JP3098153B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は感光体を有する画像形成
装置に適用される定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置に適用される定着装
置としての定着器においては、定着駆動と定着器の発熱
体は制御部により制御されていて制御部の信号を基に駆
動の動作と発熱体への給電がされていた。

【０００３】また、定着器の温度上昇に要する時間を短
くするため、面状ヒーター表面の熱を熱抵抗を小さくし
て用紙に伝えて熱定着を行なうものがある。この系では
面状ヒーター自体は固定であり面状ヒーターを覆う筒状
のフィルムが用紙の通過する位置で用紙速度と同じ周速
で回転していて用紙はフィルムを介して面状ヒーターの
熱を受ける。また用紙のフィルムと接する面の反対側の
面にはローラーが配置されていて固定された面状ヒータ
ーと前記ローラーとでフィルムと用紙にある程度の圧力
が加わるようになっている。定着器駆動がされていると
きは面状ヒーターの熱はフィルムとローラーの回転によ
り適度に放熱している。しかし、面状ヒーターの通電を
停止すると同時に定着器の駆動が停止され、放熱が無く
なり、オーバーシュートで温度が上昇することになる。
そのオーバーシュートがローラーとフィルムを痛めてし
まう。そのためヒーターへの通電を停止した後にも一定
時間定着駆動を停止せずに動作させるように制御してい
る。

【０００４】また、ヒーターの通電の制御がＯＮ／ＯＦ
Ｆ素子の故障等により、ＯＮ状態を保ったままになり異
常に発熱することがあった場合、異常な温度上昇を検知
して通電を遮断するように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の画像形成装置に適用された定着装置において
は、本来ヒーターの通電中は定着駆動は動作するよう制
御されている。しかし制御部のプログラムの不具合によ
る誤動作などによりヒーター通電中に定着駆動が停止し
てしまった時は放熱がなくなり周辺の部材に悪影響を与
えてしまう。例えば、ローラーが溶けてフィルムと融着
してしまうこともある。また、本来ヒーターの通電が停
止しても定着駆動はその後、一定時間止めずに動作させ
るが誤動作で定着駆動がその時間内に停止するとフィル
ムとローラーを痛めることになる。

【０００６】また、ヒーターの通電の制御がＯＮ／ＯＦ
Ｆ素子の故障等により、ＯＮ状態を保ったままになり異
常に発熱することがあった場合、異常な温度上昇を検知
して通電を遮断するが、その時、定着駆動が停止してい
ると、温度上昇が速すぎて発煙に至ってしまうこともあ
る。

【０００７】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、他部
材に発熱体の熱による悪影響を与えない定着装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、通電により発熱する発熱体と、該
発熱体へ通電する発熱体駆動回路と、前記発熱体の熱を
受けつつ、記録媒体を搬送する搬送部材と、該搬送部材
に動力を与えるモーターを駆動するモーター駆動回路
と、前記発熱体駆動回路と前記モーター駆動回路を制御
する制御部と、を有する定着装置において、前記モータ
ー駆動回路は、前記制御部から入力するモーター駆動信
号と、該モーター駆動信号とは独立して前記制御部から
前記発熱体駆動回路へ発熱体駆動信号が出力されている
間入力する信号と、の少なくとも一方が入力していると
きに前記モーターを駆動することを特徴とする。

【０００９】また、前記モーター駆動信号とは独立して
前記制御部から前記発熱体駆動回路へ発熱体駆動信号が
出力されている間入力する信号は、前記発熱体駆動信号
がオフした後も所定時間、前記モーター駆動回路へ入力
されるとよい。

