(57)【要約】【課題】小さい幅のサイズにかかわらず記録媒体を連続印刷するとき、良好な定着性能を確保するとともに印刷の生産性が低下することがない画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、加熱ローラー５１の通紙領域の第１表面温度ＴＡを検知する第１温度検知部７１と、加熱ローラー５１の非通紙領域の第２表面温度ＴＢを検知する第２温度検知部７２と、加熱ローラー５１の温度と用紙Ｐの搬送間隔とを制御する制御部８１と、を備える。制御部８１は、連続印刷の開始時、第１表面温度ＴＡに基づいて温度制御し第１表面温度を第１定着温度ＴＦ１に保持するとともに、第１の搬送間隔Ｄ１で用紙Ｐが搬送されるように制御し、第２表面温度ＴＢが限界温度ＴＬへ上昇したとき、第２表面温度ＴＢを限界温度ＴＬに保持し、第１表面温度ＴＡが第１定着温度ＴＦ１より所定の温度だけ低くなった場合、第２の搬送間隔Ｄ２で用紙Ｐを搬送するように制御する。【選択図】図４
2014071185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段によって加熱される加熱部材と、
該加熱部材と圧接されることによってニップ部を形成する加圧部材と、
前記ニップ部に通紙可能な最大幅の記録媒体より小さい幅の記録媒体が通紙されたときに形成される前記加熱部材の通紙領域の表面温度を検知する第１温度検知部と、
前記小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されたときに形成される前記加熱部材の非通紙領域の表面温度を検知する第２温度検知部と、を有し、
記録媒体が前記ニップ部を通過する際に記録媒体上の未定着トナー像を定着する定着装置と、
記録媒体を前記定着装置に搬送する搬送部と、
連続印刷するとき前記搬送部の記録媒体の搬送間隔を設定する搬送間隔設定手段と、
前記第１温度検知部が検知した第１表面温度と前記第２温度検知部が検知した第２表面温度とに基づいて、前記加熱手段と前記搬送間隔設定手段とを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、連続印刷の開始時、前記第１表面温度に基づいて前記加熱手段を制御し前記第１表面温度を前記第１定着温度に保持するとともに、第１の搬送間隔で記録媒体が搬送されるように前記搬送間隔設定手段を制御し、第２表面温度が定着性能を確保することができる限界温度へ上昇したとき、前記第２表面温度を前記限界温度に保持するように前記加熱手段を制御し、前記第１表面温度が前記第１定着温度より所定の温度だけ低くなった場合、前記第１の搬送間隔より搬送間隔が大きい第２の搬送間隔で記録媒体を搬送するように前記搬送間隔設定手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１表面温度が前記第１定着温度より所定の温度だけ低くなった場合、前記第２の搬送間隔で記録媒体を搬送するように前記搬送間隔設定手段を制御するとともに、前記第１表面温度を前記第１定着温度より低い第２定着温度に保持するように前記加熱手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１表面温度を前記第２定着温度に保持するように前記加熱手段を制御するとともに、前記第２の搬送間隔で記録媒体が搬送されるように前記搬送間隔設定手段を制御し、第２表面温度が前記限界温度へ上昇したとき、前記第２表面温度を前記限界温度に保持するように前記加熱手段を制御し、前記第１表面温度が前記第２定着温度より所定の温度だけ低くなった場合、前記第２の搬送間隔より搬送間隔が大きい第３の搬送間隔で記録媒体を搬送するように前記搬送間隔設定手段を制御するとともに、前記第１表面温度を前記第２定着温度より低い第３定着温度に保持するように前記加熱手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記搬送部に搬送される記録媒体の搬送方向の長さを算出する長さ算出部を備え、
前記記憶部は、記録媒体の搬送方向長さに対する前記搬送間隔及び前記定着温度の相関量を記憶し、
前記制御手段は、連続印刷のための定着処理前に、前記長さ算出部によって算出された記録媒体の搬送方向長さと前記記憶部の相関量とに基づいて、所定の搬送間隔で記録媒体が搬送されるように前記搬送間隔設定手段を制御するとともに、前記第１表面温度を所定の定着温度に保持するように前記加熱手段を制御することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記記憶部が記憶する相関量は、前記記録媒体の搬送方向の長さが大きくなると、前記第１表面温度を制御する定着温度が低くなるとともに前記搬送間隔が大きくなるように構成されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記記憶部が記憶する相関量は、記録媒体の搬送方向長さがその長さの領域に応じて区分されるグループを有し、前記グループ毎に前記搬送間隔及び前記定着温度が設定されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記搬送部は、記録媒体にトナー像を転写するタイミングと同期をとって画像形成部に記録媒体を搬送するレジストローラー対を有し、
