JPH0416888A - 加熱定着器の制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、例えば電子写真装置において感光体からトナ
ー像が転写された転写紙を熱定着させる加熱定着器の制
御装置に関する。

［従来の技術］ 電子写真装置は、光導電性物質からなる感光体の表面を
均一に帯電した後、レーザ光等の光により感光体を露光
して画像情報を静電潜像として記録し、その静電潜像を
トナーにより現像した後トナー像を搬送されてくる転写
紙に転写するようにしている。そしてトナー像が転写さ
れた転写紙を例えば加熱定着器により加熱定着して外部
に排出するようになっている。

このような装置に使用される加熱定着器はヒータランプ
を内包したヒートローラとこれに接触するように設けら
れたバックアップローラからなり、この各ローラ間を転
写紙が通過することによりその転写紙に転写されたトナ
ー像が溶着して熱定着が行なわれるようになっている。

そしてこのような加熱定着器は電源がオフ状態にあると
きは勿論、電子写真装置の筐体カバーがオープンされた
ときにはヒータへの通電が停止されるためヒートローラ
及びバックアップローラの各ローラの温度は低下する。

従って電源を投入した場合やカバーオープンを解除した
場合には各ローラの温度が低い状態でヒータへの通電が
開始されることになる。

そしてヒートローラはヒータランプを内包しているので
ローラの表面全体が均一に加熱されるがバックアップロ
ーラの方はヒートローラからの熱伝達により加熱される
ためヒートローラとの接触部近傍は温度が高くなるが反
対側は温度が低いままとなり、従ってこの状態でヒート
ローラの表面温度がトナー溶着温度に達してウオームア
ツプ期間が終了しその後装置の動作を開始した場合、ヒ
ートローラとバックアップローラとに大きな温度差が生
じその結果加熱定着時に転写紙がカールするなどの問題
が発生する。

これを解決するために従来は、例えばウオームアツプ期
間中にヒートローラとバックアップローラを一定時間回
転させてヒートローラの熱をバックアップローラ全体に
平均して伝達させるものが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしウオームアツプ期間中にヒートローラを回転させ
るときヒートローラの表面温度がトナー溶着温度に達し
ていないとクリーニングバット上の残留トナーによりロ
ーラが傷付く問題があった。

またウオームアツプ期間中においてヒートローラの温度
がトナー軟化温度に達した後トナー溶着温度に達するま
での間ヒートローラとバックアップローラを回転するよ
うにした場合、トナー軟化温度とトナー溶着温度との温
度差か小さいため各ローラを回転する時間が短くヒート
ローラの熱をバックアップローラに十分に伝達すること
ができない問題があった。

そこで本発明は、ヒートローラの表面温度がトナー溶着
温度に達した後の温度のオーバシュート期間を利用して
ヒートローラとバックアップローラを回転させることに
より、ヒートローラの熱をバックアップローラ全体に十
分に伝達でき、しかもヒートローラにおける温度のオー
バシュートを小さくできる加熱定着器の制御装置を提供
しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、ヒータを内包したヒートローラとこのヒート
ローラに接触しその接触部位を転写紙が通過するように
位置されたバックアップローラからなる加熱定着器にお
いて、ヒートローラの表面温度を検知する感温素子と、
この感温素子による検知温度がトナー溶着温度以下のと
きはヒータへの通電を行い、トナー溶着温度に達すると
ヒータへの通電を停止させるヒータ制御手段と、ヒート
ローラの表面温度がトナー溶着温度に比べてかなり低い
状態からヒータへの通電が開始されたときヒートローラ
の表面温度がトナー溶着温度に達してからヒータへの非
通電によってヒートローラの表面温度がトナー溶着温度
に戻るまでのオーバシュート期間ヒートローラ及びバッ
クアップローラを回転制御するローラ回転制御手段を設
けたものである。

