JP3503209B2 - 電子写真装置 - Google Patents

電子写真装置

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JP3503209B2
JP3503209B2 JP22664394A JP22664394A JP3503209B2 JP 3503209 B2 JP3503209 B2 JP 3503209B2 JP 22664394 A JP22664394 A JP 22664394A JP 22664394 A JP22664394 A JP 22664394A JP 3503209 B2 JP3503209 B2 JP 3503209B2
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芳和 勝間田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー記録装置等に使
用されるローラ定着装置を備えた電子写真装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真複写機、ファクシミリ、静電プ
リンタ等の電子写真装置に使用されるトナー像のローラ
定着手段は、少なくとも一方が加熱されたローラ対によ
って構成され、このローラ対の間に未定着トナー像を表
面に有する用紙を通過させることにより、トナー像に瞬
間的に熱を加えて用紙上にトナー像を定着させるもので
ある。
【0003】以下に従来のローラ定着装置を備えた電子
写真装置について説明する。図5は従来の電子写真装置
の構成図である。図5において、101は無端ベルト状
の感光体で、感光体駆動ローラ103と感光体従動ロー
ラ104とに架け渡されており、駆動源(図示せず)か
らの駆動力によって矢印A方向に回転する。102は無
端ベルト状の中間転写体で、中間転写体駆動ローラ10
7と中間転写体従動ローラ108,109とに架け渡さ
れており、駆動源(図示せず)からの駆動力によって矢
印B方向に回転する。105は中間転写体102の内面
側に配置された転写ローラで、この転写ローラ105の
押圧力によって中間転写体102の表面が感光体駆動ロ
ーラ103に架け回された感光体101の表面に接触し
ている。106は用紙転写ローラで、中間転写体102
上のトナー画像の用紙6への転写時以外は中間転写体1
02から離れている。110〜113は感光体101に
対向配設した現像器であり、それぞれ異なる色のトナー
を収容している。114は加熱ローラで、表面にシリコ
ンゴム等を薄く被覆した金属ローラである。加熱ローラ
114は駆動源(図示せず)に連結され、両端が回転自
在に枢支されている。115は加熱ローラ114内に収
容されるヒータである。116は加圧ローラで、表面に
薄いふっ素樹脂皮膜を持つゴムローラである。加圧ロー
ラ116は加圧ローラ支持部材(図示せず)によって加
熱ローラ114に接離自在に枢支され、付勢部材(図示
せず)によって加熱ローラ114に圧接されている。1
17は温度検知器である。118は温度制御部で、温度
検知器117の検知温度に基づいてヒータ115の出力
をヒータドライバ2で調整することにより加熱ローラ1
14の表面温度を一定温度に保つ。119はローラ定着
装置外への用紙6の排出検知センサである。120は電
子写真装置本体外への用紙6の排出検知センサである。
【0004】図6は従来の電子写真装置のローラ定着装
置のブロック図である。図6において3はモータ制御部
で、温度制御部118から送られてくる温度データおよ
び排出検知センサ120の出力によりモータドライバ4
を介して加熱ローラ114を回転させる駆動源であるモ
ータ5を制御する。
【0005】以上のように構成された電子写真装置につ
いて、以下その動作を図7に示す従来の電子写真装置の
ローラ定着装置のウォームアップ時の制御の流れ図およ
び、図8に示す従来の電子写真装置のローラ定着装置の
印字終了時の制御の流れ図を用いて説明する。まず、図
7に示すように装置本体の電源のオンと同時に加熱ロー
ラ114の表面温度の制御が開始され、ウォームアップ
動作に入る(ステップ1−1)。加熱ローラ114の表
面温度が100度になったとき(ステップ1−2)モー
タ5がオンされて、加熱ローラ114および加圧ローラ
116が回転を始める(ステップ1−3)。加熱ローラ
114の表面温度が180度になったとき(ステップ1
−4)モータ5がオフされて、加熱ローラ114および
加圧ローラ116が回転を停止し、待機状態になる(ス
テップ1−5)。この後、図8に示すように印字が開始
されて露光手段(図示せず)によって感光体101上に
イエローの成分に対応する潜像が書き込まれる。この潜
像をイエローのトナーを収容した現像器110によって
顕画化する。顕画化されたトナー像を、給電手段(図示
せず)から電圧が印加された転写ローラ105によって
中間転写体102に転写する。同様にして感光体101
上に顕画化したマゼンタ、シアン、ブラックのトナー像
を、中間転写体102上のトナー像に重ね合わせて転写
して合成画像を完成させる。中間転写体102上の合成
画像は、給電手段(図示せず)から転写電圧が印加され
た用紙転写ローラ106によって用紙6へ転写される。
合成画像が転写された用紙6は、ヒータ115によって
熱せられた加熱ローラ114と加圧ローラ116との間
を通過する。その時に未定着トナー像は加熱ローラ11
