JP4684828B2

JP4684828B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4684828B2
Application number: JP2005280430A
Authority: JP
Inventors: 一志稲生; 利一土谷; 温敏安藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2025-09-27
Also published as: JP2007093772A

Description

本発明は、記録材に画像を形成する像形成手段と、記録材上の画像の加熱定着を行う定着手段と、を有する画像形成装置に関する。

上記のような画像形成装置としては、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの電子写真装置が挙げられる。

電子写真装置において、記録材上に形成されたトナー像を定着する定着装置としては、ヒートローラ方式の装置やフィルム加熱定着方式の装置が一般的である。

ヒートローラ方式の装置は、発熱体としてハロゲンランプ等を使用し、所定の温度範囲内に温度制御された加熱ローラと弾性体層を有する加圧ローラとにより、前記記録材を挟持搬送させる。そして、上記加熱ローラの熱を記録材を付与することで記録材上に形成されているトナー像を定着させるものである。

フィルム加熱定着方式の装置は、固定支持された加熱体（セラミックヒータ）と加熱体に対向圧接しつつ搬送される定着フィルム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部材とを有する。そして、上記加熱体の熱を定着フィルムを介して記録材を付与することで記録材上に形成されているトナー像を定着させるものである。

これらの定着装置にあっては、葉書・封筒などの紙幅の狭い記録材を連続通紙すると、記録材が通過する領域（通紙部領域）に対して、記録材が通過しない領域（非通紙部領域）は温度上昇する非通紙部昇温現象が発生する。そのため、加熱部材の非通紙部となる端部側に温度検知手段を配置して、加熱部材の非通紙部の温度が所定の許容温度以上にはならないように、加熱部材の制御温度や、記録材の搬送間隔を変えるという制御がおこなわれている（特許文献１、２）。

すなわち、定着装置においては、加熱部材の温度制御を行なうために、加熱体の温度検知手段を少なくとも１つ、加熱体に接触させて配置し、その出力を基に画像形成装置の制御手段により加熱体に対する温度制御が行なわれている。

前記加熱体に対する温度制御は、フォトセンサとフラッパー等から成る記録材の有無センサを画像形成装置の搬送路中に配置する。このセンサにより記録材の先端及び後端位置を検出し、記録材が定着ニップにある場合と無い場合とで制御温度を変える。あるいは、記録材が定着ニップに突入するタイミングに応じて制御温度を一定時間変化させる。あるいは、搬送路中、定着ニップ内等に記録材が残留した事を検知して紙詰まり警告を行なったりする。

また、定着装置には、通電制御回路の構成要素であるサーミスタ・リレー等の故障により加熱体が異常昇温する事故が発生した場合に、強制的に通電を遮断するサーモスイッチや温度ヒューズ等の安全装置が加熱体に近接、もしくは接触させて配置されている。

ここで、画像形成装置は、仮にＡ３サイズの記録材まで対応している装置であれば、Ａ３サイズ以外に、Ｂ４、Ａ４横、縦、Ａ５横、縦、Ｂ５横、縦、洋形封筒、葉書等の各サイズの記録材を通紙可能としているのが一般的である。

そこで、前述した記録材の先後端を検知するためのセンサは、画像形成装置の長手位置において、通紙を保証する長手幅最小の記録材が確実に通過する位置に、記録材の搬送方向に沿って複数配設されるのが一般的である。

また、前記加熱体の温度検知手段は、加熱体の通紙部分の温度を検知するための通紙部温度検知手段を長手幅最小の記録材が確実に通過する領域に配置される。幅狭の記録材が通紙された場合に発熱体の端部が異常昇温する。これにより定着装置が熱損することを防止するための端部温度検知手段を、長手位置において長手幅最小の記録材が通過する領域外で且つ、長手幅最大の記録材が通過する領域内に配置されるのが一般的である。

また、前記安全装置も、温度制御回路が暴走して制御が正常に行えなくなった状態に限り動作するべく、長手位置において紙が通過する領域内に配置されるのが一般的である。

すなわち、記録材の先後端検知センサ、加熱体の通紙部温度センサ、安全装置の３つの素子は、通紙保証する長手幅最小の記録材が通過する領域内に置かれる。そして、加熱体の端部温度センサは、通紙保証する長手幅最小の記録材が通過する外側で、通紙保証する長手幅最大の記録材が通過する領域内に配置されるのが一般的である。
特開平０３−１８８８３号公報特開２００１−２８２０３６号公報

画像形成装置が記録材のサイズに応じて、幅規制板を任意に可変できるいわゆるマルチトレイ給紙構成を有する装置である場合は下記のような問題がある。

すなわち、通紙する記録材サイズが保証範囲内であっても、例えば封筒や葉書を記録材幅よりトレイの幅規制板が適正な幅より大きく開いている状態で、記録材を片側に寄せて通紙させる事態を生じ得る。この場合は、記録材が本来通過するべき長手位置から逸脱した位置を通過する。そのため記録材が温度検知手段を通過せず温度の制御が行えなくなるという問題があった。特に、温度検知手段が在る側に寄せて通紙されると、温度検知手段によって検出された温度は通紙領域の温度となり、本来検出すべき非通紙領域の温度が検出不能となる。

