JP2000330418A

JP2000330418A - 定着装置

Info

Publication number: JP2000330418A
Application number: JP11141334A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Fujiwara; 秀彦藤原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 2000-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストで自動的に入力電圧の変化に応じて
点灯／消灯時間を設定することが可能な定着装置を提供
する。【解決手段】電源投入時、定着ヒータ１０への通電に
よって、定着部材（定着ローラ）の温度が所定の温度差
分だけ上昇するのに要した時間に基づいて、ＲＯＭ２４
に記憶された複数種類のオン・オフデューティタイプ
（点灯／消灯時間タイプテーブル）からいずれかを、定
着ヒータ１０への入力電圧の変化に応じて選択・設定す
る。そして、そのオン・オフデューティタイプを用い、
定着部材の現在温度と定着温度の温度差及び一定時間に
おける検出温度の変化量（現在温度−前回温度）に基づ
いて定着ヒータ１０をオン・オフ制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機等、電子写
真方式の記録装置における定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の記録装置における
定着装置では、定着ローラ等の定着部材の温度リップル
を小さくするため、定着ローラ近傍に配設されたサーミ
スタ（温度検出手段）の検出温度と定着温度の温度差、
及び一定時間内におけるサーミスタの検出温度の変化量
を判断要素として定着ローラ内蔵の定着ヒータの点灯時
間と消灯時間を設定し、設定した点灯期間と消灯期間に
基づいて定着ヒータへの通電を制御し、定着部材を定着
温度に制御するような制御が行われている。

【０００３】このような制御を行う際、通常、ある決ま
った電圧に対して点灯期間と消灯期間を設定するため、
電圧が多少異なった地域等では、点灯時間と消灯時間の
設定が目標値からずれる。その場合、定着部材の温度リ
ップルが大きくなったり、定着温度の低下等の不具合が
発生するおそれがある。それを補正するため、電圧検出
手段を備え、検出した電圧により設定を変更する。ある
いは、地域ごとに点灯／消灯時間の設定を工場出荷時に
変更する、等の対策を講じていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、電圧
の異なる地域に応じて点灯／消灯時間を設定する作業が
煩雑であり、コストアップにつながるという問題があ
る。

【０００５】本発明の目的はこのような問題点を改善
し、低コストで自動的に入力電圧の変化に応じて点灯／
消灯時間を設定することが可能な定着装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
定着ヒータによって定着部材を所定の定着温度に加熱
し、記録紙に転写されたトナーを該定着部材によって定
着させる定着装置であって、定着部材の温度を検出する
温度検出手段と、定着ヒータの点灯時間及び消灯時間を
計測するタイマと、定着ヒータへの入力電圧の変化に対
応した複数種類の定着ヒータのオン・オフデューティタ
イプが予め記憶されているオン・オフデューティタイプ
記憶手段と、を備え、電源投入時、定着ヒータへの通電
によって、定着部材の温度が所定の温度差分だけ上昇す
るのに要した時間に基づき、複数種類のオン・オフデュ
ーティタイプからいずれかを選択・設定して、該オン・
オフデューティタイプを用い、定着部材の現在温度と定
着温度の温度差及び一定時間における検出温度の変化量
に基づいて定着ヒータをオン・オフ制御することに特徴
がある。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１において
前記複数種類のオン・オフデューティタイプからいずれ
かを選択・設定するのは、定着装置の設置後、最初の電
源投入時であることに特徴がある。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１又は２に
おいて前記複数種類のオン・オフデューティタイプから
いずれかを選択・設定することを入力情報に基づいて指
示する指示手段を備えたことに特徴がある。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面により説明する。図１は、本発明の実施の一形態を示
す画像形成装置（ファクシミリ装置１００）の概略構成
図である。

