JPH0132983B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ホツト・ロール融着ステーシヨンを
有する電子写真複写装置に係り、特にこのような
融着ステーシヨンの温度制御に関する。

周知のように、ある型式の電子写真複写装置
は、紙の一面又は両面に通常黒色の固定像を形成
するために紙に加熱融着される乾燥した微粒子ト
ナーを使用する。

広く使用されている加熱融着手段はホツト・ロ
ール融着手段である。この型式の融着手段におい
ては、融着されるべき紙シートは互いに圧接され
る２つの通常円筒状のローラにより形成される圧
力ニツプを通される。このような融着手段によつ
て行われる融着の質は温度、時間及び圧力の関数
である。

圧力パラメータはホツト・ロール融着手段の全
体構成の関数である。

時間パラメータは融着ニツプの幅及び融着ロー
ルの回転速度の関数である。融着ニツプは幅は、
紙の動く方向に沿つて測定され、ロール構成の関
数である。本発明とともに使用されるホツト・ロ
ールには、例えば米国特許第4154575号に示され
ている加熱ソフト・ロールと非加熱ハード・ロー
ルの組合せのような公知のあらゆる構成のものが
含まれる。

本発明は、特にホツト・ロール融着ステーシヨ
ンのための温度制御装置に関するものである。な
お、後に説明する本発明の実施例は、米国特許第
4154575号に示されたホツト・ロール融着手段す
なわち、ソフト・ホツト・ロール及びハード・コ
ールド・バツクアツプ・ロールを有する融着ステ
ーシヨンの環境に本発明を適用したものである
が、本発明はこれに限定されるわけではない。

従来よりホツト・ロール融着ステーシヨンのた
めの温度制御の必要性は認識されていた。ある従
来技術による温度制御装置は、実際の融着手段の
温度と設定温度とを比較する電気又は電子回路に
よつて制御される電気的付勢可能加熱器を含む。
そして、上記回路は実際の温度が実質的に設定温
度に等しくなるように加熱器を付勢する。

従来、融着ステーシヨンの実際温度を感知する
手段は種々の構成がとられてきた。本発明による
融着手段温度制御装置において実際温度感知手段
を具体的にどのように構成するかは重要なことで
はない。本発明の実施例においては、温度感知手
段は米国特許第3809855号に示された構成とされ
るが、本発明はこれに限定されるわけではない。

米国特許第3553429号に示されているように、
加熱器の電気的付勢を制御するためにサーミスタ
温度感知ブリツジ回路と差動増幅器を使用するこ
とは公知である。

米国特許第3705289号には、感温抵抗素子に抵
抗が非常に小さくなるか（短絡）又は非常に大き
くなつた（開放）ときに安全保護動作が行われる
複写装置が開示されている。

米国特許第3946199号に開示された複写装置は、
オンされてから中間融着温度が感知されるまで使
用準備未完了に維持され、融着手段の温度がこれ
より高く維持されている間使用可能となる。複写
装置使用の終了点において、複写装置がオフされ
ると、初期準備未完了から準備完了へ動作状態が
変化したときの温度より融着手段温度が低くなる
まで融着手段を冷却するようフアンが動作する。

米国特許第3985433号には、融着手段のエンク
ロージヤが加熱されるまで複写装置を準備未完了
状態に保持することが開示されている。

米国特許第4046990号に開示された複写装置に
おいては、加熱ロールに被覆されたホツト・ロー
ル融着手段のシリコン・ゴムの温度が、ゴムの下
に位置する金属コアに直接接触する温度センサ５
によつて感知され、オン−オフ又は比例制御装置
６は、ウオームアツプ、コピー・スタート及び／
又はコピー・ストツプ指令のような特定の制御情
報に応じて制御論理回路の制御の下にセンサの出
力を受ける。この制御装置の出力によつて、加熱
ロール内に配置されたヒータの付勢が制御され
る。融着手段の温度は遊び設定温度に維持され、
コピーがすぐに来ようとしていることを制御論理
回路が表示することに応じてより高い温度に変化
される。複写装置の運転が完了した後、融着手段
温度のオーバーシユートの振幅及び持続時間を低
減するために、複写動作の終了の直前に制御装置
が遊び状態温度で制御するように論理回路はコピ
ー・カウンタと協働するように設計される。