その結果、定着装置が熱的損傷を受けたり、定着装置内部に配置されたサーモスイッチが動作することで、それ以降、定着装置が使用不能となる等の問題があった。

本発明は上記の問題を解決するためになされており、記録材が仮に片側寄せ通紙されたとしても、定着装置に熱損を生じる事態の発生を防止できる画像形成装置を提供しようというものである。

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、
記録材を、その幅方向中央を通紙位置基準に合わせて搬送するように設定されている画像形成装置であって、
給紙部と、
装置で通紙保証している最小幅寸法の記録材をその幅方向中央を前記通紙位置基準に合わせて搬送した場合の通過領域である最小サイズ記録材通過領域の内側に設けられており、前記給紙部から給紙される記録材の先端を検知するためのトップセンサと、
前記トップセンサの信号に応じて画像の書き出しタイミングを調整し記録材に未定着トナー像を形成する画像形成部と、
記録材に形成された未定着トナー像を記録材に加熱定着する定着部材と、前記最小サイズ記録材通過領域の内側の前記定着部材の温度を検知する第１の温度検知手段と、前記最小サイズ記録材通過領域の外側の前記定着部材の温度を検知する第２の温度検知手段と、を有する定着部と、
前記第１の温度検知手段の検知温度が設定温度を維持するように前記定着部材へ供給する電力を制御する制御部と、
を有する画像形成装置において、
記録材を検知するための記録材検知手段が前記通紙位置基準を境に前記第２の温度検知手段が設けられた領域とは反対側の領域であって前記最小サイズ記録材通過領域の外側に設けられており、
前記トップセンサと前記記録材検知手段が設けられた位置を通過した記録材を前記定着部で定着処理する最中に前記第２の温度検知手段の検知温度が上昇する場合、または、前記トップセンサが設けられた位置は通過するが前記記録材検知手段が設けられた位置は通過しない記録材を前記定着部で定着処理する最中に前記第２の温度検知手段の検知温度が上昇しない場合、前記定着部材の非通紙領域の温度が許容温度以下になるように、前記定着部材の温度制御を行う、または記録材の搬送を制御することを特徴とする。

上記の画像形成装置構成によれば、記録材が片寄せ通紙されても、片寄せ通紙が検知されて対応制御されるので、定着手段に熱損を生じる事態の発生を防止できる。

（１）画像形成装置例
図１は本実施例における画像形成装置Ａの概略構成図である。この画像形成装置Ａは、電子写真プロセスを用いたカラーレーザープリンタである。このプリンタＡにはパーソナルコンピュータやイメージリーダ等の不図示のホスト装置に接続してある。プリンタＡはそのホスト装置から入力する画像情報をハードコピーとしてプリントアウトする。

Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋはそれぞれイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの色トナー画像を形成する４つの画像形成部であり、下から上に順にタンデム配列してある。各画像形成部は、それぞれ、像担持体である感光ドラム１、帯電手段２、現像手段３等を有している。

感光ドラム１に露光を行うことにより静電潜像を形成する光学系４が各画像形成部に対応して設けられている。光学系としては、レーザーダイオードやポリゴンミラー等を含むレーザー走査露光光学系を用いている。

各画像形成部において、帯電手段２により一様に帯電された感光ドラム１に対して光学系４より画像データに基づいたレーザー走査露光がなされる。これにより、感光ドラム表面に走査露光画像パターンに対応した静電潜像が形成される。

それらの静電潜像が現像手段３によりトナー画像として現像される。すなわち、イエローの画像形成部Ｙの感光ドラム１にはイエロートナー画像が形成される。マゼンタの画像形成部Ｍの感光ドラム１にはマゼンタトナー画像が形成される。シアンの画像形成部Ｃの感光ドラム１にはシアントナー画像が形成される。ブラックの画像形成部Ｋの感光ドラム１にはブラックトナー画像が形成される。

各画像形成部の感光ドラム１上に形成された上記の色トナー画像は各感光ドラム１の回転と同期して、略等速で回転する中間転写体５上へ所定の位置合わせ状態で順に重畳されて一次転写される。これにより中間転写体５上に未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。本実施例においては、中間転写体５として、エンドレスの中間転写ベルトを用いている。このベルト５を、駆動ローラ６、二次転写対向ローラ７、テンションローラ８の３本のローラに巻きかけて張架してあり、駆動ローラ６によって駆動される。

各画像形成部の感光ドラム１上からベルト５上へのトナー画像の一次転写手段としては、一次転写ローラ９を用いている。一次転写ローラ９に対して不図示のバイアス電源よりトナーと逆極性の一次転写バイアスを印加する。これにより、各画像形成部の感光ドラム１上からベルト５に対してトナー画像が一次転写される。