【００１０】ファクシミリ装置１００は、ＣＰＵ２３、
ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２５、通信部２６、読取部２７、操
作表示部２８、タイマ２２、等から構成され、サーミス
タ１１、Ａ／Ｄ変換部１５、定着ヒータ１０、出力ポー
ト１７、入力電圧検出部１６、駆動制御部１８、レーザ
制御部１９、等が記録部２００を構成している。

【００１１】ＲＯＭ２４は、ファクシミリ装置１００の
基本処理プログラムや定着ヒータ１０の温度制御プログ
ラム及びこれらのプログラムを実行するのに必要なデー
タ、特に、定着ヒータ１０への通電制御処理に使用する
点灯（オン）時間と消灯（オフ）時間に関する各種テー
ブルデータを格納している。なお、各テーブルデータは
予め実験や試験を行って得られたものである。さらに本
実施形態では、入力電圧の地域差に対応した点灯／消灯
期間のオン・オフデューティのタイプを設定する点灯／
消灯期間設定処理に使用する点灯／消灯期間タイプテー
ブル（図２の（ａ）、（ｂ）に示す）、及び設定された
オン・オフデューティタイプを埋め込むための点灯／消
灯期間設定テーブル（図３（ｂ）に示す）を格納してい
る。

【００１２】この点灯／消灯期間タイプテーブルには、
定着ヒータ１０のオン・オフデューティのｔｙｐｅ０〜
ｔｙｐｅ６ごとに、トータル時間（オフ時間＋オン時
間）とオフ時間が設定されており、オン時間はトータル
時間からオフ時間を減算して用いる。また、点灯／消灯
期間設定テーブルには、ｔｙｐｅ切り替え時のサーミス
タ１１の検出温度（現在温度）と前回のｔｙｐｅ切り替
え時のサーミスタ１１の検出温度（前回温度）との温度
差（＝一定時間内におけるサーミスタ１１の検出温度の
変化量）、及びその現在温度と目標温度（定着温度）と
の温度差、に応じた定着ヒータ１０のオン・オフデュー
ティのｔｙｐｅが設定されている。この点灯／消灯期間
設定テーブルにおける各ｔｙｐｅは、図３（ａ）のフォ
ーマットにおけるｔｙｐｅＸに予め定着ローラ９の温度
制御に最適なようにｔｙｐｅ値を設定したものである。
なお、本実施形態ではｔｙｐｅ０〜ｔｙｐｅ６の６通り
が設定されているが、これに限らず複数のｔｙｐｅを設
定してよい。

【００１３】ＣＰＵ２３（制御手段）は、ＲＯＭ２４内
のプログラムに基づいてＲＡＭ２５をワークメモリとし
て使用しながら、ファクシミリ装置１００の各部を制御
し、ファクシミリ装置１００としての基本処理や定着ヒ
ータ１０の温度制御処理を行う。

【００１４】ＲＡＭ２５は、ＣＰＵ２３のワークメモリ
として使用されるとともに、所定メモリ領域に、前述の
いずれかの定着ヒータ１０のオン・オフデューティタイ
プ（ｔｙｐｅ０〜ｔｙｐｅ６）を点灯／消灯期間タイプ
テーブル（図３の（ｂ）に示す）に埋め込んで生成した
ものを記憶する。この点灯／消灯期間タイプテーブル
は、使用地域に応じて装置設置時（最初の電源ＯＮ時）
に設定・更新されるものである。また、ＲＡＭ２５は、
記録部２００で記録される１ページ分の書き込みデータ
の展開されるページメモリとしても利用される。すなわ
ち、ＲＡＭ２５にはページメモリ領域が形成されてお
り、記録部２００で記録出力される１ページ分の書き込
みデータがＣＰＵ２３によってＲＡＭ２５のページメモ
リ領域に展開されて、ＣＰＵ２３によりレーザ制御部１
９に出力される。

【００１５】通信部２６には、例えば公衆電話回線が接
続されており、自動発／着呼処理、ファクシミリ通信手
順の実行処理、変復調処理、及び画像データの圧縮／再
生処理、等を行う。

