JPS60169874A - マルチプロセス速度を持つ複写機の定着制御方法 - 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２つの感光体ドラムを有する複数のプロセス速
度を持つ複写機（２色カラー複写機）の定着制御方法に
関する。

［従来技術］ ２色カラー複写機では、一般に原稿を白黒コピーとして
再現する全黒モート、赤色と黒色の２色コピーとして再
現する赤黒モード、原稿をすべて赤コピーとして再現す
る全赤モード、原稿中の赤色情報を消去する赤消しモー
ド、そして原稿中の黒色情報を消去する黒消しモードの
合計５つのモードが用意されている。これら各モードの
コピーを再現するためにはプロセス速度が異なっている
。

即ち、白黒モードはプロセス速度が大、赤黒モード、黒
消しモードおよび全赤モードはプロセス速度が小、また
赤消しとモードはプロセス速度がこの中間位となってい
る。

そのため、従来より２つのプロセス速度を有する複写機
は公知となっている。

しかしながら、従来のこの種複写機においては。

定着ロールヒータの出力切り換え、および定着ロール圧
の切り換えは共に行なってはいない。

従って、プロセス速度が切り換わり、定着部を通過する
時間が異なる場合、転写紙に写えられる熱量が異なって
しまう。そのため、もし遅いプロセス速度に対応した定
着温度であるとすると、速いプロセス速度の場合は未定
着画像になってしまう欠点があった。

特に、プロセス速度が可変のものにおいて、速度比が例
えば２：１というように大きい場合は上述の欠点がより
大きくなる不具合があった。

［目的］ 本発明はこのような従来例の背景のもとになされたもの
であり、複数のプロセス速度のそれぞれに対して、最適
な定着条件を得ること、および電力の有効利用による省
電力を計ることができる定着制御方法を提供することを
目的とする。

［構成］ 本発明の構成１作用について１図をもとに説明する。

第１図は本発明の制御方法の基本を示す流れ図である。

図の流れに従って説明する。電源投入後。

まず、定着ロール内のヒータ（例えば、定格８５ｖ。

５００Ｗ）は高電圧側（８５Ｖ）で点灯し、定着ロール
の加圧が低圧側にあるか否かチェックし、仮に高圧側に
ある時は低圧側に設定する。この定着ロールの加圧力の
切換の実施例は１例えは第２図〜第４図に示すようなも
のでよい。

第２図の例は、ロータリーソレノイド５を用いた例であ
り、ロータリーソレノイド５の停止位置により加圧スプ
リング４のアンカー位置を変えて、加圧レバー３に対す
るスプリングの作用力を変えることにより、定着ロール
加圧力を変化させるものである。即ち、加圧ロール２の
定着ロール１への加圧力を変化させたものである。更に
、第３図、第４図の例は、ロータリーソレノイド５の代
りに、プランジャソレノイ＋：１５を用いた例であり、
ソレノイドのＯＮ、ＯＦＦにより、同じく、スプリング
４のアンカー位置を変えて、加圧力を切り換えるもので
ある。加圧力の切り換えは、特にこの実施例の如く、ア
ンカー位置の変更によって達成させるものに限定するの
ではない。尚、１６はカム、１７はカムフォロア、１８
はレリーススブリンクである。また、第３図は加圧力を
高めた場合、第４図は低めた場合を示ず。

さて、低加圧力の下で、高電力で点灯させ定着設定温度
にもっていく。定着ロール１表面近傍に設置されている
サーミスタによりロール表面温度を検出し、定着設定温
度に達したか否か判断する。