口作用］ このような構成の本発明においては、電源投入時や筐体
カバーオープン解除時のようにヒートローラの表面温度
がトナー溶着温度に比べてかなり低い状態からヒータへ
の通電が開始されたときはヒートローラの表面温度がト
ナー溶着温度に達するとヒートローラ及びバックアップ
ローラの回転を開始させる。これによりヒートローラの
オーバシュートする熱がバックアップローラ全体に伝達
される。そしてヒートローラの温度がオーバシュートか
らトナー溶着温度に戻るとヒートローラ及びバックアッ
プローラの回転を停止させる。

［実施例コ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお
、本実施例は本発明をレーザプリンタの定着器に適用し
たものについて述べる。

第２図はレーザプリンタの全体構成を示すもので、一端
を軸支して他端側か上下に分離可能な筐体１の略中央部
には感光体ドラム２が配置されている。この感光体ドラ
ム２は駆動モータ３により一方向、すなわち図中時計方
向に回転駆動されるものであり、その感光体ドラム２の
周囲には電子写真プロセスに従い、感光体ドラム２の表
面、すなわち光導電物質からなる感光体を帯電させる帯
電部４、この帯電部４で帯電された感光体に対して光を
照射して情報を静電潜像として記録するレーザユニット
５、このレーザユニット５で形成された静電潜像に現像
剤であるトナーを付着させる現像器６、搬送される用紙
へ感光体ドラム２のトナー像を転写させる転写部７、用
紙に残る電荷を除電する除電部８、感光体ドラム２から
トナーを落とすクリーニング装置９、次の帯電に備えて
感光体ドラム２を除電する除電装置１０が順に配置され
ている。

前記転写部７は前記感光体ドラム２の下側に位置し、そ
の転写部７に向けて前記筐体１の他端側に設けられた給
紙カセット１１からピックアップローラ１２の動作によ
って転写紙か所定のタイミングで１枚ずつ搬送されるよ
うになっている。

この搬送される転写紙は転写部７により感光体ドラム２
のトナー像か転写された後加熱定着器１３で定着され、
さらに排紙ローラ１４，１４によって筐体上部に排出さ
れるようになっている。

前記加熱定着器１３にはヒータランプ１５を内包したヒ
ートローラ１６とバックアップローラ１７が接触して設
けられ、前記ヒートローラ１６にはその表面温度を検知
する感温素子として例えばサーミスタ１８が配置されて
いる。

前記駆動モータ３は感光体ドラム２の駆動源の他、転写
紙の搬送機構の駆動源にもなっている。

また前記筐体１内には内部の熱を外部に放出させるファ
ンモータ１９、直流電源装置２０、前記筐体１がカバー
オーブンとなったときそれを検知して電源を切るカバー
オープンスイッチ２１等か設けられている。

第３図は回路構成を示すブロック図で、３１は制御部本
体を構成するマイクロプロセッサ、３２はこのマイクロ
プロセッサ３１が各部を制御するためのプログラムデー
タを格納したＲＯＭ　（リード・オンリ・メモリ）、３
３は外部のホストコンピュータから送られてくる画像情
報や各種の処理データを格納するＲＡＭ　（ランダム・
アクセス・メモリ）、３４はＩ１０ポートであって、こ
れらはパスライン３５によって接続されている。

前記Ｉ１０ポート３４には、前記駆動モータ３を駆動制
御するモータドライブ回路３６、前記レーザユニット５
、前記帯電部４及び転写部７に高電圧を供給する高圧電
源回路３７、前記現像器６内に設けられたトナーエンプ
ティセンサ３８及びトナーフルセンサ３９からの信号を
取り込むトナーセンサ回路４０、電源スィッチ、各種キ
ースイッチ、表示器等を設けたオペレーションパネル４
】、搬送される転写紙を検出するベーパセンサ４２、定
着制御部４３、前記ファンモータ１９及びホストコンピ
ュータから画像情報を受信するインターフェース４４が
それぞれ接続されている。

前記カバーオーブンスイッチ２１は前記直流電源２０か
らモータドライブ回路３６、レーザユニット５、高圧電
源回路３７及びファンモータ１９に接続される２４Ｖ供
給ライン中に介挿され、前記筺体１のカバーが開放され
たときそれを検知してこの２４Ｖ供給ラインを遮断する
ようになっている。また前記ヒータランプ１５への通電
路も遮断するようになっている。

