JPH05165370A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明の画像形成装置は、電源投入直後に定
着装置２１が定着可能温度となった際の、定着ローラ６
１と加圧ローラ６３との温度差を少なくでき、定着装置
２１から排出される用紙の変形を抑えることができるこ
とを目的とする。 【構成】この発明は、電源投入直後から定着ローラ６１
の表面温度が定着可能温度に達するまで、ヒータランプ
６０のオン−オフを周期的に繰り返すようにし、定着ロ
ーラ６１の表面温度の温度上昇を緩やかにしたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば定着装置を
用いる電子複写機などの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子複写機などの画像形成装置では、感
光体ドラムに原稿に対応する潜像を形成し、この潜像に
現像器でトナーを付与することにより顕像化し、この顕
像化されたトナー像を転写装置を用いて用紙上に転写
し、この後、定着装置を用いて用紙上のトナー像を定着
するようになっている。

【０００３】上記定着装置は、ヒータランプを内蔵した
定着ローラと別の加圧ローラとをかみ合わせて加圧し、
それらのローラで加熱かつ加圧されることにより、上記
トナー像を用紙に定着するようになっている。

【０００４】このような、電子複写機では、電源投入の
直後、あらかじめ設定された定着可能温度に達するまで
定着装置を連続的に加熱し、定着可能温度に達したこと
を検出すると複写動作可能として、オペレータの操作が
あれば画像形成動作を開始していた。

【０００５】このため、電源を入れた直後に複写動作可
能状態になった際に、すぐに複写を行った場合において
は、加圧ローラ（下ローラ）の温度が、これと向き合う
ように構成された定着ローラ（上ローラ）の温度に比べ
てきわめて低い状態になっているので、用紙の温度が上
面と下面でいちじるしく異なり、結果として排出された
用紙が大きく変形つまりカールしてしまうという欠点が
あった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記した
ように、電源投入直後の、画像形成可能状態となった際
に、すぐに画像形成を行った場合に、画像形成媒体が大
きく変形してしまうという欠点があった。

【０００７】そこで、この発明は、電源投入直後の画像
形成可能状態となった際であっても、定着ローラと加圧
ローラとの温度差を少なくでき、画像形成媒体の変形を
抑えることができる画像形成装置を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の画像形成装置
は、画像情報に応じた現像剤像を画像形成媒体上に付与
する付与手段、この付与手段による画像形成媒体を搬送
する搬送手段、発熱体を内蔵する定着ローラと、この定
着ローラとの間に画像形成媒体を挟持する加圧ローラと
を有し、上記搬送手段により搬送される画像形成媒体に
対して加圧、加熱することにより、画像形成媒体上の現
像剤を画像形成媒体に定着させる定着手段、上記定着ロ
ーラの表面温度を検知する検知手段、電源を投入する電
源投入手段、およびこの電源投入手段による電源投入か
ら上記検知手段の検知結果により上記定着ローラの表面
温度が定着可能温度に達するまで、上記発熱体のオン−
オフを周期的に繰り返す制御手段から構成されている。

【０００９】この発明の定着装置は、発熱体を内蔵する
定着ローラと、この定着ローラとの間に画像形成媒体を
挟持する加圧ローラとを有し、上記搬送手段により搬送
される画像形成媒体に対して加圧、加熱することによ
り、画像形成媒体上の現像剤を画像形成媒体に定着させ
る定着手段、上記定着ローラの表面温度を検知する検知
手段、電源を投入する電源投入手段、およびこの電源投
入手段による電源投入から上記検知手段の検知結果によ
り上記定着ローラの表面温度が定着可能温度に達するま
で、上記発熱体のオン−オフを周期的に繰り返す制御手
段から構成されている。

【００１０】

【作用】この発明は、上記のような構成において、電源
投入直後から定着ローラの表面温度が定着可能温度に達
するまで、定着手段内の発熱体のオン−オフを周期的に
繰り返すようにし、定着手段の温度上昇を緩やかにした
ものである。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。

【００１２】図１はこの発明の画像形成装置としての複
写機の内部構成を示すものである。すなわち、１は複写
機本体であり、この本体１の上面には原稿を支承する原
稿台（透明ガラス）２が固定されている。この原稿台２
には原稿のセット基準となる固定スケール２1 が設けら
れ、さらに、原稿台２の近傍には開閉自在の原稿カバー
１1 が設けられている。

