JPH0486752A - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は画像形成装置に設けられ、転写紙上に転写され
たトナー画像を加熱定着する定着装置に関する。

（従来の技術） 電子複写機や電子写真方式のプリンタなどの画像形成装
置においては、ドラム状の感光体表面に形成されたトナ
ー顕像のトナーを転写紙上に転写した後、加熱定着する
ために定着装置が設けられている。

定着装置には熱源を備え駆動制御手段を介して回転駆動
される定着ローラと、この定着ローラに圧接されて従動
する圧力ローラとからなるヒートローラが設けられてい
る。そして感光体上のトナーが転写された転写紙が定着
ローラと圧力ローラとの間に挟持されて通過中に、転写
紙上のトナーが加熱定着される。

従来の定着装置としては電源投入と同時にヒートローラ
の回転を開始させるものと、特公平１−４０３５１号乃
至４０３５３号公報や特公平Ｘ〜４０９８８号公報など
に記載されたように、定着ローラが所定の温度に達した
ときにヒートローラの回転を開始させるものとがある。

前者はジャム検知を優先させ強制排紙を行なうものであ
るか、電源投入と同時にヒートローラが回転するため、
電源投入前において定着ローラに接触してクリーニング
しているフェルトバットなどのクリーニング材に蓄積さ
れたトナーは凝固しており、軟化溶融する前に回転駆動
される。このため凝固トナーにより定着ローラ表面のＰ
ＦＡ層またはＰＴＦＥ層が傷付けられ、摩耗を速めると
いう問題かあった。

一方後者は上記のように定着ローラ表面を凝固トナーで
傷付けるおそれは少なく、定着品質ムラの発生を低減す
ることはできるか、ウオームアツプ時間が長くなるとい
う問題かあった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、定着ロ
ーラの寿命を延ばし、ウオームアツプ時間を長くするこ
となく良好な定着品質を確保することのできる画像形成
装置の定着装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、画像を転写部材
に定着させる定着ローラと、この定着ローラの表面温度
を検出する温度検知手段と、前記定着ローラの回転を制
御する駆動手段と、転写紙搬送路上に設けられた複数個
のジャム検知手段と、電源投入からの経過時間を計測す
る時間計測手段と、この時間計測手段による所定時間を
計測した際あるいは前記温度検知手段により前記定着ロ
ーラが定着可能な温度になったことを検出した際に前記
駆動手段により前記定着ローラの回転を開始し、かつ前
記定着ローラに上流側てこの定着ローラに最も近隣に配
置されているジャム検知手段から前記定着ローラまて前
記転写紙か搬送されるに要する時間か経過した際、前記
定着ローラの回転を停止させるようにする制御手段とを
具備したことを特徴とする。

（作用） 上記の構成によると、設定温度をトナーか熱変形して転
写紙上に定着可能な温度とし、電１ｇ、役人からの所定
経過時間を標準定着条件下で定着可能な下限温度に至る
までの時間とすることにより、定着ローラ回転時にはク
リーニング材に蓄積されたトナーは軟化溶融するので、
定着ローラの表面が損傷されることはない。しかも定着
ローラのウオームアツプ時間を短くすることができる。

また定着ローラの回転時間は定着装置に最も近いジャム
検知手段から転写部材である転写紙が定着装置に到達す
るに要する時間であり、この間にジャム検知手段か転写
紙のジャムを検出したときは転写紙が搬送路中に存在し
ており、異常と判別して定着ローラの回転と熱源がＯＦ
Ｆとなる。

また、転写紙搬送速度を複写時よりウオームアツプ時の
方か速くすることにより、ウオームアツプ時間を短かく
することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図乃至第４図に本発明の一実施例を示す。

第２図は本実施例に係る定着装置を適用した電子複写機
の全体構成を示す断面図、第３図は同じく外観斜視図で
ある。

図における電子複写機は、上面に透明ガラスからなる原
稿台２を固定した複写機本体１と、本体１の上面に一端
を回動自在に支承されて原稿台２の上面を覆う原稿カバ
ー３と、本体１の一側部に上下に着脱自在に装填され、
−側部より突出する上下の給紙カセット４．５と、本体
１の他側部の排紙端に突出して設けられたトレイ６とか
らなっている。

本体１の内部には、原稿台２の下面に沿って矢印ａ方向
に往復移動する露光ランプ７およびミラー８，９．１０
からなる光学系と、光学系の露光走査による反射光を変
倍用レンズブロック１１およびミラー１２を通じて結像
する感光体ドラム１３と、感光体ドラム１３の表面に結
像された静電潜像にトナーを付着して可視像化する現像
器１４と、感光体ドラム１３の矢印Ｃに示す回転に同期
してカセット４または５内に収納された転写紙であるコ
ピー用紙Ｐを、排出ローラ機構１５または］６および案
内路１７または１８を通じて転写用帯電器２０および剥
離用帯電器２１に送り、感光体ドラム１３の表面に密着
させるレジストローラ対２２と、転写用帯電器２０を介
してトナー像を転写し、かつ剥離用帯電器２１てドラム
１３から離されたコピー用紙Ｐを搬送する搬送ベルト２
３と、搬送ベルト２３の終端に設けられ、トナー像をコ
ピー用紙Ｐに定着させる定着ローラ対２４と、定着ロー
ラ対２４に隣接して設けられた排紙ローラ対２５を備え
、コピー用紙Ｐはこのローラ対２５を経て前記トレイ６
上に排出される。