前記定着制御部４３は第１図に示すように、前記Ｉ１０
ポート３４からのヒータオン信号によりヒータドライブ
回路４５を制御し、そのヒータドライブ回路４５により
前記ヒータランプ１５を点灯動作させるようになってい
る。

前記サーミスタ１８からの温度検知信号をＡ／Ｄコンバ
ータ４６に供給し、そのＡ／Ｄコンバタ４６において基
準電圧源４７からの基準電圧をもとに温度検知信号をデ
ジタル信号に変換し、そのデジタル信号を前記Ｉ１０ポ
ート３４に供給している。

前記ヒートローラ１６及びバックアップローラ１７はモ
ータ４８により回転駆動され、そのモータ４８は前記Ｉ
１０ポート３４を介してマイクロプロセッサ３１に制御
されるモータドライブ回路４９により回転駆動されるよ
うになっている。

前記マイクロプロセッサ３１は電源スィッチのオン操作
やカバーオーブンの解除によって電源オンになったとき
は第４図に示す制御を行うようにプログラムされている
。

これは先ずヒータ制御を行う。すなわちヒータドライブ
回路４５を制御しヒータランプ１５を点灯させる。そし
てＡ／Ｄコンバータ４６からのデジタル信号によりヒー
トローラ１６の表面温度をチエツクし、表面温度がトナ
ー溶着温度Ｔ１に達すると、ウオームアツプ完了を確認
しモータドライブ回路４９を制御してモータ４８を回転
開始させる。同時にヒータドライブ回路４５を制御しヒ
ータランプ１５を消灯させる。

この状態でＡ／Ｄコンバータ４６からのデジタル信号に
よりヒートローラ１６の表面温度をチエツクし、表面温
度がトナー溶着温度Ｔ１に戻るとモータドライブ回路４
９を制御してモータ４８の回転を停止させる。

これが終了すると通常のプリントシーケンスが開始され
るようになる。

このような構成の本実施例においては、電源貢イッチが
オン操作されるとウオームアツプが開始されヒータラン
プ１５が点灯されてヒートローラ１６が加熱される。そ
してヒートローラ１６の表面温度がサーミスタ１８で検
知されその温度がトナー溶着温度に達するとヒータラン
プ１５が消灯される。同時にモータ４８が回転開始され
ヒートローラ１６及びバックアップローラ１７が回転を
開始する。

ヒートローラ１６の表面温度は第５図に示すようにヒー
タランプ１５が消灯してもその後しばらくは上昇し続け
る。すなわちオーバシュートする。

こうしてヒートローラ１６からオーバシュートした温度
の熱がバックアップローラ１７に伝達される。そして各
ローラ１６，１７は共に回転しているのでバックアップ
ローラ１７はヒートローラ１６によって均一に加熱され
るようになる。

ヒートローラ１６の表面温度はある程度の温度オーバシ
ュートした後低下するようになる。そしてヒートローラ
１６の表面温度がトナー溶着温度に戻ると、モータ４８
の回転が停止されヒートローラ１６及びバックアップロ
ーラ１７の回転が停止される。

このようにヒートローラ１６の表面温度がトナー溶着温
度に達した後のオーバシュート期間を利用してヒートロ
ーラ１６の熱をバックアップローラ１７に伝達させるよ
うにしているので、ヒートローラ１６からバックアップ
ローラ１７に高温の熱が効率よく伝達される。従ってオ
ーバシュート期間であってもバックアップローラ１７は
十分な温度にしかも均一に加熱されるようになる。

またオーバシュートの熱をバックアップローラ１７に伝
達させているので、ヒートローラ１６においてオーバシ
ュートする温度は比較的低く制御されるようになる。

こうしてヒートローラ１６からバックアップローラ１７
への熱伝達が終了すると通常のプリントシーケンスが開
始される。このプリントシーケンスにおいては以下の動
作が行われる。

