JPH07311512A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像記録動作中に定着器が所定温度以下にな
った場合にエラーとする方式にあって、待機状態から画
像記録動作に移行する際に、定着器のローラの回転によ
り不要にエラー検知を起こすことがないようにした。 【構成】 待機状態から画像形成動作の開始直後の所定
期間は、エラー検知手段の動作を停止させ、又はエラー
検知温度の設定を下げ、若しくはエラー検知温度の切り
替えを時間的に遅らせる。これにより、画像形成動作へ
の移行直後において、エラー誤検知が生じることがなく
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体上のトナー像
を定着させる熱定着器を有したレーザプリンタ、コピー
機、ファクシミリ装置等の画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の定着器は、内部にハロゲ
ンヒータを有するヒートローラとこのヒートローラに対
向して配置されたプレッシャーローラとから構成されて
おり、用紙がこれらのローラ間を圧接されながら通過す
ることにより、用紙上のトナーが定着される。また、ヒ
ートローラの近傍には定着器の温度を検出するためのサ
ーミスタが設けられている。そして、この定着器を備え
た画像記録装置では、画像記録を行うときにはハロゲン
ヒータに通電して定着器を定着可能な温度（印字温度と
いう）となるように温度制御して且つヒートローラを回
転させると共に、所定時間以上画像記録を行わない非印
字時は、定着器の温度が印字温度よりも低い所定の待機
温度となるように温度制御して且つヒートローラの回転
を停止させることにより、待機時の無駄な電力消費を防
止できるようにしている。ただし、待機温度が高いと待
機時の装置の温度が高くなり、待機温度が低いと、待機
時から印字動作を再開したときに、定着器が印字温度ま
で上昇するために要する時間が長くなり、装置の使い勝
手が悪くなるので、待機温度としては自ずと適当な温度
が設定される。

【０００３】このような画像記録装置では、通常は、定
着器が正常な動作をしているかをチェックするために、
印字温度及び待機温度のそれぞれについて、それらの温
度よりも適当な許容量だけ低いエラーチェック温度を設
定し、印字時及び待機時に定着器の温度がエラーチェッ
ク温度以下となったときにエラーとして検出して印字動
作を禁止している。このチェック動作は、印字時に定着
器の温度が低下したときに起こる定着不良や、待機時に
定着器の温度が低下したときの再印字開始までに要する
時間が長くなることを防止するために行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな画像記録装置では、待機時から印字を開始する際に
定着器の温度を待機温度から印字温度上昇させると共
に、ヒートローラの回転を開始させるが、このときにヒ
ートローラの回転により、ヒートローラの熱がプレッシ
ャーローラに奪われて一時的に定着器の温度が低下して
しまう。この場合、状況によっては、定着器の温度がエ
ラーチェック温度よりも低下してエラーを検出してしま
うことがあり、不都合であった。本発明は、上記問題を
解決するもので、画像記録動作中に定着器が所定温度以
下になった場合にエラーとする方式にあって、待機状態
から画像記録動作に移行する際に、定着器の必然的な温
度変化により不要にエラー検知を起こすことがないよう
にした画像記録装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、記録媒体上にトナーを転写して画
像を形成する画像形成手段と、この記録媒体上に転写さ
れたトナーを該記録媒体に定着させる熱定着手段と、こ
の熱定着手段の温度を検出する温度検出手段と、この温
度検出手段による検出温度に基づいて前記熱定着手段の
温度を制御し、かつ、待機時には画像形成時よりも前記
熱定着手段の温度を下げるように制御する温度制御手段
とを備えた画像記録装置において、前記温度検出手段に
より検出した前記熱定着手段の温度が所定のエラー検知
温度以下になったときエラー信号を出力するエラー検知
手段と、画像形成動作の開始直後の所定期間及び画像形
成動作を行っていない期間は、前記エラー検知手段の動
作を停止させ、又は前記エラー検知温度の設定を下げる
エラー検知温度設定手段とを備えたものである。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１記載の装置に
おいて、温度検出手段が、感温抵抗素子と、該素子と直
列で、かつ互いに並列関係に接続された複数の抵抗と、
これらの抵抗にそれぞれ直列に接続されたスイッチング
素子と、これらスイッチング素子の導通を選択制御する
導通選択制御手段と、前記感温抵抗素子と抵抗との接続
点電位を温度検出信号とし、この電位を参照電圧と比較
する比較手段とからなり、前記導通選択制御手段により
スイッチング素子の導通を選択することで、検出温度の
切り替えを行うようにしたものである。