また、前記感光体ドラム１３の周縁には回転方向に沿っ
て転写後のドラム１３の除電を行う除電用帯電器２６、
除電後のドラム１３の表面に付着しているトナーを除去
するクリーナー２７、ドラム１３の残像を消去する除電
ランプ２８、および感光体ドラム１３の表面に帯電させ
、露光時において静電潜像を結像させるための帯電器２
９か配置されている。

更に本体１内には温度上昇を防止するための冷却ファン
３０、およびカセット４，５の挿入先端位置にあって、
カセットサイズを検出するための複数のマイクロスイッ
チ群からなるカセットサイズ検知器３１．３２などが設
けられている。

また、送出ローラ機構１５，１．６、レジストローラ対
２２及び排紙ローラ対２５の近傍には、それぞれコピー
用紙Ｐのジャムの発生を検知するジャム検知手段である
ジャム検知センサ３３，３４３５が設けられている。

第４図に定着ローラ対２４を有する定着装置１０１の構
成の詳細を示す。筐体１０２内には定着ローラ１０３と
圧力ローラ１０４とか軸方向が平行に対向して回転自在
に設けられている。定着ローラ１０３内の中心には熱源
であるヒータランプ１０５か設けられており、筐体１０
２に固定されている。また圧力ローラ１０４は支持部材
１０６に回転自在に支持されており、支持部材１０６は
一端が軸１０７を介して筐体１０２に回動可能に取り付
けられている。さらに支持部材１０６の他端はスプリン
グ１０８によって押圧付勢されており、圧力ローラ１０
４を一定の圧力て定着ローラ１０３に押圧している。ま
た定着ローラ１０３は図示しない主モータからの駆動力
によって回転駆動され、定着ローラ１０３に押圧されて
いる圧力ローラ１０４も従動して回転する。

一方、定着ローラ１０３の外周には温度制御手段である
サーミスタ１０９、温度ヒユーズ１１０、フェルトバッ
ト１１１、剥離爪１１２か設けられている。サーミスタ
１０９は定着ローラ１０３の外周に当接してその表面温
度を検知し、この表面温度が１７０℃乃至１９０℃の定
着に適した温度になるようにヒータランプ１０５へ供給
される電力を制御している。フェルトバット１１１は定
着ローラ１０３の表面に付着したトナーを除去する作用
を有する。また剥離爪１１２は定着を終えた転写紙を定
着ローラ１０３から円滑に引きはかし、温度ヒユーズ１
１０は定着ローラ１０３の表面温度か異常に高くなった
ときにヒータランプ１０５への電力供給を停止する作用
を有する。また定着装置］０１の排紙部には上下１対の
排紙ローラ１１３．１１４か設けられている。そして第
２図に示す感光体１３上からトナー像か転写された転写
紙は定着ローラ１０３と圧力ローラ１０４との間に送給
され、両ローラ１０３．１０４間で加熱押圧されて、転
写紙上にトナー像が定着される。

第１図に本実施例の制御手段の構成を示す。駆動制御手
段であるマイクロプロセッサ１２１には電源投入からの
経過時間を計測する時間計測手段であるタイマ１２２と
、前述したサーミスタ１゜９及びジャム検知センサ３３
，３４．３５が接続されている。またマイクロプロセッ
サ１２１には各種設定条件が記憶された外部ＲＯＭ１２
３が接続されている。タイマ１２２、サーミスタ１．０
９、ジャム検知センサ３３．３４．３５から入力された
信号と外部ＲＯＭ１２Ｂから入力された設定条件とによ
り、マイクロプロセッサ１２１は後述する処理を行ない
、ゲートアレイ１２４及びＤ／Ａコンバータ１２５を介
してヒータ制御１２６、モタ駆動１２７及びデイスプレ
ィ表示１２８を行なう。

次に第５図のフロー図を参照して本実施例の動作を説明
する。ステップ２０１において電源が投入されると、ス
テップ２０２においてヒータランプ］０５が点灯する。

次にステップ２０３においてサーミスタ１０９が定着ロ
ーラ１０３の表面温度を検知し、所定温度Ｔ１以上であ
るが否がを判断する。同時にタイマ１２２の動作を開始
する。

所定温度Ｔ１以下であればステップ２０４においてタイ
マ１２２を監視し、タイマ１２２が設定時間ｔ１以内の
間はヒータランプ１０５の点灯を続ける。ここで所定温
度Ｔ１はトナーが熱変形する温度で１１０℃以上であり
、設定時間ｔ１はあらかじめ標準定着条件で定着可能な
下限温度に至るまでの時間である。

