(57)【要約】【課題】  定着ニップよりも下流側に配置されている排紙センサを削除してコストダウンを行う。【解決手段】  定着ヒータの温度を検出する温度検出手段の温度勾配情報をもとに定着ニップにおける用紙の有無を検出する。【選択図】        図１
2006162918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を記録用紙に熱定着させるための熱源である定着ヒータを有し、前記定着ヒータを内蔵し形成される加熱ローラを有し、前記加熱ローラに対向する位置に配置され、記録用紙に所定の圧力を加えて接触しトナー像を熱定着させる加圧ローラを有し、前記接触部の温度を検出するための温度検出手段を有し、過熱動作開始信号を受け付けると前記定着ヒータに通電を開始し、前記温度検出手段で検出した温度情報を基に規定の目標温度に制御する温度制御手段と前記目標温度到達後に前記定着ヒータ部に前記記録用紙を突入させる記録用紙搬送手段を有し、電子写真プロセスを制御するエンジンコントロール手段を有した画像形成装置において、前記温度検出手段が検出する、前記記録用紙が前記接触部に突入する前の前記目標温度と、前記記録用紙が前記接触部に突入した時の突入温度との温度差により前記接触部における前記記録用紙の進入を検出し、前記温度検出手段が検出する、前記記録用紙が前記接触部を通過中の温調温度と、前記記録用紙が前記接触部から通過した後の通過温度との温度差により前記接触部における前記記録用紙の通過を検出することを特徴とした画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、前記エンジンコントロール手段には画像形成装置の動作状態に応じた複数の温度差データを有していることを特徴とした画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱定着手段の温度を所望の温度に保つ温度制御手段の温度勾配により記録紙の有無を検出する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置は、定着手段の接触部よりも下流側に設けた検知手段の検知結果によって記録紙の排出に関わる紙搬送状態を検知していた。
【０００３】
また、排出された記録紙の積載手段への積載量を検知する為に、専用の検知手段を有しているものも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
即ち、定着手段を所望の温度に温調する為の温度制御手段とは別に、定着手段から排出された紙を検出する為の検知手段、排出された紙の積載量を検出するための検知手段の最低２つの検知手段を有していた。
【０００５】
さらに、積載手段が開閉自在な構成の場合、開閉を検知する為に、専用の検知手段を有しているものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
即ち、定着手段を所望の温度に温調する為の温度制御手段とは別に、定着手段から排出された紙を検出する為の検知手段、積載手段の開閉を検知する検知手段の最低２つの検知手段を有していた。
【０００７】
図５が満載検知手段を有した従来例を示す図であり、温度検出手段の他に、用紙の排出を検出する為の排紙センサ１４、用紙の満載を検知するための満載検知センサ１３のように温度検出手段よりも下流側に２つの検知手段を有していた。
【特許文献１】特開昭６３−０４１３７４号公報
【特許文献２】特許第３１２４２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら上記従来例では、定着手段を所望の温度に温調する為の温度制御手段と定着手段から排出される紙を検出する検知手段の他に、最低でももう１つ検知手段が必要でありコストアップの要因となっていた。
【０００９】
本出願に係る第１の発明の目的は、定着手段の温度制御手段の温度勾配結果をもとに記録紙の有無を検出することである。
【００１０】