【００１０】一方、通電により発熱する発熱体と、該発
熱体へ通電する発熱体駆動回路と、前記発熱体の熱を受
けつつ、記録媒体を搬送する搬送部材と、該搬送部材に
動力を与えるモーターを駆動するモーター駆動回路と、
前記発熱体駆動回路と前記モーター駆動回路を制御する
制御部と、を有する定着装置において、前記発熱体の温
度を検知する温度検知手段を有し、前記モーター駆動回
路は、前記制御部から入力するモーター駆動信号と、該
モーター駆動信号とは独立して前記温度検知手段の検知
温度が所定温度以上であるときに入力する信号と、の少
なくとも一方が入力しているときに前記モーターを駆動
することを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記のように構成された定着装置では、モータ
ー駆動回路は、制御部から入力するモーター駆動信号
と、モーター駆動信号とは独立して制御部から発熱体駆
動回路へ発熱体駆動信号が出力されている間入力する信
号と、の少なくとも一方が入力しているときにモーター
を駆動するので、モーター駆動信号の状態に関わらず発
熱体が通電状態の時は搬送部材にモーターによる動力が
与えられて放熱されることになる。

【００１２】また、発熱体の通電状態が終わってから所
定時間、モーターを駆動することにより、発熱体の通電
状態が終わってから所定時間、搬送部材にモーターによ
る動力が与えられて放熱される。

【００１３】さらに、発熱体の温度を検知する温度検知
手段を有し、温度検知手段の検知温度が所定温度以上で
あるときに、モーターを駆動することにより、搬送部材
にモーターによる動力が与えられて放熱される。

【００１４】

【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。

【００１５】［第１実施例］図１は本発明の第１実施例
である画像形成装置の構成図である。

【００１６】まず、記録媒体としての用紙の搬送につい
て説明する。図１において、用紙は以下の順に紙パスを
通過する。まず給紙ユニット３１内の用紙が紙パスに給
紙される。搬送ローラー１８が用紙を搬送しレジストロ
ーラー１９に用紙を突き当てる。このレジストローラー
１９のより手前に配置された紙検知センサー３３で用紙
を検知して所定時間後、搬送ローラー１８を停止する。
続いて光学系とタイミング（用紙先端と画像先端が一致
するようにしている）をとってレジストローラー１９の
回転を開始する。レジストローラー１９から搬送されて
きた用紙は像担持体としての感光体ドラム１２と現像転
写手段としての転写帯電器１４の間を通過し（このとき
用紙にはトナー画像が転写される）、次に用紙は除電針
を通過し（ここで転写帯電器１４により帯電された電荷
を除去する）、次に定着装置としての定着器２１に至る
区間をベルト２０で搬送される、次に定着器２１に用紙
が突入し前記トナーが熱で融けて用紙に定着される、次
に紙検知センサー３４を通過し（この紙検知センサー３
４では用紙のジャムを判断するとともにトータルカウン
ターをカウントするタイミングとして使用する）用紙が
本体から排出される。

【００１７】次に光学系について説明する。原稿台ガラ
ス３上に置かれた原稿をランプ４とミラー５，６，７に
より走査し原稿からの拡散光を複数のミラー９，１０，
１１で導き感光体ドラム１２上に投影する。走査する速
度は複写倍率に比例する。とくに等倍時に感光体ドラム
１２の周速度と同じ走査速度になる。また光路上にズー
ムレンズ８が配置されていて感光体ドラム１２上に導か
れる原稿の投影の倍率を可変することができる。

【００１８】次に感光体ドラム１２の周辺について説明
する。感光体ドラム１２は円柱形状で回転することによ
り感光体ドラム１２の部分部分はその周囲に配置された
複数のユニットに順次接近し一連の処理を受けることに
なる。複数のユニットとは、感光体ドラム１２の回転方
向に前露光器１６から順に次に一次帯電器１３、次にブ
ランク露光器１３ａ、次に光学系の光によるミラー１１
からの画像露光、次に現像器１５、転写帯電器１４、除
電、そしてクリーニング装置３８と配置されている。

