JPH11184180A

JPH11184180A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11184180A
Application number: JP9353544A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kaji; 一鍜治; Yoshiyuki Suzuki; 良行鈴木; Kazuhiko Hirooka; 和彦廣岡; Yoshihiro Funamizu; 善浩船水; Masashi Ooyumi; 大弓　　正志; Michiharu Masuda; 道晴増田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】両面、多重コピーにおいても良好な定着が行
え、電力消費のより一層の低減を図ることができる画像
形成装置を提供する。【解決手段】転写材上に担持された現像剤を熱により転
写材上に定着させる熱定着手段と、前記熱定着手段の定
着部を通過した転写材が再給紙のために保留する転写材
保留手段とを有する画像形成装置において、前記転写材
保留手段に保留されている転写材の温度を検知する温度
検知手段と、前記温度検知手段によって検知された温度
に応じて前記熱定着手段の温度を制御する制御手段を有
するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナー像を転写材
の両面に定着する両面コピーや、転写材の片面にトナー
像を重ねる多重モードのように、加熱定着工程を経た転
写材を一度スタックし再給紙する機構を有する画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置には、トナー像を転写材の
両面に定着する両面コピーや、転写材の片面にトナー像
を重ねる多重モードのように、加熱定着工程を経た転写
材を一度スタックし再給紙する機構を有するものがあ
り、装置内には転写材が収容されるトレイの他に、両面
コピー、多重コピーを行う際にスタックされる両面トレ
イが設けられている。

【０００３】この場合、両面コピー、多重コピーの動作
が行われる際に、定着手段において、定着手段を通過し
た転写材の温度を検知し、その温度により定着部の温度
を制御するような制御は行わず、転写材の温度に関係な
く一定の温度制御を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は定着手段を通過した転写材は前記定着手段を一度も通
過していない転写材と比較して温度が高くなっている。

【０００５】このため、両面、多重コピーの動作が行わ
れる際に、スタックされる両面トレイは定着手段を通過
した転写材であるため温度が高くなっている。

【０００６】一方、定着手段において、現像剤を定着さ
せるために必要な温度は転写材の温度によって異なって
いる。

【０００７】しかし、前記両面トレイにスタックされる
転写材を再給紙する際にも転写材の温度に関係なく、定
着部を一定の定着温度で制御しているために、定着部が
現像剤を転写材に定着させるのに必要な温度以上に温度
制御されていることがあった。

【０００８】本出願に係る発明の目的は、両面、多重コ
ピーにおいても良好な定着が行え、電力消費のより一層
の低減を図ることができる画像形成装置を提供しようと
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を実現する構成は、転写材上に担持された現像剤を熱に
より転写材上に定着させる熱定着手段と、前記熱定着手
段の定着部を通過した転写材が再給紙のために保留する
転写材保留手段とを有する画像形成装置において、前記
転写材保留手段に保留されている転写材の温度を検知す
る温度検知手段と、前記温度検知手段によって検知され
た温度に応じて前記熱定着手段の温度を制御する制御手
段を有するものである。

【００１０】かかる構成において、転写材を再給紙のた
めに保留する転写材保留手段（スタック部）にスタック
される転写材の温度を検出することが可能となり、さら
にはスタック部の転写材の温度により定着部の温度調整
を行うことが可能となり、定着部において必要以上に電
力を消費しない画像形成装置として動作する。

【００１１】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１、図２
は本発明の第１の実施の形態を示し、図１は画像形成装
置の制御系のブロック図、図２は画像形成装置の概略図
である。

【００１２】図１において、１００４は制御回路（コン
トローラ）で、ＣＰＵ１００４ａ、ＲＯＭ１００４ｂ、
ＲＡＭ１００４ｃ等から構成され、ＲＯＭ１００４ｂに
格納されたプログラムに基づいて複写シーケンスを総轄
制御する。

【００１３】コントローラ１００４は、サーミスタ３０
２の検出値と赤外線温度検知センサ３１３の検出値によ
って、定着ローラ１４４の表面温度が所定値になるよう
に後述する制御によって温度調整される。

