JPS59136769A - 複写装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ■技術分野 本発明は複写装置に関し、特に、ヒータで加熱したロー
ラでコピーシートに熱を与えて定着を行なう形式の複写
装置に関する。

■従来技術 この種の複写装置では、一般に互いに加圧された２つの
定着用ローラが備わっており、そのうちの一方にヒータ
が備わっている。そして、電源がオンになると、一方の
定着ローラに備わった温度検出器の出力を監視しなから
ヒータを付勢して、ローラ温度が所定温度となるように
位相制御する。

ローラ温度が所定値に達すると、プリント指示を受は付
ける。トナー像が転写されたコピーシートは、その転写
面が加熱したローラ（主定着ローラ）と対向する向きで
、２つの定着ローラの間を通る。

この際、主定着ローラの発する熱がトナー像に吸収され
、トナーが溶融してコピーシートに定着する。

ところで、この種の複写装置においては、電源オン直後
は副ローラ（加圧ローラ〕が冷えている。

主ローラはヒータによって加熱され、これが所定温度と
なるまではコピーを禁止するようにしているので、コピ
ー可となったときには、主ローラは十分高い温度に維持
されている。しかしコピーを開始すると、主ローラと共
に回転する副ローラが主ローラの熱を奪うので、主ロー
ラの表面温度が所定より低くなる。その状態でコピーシ
ートが処理されるので定着不良が生ずる。

一般に、主ローラを加熱するヒータは、主ローラ温度を
検出する温度検出器の出力に応じてフィードバック制御
（たとえば位相制御）されるが、制御を行なってからそ
の影響が温度検出器に現われるまでにかなり時間がかか
るので、制御系の応答が遅く、副ローラによる温度低下
を十分に補償できない。特に、定着ローラの材質として
シリコンゴムを用いる場合には、その熱応答がテフロン
等と比べて遅いので、主ローラの温度は低下した後すぐ
には回復しない。

いずれにしても、電源オン後第１枚目のコピーは定着不
良になり易い。

副ローうにもヒータを備えて、主ローラと同時に副ロー
ラを加熱するような構成とすれば上記不都合は生じない
が、構成が複雑で高価になる。

■目的 本発明は、装置構成を複雑にすることなく、電源オン直
後のコピーに対しても良好な定着状態を得ることを目的
とする。

■構成 定着ローラの温度低下がいちじるしいのは、電源オン後
第１回目のコピー処理の場合のみであり、この場合には
定着ローラを所定温度に維持するのに通常よりも大きな
エネルギーを必要とすることが最初から分かっている。

したがって、この状態を検出したら、温度検出器の出力
にががわらず直ちに最高の電力で定着ヒータを付勢すれ
ば、定着副ローラ（加圧ローラ）等の影響による温度低
下を小さく抑えることができる。

本発明の１つの好ましい実施例においては、定着ヒータ
を最高の電力で付勢するように設定した後、コピーシー
トが排紙されたら定着ヒータ制御を通常の状態に戻す。

これによれば、定着ヒータを最高の電力で付勢するのは
１枚のコピープロセスに要する時間のみであるので、定
着ローラの温度が異常に高い温度まで上昇する危険はな
い。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１ａ図に、本発明を実施する一形式の複写機の構成概
略を示し、第１ｂ図に第１ａ図に示す装置の背面から見
た駆動系概略構成を示す。

まず第１ａ図を参照して装置の概略構成を説明する。１
が原稿を乗せるコンタクトガラスである。

コンタクトガラス１の下方には光学走査系２が備わって
おり、原稿からの反射光による像がこの光学走査系２を
介して感光体ドラム３上に結像される。感光体ドラム３
は第１ａ図では時計方向に回転する。

一方、給紙系は２段になっており、給紙カセット４．５
のいずれが選択されたものがら給紙コロ６又は７により
記録紙の給紙が行なわれる。給紙された紙は、レジスト
ローラ８と先端折り曲げローラ９の間を通って感光体ド
ラム３に導びがれる。

感光体ドラム３の周囲には、帯電チャージャ１０゜イレ
ーザ１１．現像器１２．転写前除電ランプ＆Ｐセンサ１
３．転写チャージャ１４２分離チャージャ１５１分離爪
１６．ファーブラシ１７．除電ランプ１８等が配置され
ている。

概略のコピープロセスを説明すると、感光体ドラム３は
、帯電チャージャ１０により一様の電位に＃Ｆ電し、原
稿からの反射光の照射を受けると、その光強度に応じて
表面電位が変化し、これにより静電潜像が形滅される。

