JPH08314322A - ヒートローラ温度制御方法 - Google Patents

ヒートローラ温度制御方法

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JPH08314322A
JPH08314322A JP12105395A JP12105395A JPH08314322A JP H08314322 A JPH08314322 A JP H08314322A JP 12105395 A JP12105395 A JP 12105395A JP 12105395 A JP12105395 A JP 12105395A JP H08314322 A JPH08314322 A JP H08314322A
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temperature
heat roller
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sheet
heater
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Koji Osaki
功二 大崎
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敬 堀口
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 印刷開始時期を早くし、1枚目の用紙に皺が
発生しないヒートローラ温度制御方法を提供する。 【構成】 定着装置が装着される印刷装置に電源が投入
された(ステップ1)後、図示しない上位装置から印刷
開始命令が送られてくると(ステップ2)、CPUは印
刷枚数“1”をRAMにセットする(ステップ3)。ま
たCPUは、ヒータ駆動部を作動して、ヒータをオン
し、ヒートローラの加熱を開始する。次にCPUは、1
枚目の印刷であるかを判定し(ステップ4)、1枚目の
印刷であれば、ヒートローラの温度が145度になるよ
うに設定する(ステップ5)。また、2枚目以降の場合
であれば、ヒートローラの温度が150度になるように
設定する(ステップ6)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真記録装置等の
熱定着装置に使用されるヒートローラの温度制御方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真記録装置等の熱定着装置
においては、回転可能なヒートローラをヒータで加熱
し、この加熱したヒートローラにトナーを転写した用紙
を圧接してトナーを用紙に定着している。ヒートローラ
表面の温度の制御は、サーミスタを使用して行ってい
る。即ち、ヒートローラ表面の近傍に温度を検出するサ
ーミスタを配置し、このサーミスタでヒートローラ表面
の温度を検出し、必要以上に温度が高くなった場合には
ヒータを停止し、温度が低くなった場合には再びヒータ
をオンさせるようにする。そしてヒータのオン/オフを
繰り返し行うことにより、ヒートローラの表面温度を一
定に保つようにしている。
【0003】ヒートローラの表面温度は、トナーの定着
率の関係から、所定の温度になるように設定され、この
所定温度に達するまで1枚目の用紙への定着は行われな
い。1枚目の用紙への定着の際は、ヒートローラが十分
暖まった状態で定着が行われるが、2枚目以降の用紙へ
の定着においては、直前に通過した用紙によってヒート
ローラが熱を奪われて、1枚目の時より低いヒートロー
ラの温度で定着を行うことになる。上記所定のヒートロ
ーラ温度は、2枚目以降の用紙の定着において定着率が
最適になる温度に設定される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のヒートローラの温度制御方法では、ヒートローラの表
面温度が所定の温度になるまで1枚目の用紙への定着が
行われないので、印刷命令を受信してから印刷開始する
までに時間が掛かるという問題があった。
【0005】また、所定のヒートローラ温度は、2枚目
以降の用紙の定着において定着率が最適になる温度に設
定されるので、1枚目の用紙の定着はヒートローラが用
紙で熱を奪われない分高い温度で行われる。したがっ
て、必要以上の熱が1枚目の用紙に加えられることにな
り、用紙に皺が発生するという問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、用紙に定着を行うヒートローラをヒータにより加熱