4の表面に圧接され、瞬間的に熱を加えられる。その熱
でトナーが溶融し、用紙6に融着してトナー像が用紙6
上に定着される(ステップ2−1)。排出検知センサ1
20が最終用紙6が機外へ排出されたのを検知すると
(ステップ2−2)モータ5がオフされて加熱ローラ1
14および加圧ローラ116の回転が停止し、待機状態
になる(ステップ2−3)。
【0006】以上の動作により図9の従来の電子写真装
置のON−OFF制御によるヒータ115の出力と加熱
ローラ114の温度の推移図、図10の従来の電子写真
装置のPI制御によるヒータ115の出力と加熱ローラ
114の温度の推移図に示すようにヒータ115の出力
と加熱ローラ114の温度が変化する。これらのON−
OFF制御は、制御温度未満ではヒータ115の出力を
100%、以上では0%にする温度制御方法で、PI制
御(比例積分制御)は温度の履歴を考慮してヒータ11
5の出力を決める温度制御方法である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ウォームアップ期間や
印字中の加熱ローラ114および加圧ローラ116の回
転時は、加熱ローラ114の表面層の熱抵抗のために加
熱ローラ114の芯金と表面の温度差が加熱ローラ11
4および加圧ローラ116の停止時よりも大きくなる。
そのために加熱ローラ114および加圧ローラ116の
停止直後には、加熱ローラ114の表面温度が一時的に
急上昇するオーバーシュートが起こる。
【0008】さらに、上記従来の構成では、加熱ローラ
114および加圧ローラ116の回転停止直後にヒータ
115の出力が0%にならず、不必要な加熱によってオ
ーバーシュートが大きくなるという問題点を有してい
た。なぜならば、ON−OFF制御では、加熱ローラ1
14および加圧ローラ116の停止直後の加熱ローラ1
14の表面温度が制御温度未満のとき、ヒータ115は
制御温度まで100%の出力で加熱ローラ114を加熱
する。また、PI制御では、温度が急上昇しても安定期
の温度推移を考慮するためにヒータ115の出力はすぐ
には0%にならない。オーバーシュートが大きいと加熱
ローラ114の表面層の高温劣化が起こりやすく、加熱
ローラ114の寿命が短くなる。表面温度が安全温度を
越えた場合は、装置が異常停止するので動作が安定しな
い。
【0009】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、ローラ回転停止直後のオーバーシュートを低くでき
るローラ定着装置を備えた電子写真装置を提供すること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の電子写真装置は、ローラの表面温度の制御を
ローラの表面温度履歴を考慮して行い、ローラの回転停
止と同時にローラを加熱する加熱手段の加熱を止め、ロ
ーラの表面温度が降下を始めるとローラの表面温度制御
を再開させる制御手段を備えたものである。
【0011】 また、ローラの表面温度の制御をローラ
の表面温度を考慮して行い、記録媒体の終端のローラ通
過と同時に加熱手段の加熱を止め、記録媒体が装置外へ
排出されるとローラの回転を停止し、ローラの表面温度
が降下を始めるとローラの表面温度制御を再開させる制
御手段を備えたものである。
【0012】
【作用】本発明は上記構成により、ローラ停止直後の不
必要な加熱をなくすことができるとともに、印字後の不
必要な加熱をなくすことができ、オーバーシュートを低
く抑えることが可能となる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。ここで、電子写真装置の構成は従
来例と同様なので説明を省略する。図1は本発明の一実
施例における電子写真装置のローラ定着装置のブロック
図である。図1において、117は温度検知器、2はヒ
ータドライバ、115はヒータ、119は排出検知セン
サ、120は排出検知センサ、3はモータ制御部、4は
モータドライバ、5はモータでこれらも従来例と同様な
ので説明を省略する。1は温度制御部で、ヒータ115
の出力を温度検知器117の検知温度、および排出検知
センサ119による用紙6の定着器外への排出の検知信
号、およびモータ制御部3から出力されるモータ5のオ
ン/オフ信号により調整する。
【0014】以上のように構成された電子写真装置につ
いて以下その動作を説明する。図2は本発明の一実施例
における電子写真装置のローラ定着装置のウォームアッ
プ時の制御の流れ図、図3は本発明の一実施例における
電子写真装置のローラ定着装置の印字終了時の制御の流
れ図である。まず、図2に示すように装置本体の電源の
オンと同時に加熱ローラ114の表面温度のPI制御が
温度制御部1により開始され、ウオームアップ動作に入
る(ステップ3−1)。加熱ローラ114の表面温度が
100度になったとき(ステップ3−2)、モータ制御
部3によりモータドライバ4を介してモータ5がオンさ
れて、加熱ローラ114および加圧ローラ116が回転
を始める(ステップ3−3)。加熱ローラ114の表面
温度が180度になったとき(ステップ3−4)モータ
5がオフされて、加熱ローラ114および加圧ローラ1
16が回転を停止し、待機状態になる(ステップ3−
5)。この加熱ローラ114および加圧ローラ116の
回転停止と同時にモータ制御部3から出力されたモータ
5のオフ信号により温度制御部1は加熱ローラ114の
表面温度のPI制御を中止しヒータ115の出力をヒー