上記工程を、ベルト５の回転に同調して、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対して行い、ベルト５上に、各色の一次転写トナー画像を順次重ねて形成していく。

一方、カセット給紙モードが選択されているときは、記録材カセット１０内の記録材（記録媒体、シート材）Ｐが、給送ローラ１６により一枚分離給送されて、レジストローラ１２へ搬送される。そして、記録材Ｐはレジストローラ１２により所定のタイミングで、二次転写対向ローラ７に巻きかけられているベルト５部分と二次転写ローラ１３との圧接部である二次転写ニップ部に搬送される。ベルト５上に形成された一次転写合成トナー画像は二次転写ニップ部において記録材Ｐ上に一括転写される。二次転写ローラ１３には不図示のバイアス電源よりトナーと逆極性のバイアスが印加される。これにより、ベルト５上の一次転写合成トナー画像が記録材Ｐ上に静電転写される。

また、手差し給紙モードが選択されているときは、マルチトレイ１４上に載置した記録材Ｐが給送ローラ１１により一枚分離給送されて、レジストローラ１２へ搬送される。そして、記録材Ｐはレジストローラ１２により所定のタイミングで、二次転写ニップ部に搬送され、中間転写ベルト５上の一次転写合成トナー画像の一括転写を受ける。

以上が記録材に画像を形成する像形成手段である。

二次転写ニップ部を通過した記録材Ｐはベルト５から曲率分離して、搬送装置１６により定着装置（定着手段）１７へ搬送される。定着装置１７は記録材Ｐ上のトナー画像を加圧、加熱溶融して固着画像として記録材面に定着する。そして定着処理を受けた記録材Ｐがフルカラープリントとして排紙パス１８を通って排紙トレイ１９上に排出される。

Ｓ１はトレイ１４における記録材Ｐの有無を検知する記録材有無センサ（第２の記録材検知手段）である。このセンサＳ１はトレイ１４の先端側で給紙ローラ１６の手前側において通紙位置基準寄りに位置させて配設してある。幅の広い記録材（大サイズ記録材）も幅の狭い記録材（小サイズ記録材）もトレイ１４上に通紙位置基準で正しく載置セットされることで、該センサＳ１により記録材有りの検知がなされる。このセンサＳ１による記録材有無検知情報がＤＣコントローラ３４に入力する。手差し給紙が選択されている場合において、ＤＣコントローラ３４はこのセンサＳ１によりトレイ１４上の記録材Ｐの有無を確認し、有りの場合は給紙操作を許可し、無しの場合はプリント動作を禁止して記録材無しの警告を表示部（不図示）に表示する。

Ｓ２は記録材Ｐの片側寄せを検知するための片寄せ検知センサ（第１の記録材検知手段）であり、レジストローラ１２の記録材入口側に配設してある。

Ｓ３は画像書き出しタイミングを検知するためのトップセンサであり、レジストローラ１２の記録材出口側に配設してある。ＤＣコントローラ３４（図４）はトップセンサＳ３から入力する記録材先端検知信号に基づいて、各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋにおける感光ドラム１に対する画像書き出しタイミングを制御する。

（２）定着装置１７
図２は定着装置１７の要部の拡大横断面模型図である。図３はさらにその部分的拡大図である。本実施例の定着装置１７は特開平４−４４０７５号公報等に記載の加圧部材駆動式・フィルム加熱方式の加熱装置である。

ここで、以下の説明において、長手方向とは、記録材搬送路面内において記録材搬送方向に直交する方向に並行な方向である。また短手方向とは記録材搬送方向に並行な方向である。また記録材に関して、幅方向または幅とは記録材搬送方向に直交する方向、またはその方向の記録材寸法である。

２１は加熱部材としてのヒータユニット、２２は加圧部材としての弾性加圧ローラである。ヒータユニット２１と加圧ローラ２２はその長手方向（図面に垂直方向）の両端部側を装置フレーム（不図示）の手前側と奥側の側板間に保持させて、上下に並行に配列して、かつ圧接させて定着ニップ部Ｎを形成させている。

ヒータユニット２１において、２３は横断面略半円形樋型のフィルムガイド部材であり、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱樹脂成形部材である。このガイド部材２３は図面に垂直方向を長手とする横長部材であり、その下面に長手に沿って設けた溝部に加熱体２４を嵌入させて保持させてある。本実施例における加熱体２４の構成等については後に詳述する。２５はガイド部材２３の内側に配設した横断面逆Ｕ字形の補強板金（ステイ）である。２６は円筒状の定着フィルムであり、上記のガイド部材２３と、加熱体２４と、補強板金２５のアセンブリに対してルーズに外嵌させてある。本実施例におけるフィルム２６は、金属層を基層とし、弾性層を形成した、全体に可撓性を有するものである。具体的には、円筒形金属スリーブの外周表面に、シリコンゴム層、さらに離型層としてＰＴＥＦＥ・ＰＦＡなどから成るフッ素樹脂層が形成されたものである。