前記搬送間隔設定手段は、前記レジストローラー対が回転を開始するタイミングを変化させることで、記録媒体の搬送間隔を変更することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、複数の記録媒体を連続して定着処理する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置は、画像形成部によってトナー像が記録媒体に転写され、記録媒体に転写されたトナー像を定着装置によって記録媒体へ定着させている。定着装置は、ヒーター等の加熱手段により加熱される加熱ローラーと加熱ローラーと圧接された加圧ローラーとの間に形成されたニップ部において、記録媒体上の未定着トナーに加熱ローラーによって熱を供給することによってトナーを溶融させ、これにより溶融したトナーが記録媒体の表面に定着される。
【０００３】
また、画像形成装置は、記録媒体の搬送方向に対して直交する幅方向で種々のサイズの記録媒体を印刷することができる。定着装置においては、印刷する最大幅の記録媒体のサイズに合わせて、加熱ローラーの幅方向の長さが設定されているため、幅方向のサイズが小さい記録媒体の定着処理を行うとき、加熱ローラーの記録媒体に接触する通紙領域では加熱ローラーの熱が記録媒体に奪われる一方、記録媒体が接触しない非通紙領域では加熱ローラーの温度は高くなる。特に、小さい幅の記録媒体を連続して印刷すると、通紙領域の温度に対して非通紙領域の温度は徐々に高くなり、加熱ローラーの表面に温度差が生じ、定着性能が確保できなくなる。
【０００４】
そこで、特許文献１記載の画像形成装置は、小さい幅の記録媒体の印刷を連続して行う場合、連続印刷枚数に対して予め定められた単位時間あたりの印刷枚数が特定され、連続印刷枚数に応じて小さい幅の記録媒体の搬送間隔が設定される。連続印刷枚数が増加するにつれて記録媒体の搬送間隔が大きくなっている。これによって、加熱ローラーの幅方向の温度分布を均一にして、定着性能を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９３１０９号公報（段落［００２８］、［００３５］、［００３６］、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の画像形成装置では、連続印刷枚数を例えば２〜５枚、１１〜２０枚等のように複数の領域に分けて、各領域に対して記録媒体の搬送間隔を設定している。各領域において連続印刷枚数が中央値或いはその近傍にある場合、定着性能が確保されるとともに、単位時間あたりの印刷枚数が適切に設定され印刷の生産性が得られる。しかしながら、各領域において連続印刷枚数が比較的に少ない部分では、加熱部材の非通紙領域の温度は定着性能が劣化するほどに高くならず、単位時間あたりの印刷枚数が少なくなり過ぎて印刷の生産性が低下するおそれがある。一方、各領域において連続印刷枚数が比較的に多い部分では、加熱部材の非通紙領域の温度が過度に上昇し、定着性能を確保することが難しくなるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、小さい幅のサイズにかかわらず記録媒体を連続印刷するとき、良好な定着性能を確保するとともに印刷の生産性が低下することがない画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために第１の発明の画像形成装置は、加熱手段によって加熱される加熱部材と、該加熱部材と圧接されることによってニップ部を形成する加圧部材と、前記ニップ部に通紙可能な最大幅の記録媒体より小さい幅の記録媒体が通紙されたときに形成される前記加熱部材の通紙領域の表面温度を検知する第１温度検知部と、前記小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されたときに形成される前記加熱部材の非通紙領域の表面温度を検知する第２温度検知部と、を有し、記録媒体が前記ニップ部を通過する際に記録媒体上の未定着トナー像を定着する定着装置と、記録媒体を前記定着装置に搬送する搬送部と、連続印刷するとき前記搬送部の記録媒体の搬送間隔を設定する搬送間隔設定手段と、前記第１温度検知部が検知した第１表面温度と前記第２温度検知部が検知した第２表面温度とに基づいて、前記加熱手段と前記搬送間隔設定手段とを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、連続印刷の開始時、前記第１表面温度に基づいて前記加熱手段を制御し前記第１表面温度を前記第１定着温度に保持するとともに、第１の搬送間隔で記録媒体が搬送されるように前記搬送間隔設定手段を制御し、第２表面温度が定着性能を確保することができる限界温度へ上昇したとき、前記第２表面温度を前記限界温度に保持するように前記加熱手段を制御し、前記第１表面温度が前記第１定着温度より所定の温度だけ低くなった場合、前記第１の搬送間隔より搬送間隔が大きい第２の搬送間隔で記録媒体を搬送するように前記搬送間隔設定手段を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
