JPH01150185A - 定着装置の温度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は複写機等に゛装備される定着装置の温度制御方
法に関する。

（従来技術） 複写機等に装備さ九る定着装置としては、内部にランプ
や発熱抵抗線若しくはセラミック発熱体等のヒータが内
蔵された加熱ローラを用いて、転写紙に転写されたトナ
ー像を定着する方式の定着装置が良く知られている。

このような定着装置においては１通常、上記加熱ローラ
の表面温度を測定してその測定値に基づいて上記各種ヒ
ータを０Ｎ１０ＦＦ制御し、ヒータの発熱量を制御して
定着温度を適正温度に制御している。

ところで、両面複写機能やカラー複写機能を有する複写
機等では、両面複写時やカラー複写時に、トナー像の転
写及び定着工程が終了した後の転写紙を転写部に戻し、
再度転写及び定着工程を行なっているが、この時、前工
程の定着処理によって、すでに転写紙が暖められた状態
にある場合には、上記従来の温度制御方法では温度制御
を加熱ローラの表面温度に基づいて行なっているため、
転写紙に必要以上の熱量を与えることになり、その結果
、過剰に加熱された転写紙による転写紙搬送系の異常温
度上昇やブロッキングによる画像の損傷等の不具合を招
き、さらに、消費電力の無駄をも生じ問題であった。

（目　　的） 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、定着
後の転写紙温度を一定に保つように加熱ローラの温度を
制御する定着装置の温度制御方法を提供することを目的
とする。

（構　　成） 上記目的を達成するため、本発明による定着装置の温度
制御方法では、定着後の転写紙の温度を測定する手段と
、上記加熱ローラの表面温度を測定する手段と、上記面
測定手段のそれぞれの測定結果を比較処理する手段とを
備え、定着後の転写紙温度を一定に保つように上記加熱
ローラのヒータ発熱量を制御することを特徴とする。

即ち、本発明においては、定着後の転写紙温度を直接測
定し、その測定値に基づいて転写紙温度を一定に保つよ
うに加熱ローラ温度を制御するため、定着時における転
写紙の温度は常に一定に保持され、常に適正な温度での
定着処理が行なわれる。

以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、本発明が適用された定着装置の一構成例を表
すものであって、図中符号１は定着装置、符号２は加熱
ローラ、符号３は加熱ローラ２内に内蔵されるランプや
抵抗線にクロム、カンタル等）若しくはセラミック抵抗
体等からなる発熱用のヒータ、符号４は上記加熱ローラ
２に転写紙を圧接するための加圧ローラ、符号５は上記
加熱ローラ２及び加圧ローラ４によるトナー像定着後の
転写紙を加熱ローラ２から剥離するための分離爪、そし
て、符号６はトナー像定着後の転写紙を搬送路１１に排
出する転写紙排出用コロ、符号７は定着装置１から排出
された転写紙を搬送する搬送用コロ、符号８は搬送用コ
ロ７によって搬送された定着後の転写紙の温度を検出す
るためのサーミスタ、符号９はそのサーミスタ８に転写
紙を密着するための対向ローラ、符号１０はサーミスタ
８による温度測定後の転写紙を搬送する搬送コロ、符号
１３は上記加熱ローラ２の表面温度を測定するためのサ
ーミスタを夫々示す。

上記定着装置１を備えた複写機においては、通常の複写
過程により原稿に対応したトナー像が転写された転写紙
は、定着装置１に搬送される。定着装置１に搬送された
転写紙は、加熱ローラ２、加圧ローラ４によりトナー像
が定着、固定される。

そして、トナー像定着後の転写紙は分離爪５により加熱
ローラ２から剥離され、排出用コロ６によって搬送路１
１に排出され、搬送用ローラフによってサーミスタ８と
対向ローラ９との間に搬送されて温度が検出される。

ここで、対向ローラ９は、サーミスタ８と転写紙との密
着性を良くし、定着後の転写紙のサーミスタ８による温
度検出を安定化し、且つ検出精度を向上するように作用
している。

尚、第２図に示すように、転写紙温度を検出するサーミ
スタ８の検出部にはガイド板１２が設けられており、検
出部への転写紙の侵入が円滑に行なわれるように構成さ
れている。

また、定着装置１内に配設されたサーミスタ１３は、加
熱ローラ２の表面に摺接若しくは近接して配置され、加
熱ローラ２の表面温度を検出している。

尚、上記実施例においては、定着後の転写紙温度と、加
熱ローラ２の表面温度検出にサーミスタ８．１３を用い
た例を示したが、サーミスタ８，１３に換えて熱電対等
を用いることもできる。

さて、本発明による定着装置の温度制御方法では、上記
サーミスタ８で測定した定着後の転写紙温度と、サーミ
スタ１３で測定した加熱ロー２の表面温度とを比較し、
定着後の転写紙の温度を一定に保つように上記ヒータの
発熱量を制御することに特徴を成す。