加圧ローラ２２は、アルミ・鉄等からなる芯金２２ａに、シリコンゴム・フッ素ゴム等からなる弾性層２２ｂを形成したものである。この加圧ローラ２２は、芯金２２ａの長手両端部を装置フレームの手前側と奥側の側板間に軸受部材を介して回転可能に支持させてある。

そして、ヒータユニット２１と加圧ローラ２２を加圧ローラ２の弾性層２２ｂの弾性に抗して不図示の加圧手段により加圧状態にする。これにより、加熱体２４と加圧ローラ２２とをフィルム２６を挟んで圧接させて加熱加圧定着に必要な所定幅のニップ部Ｎを形成させてある。補強板金２５は加圧力によるガイド部材２３や加熱体２４の変形を防止している。

加圧ローラ２２は駆動手段Ｍにより記録材搬送方向である矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される（加圧部材駆動式）。この加圧ローラ２２の回転駆動に伴い、該加圧ローラ２２とフィルム２６の外面とのニップ部Ｎにおける摩擦力でフィルム２６に回転力が作用する。これにより、フィルム２６がガイド部材２３の外回りをニップ部Ｎにおいてフィルム内面が加熱体２４の下向き面に密着して摺動しながら矢印の時計方向に従動回転する。フィルム２６の内面とガイド部材２３との間には摺動グリス（不図示）が塗布されており、フィルム２６の摺動性を保っている。また、ガイド部材２３によりフィルム２６の回転安定性が保たれる。

上記のように、加圧ローラ２２の回転駆動によるフィルム２６の回転がなされる。また後述するように加熱体２４に対する通電により該加熱体２４が昇温して所定の目標温度に温調される。この状態において、ニップ部Ｎのフィルム２６と加圧ローラ２２との間に未定着トナー画像ｔを担持した記録材Ｐが導入される。そして、記録材Ｐはトナー画像担持面がフィルム２６の外面に密着してフィルム２６と一緒にニップ部Ｎを通過する。これにより、加熱体２４の熱がフィルム２６を介して記録材Ｐに付与され未定着トナー画像ｔが記録材Ｐの面に加熱加圧定着される。定着ニップ部Ｎを通った記録材Ｐはフィルム６の面から曲率分離して排出搬送される。

本実施例において上記の加熱体２４はセラミックヒータを用いている。図４は用いたヒータ２４の概略構成図である。

このヒータ２４は、記録材Ｐの搬送路面において記録材搬送方向と直交する方向を長手とする横長の基板（絶縁基板）ａを有する。この基板ａはアルミナ・窒化アルミニウム・炭化ケイ素等の高絶縁性のセラミックスでできている。

基板ａの表面側には通電発熱体（発熱抵抗体）ｂを有する。この通電発熱体ｂは、材料ペーストを、基板ａの長手に沿ってスクリーン印刷等により、例えば、厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程度の線状もしくは細帯状に塗工し、焼成して形成したものである。通電発熱体ｂは例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム：銀合金）、ＲｕＯ_２、Ｔａ_２Ｎ等である。

通電発熱体ｂの長手方向両端部には、電気的に導通させて設けた、Ａｇ／Ｐｔ（銀・白金）等で形成された電極部ｃを有する。

また、通電発熱体面を電気的に絶縁し、フィルム２６との摺擦に耐えることが可能な薄層のガラスコートやフッ素樹脂コート等の絶縁保護層ｄを有する。

そして、基板ａの裏面側には、通紙部サーミスタＴＨ１（第１の温度検知手段）、端部サーミスタＴＨ２（第２の温度検知手段）、サーモスイッチＴＨ−ＳＷ（安全装置）をそれぞれ接触させて配置している。

上記のヒータ２４は絶縁保護層ｄを設けた側が表面側であり、絶縁保護層ｄの面にフィルム２６の内面が摺動する。このヒータ２４を、ガイド部材２３の下面に長手に沿って形成したヒータ嵌め込み溝部内にヒータ表面側を外側にして嵌め込んで耐熱性接着剤で接着して保持させてある（図３）。

３１は給電用コネクタであり、ガイド部材２３に固定支持させたヒータ２４の電極部ｃの部分に嵌着され、電極部ｃにそれぞれコネクタ３１側の電気接点が接触状態になる。３２は商用電源（ＡＣ）、３３はトライアック、３４は制御回路（制御手段）であるＤＣコントローラである。ヒータ２４は、商用電源３２から、トライアック３３を介して電極部ｃに給電されることで通電発熱体ｂの発熱で迅速急峻に昇温する。

通紙部サーミスタＴＨ１は、ヒータ２４の通紙部の温度を検知する。端部サーミスタＴＨ２は、ヒータ２４の端部の温度を検知する。その各サーミスタＴＨ１・ＴＨ２の検知温度情報がＤＣコントローラ３４へ入力する。ＤＣコントローラ３４は、通紙部サーミスタＴＨ１から入力するヒータ検知温度が設定定着温度（本例では１８０℃）に維持されるようにトライアック３３を制御する。すなわち、商用電源３２から通電発熱体ｂへの通電を制御（電力供給制御）する。