【００１９】前露光器１６による前露光は感光体ドラム
１２の帯電を均一に消去するために行なう。これを一次
帯電より前に行なうことにより均一な一次帯電を行なう
ことができる。一次帯電器１３は感光体ドラム１２を全
面帯電させる。ブランク露光は画像を形成しない領域に
露光を行ない帯電を消去する。前露光器１６の光を反射
させてブランク露光を行なっている。画像を形成する領
域には露光されないようにシャッターで光を遮ってい
る。そして前記シャッターはモーターにより駆動され画
像を形成する領域に合ったサイズに伸び縮みする。画像
露光は前述した光学系より原稿を走査する光が導かれ、
感光体ドラム１２に原稿画像が鏡像で照射される。明る
い光が当たったところほど感光体ドラム１２の帯電が大
きく消去される。現像はトナーを感光体ドラム１２の帯
電されている量に比例して付着させる。高圧ＤＣ成分に
高圧ＡＣ成分を重畳させてジャンピング現像を行なって
いる。画像露光において帯電は原稿画像の鏡像になって
いるので感光体ドラム１２上に鏡像のトナー画像が形成
される。転写帯電器１４は用紙に感光体ドラム１２上の
トナー画像を転写する。用紙は回転する感光体ドラム１
２と転写帯電器１４との間を感光体ドラム１２の周速度
と同じ速度で搬送される。転写帯電器１４により用紙は
トナーを引きつける極性に帯電させられる。用紙と感光
体ドラム１２の接したところでは感光体ドラム１２から
トナーが用紙に引き寄せられる。つまり感光体ドラム１
２上のトナーは用紙に転写される。このときの用紙上の
トナー画像は原稿画像と一致したものである。除電は転
写により帯電した用紙から電荷を取り除く。これにより
用紙が感光体ドラム１２からはがれやすくなる。

【００２０】次に定着器２１について説明する。トナー
画像が載った用紙は定着器２１に突入し、感光体ドラム
１２と同一の周速度で回転する搬送部材としての加圧ロ
ーラー４４と筒状のフィルム４７の間を通過する。トナ
ー画像の載った面がフィルム４７に接するようになって
いる。筒状のフィルム４７の用紙に接する場所の裏側に
は発熱体としての面状のヒーター４３が配置されてい
る。これにより用紙上のトナーは熱せられ用紙に定着す
る。またヒーター４３は、強度を補強するためプラスチ
ックホルダー４２に固定されている。また、ヒーター４
３のフィルム４７に面していない面に温度検知手段とし
ての温度検出素子４１が接している。この温度検出素子
４１は負特性サーミスタで温度が高くなると抵抗値が小
さくなる。そして一定電圧をこの負特性サーミスタと図
６に示すように分圧抵抗１０９で分圧し（サーミスタを
グランドの側にして）このアナログ電圧信号を制御部１
０１のアナログポートに入力している。この信号は検知
温度が高いほど電圧が低くなるようにしている。前記ア
ナログポートはＡ／Ｄ変換して入力信号を取り込むもの
である。そして温度検出素子４１により検出される検出
温度が一定に保たれるようヒーター４３に加わる電力を
制御部１０１が制御している。それによって用紙に加わ
る熱量を適切にしている。一連の複写のうち最後に複写
された用紙が排出されるとヒーター４３をＯＦＦする。
しかしフィルム４７と加圧ローラー４４はヒーター４３
がＯＦＦしても５秒間回転するように制御部１０１は制
御する。それによって温度が下がるまで放熱を行なう。
なおフィルム４７と加圧ローラー４４は定着駆動モータ
ー２５により回転させられている。

【００２１】（安全回路の説明）説明を簡素化するため
にＯＮをＨＩＧＨレベル、ＯＦＦをＬＯＷレベルとし
た。制御部１０１がヒーター４３を制御する発熱体駆動
回路としてのヒーター駆動回路１０３と定着駆動モータ
ー２５を駆動するモーター駆動回路１０５を図２に示
す。図２において、信号１がヒーター４３をＯＮ／ＯＦ
Ｆする信号で、この信号は位相電力制御のためＡＣ電源
の周波数のトリガー信号である。このトリガー信号１が
出力している間、信号２をＯＮするようフィルター１０
２は動作する。この信号２がＯＮであるとき必ず定着駆
動モーター２５がＯＮするようにモーター駆動信号４が
制御部１０１のモーター駆動信号３と論理和を取られて
モーター駆動回路１０５に入力される。つまり制御部１
０１のＯＮ信号３の状態に関わらずヒーター４３がＯＮ
しているとき定着駆動モーター２５はＯＮする。これら
の信号を図３に示した。この様に構成することで、ヒー
ター４３がＯＮしているとき加圧ローラー４４等は駆動
され、放熱されることになる。