第１の発明によれば、小さい幅の記録媒体を連続印刷する場合、連続印刷の開始時、第１表面温度に基づいて加熱手段を制御し、第１表面温度を第１定着温度に保持するとともに、第１の搬送間隔で記録媒体が搬送されることで、記録媒体が連続して定着処理される。小さい幅の記録媒体を連続して定着処理を行うと、加熱部材の非通紙領域の温度が徐々に上昇し、第２表面温度が限界温度へ上昇したとき、第２表面温度を限界温度に保持する。引き続き、第２表面温度を限界温度に保持した状態で小さい幅の記録媒体を連続印刷すると、第１表面温度が低下する。そこで、第１表面温度が第１定着温度より所定の温度だけ低くなった場合、第１の搬送間隔より搬送間隔が大きい第２の搬送間隔で記録媒体を搬送するように搬送間隔設定手段を制御する。この制御により、記録媒体の搬送間隔が大きくなるために、加圧部材の温度が上昇し、加圧部材を介してニップ部の温度が上昇することで定着性能を確保することができる。その結果、記録媒体の幅サイズにかかわらず良好な定着性能が確保され、また記録媒体の幅のサイズを検知するセンサーを設ける必要がなく、装置が簡単なものとなる。さらに連続印刷の初期、或いは連続印刷の枚数が比較的少ない場合、搬送間隔を小さく設定することができるために、印刷の生産性を低下させることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図
【図２】第１実施形態に係る画像形成装置に用いられる定着装置の構成を示す側面断面図
【図３】第１実施形態に係る定着装置及びその周辺の構成を示す平面断面図
【図４】第１実施形態に係る制御部の温度制御を示す図
【図５】第１実施形態に係る制御部の画像形成の手順を示すフローチャート
【図６】本発明の第２実施形態に係る用紙の長さ算出部及びその周辺の構成を示す図
【図７】第２実施形態に係る制御部の画像形成の手順を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態である定着装置を備えた画像形成装置の全体構成を示す断面図であり、右側を画像形成装置の前方側として図示している。画像形成装置１は、プリンターであり、画像形成装置１の装置本体１ａの下部には、給紙装置２０が配置される。給紙装置２０は、記録媒体である用紙Ｐを収容する給紙カセット２２と、用紙Ｐを載置可能である手差トレイ４１とを備える。給紙カセット２２は用紙Ｐを収納するために装置本体１ａの前方から引き出し可能に設けられる。手差トレイ４１は給紙カセット２２の上方に配置される。給紙装置２０の後方には、装置本体１ａの下方から上方へ延びて装置本体１ａの上面に形成された排紙部３に至る用紙搬送路４が形成されている。この用紙搬送路４に沿って上流側から順に、ピックアップローラー２９、給紙ローラー３０、レジストローラー対８、画像形成部９、定着装置１０及び排出ローラー対１１が配置されている。
【００１３】
給紙カセット２２には、給紙カセット２２に対して回動自在に支持された用紙積載板２８が設けられている。用紙積載板２８上に積載された用紙Ｐがピックアップローラー２９によって用紙搬送路４に向けて送出され、ピックアップローラー２９によって複数枚の用紙Ｐが同時に送られた場合には、給紙ローラー３０と分離パッド３５とによって用紙Ｐが捌かれ、最上位の１枚のみが送出されるように構成されている。用紙搬送路４に送出された用紙Ｐは、レジストローラー対８へと搬送され、レジストローラー対８によってタイミングを調整されて画像形成部９へと供給される。
【００１４】
手差トレイ４１は、給紙カセット２２に積載されていないサイズの用紙や封筒、厚紙等の用紙Ｐを画像形成部９にレジストローラー対８を介して送出するものであり、用紙Ｐは装置本体１ａの前方から手差トレイ４１上に載置される。
【００１５】
画像形成部９は、電子写真プロセスによって用紙Ｐに所定のトナー像を形成するものであり、図１において時計回りに回転可能に軸支された像担持体である感光体１４と、この感光体１４の周囲に配置される帯電装置１５、現像装置１６、クリーニング装置１７、用紙搬送路４を挟んで感光体１４に対向するように配置される転写ローラー１８及び感光体１４の前方に配置される露光装置１９から構成されている。
【００１６】
帯電装置１５には、図示しない電源が接続された導電性ゴムローラー１５ａが備えられており、この導電性ゴムローラー１５ａが感光体１４に当接するよう配置されている。そして、感光体１４が回転すると、導電性ゴムローラー１５ａが感光体１４の表面に接触して従動回転し、この時、導電性ゴムローラー１５ａに所定の電圧を印加することにより、感光体１４の表面が一様に帯電させられることになる。
【００１７】
次いで、露光装置１９から射出されるビーム光により、画像形成装置１の外部から入力された画像データに基づく静電潜像が感光体１４上に形成され、現像装置１６により静電潜像にトナーが付着して感光体１４の表面にトナー像が形成される。そして、レジストローラー対８から感光体１４と転写ローラー１８との間（転写位置）に用紙Ｐが所定のタイミングで供給され、転写ローラー１８により用紙Ｐ上に感光体１４の表面のトナー像が転写される。
【００１８】
トナー像が転写された用紙Ｐは、感光体１４から分離されて定着装置１０に向けて搬送される。定着装置１０は、用紙搬送方向に対し画像形成部９の下流側に配置されており、画像形成部９においてトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置１０に備えられた加熱ローラーと加圧ローラーによって加熱、加圧され、用紙Ｐに転写されたトナー像が定着される。
【００１９】
画像形成された用紙Ｐは、排出ローラー対１１によって排紙部３に排出される。一方、転写後に感光体１４の表面に残留しているトナーはクリーニング装置１７により除去され、感光体１４は帯電装置１５によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。
【００２０】
