JPH075790A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、スタンバイ後のヒータへの通電に
おいて、突入電流を低減させることのできる画像形成装
置を提供することを目的としている。 【構成】 定着動作前のスタンバイ中において、ヒータ
の温度がターゲット温度より高い場合には、タイマ２に
設定した周期で、かつタイマ１に設定したオン時間でヒ
ータの温度を徐々に低下させるように通電を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスを用
いた画像形成装置、特に発熱抵抗体を有する加熱体を備
えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、現像剤としてのトナーをプリント
用紙に定着させることで、メモリ上に記憶されているイ
メージを可視化する画像形成装置は、レーザビームプリ
ンタや複写機に代表され、その静粛性から広く利用され
ている。

【０００３】このような画像形成装置におけるプリント
動作は、公知の電子写真技術、すなわち露光、現像、転
写のプロセスを経て、プリント用紙上にトナーを可視化
し、最後にトナーをプリント用紙に定着させることで終
了するが、このトナーをプリント用紙に定着させる過程
には、熱による方法、圧力による方法、熱と圧力を併用
する方法のいずれかかが選択される。

【０００４】以下、定着過程に熱と圧力を併用した従来
例として、図５の電子写真プリンタの例について説明す
る。図５において、５００は静電潜像担持体たる感光ド
ラムであり、該感光ドラム５００の上方には該感光ドラ
ム５００の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ５０１
が該表面に当接している。

【０００５】また、該帯電ローラ５０１の当接位置より
も上記感光ドラム５００の回転方向下流側の帯電された
表面には、発光手段によって光ビーム５０２が照射され
るようになっている。該発光手段は、光ビーム５０２を
発する半導体レーザ５０３と、該光ビーム５０２を上記
表面上に走査せしめるスキャナ５０４と、該光ビーム５
０２を上記表面でスポットを形成するように調整する光
学レンズ５０５から構成されており、画像データに基づ
いて光ビーム５０２を照射することによって上記表面に
静電潜像を形成せしめる。

【０００６】また、上記光ビーム５０２の照射位置より
もさらに上記感光ドラム５００の回転方向下流側には、
該感光ドラム５００に当接するように現像装置５０６が
配設されており、上記静電潜像は該現像装置５０６によ
ってトナー像として現像される。

【０００７】さらに、上記感光ドラム５００の下方には
該感光ドラム５００に対向するように転写ローラ５０７
が配設されており、上記トナー像は該転写ローラ５０７
によって記録材たる用紙Ｐ上に転写される。該用紙Ｐは
上記感光ドラム５００の前方（図５において右側）の用
紙カセット５０８内に収納されているが、手差しでも給
紙が可能である。該用紙カセット５０８端部には、給紙
ローラ５０９が配設されており、該用紙カセット５０８
内の用紙Ｐを搬送路へ送り込むが、さらに、上記給紙ロ
ーラ５０９と上記転写ローラ５０７の間の搬送路中には
用紙Ｐの斜行補正並びに感光ドラム５００上の画像形成
と用紙搬送の同期を取るためのレジストローラ５１０が
配設されており、上述した転写位置へ所定のタイミング
で用紙Ｐを送り込む。

【０００８】なお、上記レジストローラ５１０と給紙ロ
ーラ５０９の間には、レジスト紙有無検知センサ５１１
が配設されており、用紙Ｐの有無を検知するようになっ
ている。

【０００９】以上のようにして、未定着トナー像を転写
された用紙Ｐはさらに感光ドラム５００後方（図５にお
いて左側）の定着装置へと搬送される。該定着装置は内
部にハロゲンヒータ（図示せず）を有する定着ローラ５
１２と該定着ローラ５１２に圧接するように配設された
加圧ローラ５１３で構成されており、転写部から搬送さ
れてきた用紙Ｐを上記定着ローラ５１２と加圧ローラ５
１３の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙
Ｐ上の未定着トナー像を定着せしめる。また、該圧接部
の後方には該圧接部から用紙Ｐが排出されることを確認
する排紙紙有無検知センサ５１４が配設され、さらに、
該排紙紙有無検知センサ５１４の後方には排紙ローラ５
１５が配設されており、定着された用紙Ｐを排出せしめ
る。

