JPH07199719A

JPH07199719A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH07199719A
Application number: JP5348596A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Chagi; 淳茶木; Teruo Mitsui; 輝生光井; Kazuki Miyamoto; 一樹宮本; Takahiro Atomichi; 高広後路; Naoyuki Oki; 尚之大木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-08-04

Abstract

(57)【要約】【目的】発熱体の温度制御を行っていない時にも定着器
に悪影響を与えない画像形成装置を提供する。【構成】発熱体であるヒータ４３を有する定着ユニット
２１と、この定着ユニット２１の温度を検知する温度検
出素子４１と、転写紙の移動を行う駆動モータ２５と、
温度検出素子４１により検知された温度に基づいてヒー
タ４３の温度を所定温度に制御する温度制御機能と画像
形成の作動状態を検知する画像形成作動検知機能と駆動
モータ２５の駆動を停止させる駆動停止機能とを有する
コントローラ５０と、を備え、画像形成作動検知機能に
より画像形成の作動停止を検知した後、温度制御機能の
作動を停止し、温度検出素子４１により検知された温度
が予め定められた温度未満である時、駆動停止機能によ
り駆動モータ２５を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写装置，静
電情報記録装置等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置は、小熱容
量の基板と、前記基板に印刷された線状の発熱体と、前
記基板に取り付けられた温度検知手段と、前記温度検知
手段によって検知される温度を元に、前記発熱体の温度
を所定の温度に制御する制御手段と、被記録材の移動に
伴って移動する薄板と、前記所定の温度に制御された前
記発熱体からの熱によって前記被記録材上のトナー像を
前記薄板を介して加熱する定着器を備えている。

【０００３】この画像形成装置は、複写動作を行ってい
る時のみに前記制御手段による温度制御を行うという事
がなされている。すなわち、上記構成による定着器は、
発熱体による熱の集中がおこりやすい、セラミックの基
板が損傷をきたしやすい事から、定着器が駆動中の時の
みに上記発熱体による加熱を行っている。

【０００４】また、画像形成動作終了後、すぐに定着器
の回転を停止すると、前記発熱体の温度が高い状態で動
作が停止するため、前記薄板と、転写紙に加圧すること
によって定着を行う加圧ローラが癒着を起こし、前記セ
ラミックの基板に損傷を与える等、好ましくない影響を
もたらす。このため、通常用いられるローラ同士を挟圧
することによって定着を行う定着器を用いた場合より
も、発熱体を温度制御しない状態で、ある決められた長
めの時間、定着器の駆動を行っていた（以下、後回
転）。

【０００５】また、ジャム等の異常が発生した場合は、
すぐに回転を止めるか、温度制御を行わずに比較的短い
間だけ回転を行って停止するということが行われてい
た。

【０００６】

【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、後回転の時間が一定であるため、発熱体の温度
が下がっているにもかかわらず長い間後回転を続け、動
作のムダを発生させたり、逆に、十分温度が下がってな
いにもかかわらず回転を停止し、定着器にダメージを与
えたりするという問題があった。

【０００７】また、ジャム状態や、異常になると問題は
さらに深刻となる。すなわち、ジャム状態では、少しで
も早く後回転を止めたいが、上記の定着器への悪影響を
考慮すると、少しでも多く後回転を続けたい。このよう
な相反する条件ができ、高度な後回転の時間設定が必要
とされる。

【０００８】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ためになされたものでその目的とするところは、発熱体
の温度制御を行っていない時にも定着器に悪影響を与え
ない画像形成装置を提供することにある。

【０００９】

【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、発熱体を有する定着器と、該定着
器の温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段に
より検知された温度に基づいて前記発熱体の温度を所定
温度に制御する温度制御手段と、画像形成の作動状態を
検知する画像形成作動検知手段と、被記録材の移動を行
う駆動手段と、該駆動手段の駆動を停止させる駆動停止
手段と、を備えた画像形成装置において、前記画像形成
作動検知手段により画像形成の作動停止を検知した後、
前記温度制御手段の作動を停止し、前記温度検知手段に
より検知された温度が予め定められた温度未満である
時、前記駆動停止手段により前記駆動手段を停止させる
ことを特徴とする。

【００１０】前記画像形成作動検知手段により検知され
た画像形成の作動停止の状態に応じて、前記駆動停止手
段により前記駆動手段を停止させるタイミングを変化さ
せることもできる。

【００１１】前記定着器以外の搬送系に前記駆動手段の
駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、前記温度制御手段
の作動停止に伴い前記駆動力伝達手段を制御する駆動力
伝達制御手段と、を有するとよい。

【００１２】

【作用】上記のように構成された画像形成装置では、画
像形成作動検知手段により画像形成の作動停止を検知し
た後、温度制御手段の作動を停止し、温度検知手段によ
り検知された温度が予め定められた温度未満である時、
駆動停止手段により駆動手段を停止させるため、定着器
の温度が十分下がった状態で、定着器の駆動が停止され
る。

