JPS603686A - 定着温度制御方法 - 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】 ■発明の分野 本発明は、記録紙に記録した可視像を定着する定着器に
関し、特に、定着器の定着温度制御に関する。

■従来技術 記録紙に可視像を形成し、これを加熱定着する記録装置
、たとえば原稿の像を光学系で感光体に投影し、感光体
を現像して、感光体の可視像を記録紙に転写する複写機
においては、複写機の電源投入と共に定着器のヒータを
高発熱付勢し、定着温度が所定値になってから複写筒と
し、その後は定着温度を所定の一定値とするフィードバ
ック定温度制御が行なわれる。

加熱と加圧を共用する定着器では、たとえば定着ローラ
と加圧ローラを当接させて両者間にかなり高い圧縮圧を
コイルスプリング等で与えている。

ローラにトナー、ゴミ等が付着すると記録紙がローラに
接着してペーパジャム等を生じやすいので、定着ローラ
および加圧ローラの表面はテフロン等の、表面がなめら
かで紙が付着しにくい材料で被覆している。更に、表面
にはシリコンオイル等の液体を塗付するようにしている
。簡単な定着器では、定着ローラを中空としてその中に
、赤外線ヒータなどの電気ヒータを挿入している。加圧
ローラも中空としてその中に電気ヒータを挿入する態様
も考えられるが、複雑となる。

定着器では複写機の電源投入と同時にヒータが高発熱付
勢されて速く初期所定温度に立上げられ、その後はプリ
ント可（複写町）として連続所定温度を目標とするフィ
ードバック定温度制御が行なわれるが、定着ローラにの
みヒータを装着した態様では、たとえば朝一番の電源投
入直後は、加圧ローラが低温度であるため、初期所定温
度が比較的に高く設定されていても、記録紙の定着性が
低い。そこで初期所定温度を更に高く設定すると、シリ
コンオイル塗付の場合には発煙のおそれがある。そこで
、電源投入直後の所定時間（たとえは２０〜３０秒：待
機時間）は定着器をアイドリンク回転させて、定着ロー
ラの熱を加圧ローラに均一に伝えることが提案されてい
るが、待機時間中の騒音がうるさい。またメンテナンス
時などに、電源を投入すると突然まわり出すので危険で
ある。

たとえば複写機では、電源を投入してからウオームアツ
プ後すぐにプリントスイッチが閉じられて複写が指示さ
れる場合もあれば、その後かなりの時間を経てからプリ
ントスイッチが閉じられる場合がある。前者の場合では
アイドル回転を長くすることは無意味であってオペレー
タの待機時間をいたずらに長くし、後者の場合には、ア
イドリング回転終了ｉにまた加圧ローラが冷えるのでア
イドリング回転は長い方が良い。しかし第１回のコピー
指示があるまでアイドリング回転を続けるようにすると
機構部の無駄な運動と騒音が大きい。

プリントスイッチが何時閉じられるかは不確定であるの
で、いたずらに騒音を立てることなく効率よくしかも安
全にアイドリング回転を行なうことは困難である。

■目的 本発明はこのような従来の問題点を改善することを目的
とする。

■構成− 電源投入後定着器がヒートアップして複写可となってか
らプリントスイッチが何時閉じられるかは不確定である
。そこで本発明では、電源投入後　１第１回のプリント
スイッチオンがあるとヒータを高発熱付勢し、電源投入
後第１枚の定着を終える前後の所定時間の間これを継続
し、該所定時間を過ぎてから、所定温度を目標とする定
温度制御に復帰する。

これによれば、電源投入後第１枚のコピ一時には、コピ
ー指示が定着器のウオームアツプ後何時の時点になされ
ても、その記録紙が定着器を通る間、ヒータの高発熱付
勢により高い定着性がもたらされる。のみならず、この
高発熱付勢により、前述のアイドリンク回転の意図する
ところと同様な効果、つまり加圧ローラを均一に加熱し
てその温度分布を平均化して定着性が低い部分をなくす
る、という効果を、電源投入後第一回のコピーでもたら
す。したがって無駄なアイドリンク回転が不要となる。

以下図面に示す実施例を参照して本発明の詳細な説明す
る。

第１図は本発明を一態様で実施する定着ヒータ制御装置
の構成を示すブロック図である。

第１図において、ＨＲが定着ローラであり、その表面は
テフロンで被覆されており、その内部に赤外線ヒータＨ
Ｔが挿入されている。定着ローラＨＲには加圧ローラＰ
Ｒがコイルスプリングの力で押し付けられており、定着
すべき記録紙は定着ローラＨＲと加圧ローラＰＲの間に
噛み込まれる。