【００１４】サーミスタ３０２は、定着ローラ１４４の
表面温度を検出し、Ａ／Ｄ変換器３０１でＡ／Ｄ変換さ
れた値がコントローラ１００４に入力される。通常、片
面コピー時はコントローラ１００４は、サーミスタ３０
２の検出値により、定着ローラ１４４の表面温度が所定
値になるように制御している。両面、多重コピーモード
が操作部から選択された場合は再給紙ユニット１３０に
配置されている温度検知センサ３１３の検出値によって
定着ローラ１４４の表面温度を後述する制御によって温
度調整する。

【００１５】高圧制御部３０３は、１次帯電器１０６、
転写帯電器１１０等の帯電系、及び、現像器１０９等に
所定の電位を印可する高圧ユニット３０４の制御を行
う。

【００１６】モータ制御部３０５は、各種ステッピング
モータやメイン駆動モータ等のモータ３０６の駆動を制
御する。

【００１７】ＤＣ負荷制御部３０７は、ピックアップロ
ーラ１１６用等のソレノイド、レジストローラ１２０用
等のクラッチ、及び、ファン等の駆動を制御する。

【００１８】３０８は、転写紙の紙づまり検知用等のセ
ンサー類で、コントローラ１００４に入力される。

【００１９】ＡＣドライバー１０００は、原稿照明ラン
プ１０３等のＡＣ負荷３０９、及び、定着ヒータ３１０
へのＡＣ電源供給を制御する。また、原稿照明ランプ１
０３、定着ヒータ３１０等の異常を検出し、シャットオ
フ機能付きのメインスイッチ１００１をオフ状態にす
る。

【００２０】電源１１００は、コントローラ１００４等
にＤＣ電源を供給し、入力電源プラグ３１１から、メイ
ンスイッチ１００１、ドアスイッチ１００７を介した商
用電源が電源１１００に入力される。

【００２１】ペーパーデッキ１２４は、転写紙の積載枚
数を増やすための給紙装置、フィーダー２００は、複数
枚の原稿を自動的にセットするための自動原稿送り装
置、ソーター２５０は、排出される転写紙を仕分けする
ための仕分け装置である。

【００２２】操作部６００は、前述したように、タッチ
パネル７０３、ＬＣＤ７０１、バックライト７０２等で
構成され、制御部１００４に接続される。

【００２３】図２は本実施の形態の像形成装置を示す横
断面図で、１００は画像形成装置本体、２００は原稿の
自動給送を行う循環式自動原稿送り装置即ちフィーダー
（以下ＲＤＦと記す）、２５０は仕分け装置即ちソータ
であり、これらＲＤＦ２００とソータ２５０は本体１０
０に対して自在に組合わせ使用出来るようになってい
る。

【００２４】１０１は原稿載置台としての原稿台ガラス
である。また、１０２は画像読取り手段としての光学系
であり、原稿照明ランプ（露光ランプ）１０３と、走査
ミラーと、レンズ１４３と、モータ１０４等から構成さ
れており、モータ１０４により走査しつつ露光ランプ１
０３で原稿を照明し、原稿からの反射光を走査ミラーと
レンズにより感光体ドラム１０５に照射する。

【００２５】前記感光体ドラム１０５の回りには、１次
帯電器１０６と、ブランク露光ユニット１０７と、電位
センサ１０８と、現像器１０９と転写帯電器１１０と、
分離帯電器１１１と、クリーニング装置１１２とが装備
されていて、これら感光体ドラム１０５等により画像記
録手段が構成されている。

【００２６】感光体ドラム１０５はメインモータ１１３
により図２に示す矢印の方向に回転するもので、１次帯
電器１０６によりコロナ帯電されており、光学系１０２
から原稿の反射光が照射されると、静電潜像が形成され
る。この静電潜像は、現像器１０９により現像されてト
ナー像として可視化される。

【００２７】一方、上段カセット１１４あるいは下段カ
セット１１５からピックアップローラ１１６，１１７を
介し、給紙ローラ１１８，１１９により本体１００内に
送られた転写紙が、レジストローラ１２０によりトナー
像の先端と転写紙の先端とが一致するようにタイミング
がとられた後、感光体ドラム１０５に給送され、転写帯
電器１１０によりトナー像が転写される。この転写後、
転写紙は分離帯電器１１１により感光体ドラム１０６か
ら分離され、搬送ベルト１２１により定着器１２２に導
かれて加圧、加熱により定着され、この後排出ローラ１
２３により本体１００の外に排出される。また、感光体
ドラム１０５はクリーニング装置１１２により、その表
面が清掃される。