【０００７】

【作用】請求項１の画像記録装置によれば、熱定着手段
はその温度検出手段により検出した温度に基づいて温度
制御され、かつ、待機時には画像形成時よりも温度が下
げられる。そして、通常の画像形成時には、熱定着手段
の温度が所定のエラー検知温度以下になったとき、エラ
ー検知手段によりエラー信号が出力されるが、画像形成
動作の開始直後の所定期間及び画像形成動作を行ってい
ない期間は、エラー検知温度設定手段により、エラー検
知手段の動作を停止させ、又はエラー検知温度の設定を
下げる。これにより、画像形成動作への移行直後におい
て、定着器のローラの回転に伴い、熱を奪われることに
より生ずる誤ったエラー検知が発生することがなくな
る。上記のように画像形成動作の開始直後にエラー検知
温度の設定を下げるには、例えば、エラーチェック温度
の切り替えを時間的に遅らせればよい。すなわち、この
方法は、画像形成動作の開始直後の所定期間のエラーチ
ェック温度を、待機時のエラーチェック温度のままと
し、所定時間経過後に画像形成時のエラーチェック温度
とするものである。

【０００８】請求項２の画像記録装置によれば、感温抵
抗素子と抵抗との接続点電位を参照電圧と比較すること
で熱定着手段の温度検出を行い、待機時及び画像形成動
作時の温度制御のための検出温度と、それらのエラーチ
ェック検出温度の切り替えを抵抗に直列に接続されたス
イッチング素子の導通を選択することで行う。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例による画像記録装置につい
て図面を参照して説明する。図１はレーザプリンタのブ
ロック図である。レーザプリンタ１は、電子写真方式に
より画像形成を行う感光体、帯電器、現像器等でなる画
像プロセスユニット２と、像形成用のレーザ光を感光体
に照射するレーザスキャナユニット３と、記録媒体であ
る用紙を供給する給紙ユニット４と、画像プロセスユニ
ット２にて用紙上に転写された画像を定着するヒートロ
ーラ５ａとプレッシャーローラ５ｂとからなる定着器５
等から構成される。また、レーザプリンタ１は、その制
御系として、外部からセントロニクス・インタフェース
（Ｉ／Ｆ）７を介してデータを受けるメイン基板８と、
このメイン基板８と接続されプリンタ各部を制御するＩ
Ｃでなるドライバ基板９とを有し、電源系として、プリ
ンタ各部に低圧を供給する低圧電源１０と、画像プロセ
スユニット２に転写・現像・帯電のための高圧を供給す
る高圧電源１１とを有する。

【００１０】ドライバ基板９は、給紙センサ１２、定着
器５の温度検知センサ１３及び排紙センサ１４からの各
検出信号を受け、前記レーザスキャナユニット３、高圧
電源１１、給紙用のレジストクラッチ１５、給紙ソレノ
イド１６、メインモータ１７、及び冷却ファン１８の各
々を制御する。また、このドライバ基板９は、オペレー
タによって操作されプリンタに動作指示を与えるための
各種スイッチＳＷからの信号を受付けると共に、レーザ
プリンタ１の動作状態をＬＥＤにて表示する。低圧電源
１０は、電源コンセントに接続され、本体カバーが開け
られた時に回路を開くインタロック機能を持つものであ
り、本体カバーが開けられたときには、ヒートローラ５
ａのヒータへの電力供給を遮断する。メインモータ１７
は、給紙ユニット４の給紙ローラ、画像プロセスユニッ
ト２の感光体、及び定着器５のヒートローラ５ａの各々
を回転させるものである。冷却ファン１８は定着器５か
らの発熱による機内温度の上昇を抑えるためのものであ
る。