加圧ローラの表面もテフロンで被覆されており、両口−
ラドＩＴ、ＰＲの表面にはシリコンオイルが塗付される
。定着ローラＨＲの表面温度はサーミスタＴＳで検出さ
れる。

赤外線ヒータＨＴにはトライアック（双方向性サイリス
タ）ＳＳＲを通して交流電圧が印加される。トライアッ
クＳＳＲの導通は温度制御回路Ｉ　Ｄ　Ｃが制御する。

サーミスタＴＳの検出温度は４．１１度制御回路で読み
取られ、ヒータＨＴの通電制御に参照される。

温度制御回路ＨＤ　Ｃには、マイクロプロセッサＣＦ）
Ｕ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力インターフェイスでな
るコンピュータユニットＭＣＵが高発熱付勢指示信号お
よび定温度制御指示信号を温度制御回路ＨＤＣに与える
。温度制御回路ＨＤＣは高発熱付勢信号が到来するとヒ
ータＨＴに、設定された高導通角で通電し、ヒータ温度
が初期所定温度（１８５℃）になるとりロード信号をコ
ンピュータユニットＭＣＵに与え、連続所定値（１８０
°Ｃ）を目標値としてヒータ温度を１８０℃に一定とす
るフィードバック制御に進む。

コンピュータユニツＩ−Ｍ　ＣＵは、リロード信号を受
けると、高発熱指示信号を撤回し、各部が正常であるこ
とを条件にプリント可を示すランプを点灯する。その後
第１回のプリントスイッチの閉に応じて、温度制御回路
Ｉ　Ｄ　Ｃに高発熱付勢指示信号を与え、コピー動作に
入る。そして第１枚目のコピー紙を排紙トレイ直前の排
紙センサで検出すると高発熱付勢指示信号を撤回する。

温度制御回路ＨＤ　Ｃは、この高発熱付勢指示信号があ
る間、電源投入直後と同様にヒータＨＴに、設定された
高導通角で通電し、高発熱付勢指示信号が撤回されると
、先の連続所定値（１８０℃）を目標値としてヒータ温
度を１８０℃に一定とするフィードバック制御に復帰す
る。

第１図に示す構成で従来の、複写機電源投入直後にヒー
タを高発熱付勢し、それが初期所定温度（１８５℃）に
なると連続所定値（１８０°Ｃ）を目標値としてヒータ
温度を１８０℃に一定とするフィードバック制御に進む
例で、ヒータ温度が初期所定温度（１８５℃）になって
プリント可としてからすぐにプリン１〜スイツチが閉と
されその後連続して１００枚のコピーが行なわれたとき
の、コピー開始直後のヒータ温度の推移を示す。この例
では、第１枚目のコピーにおけるヒータ温度の低下はか
なり太きいが、目標定着温度（１８０℃）に対しては格
別に犬きく低下しない。しかし、検出温度は定着ローラ
の表面温度であって加圧ローラＨＴが冷えているので、
すでに述べたように定着性は良くない。

これに舟して上述の本発明の一実施例によれば、第３図
に示すような定着温度推移を示す。これは、複写機電源
投入直後にヒータを高発熱付勢し、それが初期所定温度
（１８５℃）になると連続所定値（１８０℃）を目標値
としてヒータ温度を１８０℃に−１定とするフィードバ
ック制御に進むが、ヒータ温度が初期所定温度（１８５
℃）になってプリント可としてからすぐにプリン１−ス
イッチが閉とされその後連続して１００枚のコピーが行
なわれたときの、コピー開始直後のヒータ温度推移を示
す。これにおいては、第１枚目のコピーが開始されてか
らコピー紙が排紙センサで検出されるまでヒータＨＴが
高発熱付勢されるので、また加圧ローラが定着回転する
ので、定着性は高く、しかも加圧ローラの均一な加熱が
行なわれる。第１枚の定着を終了すると高発熱付勢は止
められて定温度制御に復帰するので、定着器を過度に高
温度にすることはなＩｌｌ　。

第４図に上記従来の定着温度制御におけるヒータ付勢タ
イミングを示し、第５図に上記本発明の一実施例におけ
るヒータ付勢タイミングを示す。

第６図は、上述の本発明の一実施例を実行する、コンピ
ュータユニットＭＣＵの動作概要を示すフローチャート
である。このフローチャー１−に基づいて、本発明の一
実施例の動作を説明する。