サーモスイッチＴＨ−ＳＷはヒータ２４の通電発熱体ｂに対する給電路（ＡＣライン）に直列に介入させてある。本例において該サーモスイッチの作動温度は２５０℃である。ヒータ２４が熱暴走して２５０℃以上に過熱すると該サーモスイッチが作動して、通電発熱体ｂに対する給電を遮断する。

（３）マルチトレイ１４からの記録材Ｐの片寄せ通紙対策
［第１の実施形態］
図５は本発明の第１の実施形態における、通紙部サーミスタＴＨ１、端部サーミスタＴＨ２、サーモスイッチＴＨ−ＳＷ、記録材有無センサＳ１、片寄せ検知センサＳ２、の５要素の配設位置と、推奨される記録材の搬送領域との関係を表す上面模式図である。

図６は本発明の第１の実施形態を適用した画像形成装置の記録材を推奨される通紙域からずらして搬送させた場合の第１の例における上記５要素と搬送領域との関係をあらわした図である。

図７は第１の実施形態を適用した画像形成装置の記録材を推奨される通紙域からずらして搬送させた場合の第２の例における上記５要素と搬送領域との関係をあらわした図である。

１５Ｌと１５Ｒはトレイ１４上に配設した左右一対の給紙ガイド（サイド規制板）である。この給紙ガイド１５Ｌ・１５Ｒはトレイ１４上において左右に並行にスライド移動操作可能である。すなわち、給紙ガイド１５Ｌ・１５Ｒは不図示の同期移動機構により、中央通紙基準から等距離位置に移動するようになっていて、一方の給紙ガイドを左右に移動させると、それに連動して他方の給紙ガイドも逆方向に移動する。これにより、該両給紙ガイド１５Ｌ・１５Ｒの間隔をセンタ基準で広狭調節することができる。給紙ガイド１５Ｌ・１５Ｒ間の間隔を広げた状態にしてその間のトレイ上に記録材Ｐを載置し、給紙ガイド１５Ｌ・１５Ｒを記録材Ｐの幅に合わせて寄せ移動する。これにより、記録材Ｐの左右の側面が給紙ガイド１５Ｌ・１５Ｒの内面間に規制されて記録材Ｐがトレイ１４上に幅中心が、画像形成装置の記録材通紙位置基準（中央通紙基準線（仮想線））Ｏに一致した状態になってセットされる。

本画像形成装置の通紙は一点鎖線の中心線Ｏで示す通紙位置を基準とする中央通紙基準である。内側の二点鎖線は通紙保証を行う紙サイズの内、２Ｌ１で示す最小幅寸法の記録材の両端通過位置を表している。外側の二点鎖線は通紙保証を行う記録材サイズの内、２Ｌ２で示す最大幅寸法の記録材の両端通過位置を表している。

記録材有無センサＳ１と、トップセンサＳ３と、通紙部サーミスタＴＨ１は、最小幅位置２Ｌ１内の画像印字面左側領域Ｌ１Ｌに配置される。

サーモスイッチＴＨ−ＳＷは、最小幅位置２Ｌ１内の画像印字面右側領域Ｌ１Ｒに配置される。

片寄せ検知センサＳ２は、最大幅位置２Ｌ２内の画像印字面左側領域Ｌ２Ｌであって、かつ最小幅位置２Ｌ１の外側領域に配置される。

端部サーミスタＴＨ２は、最大幅位置２Ｌ２内の画像印字面右側領域Ｌ２Ｒであって、かつ最小幅位置２Ｌ１の外側領域に配置される。

更に、片寄せ検知センサＳ２は通紙位置基準ＯからＬ５の位置に、端部サーミスタＴＨ２は通紙位置基準ＯからＬ４の位置に置かれ、Ｌ４≒Ｌ５、または、Ｌ４≦Ｌ５の関係となるように配置されている。

すなわち、本実施形態である中央通紙基準Ｏの画像形成装置において、幅サイズが通紙保証範囲内の記録材Ｐは、図５のように、トレイ１４の給紙口に適正に配置されていれば、最小幅位置２Ｌ１をカバーして通過することになる。この場合、記録材Ｐの先後端は、定着装置１７の上流側に位置するトップセンサＳ３により検知される。かつヒータ２４の記録材通紙域における温度が通紙部サーミスタＴＨ１により検知される。また、サーモスイッチＴＵ−ＳＷはヒータ２４の記録材通紙域に接する事になる。

また、幅の狭い記録材、例えば最小幅位置２Ｌ１の幅の記録材が通紙されたとしても、端部サーミスタＴＨ２がヒータ２４の端部温度（非通紙部温度）を検知することが可能となる。そして、ＤＣコントローラ３４は、端部サーミスタＴＨ２により非通紙部温度を検知してその温度が許容内に納まるように定着装置１７の温度制御する。あるいは、記録材の搬送間隔を変えるという制御をする。その結果、定着装置１７が熱的損傷を受けることを回避することができる。