一旦、定着温度に達すると、その時点から定着ロールヒ
ータを低電圧側（６０Ｖ、５００Ｗ）で点灯制御を開始
する。ここで、複写モード入力待ちとなり、複写モー１
へ指示を受け伺ける。本例の実施システムは１つのＳｅ
感光体ドラムと１つのＳｅ　−ＯＰＣ複合感光体ドラム
とからなる２色カラー複写機である。これには従来の複
写機のように、原稿を白黒コピーとして再現する全黒モ
ード、赤色と黒色の２色コピーとして再現する赤黒モー
ト、原稿をすべて赤コピーとして再現する全赤モート、
原稿中の赤色情報を４′Ｉ去する赤消しモー１へ、そし
て、原稿中の黒色情報を消去する黒消しモードの金言１
５つのモードが用意されている。また、このシステムは
最初に挙げた全黒モー１−の場合、Ｓｅ　−ＯＰＣ複合
感光体ドラムおよびその周辺のプロセス要素を非動作状
態とし、用紙の搬送も全く別の経路を通ることになって
いる。このようにしている主たる理由は、Ｓｅ感光体ド
ラムとＳｅ　−ＯＰＣ複合感光体ドラムの感度の差であ
り、Ｓｅ感光体ドラムのみの使用にて達成できる全黒モ
ードのコピー生産量を損なわないためである。また、赤
消しモードの場合、５ｅ−ＯＰＣ複合感光体は使用しな
いので、この感光体の感度は権関係となり、プロセス速
度は堤黒モートと同じにすることができる。しかしなが
ら、搬送経路はＳｅ　−ＯＰＣ複合感光体側を通り、転
写ベルトにより搬送されるので、転写ヘル１〜の信頼性
、耐久性を考慮すると、高速と低速の中間のプロセス速
度で行なうことが望ましくなる。

そこで、高速度から順に速度区分をＡ、ｎ、Ｃと三区分
し、それに各利写モートを対応させておく。

つまり、全黒モードには速度区分へを、赤消しモーｉ−
には速度区分Ｂを、赤黒モード他には速度区分Ｃを割り
当てる。本例の実施システムの場合、全黒モードの高速
時のプロセス速度（感光体ドラ１１周速度ともぽい換え
られる）はおよそ１８０１１１１１１／ｓｃｃ、赤黒モ
ード他の低速時のプロセス速度はおよそ９０ｎＩｎ／ｓ
ｅｅ、赤消しモードはおよそ１２０　＋ｕｎ＋　／　ｓ
ｅｅである。

ここで、定着ロール加圧力を変えることの必要性につい
て首及する。加熱ロール定着方式の場合、未定着１ヘナ
ー粉を用紙に永久的に密着固定するためには、ある範囲
の温度で、ある圧力以−にのローラ間にある長さ以」二
挟持し、通過させる必要がある。つまり、決った圧力の
下で決った温度表面に決った時間接触させることが、良
好な定着を行なうための条件である。

従って、大きく変わるプロセス速度をもつシステｌ、の
場合、換盾ずれば、大きく変わる用紙搬送速度を右Ｊる
システ１１の場合、定着ロールと加圧ロールの密着部長
さくニップ長さという）が一定とづ−れは、プロセス速
度により用紙の定着ロールとの接触時間が大きく変わる
ことになる。本例の場合では、高速時は低速度に比べて
接触時間は半分になってしまう。

一方、プロセス速度が上がるということは、一定時間当
りの用紙の通過長さが増すということであり、熱の放出
が増大するため、ロール表面をある範囲の温度（定着温
度）に保つためにはそれに見合うだ番プ発熱源で供給し
てやらねはならないことになる。

このように、プロセス速度が本例のように２倍も変化す
る場合には、発熱源であるランプヒータの電力を上げる
と共に、ニップ長さを増すために定着ロール加圧力をも
変えてやる必要性が生じてくる。

さて、流れ図に戻るが、複写モード選択により全黒モー
ドが選ばれると、プロセス速度区分は八ということで、
まず、定着ロールヒータの点灯制御が高出力側（Ｖ）に
切り換え、次いで、定着ロールの加圧力を高圧側に切り
換える。

一方、赤消しモードが選ばれると、プロセス速度区分は
口ということで、定着ロールヒータの点灯制御は低出力
側でそのまま行なわれ、定着ロールの加圧力のみが高圧
側に切り換わる。また、前記２つのモー１〜以外か選は
れると、ヒータの点灯制御もロール圧もそのままで１次
のコピー動作へと移動する。こうして、無事コピー動作
が完了すると定着ロールヒータは低出力側での点灯制御
となり、ロール圧も低圧側となる。これにより、■サイ
クルのコピー動作が終了する。