【００２８】また、本体１００には、例えば４０００枚
の転写紙を収納し得るデッキ１２４が装備されている。
デッキ１２４のリフタ１２５は、給紙ローラ１２６に転
写紙が常に当接するように転写紙の量に応じて上昇す
る。

【００２９】１２７は排紙フラッパであり、両面記録側
ないし多重記録側と排出側（ソータ２５０）の経路を切
り替える。排出ローラ１２３から送り出された転写紙
は、この排紙フラッパ１２７により両面記録側ないし多
重記録側に切り替えられる。

【００３０】１２８は下搬送パスであり、排出ローラ１
２３から送り出された転写紙を反転パス１２９を介し転
写紙を裏返して再給紙トレイ１３０に導く。

【００３１】１３１は両面記録と多重記録の経路を切り
替える多重フラッパであり、これを左方向に倒す事によ
り転写紙を反転パス１２９に介さず、直接下搬送パス１
２８に導く。１３２は経路１３３を通じて転写紙を感光
体ドラム１０５側に給紙する給紙ローラである。１３４
は排紙フラッパ１２７の近傍に配置されて、該排紙フラ
ッパ１２７により排出側に切り替えられた転写紙を機外
に排出する排出ローラである。

【００３２】両面記録（両面複写）や多重記録（多重複
写）時には、排出フラッパ１２７を上方に上げて、複写
済みの転写紙を搬送パス１２８，１２９を介して裏返し
た状態で再給紙トレイ１３０に格納する。このとき、両
面記録時には多重フラッパ１３１を右方向へ倒し、また
多重記録時には該多重フラッパ１３１を左方向へ倒して
おく。

【００３３】次に行う裏面記録時や多重記録時には、再
給紙トレイ１３０に格納されている転写紙が、下から１
枚づつ給紙ローラ１３２により経路１３３を介して本体
のレジストローラ１２０に導かれる。本体から転写紙を
反転して排出する時には、排紙フラッパ１２７を上方へ
上げ、フラッパ１３１を右方向へ倒し、複写済みの転写
紙を搬送パス１２９側へ搬送し、転写紙の後端が第１の
送りローラ１４０を通過した後に反転ローラ１４２によ
って第２の送りローラ側へ搬送し、排出ローラ１３４に
よって、転写紙を裏返して機外へ排出される。

【００３４】なお、転写紙の搬送路には、不図示の複数
の転写紙検出用のセンサがあり、各々のセンサーに対し
て、所定タイミングまでに転写紙が到達しないことの検
知（遅延ジャム検知）、所定タイミングまでに転写紙が
センサーから抜けないことの検知（滞留ジャム検知）、
などの紙詰まり検知（ジャム検知）が行われ、紙詰まり
が検出された場合には、所定動作後に装置を停止させ、
所定の紙詰まり表示（ジャム表示）が行われる。

【００３５】図３は上述の本体１００に設けた操作部６
００の配置構成例を示す。

【００３６】図３において、６０１はリセットキーで、
コピーモードを標準モードにするとき使用する。６０２
はストップキーで、コピーを中止するとき使用する。６
０３はスタートキーで、コピーを開始するとき使用す
る。６０４はテンキーで、コピー枚数の設定、テンキー
からの数値入力に使用する。６０５はクリアキーで、コ
ピー枚数を１にするとき、テンキーからの数値入力をク
リアするときに使用する。６０６は暗証キーで、暗証モ
ード設定時に使用する。６０７は予熱キーで、予熱モー
ドの設定／解除時に使用する。予熱モードの設定時には
定着器の温度を下げて消費電力を少なくすることができ
る。６０８は割り込みキーで、割り込みコピーをすると
き使用する。６０９はユーザーモードキーで、仕様設
定、タイマー設定など、ユーザーモードの設定／解除時
に使用する。６１０はガイドキーで、モードの説明を表
示させるときに使用する。