【００１０】次に、このような機構部を有する上記電子
写真プリンタの制御部について図６に基づいて説明す
る。図６において、６００は本電子写真プリンタの外部
に配設されたホストコンピュータで、ユーザ等の操作に
より作成された画像コードデータをパラレルあるいはシ
リアルのデータとして通信回線６０１を通してコントロ
ーラ６０２へ送出する。該コントローラ６０２は上記ホ
ストコンピュータ６００から送出されてきた画像コード
データを展開してプリンタへ送出すべき画像情報に変換
すると共に、プリンタ制御部６０４に対しコマンドを指
示したり、プリンタ制御部からの内部データをステータ
スとして読み取ったり、プリント制御部にプリント開始
要求を行う。

【００１１】また、上記コントローラ６０２は画像出力
タイミングとプリンタ内の用紙搬送との同期をとるため
の同期信号の制御も行うものであり、プリンタ内部に存
在する場合とホストコンピュータ内に存在する場合があ
る。さらに、上記コントローラ６０２には、プリンタの
様々なモード設定（例えば画像域のマージン設定等）を
ユーザが操作するためのオペレーションパネル６０３が
接続されており、通常オフライン状態（ホストと通信回
線を切られた状態）で使用される。

【００１２】上記ホストコンピュータ６００及びオペレ
ーションパネル６０３と接続された上記コントローラ６
０２は、上述したようにプリンタ制御部６０４とのデー
タの送受信を行う。該プリンタ制御部６０４は図５の各
機構部の駆動／停止のタイミング制御及び入力情報を読
み取るため、搬送系駆動部６０５、高圧系駆動部６０
６、光学系駆動部６０７、ハロゲンヒータ制御部６０
８、及びセンサ入力部６０９と接続されている。

【００１３】先ず、搬送系駆動部６０５は、各種モータ
６１０及び各種ローラ６１１の駆動／停止を、次に、高
圧系駆動部６０６は、帯電器６１２、現像装置６１３、
転写装置６１４の駆動／停止をそれぞれプリンタ制御部
６０４の指示に基づいて行う。また、光学系駆動部６０
７は、レーザ５０３、スキャナ５０４の駆動／停止を、
さらに、ハロゲンヒータ制御部６０８は、ハロゲンヒー
タ６１７の駆動／停止をそれぞれプリンタ制御部６０４
の指示に基づいて行うようになっている。そして、セン
サ入力部６０９は、レジスト紙有無検知センサ５１１及
び排紙紙有無検知センサ５１４の情報を読み取り、プリ
ンタ制御部６０４へ情報を入力するセンサ入力部であ
る。

【００１４】次に、以上のような従来例装置における動
作について説明する。先ず、プリンタは、コントローラ
６０２からのプリント信号待ちの状態となる。仮に、プ
リント信号を受信していない状態であれば、コントロー
ラ６０２からの予給紙要求の有無をチェックし、予給紙
要求を受けた場合には、モータ６１０を駆動した後給紙
動作を開始する。その後、用紙Ｐがレジスト紙有無セン
サ５１１に到着するか否かをチェックし、センサ５１１
が用紙先端を検出すると所定時間ウェイトした後給紙動
作を停止する。その時点でモータ６１０を停止したプリ
ント信号待ちの状態となる。プリント信号を受け取ると
再度モータ６１０を駆動するときにスキャナ５０４、各
高圧を立ち上げる。スキャナモータ（図示せず）が規定
回転に達すると、用紙Ｐは既に予給紙されているので、
レジスト紙有無検知センサ５１１は紙有無をチェックす
る。この時点でレジスト紙有無検知センサ５１１に用紙
Ｐが存在しない場合は、異常処理（ジャム処理等）を行
う。センサ５１１に用紙Ｐが存在している場合には、コ
ントローラ６０２に対して垂直同期信号を出力する。そ
の後垂直同期信号を受け取ると感光ドラム５００へ画像
書き込みを許可し、レジストローラ５１０を駆動する。
そして、排紙紙有無検知センサ５１４が用紙後端を検出
してから所定時間ウェイトした後、高圧立ち上げ及びス
キャナモータ停止してからローラ駆動系のモータを停止
して印字処理を停止する。

