(57)【要約】【課題】スループットを、極力、低下させることなく良好な定着を行う。【解決手段】第１の幅の記録紙に対する第１のプリント指示に応じて複数枚の記録を行っている途中で、定着装置６０の非通紙部の温度を監視する。この温度が所定の温度以上となったとき、前記第１の幅より広い第２の幅の記録紙に対する後続の第２のプリント指示が受け付けられている場合には、第１のプリント指示に応じたプリント動作を一時中止して、前記第２のプリント指示に応じたプリント動作を行う。前記非通紙部の温度が前記所定の温度より低下したとき前記第１のプリント指示に応じたプリント動作を再開する。第１および第２の幅の記録紙は、排紙トレイ１０，１１に切り替えて排出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の幅の記録紙およびこの第１の幅より広い第２の幅の記録紙に対する現像剤による画像形成動作を行う画像形成手段と、
前記第１の幅の記録紙および第２の幅の記録紙に対する現像剤の定着動作を行う定着手段と、
この定着手段の少なくとも非通紙部の温度を検出する温度検出手段と、
前記第１の幅の記録紙に対する第１のプリント指示に応じて複数枚の記録を行っている途中で、前記定着手段の非通紙部の温度が所定の温度以上となったとき、前記第２の幅の記録紙に対する後続の第２のプリント指示が受け付けられている場合には、前記第１のプリント指示に応じたプリント動作を一時中止して、前記第２のプリント指示に応じたプリント動作を行い、前記非通紙部の温度が前記所定の温度より低下したとき前記第１のプリント指示に応じたプリント動作を再開する制御手段と、
を備えた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、前記非通紙部の温度が所定の温度以上となったときに前記第２の幅の記録紙に対する後続の第２のプリント指示が受け付けられていない場合には、第１のプリント指示に応じた次のページのプリント動作を遅らせてページ間距離を拡大することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
第１の幅の記録紙およびこの第１の幅より広い第２の幅の記録紙に対する現像剤による画像形成動作を行う画像形成手段と、
前記第１の幅の記録紙および第２の幅の記録紙に対する現像剤の定着動作を行う定着手段と、
前記第１の幅の記録紙に対する第１のプリント指示に応じて複数枚の記録を行う前または記録中に、前記第２の幅の記録紙に対する後続の第２のプリント指示が受け付けられた場合には、前記第１のプリント指示に応じたプリント動作と、前記第２のプリント指示に応じたプリント動作とを、所定のページ数単位に交互に実行する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１のプリント指示のプリント枚数が所定の枚数以下である場合には前記交互の実行を抑止す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】
前記制御手段は、前記第１のプリント指示に応じたプリント動作と、前記第２のプリント指示に応じたプリント動作とで、各ページの排紙位置を切り替えることを特徴とする請求項１または３記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置、静電記録装置、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、記録紙上に形成された顕画像を記録紙に定着する定着装置を有する電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成方式の一例である電子写真方式において、記録紙上に顕画像化されたトナー像の定着の方式としては、大別して、熱ローラ方式・ヒートローラ方式と、フィルム加熱定着方式とが挙げられる。
【０００３】
熱ローラ方式・ヒートローラ方式は、所定の温度に制御された加熱体としての加熱ローラと、弾性層を有して加熱ローラに圧接する加圧体としての加圧ローラによって記録紙を加熱、加圧しながら挟持搬送することにより行う方式である。
【０００４】
フィルム加熱定着方式は、少なくとも固定支持された加熱体（以下、ヒータと称する）とこのヒータに圧接しつつ搬送される耐熱性の薄膜フィルム（以下、定着フィルムと称する）とからなるヒータユニットと、このヒータユニットに対し記録材を密着させる加圧体を有し、ヒータの熱をフィルムを介して記録紙へ付与することで記録紙表面に形成されているトナー像を加熱定着させる方式である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記いずれの方式においても、従来の定着では、小サイズ紙を通紙する際には、ヒータ長手方向の非通紙領域での昇温（非通紙部昇温）が大きくなるという課題があった。つまり、定着装置の構成部分に支障を来さないまでも、例えば複数のコンピュータに接続されたレーザプリンタの定着装置のような場合、様々なサイズの記録紙に対するプリント（印刷）コマンドが連続して送られ、次々に定着装置を通過する。記録紙サイズが切り替わると、小サイズの連続プリント後のフルサイズ（もしくはそれに準じるサイズ）のプリントにおいては、定着装置の昇温した非通紙部においていわゆるホットオフセットや紙しわが生じるという課題があった。