【００１６】読取部２７は、例えばＣＣＤを用いたイメ
ージスキャナで構成されており、このイメージスキャナ
は原稿を走査して原稿の画像面を所定の解像度で読み取
る。

【００１７】操作表示部２８は、テンキーやスタートキ
ー等の各種操作キーを備えるとともに、表示器（例え
ば、液晶ディスプレイ）を備え、その操作キーからは送
信操作等の各種命令が入力され、その表示器には、操作
キーから入力された命令内容やファクシミリ装置１００
からオペレータに通知する各種情報が表示される。特
に、装置設置後最初の電源オン時に所定の操作キーを押
下することにより、後述の点灯／消灯期間の設定処理を
指示する命令信号がＣＰＵ２３に送られて入力されるよ
うに構成されている。

【００１８】タイマ２２は、発振回路や分周回路等を備
え、計時結果をＣＰＵ２３に出力する。ＣＰＵ２３は、
タイマ２２の計時に基づいてファクシミリ装置１００の
各部の制御を行い、特に、定着ヒータ１０の温度制御を
行う際の点灯時間及び消灯時間の管理を行う。

【００１９】記録部（定着装置）２００としては、公知
の電子写真方式の記録装置が使用されており、図４、図
５に示すように構成されている。

【００２０】記録部２００は、感光体１３、クリーニン
グ部４、除電部５、帯電部６、露光部７、現像部８、転
写部１４、定着ローラ９、加圧ローラ３、排紙ローラ
２、等から構成され、感光体１３は複数の搬送ローラ１
２によって回転駆動される。また、定着ローラ９は定着
ヒータ１０を内蔵し、その外周に接してサーミスタ１１
が配設されており、さらに定着後の記録紙を分離するた
めの分離爪１が設けられている。

【００２１】この記録部２００では、帯電部６で一様に
帯電された感光体１３に、画像データに基づいてレーザ
を変調させて、露光部７で静電潜像を形成し、この静電
潜像の形成された感光体１３に、現像部８でトナーを付
着させて現像する。そして、感光体１３に付着したトナ
ーを、図示しない記録紙カセットから転写部１４に搬送
されてくる記録紙に転写し、そのトナーの付着した記録
紙を定着ローラ９及び加圧ローラ３へと搬送する。この
定着ローラ９内蔵の定着ヒータ１０により定着ローラ９
を所定温度に加熱・保持することによってトナーを記録
紙に定着させた後、排紙ローラ２によって図示しない排
紙トレイ等にその記録紙を排出する。また、転写完了し
た感光体１３はクリーニング部４で残留トナーを除去さ
れ、除電部５で除電された後、帯電部６で帯電されて、
次の静電潜像形成工程に向けて待機する。

【００２２】サーミスタ１１（温度検出手段）は、定着
ローラ９の温度を検出し、そのアナログの温度検出信号
をＡ／Ｄ変換部１５に出力する。Ａ／Ｄ変換部１５は、
サーミスタ１１から入力されるアナログの温度検出信号
をディジタルの温度検出信号に変換し、バスを介してＣ
ＰＵ２３に出力する。すなわち、サーミスタ１１は定着
ローラ近傍に配設されており、ＣＰＵ２３がこの温度検
出信号に基づいて定着ローラ９の温度を換算・取得す
る。

【００２３】定着ヒータ１０は、出力ポート１７から入
力される点灯信号及び消灯信号により、図示しない外部
電源から供給される電源をオン／オフすることによって
発熱し、定着ローラ９を加熱する。

【００２４】駆動制御部１８は、ＣＰＵ２３からの命令
に基づいて記録部２００の駆動部分の動作を制御する。

【００２５】レーザ制御部１９は、ＲＡＭ２５から転送
されてくる書き込みデータ（画像データ）に基づいて図
示しないレーザ発光部の駆動制御を行い、書き込みデー
タに対応したレーザの変調制御を行う。