図６は、本実施の形態の画像形成装置において、トレイ１４上の左右の給紙ガイド１５Ｌ・１５Ｒを通紙しようとする記録材Ｐの幅より大きく開いた状態にしている。そして、オペレーターが記録材Ｐを右の給紙ガイド１５Ｒに寄せた状態にして、すなわち画像印字面右側に寄せた状態で給紙させた場合の記録材通紙域と各センサとの位置関係を表した図である。

この場合、記録材Ｐは記録材有無センサＳ１を動作させる位置にあるため給紙され、端部サーミスタＴＨ２は通紙領域Ｌ３にかかっているため端部サーミスタＴＨ２とは逆側端部（本例では左側）の非通紙部の昇温を検知することができない。

しかしながら、片側寄せ検知センサＳ２が通紙領域Ｌ３よりも外側にあり、このセンサＳ２が通紙された記録材を検知しない。

ＤＣコントローラ３４は、記録材Ｐが給紙されたのち、片側寄せ検知センサＳ２から記録材検知信号が入力しないこと、端部サーミスタＴＨ２から非通紙部昇温検知信号が入力しないこと、から記録材Ｐが右片側寄せ通紙されていると判別する。この場合、ＤＣコントローラ３４は、定着装置１７が熱的損傷を受けないようにヒータ２４の温度制御をする。あるいは、以後の記録材の送り出しを停止する等、記録材の搬送を制御する。ＤＣコントローラ３４は、表示部（不図示）にその旨の表示をする。

また、記録材Ｐが右の給紙ガイド１５Ｒから記録材有無センサＳ１までの距離Ｌ６よりも小さい幅サイズの場合、トレイ１４上の記録材有無センサＳ１を記録材Ｐが動作させることができない。そのため、ＤＣコントローラ３４は記録材無しを検知し、物理的に給紙することが不可能となる。

その結果、定着装置１７がダメージを受けることを回避できる。

また、図７は本実施の形態の画像形成装置において、トレイ１４上の左右の給紙ガイド１５Ｌ・１５Ｒを通紙しようとする記録材Ｐの幅より大きく開いた状態にしている。そして、オペレーターが記録材Ｐを左の給紙ガイド１５Ｌに寄せた状態にして、すなわち画像印字面左側に寄せた状態で給紙させた場合の記録材通紙域と各センサとの位置関係を表した図である。

この場合、記録材Ｐは記録材有無センサＳ１を動作させる位置にあるため給紙され、片側寄せ検知センサＳ２も記録材Ｐを検知する。端部サーミスタＴＨ２が通紙領域Ｌ７の外に位置するため、端部サーミスタＴＨ２がヒータ２４の端部昇温を検知する。

ＤＣコントローラ３４は、記録材Ｐが給紙されたのち、片側寄せ検知センサＳ２から記録材検知信号が入力すること、端部サーミスタＴＨ２から非通紙部昇温検知信号が入力すること、から記録材Ｐが左片側寄せ通紙されていると判別する。この場合、ＤＣコントローラ３４は、定着装置１７が熱的損傷を受けないようにヒータ２４の温度制御をする。あるいは、以後の記録材の送り出しを停止する等、記録材の搬送を制御する。ＤＣコントローラ３４は、表示部にその旨の表示をする。

また、本実施形態では、トレイ１４上の記録材有無センサＳ１、記録材Ｐの片側寄せを検知するための片側寄せ検知センサＳ２、通紙部サーミスタＴＨ１は、画像印字面左側に配置され、端部サーミスタＴＨ２は画像印字面右側に配置されている。しかし、記録材有無センサＳ１、片側寄せ検知センサ６８、通紙部サーミスタＴＨ１の３要素と、端部サーミスタＴＨ２が、それぞれ逆側にありさえすればよい。上記３要素が画像印字面右側に、端部サーミスタＴＨ２が画像印字面左側に配置されていたとしても、本発明の効果は同じである。

しかしながら、画像印字面左側を基準に文字を書くアラビア圏において、本構成のほうが、信頼性に関しては有利である。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態にかかる最も特徴的な、第１および第２の記録材検知手段、第１および第２の温度検知手段、安全装置の５要素の構成について説明する。

図８、図９は本発明の第２の実施形態における記録材の端部を検知する記録材端部検知センサの動作原理を表す図である。図１０は本発明の第２の実施形態を適用した画像形成装置の記録材を推奨される通紙域からずらして搬送させた場合の第１の例における上記５要素と搬送領域との関係をあらわした図である。図１１は第２の実施形態を適用した画像形成装置の記録材を推奨される通紙域からずらして搬送させた場合の第２の例における上記５要素と搬送領域との関係をあらわした図である。