【００３７】７００はメッセージディスプレイで、３２
０＊２４０ドットの透過型ＬＣＤ（液晶）ユニット７０
１と、冷陰極管からなるバックライト７０２で構成さ
れ、表面には１５＊２０のキーマトリックスのタッチパ
ネル７０３が配置され、各種設定モード表示や各種状態
表示、また、タッチパネルのキー入力に対応したキー表
示などが行われる。

【００３８】図４はメッセージディスプレー７００の表
示及びキー配置例を示し、７１０は倍率、選択給紙カセ
ット、コピー枚数などの表示部である。７１１は縮小／
拡大キーで、定型変倍の縮小／拡大時に使用する。７１
２は等倍キーで、倍率を等倍（１００％）に戻すとき使
用する。７１３は用紙選択キーで、オート用紙選択、上
段ペーパリフタ１１９、下段ペーパリフタ１１５、ペー
パデッキ１２４、マルチ手差し１５０を選択するとき使
用する。７１４はズームキーで、ズームモードの設定時
に使用する。７１５は少し小さめキーで、原稿の画像を
少し縮小（９３％）してコピーするときに使用する。７
１６はコピー濃度キーで、コピー濃度をマニュアルで調
整するとき使用する。７１７はＡＥキーで、ＡＥモード
（自動濃度調整）の設定／解除時に使用する。７１８は
ソーターキーで、ソートモード、ステイプルソートモー
ド、グループモード選択時に使用する。７１９は両面キ
ーで、両面モードの設定／解除時に使用する。７２０は
応用モードキーで、基本画面に出ていない応用モードを
選択するとき使用する。

【００３９】図５は赤外線温度センサ３１３の駆動・計
測回路で、チョッパー駆動回路５０１から８５Ｈｚの波
形が与えられ、センサ出力波形としては８５Ｈｚの三角
波となる。ノイズを除去するために８５Ｈｚを中心にし
たバンドバスフィルタを組み込んだアンプ５０２で増幅
する。増幅後の波形は８５Ｈｚのほぼ正弦波となる。こ
の波形のＰ−Ｐ値または実効値を求め温度に換算する。
被測定物の温度をＴｂ、センサ自身の温度をＴｓとする
と出力電圧Ｅは次式の４乗特性となる。

【００４０】Ｅ＝Ａ（Ｔｂ⁴−Ｔｓ⁴）Ａ：感度を表す比例定数ＴｂはＥ、Ｔｓ、Ａから求める。また、温度精度によっ
てはもっと簡易に直線近似や２次近似を使える。

【００４１】次に、前記した画像形成装置の再給紙ユニ
ット１３０に前記した赤外線温度センサ３１３を配置し
たときの定着温度調整の制御フローを図６（ａ）（ｂ）
を用いて説明する。

【００４２】電源投入後、一定時間後スタンバイ状態に
移る。通常、画像形成装置はこの状態でコピーモードの
設定もしくは、コピースタートされるのを待つ。コピー
モード設定ｆ６１１では、前記操作部６００から縮小、
拡大、両面、多重、コピー枚数などの設定が行われる。
次にｆ６１２に進み、スタートキー６０３が押されるの
を待ち、押されたら画像形成を開始する。指定された給
紙段もしくは自動で選択された給紙段より転写紙を給紙
し、画像形成（ｆ６１３）を行う。画像形成ｆ６１３が
行われた後、ｆ６１１のコピーモード設定にもとづき、
排出するのか再給紙トレイに搬送するのかをｆ６１４で
判断し、所定の画像形成回数が終了した場合は排出す
る。

【００４３】例えば、両面コピーモードで片面コピーが
終了した場合のようなときはスタック部に搬送される。
両面多重モードのような場合はスタック部に何回も搬送
されることもある。

【００４４】ｆ６１５でスタック部に搬送された転写紙
は再給紙ユニットに配置された前記温度検知センサ３１
３により温度を検知する。Ａ／Ｄコンバータ３０１によ
り８ビットのデータに変換し、制御部１００４のＲＡＭ
１０４ｃに前記データを記憶する。スタックされる枚数
に到達するまでスタック部に転写紙を搬送する。

【００４５】前記記憶されているデータと搬送されたシ
ートから検知されたデータとを比較（ｆ６２２）し、搬
送されたシートからの検知データが大きい場合には前記
ＲＡＭ１０４ｃに記憶されているデータを書き換える
（ｆ６２３）。