【００２６】このような構成により、ファクシミリ装置
１００は通信モードで、読取部２７で読み取った原稿の
画像データを所定の圧縮方法で圧縮した後、相手先に送
信し、また、受信した画像データを一旦ページごとにＲ
ＡＭ２５のページメモリ領域に展開した後、記録部２０
０に転送して記録紙に出力する。また、ファクシミリ装
置１００はコピーモードで、読取部２７で読み取った原
稿の画像データを、ページごとにＲＡＭ２５のページメ
モリ領域に展開した後、記録部２００に転送して記録紙
に出力する。この記録部２００における画像データの出
力に際しては、定着ヒータ１０への通電を制御すること
によって定着ローラ９を好適な定着温度に制御する。

【００２７】本実施形態では、ＣＰＵ２３、ＲＯＭ２
４、等がオン・オフデューティ記憶手段を構成し、ＣＰ
Ｕ２３、操作表示部２８、等が指示手段を構成する。

【００２８】次に、図６を参照しながら本実施形態にお
ける地域によって異なる定着ヒータ１０への入力電圧に
対応した点灯／消灯期間の設定について説明する。

【００２９】本実施形態では、地域による電源の電圧差
に応じて複数種類の点灯／消灯期間タイプテーブルＡ、
Ｂ（図２に示す）と、点灯／消灯期間設定テーブル（図
３（ｂ）に示す）とを、予めＲＯＭ２４に記憶する。そ
して、ファクシミリ装置１００設置後、最初の電源オン
時に、地域差に応じて点灯／消灯期間タイプテーブル
Ａ、Ｂのいずれかを選択し、選択された点灯／消灯期間
タイプテーブルのオン・オフデューティの各ｔｙｐｅの
値を、ＲＯＭ２４に予め設定された点灯／消灯期間設定
テーブルに埋め込んで当該地域に適したものを生成し、
ＲＡＭ２５に記憶する。

【００３０】ステップ１０１では、ファクシミリ装置１
００の設置後に記録部２００の電源がオンされたかを判
断する。そして、電源オンの場合はステップ１０２へ進
む。

【００３１】ステップ１０２では、ＣＰＵ２３は操作表
示部２８のキー操作で点灯／消灯期間の設定処理が命令
されたかを判断する。その結果、点灯／消灯期間の設定
処理が命令された場合はステップ１０３へ進み、命令さ
れない場合には点灯／消灯期間の設定・更新が不要であ
ると判断して処理を終了する。

【００３２】ステップ１０３では、サーミスタ１１によ
って定着ローラ９の温度を検出し、その検出温度の値を
ＲＡＭ２５に記憶する。

【００３３】ステップ１０４では、定着ヒータ１０をオ
ン状態（１００％）にして発熱させることにより、定着
ローラ９を加熱する。

【００３４】ステップ１０５では、サーミスタ１１の検
出温度が予め設定された第１の所定温度に達してからタ
イマ２２をスタートさせ、サーミスタ１１が第１の所定
温度から予め設定された第２の所定温度に達するまでの
時間を計測開始する。

【００３５】ステップ１０６では、サーミスタ１１によ
る検出温度が第２の所定温度に達したか判断する。そし
て、その所定温度に達した場合はステップ１０７へ進
む。

【００３６】ステップ１０７では、タイマ２２をストッ
プさせて、第１の所定の温度から第２の所定温度に達す
るまでの所要時間をＲＡＭ２５に記憶する。

【００３７】ステップ１０８では、その所用時間を基に
当該地域では点灯／消灯期間を設定する際、点灯／消灯
期間タイプテーブルＡを用いるべきかを判断する。その
結果に従って、点灯／消灯期間タイプテーブルＡ、又は
点灯／消灯期間タイプテーブルＢを選択する。