【００１１】図２は定着器５の制御回路構成を示す図で
ある。定着器５は、ヒートローラ５ａの内部に設けられ
たハロゲンランプ５ｃへの通電制御によって加熱制御さ
れる熱負荷であり、この定着器５は、該定着器５又はそ
の周辺温度（以下、機内温度という）を検知する温度検
知センサ（サーミスタ等の感温抵抗素子、以下、サーミ
スタという）１３を含むセンサ回路２０と、ドライバ基
板９と、低圧電源１０とを用いて温度制御される。この
センサ回路２０は、サーミスタ１３と直列で、かつ互い
に並列関係に接続された複数の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３
と、抵抗Ｒ２，Ｒ３にそれぞれ直列に接続されたトラン
ジスタＱ２，Ｑ３とからなり、トランジスタＱ２，Ｑ３
の導通はドライバ基板９からのポート１，２の制御信号
により選択制御される（導通選択制御手段）。サーミス
タ１３と抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の接続点（分圧）電位を
温度検出信号とし、トランジスタＱ２，Ｑ３の導通を選
択することで、検出温度の切り替えが行われるようにし
ている。サーミスタ１３の他端は＋５Ｖに接続されてい
る。

【００１２】前記温度検出信号はコンパレータ２１の
（−）入力とされ、その（＋）入力には参照電圧２．５
Ｖが入力されている。コンパレータ２１の“Ｈ”又は
“Ｌ”出力とドライバ基板９からの異常事態時に出力さ
れる強制オフすなわち“Ｌ”信号とはＡＮＤ回路２２に
入力され、このＡＮＤ回路２２の出力が低圧電源１０に
与えられる。低圧電源１０はハロゲンランプ５ｃへの通
電を制御することで温度制御する。

【００１３】センサ回路２０の検出温度の切り替えは次
のようにして行える。ポート１，２を夫々“Ｈ”，
“Ｈ”とし、トランジスタＱ２，Ｑ３をオンさせると、
サーミスタ１３に抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の並列回路が接
続され、分圧電位は下がるので、サーミスタ１３による
検出温度レベルは高く、例えば１５０℃の「印字温度」
となる。ポート１，２を夫々“Ｈ”，“Ｌ”とし、トラ
ンジスタＱ２をオンさせると、サーミスタ１３に抵抗Ｒ
１，Ｒ２の並列回路が接続され、検出温度レベルは低く
なり、例えば１３０℃の「待機温度」となる。ポート
１，２を夫々“Ｌ”，“Ｈ”とし、トランジスタＱ３を
オンさせると、サーミスタ１３に抵抗Ｒ１，Ｒ３の並列
回路が接続され、検出温度レベルはさらに低くなり、例
えば１２０℃の「エラーチェック温度」となる。ポート
１，２を夫々“Ｌ”，“Ｌ”とすると、サーミスタ１３
に抵抗Ｒ１のみが接続され、検出温度レベルは最も低
く、例えば４０℃の「エラーチェック温度」となる。

【００１４】上記の「エラーチェック温度」とは、制御
回路であるドライバ基板９が定着器５が正常に動作して
いるか否かをチェック（異常検出）する温度であり、印
字時のエラーチェック温度は、印字時に定着可能な温度
以下に定着器５の温度が下がるとトナーが完全に溶融せ
ず定着不良を起こすことから、これを考慮して決められ
る温度である。また、待機時のエラーチェック温度は、
待機時に所定の温度以下に定着器５の温度が下がると、
待機状態から印字開始時に移行する際に定着可能な温度
になるまでの待ち時間が長くなり過ぎることを考慮して
決められる温度である。なお、上記のセンサ回路２０で
は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の値の選択により、適宜に検
出温度は変更できる。

【００１５】上記センサ回路２０の「印字温度」での動
作を説明すると、いま、定着器５の温度が印字温度の１
５０℃より設定より低くなっていると、サーミスタ１３
の抵抗値は１５０℃時の抵抗値より大きく、抵抗Ｒ１，
Ｒ２，Ｒ３との分圧は下がる。設定温度１５０℃の時に
分圧が２．５Ｖになるように抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は選
択されているため、分圧値は２．５Ｖ以下である。従っ
て、コンパレータ２１の出力は“Ｈ”となり、ドライバ
基板９により強制オフされていなければ、定着器５のヒ
ータすなわちハロゲンランプ５ｃはオンとなり、設定温
度の１５０℃になるように加熱される。また、各抵抗値
は、「待機温度」の１３０℃のときに分圧が２．５Ｖと
なるように設定され、さらに、他の温度のときも同様と
なるように設定されている。なお、上記の各検出温度の
設定は、抵抗値の選択により任意に行え、エラーチェッ
ク温度等は上記の温度に限られるものではない。なお、
コンパレータと抵抗を用いて温度検出回路を構成したこ
とで、高価なアナログ−ディジタル変換器等を用いた場
合に比べて低コスト化が図れる。