感光体ドラム２の感光体が帯電部４で均一に帯電された
後レーザユニット５からのレーザ光により露光され画情
報が静電潜像として記録される。

そしてこの静電潜像に対して現像器６てトナーにより現
像が行われ、転写部７にて給紙カセット１１から搬送さ
れる転写紙にトナー像が転写される。そしてトナー像か
転写された転写紙はその後加熱定着器１３のヒートロー
ラ１６とバックアップローラ１７との接触部を通過して
加熱定着される。そして加熱定着された転写紙は排紙ロ
ーラ１４を介して排出される。

また筐体１のカバーオーブンがあるとカバーオーブンス
イッチ２１が動作してヒータランプ１５への通電路が遮
断される。しかしてヒートローラ１６及びバックアップ
ローラ１７から熱が逃げて温度が低下する。

その後カバーオーブン状態を解除するとヒータランプ１
５への通電路が復帰し、ヒータランブ１５への通電が開
始される。この場合は最初の電源の投入時とは異なりヒ
ートローラ１６及びバックアップローラ１７の温度はあ
る程度の高い温度状態にある。

従ってヒータランプ１５への通電が開始されるとヒート
ローラ１６の表面温度は比較的早くトナー溶着温度に達
するので第６図に示すようにヒートローラ１６の表面温
度がオーバシュートする温度は小さく、また期間も短い
。

そしてこのオーバシュート期間においてヒートローラ１
６及びバックアップローラ１７はモータ４８により回転
駆動される。しかしこのときはバックアップローラ１７
の表面温度も高くなっているためこのオーバシュート期
間においてバックアップローラ１７は十分に加熱される
ようになる。

従ってバックアップローラ１７が加熱され過ぎるという
ことはない。

なお、前記実施例は本発明をレーザプリンタに適用した
ものについて述べたが必ずしもこれに限定されるもので
はなく、複写機等加熱定着器を使用している機器であれ
ば適用できるものである。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、ヒートローラの表
面温度がトナー溶着温度に達した後の温度のオーバシュ
ート期間を利用してヒートローラとバックアップローラ
を回転させることにより、ヒートローラの熱をバックア
ップローラ全体に十分に伝達でき、しかもヒートローラ
における温度のオーバシュートを小さくできる加熱定着
器の制御装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の実施例を示すもので、第１
図は定着制御部の構成を示すブロック図、第２図はレー
ザプリンタの構成を示す図、第３図はレーザプリンタの
回路構成を示すブロック図、第４図はマイクロプロセッ
サによる電源オン時の加熱定着部の制御を示す流れ図、
第５図は電源スィッチをオン操作したときのヒートロー
ラ表面温度の時間変化とヒータランプ及びモータの動作
関係を示す図、第６図はカバーオープンを解除したとき
のヒートローラ表面温度の時間変化とヒータランプ及び
モータの動作関係を示す図である。 １３・・・加熱定着器、 １５・・・ヒータランプ、 １６・・・ヒートローラ、 １７・・・バックアップローラ、 １８・・・サーミスタ（感温素子）、 ３１・・・マイクロプロセッサ、 ４３・・・定着制御部、 ４８・・・モータ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヒータを内包したヒートローラとこのヒートローラに接
   触しその接触部位を転写紙が通過するように位置された
   バックアップローラからなる加熱定着器において、前記
   ヒートローラの表面温度を検知する感温素子と、この感
   温素子による検知温度がトナー溶着温度以下のときは前
   記ヒータへの通電を行い、トナー溶着温度に達すると前
   記ヒータへの通電を停止させるヒータ制御手段と、前記
   ヒートローラの表面温度がトナー溶着温度に比べてかな
   り低い状態から前記ヒータへの通電が開始されたとき前
   記ヒートローラの表面温度がトナー溶着温度に達してか
   ら前記ヒータへの非通電によって前記ヒートローラの表
   面温度がトナー溶着温度に戻るまでのオーバシュート期
   間前記ヒートローラ及びバックアップローラを回転制御
   するローラ回転制御手段を設けたことを特徴とする加熱
   定着器の制御装置。