【００１３】

【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。

【００１４】（第１実施例）実施例の構成の説明図１はこの発明の第１実施例を示す画像形成装置として
の複写装置１の構成を説明する断面構成図である。

【００１５】図において、駆動系は、給紙部，搬送部，
感光体，定着部を駆動するメイン駆動系と、負荷となる
光学系を駆動する光学駆動系に分離されている。駆動手
段であるメイン駆動源には駆動モータ（ＡＣシンクロナ
スモータ）２５、光学駆動源（画像を読みとるための機
構を含む）にはパルスモータ（ステッピングモータ）２
６を採用している。また、温度制御手段，駆動検知手
段、そして、電源の遮断を制御する遮断制御手段として
のコントローラ５０は、後述するマイクロコンピュー
タ，拡張ＩＣ部等を含む駆動回路を備えている。

【００１６】なお、マイクロコンピュータの拡張ＩＣ部
により励磁駆動方式が選択的に指定されると、パルスモ
ータＰＭの各相に印加する相励磁信号を出力する。ま
た、この実施例では励磁駆動方式は負荷に設定される速
度情報により、パルスモータＰＭを２相励磁方式、１−
２相励磁方式の２種類に切り替えている。

【００１７】給紙方式はカセット２３からの給紙とマル
チ手差し部２４からの給紙が選択できる。カセット２３
から給紙の場合、カセット２３の有無を検知するスイッ
チ及びカセット２３のサイズを検知し、被記録材として
の転写紙のサイズを検知するサイズ検知手段３１とカセ
ット２３内の転写紙の有無を検知するスイッチ３７によ
り状態が管理されており、上記スイッチ３７で異常を検
出した場合に、後述する表示部に表示する。

【００１８】マルチ手差しの場合、手差し部２４の状態
を検知する手差しスイッチ３３によって状態を管理し、
異常を検出すると後述する表示部に表示する。

【００１９】感光体１２は向かって時計方向に回転す
る。一次帯電器１３によって感光体１２上に帯電された
電位は、後で詳細に説明する感光位置において感光され
現像ユニット１５にて現像され、転写ユニット部１４で
給紙部より送られてきた転写紙に画像を転写する。転写
後の感光体１２はクリーニングユニット３８によって残
留トナーを取り除かれ、また、前露光ランプ１６により
残留電位が除電され、再び画像形成が行われるというプ
ロセスが繰り返される。画像が転写された転写紙は搬送
ユニット２０の搬送ベルト上にのって、定着ユニット２
１に送られる。定着ユニット２１は、駆動ローラ３５，
テンションローラ４５，加圧ローラ４４の３個のローラ
３５，４５，４４から構成されている。発熱体としての
ヒータにはセラミック基板上に抵抗体を印刷したヒータ
４３を用い、このヒータ４３は耐熱性のプラスチックサ
ポータ４２にサポートされている。さらにプラスチック
サポータ４２には金属のステーを取り付け、強固にして
いる。また、駆動ローラ３５，テンションローラ４５，
ヒータ４３には、エンドレスの薄板であるフィルム４７
がかけられている。前記金属ステーには温度検知手段で
ある温度検出素子（サーミスタ）４１が取り付けてあ
り、温度検出素子４１は直接ヒータ４３の裏面に接触さ
せてある。もう一つの温度検出素子４８も、温度検出素
子４１と同様に金属ステーに取り付けてある。ヒータ４
３、プラスチックサポータ４２、金属ステーで構成され
ているヒータ４３とフィルム４７が加圧ローラ４４に加
圧している。

【００２０】定着ユニット２１を通過した紙は排紙ロー
ラ２２によって定着ユニット２１から排出され、排紙ト
レー３９上に納められる。

【００２１】また、排紙センサ３４は転写紙が定着ユニ
ット２１を正常に通過したか否かを検知するセンサであ
る。

【００２２】図７にセラミックヒータ４３の外形図を示
す。この図からもわかるようにこのヒータ４３は複数の
分岐を有している。分岐の位置はそれぞれ転写紙サイズ
に応じてＢ４，Ａ４Ｒ，Ｂ５Ｒ，Ａ５Ｒに対応してい
る。サイズ検知手段３１により転写紙サイズがわかると
そのサイズに応じてヒータ４３の分岐を切り替える。

【００２３】光学駆動系の駆動源は前述した様にパルス
モータ２６である。この駆動源は、後に図４で詳細に説
明するが、パルスモータ２６は駆動切り替えソレノイド
２７の操作によって全く別の負荷を駆動する構成になっ
ている。一つの負荷は露光ランプ４及び第一ミラー５，
第二ミラー６，第三ミラー７を構成するユニットであ
り、もう一つの負荷はズームレンズ８を構成するユニッ
トである。これら同期した駆動の必要がない負荷は共通
の駆動源で駆動することが可能である。

【００２４】本装置は光学駆動部のパルスモータ２６に
よって、ズームレンズ８の位置制御、及び露光ランプ系
４〜７の速度制御による多段階の倍率選択機能、また原
稿ガラス３面に置かれた原稿の反射光を検知する光セン
サ４０によって自動的に濃度選択を行う機能、外部装置
（図示しない）との接続による（通信手段を有する）複
写倍率の自動選択機能、また、万が一紙詰まりなどの異
常が発生した時の各種状態、例えば残り枚数，倍率値，
異常情報等を記憶するメモリバックアップ機能、さらに
はパルスモータ２６によって露光ランプ４の位置を制御
することによるページ連写機能、また、さらには現像ユ
ニット１５を交換することにより複数の色画像が形成可
能で、現像ユニット１５の交換を検知するスイッチ３６
を設けることにより、この状態によって制御を切り替え
る機能等を有している。