【０００６】
このような非通紙部昇温は、小サイズ紙の連続通紙時における紙間（ページ間距離）を拡げることにより緩和可能であるが、安易に紙間を拡げるとスループットの低下を招き、これは画像形成装置の性能低下を招来するため好ましくない。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、スループットを、極力、低下させることなく良好な定着を行うことができる画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による画像形成装置は、第１の幅の記録紙およびこの第１の幅より広い第２の幅の記録紙に対する現像剤による画像形成動作を行う画像形成手段と、前記第１の幅の記録紙および第２の幅の記録紙に対する現像剤の定着動作を行う定着手段と、この定着手段の少なくとも非通紙部の温度を検出する温度検出手段と、前記第１の幅の記録紙に対する第１のプリント指示に応じて複数枚の記録を行っている途中で、前記定着手段の非通紙部の温度が所定の温度以上となったとき、前記第２の幅の記録紙に対する後続の第２のプリント指示が受け付けられている場合には、前記第１のプリント指示に応じたプリント動作を一時中止して、前記第２のプリント指示に応じたプリント動作を行い、前記非通紙部の温度が前記所定の温度より低下したとき前記第１のプリント指示に応じたプリント動作を再開する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
すなわち、この画像形成装置は、小幅の記録紙に対する定着動作中に、定着手段の非通紙部の温度を監視し、所定の温度以上となったとき、可能であれば、より大きい幅の記録紙のプリント動作を介挿させる。これにより、非通紙部の温度上昇が抑制されるので、紙間を拡げることなく、プリントを継続することができ、結果的に、ホットオフセットの発生を防止しつつスループットを向上させることができる。ここでいう「第１の幅」および「第２の幅」とは、それぞれ固定の幅である必要はなく、ある程度の範囲をもったものであってよい。必要な条件は、第１の幅より第２の幅の方が広く、第１の幅では定着手段において非通紙部が生じることである。
【００１０】
なお、前記制御手段は、前記非通紙部の温度が所定の温度以上となったときに前記第２の幅の記録紙に対する後続の第２のプリント指示が受け付けられていない場合には、従来と同様、第１のプリント指示に応じた次のページのプリント動作を遅らせてページ間距離を拡大することができる。
【００１１】
本発明による他の画像形成装置は、第１の幅の記録紙およびこの第１の幅より広い第２の幅の記録紙に対する現像剤による画像形成動作を行う画像形成手段と、前記第１の幅の記録紙および第２の幅の記録紙に対する現像剤の定着動作を行う定着手段と、前記第１の幅の記録紙に対する第１のプリント指示に応じて複数枚の記録を行う前または記録中に、前記第２の幅の記録紙に対する後続の第２のプリント指示が受け付けられた場合には、前記第１のプリント指示に応じたプリント動作と、前記第２のプリント指示に応じたプリント動作とを、所定のページ数単位に交互に実行する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
この装置では、第１のプリント指示に応じて複数枚の記録を行う前または記録中に、第２のプリント指示が受け付けられた場合には、前記第１のプリント指示に応じたプリント動作と、前記第２のプリント指示に応じたプリント動作とを、所定のページ数単位に交互に実行する。これにより、上記第１と第２のプリント指示に応じたプリント動作の切替実行のための温度監視を行なう必要がなくなる。但し、この場合、前記制御手段は、前記第１のプリント指示のプリント枚数が所定の枚数以下である場合には前記交互の実行を抑止するようにしてもよい。
【００１３】
前記制御手段は、前記第１のプリント指示に応じたプリント動作と、前記第２のプリント指示に応じたプリント動作とで、各ページの排紙位置を切り替えることが好ましい。これによって、両プリント指示によるプリント出力が混在する弊害を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、レーザプリンタに適用した場合について説明する。但し、複数の通紙サイズ（幅）の紙を定着するものであれば任意の画像形成装置に適用可能である。
【００１５】