【００１３】そして、上記原稿台２に載置された原稿
は、露光ランプ４、ミラー５、６、７からなる走査系が
原稿台２の下面に沿って矢印ａ方向に往復動することに
より、その往復時に露光走査されるようになっている。
この場合、ミラ−６、７は光路長を保持するようにミラ
−５の１／２の速度にて移動する。上記走査系の走査に
よる原稿からの反射光、つまり露光ランプ４の光照射に
よる原稿からの反射光は、上記ミラ−５、６、７によっ
て反射された後変倍用レンズブロック８を通り、更にミ
ラ−９1 、９2 、９3 によって反射されて感光体ドラム
１０に導かれ、原稿の像が感光体ドラム１０の表面に結
像されるようになっている。

【００１４】上記露光ランプ４、ミラー５、６、７、変
倍用レンズブロック８、ミラ−９1、９2 、９3 によっ
て光学系３が構成されている。

【００１５】上記感光体ドラム１０は図示矢印ｂ方向に
回転し、先ず、帯電用帯電器１１によって表面が帯電さ
れ、しかる後、画像が露光部Ｐｈでスリット露光される
ことにより、表面に静電潜像が形成される。この静電潜
像は現像器１２によってトナーが付着されることにより
可視像化される。前記現像器１２は、複写機本体１に対
して着脱自在とされている。

【００１６】一方、用紙（画像形成媒体）は、選択され
た上段給紙カセット１３1 、あるいは下段給紙カセット
１３2 から送出ローラ１４1 、１４2 およびロ−ラ対１
５1、 １５2 によって一枚ずつ取出され、用紙案内路
１６1 、１６2 を通ってレジストローラ対１７へ案内さ
れ、このレジストローラ対１７によって転写部へ案内さ
れるようになっている。ここで、上記給紙カセット１３
1 、１３2 は、本体１の右側下端部に着脱自在に設けら
れており、図示しない操作パネルにおいていずれか一方
が選択できるようになっている。

【００１７】また、上記各給紙カセット１３1 、１３2
は、それぞれカセットサイズ検知スイッチ５０1 、５０
2 によってカセットサイズが検知されるようになってい
る。このカセットサイズ検知スイッチ５０1 、５０2 は
サイズの異なるカセットの挿入に応じてオン−オフされ
る複数のマイクロスイッチにより構成されている。さら
に、前記給紙カセット１３1 の上面部には、手差しガイ
ド１３ａが設けられており、この手差しガイド１３ａを
介して手差し挿入された用紙は、送出ローラ１４ａによ
って前記ローラ対１５1 に導かれ、この後、給紙カセッ
ト１３1 から給紙された用紙と同様に搬送されるように
なっている。

【００１８】一方、転写部に送られた用紙は、転写用帯
電器１８の部分で感光体ドラム１０の表面と密着するこ
とにより、上記帯電器１８の作用で感光体ドラム１０上
のトナー像が転写される。この転写された用紙Ｐは、剥
離用帯電器１９の作用で感光体ドラム１０から静電的に
剥離されて搬送ベルト２０で搬送され、その終端部に設
けられた定着装置２１へ送られ、ここを通過することに
より転写像が定着される。

【００１９】そして、定着後の用紙は、送出ローラ対２
２によって本体１外のトレイ２５に排出されるようにな
っている。また、転写後の感光体ドラム１０は、クリー
ナ２６で表面の残留トナーが除去され、さらに除電ラン
プ２７によって残像が消去されることにより、初期状態
に戻るようになっている。

【００２０】なお、２９は本体１内の温度上昇を防止す
るための冷却ファンである。また、前記露光ランプ４、
ミラー５は第１キャリッジ４１1 に設けられ、ミラー
６、７は第２キャリッジ４１2 に設けられ、ミラー９1
、９2 は第３キャリッジ４１3に設けられている。