図２、図３は、上記の画像形成装置１に用いられる定着装置１０を示す図であり、図２は定着装置１０の側面断面図であり、図３は定着装置１０及びその周辺の構成を示す平面図である。なお、図３において、「ＰＡ」は最大通紙幅よりも小さいサイズの用紙Ｐを通紙したときの通紙領域を示し、「ＰＢ」は最大通紙幅よりも小さいサイズの用紙Ｐを通紙したときの非通紙領域を示している。また、図３では加圧ローラー５２の記載を省略している。
【００２１】
図２に示すように、定着装置１０は、ローラー定着方式であり、加熱部材である加熱ローラー５１と、加圧部材である加圧ローラー５２と、加熱手段であるヒーター５３と、第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２と、を備える。
【００２２】
加熱ローラー５１は、熱伝導性に優れたアルミや鉄等の金属からなる円筒形状の芯金上に、フッ素樹脂のコーティングやチューブを被覆したものが用いられる。加熱ローラー５１の芯金内部にハロゲンランプやキセノンランプ等のヒーター５３が設けられている。
【００２３】
加圧ローラー５２は、合成樹脂、金属その他材料から構成される円筒形状の基材上にシリコンゴム等の弾性層が形成され、この弾性層の表面をフッ素樹脂コートにて被覆したものが用いられる。
【００２４】
加圧ローラー５２は加熱ローラー５１に所定の圧力で圧接されて、加熱ローラー５１が図示しない駆動源によって回転駆動させられ、加熱ローラー５１の回転にともなって、加圧ローラー５２は従動回転する。加熱ローラー５１及び加圧ローラー５２が当接する部分には、ニップ部Ｎが形成される。尚、加圧ローラー５２が駆動源によって回転駆動させられ、加熱ローラー５１が従動回転する構成であってもよい。
【００２５】
第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２は、夫々サーミスターからなり、加熱ローラー５１の表面温度を検知するものであり、加熱ローラー５１の表面に近接或いは接触し、且つ用紙搬送方向に対してニップ部Ｎの上流側近傍に配置される。第１温度検知部７１は、加熱ローラー５１の軸方向の中央部、即ち通紙領域ＰＡ（図３参照）の表面温度を検知し、一方、第２温度検知部７２は、加熱ローラー５１の端部側、即ち非通紙領域ＰＢ（図３参照）の表面温度を検知している。これによって、加熱ローラー５１の表面温度を定着処理に必要な定着温度に制御することを可能にしている。
【００２６】
用紙Ｐが用紙搬送方向の上流側（図２の下側）からニップ部Ｎに搬送され、ニップ部Ｎにおいて、加熱ローラー５１と加圧ローラー５２によって加熱及び加圧されることにより、用紙Ｐ上の粉体状態のトナーが熱溶融して定着される。定着処理後の用紙Ｐは、図示しない分離爪によって加熱ローラー５１の表面から分離された後、定着装置１０の用紙搬送方向の下流側に搬送される。
【００２７】
図３に示すように、第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２は制御手段である制御部８１に接続される。さらにヒーター５３を駆動する電源６９と、レジストローラー対８（図１参照）を回転駆動させるモーター８５と、定着処理時の加熱ローラー５１表面の定着温度及び用紙Ｐの搬送間隔のデータを記憶する記憶部８２は、制御部８１に接続されている。尚、レジストローラー対８及びモーター８５は搬送間隔設定手段を構成する。
【００２８】
制御部８１は、マイクロコンピューターとＲＡＭ及びＲＯＭ等の記憶素子等で構成され、第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２によって検知した温度に関するデータや、画像形成装置１の外部から設定される印刷データ等に基づいて、さらに記憶部８２に保存されたデータを参照して、電源６９によるヒーター５３への通電のオン、オフを制御するとともにモーター８５の回転駆動を制御する。
【００２９】
ヒーター５３は、加熱ローラー５１の軸方向の両端部にまで延びて配置され、ニップ部Ｎ（図２参照）に通紙可能な最大幅の用紙Ｐに対応する領域（通紙領域ＰＡ及び非通紙領域ＰＢ）まで加熱することが可能である。従って、Ａ５Ｔ等の小さい幅の用紙Ｐがニップ部Ｎに通紙されたとき、用紙Ｐが接触しない非通紙領域ＰＢでは加熱ローラー５１の表面温度は高くなる。特に、小さい幅の用紙Ｐを連続して印刷すると、用紙Ｐが接触する通紙領域ＰＡに対して用紙Ｐが接触しない非通紙領域ＰＢの温度は徐々に高くなり、加熱ローラー５１の軸方向に表面温度の差が生じ、定着性能が確保できなくなる。
【００３０】
そこで、制御部８１は、記憶部８２の後述する相関表を参照して、図４に示すように加熱ローラー５１の表面温度を制御し、また連続印刷する用紙Ｐの搬送間隔を制御する。図４は、横軸に時間（単位：ｓｅｃ）をとり、縦軸に温度（単位：℃）をとったグラフである。図４のＴＡのラインは、第１温度検知部７１（図３参照）によって検知される加熱ローラー５１の通紙領域ＰＡの温度（第１表面温度）であり、ＴＢのラインは、第２温度検知部７２（図３参照）によって検知される加熱ローラー５１の非通紙領域ＰＢの温度（第２表面温度）である。ＴＬのラインは、定着性能を確保することができる限界温度であり、例えば２２０℃の温度データが記憶部８２に保存されている。ＴＦ１は、用紙Ｐを定着処理するために第１表面温度ＴＡを制御する第１定着温度であり、例えば１８５℃の温度データが記憶部８２に保存される。また、ＴＦ２は、用紙Ｐを定着処理するために第１表面温度ＴＡを制御する第２定着温度であり、例えば第１定着温度ＴＦ１より低い１８０℃の温度データが記憶部８２に保存される。更に、第２定着温度ＴＦ２より低い第３定着温度ＴＦ３（例えば１７５℃、図略）、及び第３定着温度ＴＦ３より低い第４定着温度ＴＦ４（例えば１７０℃、図略）が記憶部８２に保存されている。ＴＰのラインは加圧ローラー５２（図２参照）の表面温度である。