【００３８】ステップ１０９では、点灯／消灯期間タイ
プテーブルＡを用い、そのテーブルＡに設定された定着
ヒータ１０のオン・オフデューティのｔｙｐｅ０〜ｔｙ
ｐｅ６の内容を前述の点灯／消灯期間設定テーブルの当
該ｔｙｐｅに埋め込むことによって、入力電圧に対応し
た当該地域用の点灯／消灯期間設定テーブルを生成す
る。

【００３９】ステップ１１０では、点灯／消灯期間タイ
プテーブルＢを用い、そのテーブルＢに設定されたオン
・オフデューティのｔｙｐｅ０〜ｔｙｐｅ６の内容を前
述の点灯／消灯期間設定テーブルにおける当該ｔｙｐｅ
に埋め込むことによって、当該地域用の点灯／消灯期間
設定テーブルを生成する。

【００４０】次に、本実施形態における定着ヒータ１０
の通電制御について説明する。本実施形態では、前述の
ように装置設置後の最初の電源オン時に設定・更新され
た点灯／消灯期間設定テーブルを用い、制御目標の定着
温度（目標温度）と定着ローラ９の現在温度との温度
差、及び一定時間内における検出温度の変化量に基づい
て、定着ヒータ１０への通電制御を行う。

【００４１】ＣＰＵ２３は、記録処理時、図７に示すよ
うに所定の温度検出タイミングでサーミスタ１１による
温度検出を行う。具体的には、温度検出（有効データの
検出）は１００mｓごとに行い、あるｔｙｐｅから次の
ｔｙｐｅへの切り替えはトータル時間の切れ目に行うも
のとする。こうしてＣＰＵ２３は、サーミスタ１１の温
度検出情報に基づいてｔｙｐｅ切り替え時のサーミスタ
１１の検出温度（現在温度）と定着温度（目標温度）と
の温度差、及びサーミスタ１１の検出温度の変化量（現
在温度と前回温度述との差）を算出する。

【００４２】次に、ＣＰＵ２３は、算出した温度差、及
び一定時間（トータル時間）内における検出温度の変化
量に対応した点灯／消灯時間（定着ヒータ１０のオン・
オフデューティタイプ）を、ＲＯＭ２４に格納されてい
る点灯／消灯期間設定テーブル（図３（ｂ）参照）から
読み出して設定し、定着ヒータ１０に点灯命令を出力し
て、定着ヒータ１０に通電させる。

【００４３】こうして定着ヒータ１０が点灯すると、Ｃ
ＰＵ２３は、タイマ２２からのクロックに基づいて、設
定した点灯期間（トータル時間−オフ時間）が経過した
かを確認し、その点灯期間が経過すると、定着ヒータ１
０に消灯命令を出力して定着ヒータ１０への通電を停止
させた後、消灯時間が経過したかを確認する。その結
果、消灯期間が経過すると、ＣＰＵ２３は、前述と同様
に次の定着ヒータ１０のオン・オフデューティタイプを
読み出して設定する処理を繰り返す。こうすることによ
って、地域によって入力電圧が異なる場合でも定着温度
がほぼ一定になるように制御できる。

【００４４】このように、定着ローラ９の現在温度と制
御目標である定着温度との温度差、及び一定時間内にお
けるその検出温度の変化量（例えば、第１の所定温度か
ら第２の所定温度まで上昇するのに要した時間）に基づ
いて、定着ヒータ１０の点灯／消灯期間を設定すること
によって、定着ヒータ１０への通電を精度よく制御し、
定着ローラ９を加熱することができる。

【００４５】従って、定着ヒータ１０に供給される入力
電圧の地域差に対応して、定着ヒータ１０への通電を制
御することができ、温度リップルやオーバシュートを適
切に抑制しつつ、定着温度を制御することができて定着
性が向上する。よって、画質を一層向上させることがで
きる。なお、本実施形態では入力電圧の地域差を取り上
げたが、これに限らず、点灯／消灯期間タイプテーブル
の設定を適宜変更することにより、定着ヒータ１０に供
給される入力電圧の変化に柔軟に対応することができ
る。