【００４６】スタックされるべく枚数に達したかをｆ６
２４で判断し、達した場合すなわち、再給紙ユニットか
らの給紙が開始される前に前記ＲＡＭ１０４ｃに記憶さ
れたデータから図７に示した温度テーブルをもとに定着
部の温調温度を変更する（ｆ６２５）。

【００４７】図７に示した温度テーブルは一例であり、
この限りではない。再給紙ユニットから給紙されて画像
形成が行われている間は前記設定した値で定着部は温度
調整される。再び、ｆ６１４で所定回数の画像形成が行
われたかを判断し行われていない場合は前記した制御を
繰り返し定着部の温度調整温度を変更する。ｆ６１４で
所定回数画像形成が行われた場合は転写紙を排出して複
写シーケンスを終了し、再びスタンバイ状態に戻る。

【００４８】（第２の実施の形態）図８は本発明の第２
の実施の形態を示すフローチャートである。

【００４９】第１の実施の形態との相違点は定着温度の
求め方であるので、転写紙がスタック手段に搬送される
までの説明は省略し、図８を用い第２の実施の形態を説
明する。

【００５０】図６のフローチャートにおけるｆ６１５の
スタックに搬送された転写紙は、図８のｆ８０１に進
み、第１の実施の形態で説明したとおり、Ａ／Ｄ変換器
３０１でデータに変換される。このデータも第１の実施
の形態と同様にメモリに記憶される。

【００５１】スタックに搬送されるｎ枚の転写紙がすべ
て搬送される（ｆ８０３）までデータの加算（ｆ８０
２）を続ける。

【００５２】スタック部にｎ枚の転写紙がスタックされ
たらｆ８０４に進み、以下の計算式から求められるデー
タＤをもとに図７のテーブルから温調温度を決定し、定
着部を制御する。

【００５３】データＤ＝ｎ枚の加算データ÷ｎ枚（スタック枚数）その後、再び図６のフローチャートに戻り、第１の実施
の形態で説明した制御を行い、複写シーケンスを終了
し、再びスタンバイ状態に戻る。

【００５４】データＤを求める公式は一例であり、この
限りではないことは言うまでもない。例えばｎ枚の転写
材の一番低い温度から前記定着手段の温度を決定し、制
御することもできる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
例えば両面、多重コピー等を行う際に、必要以上に定着
部の温度をあげることなく画像形成を行うことができる
ため、定着部において、必要以上に電力を消費しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の画像形成装置の回路ブロッ
ク図。

【図２】第１の実施の形態の画像形成装置の構成図。

【図３】図２の画像形成装置の操作部を示す平面図。

【図４】操作部の表示画面を示す図。

【図５】図１の赤外線温度センサの温度検出回路図。

【図６】第１の実施の形態の制御フローチャート。

【図７】赤外線温度センサで検出された値に対する定着
制御温度テーブル。

【図８】第２の実施の形態の定着温度を求める制御フロ
ーチャート。

【符号の説明】

１００４…制御回路（コントローラ）１００４ａ…Ｃ
ＰＵ１００４ｂ…ＲＯＭ１００４ｃ…Ｒ
ＡＭ３０２…サーミスタ３０１…Ａ／Ｄ
コンバータ３１３…赤外線温度検知センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者船水善浩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)発明者大弓正志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)発明者増田道晴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】転写材上に担持された現像剤を熱により
転写材上に定着させる熱定着手段と、前記熱定着手段の
定着部を通過した転写材が再給紙のために保留する転写
材保留手段とを有する画像形成装置において、前記転写材保留手段に保留されている転写材の温度を検
知する温度検知手段と、前記温度検知手段によって検知
された温度に応じて前記熱定着手段の温度を制御する制
御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記温度検知手段は、転写材に接触する
ことなく赤外線を利用して温度を検出することを特徴と
する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記保留手段に保留さ
れるｎ枚の転写材の一番低い温度から前記定着手段の温
度を決定し、制御す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４】前記制御手段は、前記保留手段に保留さ
れるｎ枚の転写材の温度の平均値から前記定着手段の温
度を決定し、制御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。