【００２２】［第２実施例］安全回路の説明以外は第１
実施例と共通であるため省略する。

【００２３】（安全回路の説明）説明を簡素化するため
にＯＮをＨＩＧＨレベル、ＯＦＦをＬＯＷレベルとし
た。制御部１０１がヒーター４３を制御するヒーター駆
動回路１０３と定着駆動モーター２５を駆動するモータ
ー駆動回路１０５を図４に示す。図４において、信号１
１がヒーター４３をＯＮ／ＯＦＦする信号で、この信号
は位相電力制御のためＡＣ電源の周波数のトリガー信号
である。このトリガー信号が出力している間、信号１２
はＯＮするようフィルター１０２は動作する。この信号
１２がＯＮを入力としてＯＦＦタイミングが５秒だけ遅
延する信号１３をフィルター１０６は出力する。この遅
延時間は、この実施例では５秒だが、ヒーター４３が加
圧ローラー４４等に悪影響を与えない程度であればよ
い。信号１２と信号１３の関係を他の信号と合わせて図
５に示す。この信号１３がＯＮであるとき必ず定着駆動
モーター２５がＯＮするようにモーター駆動信号１５が
制御部１０１のモーター駆動信号１４と論理和を取られ
ている。つまり、制御部１０１のＯＮ信号１４の状態に
関わらず、ヒーター４３がＯＮしている時とＯＦＦして
から５秒間、定着駆動モーター２５はＯＮする。この様
に構成することでモーター４３がＯＦＦしてからも所定
時間（この実施例では５秒間）、加圧ローラー４４等が
駆動され、放熱がなされる。

【００２４】［第３実施例］安全回路の説明以外は第１
実施例と共通であるため省略する。

【００２５】（安全回路の説明）説明を簡素化するため
にＯＮをＨＩＧＨレベル、ＯＦＦをＬＯＷレベルとし
た。制御部１０１がヒーター４３を制御するヒーター駆
動回路１０３と定着駆動モーター２５を駆動するモータ
ー駆動回路１０５を図６に示す。図６において、信号２
１が前述した一定電圧を温度検出素子４１の負特性サー
ミスタと分圧抵抗１０９で分圧し、このアナログ電圧信
号２１を制御部１０１のアナログポートに入力している
ところの、信号であって、この信号２１はさらに比較器
１０８にも入力されている。比較器１０８は信号２１が
所定電圧（Ｖｒｅｆ）以下であるとき、つまり温度検知
手段としての温度検出素子４１のサーミスタの検知する
温度が所定温度以上である時、信号２２をＯＮ出力す
る。この信号２２がＯＮであるとき必ず定着駆動モータ
ー２５がＯＮするようにモーター駆動信号２４が制御部
１０１のモーター駆動信号２３と論理和を取られてい
る。つまり、制御部１０１のＯＮ信号２３の状態に関わ
らず、温度検出素子４１のサーミスタの検知温度が所定
温度以上であるとき定着駆動モーター２５はＯＮする。
これらの信号を図７に示す。この様に構成することで、
ヒーター４３の温度が所定温度（例えば他部材に熱によ
る悪影響を与える可能性がある温度）以上である時、加
圧ローラー４４が駆動され、放熱がなされる。

【００２６】また、所定温度を定着温度より高めの温度
にして、一度所定温度を越えて信号２２がＯＮするとＯ
Ｎを電源がＯＦＦされるまで保持し定着駆動モーター２
５のＯＮを保持させてもよい。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上の構成および作用を有する
もので、モーター駆動回路は、制御部から入力するモー
ター駆動信号と、モーター駆動信号とは独立して制御部
から発熱体駆動回路へ発熱体駆動信号が出力されている
間入力する信号と、の少なくとも一方が入力していると
きにモーターを駆動するので、モーター駆動信号の状態
に関わらず発熱体が通電状態の時は搬送部材にモーター
による動力が与えられて放熱されることになり、他部材
に発熱体の熱による悪影響を与えない。