以下、本発明が適用された温度制御装置の具体的な実施
例について詳細に説明する。

第３図は本発明が適用された定着装置に装備される温度
制御装置の回路構成例を示し１図中符号８は前記定着後
の転写紙温度を検出するサーミスタ、符号１３、は前記
加熱ローラ２の表面温度を検出するサーミスタを夫々示
し、符号２２．２４は基準用の固定抵抗を示す、尚、こ
の固定抵抗２２．２４には抵抗の温度変化が小さいもの
が使用される。

また、図中符号２５．２６は上記夫々のサーミスタ８．
１３と上記固定抵抗２２．２４で分割された電圧を検出
し、デジタル変換するためのＡ／Ｄコンバータ、符号２
７は周知のマイクロコンピュータからなる中央演算処理
装置（ＣＰＵ）を示し、ＣＰＵ２７は上記Ａ／Ｄコンバ
ータ２５．２６を介して入力された上記電圧値に基づい
て転写紙及び加熱ローラ表面の温度を検出し、第４図に
示す制御プログラムに従って処理を行ない、加熱ローラ
２の温度を制御する。

また、符号２８は周知のＲＯＭとＲＡＭとからなる記憶
装置を示し、この記憶装置２８のＲＯＭ内には上記第４
図のフローチャートに示す制御プログラムの他、ヒータ
３制御のための基準値及び上限値、下限値がセットされ
ている。ここで、上記基準値とは最も最適な定着性とな
る時の転写紙温度を示し、定着装置の構成（例えば、転
写紙の加熱ローラ通過時の線速やローラのニップ巾、加
圧ローラの加圧力等）や使用条件により予め適切に設定
される。また、上記上限値はトナーがホットオフセット
しない最高の加熱ローラ温度を、下限値は転写紙にトナ
ーを定着し得る最低の加熱ローラ温度をそれぞれ示して
おり、上記基準値と同様に予め設定される。

加熱ローラ２に内蔵されたヒータ３の制御は、前述した
ように、上記ＣＰＵ２７の出力信号により行なわれるが
、図示の例では、スイッチングトランジスタ２９とリレ
ースイッチ２０とを用い、ＣＰＵ２７からの信号を受け
てスイッチングトランジスタ２９がＯＮとなると、リレ
ースイッチ２０がＯＮとなり、ヒータ３と電源２１が接
続され、ヒータ３が通電されるように構成した０Ｎ１０
ＦＦ制御の例を示す。

尚、上記スイッチングトランジスタとリレースイッチの
組合せに換えて、サイリスタやトライアック等の電・力
制御用素子を用い、上記ＣＰＵ２７によってこれら素子
のＰ、１．Ｄ制御を行ない、より高度な温度変化の少な
い制御を行なうことも可能である。

次に、第３図に示した構成の温度制御装置を用いた場合
の第１図に示す定着装置１の温度制御方法を、第４図に
示す制御プログラムにしたがって説明する。

第１図乃至第４図において、複写機のトナー像転写工程
が終了し、トナー転写後の転写紙が定着装置１に搬入さ
れると、複写機の主制御装置は定着装置１側の温度制御
装置のＣＰ　Ｕ、２７を作動し、記憶装置２８のＲＯＭ
内に記憶されている第４図に示す温度制御用プログラム
のＳＵＢ、１の実行を開始する。尚、ＣＰＵ２７は複写
機の主制御用のものと共通使用することができ、この時
、第４図に示したプログラムは複写機全体の制御プログ
ラムから分岐される温度制御用のサブルーチンとなる。

さて、第４図に示すＳＵＢ、１プログラムの実行が開始
されると（Ｓｌ）、先ず、前記２つのサーミスタ８，１
３によって定着後の転写紙温度及び加熱ローラ２の表面
温度に対応する電圧が夫々測定され。