【００４６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、電源投入
時、定着ヒータへの通電によって、定着部材（定着ロー
ラ）の温度が所定の温度差分だけ（第１の所定温度から
第２の所定温度まで）上昇するのに要した時間に基づ
き、複数種類のオン・オフデューティタイプ（点灯／消
灯時間タイプテーブル）からいずれかを選択・設定し
て、そのオン・オフデューティタイプを用い、定着部材
の現在温度と定着温度の温度差及び一定時間における検
出温度の変化量（現在温度−前回温度）に基づいて定着
ヒータをオン・オフ制御するので、定着ヒータへの入力
電圧が異なる地域でも自動的に容易かつ確実に、その入
力電圧に適した点灯／消灯時間を設定することができ
る。

【００４７】請求項２記載の発明によれば、前記複数種
類のオン・オフデューティタイプからいずれかを選択・
設定するのは、定着装置の設置後、最初の電源投入時で
あるので、オペレータの時間的ロスを最小限に抑えるこ
とができる。

【００４８】請求項３記載の発明によれば、前記複数種
類のオン・オフデューティタイプからいずれかを選択・
設定することを入力情報に基づいて指示する指示手段
（操作表示部の操作キー、等）を備えたので、例えば装
置を電圧の異なる別地域へ移動した場合等、オペレータ
の操作でその別地域の入力電圧に適した点灯／消灯時間
を設定することができる。

【００４９】このように本発明によれば、低コストで自
動的に入力電圧の変化に応じて点灯／消灯時間を設定す
ることが可能な定着装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示すファクシミリ装置
の概略構成図である。

【図２】本発明の実施の一形態を示す点灯／消灯時間タ
イプテーブルを示す図である。

【図３】本発明の実施の一形態を示す点灯／消灯時間設
定テーブルを示す図である。

【図４】本発明の実施の一形態を示すファクシミリ装置
の記録部の構成を示す図である。

【図５】本発明の実施の一形態を示すファクシミリ装置
の記録部の定着ローラ近傍の構成を示す図である。

【図６】本発明の実施の一形態を示すファクシミリ装置
の点灯／消灯時間設定処理を示すフローチャートであ
る。

【図７】本発明の実施の一形態を示すファクシミリ装置
の温度検出タイミングを示す図である。

【符号の説明】

９定着ローラ１０定着ヒータ１１サーミスタ１６入力ガイド板２２タイマ２３ＣＰＵ２４ＲＯＭ２５ＲＡＭ２８操作表示部１００ファクシミリ装置２００記録部（定着装置）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定着ヒータによって定着部材を所定の定着
温度に加熱し、記録紙に転写されたトナーを該定着部材
によって定着させる定着装置であって、定着部材の温度を検出する温度検出手段と、定着ヒータの点灯時間及び消灯時間を計測するタイマ
と、定着ヒータへの入力電圧の変化に対応した複数種類の定
着ヒータのオン・オフデューティタイプが予め記憶され
ているオン・オフデューティタイプ記憶手段と、を備え、電源投入時、定着ヒータへの通電によって、定
着部材の温度が所定の温度差分だけ上昇するのに要した
時間に基づき、複数種類のオン・オフデューティタイプ
からいずれかを選択・設定して、該オン・オフデューテ
ィタイプを用い、定着部材の現在温度と定着温度の温度
差及び一定時間における検出温度の変化量に基づいて定
着ヒータをオン・オフ制御することを特徴とする定着装
置。
【請求項２】前記複数種類のオン・オフデューティタイ
プからいずれかを選択・設定するのは、定着装置の設置
後、最初の電源投入時であることを特徴とする請求項１
記載の定着装置。
【請求項３】前記複数種類のオン・オフデューティタイ
プからいずれかを選択・設定することを入力情報に基づ
いて指示する指示手段を備えたことを特徴とする請求項
１又は２記載の定着装置。