JPH04340559A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱、加圧することに
よりトナー像を記録材に定着する画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置は、装置内の昇温を
抑え、かつ、消費電力を少なくするために、電源投入後
の待機中は定着ローラの表面温度を低く保ち、コントロ
ーラからの画像形成指令としての印字指令により、定着
ローラの表面温度を定められた温度変化曲線をもって、
定着必要温度になるまで上昇させるようになっている。

【０００３】そして、定着ローラの表面温度が所定の温
度に達したときに記録材の給送が開始されて、記録材が
定着装置に達したときは、定着ローラの表面温度が定着
必要温度となっているように制御される。すなわち、記
録材の給送を開始する所定温度というのは、温度変化曲
線上で記録材の給送から定着ローラ到達までに要する時
間に定着必要温度まで上昇可能な温度（以下給送許可温
度という）のことである。

【０００４】また、定着動作中は、定着必要温度を維持
するように制御され、定着動作が終了すると次の連続的
な定着動作に対応するための連続定着待機状態を所定時
間保持してから待機状態に戻るようになっている。

【０００５】

【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、連続定着待機状態のときに、定着ローラの表
面温度を待機中の待機温度で制御すると、定着必要温度
との温度差が大きいので次頁の印字指令までに多少時間
があると、給送開始の基準となる給送許可温度に達する
までの時間が長くなり、印字可能な状態で待機する必要
があった。

【０００６】また、連続定着待機状態において、定着中
と同じ温度で制御する方式だと、定着中に比べて記録材
により熱が逃げないため定着ローラの周囲の温度が過度
に昇温してしまう問題もあった。

【０００７】本発明は上記した従来技術の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、定
着装置の過度の昇温を抑え、間欠的に画像形成を行なう
場合の処理時間を速くすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、記録材を挾持搬送して、加熱定
着させる定着ローラ及び加圧ローラと、前記定着ローラ
の表面温度を検知する温度検知手段と、前記定着ローラ
内部のヒータを制御するヒータ制御手段とを有し、前記
ヒータ制御手段は、画像形成指令の受信によって、前記
表面温度を、電源投入後の待機温度から定着必要温度ま
で、定められた温度変化曲線をもって制御するように設
定され、かつ、記録材が前記定着ローラに到達したとき
に、前記表面温度が定着必要温度となっているように、
記録材の給送開始を許可する時点を、前記温度変化曲線
上の所定温度に設定している画像形成装置において、定
着動作終了後の所定時間内に限り、前記温度変化曲線上
の所定温度以下でも、記録材の給送を開始するように設
定したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、定着動作終了後の所定時間に
限り、記録材の給送を、給送許可温度よりも低い温度で
許可するように設定することで、連続定着待機状態のと
きに、定着ローラの温度を待機温度で制御し、過度の昇
温を押える。

【００１０】特に、一般的に芯金上に比較的低硬度で肉
厚のシリコンゴムを被覆した加圧ローラにあっては、定
着ローラに比べて保温性が良いので、次頁の印字指令を
受け、給送許可温度よりも低い温度で記録材の給送を開
始し、記録材が定着装置に到達したときに、定着ローラ
の表面温度が定着必要温度に達していなくても、加圧ロ
ーラの熱により定着性が悪くなることがない。

【００１１】したがって、印字可能な状態で、待機する
時間を短くすることができる。

【００１２】

【実施例】本発明の一実施例を添付図面の図１ないし図
３を用いて説明する。

【００１３】図１において、１は表面が無端移動可能な
感光体ドラムである。感光体ドラム１の表面は上方に配
された帯電器２によって一様に帯電されレーザ発光素子
３やポリゴンミラー４及びスキャナモータ５等を備えた
レーザ発光手段６から照射されるレーザビーム７によっ
て露光が行なわれ、静電潜像を形成する。静電潜像は感
光体ドラム１に対向して配設された現像装置８によって
現像されトナー像が形成される。トナー像は給紙カセッ
ト９と給紙ローラ１０ならびにレジストローラ１１を備
えた記録材給送手段によって搬送された記録材上に、転
写帯電器１２によって転写される。転写された記録材は
、定着装置１３に搬送され定着ローラ１４と加圧ローラ
１５によって定着が行なわれ、排紙ローラ１６によって
排紙トレイ１７に排出される。