し、ヒートローラ表面近傍に配置されたサーミスタによ
りヒートローラの温度を検出して前記ヒータをオン/オ
フしてヒートローラを所定の定着温度に制御するヒート
ローラ温度制御方法における本発明が講じた第1の手段
は、前記サーミスタによる検出温度が前記所定の定着温
度より低い温度で1枚目の用紙の定着を行い、2枚目以
降の用紙への定着は前記所定の定着温度で行うようにし
たことである。
【0007】また本発明が講じた第2の解決手段は、前
記サーミスタによる検出温度が前記所定の定着温度に達
する前に1枚目の用紙への定着を開始し、1枚目の用紙
への定着開始後、前記サーミスタによる検出温度が前記
所定の定着温度に到達するまで、前記ヒータを短い周期
でオン/オフさせるようにしたことである。
【0008】
【作用】上記第1の解決手段によれば、サーミスタによ
る検出温度が所定の定着温度より低い温度で1枚目の用
紙の定着を行うので、前記所定の温度に達する前に定着
を開始することができ、印刷開始するまでの時間が短縮
される。また所定の定着温度より低い温度で1枚目の用
紙の定着を行うことから、1枚目の用紙に必要以上の熱
が加えられず、したがって用紙に皺が発生することはな
い。
【0009】また第2の解決手段によれば、サーミスタ
による検出温度が所定の定着温度に達する前に1枚目の
用紙への定着を開始するので、1枚目の用紙への定着を
行うまでの時間が短縮できる。また1枚目の用紙に対す
る定着温度は、所定の定着温度より低いので、第1の解
決手段と同様に、1枚目の用紙に必要以上の熱が加えら
れず、したがって用紙に皺が発生することはない。
【0010】
【実施例】以下、本発明に係る本発明の実施例を図面に
したがって説明する。なお各図面に共通する要素には同
一の符号を付す。図1は本発明に係る第1実施例の動作
を示すフローチャート、図2は本発明を適用する定着装
置を示す説明図、図3は第1実施例の構成を示すブロッ
ク図である。
【0011】図2において、定着装置1には、ヒートロ
ーラ2とバックアップローラ3が設けられる。ヒートロ
ーラ2には、その内側にヒートローラ2を加熱するヒー
タ4が配設され、また端部にはヒートローラ2を回転す
るためのギア5が設けられている。バックアップローラ
3は、両端部に設けられたスプリング6によりヒートロ
ーラ2に対して圧接されている。印刷用紙7は、トナー
が転写された面7aをヒートローラ2側にして、ヒート
ローラ2とバックアップローラ3の間を通過する。また
ヒートローラ2の端部には、ヒートローラ2の表面温度
を検出するサーミスタ8が配設されている。
【0012】図3において、CPU10は定着装置1が
装着される印刷装置の動作全体を制御するもので、ヒー
トローラ2の温度の制御も行う。サーミスタ8は、アナ
ログ/ディジタル変換器11を介してCPU10に接続
される。CPU10はまた、制御プログラムを格納する
ROM12、動作上必要なデータを記憶するRAM13
およびヒータ4を駆動するヒータ駆動部14が接続され
ている。ヒータ駆動部14は電源15に接続され、ここ
から電力を供給される。電源15は交流電源である。
【0013】図4は第1実施例のヒータ駆動部を示す回
路図である。同図において、サーミスタ8は、ヒートロ
ーラ2の表面温度の変化により抵抗値が変化し、その抵
抗値はE1として比較器20のプラス端子に入力され
る。比較器20のマイナス端子には、図3に示すCPU
10により設定される電圧E2が入力される。比較器2
0の出力は、トランジスタTr1のベースに接続され
る。トランジスタTr1のエミッタ端子は、ヒータをオ
ン、オフするスイッチSW1に接続され、トランジスタ
Tr1のオン/オフにより、スイッチSW1がオン/オ
フする。
【0014】次に第1実施例の動作を図1のフローチャ
ートにしたがって説明する。まず、定着装置1が装着さ
れる印刷装置に電源が投入された(ステップ1)後、図
示しない上位装置から印刷開始命令が送られてくると
(ステップ2)、CPU10は印刷枚数“1”をRAM
13にセットする(ステップ3)。またCPU10は、
ヒータ駆動部14を作動して、ヒータ4をオンし、ヒー
トローラ2の加熱を開始する。次に実際に用紙7を給送
して図示しない画像形成部でトナー画像を用紙7に転写
し、定着装置1へ送る。CPU10は、画像形成部での
処理が終了した時点で、印刷枚数を1だけインクリメン
トする。
【0015】次にCPU10は、インクリメントした値