【００１６】また、ドライバ基板９は、機内温度が著し
く上昇しないように冷却ファン１８を駆動制御する。し
かして、定着器５のハロゲンランプ５ｃへの通電がオフ
状態において、オフ状態となってからの経過時間に基づ
いて、機内温度が所定温度、例えば１００℃以下になっ
ていると予測される場合には、騒音の低減と省エネルギ
ーを図る意味でも、冷却ファン１８の駆動を停止するよ
うにしている。なお、ドライバ基板９は、タイマ機能を
有しており、所定時間経過を判定し得るようになってい
る。

【００１７】図３は定着器５の異常検出処理の手順を示
すフローチャートである。この異常検出はドライバ基板
９で行われる。ドライバ基板９は、装置が印字状態にあ
るかを調べ（＃１）、印字状態であれば（＃１でＹＥ
Ｓ）、センサ回路２０を上述した１５０℃の「印字温
度」に設定する（＃２）。次に、印字開始後５秒を経過
したかを調べ（＃３）、５秒を経過していなければ（＃
３でＮＯ）、センサ回路２０を４０℃の「エラーチェッ
ク温度」に設定し、異常検出を行い（＃４）、その後、
処理はリターンする。５秒を経過すれば（＃３でＹＥ
Ｓ）、１２０℃の「エラーチェック温度」に設定し、異
常検出を行い（＃５）、その後、処理はリターンする。
これらの異常検出は次のようにして行う。すなわち、定
着器５が印字温度の１５０℃となるようにハロゲンラン
プ５ｃへの通電を制御している時に、瞬間的にポート
１，２のレベルを変更して、センサ回路２０の検出温度
設定を１２０℃の温度に下げると、定着器５が正常に加
熱動作していてその温度が１２０℃を越えているなら
ば、定着器５への通電を停止すべくコンパレータ２１の
出力は“Ｌ”となるはずである。そこで、ドライバ基板
９は、コンパレータ２１の出力が“Ｌ”であれば定着器
５の動作は正常であり、該出力が “Ｈ”であれば異常
であると判定する。

【００１８】上記＃３〜＃５で、５秒経過後に「エラー
チェック温度」を上げるようにしたのは、印字開始から
その程度の時間を経過すれば、ヒートローラ５ａからプ
レッシャーローラ５ｂへの熱伝導が安定化し、エラーチ
ェック温度を１２０℃としても、エラーを検知してしま
う虞がなくなるからである。上記＃１で印字状態でなけ
れば（＃１でＮＯ）、センサ回路２０を１３０℃の「待
機温度」に設定し（＃６）、次いで、待機状態かを調べ
（＃７）、待機状態であれば上記＃４へ進む。また、待
機状態でなければ（＃７でＮＯ）、ウォームアップ時で
あるとしてその異常検出処理を行い（＃８）、その後、
処理はリターンする。このウォームアップ時の異常検出
処理では、例えば、定着器５の検出温度が２０秒経過後
に４０℃以上にならなければエラーとし、また、７０秒
経過後に１３０℃以上にならなければエラーとする。

【００１９】図４（ａ）は上述した本実施例の定着器の
異常検出処理における印字開始前後のタイムチャートで
あり、図３の＃３〜＃５に対応している。待機状態から
印字を開始すると、定着器５の温度が１３０℃の待機温
度から１５０℃の印字温度となるようにハロゲンランプ
５ｃに通電されると共に、メインモータ１７の駆動によ
りヒートローラ５ａが回転する。すると、その回転当初
は回転にともなってヒートローラ５ａの熱がプレッシャ
ーローラ５ｂに伝導して一時的に定着器５の温度が１２
０℃以下に低下することがある。しかし、本実施例で
は、図３の＃３〜＃５に示すように印字開始後の５秒間
はエラーチェック温度を４０℃とし、５秒間経過後に１
２０℃としているので、上述のように定着器５の温度が
一時的に低下したものとしてもその低下によってエラー
が検出されることはない。それに対して、従来は、エラ
ーチェック温度を上げるタイミングを印字開始と同時と
していたため、図４（ｂ）に示すように、印字開始直後
に定着器５の温度がヒートローラ５ａとプレッシャーロ
ーラ５ｂ間の熱伝導により一時的に降下した時点で、エ
ラーチェック温度１２０℃を下回ることがあった場合に
は、本来エラーでないにもかかわらずエラーとして検出
してしまっていた。なお、上記実施例では、待機状態か
ら印字を開始する際に、５秒間だけエラーチェック温度
を４０℃のまま維持すると説明したが、これは、印字開
始後の５秒間だけエラーチェック温度を１２０℃から４
０℃に下げることと同様である。

