(57)【要約】【課題】  定着部材全体を所定の定着温度に加熱するためには、記録紙が通過しない部分をも加熱することとなり、不要な電力を費やすこととなっていた。また、ユーザーが選択もしくは設定した記録紙の幅情報を基に定着部材の温度制御を行った場合、ユーザーの設定ミスにより、実際の定着に必要な部分以外の加熱に不要な時間と電力を費やすことや、定着に必要な部分が加熱されないことによる温度不足により定着不良が発生する可能性があった。【解決手段】  紙幅検知機構を備え、使用者の設定忘れや設定ミスの可能性を排除した上で、検知した紙幅に応じて、記録紙に付着したトナーを定着させる定着部材の中央部を加熱する中央部加熱用発熱体と、両端部を加熱する両端部加熱用発熱体とを温度制御し、定着部材の必要部分のみ温度制御を行う。【選択図】  図１
2012189719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部を加熱する中央部加熱用発熱体と、両端部を加熱する両端部加熱用発熱体を内蔵し、記録紙に付着したトナーを定着させる定着部材と、前記定着部材の主走査方向に対して中央部と端部の表面温度を個別に検出する温度センサと、前記温度センサの検出温度に基づいて前記中央部加熱用発熱体と前記両端部加熱用発熱体の加熱制御をする制御部と、を備えた画像形成装置において、
複数の幅の異なる前記記録紙をセット可能な記録紙設置部と、前記記録紙のそれぞれの紙幅を検知する紙幅検知部と、前記紙幅に基づいて、前記制御部が前記定着部材の前記紙幅に対応する部分の温度が所定の温度となるように前記中央部加熱用発熱体と前記両端部加熱用発熱体の加熱制御をすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記紙幅検知部は、前記記録紙設置部にセットされた前記記録紙の幅に応じて抵抗値が可変する可変抵抗器を有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】
前記紙幅検知部に回転式可変抵抗器を用い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】
前記記録紙はロール紙であり、前記記録紙設置部は、前記ロール紙の両端に系合させたフランジを回転可能に載置し、互いが前記主走査方向に沿って接離可能に移動する一対の載置台を含み、前記紙幅検知部は前記載置台の移動に応じて前記可変抵抗器を回転させ抵抗値を可変させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のサイズの紙をセット可能で、中央部と両端部とを個別に加熱することが可能な発熱体を有する電子写真方式による画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置において、記録紙に付着したトナーを加熱と加圧により定着させる方式として、熱ローラ定着方式が広く用いられている。
【０００３】
例えば特開昭６３−２１６０８２号公報に記載の技術では、上記熱ローラ定着方式において、中央加熱用、両端部加熱用の発熱分布の異なる発熱体を使用し、中央部と端部にそれぞれ設置した温度センサからの定着部材の表面温度情報によりそれぞれの発熱体を制御し、所定の定着温度に加熱する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−２１６０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術では記録紙の幅によらず定着部材全体を所定の定着温度に加熱するか、ユーザーが選択もしくは設定した記録紙の幅情報を基に定着部材の温度制御を行っていた。この場合、記録紙の幅を考慮せず定着部材全体を所定の定着温度に加熱するためには、記録紙が通過しない部分をも加熱することとなり、不要な電力を費やすこととなっていた。また、ユーザーが選択もしくは設定した記録紙の幅情報を基に定着部材の温度制御を行う場合、ユーザーに記録紙幅設定操作の負担が発生するうえ、記録紙を入れ替えたときの設定忘れや設定ミスが発生する可能性がある。実際にセットされている記録紙の幅と画像形成装置が認識する設定値に不一致が生じると、実際の定着に必要な部分以外の加熱に不要な時間と電力を費やすことや、定着に必要な部分が加熱されないことによる温度不足により容易に定着不良が発生しうることが生じていた。
