JPS63202776A - 熱定着制御方式 - 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】 〔概要〕 印刷データを熱定着するヒートローラを有する印刷装置
における熱定着制御方式であって、ヒートローラ内熱源
温度と温度センサが検知するヒートローラ表面温度との
タイムラグにより、ヒートローラ表面温度がオーバする
ことを解決するために、温度センサが所定温度よりヒー
トミーラ表面の温度が低下したことを検知した場合のヒ
ートローラ内熱源の通電を所定幅の単発パルスにて制御
するように構成することにより、ヒートローラ表面温度
のオーバ加熱を低減させることが可能となる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、印刷データを熱定着するヒートローラを有す
る印刷装置における熱定着制御方式に関する。

各種データを印字／印刷する装置の中で、ノンインパク
トプリンタは電気的入力信号（符号）に対応した文字・
記号等を非衝撃手段により、ハードコピーの形で出力す
るものである。

このノンインパクトプリンタの記録方式としては、大き
く分類して感熱紙に熱パルスを与えて発色させて熱記録
する発色記録方式と、帯電した光導電層に光パターンを
与え潜像を形成し、現像・定着する着色記録方式とがあ
る。

この着色記録方式の１つである電子写真式印刷装置には
、帯電した光導電層に与える光パターンをレーザを用い
るレーザプリンタがあり、又潜像を定着する方法にも各
種方法が行われている。

例えば、ある規定温度でトナー等で形成した現像を溶融
する熱定着方式では、その中が中空であるゴムローラの
中に熱発生源（例えば、ハロゲンランプ）を置き、その
熱発生源にてその表面を規定温度にしてトナーを溶融し
ている。

しかし、その温度管理が不充分の場合には、定着ムラ等
を起こし印字品質の劣化を招くことになる。かかる温度
管理がより確実に実施される熱定着方式の実用化が期待
されている。

〔従来の技術〕

第４図は従来例を説明するブロック図、第５図は従来例
における温度管理状況を説明する図、第６図はレーザプ
リンタの構成を説明する図、第７図はヒートローラの構
造を説明する図をそれぞれ示す。

本例は、レーザプリンタを例として説明する。

レーザプリンタの構成概要は第６図に示しており、その
構成は、 現像したデータを熱定着する定着部（ヒートローラ）２
と、 データに応じたレーザ光を発生するレーザ４と、レーザ
４から発光するレーザ光を所定タイミングで感光ドラム
７で照射・走査するためのスキャナ（回転多面鏡）５と
、 スキャナ５からのレーザ光を所定角度で感光ドラム６に
照射する反射鏡６と、 レーザ光にてその表面にデータの潜像を形成する感光ド
ラム７と、 潜像を現像化する現像部８と、 感光ドラム７上の現像をトナー等を用いて記録用紙（ａ
）に転写する転写部９と、 記録用紙（ａ）を転写部９方向へ送り出す給紙ローラ９
ｂと、 記録前の記録用紙（ａ）を滞留させている用紙カセット
９ｃ等を具備して構成されている。

尚、符号（ａ）は記録用紙を、点線は用紙搬送ルート（
ｂ）を、用紙搬送ルー）　（ｂ）上の矢印は通常の搬送
方向をそれぞれ示す。

第６図で示す定着部（以下ヒートローラと称する）２の
概要構造は、第７図に示す如く中空状のゴムローラ（Ｃ
）が１対で構成されている。

又、この中には例えばハロゲンランプ等の熱源２１があ
り、この発熱によりその表面が加熱され、１対のゴムロ
ーラ（Ｃ）間を通過する記録用紙（ａ）上のトナー等が
溶融され定着される。

又、トナーを、溶融し記録用紙（ａ）上に定着させるに
は、ある規定温度（例えば、１８０℃）が必要である。

従って、ヒートローラ２の表面温度を検知するために、
その表面には温度センサ３が取りつけられており、この
温度センサ３としては例えば温度によって抵抗値が変化
するサーミスタ等が用いられる。