ここで定着ローラ１０３の表面温度がＴ１に達するか、
設定時間ｔ１が経過するがのいずれが速い方の信号によ
り、ステップ２０５においてヒートローラ１０３，１０
４を所定時間ｔ２だけ回転させる。ここで所定時間ｔ２
とはヒートローラ１０３．１０４のニップ位置より上流
側でこのニップ位置に最も近い第２図に示すジャム検知
センサ３４までの距離りをヒートローラの回転速度Ｕで
割った値である。次にステップ２０６において所定時間
ｔ２の間にジャム検知センサ３４，３５が転写紙のジャ
ムを検知した場合には、ステップ２０７において転写紙
が搬送路中に存在した場合であり、異常と判断してヒー
タランプ１０５及びヒートローラ１０３，１０４を回転
駆動する電源をＯＦＦとする。そしてステップ２０８に
おいてデイスプレィにジャム表示を行なう。所定時間ｔ
２は通常５秒以内である。

ジャムが検出されなければステップ２０９において、定
着ローラ１０３の表面温度か所定温度Ｔ２に達したか否
かを判断する。ここで所定温度Ｔ２はトナーの定着に適
した１７０”Ｃ乃至１９０℃である。所定温度Ｔ２に達
していなければステップ２１０において再びヒータラン
プ１０５を点灯する。所定温度Ｔ２に達しておればステ
ップ２１１においてデイスプレィにレディ表示を行ない
、ステップ２１２においてヒータランプ１０５を消灯す
る。これ以後はステップ２１３において持切モードに入
り、サーミスタ１０９により所定温度Ｔ２に定着ローラ
１０３の表面温度を制御して複写を行なう。

本実施例によれば、トナーか軟化した後にヒトローラを
回転させるようにしたので、クリーニング材に蓄積され
たトナーにより定着ローラ１０３の表面か損傷されるこ
とはない。しかもヒートローラのウオームアツプ時間を
短くすることができる。

なお、ヒートローラのウオームアツプ時における回転速
度Ｕｗを複写時の回転速度Ｕより速くすることにより前
記所定時間ｔ２を短縮することができる。すなわちｔ２
−　　を小さくすることができる。

各回路である。この制御回路は転写紙搬送駆動系のモー
タ制御回路に組み込まれ、ヒートローラ１０３．１０４
の回転もこのモータ制御回路によって制御される。

図において、ＰＬＬ制御回路３０１は基準周波数３０２
とモータ３０３のＦＧ周波数３０４の位相差に比例した
電圧をモータ駆動回路３０５に出力する位相同期化制御
ループてあり、ＦＧ周波数３０４は波形整形回路３０６
により波形整形されてＰＬＬ制御回路３０１及び速度制
御回路３０７に入力される。またモータ駆動回路３０５
には並列に電圧検出回路３０８が設けられている。そし
て電源電圧の変動が回転速度に与える影響を防ぐため、
ＰＬＬ制御によりモータ３０３に供給される電圧のフィ
ードバック制御を加えている。

ここで複写中と待機中ではモータ３０３の回転速度が異
なるため、基準周波数は下記の表に示すように２種類作
られている。

第６図はヒートローラの回転速度を制御する制本実施例
ではウオームアツプ時の基準周波数を複写時の基準周波
数より高くし、第６図に示す制御回路によりヒートロー
ラのウオームアツプ時における回転速度Ｕｗを複写時の
回転速度Ｕより速くした。例えばＵ　ｗ　−２Ｕとすれ
ばヒートローラの回転時間ｔ２を１／２とすることがで
き、ウオームアツプ時間をさらに短縮することができる
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ウオームアツプ
時間を最小限にして定着ローラの寿命を延すことができ
、良好な定着品質を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る定着装置の一実施例における制御
手段の構成を示す機能ブロック図、第２図は本実施例の
定着装置を適用した電子複写機の全体構成を示す断面図
、第３図は同しく外観斜視図、第４図は同しく定着装置
の構成を示す説明図、第５図は同じく動作を説明するフ
ロー図、第６図は本発明の他の実施例による制御回路の
構成を示す機能ブロック図である。 ３Ｂ、３４．３５・・・ジャム検知手段（センサ）１０
１・・・定着装置 １０３・・・定着ローラ １０４・・・圧力ローラ １０５・・・熱源（ヒータランプ） １０９・・・温度検知手段（サーミスタ）１２１・・・
制御手段（マイクロプロセッサ）１２２・・・時間計測
手段（タイマ） Ｐ・・転写部材（用紙）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像を転写部材に定着させる定着ローラと、この定着ロ
   ーラの表面温度を検出する温度検知手段と、前記定着ロ
   ーラの回転を制御する駆動手段と、転写紙搬送路上に設
   けられた複数個のジャム検知手段と、電源投入からの経
   過時間を計測する時間計測手段と、この時間計測手段に
   よる所定時間を計測した際あるいは前記温度検知手段に
   より前記定着ローラが定着可能な温度になったことを検
   出した際に前記駆動手段により前記定着ローラの回転を
   開始し、かつ前記定着ローラに上流側でこの定着ローラ
   に最も近隣に配置されているジャム検知手段から前記定
   着ローラまで前記転写紙が搬送されるに要する時間が経
   過した際、前記定着ローラの回転を停止させるようにす
   る制御手段とを具備したことを特徴とする画像形成装置
   。