また本出願に係る第２の発明の目的は、画像形成装置の状態に応じて、温度勾配データを複数有していることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明は、トナー像を記録用紙に熱定着させるための熱源である定着ヒータを有し、前記定着ヒータを内蔵し形成される加熱ローラを有し、前記加熱ローラに対向する位置に配置され、記録用紙に所定の圧力を加えて接触しトナー像を熱定着させる加圧ローラを有し、前記接触部の温度を検出するための温度検出手段を有し、過熱動作開始信号を受け付けると前記定着ヒータに通電を開始し、前記温度検出手段で検出した温度情報を基に規定の目標温度に制御する温度制御手段と前記目標温度到達後に前記定着ヒータ部に前記記録用紙を突入させる記録用紙搬送手段を有し、電子写真プロセスを制御するコントロール手段を有した画像形成装置において、前記温度検出手段が検出する、前記記録用紙が前記接触部に突入する前の前記目標温度と、前記記録用紙が前記接触部に突入した時の突入温度との温度差により前記接触部における前記記録用紙の進入を検出し、前記温度検出手段が検出する、前記記録用紙が前記接触部を通過中の温調温度と、前記記録用紙が前記接触部から通過した後の通過温度との温度差により前記接触部における前記記録用紙の通過を検出することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本出願に係る第２の発明は、前記エンジンコントロール手段には画像形成装置の動作状態に応じた複数の温度差データを有していることを特徴するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、新たな記録用紙検出手段を用いることなく接触部（定着ニップ部）の記録用紙の有無を検出することができ、装置自体のコストダウンに繋がる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した実施の形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明を示す画像形成装置であり全体構成の概略を示す断面図であり、図２は本発明の定着ヒータ部の温度遷移を表す図である。図１において、１は画像形成装置本体、２はペーパーカセットである。３ａはペーパーカセット２から記録用紙Ｐ（以下、用紙Ｐと略称する）を給紙する給紙ローラ、３ｂは給紙ローラ３ａで給紙された用紙Ｐを搬送路上へ搬送する搬送ローラ、４は画像書き込みタイミングを検知する給紙センサ。５はレーザスキャナユニットで、画像データに基づいて半導体レーザである５ａから照射されるレーザ光をスキャニングし、折り返しミラー６によって、プロセスカートリッジ７にある感光ドラム７ａ上に走査しながら帯電手段であるところの帯電器７ｂにより帯電された箇所に静電潜像を形成する。感光ドラム７ａ上の静電潜像は現像手段であるところの現像器７ｃでトナー現像され、転写手段であるところの転写部７ｄで用紙Ｐに転写される。用紙Ｐ上のトナー像は定着手段である熱定着装置８において、熱と圧力を加えて定着される。この熱定着装置８は発熱抵抗体である定着ヒータ８ａ、発熱抵抗体の温度状態を検知するサーミスタ８ｂ、加圧ローラ８ｃ、耐熱性フィルム８ｄで構成される。９は排紙ローラで、熱定着装置８を通過した用紙Ｐを排紙トレイ１０へ排出する。
【００１６】
１１は制御手段としてのエンジンコントローラ部であり、各デバイスと電気的に接続されており統括的に制御する。さらに１１の制御手段は定着ヒータ８ａを所望の温度となるように制御する温度制御手段なども含まれている。１２はプロセスカートリッジ７及び熱定着装置８などが機械的に接続され、所定の紙搬送速度で用紙Ｐを搬送するための搬送モータである。
【００１７】
図２において、プリント開始信号を受信して、定着ヒータを目標温度になるように温調制御を行う。目標温度（本実施例では２００℃）に到達した後に用紙Ｐが定着ニップに突入されるように画像書き込みタイミングを検知する給紙センサ４の情報をもとに搬送制御される。
【００１８】
定着ニップ突入時、定着ヒータ８ａ（高温）と用紙Ｐ（低温ｏｒ常温）との温度差から用紙Ｐに温度が奪われるため目標温度に対してΔＴａ℃温度変化が生じる。エンジンコントローラ部１１が温度検出手段の検知温度差（ΔＴ１）としてΔＴａ℃を認識する（ΔＴ１≧ΔＴａ）と用紙Ｐの定着ニップへの進入と判断する（Ａ点）。定着ヒータは再び目標温度でトナー像を定着させるべく温調制御され、所定の紙搬送速度で搬送され、用紙Ｐの後端が定着ニップを通過した時に、熱を奪われる対象物が無くなる為、目標温度に対してΔＴｂ℃温度変化が生じる。エンジンコントローラ部１１が温度検出手段の検知温度差（ΔＴ２）としてΔＴｂ℃を認識する（ΔＴ２≧ΔＴｂ）と用紙Ｐの定着ニップからの通過と判断する（Ｂ点）。