【００２１】定着装置２１は、図２に示すように構成さ
れている。すなわち、発熱体としてのヒータランプ（ハ
ロゲンランプ）６０を内蔵するヒューザローラ（定着ロ
ーラ）６１、このヒューザローラ６１とともに回転し、
上記ヒューザローラ６１をスプリング６２による一定圧
力で加圧するプレスローラ（加圧ローラ：ゴムローラ）
６３、上記ヒューザローラ６１の表面温度を検知するサ
ーミスタ（検知手段）６４、上記ヒューザローラ６１の
表面をクリーニングするクリーニングフェルトローラ６
５、上記ヒューザローラ６１、プレスローラ６３とによ
り定着が行なわれた用紙をヒューザローラ６１から剥が
す剥離爪６６、およびこの剥離爪６６によって剥がされ
た用紙の搬送を検知するスイッチ６７によって構成され
ている。

【００２２】第３図は定着装置２１の温度制御回路の概
略構成を示すものである。すなわち、ＣＰＵ７１は定着
装置２１の温度を制御するものである。このＣＰＵ７１
には、サーミスタ６４の抵抗値変化に応じて定着装置２
１の温度を検知する温度検知回路７２とヒータランプ６
０の点灯駆動を行うヒータ駆動回路７３とが接続されて
いる。ＣＰＵ７１には、図示しない主制御部を介して電
源スイッチからのオン信号が供給されている。

【００２３】ＣＰＵ７１は電源スイッチからのオン信号
と温度検知回路７２からの温度検知信号とに応じて、ヒ
ータランプ６０の点灯を指示するヒータオン信号をアウ
トプットポートＯＰからヒータ駆動回路７３へ出力する
ようになっている。

【００２４】すなわち、電源オン時からヒューザランプ
６１の表面温度があらかじめ設定された定着可能温度に
達するまでの間、ヒータオン信号を内部のタイマ（図示
しない）を用いて周期的に出力し、ヒューザランプ６１
の表面温度が定着可能温度に達したのち、電源オフやジ
ャム異常等が供給されるまでヒータオン信号を出力して
いる。

【００２５】上記ＣＰＵ７１は、電源オンの後、ヒュー
ザランプ６１の表面温度が定着可能温度に達するまでの
間、内部のタイマにより、ヒータオン信号が出力される
Ｔ１時間と、ヒータオン信号が出力されないＴ２時間と
が交互（周期的）に設定されている。これにより、ヒー
タランプ６０の点灯と消灯が交互に行われるようになっ
ている。

【００２６】上記温度検知回路７２は、コンパレータ７
２ａ、および抵抗Ｒ１〜Ｒ５で構成され、上記サーミス
タ６４の抵抗値変化により上記プレスローラ６３の表面
温度を検知し、この検知温度に応じた電圧値をＣＰＵ７
１へ出力するとともに、検知温度に対する電圧値と基準
温度（定着可能温度、複写可能温度）に対する電圧値と
比較し、この比較結果を出力するものである。

【００２７】すなわち、ヒューザローラ６１の表面温度
に応じてサーミスタ６４の抵抗値が変化することにより
得られる、抵抗Ｒ１、サーミスタ６４と抵抗Ｒ２とで分
圧される電圧値Ａが、抵抗Ｒ５を介してＣＰＵ７１のア
ナログ入力ポートＡＮに供給される。

【００２８】ＣＰＵ７１はこのアナログ入力ポートＡＮ
に供給される電圧値Ａによりサーミスタ６４等の断線を
検知できるようになっている。

【００２９】また、ヒューザローラ６１の表面温度が低
いとき、サーミスタ６４は大きな抵抗値となっている。
このため、抵抗Ｒ１、サーミスタ６４と抵抗Ｒ２とで分
圧される電圧値Ａは、抵抗Ｒ３、Ｒ４によって作成され
る基準電圧値Ｂよりも低い（Ａ＜Ｂ）ので、コンパレー
タ７２ａの出力は“Ｈ“レベルとなる。

【００３０】また、ヒューザローラ６１の表面の温度が
上昇し、サーミスタ６４の抵抗値が小さくなると、電圧
値Ａの値も大きくなり、電圧値Ａが基準電圧値Ｂよりも
大きく（Ａ＞Ｂ）なったとき、コンパレータ７２ａの出
力は“Ｈ“レベルから“Ｌ“レベルへ反転する。