複写機電源が投入されると、コンピュータユニットは、
ステップ■で、入出力ポートの初期化および内部レジス
タ（ＲＡＭ）の初期化を行なう。次のステップ２で、入
カポ−１−を読んで各部の状態を読み、定着器に関して
は通電可状態であると温度制御回路Ｈ’ＤＣに高発熱付
勢指示信号を出力セットする。その他の要素についても
状態をチェックして所定の制御を行なう。状態チェック
で異常力〜あるとステップ３からステップ４の異常処理
しこ進み、ここで所要の表示をする。重異常の場合に（
ま複写機電源を自動遮断する。

各部が正常であると、今度は、操作ボードのキーインな
らびに各部の状態読取を含む、状態＆キーイン読取（ス
テップ５）に進む。ここで、各部の状態と、キー設定を
読んでレジスタに設定する。

温度制御回路ＨＤ　Ｃよりリロード信号が到来するまで
この読取を継続する。なお、電源投入から所定時間内に
リロート信号が到来しなし１と、異常処理に進む。

コンピュータユニツｌ−Ｍ　ＣＵ　カリロートｆｆｌ　
号ヲ待っている間、温度制御回路ＨＤＣは高発熱通電を
ヒータＨＴに与え、ヒータ温度が１８５℃になると、ユ
ニットＭＣＵにリロード信号を与えると共に、ヒータＨ
Ｔの制御モードを１８０℃を１標とする定温度フィード
バック制御に切換える。

コンピュータユニットＭＣＵは、リロード信号が到来す
ると、プリント可表示ランプを点灯し、ステップ５と同
様な状態＆キーイン読取（ステップ８）に進み、フリン
トスイッチの閉を待つ。

プリントスイッチが閉になるとコンピュータユニットＭ
ＣＵは、ＣＦＡＰＯフラグを参照する。

このＣ，ＦＡＰＯフラグは、電源投入後の初期化（ステ
ップ１）で「０」に初期化され、その後第１回のコピー
を終了してからｒＮにセットされるものであり、ＣＦＡ
Ｐ、Ｏフラグの「０」は電源投入後、まだ−回もコピー
が行なわれていないことを、ＣＦ　Ａ　Ｐ　Ｏフラグの
「１」は電源投入後１回はコピーが行なわれたことを示
す。

ステップ１０でこのＣＦＡＰＯフラグを参照し、それが
「１」でない（電源投入後１回もコピーが行なわれてい
ない）と、コンピュータユニットＭＣＵは、温度制御装
置ＨＤＣに高発熱付勢指示信号（パワーアップ指示信号
）を出力セットし、保護タイマＰＳＤ　（プログラムタ
イマ）をセットする（ステップ１°１）。この保護タイ
マＰＳＤは、連続高発熱付゛勢した場合の、安全上の限
界時間より余裕分を減算した値の時限をとるものである
。

さてステップ１１で高発熱付勢指示信号をセットすると
コンピュータユニットＭＰＵは、ステップ１２のコピー
ルーチンに進み、コピールーチンを抜けるとステップ１
３で、ステップ８の状態＆キーイン読取と同様な状態＆
キーイン読取を実行し、次にステップ１４で、排紙トレ
イの直前の排紙センサでの紙検出を読む。紙検出なしの
状態には、正常に送られている紙がまだ排紙部に到来し
ない場合と、紙送りが異常（ペーパジャム）で到来しな
い場合の２者がある。そこで紙検出でないときは、ステ
ップ２１でＣＦＡＰＯフラグを参照し、それが「ｌ」　
（電源投入後第１回のコピーはｔｌ、３オえ、６．。ａ
　ｓ　ｔ＝　ｔよ８ヶ２ッ１．。、１にＶ数と設定コピ
一枚数との比較に進む。もつとも従来より、ステップ１
４の次に、ペーパジャム検知ステップが挿入されている
が、従来およびこの発明の実施例共にこの部は同じであ
るので図示を省略している。したがって説明も省略する
。

ＣＦＡＰＯフラグがｒＯＪであったとき（電源投゛　人
後第１枚目のコピーのとき）には、ヒータを高発熱付勢
しているので、タイマーＰＳＤがタイムオーバしている
か否かを参照する。そしてタイムオーバしていないと安
全であるのでステップ１３の状態＆キーイン読取に戻る
が、タイムオーバしていると、ステップ１５に進んでＣ
ＦＡＰＯフラグを「ＩＪ　（電源投入後第１回のコピー
終了）にセラ１〜し、温度制御回路ＨＤＣへの高発熱付
勢指示信号を撤回しくすなわち定温度制御への復帰を指
示し）、ステップ１７のコピ一枚数と設定コピ一枚数と
の比較に進む。