第５図は本発明に係る制御回路のブロック図である。

制御部１９はＣＰ　Ｕを中心にしてＲＡＭ　、　ＲＯＭ
　、　Ｉ刈インターフェース等で構成されている。

入力側としては、給紙カセットに取付けられたマグネッ
トの組合せにより、本体側に設けられているリードＳｕ
を選択的にＯＮさせて、４ビツトの２値信号をカセット
ザイズの判別信号として制御部へ送るカセッ１〜検知部
２０、転写紙搬送路に設置された給紙センサおよび排紙
センサ、分離ミスして感光体ドラムに巻イ」いた転写紙
を検出する分離ミス検知センサおよび走査光学系の位置
検出用のホームポジションスイッチおよびレンズ１−ス
イッチ。

レンズの位置検出センサ、イレースランプ遮光板の位置
を検出するためのセンサ等より構成されるセンザ部２１
、各プロセス手段のＯＮ　／　ＯＦＦタイミングの基準
となる感光体ドラムの回転数（線速度）と同期したパル
スを発生するタイミングパルス部２２、操作パルスに配
置された１０キー、カセット選択キー、割込キー、プリ
ン１−キーおよびコピーモードキーよりなる操作キ一部
２３がある。

一方、出力側としては、露光ランプの電圧を常に適正に
保つためのランプレギュレータ２４、現像剤の濃度を適
正に保つためのトナー濃度コン１−ロール２５、モータ
、クラッチ、ソレノイド等よりなるＡＣ。

１）Ｃ負荷２６、各種チャージャおよび現像バイアス用
の高圧電源２７、定着ヒータの温度をコントロールする
定着温度コントロール２８、操作パネルに配置された各
表示部２９がある。

定着温度コントロール回路の一実施例を第６図に示す。

温度コン１〜ローラ３０において、出力電圧検出回路３
０−１はフィードバックトランスＴ２．ダイオード０１
７〜Ｄ２０により構成され、定着ヒータ３１への出力電
圧をフィードバックトランス丁２により検出して降圧し
ダイオードブリッジＤ１７〜０２０で整流して直流電圧
に変換する。比較制御回路３０−２は比較器ｉｃＩ、Ｉ
−ランジスタ０３．ダイオードＤ１１〜０１２，０１５
゜０１６、　Ｊ　’、、ｒデンｆｃ５．Ｃ６，抵抗Ｒ５
−Ｒ８，ＲＡＶ２１〜ＲＡＶ２６により構成され、出力
電圧検出回路３０−１の出力電圧をダイオードＩ）　１
５　、コンデンサＣ６で制御電圧Ｖｃに変換する。比較
器ＩＣＩは上記制御電圧Ｖｃと基準電圧発生部３２から
の基準電圧を比較して、この基準電圧に対応した出力電
圧（ヒータ３１に印加する位相制御電圧）が発生するよ
うに位相制御のトリガー位相を制御する。例えば、出力
電圧が高くなって制御電圧Ｖｃが上がると、比較器ＩＣ
Ｉの出力が下がり、トリガー位相を遅らせて出力電圧が
高くなるのを防ぐ。また逆に、基準電圧発生部３２から
の基準電圧Ｖｓが高くなると、比較器１Ｃ１の出力が上
がり、トリカー位和を進めて出力電圧を高くする。

基準電圧Ｖｓが低くなると、比較器ＩＣＩの出力は下が
り、１−リガー位相を遅らせて出力電圧を低くする。

温度検出回路３３はコンパレータＩＣ２，１−ランシタ
０４、サーミスタＴ１１．抵抗１（１０〜Ｒ１３および
ボリュームＶＲＩにより構成されている。サーミスタＴ
ｌ＋は定着ロールに接触しであるいは微小間隔をもって
設定され、定着ロールの表面温度を検出する。ＲＩＯ。