(この場合“1”)と、RAM13にセットしておいた
印刷枚数の値を比較し(ステップ4)、一致していれ
ば、ヒートローラ2の温度が145度になるように、比
較器20のマイナス端子電圧E2の値を設定する(ステ
ップ5)。また一致していなければ、即ち、2枚目以降
の場合であれば、ヒートローラ2の温度が150度にな
るように、比較器20のマイナス端子電圧E2の値を設
定する(ステップ6)。
【0016】ここで図5により、ヒートローラの表面温
度を145度に設定した場合と150度に設定した場合
における1枚目の用紙の状態について説明する。図5は
ヒートローラの定着温度と定着率との関係を示すグラフ
である。
【0017】図5のグラフからわかるように、1枚目の
用紙への定着温度が145度の場合は、定着率が80%
で、定着率としては十分であり、しかも用紙に皺は発生
しない。また定着温度が150度の場合は、1枚目の用
紙の定着率は約95%となり、用紙に皺が発生する。本
実施例では、1枚目の用紙に対しては145度の定着温
度で定着を行うので、用紙に皺は発生しない。
【0018】ステップ6において、2枚目以降の用紙に
対してヒートローラ2の表面温度が150度になるよう
に設定するが、この場合の定着率について図6により説
明する。なお図6はヒートローラ表面温度と実際の定着
温度との関係を示す説明図である。
【0019】図6において、縦軸はヒートローラの表面
温度を示し、横軸はヒートローラの軸方向の位置を示
す。また区間Lは、用紙7が接触するヒートローラ2の
位置である。図から分かるように、2枚目以降の用紙に
対してはヒートローラ2の表面温度は150度に設定さ
れるが、ヒートローラ2の用紙7に接触する部分Lの温
度は用紙7の接触により低下し、約145度になる。そ
してこの145度の温度で実際に定着が行われる。な
お、1枚目の用紙7については、ヒートローラ2の表面
温度がそのまま実際の定着温度になる。
【0020】図5において、2枚目以降の用紙7につい
ては、実際の定着温度は約145度になるので、定着率
は80%となり、したがって皺は発生しない。
【0021】定着温度を設定することにより、定着可能
になり、用紙7に対してトナーの定着が行われ、1頁分
の印刷を終了する(ステップ7)。その後CPU10
は、印刷データの有無により、最終頁の印刷を終了した
か否かを判断し(ステップ8)、最終頁の印刷終了でな
ければ、印刷枚数をインクリメントする(ステップ
9)。最終頁の印刷終了であれば、印刷開始前の状態に
戻る。
【0022】次に本発明に係る第2実施例を説明する。
図7は本発明に係る第2実施例の動作を示すフローチャ
ート、図8はチョッピング動作を示すフローチャート、
図9は第2実施例の構成を示すブロック図である。第2
実施例のヒートローラ温度制御方法は、所定のヒートロ
ーラ表面温度より低い温度で1枚目の定着を開始し、徐
々に温度を上げていく方法である。
【0023】図9において、CPU20は、第1実施例
と同様に、定着装置1が装着される印刷装置の動作全体
を制御するもので、ヒートローラ2の温度の制御も行
う。サーミスタ8は、アナログ/ディジタル変換器11
を介してCPU20に接続される。CPU20はまた、
ヒータ4の駆動を切り替えるヒータ駆動切替部21が接
続されている。ヒータ駆動切替部21は電源15に接続
されている。
【0024】次に第2実施例の動作を図7のフローチャ
ートにしたがって説明する。まず、定着装置1が装着さ
れる印刷装置に電源が投入された(ステップ11)後、
図示しない上位装置から印刷開始命令が送られてくると
(ステップ12)、CPU20はヒータ駆動切替回路2
1を介してヒータ4をオンする(ステップ13)。これ
によりヒートローラ2の表面温度は徐々に上昇する。そ
してヒートローラ2の表面温度がθ1に達した時点で
(ステップ14)、1枚目の用紙7に対して印刷を開始
して定着を行う(ステップ15)。
【0025】図10は第2実施例の温度変化を示す説明
図である。同図において、実線はサーミスタ8の検出温
度を示し、一点鎖線は用紙7が接触する部分のヒートロ
ーラ2の表面温度である。同図に示すように、ヒータ4
をオンすることにより、ヒートローラ2の温度は徐々に
上昇し、サーミスタ8の検出温度がθ1に達した時、用
紙7が接触する部分のヒートローラ2の表面温度は、θ
1よりも高くなっている。これは以下の理由による。即
ち、ヒートローラ2を加熱していくと、まだ暖められて
いないバックアップローラ3によりヒートローラ2の熱
が奪われる。したがって、ヒートローラ2の端部に設け