米国特許第4145599号には、４つの融着手段温
度が設定可能なホツト・ロール融着手段温度制御
装置が示唆されている。これらの温度のうち最も
高いものはコピー作成に使用される。これにより
低い温度は、実際には複写は行われないが複写の
準備ができている待機温度である。長期複写動作
の次に待機期間が生じると、融着手段は上記待機
温度より低い温度に維持される。この温度は複写
動作の長さに応じた時間の間維持され、温度はよ
り高い待機温度に復帰する。最後に到達する温度
は、上記４つの温度のうち最も低い温度であり、
複写装置が準備未完了状態に維持された温度より
低い。

複写装置が当初オンにされるときの複写装置の
環境は常に同じではない。複写装置は通常例えば
夜の間長時間にわたつてオフ状態が継続する。そ
の後、複写装置がオンされるとき、融着ステーシ
ヨンのすべての構成要素の温度は室温である。と
ころが、複写装置が短時間のみオフされていた場
合には、複写装置がオンされるとき融着ステーシ
ヨンの種々の構成要素は通常比較的熱い状態にあ
る。

本発明は、真に冷たいスタートと比較的熱いス
タートとを区別し、融着手段の設定温度すなわち
指令温度を制御する温度制御装置を提供するもの
である。より具体的に述べると、本発明によれ
ば、真に冷たい状態に対してはより高い温度が設
定される。本発明の別の特徴によれば、このより
高い温度に実質的に達するまで複写装置は準備未
完了状態に維持される。

本発明のさらに別の特徴によれば、複写装置が
準備完了状態になると、融着手段の設定温度は融
着されるべきシートの面積にしたがつて制御され
る。本発明の他の特徴によれば、大きな面積のシ
ートを使用すると融着手段の設定温度が高まり、
この設定温度は、大きな面積のシートの複写動作
の終了前に計時される時間間隔において低くされ
る。

本発明のさらに他の特徴によれば、冷たいスタ
ートが行われたとき、かかる冷たいスタートの後
であつて且つ複写装置が複写準備完了した後の時
間間隔の間、高い待機温度が設定される。パワ
ー・オン時が冷たいスタートでなければ、このよ
うな高い待機温度は設定されない。

以下、添付図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。

第１図は本発明を適用し得る複写装置の一例を
示す。この複写装置の制御パネルは、主オン・オ
フ・スイツチ１０を含む。作業の終了時、スイツ
チ１０は通常オフにされる。これにより、複写装
置のすべての内部構成要素又は少くとも主要な内
部構成要素は消勢される。ホツト・ロール融着手
段１１の加熱器もスイツチ１０がオフに切換つた
ときに消勢される。

次の作業日の朝、キー・オペレータが複写装置
をオンに切換える。（この事象、すなわちスイツ
チ１０のオフ−オン切換をPOR事象と定義す
る。）その直後、制御パネルは“準備未完了”又
は“お待ち下さい”と表示する。そして、複写装
置は使用準備を行う。この期間は通常10分以上継
続し、室温から166.7℃（300〓）を越える動作温
度まで加熱される。約10分の待ち期間後、複写装
置は使用準備完了し、待機期間に入る。その後、
複写装置はボタン１３の操作又は原稿を原稿供給
装置１４に配置されることによつて使用可能にな
る。この原稿供給装置は半自動型で、例えば米国
特許第3910570号又は第4170414号に記載されたも
ので構成できる。

通常の使用の間、スイツチ１０を短時間の間オ
フにする必要がある場合がある。このようなオフ
状態の後スイツチ１０がオンに切換つたとき、複
写装置はすぐに“準備未完了”状態となる。しか
し、これは真の冷たいスタートでなく、複写装置
は１又は２分といつた比較的短い時間の後、準備
完了状態となる。

