以降はt4が設定されている。t2、t3、t4は図10参照。制御手段204は給紙間隔がテーブルから参照した時間になるようにウエイト時間を調整し(S209)、次の用紙の給紙を行う。
【００１８】
排紙オプション装置117が装着されていて、幅小紙が通紙された場合、給紙間隔をt2で一定にするという説明をしたが、実際には幅小紙といっても幅、長さともに多様であり、サイズによっては徐々にスループットを落とすような制御が必要になる可能性もある。すなわち、図14のテーブルをさらに紙サイズごとに別のテーブルを参照するように設計することも考えられる。しかしながら、排紙オプション装置117が装着されていない場合に比しては、単位時間辺りのプリント枚数が増える効果は得られる。
【００１９】
また、本実施例においては図12のシーケンスは電源オン時に実行されるものとして説明したが、ヒータ付排紙オプションが接続されているか否かを判断するシーケンスは、所定時間ごとに実施したり、何らかのトリガで実施することも考えられる。
【００２０】
以上説明したように、幅小紙のプリント頻度が低いユーザは排紙オプション装置なしの構成を、幅小紙のプリント頻度が高いユーザは排紙オプション装置ありの構成を選択して利用することにより、端部昇温を抑えたまま、それぞれに最適な画像形成システムを提供することが可能となる。
【００２１】
（実施例２）
図11は、第二の実施例に基づく画像形成装置301と排紙オプション装置308の間の情報および電力の関係を示す図である。第一の実施例と異なり排紙オプション装置308に排紙オプション制御手段311が備えられている。305は紙幅センサであり、用紙幅が所定の幅以下であるか否かの用紙幅情報kを制御手段307に送信する。303はサーミスタであり、ヒータ302の温度情報jを制御手段307に送信する。310はオプションサーミスタであり、オプションヒータ309の温度情報pをオプション制御手段311に送信する。制御手段307はヒータの温度情報j、用紙幅情報k、排紙オプション有無情報i、に基づきヒータ駆動信号m、給紙信号hを制御する。またオプション制御手段311と通信を行い、相互に情報oを交換する。情報oはたとえば制御手段307からオプション制御手段311に送る情報としては排紙予告情報、排紙オプション温調目標温度、排紙紙幅情報等、オプション制御手段311から制御手段307に送る情報としては、排紙オプション排紙完了情報、ジャム情報、故障情報などが考えられる。オプション制御手段311は制御手段307からの情報oに基づき必要があれば、オプションヒータ309の温度情報pに基づいてオプションヒータ駆動信号qを制御する。304は、ヒータ用の電源装置であり、ヒータ駆動信号mに基づいてヒータ111に電力nを供給する。3112はオプションヒータ用の電源装置であり、オプションヒータ駆動信号qに基づいてオプションヒータ309に電力rを供給する。106は給紙ローラであり、制御手段204からの給紙信号に基づいて給紙動作を行い、装置に用紙を一枚給送する。
【００２２】
以上の様に第二の実施例のような構成においても、制御温度、給紙間隔等は実施例1と同じ制御をすることによって同様の効果が得られる。
【００２３】
また、排紙オプションを予め想定される用紙に対応させるように、ヒータの長さの異なる複数種類のモデルを用意するようなことも容易に想像できる。
【符号の説明】
【００２４】
101  画像形成装置
103  用紙スタッカ
105  給紙パッド
106  給紙ローラ
107  感光ドラム
108  転写ローラ
111  ヒータ
114  露光装置
115  排紙部
116  排紙オプション排紙部
117  排紙オプション
118  排紙オプションヒータ
201  サーミスタ
202  オプションサーミスタ
203  ヒータ用電源
204  制御手段
205  紙幅センサ
206  排紙オプション検知センサ
301  画像形成装置
302  ヒータ
303  サーミスタ
304  ヒータ用電源
305  紙幅センサ
306  給紙ローラ
307  制御手段
308  排紙オプション
309  オプションヒータ
310  オプションサーミスタ
311  オプション制御手段
312  オプションヒータ用電源
【図１】
2010250097.tif 000003
【図２】
2010250097.tif 000004
【図３】
2010250097.tif 000005
【図４】
2010250097.tif 000006
【図５】
2010250097.tif 000007
【図６】
2010250097.tif 000008
【図７】
2010250097.tif 000009
【図８】
2010250097.tif 000010
【図９】
2010250097.tif 000011
【図１０】
2010250097.tif 000012
【図１１】
2010250097.tif 000013
【図１２】
2010250097.tif 000014
【図１３】
2010250097.tif 000015
【図１４】
2010250097.tif 000016