られているサーミスタ8までなかなか熱が伝わらず、サ
ーミスタ8でθ1の温度を検出したときにはヒートロー
ラ2の用紙7が接触する部分の表面温度はすでにそれ以
上の温度になっているということになる。この温度θ1
の値は、用紙7が接触する部分のヒートローラ2の表面
温度が定着に適正な温度θTになるときの値に設定され
る。具体的には、例えば印刷速度が4PPMの場合に
は、θ1=125度(θT=155度)に設定され、印
刷速度が8PPMの場合には、θ1=145度(θT=
181度)に設定される。このように、サーミスタ8検
出温度が、定着に適正な温度θTより低い温度θ1にな
った時点で印刷を開始するので、印刷開始時期が早くな
る。
【0026】印刷を開始すると同時にCPU20は、ヒ
ータ駆動切替部21により短い周期でヒータ4をオン/
オフし、チョッピングをかける(ステップ16)。チョ
ッピング動作は、CPU20内のプログラムにより図8
のフローチャートに示す通りに行う。このフローチャー
トにおいて、BUFDTYはデューティ制御用バッファ
を示し、DT1は制御したいデューティで、例えば12
8分の1単位でセット可能である。ヒータ4のオン/オ
フ動作にチョッピングをかけることにより、図10に示
すように、サーミスタ8の検出温度は徐々に上昇し、そ
れとともに、用紙7が接触する部分のヒートローラ2の
温度はほぼ一定に保持される。この間、1枚目の用紙7
への定着が行われる。
【0027】サーミスタ8検出温度が定着温度θTに達
すると(ステップ17)、その温度を保持するようにヒ
ータ4を制御する(ステップ18)。
【0028】以上のように第2実施例によれば、ヒータ
4をチョッピング制御して1枚目の用紙7への定着を行
うので、1枚目の用紙7は安定した定着率が得られる。
また必要以上の熱を用紙7に加えることがないので、皺
の発生も抑えることができる。
【0029】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、所定の定着温度よりも低い温度で1枚目の用紙への
定着を開始するので、定着開始時期が早くなる。また、
1枚目の用紙への定着の際に、必要以上の熱が加えられ
ないので、用紙に皺が発生することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の動作を示すフローチャートであ
る。
【図2】定着装置を示す説明図である。
【図3】第1実施例の構成を示すブロック図である。
【図4】第1実施例のヒータ駆動部を回路図である。
【図5】定着温度と定着率との関係を示すグラフであ
る。
【図6】ヒートローラ表面温度と実際の定着温度の関係
を示す説明図である。
【図7】第2実施例の動作を示すフローチャートであ
る。
【図8】第2実施例のチョッピング動作を示すフローチ
ャートである。
【図9】第2実施例の構成を示すブロック図である。
【図10】第2実施例の温度変化を示す説明図である。
【符号の説明】
1 定着装置 2 ヒートローラ 4 ヒータ 7 用紙 8 サーミスタ 10 CPU

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 用紙に定着を行うヒートローラをヒータ
    により加熱し、ヒートローラ表面近傍に配置されたサー
    ミスタによりヒートローラの温度を検出して前記ヒータ
    をオン/オフしてヒートローラを所定の定着温度に制御
    するヒートローラ温度制御方法において、 前記サーミスタによる検出温度が前記所定の定着温度よ
    り低い温度で1枚目の用紙の定着を行い、2枚目以降の
    用紙への定着は前記所定の定着温度で行うことを特徴と
    するヒートローラ温度制御方法。
  2. 【請求項2】 用紙に定着を行うヒートローラをヒータ
    により加熱し、ヒートローラ表面近傍に配置されたサー
    ミスタによりヒートローラの温度を検出して前記ヒータ
    をオン/オフしてヒートローラを所定の定着温度に制御
    するヒートローラ温度制御方法において、 前記サーミスタによる検出温度が前記所定の定着温度に
    達する前に1枚目の用紙への定着を開始し、 1枚目の用紙への定着開始後、前記サーミスタによる検
    出温度が前記所定の定着温度に到達するまで、前記ヒー
    タを短い周期でオン/オフさせることを特徴とするヒー
    トローラ温度制御方法。
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