Ａ／Ｄコンバータ２５．２６を介してＣＰＵ２７に入力
される。ＣＰＵ２７は入力された夫々の電圧値から転写
紙温度子ｌ及び加熱ローラ２の表面温度Ｔ２を検出する
（Ｓ２）、次に、ＣＰＵ２７は検出された転写紙の温度
Ｔ１と予め設定されている前記基準値とを比較しくＳ３
）、転写紙温度Ｔ１が基準値より大きいとヒータ３をＯ
ＦＦにする（Ｓ４）、そして、ヒータＯＦＦの後、さら
に加熱ローラ３の表面温度Ｔ２と前記下限値とを比較し
くＳ５）、加熱ローラ３の表面温度Ｔ２が下限値より大
きい時は処理を終了して複写機側の制御に戻り（Ｓ１６
）　、下限値よりも小さい時はサブルーチンの２　（Ｓ
ＵＢ、２）へ進み（Ｓ６）、ヒータ３をＯＮとした後（
Ｓ７）、加熱ローラ２の表面温度Ｔ２と下限値とを再度
比較しくＳ８）、加熱ローラ２の表面温度が下限値を上
まりるまでヒータ３のＯＮ状態を持続し、下限値を超え
るとサブルーチンの１（ＳＵＢ、１）に戻り、再度転写
紙及び加熱ローラの温度測定状態となる。　　　　　−
また、ＳＵＢ、１のステップ３　（Ｓ３）による比較の
結果、転写紙の温度Ｔ１が基準値より小さい時には、ヒ
ータ３はＯＮとなり（ＳＩＯ）　、次に、加熱ローラ２
の表面温度Ｔ２と前記予め設定された上限値との比較が
行なわれ（Ｓｌｌ）　、その結果、加熱ローラ２の表面
温度Ｔ２が上限値より小さい時は処理を終了して複写機
側の制御に戻り（Ｓ１６）　、上限値よりも大きい時は
サブルーチンの３　（ＳＵＢ、３）へ進み（Ｓ１２）　
、ヒータ３をＯＦＦとしだ後（Ｓ１３）、加熱ローラ２
の表面温度Ｔ２と上限値とを再度比較しく５１４）　、
加熱ローラ２の表面温度が上限値を下まわるまでヒータ
３のＯＦＦ状態を持続し、上限値を下まわるとサブルー
チンの１　（ＳＵＢ、１）に戻り、再度転写紙及び加熱
ローラの温度測定状態となる。

以上、第４図に示した制御プログラムにより、転写紙温
度は上記上限値と下限値との間の、略−定温度に制御さ
れる。

吋 従って、上記制御方法によれば、定着会の転写紙温度が
略一定に保たれ、転写紙の異常加熱による搬送系の温度
上昇や転写紙のブロッキング等が未然に防止され、しか
も、無駄な加熱が行なわれないため、消費電力の削減を
も図ることができる。

尚、上記サブルーチンの２．３　（ＳＵＢ、２゜ＳＵＢ
、３）は、使用された転写紙の種類や厚さ等が通常使用
される標準的な用紙と異なり転写紙と加熱ローラとの熱
的関係が大きくずれた場合にもある程度の定着性が確保
されるように設けられており、一種の安全機構として作
用する。

以上、第１＠乃至第４図に基づいて本発明による定着装
置の温度制御方法について説明したが、本発明は図示の
実施例に限ることなく、種々の、加熱ローラを用いた定
着装置において実施可能であり、また、制御プログラム
も第４図に示したものに限ることなく、使用される温度
制御手段（例えばサイリスタによるＰ、１．Ｄ制御等）
に対応して種々変形実施されるものである。

（効　　果） 以上説明したように、本発明による定着装置の温度制御
方法では、定着後の転写紙の温度を測定する手段と、加
熱ローラの表面温度を測定する手段と、上記面測定手段
のそれぞれの測定結果を比較処理する手段とを設け、定
着後の転写紙温度を一定に保つように上記加熱ローラの
ヒータ発熱量晴 を制御するようにしたことにより、定着換の転写紙温度
を略一定に保つことができ、転写紙の異常加熱による搬
送系の温度上昇や転写紙のブロッキング等を未然に防止
することができる。

したがって、本発明によれば、定着装置及びその周辺の
搬送系等の熱による劣化を防止することができ、しかも
、無駄な加熱が行なわれないため、消費電力の削減をも
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を表す定着装置及び転写紙搬
送路の概略構成図、第２図は定着後の転写紙温度測定手
段の一例を示すサーミスタ及び対向ローラの概略構成図
、第３図は第１図に示した定着装置に装備される温度制
御装置の概略回路構成図、第４図は第３図に示した温度
制御装置に用いられる制御プログラムの一例を表すフロ
ーチャートである。 １・・・・定着装置、２・・・・加熱ローラ、３・・・
・加熱用のヒータ、４・・・・加圧ローラ、５・・・・
分離爪。 ６・・・・転写紙排出ローラ、７，１０・・・・転写紙
搬送用ローラ、８・・・・定着後の転写紙温度測定用サ
ーミスタ、９・・・・対向ローラ、１３・・・・加熱ロ
ーラの表面温度測定用サーミスタ、２０・・・・リレー
スイッチ、２１・・・・ヒータ用電源、２２．２４・・
・・固定抵抗、２５、２６”・・Ａ／Ｉ）！ンバータ、
２７−−−−ＣＰＵ、　２８−・・・記憶装置、２９・
・・・トランジスター。 第　１　図 第　２　図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヒータが内蔵された加熱ローラを用いて、転写紙に転写
   されたトナー像を定着する定着装置において、定着後の
   転写紙の温度を測定する手段と、上記加熱ローラの表面
   温度を測定する手段と、上記両測定手段のそれぞれの測
   定結果を比較処理する手段とを備え、定着後の転写紙温
   度を一定に保つように上記加熱ローラのヒータ発熱量を
   制御することを特徴とする定着装置の温度制御方法。