【００３１】この結果、ヒューザローラ６１の表面温度
が基準温度（定着可能温度）より低いときには、コンパ
レータ７２ａの出力は“Ｈ“レベルで、ヒューザローラ
６１の表面温度が基準温度より高いときには、“Ｌ“レ
ベルが出力される。

【００３２】また、コンパレータ７２ａの出力が、電源
スイッチの投入後に、“Ｌ“レベルから“Ｈ“レベルへ
変化した際、その信号がレディ信号として図示しない主
制御部へ出力されるようになっている。主制御部はこの
レディ信号を用いて複写可能を報知している。

【００３３】ヒータ駆動回路７３は、ＮＰＮ型トランジ
スタ７４、固定リレー（ソリッドステートリレー：ＳＳ
Ｒ）７５、およびヒューズ７６によって構成されてい
る。ＮＰＮ型トランジスタ７４は、温度検知回路７２の
コンパレータ７２ａからの出力がベースに供給され、コ
ンパレータ７２ａの出力が“Ｈ“レベルの場合、オン
し、“Ｌ“レベルの場合、オフしている。トランジスタ
７４のコレクタには固定リレー７５の負側入力端が接続
され、トランジスタ７４のエミッタは接地されている。
これにより、トランジスタ７４がオンしている際に、固
定リレー７５の負側入力端が接地されるようになってい
る。固定リレー７５の正側入力端には、ＣＰＵ７１から
のヒータオン信号が供給されるようになっている。

【００３４】これにより、固定リレー７５は、ＣＰＵ７
１からのヒータオン信号が供給されるとともに、トラン
ジスタ７４がオンしている際に、オン状態となることに
より、ヒータランプ６０に駆動電圧を印加して点灯する
ようになっている。固定リレー７５は、ＣＰＵ７１から
のヒータオン信号が供給されていなかったり、トランジ
スタ７４がオフしている際に、オフ状態となり、ヒータ
ランプ６０を消灯するようになっている。

【００３５】次に、上記のような構成において、図４に
示すフローチャートを参照しつつ動作を説明する。

【００３６】たとえば今、図示しない電源スイッチがオ
ンされると、そのオン信号がＣＰＵ７１に供給される。
すると、ＣＰＵ７１は、アウトプットポートＯＰからヒ
ータオン信号を出力する。このヒータオン信号は固定リ
レー７５の正側入力端に供給される。この際、ヒューザ
ランプ６１の表面温度は基準温度よりも低くなっている
ため、サーミスタ６４の検知温度に対応する電圧値Ａは
基準電圧値Ｂよりも低いものとなっており、コンパレー
タ７２ａの出力は“Ｈ“レベルとなっている。

【００３７】このため、トランジスタ７４がオンし、固
定リレー７５の負側入力端はトランジスタ７４を介して
接地されている。

【００３８】これにより、固定リレー７５の入力側に入
力電圧が印加されることにより、オン状態となり、ヒー
タランプ６０に駆動電圧が印加され、ヒータランプ６０
が点灯される。

【００３９】そして、ＣＰＵ７１はヒータオン信号を出
力してからＴ１（秒）経過するまで待つ。この間に、定
着可能温度に到達したらこの図に示した制御段階（ウォ
ーミングアップ）を抜け、コピースタンバイに移行す
る。ＣＰＵ７１は定着可能温度に到達せずにＴ１（秒）
が経過した際、ヒータオン信号の出力を停止することに
より、固定リレー７５がオフ状態となり、ヒータランプ
６０が消灯される。

【００４０】その後、ＣＰＵ７１はＴ２（秒）経過した
際、再びヒータオン信号を出力し、ヒータランプ７０を
点灯し、Ｔ１（秒）の経過または定着可能温度への移行
を待つ。このようにして、Ｔ１（秒）間ヒータランプ７
０を点灯し、Ｔ２（秒）間ヒータランプ７０を消灯する
サイクルを繰り返して定着可能温度に達するまで、ヒュ
ーザローラ６１つまり定着装置２１を加熱する。定着可
能温度に達したら、制御段階（ウォーミングアップ）を
抜け、コピースタンバイに移行する。