この静電潜像は、現像器１２を通るとトナーにより可視
化される。給紙された記録紙は、感光体ドラム３の回転
に応じた所定のタイミングでレジストローラ８によって
送られ、このトナー像が形成された感光体ドラム３の表
面に重なる。この後、転写チャージャ１４に所定の電圧
が印加され、これによってトナー像は感光体ドラム３か
ら記録紙側に転写する。更に、分離チャージャ１５によ
って、トナー像が転写された記録紙は感光体ドラム３か
ら分離して搬送ベルト１９に向かう。そして、貫）録紙
は定着機構２゜を通ってトナー祿を定着し、排紙ローラ
２１を介してコピートレイ２２に向かう。

第１ｂ図を参照して駆動系を簡単に説明する。

Ｍｌがメインモータである。メインモータＭ１は、メイ
ンモータプーリ３０およびタイミングベル１へ３１を介
して、感光体ドラム３と結合されたドラムプーリ３２を
回動し、またベルト３３を介して、それぞれ各機構駆動
部と結合されたクリーニング駆動スプロケット３４．先
端折り曲げローラスプロケット３５．レジストクラッチ
３６．現像駆動スプロケソｌ’３７．トナーホッパ駆動
スプロケット３８．定着駆動スプロケッｌ−３９、パル
スジェネレータＰＧ等を回動する。給紙モータＭ５は、
上船紙駆動ギア４０および下船紙駆動ギア４１に結合さ
れている。Ｍ７が光学走査系を駆動するステッピングモ
ータである。

第１ｅ図に、定着機構２ｏを詳細に示す。第１Ｃ図を参
照して説明する。５１が定着ローラ（すなわち主ローラ
）、５２が加圧ローラ（すなわち副ローラ）である。定
着ローラ５１に、前記定着駆動スプロケット３９が結合
されている。加圧ローラ５２は、一端が回動自在に支持
され他端がスプリングＳＰＩで支持さ九た加圧レバー５
３によって、定着ローラ５１の周面に押圧されている。

したがって、メインモータＭ１を駆動すると、ベルト３
３および定着駆動スプロケット３９を介して、定着口〜
う５１が回転駆動され、これに押圧されている加圧ロー
ラ５２も回転駆動される。

定着ローラ５１の中央部には、筒状のヒータＨＴが備わ
っており、これが定着ローラ５１を加熱する。また、定
着ローラ５１の周面と対向するように、その面かられず
かに離れた位置に温度検出用のサーミスタＴＨを配置し
である。

５４は分離爪、ＳＦ３はそれを保持するスプリング、５
５はオイル汲み上げフェルト、５６はオイル塗布フェル
ト、５７は回収フェルト、５８はオイルパンである。

第２図に、第１ａ図の装置の電気回路ＲＩ［＋８構成を
示す。第２図を参照して説明する。

この例では、制御用にシングルチップマイクロコンピュ
ータＭＰＵを用いている。ＭＰＵの多数の入力ポートお
よび出力ボートには、排紙検知スイッチＳＷ、多数のキ
ースイッチでなるスイッチマトリクス、感光体ドラムの
回転に応じて信号を発生するタイミング信号発生回路、
交流電源の電圧〇のタイミングを検知するゼロクロス検
出回路、Ａ／Ｄ変換器、イニシャルリセット回路、ラン
プコントロールユニツ１−．ヒータコントロールユニッ
ト、表示器、Ｉ１０拡張ユニットエ／○ＥＸＰ等を接続
しである。ｌ１０ＥＸＰの出力ポートに、モータ駆動用
リレー、各種クラッチを駆動するドライバ、各種センサ
等を接続しである。定着ローラの温度を検出するサーミ
スタＴＨがらの信号電圧は、Ａ／Ｄ変換器に印加される
。

第３図に、第２図のランプコントロールユニットおよび
ヒータコントロールユニットの詳細を示す。第３図を参
照して説明する。この実施例では、通常は露光ランプに
流れる電流の位相とヒータＨＴに流れる電流の位相とが
一致しないようになっている。すなわち、両者ともに位
相制御とし、露光ランプには交流電圧のゼロクロスタイ
ミング力１ら所定角度まで電流を流し、露光ランプに流
れる電流を零にしてから大のゼロクロスタイミングまで
の間ヒータＨＴに電流を流すようにしている。

このため、露光ランプには直流電源からの電力をトラン
ジスタでスイッチングして供給し、ヒータＨＴには交流
電力をトライアックＴｈｒでスイッチングして供給する
構成にしである。

ランプコントロールユニットは、実効値検出回路。

電源同期回路、電圧比較回路、誤差増幅回路、スイッチ
ング回路等でなっており、露光強度はＭＰＵからの信号
によって設定される。ヒータコントロール回路は、１−
ライアックＴｈｒ、２つのフォトサイリスタＰＴｒ、　
　トランジスタ。７等でなっている。入力端ＣＮ５に、
ＭＰＵがらのヒータオン信号が印加され、ｃＮ６にはＭ
ＰＵがらのヒータパワーアップ信号が印加される。ヒー
タＨＴを付勢する場合、通常はＣＮ５にＨを印加する。