【００１５】また、上記定着装置のハロゲンヒータは、
図７のフローチャートに示すように通電制御されてい
る。以下、図７のフローチャートに基づいて従来の通電
制御を簡単に説明する。なお、ハロゲンヒータ通電ルー
チンに遷移する前においては、ヒータの温度はヒータ温
調のターゲット温度近くになっていて、かつ、ヒータ温
調の上限温度と下限温度がプリント制御部内に予め設定
してあり、また、ヒータの通電は停止されている。

【００１６】先ず、制御が開始されると、ハロゲンヒー
タに当接しているサーミスタの温度を電圧変換し、プリ
ンタ制御部のＡレジスタ内に格納する（ステップ７０
１）。次に、Ａレジスタの内容が温調の下限温度の電圧
変換値よりも大きいか否か、すなわち、ヒータ温度が下
限温度よりも低いか否か判定し（ステップ７０２）、判
定がＹＥＳの場合、ヒータの温度が上限温度に達するま
でハロゲンヒータを通電し（ステップ７０３〜ステップ
７０５）、判定がＮＯの場合、すなわち、ヒータの温度
が温調の下限温度以上のときは、ハロゲンヒータの通電
をしないといった制御を行っていた。この通電制御を行
ったときの、ハロゲンヒータ温度の様子を図８に示す。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のハロゲンヒータ制御の場合、スタンバイ時等は、
ハロゲンヒータの通電電流がＯＦＦされてから、かなり
の時間が経過してしまい、ハロゲンヒータ内のフィラメ
ントを冷めさせてしまう要因となっていた。

【００１８】ハロゲンヒータのフィラメントは温度が低
下すると共に、抵抗値も低下してしまうので、ハロゲン
ヒータの通電停止時間が長くなるほど、次にハロゲンヒ
ータを温めるために通電電流を流す瞬間の突入電流が大
きくなってしまうという問題点があった。

【００１９】本発明は、上記問題点を解決し、スタンバ
イ時のヒータへの通電において、突入電流を低減させる
ことのできる画像形成装置を提供することを目的として
いる。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、現像剤を記録材へ熱定着させるための加熱体と、
該加熱体の温度を検知する検知手段と、該検知手段によ
る検知温度に基づいて上記加熱体への通電を制御し、上
記加熱体の温度を少なくとも定着動作中の定着温度と待
機中の待機温度に維持せしめる温度制御手段とを有する
画像形成装置において、上記温度制御手段は、加熱体へ
通電する周期間に、所定の短い時間で加熱体に通電する
ことにより、徐々に温度を低下せしめるように設定され
ていることにより達成される。

【００２１】

【作用】本発明によれば、定着装置の待機中において
は、加熱体の温度が待機温度より高いときには、加熱体
への通電を全く停止するのではなく、導通期間が非導通
期間より短くなるように通電を行って徐々に温度を低下
せしめるので、加熱体の抵抗値を極端に低下させない。
したがって、加熱体の温度が待機温度より低くなったと
きに、加熱体の温度を待機温度まで上昇させるべく加熱
体への通電を行っても、通電電流を流す瞬間の突入電流
の増大を防ぐ。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２３】〈実施例１〉先ず、本発明の実施例１を図
１及び図２に基づいて説明する。本実施例では、ハロゲ
ンヒータの突入電流が特に大きくなってしまう、スタン
バイ時のヒータ通電制御について説明する。