第１図に示された複写装置は、例えば、ビン１
１４がレターサイズの紙を保持し、ビン１５がリ
ーガルサイズの紙を保持するIBMシリーズ複
写装置である。ビン１６は両面コピーを容易に行
うことができるようにするために設けられてい
る。これら小さな寸法の紙と大きな寸法の紙は融
着手段１２を通るときに異なつた熱量を必要とす
る。シートの寸法に関するデータは融着されるべ
きシートを制御するために使用される。例えば、
紙がビンに装着されるときにオペレータによつて
セツトされるビン１１４及び１５中のスタツク・
ガイドに寸法トランスジユーサを設けることがで
きる。あるいは、このかわりに、シート路の部分
１７に該部分を通る各シートの寸法を感知するセ
ンサを設けることもでき、あるいは、オペレータ
によつて作動されて使用される紙の寸法を示す紙
寸法ボタンを制御パネル又はビン付近に設けるこ
ともできる。

次に、本発明の基本概念を第２図乃至第６図を
参照して説明する。第２図乃至第６図には、第１
図のホツト・ロール融着手段１２のホツト・ロー
ル内の加熱器を付勢する第６図に示された比較回
路のための設定温度が時間の関数として示されて
いる。この比較回路は、差動増幅器、温度感知ブ
リツジ回路、論理構成要素及びマイクロコンピユ
ータを含む種々の形態をとることができる。比較
回路は、それがどのような形態をとるにせよ、融
着手段１２の実際の温度１８と設定温度すなわち
指令温度１９とを比較する。融着手段の実際の温
度が設定温度より低ければ、実際の温度が過度に
オーバーシユートすることなく短時間内に設定温
度となるのに最も適当な態様で融着手段の加熱器
が付勢される。このような動作環境において時間
及びオーバーシユートの双方を最小化する種々の
制御回路が知られており、本発明の場合どの制御
回路を使用してもよい。第６図はこのような制御
回路の一例を示す。

第２図及び第３図は本発明による異なつた２つ
の実施例を示す。これら両実施例において、
POR事象（第４図及び第７図にも示されている）
が発生すると、例えば167.8℃（334〓）という設
定温度２１（第６図の１９）が第６図の比較回路
２２に与えられる。この時点では、第６図の制御
回路全体及び特に設定温度発生器２３は、この
POR事象が真に冷たいスタートなのか、あるい
は例えば比較的はやくスイツチ１０のオフ−オン
切換が行われたことによる単なる短時間の供電停
止だつたのかを知らない。

この時点において発生器２３は融着手段の実際
温度１８が167.8℃（334〓）という設定温度まで
上昇するのにどれだけかかるかを監視し始める。
発生器２３は、例えばPOR事象２０の発生に応
じて計数すなわち刻時を開始する５分間タイマー
を含む。

ここで、２つの事象シーケンスが生じる。
POR事象が真の冷たいスタートならば、５分間
経過後にのみ複写装置準備完了信号２４が生じ
る。この事象が真に冷たいスタートでなければ、
このタイマーの設定時間経過前に信号２４が生じ
る。

第４図はPOR事象が真に冷たいスタートでな
いときには何が生じるかを示す。この図に示され
ているように、複写装置準備完了信号２４は５分
間タイマーの設定時間満了時点２６の前である時
点２５において生じる。この信号が生じるとき、
例えば167.8℃（334〓）という設定温度はそのま
ま維持され、比較回路２２は融着手段１１をこの
動作温度に維持するようにオン−オフを繰返す。

小さな面積の紙すなわちレターサイズの紙は例
えば167.8℃（334〓）という設定温度で融着さ
れ、大きな面積の紙すなわちリーガルサイズの紙
は例えば172.2℃（342〓）という設定温度で融着
される。

第８図は第４図に示された動作の流れを示す。
複写ジヨブ要求（第６図の信号３０）は複写装置
準備完了信号２４が発生されるまで受入れられな
い。その後、複写ジヨブ要求（第８図の３１）の
存在により小さな紙を使用するのか大きな紙を使
用するのかについて照会が行われる。上述のよう
に、小さな紙の複写ジヨブが行われる場合、第６
図の設定温度の大きさは変化しない。大きな紙を
使用することが第６図の信号３２（第８図の３
３）によつて示されるとき、第６図の設定温度１
９は172.2℃（342〓）（第８図の３４）に上昇し
複写ジヨブが行われる。複写ジヨブの終了時（第
８図の３５）において、設定温度が167.8℃（334
〓）に復帰する。