【００３１】
記憶部８２（図３参照）は、第１温度検知部７１が検知した温度に対応させて、上記の第１〜第４定着温度ＴＦ１〜ＴＦ４のデータを保存し、また用紙Ｐの搬送間隔Ｄのデータを保存している。この相関量の関係を表１に示す。表１では、第１温度検知部７１が検知する第１表面温度ＴＡに対して、例えばグループ１からグループ４の４通りの搬送間隔Ｄ及び定着温度ＴＦが設定されている。グループ１からグループ４の順に第１温度検知部７１の第１表面温度ＴＡが低下すると、用紙Ｐの搬送間隔ＤがＤ１からＤ４の順に大きくなり、また定着温度ＴＦは、前述のように第１定着温度ＴＦ１から第４定着温度ＴＦ４の順に低く設定されている。制御部８１は、第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２によって検知した加熱ローラー５１の表面温度に基づき、表１の相関表を参照して、搬送間隔Ｄと定着温度ＴＦを制御する。
【表１】
2014071185.tif 000003
【００３２】
画像形成装置１の図示しないメインスイッチがオンされると、電源６９（図３参照）がオンされヒーター５３が加熱される。第１温度検知部７１（図３参照）によって検知される第１表面温度ＴＡが上昇し、また第２温度検知部７２（図３参照）によって検知される第２表面温度ＴＢが上昇し、加熱ローラー５１の昇温にともなって加圧ローラー５２の表面温度が上昇する。画像形成装置１に印刷枚数の情報が入力され、さらに手差トレイ４１（図１参照）に所定のサイズの用紙Ｐが載置される。ここでは、Ａ５Ｔ等の小さい幅の用紙Ｐが連続印刷されるものとする。
【００３３】
加熱ローラー５１が昇温し、時間Ｔ０において、第１表面温度ＴＡが第１定着温度ＴＦ１となると、連続印刷が開始される。ニップ部Ｎに用紙Ｐが通過されることで、加熱ローラー５１及び加圧ローラー５２の熱がニップ部Ｎを介して用紙Ｐに伝わり、加圧ローラー５２の表面温度が低下するが、引き続きヒーター５３が加熱され、第１表面温度ＴＡが第１定着温度ＴＦ１に保持される。
【００３４】
時間Ｔ０から時間Ｔ１の区間では、制御部８１によって第１表面温度ＴＡが第１定着温度ＴＦ１に保持されるようにヒーター５３への通電が制御される。連続印刷の開始時には、記憶部８２の相関表（表１参照）を基づいて、搬送間隔がＤ１に設定される。第１表面温度ＴＡが第１定着温度ＴＦ１に保持された状態で、用紙Ｐは搬送間隔Ｄ１でニップ部Ｎに順次搬送され、連続して定着処理される。尚、用紙Ｐの搬送間隔Ｄは、レジストローラー対８の回転を開始するタイミングを設定することで決められる。即ち、レジストローラー対８が回転駆動することで用紙Ｐが搬送され、用紙Ｐの搬送が完了すると、レジストローラー対８の回転を停止させる。この停止した状態から、次にレジストローラー対８を回転させるまでの時間が用紙搬送間隔Ｄとなる。レジストローラー対８の回転と停止を所定のタイミングで繰り返すことで、用紙Ｐは所定の搬送間隔で連続して搬送される。また、レジストローラー対８の回転開始のタイミングを変化させることで、用紙Ｐの搬送間隔Ｄを変更させることができる。レジストローラー対８はモーター８５（図３参照）によって回転駆動しており、モーター８５の駆動と停止のタイミングを変化させることで、搬送間隔Ｄが変更される。
【００３５】
小さい幅の用紙Ｐを連続して定着処理を行うと、加熱ローラー５１の非通紙領域ＰＢ（図３参照）の第２表面温度ＴＢが徐々に上昇し、第２表面温度ＴＢが限界温度ＴＬへ上昇する（図４の時間Ｔ１）。第２表面温度ＴＢが限界温度ＴＬに上昇したとき、制御部８１は、第２表面温度ＴＢが限界温度ＴＬを超えないようにヒーター５３への通電を制御する。
【００３６】
第２表面温度ＴＢを限界温度ＴＬに保持した状態で小さい幅の用紙Ｐを連続印刷すると、第１表面温度ＴＡが低下する（時間Ｔ１から時間Ｔ２の区間）。第１表面温度ＴＡが第１定着温度ＴＦ１より所定の温度、例えば３℃だけ低くなった場合、制御部８１は、相関表（表１）を参照して、搬送間隔Ｄ１より搬送間隔が大きい搬送間隔Ｄ２でニップ部Ｎへ用紙Ｐを搬送するように制御する。即ち、制御部８１は、モーター８５の回転駆動と停止の間隔を変化させ、レジストローラー対８による用紙Ｐの搬送間隔を大きくする。用紙Ｐの搬送間隔が大きくなることで、加熱ローラー５１が加圧ローラー５２に接触している時間が長くなるために、加圧ローラー５２の温度が上昇し（時間Ｔ２以降）、加圧ローラー５２を介してニップ部Ｎの温度が上昇し、その結果、定着性能を確保することができる。
【００３７】
また、第１表面温度ＴＡが第１定着温度ＴＦ１より所定の温度、例えば３℃だけ低くなった場合、制御部８１は、搬送間隔をＤ２に制御するとともに、相関表（表１）を参照して、第１表面温度ＴＡが第１定着温度ＴＦ１より低い第２定着温度ＴＦ２になるようにヒーター５３への通電を制御する。この制御により、第２定着温度ＴＦ２において用紙Ｐの定着処理が行われる。この場合、第２表面温度ＴＢは時間Ｔ２以降において徐々に低下する。
【００３８】