【０００６】
本発明の目的は上記の不要な電力を削減し省電力化を図ると同時に、容易に発生しうる定着不良を防止する事が可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、中央部を加熱する中央部加熱用発熱体と、両端部を加熱する両端部加熱用発熱体を内蔵し、記録紙に付着したトナーを定着させる定着部材と、前記定着部材の主走査方向に対して中央部と端部の表面温度を個別に検出する温度センサと、前記温度センサの検出温度に基づいて前記中央部加熱用発熱体と前記両端部加熱用発熱体の加熱制御をする制御部と、を備えた画像形成装置において、複数の幅の異なる前記記録紙をセット可能な記録紙設置部と、前記記録紙のそれぞれの紙幅を検知する紙幅検知部と、前記紙幅に基づいて、前記制御部が前記定着部材の前記紙幅に対応する部分の温度が所定の温度となるように前記中央部加熱用発熱体と前記両端部加熱用発熱体の加熱制御をすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、紙幅検知部により記録紙の幅を取得し、その幅に応じて定着部材の加熱制御をするので、不要な電力を削減し省電力化を図ると同時に、容易に発生しうる定着不良を、防止する事ができる。
【０００９】
また、自動的に記録紙幅を検知することにより、ユーザーの操作を排除することが可能となり、設定ミスによる両端部の定着温度不足による定着不良を防止することができ、また記録紙が通過しない両端部分の不要な加熱を防止することで、不要な電力消費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。
図１は画像形成装置のブロック図である。この画像形成装置においては、記録紙設置部１４は、幅の異なる、もしくは幅の同じ複数の記録紙をセット可能である。記録紙設置部１４はロール紙を載せる一対の載置台があり、ロール紙の紙管にフランジを両端に取り付け、そのフランジを載置台に載せる。この載置台はロール紙の幅に応じて相互に接離方向に移動可能である。この載置台の移動に連動して抵抗値が可変する紙幅検知部９が備わっている。すなわち、ユーザーがセットした記録紙の幅に応じて、抵抗値が決まり、その抵抗値が入力回路１０に入力されることになる。
【００１２】
紙幅検知部９は、例えば、記録紙を複数セット可能な記録紙設置部に記録紙をセットする際に、各々の実際の記録紙幅に合わせて移動する載置台の移動量を回転式可変抵抗器の回転量に変換する機構により、回転式可変抵抗器の抵抗値から自動的に記録紙幅を検知できる。ユーザーの操作を必要とすることなく、実際にセットされている記録紙幅を信頼できる内部情報として保持することが可能である。
【００１３】
ＣＰＵ８は図示しないメモリに記憶されているプログラム従って画像形成装置全体の制御を行う。
入力回路１０に入力された抵抗値は内蔵するＡ／Ｄ変換回路により、デジタルデータとなり、各種制御を司るＣＰＵ８に入力される。ＣＰＵ８では、入力回路１０からのデータに基づいて、ロール紙幅を演算する。演算結果は記録紙幅情報として各種制御に使用される。
【００１４】
定着部材１は円筒形であり、ヒータを内蔵している。定着部材１の長手方向が、記録紙の幅方向となり、主走査方向である。トナーが付着した記録紙を図示していない加圧ローラと共に挟み熱と圧力とを付加し、記録紙にトナーを定着させる。ヒータは中央部に配置した中央部加熱用発熱体２と、中央部を挟み両端部に配置した両端部加熱用発熱体３を内包している。
【００１５】
中央部加熱用発熱体２は、中央部加熱用発熱体用ドライバ１２によって駆動される。中央部加熱用発熱体用ドライバ１２はＣＰＵ８によって制御される通電制御回路１１によって制御される。両端部加熱用発熱体３は、端部加熱用発熱体用ドライバ１３によって駆動される。端部加熱用発熱体用ドライバ１３はＣＰＵ８によって制御される通電制御回路１１によって制御される。このように、間に回路等が介在するが、ＣＰＵ８によって発熱体の発熱を制御している。
【００１６】