Ｒ１２，ＶＲＩは基準電圧発生回路であり、ボリューム
■旧によって、定着ロールの温度を所望の温度に設定す
る。

いま、定着ロールの温度が設定温度よりも低いときは、
サーミスタＴｌｌの抵抗値は大きい値を示し、コンパレ
ータＩＣ２の「−」入力端子の電圧は「＋」端子の電圧
に比べて低い値となり、コンパレータＩＣ２の出力は「
１１」レベルとなって、１〜ランジスタｏ４はＯＮシで
ヒータ点灯信号をＯＮさせる（低レベルにする）。

逆に、定着ロールの温度が設定温度よりも高くなると、
サーミスタＴｌ＋の抵抗値は小さくなり、コンパレータ
ｉＣ２の「−」端子の電圧が「＋」端子の電圧よりも高
くなり、コンパレータＩＣ２の出力は「１、」レベルと
なって、トランジスタ０４はＯＦＦ　して、ヒータ点灯
信号をＯＦＦさせる（フロー状態の（］レベルにする）
。

１〜リガ一回路３０−３はプログラマブルユニジャンク
ショントランジスタ（以下、ＰＵＩ−ランジスタという
）ＰＵＴｌ、Ｉ−ランジスタ（１１，Ｑ２．パルストラ
ンスＰｌ’ｌ、ダイオード１）６〜［Ｊ　１０　、　Ｄ
　１．３　、　Ｉ）　１４　、抵抗Ｒ４，ＲＡ’／１１
〜ＲＡ’／１６．コンデンサＣ３，Ｃ４，Ｃ１３により
構成され、ｐｕｌ−ランジスタＰＵＴＩのゲートには交
流電圧がががっている。ヒータ点灯信号がオフ（フロー
ト状態のＩＩレベル）の時は１〜ランジスタ０２がオン
でありコンデンサＣ３は充電されない。ヒータ点灯信号
がオンする（低レベル′、０■になる）と、１ヘランジ
スタｏ２がオフしコンデンサＣ３の充電が始まる。コン
デンサＣ３の充電は比較器ＩＣ＋の出力電圧近くまでト
ランジスタＯ１によって充電され、その後抵抗Ｉｔ　Ａ
　■］、　３を通して徐々に充電さｔｂる。コンデンサ
ｃ３の電圧が１１１トランジスタＰＵＴｌのゲー］・電
圧より高くなった時に１〕ＵトランジスタＰＵＴＩがオ
ンする。ＰＵＩ−ランジスタＰ　Ｕ　ｉ’　］がオンす
ると、コンデンサｃ３に充電されていた電荷がパルスト
ランスＲ１’ｌを通して放電し１へライアソクＴＲＣを
オンさせる。比較器ＩＣＩの出力が高い場合、コンデン
サＣ３の電圧はＰＵＩ−ランジスタＰ　Ｕ　ｒｌのゲー
１へ電圧より高くなるのが早いため、早い位相で１−リ
ガーパルスが出る。比較器ＩＣＩの出力が低い場合、コ
ンデンサＣ３の電圧はＰＵトランジスタｐｕＴｉのゲー
ト電圧より高くなるのが遅いため、遅い位相で１へリガ
ーパルスが出る。

駆動回路３０−４はｌ−ライアックＴＲＣ，ダイオード
１丹、コンデン→ノＣ１，Ｃ２，Ｃ１５，抵抗Ｒ１，コ
イル［、］、　、ザサージキラー旧により構成され、１
−ライアックＴＲＣはパルストランスＰＴＩからのパル
スを受けてオンし定着ヒータ３１に交流電源Ｓの電圧を
供給する。コンデンサＣ１は外来ノイズフィルタを構成
し、コンデンサＣ２およびコイルＬ１はトライアックＴ
ＲＣの発生するノイズに対するフィルタを構成し、サー
ジキラーＳＫＩは１〜ライアツクＴＲＣの誤点弧を防ぐ
。

電源回路３０−６はトランスＴｌ、ダイオードＤ２〜Ｄ
５゜ｏ８．ｍ抗Ｒ２，Ｒ３，ＲＡＹ２７．　ツｒ、カー
ダイオードＺＤＩ、ＺＤ２゜コンデンサＣ７により構成
され、電源Ｓの電圧を１〜ランスＴ１で変圧してダイオ
ードブリッジＤ２〜Ｄ５で整流し、ツェナーダイオード
７．１３　］　、　７．１）　２　、コンデンサＣ７で
定電圧化する。ダイオードＤ８のアノード側電圧は１−
リガー回路３０−３を半サイクルごとにリセットする台
形波電圧となる。