ヒータコントロール回路には、ランプコントロール回路
からのランプ点灯信号が印加される。これにより、露光
ランプが点灯中であると、アンドゲートＮＡ１の一入力
端にＬが印加されるため、ＣＮ、がＨにセットされても
ヒータＨＴは付勢されない。すなわち、露光ランプとヒ
ータを共に何分する場合、交流電圧のゼロクロス点から
所定位相までは露光ランプのみが付勢されてその間はヒ
ータＨＴの付勢が禁止され、露光ランプが消勢となる位
相から次のゼロクロス点までの位相でヒータＨＴが付勢
される（つまり電流が流れる）。ただしこの実施例では
、入力端ＣＮ６にヒータパワーアップ４ｇ号（Ｈで有効
）が印加されると、露光ランプの点灯状態にかかわりな
く、全位相でヒータＨＴに電流が流れる。つまり、これ
でヒータＨＴが最大付勢状態になる。なお、ランプコン
トロールユニットに接続したタイマ回路ＴＭＣは、所定
時間以上継続してランプが点灯する異常の場合に電源を
遮断するためのものである。

第４ａ図に、第２図のマイクロコンピュータＭＰＵの概
略動作を示し、定着系の概略動作タイミングを第４ｂ図
に示す。第４ａ図および第４ｂ図を参照して説明する。

電源がオンすると、各出力ポートを初期状態にセットし
、動作モードを初期状態にセットし、メモリをり大アす
る。次いで、装置各部の状態をチェックして、異常の有
無を確認する。もし異常があれば、所定の異常処理動作
を行なう。

ヒータＨＴを付勢にセット、すなわちヒータコントロー
ル回路ソｈＳ’ＳＲのＣＮ、にＨを印加する。

電源オン直後は露光ランプが常時消勢されるので、ヒー
タコントロールユニットＳＳＲでは位相制御を行なわず
、トライアックＴｈｒには全位相で電流を流す。センサ
、スイッチ等をチェックする。この処理には、Ａ／Ｄ変
換器の入力チャンネルをサーミスタＴＨの出力と接続し
たボートにセットし、ＴＨ比出力電圧をＡ／Ｄ変換する
処理が含まれている。定着ローラ５１のヒートアップが
完了するまでこの処理を繰り返す。この実施例では、温
度が１８３℃になるとヒートアップ完了と判定するよう
にしている。ヒータアップを完了すると、ヒ〜りＨＴの
位相制御を開始する。つまり第４ｂ図に示すように、ヒ
ータ付勢を制御する信号は、交流電源の半周期毎に所定
のタイミングでオン・オフを繰り返す。このタイミング
は、サーミスタＴＨの出力レベルに応じてマイクロコン
ピュータＭＰＵが制御する。

ヒートアップが完了すると、プリン１−可を表示し。

プリント開始指示があるまで、センサ、スイッチ等のチ
ェックを繰り返す。プリント開始指示があると、まずコ
ピー１枚目フラグをチェックする。

このフラグは、電源オン直後の初期設定処理においてＩ
Ｉ　Ｏ７＋にクリアされるので、もし電源オン後第１枚
目のコピー指示であれば、ＩＩ　ＯＩＩに進み、ヒータ
コントロールユニットＳＳＲの入力端ｃＮ６にヒータパ
ワーアップ信号（Ｈで有効）を印加する。

ＣＮ６がＨになると、ＣＮ　５．の信号にががゎらず常
時オアゲー１〜ＯＲＩの出力がＨとなり、トランジスタ
Ｑ７およびフォトサイリスタＰＴｒがオンし、トライア
ックＴｈｒが全位相角で導通する。つまり、第４ｂ図に
示す電源オン直後のヒータ付勢状態と同様に、常時ヒー
タＨＴが付勢される。

所定のコピープロセスを実行した後、センサ、スイッチ
等をチェックする処理を行なって、排紙スイッチＳＷが
オン（すなわちコピーシート検出）するのを待つ。排紙
スイッチＳＷがオンすると、コピー１枚目フラグを１″
′にセットし、ヒータパワーアップ信号をクリア、すな
わちヒータコントロール回路ッＩ−Ｓ　Ｓ　Ｒの入力端
ＣＮ６にＬを印加する。コピ一枚数を設定枚数と比較し
て、それらが一致するまでコピールーチンを実行する。

コピ一枚数が設定枚数に達すると、各種センサ。

スイッチ等をチェックする処理を実行し、排紙スイッチ
ＳＷがオフになるのを待つ。ＳＷがオフになると、コピ
ー終了ルーチンを実行して、次のコピー開始指示を待つ
。２枚目以降のコピー動作においては、コピー１枚目フ
ラグがＩＩ　Ｉ　ＩＩであるので、コピールーチンを実
行する前にヒータパヮーアップを行なう処理は通らず、
ヒータＨＴはサーミスタＴＨの出力レベルに応じて位相
制御される。

