JPH0258085A - 画像形成装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は転写材に転写されたトナー像を定着ヒータによ
り転写材に定着させる画像形成装置に関するものである
。

［従来の技術］ 一般に画像形成装置の定着ヒータの制御回路は、第２図
のように構成されている。１１は定着ヒータ、１２は定
着ヒータ１１の温度を電圧値に変換するための温度パ屯
圧変換素子である温度検出手段としてのサーミスタ、１
３は定着ヒータ１１の駆動を行う定着ヒータ駆動回路、
１４はサーミスタ１２からの信号を基に定着ヒータ駆動
回路１３を制御する制御手段としての制御回路、１５は
定着ヒータ１１への通電、遮断、及び電子部品の故障等
により定着ヒータ１１か装置の動作温度ｒｓ［’ｃ］以
上になったときに、定着ヒータ１１への通電を遮断する
ように動作する素子である切換手段としてのサーモスイ
ッチである。

上記構成で待機温度である所定温度Ｔ。［°Ｃ］に達す
るまで定着ヒータ１１を通電加熱し、所定温度Ｔ、［’
ｃ］に達したときに定着ヒータ１１への通電をオフする
という制御か最も簡単な制御として挙げられる。しかし
、この場合定着ヒータ１１の通電をオフしてからも予熱
により定着ヒータ１１の温度かある温度まで上昇する（
以下「才＝バーシュート」という）ため、サーモスイッ
チ１５はオーバーシュートによる誤動作を防ぐためにそ
の動作温度Ｔｓ［’Ｃ］を所定温度Ｔ。［°Ｃ］よりも
相当大きな値となるように選定しなければならず、安全
面での問題があった。

この問題を解決する手段として、従来は第６図に示す制
御が行われていた。以下、第６図にしたかって従来の制
御を説明する。

電源かオンされると、制御回路Ｉ４は、定着ヒータ■！
の温度が所定温度Ｔ。［’Ｃ］より低い値Ｔ、。〔°Ｃ
〕になった時点で定着ヒータ駆動回路１３の定着ヒータ
１１への通電加熱を−Ｈオフし、△ｔ、ｏ［５ｅｃｌ経
過後に再度定着ヒータ１１への通電加熱を行う。制御回
路１４はさらに、定着ヒータ１１か所定温度Ｔ。［°Ｃ
］に達したときに定着ヒータ１１への通電をオフするよ
うに定着ヒータ駆動回路１３を制御することによフて、
オーバーシュートを減らしていたゆ ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例では、オーバーシュート値を
測定し、次の制御にフィードバックする手法がとられて
いないため、オーバーシュート値な少なくすることか不
十分てあった。また、オーバーシュート値も定着ヒータ
１１のばらつきにより異なるため、サーモスイッチ１５
はオーバーシュートによる誤動作を防ぐために、その動
作温度ＴＳ　［’ｃ、］を所定温度Ｔ。［°Ｃ］よりも
相当に大きくしなければならなかった。しかし、サーモ
スイッチ１５の動作温度Ｔ５［°Ｃ］を大きくした場合
、例えば装置内の電子部品等の故障等により定着ヒータ
１１か異常発熱した場合に、サーモスイッチ１５か動作
して定着ヒータ１１への通電を遮断するのか遅くなるた
め、安全面での問題かあった。また、定着ヒータ１１の
温度が所定温度Ｔ。［°Ｃ］より高くなることにより、
定着ヒータ１１とその周囲部品か劣化するという問題が
あった。

本発明は、−Ｆ述のごとくの問題点を解消し、定着ヒー
タへの通電と遮断を制御することにより、動作温度の設
定値を所定温度に近い値にすることかできる画像形成装
置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれは、上記目的は。