定着部材１の中央部には、中央部温度センサ４が配置されている。定着部材１の端部には、端部温度センサ５が配置されている。端部温度センサ５は片方の端部に配置されているが、両方の端部であってもよく、さらに細かい制御が可能となる。
【００１７】
中央部温度センサ４で検出した温度の値は、入力回路６に入力され、内蔵するＡ／Ｄ変換回路によりデジタルデータに変換され、ＣＰＵ８に送られる。端部温度センサ５で検出した温度の値は、入力回路７に入力され、内蔵するＡ／Ｄ変換回路によりデジタルデータに変換され、ＣＰＵ８に送られる。このように、ＣＰＵ８には、各所で検出した表面温度情報、すなわち温度データが入力され、プログラムに従い各種制御に使用される。
【００１８】
記録紙の記録紙幅情報と定着部材の中央および端部の表面温度情報はＣＰＵ８にて判断され、通電制御回路１１を介して中央部加熱用発熱体用ドライバ１２および端部加熱用発熱体用ドライバ１３を制御する。表面温度情報に基づいて中央部加熱用発熱体２と両端部加熱用発熱体３の一方または両方を加熱させることで、記録紙幅に最適な定着部材の表面温度分布を得ることが可能となる。以上のように本形態によれば、ユーザーの紙幅設定情報を必要とすることなく、実際にセットされた記録紙幅に応じた定着温度制御が実現でき、同時に省電力効果が得られるものである。
【００１９】
また、定着部材１の表面温度制御の例を説明する。中央部温度センサ４の温度と端部温度センサ５の温度を観測することで定着部材１の中央部と端部での表面温度が分かる。定着部材１の中央部はトナーを記録紙に定着させるのに十分な温度範囲になるように制御される。定着部材１の端部は、記録紙の幅に応じて、必要な温度制御を行う。記録紙幅が使用可能な最大幅であった場合は、端部の表面温度が中央部と同様な温度範囲になるように制御する。記録紙の幅が狭くなるに従い、定着部材１の端部を加熱する必要が無くなる。
【００２０】
予め中央部を定着に必要な温度範囲に制御している場合に、端部の温度と、定着部材１上の定着に必要な温度範囲に加熱されている部分の範囲すなわち使用可能範囲との関係を予め実験的に取得し、端部温度と使用可能範囲の関係、例えば使用可能範囲と温度の対応テーブルまたは式、をメモリに記憶させておく。使用される記録紙の幅に応じて、すなわち使用可能範囲から、そのメモリに記憶された情報に基づいて、制御の目標温度である端部温度を取得し、通電制御回路１１を介して端部加熱用発熱体用ドライバ１３による両端部加熱用発熱体３の駆動を制御する。このようにすることで、必要最小限の電力で、記録紙にトナーを定着させることができる。
【００２１】
また、記録紙幅情報を基に、実際に使用する記録紙の幅が定着部材の長手方向全長に対して小さいか大きいかを判断することにより、記録紙幅が小さい場合には中央部の温度センサ情報に基づき中央部加熱用の発熱分布となっている発熱体を通電制御部により通電させ、所定の定着温度まで加熱する。この場合、記録紙が通過しない端部の温度を制御する必要は無いため、端部の温度センサから得られる温度情報を通電制御に用いることは無い。したがって端部の温度上昇を待つ必要も無い。また、両端部加熱用の発熱分布となっている発熱体に通電すること自体が無いため、その分の電力を節約することが可能である。
【００２２】
また、実際に印刷する記録紙幅が大きい場合には中央部の温度センサ情報に基づき中央部加熱用の発熱分布となっている発熱体を通電制御部により通電させ、所定の定着温度まで加熱するのと同時に、端部の温度センサ情報に基づき両端部加熱用の発熱分布となっている発熱体も通電制御部により通電させ、中央部と端部それぞれを所定の定着温度まで加熱することができる。このように、信頼できる記録紙幅を得ていることによって、実際に使用される記録紙幅に応じた定着部材の温度制御が可能となる。
【符号の説明】
【００２３】
１  定着部材
２  中央部加熱用発熱体
３  両端部加熱用発熱体
４  中央部温度センサ
５  端部温度センサ
６  入力回路
７  入力回路
８  ＣＰＵ
９  紙幅検知部
１０  入力回路
１１  通電制御回路
１２  中央部加熱用発熱体用ドライバ
１３  端部加熱用発熱体用ドライバ
１４  記録紙設置部
【図１】
2012189719.tif 000003