時間Ｔ２以降の区間では、時間Ｔ０から時間Ｔ２の区間と同様の処理が実行される。具体的には、第１表面温度ＴＡが第２定着温度ＴＦ２に保持されるとともに、搬送間隔がＤ２に設定される。小さい幅の用紙Ｐが搬送間隔Ｄ２でニップ部Ｎに順次搬送され、第２定着温度ＴＦ２にて連続して定着処理されると、加熱ローラー５１の非通紙領域ＰＢ（図３参照）の温度が徐々に上昇し、第２表面温度ＴＢが限界温度ＴＬへ上昇する。第２表面温度ＴＢが限界温度ＴＬに上昇したとき、制御部８１は第２表面温度ＴＢを限界温度ＴＬに保持するようにヒーター５３への通電を制御する。第２表面温度ＴＢを限界温度ＴＬに保持すると、第１表面温度ＴＡが低下し、第１表面温度ＴＡが第２定着温度ＴＦ２より所定の温度、例えば３℃だけ低くなった場合、制御部８１は、相関表（表１）を参照して、搬送間隔Ｄ２より搬送間隔が大きい搬送間隔Ｄ３で用紙Ｐをニップ部Ｎへ搬送するとともに、第１表面温度ＴＡが第２定着温度ＴＦ２より低い第３定着温度ＴＦ３になるように制御する。この制御により、用紙Ｐの搬送間隔が大きくなるために、加圧ローラー５２の温度が上昇し、加圧ローラー５２を介してニップ部Ｎの温度が上昇し、また第３定着温度ＴＦ３において用紙Ｐを定着処理することができる。
【００３９】
上記は小さい幅の用紙Ｐを連続して定着処理を行う手順であるが、通紙可能な最大幅の用紙Ｐを定着処理する場合、印刷の開始時、記憶部８２の相関表（表１）に基づいて、第１表面温度ＴＡが第１定着温度ＴＦ１に保持されるようにヒーター５３への通電が制御され、搬送間隔がＤ１に設定される。加熱ローラー５１の非通紙領域ＰＢにも用紙Ｐが通紙されているので、第２表面温度ＴＢは第１定着温度ＴＦ１近傍の温度となり、限界温度ＴＬまで上昇することがなく、連続して定着処理することができる。
【００４０】
上記の構成により、用紙Ｐの幅サイズにかかわらず良好な定着性能が確保され、また用紙Ｐの幅のサイズを検知するセンサーを設ける必要がなく、装置が簡単なものとなる。さらに、連続印刷の初期、或いは、連続印刷の枚数が比較的少ない場合、搬送間隔を小さく設定することができるために、印刷の生産性を低下させることがない。特に、本実施形態は手差しモードを備え、用紙Ｐの幅のサイズを検知するセンサーを備えていない簡易的なプリンター等の画像形成装置に適用するのが望ましい。上記のプリンター等において、手差しトレイ４１から搬送される用紙Ｐの幅サイズを検知しなくとも、良好な定着性能が確保され、また印刷の生産性を低下させることがない。
【００４１】
尚、上記実施形態において、第２表面温度ＴＢを限界温度ＴＬに保持した状態で、第１表面温度ＴＡが低下した場合、制御部８１が搬送間隔Ｄを大きくするとともに、第１表面温度ＴＡを制御する定着温度ＴＦを低くする制御を行う構成を示したが、本実施形態はこれに限らず、制御部８１は搬送間隔Ｄを大きくする制御のみを行い、定着性能を確保するようにしてもよい。
【００４２】
具体的には、図５に示す手順に従って、制御部８１は用紙Ｐの搬送間隔と加熱ローラー５１の表面温度を制御する。図５は制御部８１の画像形成の手順を示すフローチャートである。
【００４３】
ステップ１では、画像形成装置１の図示しないメインスイッチがオンされると、電源６９をオンする。画像形成装置１の外部から印刷枚数、印刷画像の設定及び用紙Ｐの給紙先の設定等の印刷データが入力される。ここでは、手差しトレイ４１に小サイズ幅の用紙Ｐが載置されており、用紙Ｐの給紙先は手差しモードに設定される。
【００４４】
ステップ２では記憶部８２の相関表（表１）からグループ１を選択する。ステップ３及びステップ４では、制御部８１は相関表のグループ１のデータに基づいて、第１表面温度ＴＡが第１定着温度ＴＦ１となるようにヒーター５３への通電を制御し、またレジストローラー対８が搬送間隔Ｄ１で用紙Ｐを搬送するようにモーター８５を制御する。
【００４５】
ステップ５では、第１表面温度ＴＡを第１定着温度ＴＦ１で保持した状態において、第２表面温度ＴＢを調べる。第２表面温度ＴＢが限界温度ＴＬまで上昇していない場合、ステップ６では、設定された印刷枚数に到達しているか否かを調べて、設定された印刷枚数に到達していれば印刷を終了する（ステップ７）。設定された印刷枚数に到達していなければ、引き続き第２表面温度ＴＢを調べるとともに印刷を継続する。
【００４６】
ステップ５において、第２表面温度ＴＢが限界温度ＴＬまで３秒間上昇した場合、ステップ８では、第２表面温度ＴＢが限界温度ＴＬを保持するようにヒーター５３への通電を制御する。
【００４７】
第２表面温度ＴＢを限界温度ＴＬに保持した状態で、ステップ９では、第１表面温度ＴＡが第１定着温度ＴＦ１から３℃低下しているか否かを調べる。第１表面温度ＴＡが前記温度まで低下していない場合、ステップ６′では、設定された印刷枚数に到達しているか否かを調べて、設定された印刷枚数に到達していれば印刷を終了する（ステップ７′）。設定された印刷枚数に到達していなければ、引き続き第１表面温度ＴＡを調べるとともに印刷を継続する。
【００４８】
ステップ９において、第１表面温度ＴＡが第１定着温度ＴＦ１から３℃低下した場合、ステップ１０では、記憶部８２の相関表（表１）のグループ４が入力されているか否かを調べる。今回は相関表のグループ１が選択されているので、ステップ１１では、グループ１からグループ２に変更する。ステップ２に戻り、ステップ２では記憶部８２の相関表（表１）からグループ２を選択する。以降、ステップ３からステップ１１のルーチンが同様に実行され、用紙Ｐの搬送間隔と加熱ローラー５１の表面温度が制御された状態で印刷が実行される。
【００４９】
そして、相関表（表１）のグループ４に基づく用紙Ｐの搬送間隔及び加熱ローラー５１の表面温度の制御が完了すると（ステップ１０のＹＥＳ）、非通紙領域ＰＢの温度が限界温度ＴＬまで上昇しているので、加熱ローラー５１の表面温度を低下させるために、ステップ１２では、用紙Ｐの搬送を停止するとともにヒーター５３の電源６９をオフにする。ステップ１３では、第１表面温度ＴＡが１５０℃に低下するまで、用紙Ｐの搬送の停止と電源６９のオフを継続する（ステップ１３のＮＯ）。