【００１４】定着装置１３は、アルミ，銅等の熱伝導の
良好な材料からなる中空円筒上にシリコンゴム，テフロ
ン等の離型性材料を薄く被覆し、内部にハロゲンヒータ
１９を配設した定着ローラ１４と、芯金上に比較的低硬
度で肉厚のシリコンゴムを被覆した加圧ローラ１５を図
２に示すように、それぞれ矢印Ａ及びＡ’の方向に互い
に回転し、記録材１８を挾持搬送して、加熱及び加圧す
ることで定着を行なうようになっている。

【００１５】また、定着ローラ１４の表面温度を検知す
るための温度検知素子たるサーミスタ２０も、定着ロー
ラ１４に対向配置されている。

【００１６】図３は、定着装置１３の温度制御を行なう
制御ブロック図で、同図において、２１はヒータ制御手
段であるマイクロプロセシングユニット（以下ＭＰＵと
記す）であって、中央演算処理装置及び読み書き可能な
記憶手段であるランダムアクセスメモリ及びプログラム
が書き込まれているプログラムメモリ、データが書き込
まれているデータメモリを備えている。

【００１７】ＭＰＵ２１は、定着ローラ１４内のヒータ
１９を制御するようにソリッドステートリレー２２と接
続されており、また、定着ローラ１４に対向配置された
サーミスタ２０とＡ／Ｄコンバータ２３を介して接続さ
れている。

【００１８】Ａ／Ｄコンバータ２３は、ＭＰＵ２１と接
続されサーミスタ２０からのアナログデータをデジタル
データに変換している。また、ＭＰＵ２１は、このデジ
タルデータにより定着ローラ１４の表面温度を検知し、
ソリッドステートリレー２２を制御することでヒータを
点灯，消灯し定着ローラ１４の表面温度を制御する。

【００１９】次に、図１を用いて、本実施例であるレー
ザビームプリンタの動作について説明する。

【００２０】電源が投入されるとＭＰＵ２１はヒータ１
９を点灯し、定着ローラ１４の表面温度が待機温度にな
るまで温度を上昇させる。また、給紙カセット９内に記
録材１８が装填されているかどうかをチェックし、画像
形成（以下プリントと記す）可能かどうかをコントロー
ラ（図示せず）に知らせる。

【００２１】プリント可能状態になると、コントローラ
は随時プリント指令信号を発し、プリント動作の開始を
指示する。プリント指令が発せられると、帯電器２なら
びに転写帯電器１２がオンの状態となり、感光体ドラム
１の表面電位の初期化が行なわれる。

【００２２】また、このときホリゴンミラー４の回転も
開始させると共に、ＭＰＵ２１がヒータ１９を制御して
定着ローラ１４の表面温度を定着必要温度になるように
上昇させる。そして、ポリゴンミラーの回転が安定し、
かつ定着ローラの表面温度が給送許可温度、すなわち給
送された記録材が定着ローラ１４に到達する時間内に定
着必要温度となりえる温度になったところで、給紙カセ
ット９から給紙ローラ１０によって記録材１８がレジス
トローラ１１に達するまで搬送される。

【００２３】記録材１８の先端がレジストローラ１１に
達したところで、一旦記録材１８の搬送を停止し、コン
トローラに対し、副走査方向同期信号（以下ＶＳＹＮＣ
信号）の送出を要求するＶＳＲＥＱ信号を発し、コント
ローラからＶＳＹＮＣ信号が送られて来たら、レジスト
ローラ１１から記録材１８の給送が再開される。

【００２４】コントローラから、ＶＳＹＮＣ信号に同期
して送出してきた画像信号にしたがって、レーザ発光手
段６が感光体ドラム１上に静電潜像を形成する。静電潜
像は現像装置８によってトナー像に現像され、転写帯電
器１２によって、ＶＳＹＮＣ信号に同期して送られてき
た記録材１８に転写される。トナー像を転写された記録
材１８は定着装置１３に到達する。