図８において、７３は記録材Ｐの端部を検知する記録材端部検知センサ（第１の記録材検知手段）である。このセンサ７３は、発光素子７４が発する光を受光する受光素子がライン上に配列され、受光素子が受けた光量によって、記録材の幅方向端部、および記録材幅を検知している。

例えば、記録材Ｐの幅方向端部が図８の位置に在るとすると、記録材端部検知センサ７３は検知した光量ｈｉｇｈと光量ｌｏｗから閾値Ｖ１を演算して記録材端部位置Ｌ８を検知する。

同様に、記録材Ｐの幅寸法が図９のようであるとすると、記録材端部検知センサ７３は演算した閾値Ｖ２より記録材端部Ｌ９と記録材幅Ｌ１０を検知する。

図１０、図１１において、Ｏは本画像形成装置の通紙位置を基準とする中央通紙基準である。記録材有無センサＳ１（第２の記録材検知手段）、トップセンサＳ３、通紙部サーミスタＴＨ１（第１の温度検知手段）、端部サーミスタＴＨ２（第２の温度検知手段）、サーモスイッチＴＨ−ＳＷ（安全装置）の配置関係は、第１の実施形態のものと同じである。

記録材端検知センサ７３は、最小幅位置２Ｌ１内の画像印字面左側領域Ｌ１Ｌの内側の領域から、最大幅位置２Ｌ２内の画像印字面左側領域Ｌ２Ｌの外側の領域まで横断する状態で配置されている。

幅サイズが通紙保証範囲内の記録材Ｐは、トレイ１４の給紙口に適正に配置されていれば、少なくとも最小幅位置２Ｌ１を通過することになる。この場合、記録材Ｐの先後端は、定着装置１７の上流側に位置するトップセンサＳ３により検知される。かつヒータ２４の記録材通紙域における温度が通紙部サーミスタＴＨ１により検知される。また、サーモスイッチＴＵ−ＳＷはヒータ２４の記録材通紙域に接する事になる。

また、幅の狭い記録材、例えば最小幅位置２Ｌ１の幅の記録材が通紙されたとしても、端部サーミスタＴＨ２がヒータ２４の端部の温度を検知することが可能となる。そして、ＤＣコントローラ３４は、端部サーミスタＴＨ２により非通紙部温度を検知してその温度が許容内に納まるように定着装置１７の温度制御する。あるいは、記録材の搬送間隔を変えるという制御をする。その結果、定着装置１７が熱的損傷を受けることを回避することができる。

図１０は、本実施の形態の画像形成装置において、トレイ１４上の左右の給紙ガイド１５Ｌ・１５Ｒを通紙しようとする記録材Ｐの幅より大きく開いた状態にしている。そして、オペレーターが記録材Ｐを右の給紙ガイド１５Ｒに寄せた状態にして、すなわち画像印字面右側に寄せた状態で給紙させた場合の記録材通紙域と各センサとの位置関係を表した図である。

しかしながら、記録材端検知センサ７３が記録材端位置を検知できることで、片側寄せや通紙された記録材が幅狭紙であることを検知することが出来る。

ＤＣコントローラ３４は、記録材Ｐが給紙されたのち、記録材端検知センサ７３からの上記の入力信号と、端部サーミスタＴＨ２から非通紙部昇温検知信号が入力しないこと、から記録材Ｐが右片側寄せ通紙されていると判別する。この場合、ＤＣコントローラ３４は、定着装置１７が熱的損傷を受けないようにヒータ２４の温度制御をする。あるいは、以後の記録材の送り出しを停止する等、記録材の搬送を制御する。ＤＣコントローラ３４は、表示部にその旨の表示をする。

また、図１１は本実施の形態の画像形成装置において、トレイ１４上の左右の給紙ガイド１５Ｌ・１５Ｒを通紙しようとする記録材Ｐの幅より大きく開いた状態にしている。そして、オペレーターが記録材Ｐを左の給紙ガイド１５Ｌに寄せた状態にして、すなわち画像印字面左側に寄せた状態で給紙させた場合の記録材通紙域と各センサとの位置関係を表した図である。

この場合、記録材Ｐは記録材有無センサＳ１を動作させる位置にあるため給紙され、記録材端部検知センサ７３も記録材Ｐを検知する。端部サーミスタＴＨ２が通紙領域Ｌ７の外に位置するため、端部サーミスタＴＨ２がヒータ２４の端部昇温を検知する。

ＤＣコントローラ３４は、記録材Ｐが給紙されたのち、記録材端検知センサ７３からの入力信号と、端部サーミスタＴＨ２から非通紙部昇温検知信号が入力すること、から記録材Ｐが左片側寄せ通紙されていると判別する。この場合、ＤＣコントローラ３４は、定着装置１７が熱的損傷を受けないようにヒータ２４の温度制御をする。あるいは、以後の記録材の送り出しを停止する等、記録材の搬送を制御する。ＤＣコントローラ３４は、表示部にその旨の表示をする。