ＣＦＡＰＯフラグがｒＯＪでしかもタイマーＰＳＤがタ
イムオーバしていないうちに排紙部でコピー紙を検出す
ると、ステップ１５に進んでＣＦＡＰＯフラグを「１」
　（電源投入後第１回のコピー終了）にセラ１−シ、温
度制御回路ＨＤＣへの高発熱付勢指示信号を撤回しくす
なわち定温度制御への復帰を指示し）、ステップ１７の
コピ一枚数と設定コピ一枚数との比較に進む。

ステップ１７で、コピ一枚数が設定コピ一枚数　゛に達
っしていないと、ステップ１２のコピールーチンに戻る
。コピ一枚数が設定コピ一枚数に達っしていると、ステ
ップ１８の状態＆キーイン読取に進み、ステップ１９で
コピー紙の排出を待ち、正常に排紙されるとコピールー
チンに進む。

以上のコピー制御において、二点鎖線ＡＢＰＬ。

ＡＢＰ２で囲んだステップが、この実施例で本発明を実
施するために加わった制御ステップであり、その他は従
来の複写制御フローと同じである。

なお、−北記実施例では、高発熱付勢の終了を、コピー
紙が排出部センサで検出するまで継続するようにしてい
るが、プリントスイッチ閉から時限を開始して所定時間
をもって定温度制御に復帰するようにしてもよい。また
、排出部センサがコピー紙を検出し、それから検出しな
くなってから定温度制御に復帰するようにしてもよい。

いずれにしても、電源投入後第１回のプリントスイッチ
閉を条件に、プリン１〜スイツチ閉と同時又は、第１枚
目のコピー紙が定着器までの紙センサで検出されたとき
あるいはプリントスイッチ閉から所定の調整時間の後に
、ヒータを高発熱付勢し、第１枚目のコピー紙が定着器
を抜ける前後の所定時間後に定温度制御復帰する。高発
熱付勢を開始するタイミングおよび定温度制御に復帰す
るタイミングは、プリン１−キースイッチ、タイミング
スイッチ。

紙検出器等のスイッチ類の状態変化を基点とするのが、
マイクロコンピュータの制御を簡単にするにおいて好ま
しい。

■効果 以上の通り本発明では、電源投入後第１回のプリントス
イッチ閉があると、所定時間ヒータを高発熱付勢し、該
所定時間後は定温度制御に復帰するので、電源投入から
第１回のプリントスイッチ閉までの時間にかかわりなく
、第１枚のコピーの定着性が高い。アイドル回転ではな
く、実コピーの定着処理で高発熱付勢するので、加圧ロ
ーラの温度均一化がもたらされるのは勿論、余分なアイ
ドル回転がなく、騒音をみだりに発することはなく、機
械系の無駄な浪費がない。また高発熱付勢するが、それ
゛は、実質上第１枚目の紙を定着する間のみの、限られ
た実負荷期間のみであるので、シリコンオイルを発煙さ
せる程には至らず、ヒータ温度を過度に上昇させること
はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を一態様で実施する装置構成概要を示す
ブロック図である。 第２図は従来の定着温度制御による定着ローラ温度の推
移を示すグラフ、第３図は本発明の一実施例の定着温度
制御による定着温度の推移を示すグラフである。 第４図は上記従来の定着温度制御におけるヒータ通電タ
イミングを示すタイムチャート、第５図は上記本発明の
一実施例の定着温度制御によるヒータ通電タイミングを
示すタイムチ欠−トである。　１第６図は本発明の一実
施例の、マイクロコンピュータユニットＭＰＵの定着温
度制御を含むコピー制御動作を示すフローチャートであ
る。 １１Ｒ：定着ローラ　ＰＲ：加圧ローラＨ丁＝赤外線ヒ
ータ　Ｔｓ：サーミスタＳＳＲ：トライアック　ＨＤＣ
：温度制御回路ＭＣＵ　：マイクロコンピュータユニッ
ト特許出願人　株式会社リ　コー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加圧ローラ、定着ローラおよびヒータを備える定着器の
   、該ヒータの通電を制御する定着温度制御において、 電源投入後第１回のプリントスイッチオンがあるとヒー
   タを高発熱付勢し、電源投入後第１枚の定着を終える前
   後の所定時間の間これを継続し、該所定時間を過ぎてか
   ら、所定温度を目標とする定温度制御に復帰することを
   特徴とする定着温度制御方法。