【００２５】このとき、定着装置１３内の定着ローラ１
４の表面温度は定着必要温度となっており、定着ローラ
１４及び加圧ローラ１５とで記録材１８を挾持搬送しな
がら加熱及び加圧を行なうことで、トナー像を十分に記
録材に定着する。

【００２６】定着動作は、一頁分の画像形成を終了し次
の画像形成のために帯電器２により感光体ドラム１の表
面電位を均一にする処理を行ない、排紙ローラ１６によ
って記録材１８が排紙トレイ１７に排出された後で、こ
の処理中に次のプリント指令信号が発生せられないとき
に終了し、以降過度の昇温をさけるため定着ローラ１４
の表面温度は待機温度で制御される。

【００２７】定着動作終了後、例えば１０秒程、次のプ
リント指令により、画像形成がすぐにできるように、感
光体ドラム１の表面電位を均一にする処理を継続し、１
０秒経過しても次のプリント指令が来なかったとき転写
帯電器１２，帯電器２を順次オフの状態にし、感光体ド
ラム１の回転を停止する（この行程を後回転処理という
）。

【００２８】後回転処理が終了すると、一連のプリント
動作の終了となり、以降は待機状態となる。

【００２９】次に図４のフローチャートを用いて、本実
施例の温度制御と記録材の給送制御について説明する。

【００３０】電源投入後、ＭＰＵ２１は、サーミスタ２
０の端子電圧をＡ／Ｄコンバータ２３によりデジタルデ
ータとして入力し、定着ローラ１４の表面温度を検知し
、定着ローラ１４の表面温度が待機温度（１６０℃）に
なっているかどうかを判断する（ステップ１００からス
テップ１０１に進むシーケンス、以下、１００→１０１
のごとく記載する）。表面温度が待機温度より低ければ
ヒータ１９を点灯し、待機温度まで上昇させる（１０１
→１０２→１０１）。

【００３１】一方、待機温度に達している場合はコント
ローラからプリント指令が送出されているかをチェック
し、送出されていなければ定着ローラ１４の表面温度が
待機温度より上がりつづけないため、ヒータ１９を消灯
し、待機温度を維持する（１０１→１０３→１０４→１
０１）。

【００３２】また、プリント指令が送出されているとき
は、待機温度から定着必要温度（１８０℃）に表面温度
を上げるためヒータ１９を点灯すると共に、前述した後
回転処理を行なっていないときは表面温度が給紙許可温
度（１７５℃）になるまで待ち（１０５→１０６→１０
７）、表面温度が給紙許可温度になったら記録材の給送
を開始する（１０７→１０８）。

【００３３】後回転処理中にプリント指令を受けた場合
は、ヒータを点灯した後、すぐ給送を開始する（１０５
→１０６→１０８）。この場合は、記録材が定着装置１
３に到達したとき、定着必要温度に達していないことが
あるが、前頁の定着動作により、加圧ローラ１５が十分
に温められているため、定着ローラ１４の表面温度が定
着必要温度に達していなくても定着性が悪くなることが
ない。これは、定着ローラ１４に比べ、加圧ローラ１５
が、保温性がよく、一端温たまると、温度は下がりにく
いことによる。

【００３４】次に、定着動作が終了したかを判断し、定
着動作が終了していなければ、定着必要温度を維持する
ようにヒータを点／消灯制御する（１０９→１１０→１
１１→１０９，１０９→１１０→１１２→１０９）。ま
た、定着動作が終了していれば、ステップ１０１にもど
り、表面温度を待機温度にもどし、次のプリント指令が
送出されるのを待つ（１０９→１０１）。

【００３５】以上説明したように、後回転処理中は、定
着ローラの表面温度を待機温度になるようにし、後回転
処理中に限り、プリント指令を受けてからすぐ給送動作
を開始するので、過度の昇温をすることなく、間欠プリ
ントのような後回転中にプリント指令が送られてくる場
合のプリント時間を短くすることができる。 ［他の実施例］図５のフローチャートを用いて、本実施
例の温度制御と記録材の給送制御について説明する。な
お、本実施例も、上記実施例と同じ構成のレーザビーム
プリンタであり、その説明は省略する。