第５図に、電源オン後の定着ローラ温度変化を示す。第
５図において実線が実施例の特性であり。

１点鎖線が従来の特性を示す。第５図を参照して説明す
ると、従来は１枚目のコピーを処理する場合、定着ロー
ラ温度が１７１℃まで低下しているので１枚目は定着不
良が生じ易いし、その温度が好ましい温度（１８０℃程
度）まで回復するのにかなりの時間を要することが分か
る。実施例によれば、コピー開始後の定着ローラの温度
低下が小さく、第１枚目のコピーの場合でも定着不要が
生ずる恐れはない。

上記実施例においては、電源オン後第１枚目のコピー指
示に対しては、必ずヒータパワーアップ信号を出力する
ようにしているが、電源オン・オフが頻繁に行なわれる
ような場合には、加圧ローラの温度低下が小さいので、
電源オン後第１枚目のコピーに対してヒータパワーアッ
プ信号を発しなくとも定着ローラ温度を所定温度に維持
しうる。

また、その場合にヒータパワーアップ信号を発すると、
定着ローラ温度が所定以上となる可能性もある。したが
ってこのような場合にはヒータパワーアップ信号を殉し
ない方がよい。これを行なうには、たとえば第４ａ図の
電源オン直後のヒータオンセットの前で定着ローラ温度
（サーミスタＴＨの出力レベル）をチェックし、それが
所定の参照温度より高いか低いかに応じて、ヒータパワ
ーアップ信号を出力するかどうか決定するようにすれば
よい。つまり、電源オン直後の定着ローラ温度が参照温
度よりも高い場合には、直ちにコピー１枚目フラグを１
″′にセットする処理を加えれば。

定着ローラ温度が低い時にのみ、第１枚目のコピー指示
に対してヒータパワーアップイに号を出力する。

■効果 以上のとおり本発明によれば、電源オン後第１枚目のコ
ピーに対しても定着ローラ温度を所定温度に維持できる
ので、定着不良が生じない。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明を実施する一形式の複写装置内部の概
略を示す正ｍ１図、第１ｂ図は第１ａ図の装置の駆動系
の概略を示す背面図、第１ｃ図は第１ａ図の装置の定直
機構２０を示す拡大正面図である。 第２図は、第１ａ図の装置の電気回路概略構成を示すブ
ロック図である。 第３図は、第２図のランプコントロールユニットＬＣＵ
およびヒータコントロール二二ツＩ−Ｓ　ＳＲを示すブ
ロック図である。 第４ａ図は第２図のマイクロコンピュータＭＰＵの概略
動作を示すフローチャート、第４ｂ図は第２図の回路の
概略動作タイミングを示すタイミングチャートである。 第５図は、電源オン後の定着ローラ温度変化を示すグラ
フである。 ３：感光体ドラム　　　２０：定着機構３３：ベルト ３９：定着駆動スプロケット ５１：定着ローラ（第１０−ラ） ５２：加圧ローラ（第２０−ラ） ５３：加圧レバー　　　５４：分離爪 ５５ニオイル汲み上げフェルト ５６：オイル塗布フェルト ５７：回収フェルト　　５８ニオイルパンＳＳＲ：ヒー
タコントロールユニット（ヒータ付勢回路）　　　　　
　　　　ＨＴ：ヒータＴＨ：サーミスタ（温度検出器） Ｍｌ：メインモータ（定着ローラ駆動機構）ＭＰＵ　：
マイクロコンピュータ（制御装置）Ｔｈｒ：トライアツ
ク　ＰＴｒ：フォトサイリスタＳＷ：排紙検出スイッチ ＳＰＩ、ＳＰ２ニスプリング 特許出願人　株式ｐ社　リコー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）定着用の第１０−ラ； 第１０−ラの温度を検知する温度検出器；第１ローラに
   備わったヒータ； 前記温度検出器の出力に応じて前記ヒータを付勢するヒ
   ータ付勢回路； 第１０−ラに押圧される第２０−ラ：および 第１０−ラが所定温度に達した後、電源オン後第１回の
   コピー指示があると、所定の期間、前記ヒータ付勢回路
   を最高付勢状態に設定する制御装置； を備える、複写装置。
2. （２）制御装置は、第１０−ラが所定温度に達した後、
   電源オン後第１回のコピー指示があるとヒータ付勢回路
   を最高付勢状態に設定し、コピーシートが定着部の下流
   で検知されるとヒータ付勢回路を元の状態に設定する、
   前記特許請求の範囲第（１）項記載の複写装置。