タドライバ2を介して0にし(ステップ3−6)、加熱
ローラ114の表面温度が降下を始めると(ステップ3
−7)、加熱ローラ114の表面温度のPI制御を再開
する(ステップ3−8)。印字終了時は、図3に示すよ
うに、通常の印字プロセスを実行した後(ステップ4−
1)、排出検知センサ119が用紙6のローラ定着装置
外への排出を検知すると(ステップ4−2)温度制御部
1は加熱ローラ114の表面温度のPI制御を中止しヒ
ータ115の出力をヒータドライバ2を介して0にする
(ステップ4−3)。次に排出検知センサ120が用紙
6の電子写真装置機外への排出を検知すると(ステップ
4−4)モータ5がオフされて加熱ローラ114および
加圧ローラ116の回転が停止し、待機状態になる(ス
テップ4−5)。加熱ローラ114の表面温度が降下を
始めると(ステップ4−6)加熱ローラ114の表面温
度のPI制御は再開される(ステップ4−7)。
【0015】以上の動作により図4の本発明の一実施例
における電子写真装置のヒータ115の出力と加熱ロー
ラ114の温度の推移図に示すようにヒータ115の出
力と加熱ローラ114の温度が変化し、オーバーシュー
トを低く抑えることができる。
【0016】なお、加熱ローラ114の表面温度のPI
制御については通常印字プロセス実行後の上記処理につ
いてはON−OFF制御についても同様の効果を有す
る。
【0017】
【発明の効果】以上のように本発明は、ローラの表面温
度の制御をローラの表面温度履歴を考慮して行い、ロー
ラの回転停止と同時にローラを加熱する加熱手段の加熱
を止め、ローラの表面温度が降下を始めるとローラの表
面温度制御を再開させる制御手段を備えたことによりロ
ーラ停止直後の不必要な加熱をなくすことができ、ま
た、ローラの表面温度の制御をローラの表面温度を考慮
して行い、記録媒体の終端のローラ通過と同時に加熱手
段の加熱を止め、記録媒体が装置外へ排出されるとロー
ラの回転を停止し、ローラの表面温度が降下を始めると
ローラの表面温度制御を再開させる制御手段を備えたこ
とにより印字後の不必要な加熱をなくすことができ、オ
ーバーシュートを低く抑えることが可能となり、ローラ
の表面層が熱劣化しにくくローラの寿命を長くすること
ができ、表面温度が安全温度を越えることがないので、
電子写真装置を安定して動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における電子写真装置のロー
ラ定着装置のブロック図
【図2】本発明の一実施例における電子写真装置のロー
ラ定着装置のウォームアップ時の制御の流れ図
【図3】本発明の一実施例における電子写真装置のロー
ラ定着装置の印字終了時の制御の流れ図
【図4】本発明の一実施例における電子写真装置のヒー
タの出力と加熱ローラの温度の推移図
【図5】従来の電子写真装置の構成図
【図6】従来の電子写真装置のローラ定着装置のブロッ
ク図
【図7】従来の電子写真装置のローラ定着装置のウォー
ムアップ時の制御の流れ図
【図8】従来の電子写真装置のローラ定着装置の印字終
了時の制御の流れ図
【図9】従来の電子写真装置のON−OFF制御による
ヒータの出力と加熱ローラの温度の推移図
【図10】従来の電子写真装置のPI制御によるヒータ
の出力と加熱ローラの温度の推移図
【符号の説明】
1 温度制御部 2 ヒータドライバ 3 モータ制御部 4 モータドライバ 5 モータ 115 ヒータ 117 温度検知器 119 排出検知センサ 120 排出検知センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−74113(JP,A) 特開 平4−242278(JP,A) 特開 平2−35483(JP,A) 特開 平5−204277(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 13/20 G03G 15/20

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トナー像が形成された記録媒体を挟持して
    搬送する互いに圧接された2本のローラと、前記ローラ
    のうち一方を加熱する加熱手段と、前記ローラのうち一
    方の温度を検出する検出手段とを備え、前記ローラの表
    面温度の制御を前記検出手段で検出した温度履歴を考慮
    して行い、前記ローラの回転停止と同時に前記加熱手段
    の加熱を止め、前記ローラの表面温度が降下を始めると
    前記ローラの表面温度制御を再開させる制御手段を備え
    たことを特長とする電子写真装置。
  2. 【請求項2】トナー像が形成された記録媒体を挟持して
    搬送する互いに圧接された2本のローラと、前記ローラ
    のうち一方を加熱する加熱手段と、前記ローラのうち一
    方の温度を検出する検出手段とを備え、前記ローラの表
    面温度の制御を前記検出手段で検出した温度を考慮して
    行い、記録媒体の終端の2本の前記ローラの間の通過と
    同時に前記加熱手段の加熱を止め、記録媒体が装置外へ
    排出されると前記ローラの回転を停止し、前記ローラの
    表面温度が降下を始めると前記ローラの表面温度制御を
    再開させる制御手段を備えたことを特長とする電子写真
    装置。
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