【００２８】また、発熱体の通電状態が終わってから所
定時間、モーターを駆動することにより、発熱体の通電
状態が終わってから所定時間、搬送部材にモーターによ
る動力が与えられて放熱され、他部材に発熱体の熱によ
る悪影響を与えない。

【００２９】さらに、発熱体の温度を検知する温度検知
手段を有し、温度検知手段の検知温度が所定温度以上で
あるときに、モーターを駆動することにより、搬送部材
にモーターによる動力が与えられて放熱され、他部材に
発熱体の熱による悪影響を与えない。

【００３０】また、所定温度を定着温度より高めの温度
にして、一度所定温度を越えると、モーターの駆動を保
持することにより、発熱体の通電のオン，オフ素子が故
障して通電状態が続いた場合、急激な温度上昇および発
煙の防止になる。また、駆動を保持しているので、その
後、温度検知手段が高温故障しても駆動を続ける。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例である画像形成装置の概
略図である。

【図２】図２は本発明の第１実施例である定着器の回路
図である。

【図３】図３は本発明の第１実施例である定着器の信号
を示す図である。

【図４】図４は本発明の第２実施例である定着器の回路
図である。

【図５】図５は本発明の第２実施例である定着器の信号
を示す図である。

【図６】図６は本発明の第３実施例である定着器の回路
図である。

【図７】図７は本発明の第３実施例である定着器の信号
を示す図である。

【符号の説明】

１２ 感光体ドラム（像担持体） １４ 転写帯電器（現像転写手段） ２１ 定着器（定着装置） ２５ 定着駆動モーター ４１ 温度検出素子（温度検知手段） ４３ ヒーター（発熱体） ４４ 加圧ローラー（搬送部材） １０３ ヒーター駆動回路（発熱体駆動回路） １０５ モーター駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茶木 淳 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 大木 尚之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−259173（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−288892（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−79780（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/20

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通電により発熱する発熱体と、 該発熱体へ通電する発熱体駆動回路と、 前記発熱体の熱を受けつつ、記録媒体を搬送する搬送部
   材と、 該搬送部材に動力を与えるモーターを駆動するモーター
   駆動回路と、 前記発熱体駆動回路と前記モーター駆動回路を制御する
   制御部と、 を有する定着装置において、 前記モーター駆動回路は、前記制御部から入力するモー
   ター駆動信号と、該モーター駆動信号とは独立して前記
   制御部から前記発熱体駆動回路へ発熱体駆動信号が出力
   されている間入力する信号と、の少なくとも一方が入力
   しているときに前記モーターを駆動することを特徴とす
   る定着装置。
2. 【請求項２】前記モーター駆動信号とは独立して前記制
   御部から前記発熱体駆動回路へ発熱体駆動信号が出力さ
   れている間入力する信号は、前記発熱体駆動信号がオフ
   した後も所定時間、前記モーター駆動回路へ入力される
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 【請求項３】通電により発熱する発熱体と、 該発熱体へ通電する発熱体駆動回路と、 前記発熱体の熱を受けつつ、記録媒体を搬送する搬送部
   材と、 該搬送部材に動力を与えるモーターを駆動するモーター
   駆動回路と、 前記発熱体駆動回路と前記モーター駆動回路を制御する
   制御部と、 を有する定着装置において、 前記発熱体の温度を検知する温度検知手段を有し、 前記モーター駆動回路は、前記制御部から入力するモー
   ター駆動信号と、該モ ーター駆動信号とは独立して前記
   温度検知手段の検知温度が所定温度以上であるときに入
   力する信号と、の少なくとも一方が入力しているときに
   前記モーターを駆動することを特徴とする定着装置。