【００５０】
第１表面温度ＴＡが１５０℃になると（ステップ１３のＹＥＳ）、ステップ１４では第１表面温度ＴＡが第４定着温度ＴＦ４に保持されるように制御し、ステップ１５では用紙Ｐを搬送間隔Ｄ４になるように制御する。そして印刷が実行される。
【００５１】
ステップ１６では、小サイズ幅の用紙Ｐの定着処理にともなって、第２表面温度ＴＢが限界温度ＴＬ以下でないならば（ステップ１６のＮＯ）、つまり第２表面温度ＴＢが限界温度ＴＬまで３秒間上昇した場合、ステップ１２に戻る。ステップ１２に戻って、エージングを行った後（ステップ１３）、第１表面温度ＴＡが第４定着温度ＴＦ４に保持し（ステップ１４）用紙Ｐの搬送間隔Ｄ４として（ステップ１５）、印刷を実行する。そしてステップ１７では、設定された印刷枚数に到達しているか否かを調べて、設定された印刷枚数に到達していれば印刷を終了する（ステップ１８）。
【００５２】
（第２実施形態）
第２実施形態は、搬送される用紙Ｐの長さに応じて搬送間隔Ｄと定着温度ＴＦを設定することができるものである。図６は、長さ算出部及びその周辺の構成を示す図であり、図７は、制御部８１の画像形成の手順を示すフローチャートである。第２実施形態では、用紙Ｐの長さを算出する長さ算出部を備える構成、及び用紙Ｐの長さに応じて記憶部８２の相関表のグループを選択する構成について主に説明し、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００５３】
図６に示すように、用紙搬送路４には搬送ローラー対９０が配設され、搬送ローラー対９０の近傍には検知センサー８８が配設される。
【００５４】
検知センサー８８は、用紙Ｐの通過を検知するものであり、ＬＥＤを有する発光部と、フォトダイオードを有する受光部とを備え、発光部からの光が用紙Ｐによって反射され反射した光を受光部によって受光することで、用紙Ｐの通過を検知する。用紙Ｐの先端部が検知センサー８８を通過した後、用紙Ｐの後端部が検知センサー８８を通過するまでの時間だけ、発光部からの光が受光部で受光される。受光した時間に応じた受光量データが検知センサー８８から長さ測定部８９に出力される。尚、検知センサー８８は、発光部及び受光部が用紙搬送路４の左右に対向して設けられ、用紙Ｐが発光部と受光部との間を通過すると、発光部から受光部への光が用紙Ｐに遮られることでデータを出力する構成でもよい。また、カンチレバー型光検出器を用いて、カンチレバーの一端を用紙搬送路４に配置してもよい。この場合、カンチレバーの一端が用紙Ｐに当接することで用紙Ｐの先端部を検知し、カンチレバーの一端が用紙Ｐから離間することで用紙Ｐの後端部を検知する。
【００５５】
長さ算出部８９は、マイクロコンピューターとＲＡＭ及びＲＯＭの記憶素子等で構成され、検知センサー８８から受光量データを入力するとともに、搬送ローラー対９０を回転駆動させるモーター等駆動源（図略）の回転数データを入力する。長さ算出部８９は、受光量データに基づいて用紙Ｐの先端部と後端部が通過する時間を算出し、また回転数データに基づいて搬送ローラー対９０の回転速度を算出する。そして長さ算出部８９は、用紙Ｐの先端部と後端部の通過時間と搬送ローラー対９０の回転速度に基づいて用紙Ｐの搬送方向の長さを算出する。
【００５６】
尚、長さ算出部８９は、制御部８１（図３参照）の一部として構成してもよい。また、長さ算出部８９は、レジストローラー対８が用紙Ｐを搬送するために回転する駆動時間とレンジストローラー対８の回転速度とに基づいて用紙Ｐの搬送方向の長さを算出してもよい。このように、特別な部材を設けることなく、搬送ローラー対９０と検知センサー８８、或いはレンジストローラー対８等の用紙搬送路４の汎用的な部材を用いることで、用紙Ｐの搬送方向の長さが検知される。
【００５７】
図７に示すように、長さ算出部８９によって算出された用紙Ｐの長さと、記憶部８２（図３参照）に記憶された相関表とに基づいて、制御部８１は用紙Ｐの搬送間隔と加熱ローラー５１の表面温度を制御する。
【００５８】
ステップ２１では、画像形成装置１の図示しないメインスイッチがオンされると、電源６９をオンする。画像形成装置１の外部から印刷枚数、印刷画像の設定及び用紙Ｐの給紙先の設定等の印刷データが入力される。ここでは、手差しトレイ４１に小サイズ幅の用紙Ｐが載置されており、用紙Ｐの給紙先は手差しモードに設定される。
【００５９】
スッテップ２２では、手差しトレイ４１から搬送される用紙Ｐの搬送方向長さＬが長さ算出部８９によって算出され、長さ算出部８９からその搬送方向長さＬを入力する。
【００６０】
ステップ２３では、記憶部８２に記憶された相関表を参照して、用紙Ｐの搬送方向長さＬに対応する相関表のグループを選択する。相関表を表２に示す。
【表２】
2014071185.tif 000004
【００６１】
表２に示す相関表は、第１実施形態の相関表（表１）に対して、グループ４を削除し、第１温度検知部７１の第１表面温度ＴＡの替わりに用紙長さＬを付加したものである。即ち、グループ１からグループ３の順に、用紙Ｐの搬送間隔ＤはＤ１からＤ３の順に大きくなり、また、定着温度ＴＦは第１定着温度ＴＦ１から第３定着温度ＴＦ３の順に低く設定されている。
【００６２】