【００３６】電源投入後、ＭＰＵ２１は、定着ローラ１
４の表面温度を検知し、表面温度が待機温度（１６０℃
）になっているかを判断する（２００→２０１）。表面
温度が待機温度より低ければヒータ１９を点灯し、待機
温度まで上昇させる（２０１→２０２→２０１）。

【００３７】また、待機温度に達している場合はコント
ローラからプリント指令が送出されているかをチェック
し、送出されていなければヒータ１９を消灯し、待機温
度を維持する（２０１→２０３→２０４→２０１）。

【００３８】また、プリント指令が送出されているとき
は、待機温度から定着必要温度（１８０℃）に表面温度
を上げるためヒータ１９を点灯し、後述する保温タイマ
がカウントＵＰしたかをチェックする（２０５→２０６
）。保温タイマがカウントＵＰもしくは、タイマがセッ
トされていなければ、表面温度が給紙許可温度（１７５
℃）になるまで待ち、表面温度が給紙許可温度になった
ら記録材の給送を開始する（２０６→２０７→２０８）
。

【００３９】また、保温タイマがカウント中のときは、
給紙許可温度より低い見込み温度（１７０℃）になるま
で待ち、見込み温度になったら給送を開始する（２０６
→２１３→２０８）。この見込み温度は、後述する定着
動作終了後にセットする保温タイマのカウント時間内に
、プリント指令が送出された場合、加圧ローラの保温状
態と、見込み温度で給送した記録材が定着装置１３に達
したときの定着ローラ１４の表面温度との関係で、十分
にトナー像の定着が可能となるように設定する。

【００４０】次に、定着動作が終了したかを判断し、定
着動作が終了していなければ、定着必要温度を維持する
ようにヒータを点／消灯制御する（２０９→２１０→２
１１→２０９，２０９→２１０→２１２→２０９）。

【００４１】また、定着動作が終了していれば、見込み
温度で給送した記録紙が十分に定着可能となる加圧ロー
ラ１５の温度まで、定着動作終了時の加圧ローラ１５の
温度から下がるまでの時間で例えば１分間のタイマをセ
ットし、ステップ２０１にもどり、表面温度を待機温度
にもどし、次のプリント指令が送出されるのを待つ（２
０９→２１４→２０１）。

【００４２】以上説明したように、定着動作終了後、一
定時間は、通常の給送許可温度よりも低い温度で記録材
の給送を開始するので、コントローラが画像のコードデ
ータをビットデータに展開するのに時間がかかる複雑な
画像などを複数プリントする場合、プリント時間を短く
することができる。

【００４３】なお、本実施例では、保温タイマに対し、
見込み温度を１つしか決めなかったが、タイマのカウン
ト値により複数の見込み温度を定めることで、より最適
な制御を行なうことができる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、定着動作終了後、
定着ローラの表面温度は待機温度にし、かつ、一定時間
以内に画像形成装置指令が送出された場合は、給送許可
温度より低い温度で記録材の給送を開始することにより
、定着装置の過度の昇温を押え、間欠画像形成の際の画
像形成時間を速くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置としてのプリンタの断面
図である。

【図２】本発明の画像形成装置としてのプリンタの定着
装置の構成図である。

【図３】本発明の画像形成装置としてのプリンタの制御
ブロック図である。

【図４】本発明のフローチャートである。

【図５】本発明のフローチャートである。

【符号の説明】

１３　　定着装置 １４　　定着ローラ １５　　加圧ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　記録材を挾持搬送して、加熱定着させ
   る定着ローラ及び加圧ローラと、前記定着ローラの表面
   温度を検知する温度検知手段と、前記定着ローラ内部の
   ヒータを制御するヒータ制御手段とを有し、前記ヒータ
   制御手段は、画像形成指令の受信によって、前記表面温
   度を、電源投入後の待機温度から定着必要温度まで、定
   められた温度変化曲線をもって制御するように設定され
   、かつ、記録材が前記定着ローラに到達したときに、前
   記表面温度が定着必要温度となっているように、記録材
   の給送開始を許可する時点を、前記温度変化曲線上の所
   定温度に設定している画像形成装置において、定着動作
   終了後の所定時間内に限り、前記温度変化曲線上の所定
   温度以下でも、記録材の給送を開始するように設定した
   ことを特徴とする画像形成装置。