【００２５】次に本装置の動作を説明する。

【００２６】本装置の電源コード（図示しない）は所定
の電源に接続される。図２は本装置の操作パネルであ
り、図１の上面に配置される。遮断手段でもある電源ス
イッチ５１を押すと本装置に電源が供給されると同時に
電源表示ランプ５２が点灯表示される。

【００２７】電源投入時、操作パネルの表示は標準モー
ドとして以下の様に設定されている。枚数表示器５９は
１を表示、倍率表示器６７は等倍率表示、自動濃度調整
表示器７６のＡが点灯する。

【００２８】また、スタートキー５６の表示部は電源投
入時の初期設定（レンズを等倍位置に移動させる等）の
時、及びコピー中に赤色表示となっており、通常緑色表
示で複写動作可能であることを示す。

【００２９】なお、定着ユニット２１の温調温度は、現
像ユニット１５の種類によって異なり、現像ユニット１
５に設けたスイッチ３６により現像ユニット１５の種類
を判別して設定温度を切り替える。

【００３０】電源投入後の光学駆動系の動作を説明す
る。

【００３１】露光ランプ系４〜７は原稿ガラス３上の原
稿を図１の左端から右方向に走査移動し、原稿画像を第
一ミラー５，第二ミラー６，第三ミラー７，ズームレン
ズ８，第四ミラー９，第五ミラー１０，第六ミラー１１
を介して感光体１２へ原稿露光を実行する。つまり、移
動の開始点を左端に設定する。この位置をホームポジシ
ョン（以下Ｈ．Ｐ．）と呼ぶ。Ｈ．Ｐ．を検出するため
にＨ．Ｐ．センサ２９が設けられている。電源投入時に
おいて、Ｈ．Ｐ．センサ２９が露光ランプ４の位置を検
出していない場合、図３に示すワンチップマイクロコン
ピュータによる制御部は、パルスモータ２６を回転制御
して露光ランプ系４〜７をＨ．Ｐ．側に移動する。上記
回転制御の開始を図４で説明すると、まず駆動切り替え
ソレノイド２７がオフ状態（ｂの力はない）の時、切り
替えギヤ８１はバネ８２の圧力によってＡ方向に移動す
る。これによりパルスモータ２６の出力は切り替えギヤ
８１を介してランプ駆動用ギヤ８３に連結され、露光ラ
ンプ系４〜７が駆動される。このギヤ連結時において、
切り替えギヤ８１とランプ駆動用ギヤ８３の嵌合時は充
分パルスモータ２６の回転数を下げるように制御する。

【００３２】露光ランプ系４〜７がＨ．Ｐ．に位置して
いる場合には、パルスモータ２６はズームレンズ８を移
動する。前述したように電源投入時は標準モードとして
等倍率値が選択される。またズームレンズのホームポジ
ション（以下、Ｚ．Ｈ．Ｐ．）は等倍位置に設定してあ
るので、電源投入時ズームレンズ８の位置がＺ．Ｈ．
Ｐ．に対してどちら側にあるのか不明である。そこで、
電源が切られる前に、ズームレンズ８の位置がＺ．Ｈ．
Ｐ．に対してどちらにあるのかを記憶する不揮発性メモ
リに格納しておく。図４により動作説明をする。

【００３３】駆動切り替えソレノイド２７をオンする。
それによりソレノイドのプランジャがｂ方向に移動す
る。このため、ｂの力により切り替えギヤ８１はバネ８
２の力に逆らってＢ方向に移動する。この移動により切
り替えギヤ８１とランプ駆動ギヤ８３の嵌合は外れる。
更にＢ方向に移動する事により切り替えギヤ８１はレン
ズ駆動ギヤ８４と嵌合することになる。ギヤの嵌合時の
回転制御は前述と同様である。

【００３４】ズームレンズ８はＺ．Ｈ．Ｐ．センサを基
準位置としてレンズ位置がＺ．Ｈ．Ｐ．センサの位置に
ある場合は等倍で、Ｚ．Ｈ．Ｐ．より光学系Ｈ．Ｐ．側
にある場合は拡大であり、逆にある場合は縮小である。
拡大率２００％から縮小率５０％の範囲内において位置
制御を行っている。

【００３５】ズームレンズ８駆動開始時においてはＺ．
Ｈ．Ｐ．の状態によって以下の様に動作がわかれる。

【００３６】Ｚ．Ｈ．Ｐセンサによってズームレンズ
８の位置が検知されている場合を以下に示す。

【００３７】−１一度ズームレンズ８を光学系Ｈ．
Ｐ．側に移動し、Ｚ．Ｈ．Ｐ．センサが検知しない範囲
に出して停止。

【００３８】−２右側に移動しＺ．Ｈ．Ｐ．センサ
が検知した時点から所定の距離移動して停止。

【００３９】Ｚ．Ｈ．Ｐ．センサによってズームレン
ズ８の位置が検知されていない場合を以下に示す。

【００４０】−１不揮発性メモリに記憶してあるズ
ームレンズ８の位置によりズームレンズ８の移動方向
（Ｚ．Ｈ．Ｐ．センサ側）を決定し、ズームレンズ８を
移動させる。