【００２４】図１に本実施例の説明をするためのフロー
チャートを示す。なお、ハロゲンヒータ通電ルーチンに
遷移するときは、ハロゲンヒータの温度がヒータ温調の
ターゲット温度近くになっているものとする。

【００２５】先ず、制御が開始されると、ハロゲンヒー
タに当接してあるサーミスタの温度を抵抗によって電圧
変換し、その値をプリント制御部のＡレジスタ内に格納
する（ステップ１０１）。次に、Ａレジスタの値が、ヒ
ータ温調のターゲット温度の電圧変換値よりも大きいか
否か、すなわち、サーミスタの温度が、ヒータ温調のタ
ーゲット温度よりも低いか否か判定し（ステップ１０
２）、ＮＯの場合、ヒータの通電時間を決定するタイマ
１をセットする（ステップ１０３）。この通電時間は、
ヒータが温まる程度の短い時間で、かつ、ヒータに通電
する繰り返し周期において、ヒータの温度が少しづつ低
くなるような時間に設定する。さらに、ヒータに通電す
る周期時間を決定するタイマ２をセットする（ステップ
１０４）。この周期時間は、ハロゲンヒータのフィラメ
ントが冷えすぎない程度の短い時間に設定する。

【００２６】以上にように各タイマのセットが終了後、
ハロゲンヒータの通電を開始し（ステップ１０５）、タ
イマ１及びタイマ２の時間を減算する（ステップ１０
６、ステップ１０７）。そして、ヒータ通電時間が０に
なったか否か判定し（ステップ１０８）、判定結果がＮ
Ｏであれば、再度減算する（ステップ１０８〜ステップ
１０６）。一方、判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、
ヒータ通電時間が０になった場合、ヒータの通電を停止
する（ステップ１０９）。そして、ヒータの通電周期時
間が０になったか否か判定し（ステップ１１０）、判定
結果がＮＯであれば、再度減算する（ステップ１１０〜
ステップ１０７）。一方、判定が、ＹＥＳの場合、すな
わち、ヒータの通電周期時間が０になった場合、今まで
説明した処理を繰り返す（ステップ１１０〜ステップ１
０１）。

【００２７】この繰り返しの制御の中で、ステップ１０
２の判定がＹＥＳの場合、すなわち、サーミスタ温度が
ヒータ温調のターゲット温度を下回った場合、タイマ１
及びタイマ２をセットすることなくハロゲンヒータの通
電を開始する（ステップ１０２〜ステップ１１１）。そ
して、サーミスタ温度がヒータ温調のターゲット温度を
下回った場合の、ヒータ通電時間を決定するタイマ３を
セットする（ステップ１１２）。この通電時間は、タイ
マ１にセットしたヒータ通電時間程度に設定しておく。
以下、タイマ３を減算して０になった時にヒータの通電
を停止し（ステップ１１３〜ステップ１１５）、ターゲ
ット温度に達するまで以上の処理を繰り返す（ステップ
１１５〜ステップ１０１）。なお、今までの制御のタイ
ミングチャート及び温度変化を図２に示す。

【００２８】以上説明してきた処理を繰り返すことで、
フィラメントの温度を冷めすぎることなく、ヒータをほ
ぼ一定の温度で保持することが可能となる。また、以上
の説明では、スタンバイ時に限って説明してきたが、こ
の制御をプリント時に適用しても一行に構わない。

【００２９】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２を図
３に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００３０】実施例１では、ヒータの通電時間をカウン
トするタイマ１と、ヒータに通電する周期時間をカウン
トするタイマ２を設けたが、本実施例は、タイマ２によ
ってヒータの通電停止時間をカウントするものである。

【００３１】図３に、本実施例を説明するためのフロー
チャートを示す。図３において、図１と異なる箇所は、
ヒータの通電を終えてから（ステップ３０７）、別の計
時手段によってヒータの通電停止時間を設定している
（ステップ３０８〜ステップ３１０）。