用紙長さＬは、用紙Ｐの幅に係らず搬送方向の長さに応じて区分される。グループ１では、用紙搬送方向の長さＬが比較的に短い用紙Ｐが含まれる。グループ２では、用紙搬送方向の長さＬがグループ１より長い用紙Ｐが含まれ、さらにグループ３では、用紙搬送方向の長さＬがグループ２より長い用紙Ｐが含まれる。例えば、グループ１では、最も小さい用紙サイズとしてＡ６（用紙搬送方向の長さＬ＝１４８ｍｍ、用紙幅Ｗ＝１０５ｍｍ）から、最も大きい用紙サイズとしてＢ５Ｔ（Ｌ＝２５７ｍｍ、Ｗ＝１８２ｍｍ）までのものを含む。また、グループ２では、最も小さい用紙サイズとして８．５×１１Ｔ（Ｌ＝２７９．４ｍｍ、Ｗ＝２１５．９ｍｍ）から、最も大きい用紙サイズとしてＡ４Ｔ（Ｌ＝２９７ｍｍ、Ｗ＝２１０ｍｍ）までのものを含み、さらにグループ３では、最も小さい用紙サイズとしてＦｏｌｉｏ（Ｌ＝３３０ｍｍ、Ｗ＝２１０ｍｍ）から、最も大きい用紙サイズとして１１×１７（Ｌ＝４３１．８ｍｍ、Ｗ＝２７９．４ｍｍ）までのものを含む。
【００６３】
ステップ２３において、用紙Ｐの搬送方向長さＬが相関表（表２）のグループ１に含まれる場合、ステップ２４では、第１表面温度ＴＡが第１定着温度ＴＦ１となるように制御し、またレジストローラー対８が搬送間隔Ｄ１で用紙Ｐを搬送するようにモーター８５を制御する。次に、第１実施形態のフローチャート（図５参照）のステップ４とステップ５の間に割り込み、ステップ５以降のステップを印刷終了まで実行する。
【００６４】
ステップ２３において、用紙Ｐの搬送方向長さＬが相関表（表２）のグループ１に含まれない場合、ステップ２５では、相関表（表２）のグループ２に含まれるか否かを調べる。用紙Ｐの搬送方向長さＬが相関表（表２）のグループ２に含まれる場合、ステップ２６では、第１表面温度ＴＡが第２定着温度ＴＦ２となるように制御し、またレジストローラー対８が搬送間隔Ｄ２で用紙Ｐを搬送するようにモーター８５を制御する。次に、第１実施形態のフローチャート（図５参照）のステップ４とステップ５の間に割り込み、ステップ５以降のステップを印刷終了まで実行する。
【００６５】
ステップ２５において、用紙Ｐの搬送方向長さＬが相関表（表２）のグループ２に含まれない場合、ステップ２７では、相関表（表２）のグループ３に含まれるか否かを調べる。用紙Ｐの搬送方向長さＬが相関表（表２）のグループ３に含まれる場合、ステップ２８では、第１表面温度ＴＡが第３定着温度ＴＦ３となるように制御し、またレジストローラー対８が搬送間隔Ｄ３で用紙Ｐを搬送するようにモーター８５を制御する。次に、第１実施形態のフローチャート（図５参照）のステップ４とステップ５の間に割り込み、ステップ５以降のステップを印刷終了まで実行する。
【００６６】
ステップ２７において、用紙Ｐの搬送方向長さＬが相関表（表２）のグループ３に含まれない場合、第１実施形態のフローチャート（図５参照）のステップ１３とステップ１４の間に割り込み、ステップ１４以降のステップを印刷終了まで実行する。
【００６７】
上記の構成により、用紙Ｐの幅サイズにかかわらず良好な定着性能が確保され、また用紙Ｐの幅のサイズを検知するセンサーを設ける必要がなく、装置が簡単なものとなる。さらに、連続印刷の初期、或いは、連続印刷の枚数が比較的少ない場合、搬送間隔を小さく設定することができるために、印刷の生産性を低下させることがない。特に、本実施形態は手差しモードを備え、用紙Ｐの幅のサイズを検知するセンサーを備えていない簡易的なプリンター等の画像形成装置に適用するのが望ましい。上記のプリンター等において、手差しトレイ４１から搬送される用紙Ｐの幅サイズを検知しなくとも、良好な定着性能が確保され、また印刷の生産性を低下させることがない。
【００６８】
尚、上記第１及び第２実施形態では、ローラー定着方式に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、ベルト定着方式、また電磁誘導により加熱ローラー或いはベルトを加熱する方式に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に利用することができ、特に、複数の記録媒体を連続して定着処理する画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１    画像形成装置
４    用紙搬送路（搬送部）
８    レジストローラー対（搬送間隔設定手段）
１０    定着装置
４１    手差しトレイ
５１    加熱ローラー（加熱部材）
５２    加圧ローラー（加圧部材）
５３    ヒーター（加熱手段）
６９    電源
７１    第１温度検知部
７２    第２温度検知部
８１    制御部（制御手段）
８２    記憶部
８５    モーター（搬送間隔設定手段）
８８    検知センサー
８９    長さ算出部
９０    搬送ローラー対
Ｄ１〜Ｄ４    第１〜第４搬送間隔
Ｄｉ    第ｉ搬送間隔
Ｎ    ニップ部
ＰＡ    通紙領域
ＰＢ    非通紙領域
ＴＡ    第１表面温度
ＴＢ    第２表面温度
ＴＦ１〜ＴＦ４    第１〜第４定着温度
ＴＦｉ    第ｉ定着温度
ＴＬ    限界温度
ＴＰ    加圧ローラー温度
【図２】
2014071185.tif 000005
【図３】
2014071185.tif 000006
【図４】
2014071185.tif 000007
【図５】
2014071185.tif 000008
【図６】
2014071185.tif 000009
【図７】
2014071185.tif 000010
【図１】
2014071185.tif 000011