基準電圧発生部３２は複写機本体の制御部からの低電圧
信号によりアナログスイッチＳＬ、Ｓ２のうち、どちら
か１つを駆動し、　Ｒ１４，旧５により比較制御回路３
０−２に基準電圧を与える。

制御部１９からの低電圧信号と、選択駆動されるアナロ
グスイッチ、出力電圧の関係は表に示すように、低電圧
信号かＯＮのとき（１，レベルのとき）はＳｌが選択駆
動され、出力電圧は６０Ｖとなりこのとき定着ヒータの
点灯時の電力は約５００すとなる。低電圧信号がＯＦＦ
のとき（）ルベルのとき）はＳ２が選択され、出力電圧
は８５Ｖとなり、このとき定着ヒータの点灯時の電力は
８５０Ｖとなる。

第８図は制御回路の一例である。

操作パネル上のキーであるＩＯキー３４．上カセツト選
択キー３５．下カセツト選択キー３６．モードキー３７
、クリアキー３８１割込キー３９．プリントキー４０は
７１−リクスに配置されており、時分割して制御部１９
に入力される。本実施例におけるモードのセラ１へ方法
はモードキー３７を一度押す毎に、全黒モード→赤黒モ
ード→全赤モード→赤消しモード→黒消しモード→全黒
モード→・・・・・・とモードが切り換わって所望のモ
ードを選択するものである。

カセッ１−サイズ検知スイッチ４１．４２は上段給紙口
、下段給紙口とも４ケのリードスイッチが、給紙部の本
体側に設置されている。また、カセット側には転写紙の
サイズにより選択的にマグネットが取（＝Ｊけられ、カ
セットを本体給紙部にセットしたときにカセットのマグ
ネットに対応した位置のリードスイッチがＯＮすること
により、カセット内転写紙サイズを４ビツトの２値信号
として制御へ送る。

本実施例では１５種類の転写紙サイズを判別できる。

制御部１９では操作パネルの上のモードキー３７により
セラＩ・されたモードに従って、駆動モータ４４の回転
数切換、定着ヒータの出力切換、定着ローラ加圧ソレノ
イド１５（第２図に示すロータリーソレノイドでもよい
）の０Ｎ１０ＦＦ制御を行なう。モード毎のモータ、ヒ
ータ、ソレノイドの状態は下表のようになる。

尚、図中りはドライバを示し、Ｂはバッファを示す。

［効果コ 以北本発明によれば、プロぜス速度の切り換えにより、
加熱定着ロールのヒータ出力およびロール圧を切り換え
、常に一定の熱量を転写紙に与えるようにしたから、定
着不良がなく、また過剰定着による転写紙のシワの発生
もなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明制御に係る基本フローチャー１−１第２
図、第３図は定着ロールのそれぞれ異なる加圧機構を示
す図、第４図は第３図の機構における異なる状態を示す
図、第５図は制御ブロック図、第６図は本発明の一実施
例に係る定着制御回路図、第７図は本発明の一実施例に
係る具体的な制御回路図である。 ■・・　定着ロール、３１　・・　ヒータ。 代理人　弁理士　紋　１）　誠 第７図 第２図 第３図　第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の複写モードに対応して、複数のプロセス速度を有
   する複写機の加熱ロール定着装置の制御方法において、
   複数のプロセス速度を３つの速度区分Ａ、Ｂ、Ｃに分け
   、複写モードの選択信号により、特定のプロセス速度が
   指定されたとき、特定したプロセス速度が、速度区分Ａ
   の場合は定着ロールのヒータ出力を高出力側に切り換え
   ると共に、定着ロール圧を高圧側に切り換えることとし
   、特定したプロセス速度が速度区分Ｃの場合は、定着ロ
   ールのヒータ出力を低出力側に切り換えると共に、定着
   ロール圧を低圧側に切り換えることを特徴とするマルチ
   プロセス速度を持つ複写機の定着制御方法。