未定着画像を担持した記録材を加熱して定着させる定着
ヒータと、該定着ヒータの表面温度を検出する温度検出
手段と、上記定着ヒータへの通電及び遮断の切り換えを
行う切換手段と、上記温度検出手段による検出温度に従
い上記定着ヒータの第一の設定温度に達するまで上記切
換手段を制御する制御手段とを有する画像形成装置にお
いて、上記制御手段は、上記切換手段を開放させるため
の第一の切換指令信号を該切換手段に供給すると、上記
定着ヒータの表面温度を検知させる検出指令信号を上記
温度検出手段に供給して上記切換手段の開放後の予熱に
よる上記定着ヒータの温度上昇値を取り込み、上記第一
の設定温度から該温度上昇値を引いた値を第二の設定温
度とし、上記切換手段を閉成するための第二の切換指令
信号を該切換手段に供給して上記定着ヒータの表面温度
か上記第二の設定温度に達するまで上記切換手段を閉成
するように設定されている。

ことにより達成される。

［作用］ 上記のように構成された画像形成装置の制御手段は、電
源が投入されると、切換手段を通電状態にして通電し、
定着ヒータの表面温度か第一の設定温度よりも低く設定
された第二の設定温度に達すると切換手段を遮断状態に
して、遮断後の予熱による定着ヒータの表面温度を検知
する。検知動作か終了した後、切換手段を再び通電状態
にする。次に、第一の設定温度と検知した予熱による温
度上昇値から次の目標設定温度を算出し、定着ヒータの
表面温度が目標設定値に達したときに切換手段を遮断状
態にする。以上の制御動作は、定着ヒータの表面温度が
第一の設定温度に達するまで繰り返し行われる。

［実施例］ 第１図に基づき、本発明の第一実施例としての画像形成
装置の温度制御を示す。なお、第１図は本発明の制御に
係わる部分のフローチャートを示し、第３図は第１図に
示すフローチャートにしたかって定着ヒータ１１の温度
制御を行った場合の時間ｔ［５ｅｃｌに対する定着ヒー
タ１１の温度Ｔ［’Ｃ］の変化を示したものである。

先ず、第３図を参照して本発明の制御の概略を説明する
。

電源かオンされると、制御回路１４は先ず電源オン時の
定着ヒータ１１の温度Ｔ。８［℃］を測定し、Ｔ。

＝　（Ｔｏ＋　ＴｏＮ）／２　［”ｃ　］を計算する。

ここでＴｏは第一の設定温度としての所定温度であり、
Ｔ１はＴ。とＴＯＨの中間の温度である。しかる後足着
ヒータ１１を通電加熱し、定着ヒータ１１がＴＩ［’Ｃ
］に達した時に−Ｈ定着ヒータｔｉへの通電をオフにし
、その後のオーバーシュート値ΔＴ［°Ｃ］を測定する
。次に制御回路１４は第二の設定温度であるＴＯ−△Ｔ
［’Ｃ］を計算し、定着ヒータｌ】の温度かＴ、−ΔＴ
［’Ｃ］になるまで再度定着ヒータ１１を通電加熱し、
定着ヒータ１１の温度かＴ。−へＴ［”Ｃ］に達した時
に定着ヒータ１１への通電をオフにするように制御する
。

次に第１図及び第３図を参照して制御動作を詳細に説明
する。

電源がオンされると、制御回路１４は電源オン時の定着
ヒータ１１の温度と所定温度Ｔ。［°Ｃ］からＴｌ　＝
　（ＴＯ＋　ＴｏＨ）／２を計算しく　１０６）、定着
ヒータ１１の状態を第３図のＡの状態であるとしく１０
７）　、定着ヒータ駆動回路１３を制御してヒータをオ
ンの状態にし、定着ヒータ１１を通電加熱する（１０８
）。

ステップ１０５で定着ヒータ１１の状態かＡであると判
断した場合、制御回路１４は定着ヒータ１１の温度Ｔか
Ｔ１以上か否かを判断しく＋０９）、ＴかＴＩ［’Ｃ］
以上の場合には、定着ヒータ駆動回路１３を制御して定
着ヒータ１１への通電をオフにしく１１０）、定着ヒー
タ１１の状態を第３図のＢの状態であるとしく１１１）
　、　Ｔ２＝Ｔ［’Ｃ］とする（１１２）。