図１に、本発明が適用されるレーザビームプリンタの要部の概略構成を示す。装置内のほぼ中央部に、感光ドラム１を有し、この周囲に、帯電部材である帯電ローラ２、レーザ露光装置３、現像器４（現像スリーブ、現像ブレード、現像剤（トナー）等を含む）、転写ローラ５等が配置されている。これらの要素が画像形成手段を構成している。紙搬送路上で、画像形成手段の前段には、記録紙を収容した少なくとも複数の紙カセット８a、８ｂおよび各カセットから給紙を行う給紙ローラ９ａ，９ｂが配置されている。画像形成手段の後段には、ヒータユニット６および加圧ローラ７からなる定着装置６０が配置され、この定着装置の後段には排紙切り替え部１３を経由して、ソータを兼ねた排紙トレイ１０，１１が配置されている。定着装置の詳細構成については図２および図３により後述する。
【００１６】
図１の画像形成装置では、以上の主要ユニットの働きにより、紙カセット８ａまたは８ｂから給紙された記録紙上に、上記画像形成手段により周知の電子写真プロセスにより画像形成が行われた後、この記録紙はヒータユニット６と加圧ローラ７間に導入されて、定着動作が行われ、指示された排紙トレイ上に排出される。
【００１７】
図２に、本発明に適用するフィルム加熱方式の定着装置６０の構成例を示す。この図において、６１はヒータ基板、６２はヒータ基板の表面中央部に長手方向に設置した抵抗発熱体であり、６７ａ、６７ｂの端子電極に接続されている。端子電極６７ａはトライアック３０を通じて電源４０に接続されている。６３はヒータの長手方向中央付近の温度検出手段としてのメインサーミスタであり、端子電極６８ａ、６８ｂを通じて制御装置５０と接続されている。６４はヒータの長手方向端部付近の温度検出手段としてのサブサーミスタであり、端子電極６９ａ、６９ｂを通じて制御装置５０と接続される。７０はガラスコート面であり、抵抗発熱体６２と定着フィルム間の絶縁、および摺動性を確保している。
【００１８】
図３はフィルム加熱方式の定着装置６０の横断面図である。図２と同一の部品には同一符号を付し、重複説明を削除する。６５は円筒形状の定着フィルム、６６は定着フィルムガイド、６７は定着フィルムガイド６６のたわみを抑えるための補強部材である。ヒータ基板６１と定着フィルム６５、定着フィルムガイド６６、補強部材６７等からヒータユニット６を構成している。７は加圧ローラであり、不図示の加圧手段によりヒータユニット６に加圧されている。加圧ローラ７は、不図示の駆動手段からの駆動を受けて回転し、記録紙、および定着フィルム６５をヒータ基板６１、定着フィルムガイド６６に加圧して矢印方向に駆動する。
【００１９】
但し、本発明において用いる定着装置はフィルム加熱方式のものである必要はなく、加熱ローラ等、別の型の定着装置であってもよい。
【００２０】
図４は、図１に示したプリンタの制御に関連したハードウェア構成を示している。制御部９０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含み装置全体を制御する。通信部９１は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの外部装置から記録対象の画像データや各種指示を受けるための通信インタフェース部である。ジョブ記憶部９２は、通信部９１を介して受信されたプリント対象のジョブの画像データを一時的に記憶する部位である。記録部９３は、前述した感光ドラム１、帯電ローラ２、レーザ露光装置３、現像器４等を含み、各ジョブの画像データに基づいてレーザービームにより画像形成を行う部位である。定着装置６０は、記録部９３で形成されたトナー像を記録紙に定着する部位である。給紙搬送部９６は、紙カセットからの給紙および搬送を制御する部位である。排紙切替制御部９７は、前記排紙切替部１３を制御して、記録紙を排出すべき排紙トレイ１０，１１を切り替える制御を行う部位であり、本実施の形態では、通紙幅の異なるジョブの切替に同期して排紙切替部１３を制御することにより、ソータの機能を実現している。各種センサ９９は、メインサーミスタ６３およびサブサーミスタ６４、その他図示しない各種紙センサ等を含む。
【００２１】
図５は、図１に示したレーザビームプリンタにおいて、ヒータの全幅に対して比較的小さい幅のサイズであるＬＴＲ（Ｐ）「Ｐはポートレイト（Ｐｏｒｔｒａｉｔ）を表す」の記録紙を５５枚通紙した時のメインサーミスタとサブサーミスタの温度変化を、横軸にプリント枚数、縦軸に温度をとって表した図である。この図から分かるように、温調目標温度とメインサーミスタ検知温度は記録紙の１枚目から比較的温度変化が小さく維持されているが、サブサーミスタ検知温度は次第に増加していることが分かる。
【００２２】
図６は本実施の形態における記録制御処理をフローチャートに表したものである。プリンタはプリントコマンドを受け取ると（Ｓ１）、そのジョブをジョブ１としてジョブ１の紙サイズを確認する（Ｓ２）。後続のジョブのプリントコマンドは逐次受け付けられる。ジョブ１の紙サイズがＬＴＲ（Ｐ）より幅が広い場合は通常のプリント動作（Ｓ４）を行う。紙サイズの幅がＬＴＲ（Ｐ）より狭い場合は、ジョブ１のプリントを開始（Ｓ３）後、非通紙部の温度（サブサーミスタの温度）が所定の温度（ここでは１９０℃以下）であるならば１ページ分通常のプリント動作（Ｓ８）を行う。非通紙部の温度が１９０℃以上になったら次ジョブの確認を行い（Ｓ６）、次ジョブが無い場合は後回転時間を延長して（すなわち紙間を拡大して）１ページ分プリント動作を継続する（Ｓ９）。もし次ジョブがある場合は、次ジョブの紙サイズを確認し（Ｓ７）、紙サイズがＬＴＲ（Ｐ）より幅広でないならば、後回転時間を延長して現在のジョブを継続して出力を行う。しかし後続ジョブのうち紙サイズがＬＴＲ（Ｐ）よりも幅広のものがあるならば、そのジョブ（ここではジョブ２という）のプリント（１ページ分）を行って（Ｓ１０）、非通紙部の吸熱を行う。この時、ジョブ１とジョブ２の排出先は、排紙切り替え部１３により、図１の排紙トレイ１０、１１と分けて排出を行うことにより混在を防ぐ。すなわち、例えばジョブ１の排紙は排紙トレイ１０のみに行われ、ジョブ２の排紙は排紙トレイ１１にのみ行われるようにする。