【００１９】
また、画像書き込みタイミングを検知する給紙センサ４にて、定着ニップよりも上流の位置で用紙Ｐの紙先端から紙後端までの時間を測定することで、Ａ点からＢ点までの時間をある程度推測することが可能であることから、定着ニップの通過タイミングを補佐する。
【００２０】
以上のことから、定着ヒータの温度制御手段の温度勾配により用紙Ｐの搬送状態を認識することが可能となる。
【００２１】
本実施例にあるΔＴａ、ΔＴｂは、画像形成装置のある状態の中から実験により導き出されたデータから算出した値である。
【実施例２】
【００２２】
図３は本発明の定着ヒータ部の温度遷移を表す図である。
【００２３】
本図において、プリント開始信号を受信して、定着ヒータを目標温度になるように温調制御を行う。目標温度（本実施例では２００℃）に到達した後に用紙Ｐが定着ニップに突入されるように画像書き込みタイミングを検知する給紙センサ４の情報をもとに搬送制御される。
【００２４】
定着ニップ突入時、定着ヒータ８ａ（高温）と用紙Ｐ（低温ｏｒ常温）との温度差から用紙Ｐに温度が奪われるため目標温度に対してΔＴａ℃温度変化が生じる。エンジンコントローラ部１１が温度検出手段の検知温度差（ΔＴ１）としてΔＴａ℃を認識する（ΔＴ１≧ΔＴａ）と用紙Ｐの定着ニップへの進入と判断する（Ａ点）。定着ヒータは再び目標温度でトナー像を定着させるべく温調制御されるが、予期せぬタイミングで目標温度に対してΔＴｃ℃の温度変化  が生じ、エンジンコントローラ部１１が温度検出手段の検知温度差（ΔＴ３）としてΔＴｃ℃を認識する（目標温度≧ΔＴｃ）と、用紙Ｐが加圧ローラ８ｃ、あるいは耐熱性フィルム８ｄへ巻き付きを起こしていると判断する（Ｃ点）。
【００２５】
温度検出手段が用紙Ｐの先端を検出した後、エンジンコントローラ部１１は所望の目標温度で定着させるべく温調制御を行うが、用紙Ｐが加圧ローラ８ｃ、あるいは耐熱性フィルム８ｄに巻き付いた場合、定着ヒータの熱が用紙Ｐに徐々に奪われていき温度が下がっていく。
【００２６】
以上のことから、定着ヒータの温度制御手段の温度勾配により用紙Ｐの搬送状態を認識することが可能となる。
【００２７】
本実施例にあるΔＴｃは、画像形成装置のある状態の中から実験により導き出されたデータから算出した値である。
【実施例３】
【００２８】
図４は本発明を示す画像形成装置であり全体構成の概略を示す断面図であり、実施例１との違いは、排出された用紙Ｐが満載になったことを知らせる満載検知手段を搭載したことであり、従来例からは検出手段を１つ削減して同等の機能を有することが出来る。
【００２９】
温度検出手段の温度温度勾配により用紙Ｐの搬送状態を認識することが可能となるため。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明を示す画像形成装置であり全体構成の概略を示す断面図
【図２】本発明の定着ヒータ部の温度遷移を表す図
【図３】本発明の定着ヒータ部の温度遷移を表す図
【図４】本発明を示す画像形成装置であり全体構成の概略を示す断面図
【図５】満載検知手段を有した従来例を示す図
【符号の説明】
【００３１】
１    画像形成装置本体
２    ペーパーカセット
３ａ  給紙ローラ
３ｂ  搬送ローラ
４    給紙センサ
５    レーザスキャナユニット
５ａ  半導体レーザで
６    折り返しミラー
７    プロセスカートリッジ
７ａ  感光ドラム
７ｂ  帯電器
７ｃ  現像器
７ｄ  転写部
８    熱定着装置
８ａ  定着ヒータ
８ｂ  サーミスタ
８ｃ  加圧ローラ
８ｄ  耐熱性フィルム
９    排紙ローラ
１０  排紙トレイ
１１  エンジンコントローラ部
１２  搬送モータ
Ｐ    用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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