第５図に示されているように、“ジヨブ終了”
という語は実際のジヨブ終了の予想にすぎない。
第６図のジヨブ規模信号３７は時点３８において
発生器２３にジヨブ規模数（コピー枚数）Ｎを与
える。これにより大きな紙を使用した複写ジヨブ
が開始され、設定温度は上述のようにすぐに
172.2℃（342〓）に上昇する。時点３９において
はＮ枚のコピーは実際には融着完了していない
が、融着手段の設定温度は167.8℃（334〓）に低
下させられる。Ｎが20以下であれば、時点３９は
Ｎの半分のコピーが融着された時点である。Ｎが
20より大きければ、時点３９は（Ｎ−10）枚のコ
ピーが融着された時点である。

上述の複写ジヨブの終了の予想は、複写される
べき別の原稿が第１図の半自動原稿供給装置１４
の入口トレイの待機位置で検出されると、行われ
ない。複写ジヨブ終了の予想はこの入口トレイを
介して供給される一連の原稿の最後のものについ
てのみ行われる。

以上、POR事象２０が真に冷たいスタートを
示さない場合について説明したが、次に第２図を
参照して真に冷たいスタートが生じた場合につい
て説明する。第２図に示されているように、複写
装置準備完了信号２４は時点４４で示すタイマー
設定時間満了時の後の時点４３に生じる。第６図
の発生器２３はこの事実を時点４４において認識
し、この時点で参照番号４５により示すように
172.2℃（342〓）という設定温度を確立する。

その数分後に、複写装置は使用準備完了となる
（事象４３）。このことが発生器２３によつて認識
され、1/2時間タイマーが動作を開始する。時点
４６においてこのタイマーは設定時間満了とな
り、第６図の設定温度１９は167.8℃（334〓）に
低下する。その後の動作は、第８図を参照して前
述した動作と同じである。

次に、第７図を参照しつつこの1/2時間の動作
について説明する。第７図に示されているよう
に、POR事象２０の発生により当初、167.8℃
（334〓）という設定温度が確立される（ブロツク
４７参照）。上述のように、５分間タイマーの設
定時間満了前（４９）に複写装置の準備が完了す
ると（４８）、第４図、第８図及び第９図に示さ
れた動作が行われる。

しかし、真に冷たいスタートの場合、複写装置
準備完了信号２４が発生する前（５１）にタイマ
ーの設定時間が満了する（５０）。この時点すな
わち第２図の時点４４において172.2℃（342〓）
という設定温度が確立される。その後、時点４３
において複写装置が準備完了となる。

1/2時間タイマーの設定時間が満了していない
間は、複写ジヨブ要求５５は、小さな紙に対して
は設定温度172.2℃（342〓）で（第６図の設定温
度１９は変化しない）、大きな紙に対しては設定
温度176.7℃（350〓）で（第２図の５５）出され
る。

1/2時間タイマーの設定時間満了前に大きな紙
が複写ジヨブに使用されるものとすると、設定温
度は第７図のブロツク５８で示されるように
176.7℃（350〓）に高められる。ジヨブ終了時点
５９において、設定温度は172.2℃（342〓）に復
帰する。

第７図の参照番号６０に示されるように1/2時
間タイマーの設定時間が満了するとすぐにブロツ
ク６１で示されるように設定温度は167.8℃（334
〓）に低下され、その後の動作は第４図及び第８
図を参照して説明した動作と同じである。

第３図及び第９図は、第２図及び第７図の1/2
時間という時間間隔を時間間隔Ａ及びＢに分割し
た本発明の実施例を示す。なお、本発明は1/2時
間という時間間隔及びこれを時間間隔Ａ及びＢに
分割することに限定されるものではない。