【００４１】右側に移動させる場合はＺ．Ｈ．Ｐ．セン
サが検知した時点から所定の距離移動して停止する。

【００４２】左側に移動させる場合は一度ズームレンズ
８を光学系Ｈ．Ｐ．側に移動し、Ｚ．Ｈ．Ｐ．センサが
検知しない範囲に出して停止する。

【００４３】右側に移動し、Ｚ．Ｈ．Ｐ．センサが検知
した時点から所定の距離移動して停止する。

【００４４】上記動作はギヤ類のバッククラッシュによ
る設定位置誤差を防ぐために必要な制御である。

【００４５】この後、駆動切り替えソレノイド２７をオ
フする。このことにより、前述した様に切り替えギヤ８
１は、ランプ駆動ギヤ８３と嵌合する方向に移動する。
しかし、スムーズに嵌合するためにはすでに述べたよう
に切り替えギヤ８１を回転させて行う必要がある。この
時点で露光ランプ系４〜７はＨ．Ｐ．センサ２９に位置
している。そこで、パルスモータ２６は露光ランプ系４
〜７を右方向に移動させる方向に回転させる。この結
果、露光ランプ系４〜７がＨ．Ｐ．センサ２９から外れ
た時点（切り替えギヤ８１とランプ駆動ギヤ８３との嵌
合は終了）で回転を停止し、再度逆方向に回転させて
Ｈ．Ｐ．センサ２９を検知後に所定位置で停止する。

【００４６】以上説明した光学駆動系の初期動作の終了
によって本装置の複写動作準備は完了する。

【００４７】複写動作の説明をする。

【００４８】カセット２３からの給紙による複写動作を
説明する。

【００４９】スタートキー５６が押されると、カセット
サイズを検知するサイズ検知手段３１の入力信号による
転写紙サイズデータ、置数キー５４によって設定される
枚数データ、倍率キー６１，６２，６４，６５，６６に
よる倍率データ、その他各種のモード選択手段によるデ
ータに基づいて複写動作がスタートする。

【００５０】スタートキー５６を受け付けると、表示は
緑色から赤色に切り変わり、置数キー５４，倍率キー６
１，６２，６４，６５，６６等のモード切り替えキーは
入力禁止される。駆動モータ２５が回転開始し、給紙送
りローラ１８，感光体１２，搬送ユニット２０，定着ユ
ニット２１等へ駆動力が伝達される。

【００５１】駆動モータ２５の回転開始から０．５ｓｅ
ｃ後に給紙ソレノイド（図示せず）が動作し、それに伴
って給紙ローラ１７が回転し、カセット２３内の転写紙
を給紙送りローラ１８方向に送り出す。給紙ローラ１７
の転写紙送り量はカセットサイズデータによって制御さ
れる。つまり転写紙が所定値より大きい場合、送り量を
多くする。転写紙が給紙送りローラ１８に達すると転写
紙は、この給紙送りローラ１８によってレジストローラ
１９まで送られ到達した時点で停止している。給紙送り
ローラ１８とレジストローラ１９との間に設置されてい
る手差しスイッチ３３は転写紙の送り状態を検知する。

【００５２】転写紙が給紙路上を送られてレジストロー
ラ１９に到達するまでの所定のタイミングにおいて、露
光ランプ系４〜７の原稿走査開始が許可される。この
時、露光ランプ系４〜７はＨ．Ｐ．センサ２９によって
検知される位置にある。更に詳しく述べると、初期動作
時ないしはコピー動作の後進時において、Ｈ．Ｐ．セン
サ２９を検知した位置から、その時点での選択倍率に応
じた距離だけ後進した位置で停止している。

【００５３】原稿走査の開始により、光学系駆動源であ
るパルスモータ２６は、露光ランプ系４〜７が前進する
方向（右方向）に、選択された倍率値に応じた駆動パル
スレートに到達するまで、そのパルスレートは漸増する
（スローアップ制御と呼ぶ）。つまり、移動速度は徐々
に加速され目標速度に到達することになる。特に図示し
ないが本装置のパルスモータ２６駆動回路は、定電流制
御方式を採用し、かつ駆動電流値を複数段階（実施例は
２段階）に切り替え可能な構成を採っている（図３に示
す光学駆動用パルスモータ２６制御信号のうちのＰＢ４
出力信号により選択している）。

【００５４】一般にパルスモータ２６の特性は、高パル
スレートになるに従いプルイントトルクは低下してい
く。このため、定電流設定値を切り替える手段を設け、
必要に応じて電流値を切り替える。

【００５５】本装置では、移動開始から比較的低パルス
レートの間は、設定電流を下げておき、速度が所定値を
超える時点から設定電流値を上げる様に制御し、目標速
度に達した後、所定時間の経過により再び設定電流値を
下げる制御を実施している。これは主にパルスモータ２
６の騒音、昇温及び脱調現象の防止を目的としている。