ステップ１０４において定着ヒータ１１がＢの状態であ
ると判断した場合は、ステップ１０４からステップ１１
３へ移行する。ステップ１１コはステップ１１０て定着
ヒータ１１をオフにした後のオーバーシュートを検知す
るための判断部であり、制御回路１４は、現在の定着ヒ
ータ１１の温度Ｔ［’Ｃ］が前ループの時に検知した温
度Ｔｚ［’ｃ］以下になった場合に△Ｔ−７２−Ｔ、を
計算しく１１４）、定着ヒータ駆動回路１３を制御して
定着ヒータ１１を再度通′を加熱して（＋１５）、定着
ヒータ１１の状態を第３図のＣの状態であるとする（１
１［ｉ）。ステップ１１３において、現在の定着ヒータ
１１の温度Ｔ［”Ｃ］が前ループ時に検知した温度Ｔ２
［”Ｃ］以下てないと判断した場合には、ステップ１１
２に移行してＴ２＝Ｔ［’Ｃ］とし、現在の定着ヒータ
１１の温度Ｔ［’Ｃ］が前ループ時に検知した温度Ｔ２
［’Ｃ］以下になるまでこの動作を繰り返す。

ステップ１０３において、定着ヒータ１．１がＣの状態
であると判断した場合にはステップ１０３からステップ
１１７へ移行する。制御回路１４は、ステップ１１７て
定着ヒータ１１の温度Ｔ［’Ｃ］がＴ。−△Ｔ［”Ｃ１
以上か否かを判断し、ＴがＴ。−へＴ以上の場合には定
着ヒータ駆動回路１３を制御して定着ヒータ１１をオフ
の状態にして（１１８）　、定着ヒータ１１の状態を第
３図のＤの状態であるとしく１１９）、Ｔ３＝Ｔ［’Ｃ
］とする（１２０）。

ステップ１０２において、定着ヒータ１１がＤの状態で
あると判断した場合には、ステップ１０２か６１２１へ
移行する。ステップ１２１はステップ１１８で定着ヒー
タ１１をオフにした後のオーバーシュートを検知するた
めの判断部であり、現在の定着ヒータ１１の温度Ｔ［’
Ｃ］か前ループの時に検知した温度Ｔ：ｌ［’Ｃ］以下
になった場合に定着ヒータ１１を第３図のＥの状態であ
るとしく１２２）　、ステップ１２３へ移行する。ステ
ップ１２１において、現在の定着ヒータ１１の温度Ｔ［
’Ｃ］が前ループ時に検知した温度Ｔ２［’Ｃ］以下で
ないと判断した場合には、ステップ１２０に移行してＴ
３＝Ｔ［”Ｃ］とし、現在の定着ヒータ１１の温度Ｔ［
’Ｃ］か前ループ時に検知した温度Ｔ：ｌ［’Ｃ］以下
になるまでこの動作を繰り返す６ステツプＩ２３では定
着ヒータ１１の温度が所定温度Ｔ。〔°Ｃ］に達したか
否かを判断し、定着ヒータ１１の温度が所定温度Ｔ。に
達していない場合には定着ヒータ駆動回路１３を制御し
て定着ヒータ１１を通電する（１２４）。また、ステッ
プ１２３で定着ヒータ１１の温度が所定温度Ｔ。［”Ｃ
］以上と判断した場合にはステップ１２５に移行し、定
着ヒータ１１が通電中か否かを判断しく１２５）　、定
着ヒータ１１が通電中であれば制御回路１４は定着ヒー
タ駆動回路１３を制御して定着ヒータ１１をオフの状態
にする（１２６）。

以上のように本実施例によれば、定着ヒータｌ】の温度
のオーバーシュート値を格段に小さくすることかでき、
また定着ヒータ１１の特性のばらつきによるオーバーシ
ュート値のばらつきも吸収することかできるため、サー
モスイッチ１５はその動作温度Ｔｓ［’ｃ］を従来より
も所定温度Ｔ。［°Ｃ］に近い値のものを使用すること
ができる。したかって、サーモスイッチ１５は、装置内
の電子部品の故障等により定着ヒータ１１か異常温度に
なった場合に、所定温度Ｔ。「°Ｃ」に近い値ＴＳ［°
Ｃ］で動作し、定着ヒータ１１への通電をオフの状態に
するため、従来例に比較して安全性が向上し、異常発熱
時の定着ヒータとその周囲の部品の劣化を防止すること
が回走になる。