【００３２】以上のような計時方法でも、実施例１と同
様な効果が得られる。これ以外の計時方法でも、ヒータ
の通電時間と通電停止時間を設定することが可能であれ
ばどのような計時方法を適用しても構わない。

【００３３】〈実施例３〉次に、本発明の実施例３を図
４に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００３４】実施例１及び実施例２では、ソフト構成に
て、ヒータの通電時間及びヒータの通電停止時間を設定
していた。しかし、本実施例では、ハード構成にて、ヒ
ータの通電時間及びヒータの通電停止時間を設定するこ
とを特徴とする。

【００３５】以下、図４を使用して本実施例の説明を行
う。図４において、４０１はサーミスタであり、ハロゲ
ンヒータに当接させることによって、ヒータの表面温度
を検知する。また、４０５は選択部であり、カウンタ１
とカウンタ２とカウンタ３を切り換える制御部である。
カウンタ１は、実施例２でいうタイマ１に対応してい
る。つまり、ヒータの通電時間をカウントする制御部で
ある。また、カウンタ２は、実施例２でいうタイマ２に
対応している。つまり、ヒータの通電停止時間をカウン
トする制御部である。さらに、カウンタ３は、実施例２
でいうタイマ２に対応している。つまり、ヒータの通電
時間をカウンタ１よりも長めに設定したカウント制御部
である。

【００３６】上記構成において、サーミスタ４０１はハ
ロゲンヒータの温度を監視し、ヒータの温度が、ターゲ
ット温度以上のときに、選択部４０５がカウンタ１を選
択し、カウンタ１の設定時間分だけヒータを通電し、ヒ
ータの通電が終了した時点で、選択部はカウンタ２を選
択して、設定時間分だけ通電を停止する。また、温調の
ターゲット温度以下のときに選択部４０５がカウンタ３
を選択し、ターゲット温度以上になるまで、ヒータを通
電する。

【００３７】以上のようなハード構成においても、ハロ
ゲンヒータのフィラメントの温度を冷やし過ぎることが
なく、結果として、突入電流を抑えることが可能とな
る。

【００３８】今までの実施例では、ヒータの通電時間を
二種類の時間を使い分けて制御してきたが、この通電時
間は同じであっても構わない。

【００３９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、通常の、加熱体に通電する制御の周期間に、ある短
い時間で、加熱体に通電する制御を設けることで、徐々
に温度を低下せしめるので、加熱体の温度が低下し過ぎ
ることがなく、抵抗値の低下が抑えられるので、突入電
流の増大を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における待機中の温度制御の
フローチャートである。

【図２】本発明の実施例１における待機中の温度制御の
タイミングチャート及び加熱体の温度変化を示す図であ
る。

【図３】本発明の実施例２における待機中の温度制御の
フローチャートである。

【図４】本発明の実施例３における温度制御手段の概略
構成を示すブロック図である。

【図５】従来例装置の機構部の概略構成を示す図であ
る。

【図６】図５装置の制御部を示すブロック図である。

【図７】図５装置における待機中の温度制御のフローチ
ャートである。

【図８】図５装置における待機中の温度制御のタイミン
グチャート及び加熱体の温度変化を示す図である。

【符号の説明】

４０１ サーミスタ（温度を検知する手段） ６０８ 定着ヒータ制御部（温度制御手段） ６１７ ヒータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を記録材へ熱定着させるための加
   熱体と、該加熱体の温度を検知する検知手段と、該検知
   手段による検知温度に基づいて上記加熱体への通電を制
   御し、上記加熱体の温度を少なくとも定着動作中の定着
   温度と待機中の待機温度に維持せしめる温度制御手段と
   を有する画像形成装置において、上記温度制御手段は、
   加熱体へ通電する周期間に、所定の短い時間で加熱体に
   通電することにより、徐々に温度を低下せしめるように
   設定されていることを特徴とする画像形成装置。