【００５６】次に画像先端部の余白形成方法と転写紙と
の先端合わせ方法を図５に基づき説明する。

【００５７】非画像域でのトナー付着を防止する手段と
して、ＬＥＤランプ，ヒューズランプ等の光源による除
電手段が一般に使われているが、本装置では一次帯電ユ
ニット１３に設けたグリッド１３ａの電圧値をコントロ
ールすることによって同様の効果を実現している。これ
は装置の小型化によって感光体１２の回りに複数の部材
の配置が困難になっている現状において重要な方法であ
る。露光点とグリッド間の距離ｌ₅ が、Ｈ．Ｐ．センサ
２９と原稿突き当て位置間の距離ｌ₂ に比較して十分短
く配置出来ない為に原稿の先端余白２ｍｍを形成するた
めに露光ランプ４の移動開始時点から倍率選択値に応じ
た所定時間後にグリッドをＬレベルから所定の電圧に切
り替える。つまりグリッド電圧がＬレベルの時は感光体
１２に電位が帯電しないためにトナー像が形成されず、
上記の所定電圧に切り替わったタイミングから画像が形
成されることになり、このことにより画像先端部に余白
を形成している。

【００５８】転写紙との画像先端合わせに関して、露光
点と転写部間の距離ｌ₃ は、レジストローラ１９と転写
部間の距離ｌ₄ に比較して短くしている。この為に実際
に原稿先端の画像が感光体１２上に露光される以前に前
述したレジストローラ１９部に待機している転写紙を再
給紙して転写部方向に送り込む必要がある。

【００５９】本装置では露光ランプ４が移動開始して露
光ランプ４が目標速度に到達する時点では、まだＨ．
Ｐ．センサ２９に検知されている。Ｈ．Ｐ．センサ２９
を通過したタイミングから距離ｌ₂ ＋２ｍｍの値を選択
されている倍率による速度で割った値が、Ｈ．Ｐ．セン
サ２９を通過してから白板端部に露光ランプ４が到達す
るのに要す時間であり、この時間をｘとする。

【００６０】又、レジストローラ１９による再給紙開始
から転写紙が転写部へ到達するまでの時間から、感光体
１２の露光点での像が転写部まで到達するのに要する時
間を引いた値をｙとし、このｙに転写紙を２ｍｍ送るの
に要する時間（２ｍｍ÷１００ｍｍ／ｓ＝０．０２ｓｅ
ｃ，搬送速度を１００ｍｍ／ｓとする。）を加える。以
上の数値を次の式により計算する。

【００６１】

【数１】ｘ−（ｙ＋０．０２）＝Ｚ（ｓｅｃ）つまり、Ｈ．Ｐ．センサ２９を通過した時点から上式値
Ｚを経過したタイミングでレジストローラ１９を動作さ
せ、再給紙を実行すれば、選択された倍率に応じて余白
を２ｍｍ形成した転写紙画像が得られる。

【００６２】露光ランプ系４〜７の走査距離はカセット
サイズデータ，倍率データ等に応じて所定の距離を移動
し、目標位置に達した時点でパルスレートを漸減し（ス
ローダウン制御と呼ぶ）停止後、再びＨ．Ｐ．センサ２
９方向にスローアップ制御及び低速制御し後進させる。
そしてＨ．Ｐ．センサ２９を検知した時点で、選択され
ている倍率に応じた位置に停止させる為のスローダウン
制御が行われ露光ランプ系４〜７は停止する。

【００６３】又、上記転写紙の後端信号により原稿走査
距離の制御も実行する。以上説明した制御動作は図３に
示されたワンチップマイクロコンピュータにより制御さ
れる。図３のＱ１はＲＯＭ，ＲＡＭ内蔵のワンチップマ
イクロコンピュータを示している。図６はこのマイクロ
コンピュータプログラムの基本構成を示す。なお、図６
の詳細な説明は省略する。

【００６４】露光ランプ４の制御を説明する。

【００６５】露光ランプ４にハロゲンランプを使用し、
ハロゲンランプの点灯電圧が一定になるようにＡＣ電源
を位相制御する（ランプレギュレータ（図示せず））。
このランプレギュレータは、ＡＣ入力電圧が変化したと
しても、また、電源周波数が変化してもランプ点灯電圧
Ｖ_c が一定になるように制御している。そこで、このラ
ンプレギュレータから位相制御のための露光ランプ４の
トリガ信号を出力し、コントローラに入力している。こ
の露光ランプ４のトリガ信号は、露光ランプ４の点灯す
るしないにかかわらず常に出力されている。

【００６６】さらに、ゼロクロス発生回路にて作成した
ゼロクロス信号をコントローラに入力し、マイクロコン
ピュータＱ１に接続する。ゼロクロス信号から露光ラン
プ４のトリガ信号までの時間Ｔ_c を監視することで入力
電圧の変化を読み取ることが可能となる。

【００６７】この画像形成装置は、装置ごとに感光体１
２面上の照度が一定になるように露光ランプ４の点灯電
圧Ｖ_c が調整され、露光ランプ４の点灯電圧Ｖ_c を不揮
発性メモリに記憶させている。記憶した露光ランプ４の
点灯電圧Ｖ_c とゼロクロス信号から露光ランプ４のトリ
ガ信号までの時間Ｔ_c により下式から、ＡＣ入力電圧Ｅ
_rms を求めることが可能である（ＡＣ入力電圧のピーク
電圧をＥ_max とする）。