【００２０】本発明は上記実施例構成に限られず種々の
変形が可能であり、例えば、エラーチェック検知温度や
所定時間は、温度検出回路の構成や装置の特性に合わせ
て適宜に設定すればよい。また、上記のように印字開始
時にエラーチェック温度を上げるのを時間的に遅らせた
り、印字開始直後の所定時間だけエラーチェック温度の
設定を下げるのに代えて、印字開始直後の所定時間はエ
ラーチェックを行わない、つまり、エラーチェック動作
を停止させても同等の作用が得られる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係る画像
記録装置によれば、画像記録動作中に定着器が所定温度
以下になった場合に定着不良を未然に防止するためにエ
ラー処理を行うようにしたものにあって、待機状態から
画像記録動作に移行する際に、画像記録開始直後の所定
時間、エラーチェック動作を停止させ、又は所定時間だ
けエラーチェック温度の設定を下げるようにしているの
で、定着器の必然的な温度変化により不要にエラー検知
を起こすことがなくなる。請求項２の発明に係る画像記
録装置によれば、上記の効果に加えて、感温抵抗素子と
抵抗との接続点電位を参照電圧と比較することで温度検
出し、スイッチング素子の導通選択により検出温度の切
り替えを行うようにしているので、従来のアナログ−デ
ィジタル変換器を用いた温度検出回路に比べて安価とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による画像記録装置であるレ
ーザプリンタのブロック図である。

【図２】同レーザプリンタの定着器の構成図である。

【図３】同定着器の異常検出処理の手順を示すフローチ
ャートである。

【図４】（ａ）は本実施例による印字開始時の定着器の
検出温度のタイムチャート、（ｂ）は従来の同等のタイ
ムチャートである。

【符号の説明】

５ 定着器 ９ ドライバ基板 １０ 低圧電源 １３ 温度検知センサ ２０ センサ回路 ２１ コンパレータ Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 抵抗 Ｑ２，Ｑ３ トランジスタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体上にトナーを転写して画像を形
   成する画像形成手段と、この記録媒体上に転写されたト
   ナーを該記録媒体に定着させる熱定着手段と、この熱定
   着手段の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出
   手段による検出温度に基づいて前記熱定着手段の温度を
   制御し、かつ、待機時には画像形成時よりも前記熱定着
   手段の温度を下げるように制御する温度制御手段とを備
   えた画像記録装置において、 前記温度検出手段により検出した前記熱定着手段の温度
   が所定のエラー検知温度以下になったときエラー信号を
   出力するエラー検知手段と、 画像形成動作の開始直後の所定期間及び画像形成動作を
   行っていない期間は、前記エラー検知手段の動作を停止
   させ、又は前記エラー検知温度の設定を下げるエラー検
   知温度設定手段とを備えたことを特徴とする画像記録装
   置。
2. 【請求項２】 前記温度検出手段は、感温抵抗素子と、
   該素子と直列で、かつ互いに並列関係に接続された複数
   の抵抗と、これらの抵抗にそれぞれ直列に接続されたス
   イッチング素子と、これらスイッチング素子の導通を選
   択制御する導通選択制御手段と、前記感温抵抗素子と抵
   抗との接続点電位を温度検出信号とし、この電位を参照
   電圧と比較する比較手段とからなり、前記導通選択制御
   手段によりスイッチング素子の導通を選択することで、
   検出温度の切り替えを行うようにしたことを特徴とする
   請求項１記載の画像記録装置。