次に、第４図に本発明の第二実施例を示す。

第４図は、第二実施例の制御を行ったときの定着ヒータ
１１の温度ＴＩ’Ｃ］と時間ｔ［５ｅｃｌとの関係を示
す図である。以下、第４図に基づいて説明する。

電源がオンされると、制御回路１４は先ず電源オン時の
定着ヒータ１１の温度Ｔ。、［’Ｃ］を測定し、７ｔ＝
＝　（ＴＯ＋ＴＯＮ）／２　［’ＣＩを計算する。しか
る後足前ヒータ１１を通電加熱し、定着ヒータ１１がＴ
、　［°Ｃ］に達したときに一旦定着ヒータ１１への通
電をオフにし、その後のオーバーシュート値ΔＴ［”Ｃ
］を測定する。

次に、制御回路１４はＴ。−△Ｔ［’Ｃ］と、Ｔｌ１Ｔ
ｏ−△”　　Ｔ、＋　ＴＱＮ［”Ｃ］を計算し、定着ヒ
ータ１１の温度かＴ、、［’Ｃ１となったときに再度定
着ヒータ１１を通電加熱し、定着ヒータ１１の温度がＴ
、−△Ｔ［”Ｃ］に達したときに定着ヒータ１１への通
電をオフにするように制御する。

電源オン後の最初の定着ヒータ１１への通電中の上昇温
度（第４図Ａの部分）はＴ□−Ｔ。、［’Ｃ］てあり、
また二度目の定着ヒータ１１への通電中の上昇温度（第
４図Ｃの部分）もＴ、−Ｔ。、［’Ｃ］となる。

したがって、最初の定着ヒータ１１への通電後のオーバ
ーシュート値と二度目の定着ヒータ１１への通電後のオ
ーバーシュート値はほぼ等しくなるため、第一実施例よ
りもさらに正確な制御かｒＴｆ能となる。

第５図には本発明の第三実施例か示されている。第５図
は、第三の実施例の制御を行ったときの定着ヒータ１１
の温度Ｔ［’Ｃ］と時間ｔ［５ｅｃｌとの関係を示す図
である。以下、第５図に基づいて説明する。

電源かオンされると、制御回路１４は先ず電源オン時の
定着ヒータ１１の温度Ｔ。Ｎ［”Ｃ］を測定し、Ｔ１＝
　（ＴＯ＋ＴＯＮ）／２　［”Ｃ］を計算する。しかる
後定着ヒータ１１を通電加熱し、定着ヒータ１１かＴｌ
　［’ｃｌに達したときに定着ヒータ１１への通電をオ
フにする。定着ヒータ１１の温度はその後も予熱により
上昇する。温度が予熱によって最高温度Ｔ１２［°Ｃ］
に達すると、制御回路１４はＴｒｚ　＝　（Ｔｏ＋Ｔ１
□）／２　［’Ｃ］を計算し、定着ヒータ１１の温度が
Ｔ、、［’ＣＩになるまで通電加熱する。定着ヒータ１
１の温度かＴｌ３Ｆ’Ｃ］に達すると定着ヒータ１１へ
の通電をオフにし、その後のオーバーシュート値△Ｔ［
’Ｃ］を測定する。次に、制御回路１４はＴ。−△Ｔ［
”ＣＩを計算し、再度定着ヒータ１１への通電加熱を行
い、定着ヒータ１１の温度かＴ。−八Ｔ［”ＣＩに達し
たときに定着ヒータ１１への通電をオフにするように制
御する。