【００６８】

【数２】

【００６９】

【数３】上記２つの数式２，３より

【００７０】

【数４】Ｅ_rms ²／Ｖ_c ² ＝１／｛１−２Ｔ_c/Ｔ＋(1/2π)sin(4πＴ_c/Ｔ）｝上記の数式４によりゼロクロス信号から露光ランプのト
リガ信号までの時間Ｔ_c を入力することによって、Ｅ
_rms ²／Ｖ_c ²を求め、不揮発性メモリに記憶したランプ点
灯電圧Ｖ_c からＡＣ入力電圧Ｅ_rms を求めることができ
る。

【００７１】本実施例ではＲＯＭに格納したテーブルに
よりＴ_c からＥ_rms ²／Ｖ_c ²を求めている。

【００７２】ヒータ４３の制御について説明する。この
ヒータ４３は前述したようにセラミック基板上に抵抗体
を印刷したヒータ４３であり、熱応答性に大変優れてい
る。そのため、通常のＯＮ／ＯＦＦ制御では温調温度に
対してリップルが大きくなったり、ヒータ４３に電力が
かかりすぎたりしてヒータ４３にダメージを与えてしま
う。そのためこの制御には、一定の電力がかかるような
電力制御をしている。また、リップルを小さくするた
め、温度検出素子４１で検知した温度に応じて電力を切
り替えるという制御も行っている。

【００７３】ヒータ４３の電力制御について説明する。
ヒータ４３の電力制御も露光ランプ４の制御と同様に位
相制御で行っている。ヒータ４３は純粋に抵抗負荷であ
るので電力Ｗは以下の式により求められる（Ｖ_H はヒー
タ４３に与える電圧、Ｒはヒータ４３の抵抗値）。

【００７４】

【数５】Ｗ＝Ｖ_H ²／Ｒヒータ４３の抵抗値Ｒは個々の画像形成装置ごとに不揮
発性メモリに格納してあり、ヒータ４３に供給する電力
も予めわかっているので、ヒータ４３にかける電圧Ｖ_H
は上記数式５より、以下の式が導かれる。

【００７５】

【数６】Ｖ_H ²＝Ｒ×Ｗまた、実効電圧の式からヒータ４３に与える電圧Ｖ_H
は、以下のようになる。

【００７６】

【数７】

【００７７】

【数８】

【００７８】

【数９】上記数式８からＶ_H ²を計算し、上記数式７からＥ_rms ²を
求め、Ｅ_rms ²／Ｖ_H ²を計算することによって、数式３に
よりゼロクロス信号からヒータ４３へのトリガ信号まで
の時間Ｔ_H を求めることができる。尚、本実施例ではテ
ーブルを用いてＥ_rms ²／Ｖ_H ²からＴ_H を求めている。

【００７９】以上、説明した様なアルゴリズムによって
ヒータ４３の電力制御を行っている。このヒータ４３の
電力制御は、コピー期間中常に行いヒータ４３の温度が
一定になるようにしている。

【００８０】次に、定着ユニット２１のヒータ４３の制
御について述べる。ヒータ４３は、図７のようになって
いる。抵抗体４３ａが印刷された部分で、途中から５つ
に分岐している例を示している。転写紙サイズに応じ
て、各分枝への通電を制御する。その理由は、ヒータ４
３において、通紙部（転写紙の通る部分）の温度に比べ
て非通紙部（転写紙の通らない部分）の温度が高くなり
すぎるため非通紙部のところから抵抗体４３ａを分岐さ
せ、その分岐部分から先（非通紙部）に加わるトータル
の電力を減らし、温度を下げるためである。もちろん、
分岐通電した場合、通紙部の温度が一定になるように加
える全体の電力を制御する。転写紙サイズに応じた各分
岐の通電を図８を用いて説明する。

【００８１】図８は、定着ユニット２１のヒータ４３の
電気配線を表す図である。Ｔ１〜Ｔ６は、ヒータ４３の
端子でＴ１〜Ｔ５はコントローラ５０からの信号に応じ
てリレーＲＬ１〜ＲＬ５によりＡＣ電源のニュートラル
Ｎに接続されるようになっている。トライアックは、コ
ントローラ５０からの信号により、Ｔ６とＡＣ電源のホ
ットＨとの間のスイッチの役目を行う。

【００８２】実際の動作としては、例えばＢ４の転写紙
を使う場合コントローラ５０は、トランジスタＱ３とＱ
４のベースにＨＩＧＨ信号出力し、ＲＬ３とＲＬ４のス
イッチをＯＮし、それにつながる分岐端部とＡＣ−Ｎラ
インをつなぐ。そして、トライアックをＯＮする信号を
与えることによりＴ３とＴ４につながる抵抗体４３ａに
通電する。コントローラ５０は、ヒータ４３へ加える電
圧（実効値電圧）を、決められた一定電圧になるように
トライアックをＯＮ／ＯＦＦする（位相制御）。また、
ヒータ４３に取り付けられた温度検出素子４１からの信
号をもとにヒータ４３の温度を所定の温度になるように
通電を制御する。なお、各転写紙サイズに応じた分岐端
部の通電を図９に示す。