【００４１】このような加熱の結果として、ヒューザロ
ーラ６１の表面温度は図５に実線で示すように上昇し、
このヒューザローラ６１の表面温度の上昇にともなって
プレスローラ６３の表面温度は図５に破線で示すように
上昇する。そして、ヒューザローラ６１の表面温度が定
着可能温度に達したとき（コピースタンバイに移行した
時）には、プレスローラ６３の表面温度も十分高くなっ
ていて、ヒューザローラ６１の表面温度との温度差が小
さくなっている。

【００４２】このため、ヒューザローラ６１の表面温度
が定着可能温度に達した直後に、用紙の定着を行ったと
しても、用紙の変形、つまりカールを抑えることができ
る。

【００４３】また、ヒューザローラ６１の表面温度が定
着可能温度に達した後、ＣＰＵ７１からのヒータオン信
号は固定リレー７５に出力されたままとなり、固定リレ
ー７５はトランジスタ７４のオン、オフに応じて、ヒー
タランプ７０を点灯、消灯する。すなわち、ヒューザロ
ーラ６１の表面温度が定着可能温度より下がり、トラン
ジスタ７４のオンした際に、ヒータランプ７０を点灯
し、ヒューザローラ６１の表面温度が定着可能温度より
上になり、トランジスタ７４のオフした際に、ヒータラ
ンプ７０を消灯する。これにより、ヒューザローラ６１
の表面温度が定着可能温度に保たれる。

【００４４】上記したように、電源投入直後から定着装
置内のヒータランプの表面温度が定着可能温度に達する
まで、定着装置内のヒータランプを周期的にオン−オフ
（間欠的動作）するようにし、定着装置の温度上昇を緩
やかにしたものである。

【００４５】これにより、電源投入直後に定着装置が定
着可能温度となった際の、定着ローラと加圧ローラとの
温度差を少なくでき、定着装置から排出される用紙の変
形（カール）を抑えることができる。

【００４６】また、タイマによる制御を追加するだけで
良く、ハードウェアの構成を変更することなく既存の回
路を用いて実施できる。

【００４７】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
電源投入直後の画像形成可能状態となった際であって
も、定着ローラと加圧ローラとの温度差を少なくでき、
画像形成媒体が大きく変形することなく定着を実行する
ことができる画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例における複写機の全体の構
成を示す断面図。

【図２】図１の定着装置の構成を示す断面図。

【図３】温度制御回路の構成を示す回路図

【図４】動作を説明するためのフローチャート。

【図５】図１の定着ローラと加圧ローラの表面温度の変
化状態を説明するための図。

【符号の説明】

２１…定着装置、６０…ヒータランプ（発熱体）、６１
…ヒューザローラ（定着ローラ）、６３…プレスローラ
（加圧ローラ）、６４…サーミスタ（検知手段）、７１
…ＣＰＵ、７２…温度検知回路、７３…ヒータ駆動回
路、７２ａ…コンパレータ、Ｒ１〜Ｒ５…抵抗、７４…
ＮＰＮ型トランジスタ、７５…固定リレー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像情報に応じた現像剤像を画像形成媒
   体上に付与する付与手段と、 この付与手段による画像形成媒体を搬送する搬送手段
   と、 発熱体を内蔵する定着ローラと、この定着ローラとの間
   に画像形成媒体を挟持する加圧ローラとを有し、上記搬
   送手段により搬送される画像形成媒体に対して加圧、加
   熱することにより、画像形成媒体上の現像剤を画像形成
   媒体に定着させる定着手段と、 上記定着ローラの表面温度を検知する検知手段と、 電源を投入する電源投入手段と、 この電源投入手段による電源投入から上記検知手段の検
   知結果により上記定着ローラの表面温度が定着可能温度
   に達するまで、上記発熱体のオン−オフを周期的に繰り
   返す制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 発熱体を内蔵する定着ローラと、この定
   着ローラとの間に画像形成媒体を挟持する加圧ローラと
   を有し、上記搬送手段により搬送される画像形成媒体に
   対して加圧、加熱することにより、画像形成媒体上の現
   像剤を画像形成媒体に定着させる定着手段と、 上記定着ローラの表面温度を検知する検知手段と、 電源を投入する電源投入手段と、 この電源投入手段による電源投入から上記検知手段の検
   知結果により上記定着ローラの表面温度が定着可能温度
   に達するまで、上記発熱体のオン−オフを周期的に繰り
   返す制御手段と、 を具備したことを特徴とする定着装置。