【００２３】
１ページ分のプリント後、ジョブ１のプリントが終了したか否かの確認を行い（Ｓ１１）、次ページがある場合はステップＳ５に戻る。そうでない場合は後回転処理を行った後、ジョブ２の残りページのプリント動作を行う。その後、スタンバイ（ＳＴＡＮＤＢＹ）状態に戻る。
【００２４】
なお、ステップＳ５における１９０℃という数値は本実施の形態の構成での数値で、本発明を適用する装置により異なりうる。
【００２５】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。この実施の形態においては、第１の実施の形態に示したように非通紙部の昇温を確認しながら、通紙サイズの幅が狭いものと広いものを選択してプリント処理を行うのではなく、通紙サイズの幅が狭いものをプリント中に通紙サイズの幅の広いもののプリント処理を受け付けた時は、通紙サイズの幅の狭いものと広いものを所定のページ数（ここでは１ページ）単位に交互に通紙する。
【００２６】
図７に、このような第２の実施の形態の記録制御処理を表すフローチャートを示す。図６の処理との違いは、ステップＳ５，Ｓ８，Ｓ９が削除され、非通紙部の温度にかかわらず、小サイズのジョブのプリント時に後続の大サイズのジョブが存在すれば、両サイズを交互にプリントする点である。前記所定のページ数単位のページ数としては１ページの例を示したが、複数ページ（例えば２ページ）単位であってもよい。
【００２７】
なお、ステップＳ２における条件判定では、ジョブ１の紙サイズがＬＴＲ（Ｐ）より幅広であるかだけでなく、ジョブのページ数が所定枚数以上か否かをチェックするようにしてもよい。数ページのジョブであれば、非通紙部の昇温がさほどでもなく、ジョブの切替を行うまでもない、と推測されるからである。
【００２８】
図７の処理によって、非通紙部の温度を監視することなく、ホットオフセットや、紙しわの発生を抑え、かつ非通紙部の放熱を行うために必要な後回転延長処理や前回転延長処理をなくすことによりスループットが向上し、生産性を向上することができる。
【００２９】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、小幅の記録紙の定着が続くときに大幅の記録紙の定着を介挿することにより、非通紙部の過度な昇温を抑制することができるので、ホットオフセット等の発生を防止することができる。また、非通紙部の放熱のために紙間を拡げる必要がなくなるのでスループットの低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したレーザビームプリンタの要部の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示したプリンタの定着装置のヒータの正面図である。
【図３】図１に示したプリンタの定着装置の横断面図である。
【図４】図１に示したプリンタの制御に関連したハードウェア構成を示すブロック図である。
【図５】図１に示したレーザビームプリンタにおける小幅の記録紙連続通紙時のメインサーミスタとサブサーミスタの温度変化を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態における記録制御処理を表すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態の記録制御処理を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１…感光ドラム（画像形成手段）
３…レーザ露光装置（画像形成手段）
４…現像器（画像形成手段）
５…転写ローラ（画像形成手段）
６…ヒータユニット（定着手段）
７…加圧ローラ（定着手段）
６１…ヒータ基板（耐熱性基板）
６２…抵抗発熱体
６３…メインサーミスタ（温度検出手段）
６４…サブサーミスタ（温度検出手段）
６５…定着フィルム（薄膜フィルム）
【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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【図６】
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【図７】
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