このように、定着ヒータ１１の温度が所定温度Ｔｏ［０
ｃ］に達する前に定着ヒータ１１への通電を二度オフに
し、二度目のオフのときのオーバーシュート△Ｔ［”Ｃ
Ｉを測定し、Ｔｏ−△Ｔ［”ＣＩの温度で定着ヒータ１
１をオフにする制御を行うことにより、第一実施例に比
べてより正確な制御を行うことかてきる。また、第二実
施例は上述したように正確な制御を行うことを目的とし
、定着ヒータ１１の温度がｒ＋＋［’ｃｌ　ニ下がるま
で通電せずＴ、、［”ＣＩになったときに通電していた
ため、定着ヒータ１１か所定温度Ｔ。［°Ｃ］になるま
で長い時間を必要とする。しかし、本実施例の場合、第
二実施例に比べて必要時間が少なくてすむ。

［発明の効果コ 以上のように本発明は、定着ヒータが第一の設定温度に
達する前に定着ヒータの通′屯を一旦遮断し、遮断した
後の予熱による定着ヒータの表面温度の上昇を測定し１
表面温度の上昇値と第一の設定温度によって算出した第
二の設定温度になるまで再度定着ヒータを通電するよう
に制御するため、定着ヒータの予熱による温度上昇を減
らすことができる。したがって、装置内の電子部品の故
障等による定着ヒータの異常発熱を防止するための手段
として使用する切換手段の動作温度を第一の設定温度に
近い値に設定することがｎｆ能となり、定着ヒータの異
常発熱時の遮断温度を低くすることができるため、定着
ヒータの異常発熱時における定着ヒータ及びその周囲部
品の劣化を防止することができ、また安全面でも有利と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例による画像形成装置の定着
ヒータ制御回路の制御動作を示すフローチャート、第２
図は第１図の装置の定着ヒータ制御回路の概略図、第３
図は第１図の装置の温度制御を示す図、第４図は本発明
の第二実施例による画像形成装置の温度制御を示す図、
第５図は本発明の第三実施例による画像形成装置の温度
制御を示す図、第６図は従来例における画像形成装置の
温度制御を示す図である。 １１・・・・・・・・・・・・定着ヒータ１２・・・・
・・・・・・・・温度検出手段（サーミスタ）１３・・
・・・・・・・・・・定着ヒータ駆動回路１４・・・・
・・・・・−・・制御手段（制御回路）１５・・・・・
・・・・・・・切換手段（サーモスイッチ）特許出願人
　　　　　　キャノン株式会社代　理　人　弁理士　藤
　　岡　　　　徹時間ｔ（ｓｅｃ） 時 間 ［ｓｅｃ］ 時 間 （ｓ　　ｅ　　ｃ］

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）未定着画像を担持した記録材を加熱して定着させ
   る定着ヒータと、該定着ヒータの表面温度を検出する温
   度検出手段と、上記定着ヒータへの通電及び遮断の切り
   換えを行う切換手段と、上記温度検出手段による検出温
   度に従い上記定着ヒータの第一の設定温度に達するまで
   上記切換手段を制御する制御手段とを有する画像形成装
   置において、 上記制御手段は、上記切換手段を開放させるための第一
   の切換指令信号を該切換手段に供給すると、上記定着ヒ
   ータの表面温度を検知させる検出指令信号を上記温度検
   出手段に供給して上記切換手段の開放後の予熱による上
   記定着ヒータの温度上昇値を取り込み、上記第一の設定
   温度から該温度上昇値を引いた値を第二の設定温度とし
   、上記切換手段を閉成するための第二の切換指令信号を
   該切換手段に供給して上記定着ヒータの表面温度が上記
   第二の設定温度に達するまで上記切換手段を閉成するよ
   うに設定されている、 こととする画像形成装置。
2. （２）制御手段は、画像形成装置が起動されると、検出
   指令信号を温度検出手段に供給して該起動時における定
   着ヒータの表面温度値を取り込み、第一の設定温度の値
   と該起動時の表面温度値の中央値を算出し、上記定着ヒ
   ータの表面温度が該中央値に達したときに切換手段を開
   放させるための最初の切換指令信号を該切換手段に供給
   するように設定されていることとする画像形成装置。