真に冷たいスタートが生じた場合、第７図及び
第９図に生じた事象により、第６図の設定温度は
第９図の６６及び第３図の６３に示されるように
176.7℃（350〓）に上昇する。その後、第３図及
び第９図の時点６４において、複写装置の準備は
完了し、参照番号６５で示されるようにタイマー
Ａが計時を開始する。

タイマーＡの設定時間満了前に複写ジヨブ要求
を受けると、小さな紙に対しては176.7℃（350
〓）という設定温度で融着され、大きな紙に対し
て181.1℃（358〓）という設定温度で融着され
る。

第９図の参照番号７０で示されるように大きな
紙が使用される場合、第９図のブロツク７１で示
されるように第６図の回路２２に与えられる設定
温度は、181.1℃（358〓）である。ジヨブ終了時
に、設定温度は176.7℃（350〓）に復帰する。

第３図及び第９図の時点７３において、タイマ
ーＡの設定時間が満了し、第３図及び第９図のブ
ロツク７４で示されるように設定温度は172.2℃
（342〓）に低められる。ここでタイマーＢが計時
を開始する。

時点７３と時点７５の間に（時点７６はタイマ
ーＢの設定時間満了時）、小さな紙は設定温度
172.2℃（342〓）で融着され（設定温度は変更さ
れない）、大きな紙は設定温度176.7℃（350〓）
で融着される。

第９図を参照してより具体的に説明すると、タ
イマーＢの設定時間満了前（第９図の７８）に複
写ジヨブ要求７７を受けると、大きな紙に対する
設定温度が176.7℃（350〓）とされる（第９図の
８０及び８１）。この複写ジヨブの終了点８２に
おいて、設定温度は172.2℃（342〓）に復帰す
る。

第９図において参照番号８３によつて示される
ように、タイマーＢの設定時間が満了すると、第
４図及び第８図を参照して説明した動作が行われ
る。

上述のように、“ジヨブ終了”という語は、所
与の複写ジヨブのすべてのコピーが融着されたこ
とを意味する場合と、第５図に例示されるように
複写ジヨブの終了の予想を意味する場合とがあ
る。なお、上述した具体的時間間隔は例示にすぎ
ず、本発明はこれに限定されるものではない。

周知のように、上述した制御装置を実現するの
にマイクロコンピユータを使用できる。はじめの
設計が困難で且つ一旦設計が完了してしまうと変
更が難しい複雑な制御回路の複雑な動作を実行す
るのにプログラミングと入出力ハードウエアしか
必要とせずに第６図と同一機能を実行できるプロ
グラム制御マイクロプロセツサを使用して上記制
御回路を実現することが好ましい。

マイクロコンピユータの一例としては米国特許
第4170414号に示されたものをあげることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される複写装置の一例を
示す説明図、第２図、第３図、第４図及び第５図
は本発明の種々の動作モードを示す説明図、第６
図は第２図乃至第５図に示された動作モードを実
現するための制御装置を示すブロツク図、第７
図、第８図及び第９図は当業者が第２図乃至第５
図に示された種々の動作モードを例えば第６図に
示された制御装置によつて実現できるようにする
ための制御流れ線図である。 １１……融着手段、２２……比較回路、２３…
…設定温度発生器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電子写真複写装置のホツト・ロール融着ステ
   ーシヨンの融着温度制御方法において、 (a) 上記電子写真複写装置のオフからオンへの切
   り換えを検出する段階と、 (b) 上記オフからオンへの切り換えに応答して上
   記融着ステーシヨンの加熱を開始する段階と、 (c) 上記融着ステーシヨンが第１の設定温度に達
   するまで上記電子写真複写装置を不作動状態に
   維持する段階と、 (d) 上記オフからオンへの切り換えの時点から所
   定の基準時間の経過を判断する段階と、 (e) 上記所定の基準時間が経過した時点で上記融
   着ステーシヨンの実際の温度を測定する段階
   と、 (f) 上記所定の基準時間が経過した時点の上記融
   着ステーシヨンの実際の温度が上記第１の設定
   温度に達していないなら、上記融着ステーシヨ
   ンの温度を上記第１の設定温度よりも高い第２
   の設定温度まで上昇させる段階とを有する、 電子写真複写装置の融着温度制御方法。