【００８３】次に、ヒータ４３の温度を所定の温度に保
つ際、リプル（オーバーシュート）を抑えることを考え
る。これまで、所定温度に達するまでは、加える最大の
電力を加え、所定温度以上になったのを検知してヒータ
４３への通電をＯＦＦし、所定温度以下になったとき再
び最大の電力を供給していた。このため、オーバーシュ
ートによる温度のバラツキが大きかった。そこで、ヒー
タ４３に取り付けられた温度検出素子４１により検出さ
れた温度と所定温度との差に応じて加える電力（電圧）
Ｐを以下のように変えていく（Ｋ_P は比例定数［Ｗ／
℃］，Ｔ_G は目標温度，Ｔ_R は検出温度である）。

【００８４】

【数１０】Ｐ＝Ｋ_P （Ｔ_G −Ｔ_R ）Ｋ_P を変えることによりいろいろな制御を行う事が出来
る。Ｋ_P を小さくすれば、オーバーシュートの少ない温
度制御を行う事が出来るが応答速度が遅くなる。逆にＫ
_P を大きくすれば応答速度は速くなるがオーバーシュー
トが大きくなる。電力Ｐは転写紙サイズ（すなわち分岐
の仕方）に応じて変えるので、それぞれ実験によりＫ_P
の最適な値を求める。

【００８５】安全装置の構成について説明する。

【００８６】電源スイッチ５１は、コントローラ５０に
よって、シャットダウン可能な構成となっている。この
構成によって、コントローラ５０の判断により、電源Ｏ
ＦＦが可能となる。

【００８７】安全装置の動作を、図１０に基づき説明す
る。

【００８８】コントローラ５０は、画像形成の作動がな
されているか否かを検知する画像形成作動検知機能（画
像形成作動検知手段）をも有し、これにより画像形成の
作動停止を検知した後、コントローラ５０にある温度制
御機能（温度制御手段）の作動停止を行う。

【００８９】安全装置は、まず温度制御機能が作動中で
あるか否かを検知（１）し、ヒータ４３の温度制御が終
了するのを待つ。

【００９０】次に、温度制御終了後、温度検出素子４１
の検知温度が所定温度未満になるのを待つ（２）。

【００９１】最後に、前記検知温度が所定温度未満にな
った時点で、駆動モータ２５の駆動をコントローラ５０
にある駆動停止機能（駆動停止手段）により停止（３）
させる。

【００９２】（第２実施例）第１実施例と同様な部分は
説明を省略する。

【００９３】まず、自己診断機能について説明する。

【００９４】本実施例に示す画像形成装置には、自己診
断機能があり、内容を図１１に示す表に基づき説明す
る。

【００９５】コントローラ５０は、図１１に示した項目
のうち１つでも発生すると例外処理を発生し、画像形成
工程を中断する処理を行う機能を持つ。そして、画像形
成作動検知機能により検知された画像形成の作動停止の
状態に応じて、駆動停止機能により駆動モータ２５を停
止させるタイミングを変化させている。

【００９６】例えば、これらのうちＥ０，Ｅ１（ヒータ
４３異常）に関すれば、既にヒータ４３が異常をきたし
ていることが考えられるため、異常が起きた時点で、駆
動モータ２５の停止を含め、すべての動作を停止しなけ
ればならない。

【００９７】しかしながら、それ以外のカウンタ断線検
知，光学系異常，ランプレギュレータ異常などは、定着
ユニット２１の異常とは関係なく、異常が発生した時点
で駆動モータ２５の停止をする必要はない。逆に、即座
に駆動モータ２５の停止をすることによる定着ユニット
２１のダメージが心配されるため、後回転を比較的多め
にとり、温度検出素子４１の検知温度が所定温度未満に
なるのを待って、駆動モータ２５の停止をする。これら
の制御はコントローラ５０の機能により行われる。

【００９８】ジャム検知機能について説明する。

【００９９】本実施例における画像形成装置には、排紙
センサ３４，手差しスイッチ３３，分離センサ４９，搬
送路センサ６０があり、それぞれのセンサにおいて、遅
延，滞留の検知を行っている。図１２に各センサと、ジ
ャムの種類と、それらのジャムと駆動モータ２５を停止
させる緊急度を示している。分離センサ４９の遅延ジャ
ムは、クリーニングユニット３８に転写紙が進入したジ
ャムである可能性が大きいため、早急に駆動モータ２５
を停止させる必要がある。手差しスイッチ３３の遅延ジ
ャムは、給紙自体がされていない場合が多いことと、そ
こまでの経路が比較的損傷されにくいので、緊急度が
「少」になっている。また、搬送路センサ６０の遅延ジ
ャムも、搬送ユニット２０が比較的損傷を受けにくいと
いうことから、緊急度が「少」になっている。これらの
緊急度に基づき、ジャムが発生した時の後回転の長さを
決定する。

【０１００】安全装置の動作を、図１３に基づき説明す
る。

【０１０１】自己判断機能や、ジャム等のエラーが発生
すると、ヒータ４３の温度制御がＯＦＦ（１）される。
続いて、状況判断（２）が行われ、上記の考えに基づき
緊急度が「多」と判断されると、即座に駆動モータ２５
を停止（４）させる。もし、緊急度が「中」もしくは
「少」と判断された場合は、一定時間経過後（３）、駆
動モータ２５を停止（４）する。