また、本実施形態も、第１の実施形態と同様に、記録材有無センサＳ１、記録材端検知センサ７３、通紙部サーミスタＴＨ１の３要素と、端部サーミスタＴＨ２がそれぞれ逆側にありさえすればよい。上記３要素が画像印字面右側に、端部サーミスタＴＨ２が画像印字面左側に配置されていたとしても、本発明の効果は同じである。しかし、画像印字面左側を基準に文字を書くアラビア圏において、本構成のほうが、信頼性に関しては有利である。

定着装置（定着手段）は、実施例のフィルム加熱方式に限られない。ヒートローラ方式の装置であってもよい。電磁誘導加熱方式の装置であってもよい。

記録材に対する像形成手段は、転写式の電子写真手段に限られない。直接方式の電子写真手段であってもよい。転写方式または直接方式の静電記録手段や磁気記録手段などであってもよい。

本発明の実施例に係るカラー画像形成装置本体全体の概略断面図である。本発明の実施例に係る画像形成装置の定着装置の概略断面図である。その部分的拡大図である。加熱体としてのセラミックヒータの構成説明図である。本発明の第１の実施形態例に係る画像形成装置の通紙領域と、温度検知手段、安全装置、片側寄せ検知手段、記録材有無検知手段の位置関係を表す上面図である。本発明の第１の実施形態例に係る片側寄せ通紙した場合の第１の例を示す図である。本発明の第１の実施形態例に係る片側寄せ通紙した場合の第２の例を示す図である。本発明の第２の実施形態例に係る画像形成装置における記録材端部検知センサの原理図を示す図である。本発明の第２の実施形態例に係る画像形成装置における記録材幅検知センサの原理図を示す図である。本発明の第２の実施形態例に係る片側寄せ通紙した場合の第１の例を示す図である。本発明の第２の実施形態例に係る片側寄せ通紙した場合の第２の例を示す図である。

符号の説明

Ａ・・画像形成装置、１４・・マルチトレイ、１５Ｌ・１５Ｒ・・マルチトレイサイド規制板、１６・・給紙ローラ、Ｓ１・・マルチトレイ記録材有無センサ（第２の記録材検知手段）、Ｓ２・・片側寄せ検知センサ（第１の記録材検知手段）、Ｓ３・・トップセンサ、１７・・定着装置（定着手段）、２１・・ヒータユニット、２２・・加圧ローラ、２３・・フィルムガイド、２４・・加熱体（ヒータ）、２５・・フィルムガイド補強板金、２６・・定着フィルム、ＴＨ１・・通紙部サーミスタ（第１の温度検知手段）、ＴＨ２・・端部サーミスタ（第２の温度検知手段）、ＴＨ−ＳＷ・・サーモスイッチ（安全装置）、７３・・記録材端部検知センサまたは記録材幅検知センサ（第１の記録材検知手段）、７４・・記録材端部検知センサ発光部、７５・・記録材端部検知センサ受光部

Claims

記録材を、その幅方向中央を通紙位置基準に合わせて搬送するように設定されている画像形成装置であって、
給紙部と、
装置で通紙保証している最小幅寸法の記録材をその幅方向中央を前記通紙位置基準に合わせて搬送した場合の通過領域である最小サイズ記録材通過領域の内側に設けられており、前記給紙部から給紙される記録材の先端を検知するためのトップセンサと、
前記トップセンサの信号に応じて画像の書き出しタイミングを調整し記録材に未定着トナー像を形成する画像形成部と、
記録材に形成された未定着トナー像を記録材に加熱定着する定着部材と、前記最小サイズ記録材通過領域の内側の前記定着部材の温度を検知する第１の温度検知手段と、前記最小サイズ記録材通過領域の外側の前記定着部材の温度を検知する第２の温度検知手段と、を有する定着部と、
前記第１の温度検知手段の検知温度が設定温度を維持するように前記定着部材へ供給する電力を制御する制御部と、
を有する画像形成装置において、
記録材を検知するための記録材検知手段が前記通紙位置基準を境に前記第２の温度検知手段が設けられた領域とは反対側の領域であって前記最小サイズ記録材通過領域の外側に設けられており、
前記トップセンサと前記記録材検知手段が設けられた位置を通過した記録材を前記定着部で定着処理する最中に前記第２の温度検知手段の検知温度が上昇する場合、または、前記トップセンサが設けられた位置は通過するが前記記録材検知手段が設けられた位置は通過しない記録材を前記定着部で定着処理する最中に前記第２の温度検知手段の検知温度が上昇しない場合、前記定着部材の非通紙領域の温度が許容温度以下になるように、前記定着部材の温度制御を行う、または記録材の搬送を制御することを特徴とする画像形成装置。
前記記録材検知手段はラインセンサであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記定着部材は、定着フィルムと、前記定着フィルムに接触するセラミックヒータと、前記定着フィルムを介して前記セラミックヒータと共に定着ニップ部を形成する加圧ローラと、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。