【０１０２】本実施例は、すべての搬送系が一つの駆動
源（駆動モータ２５）によって駆動されており、レジス
トローラ１９のみがクラッチによって駆動モータ２５か
らの駆動をＯＮ／ＯＦＦできる構成となっているため、
ジャム時の処理に比較的複雑なアルゴリズムを必要とし
ている。しかしながら、通常の画像形成装置に、制御内
容の変更だけで実施が可能であるので、比較的容易に実
施可能である。

【０１０３】（第３実施例）第１および第２実施例と同
様な部分は説明を省略する。

【０１０４】本実施例における画像形成装置において
は、駆動モータ２５は、定着ユニット２１に搭載される
駆動ローラ３５のみを駆動し、他の搬送系すべては、駆
動力伝達手段であるクラッチ（図示なし）を介して駆動
している。従って、定着ユニット２１のみの駆動が可能
であり、ジャム時の安全機能の動作がより容易に、しか
も確実に行える。

【０１０５】安全装置の動作を、図１４に基づき説明す
る。

【０１０６】自己判断機能や、ジャム等のエラーが発生
すると、例外処理に入り、ヒータ４３の温度制御をＯＦ
Ｆ（１）する。次に、クラッチをコントローラ５０にあ
る駆動力伝達制御機能（駆動力伝達制御手段）にて解放
し、状況判断ルーチン（３）に入る。ここでは即座に駆
動モータ２５をＯＦＦするか否かの判断を行うが、定着
ユニット２１に絡む異常でない限り、一定時間経過
（４）してから駆動モータ２５の駆動をＯＦＦ（５）す
る。なぜならば、この段階で搬送系は停止しており、定
着ユニット２１を駆動していても、搬送系に影響はない
からである。一定時間経過（４）後、あるいは経過せず
に（定着ユニット２１に絡む異常時）、駆動モータ２５
の駆動をＯＦＦ（５）する。

【０１０７】

【発明の効果】本発明は以上の構成および作用を有する
もので、画像形成作動検知手段により画像形成の作動停
止を検知した後、温度制御手段の作動を停止し、温度検
知手段により検知された温度が予め定められた温度未満
である時、駆動停止手段により駆動手段を停止させるた
め、定着器の温度が十分下がった状態で、定着器の駆動
が停止され、発熱体の温度制御を行っていない時にも定
着器に悪影響を与えない画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例である画像形成装置を示
す概略図である。

【図２】図２は本発明の第１実施例である画像形成装置
に適用された操作パネルを示す概略図である。

【図３】図３は本発明の第１実施例である画像形成装置
に適用されたパルスモータの制御を示す概略図である。

【図４】図４は本発明の第１実施例である画像形成装置
に適用された露光ランプ系およびズームレンズの駆動を
示す概略図である。

【図５】図５は本発明の第１実施例である画像形成装置
に適用された感光体周辺を示す概略図である。

【図６】図６は本発明の第１実施例である画像形成装置
に適用されたマイクロコンピュータプログラムの基本構
成を示す図である。

【図７】図７は本発明の第１実施例である画像形成装置
に適用されたヒータを示す概略図である。

【図８】図８は本発明の第１実施例である画像形成装置
に適用されたヒータの電気配線を示す概略図である。

【図９】図９は本発明の第１実施例である画像形成装置
に適用されたヒータの分岐端部の通電を各転写紙別に示
す表である。

【図１０】図１０は本発明の第１実施例である画像形成
装置にある安全装置の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１１】図１１は本発明の第２実施例である画像形成
装置にある自己診断機能の内容を示す表である。

【図１２】図１２は本発明の第２実施例である画像形成
装置にある各センサとジャムの種類を示す表である。

【図１３】図１３は本発明の第２実施例である画像形成
装置にある安全装置の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１４】図１４は本発明の第３実施例である画像形成
装置にある安全装置の動作を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１複写装置（画像形成装置）２１定着ユニット（定着器）２５駆動モータ（駆動手段）４１温度検出素子（温度検知手段）４３ヒータ（発熱体）５０コントローラ（温度制御手段，駆動停止手段，画
像形成作動検知手段，駆動力伝達制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者後路高広東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者大木尚之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発熱体を有する定着器と、該定着器の温
度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段により検
知された温度に基づいて前記発熱体の温度を所定温度に
制御する温度制御手段と、画像形成の作動状態を検知す
る画像形成作動検知手段と、被記録材の移動を行う駆動
手段と、該駆動手段の駆動を停止させる駆動停止手段
と、を備えた画像形成装置において、前記画像形成作動検知手段により画像形成の作動停止を
検知した後、前記温度制御手段の作動を停止し、前記温
度検知手段により検知された温度が予め定められた温度
未満である時、前記駆動停止手段により前記駆動手段を
停止させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記画像形成作動検知手段により検知さ
れた画像形成の作動停止の状態に応じて、前記駆動停止
手段により前記駆動手段を停止させるタイミングを変化
させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
置。
【請求項３】前記定着器以外の搬送系に前記駆動手段
の駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、前記温度制御手
段の作動停止に伴い前記駆動力伝達手段を制御する駆動
力伝達制御手段と、を有することを特徴とする請求項１
または２に記載の画像形成装置。