第４図の機能ブロックは、このヒートローラ２の制御関
連を主体としたもので、その構成は第６図で説明したヒ
ートローラ２内熱源（以下ハロゲンランプと称する）２
１．温度センサ３と、温度センサ３からの検知信号ＴＥ
ＭＰに伴い、ハロゲンランプ２１のオン／オフを制御す
る制御部ｌとを具備している。

尚、この制御部ｌは印刷処理動作を実行するための他の
各種動作も制御するが、第４図はハロゲンランプ２１の
オン／オフ制御機能ブロックを主体として表示している
。

又、第４図中の符号ＨＴＯＮはハロゲンランプ２１の駆
動信号、符号ＴＥｌ’ＩＰは温度センサ３よりの出力信
号（温度を電圧レベルに変換して出力）、符号Ｖｒｅｆ
は定着に必要な規定温度に対応した基準電圧、符号ｕｐ
は温度比較回路１３の出力情報をそれぞれ示す。

第４図で示す従来の制御部１は、ハロゲンランプ２１の
駆動を制御するヒートローラ制御部１１と、ヒートロー
ラ制御部１１からの駆動信号ＨＴＯＨにより、ＡＣｌｏ
ｏＶをハロゲンランプ２１に対してオン／オフするソリ
ッドステートリレー（以下ＳＳＲと称する）１２　と、 温度センサ３からの検知信号ＴＩ！ＭＰ　（表面温度）
を基準電圧Ｖ　ｒｅｆと比較して、基準電圧Ｖｒｅｆ（
規定温度）より低い場合は、その出力情報ＵＰ＝“０′
″とし、基準電圧Ｖｒｅｆ　　（規定温度）より高い場
合は、その出力情報ＵＰ＝“１゛として送出する温度比
較回路１３とを具備している。

レーザプリンタに電源が投入されると、イニシャル動作
後ハロゲンランプ２１をオンするために、ヒートローラ
制御部１１は駆動信号ＨＴＯＮを５ＳＲ１２に対してオ
ンする。

これによって、５ＳＲ１２はＡＣｌｏｏＶをハロゲンラ
ンプ２１に対して供給する。ハロゲンランプ２１の点灯
により、ゴムローラ（Ｃ）の表面温度が上昇を始める。

この表面温度は温度センサ３で検知され、予め設定され
ている規定温度にその表面温度が達すると、温度比較回
路１３は出力情報ｕｐを“１”にしてヒートローラ制御
部１１へ送出する。

これにより、ヒートローラ制御部１１は駆動信号ＨＴＯ
Ｎをオフにし、ハロゲンランプ２１に対するＡＣｌｏｏ
ｖの供給をオフにし、ハロゲンランプ２１を滅火する。

ハロゲンランプ２１の滅火により、ゴムローラ（Ｃ）の
表面温度が下がり規定温度以下になると再び駆動信号Ｈ
ＴＯＮがオンとなり、ハロゲンランプ２１は点灯する。

この繰り返しを行うことにより、ゴムローラ（Ｃ）の表
面温度を一定に保つように制御している。

この状況を第５図に示す、尚、第５図（Ａ）は駆動信号
ＨＴＯＮと出力情報ＩＪＰとの状況、第５図（Ｂ）はハ
ロゲンランプ２１の温度（点線で表示）と、温度センサ
３で検知されたゴムローラ（Ｃ）の表面温度（実線で表
示）の状況を示す。

これでも明らかなように、点線で表示するハロゲンラン
プ２１の温度と実線で表示するゴムローラ（Ｃ）の表面
温度とでは、その特性波形がΔｔだけずれた状態となっ
ている。

即ち、温度センサ３で検知した時のゴムローラ（Ｃ）の
表面温度に対して、その時点のハロゲンランプ２１の温
度はΔｔだけ余分に加熱される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の従来例のように、ゴムローラ（Ｃ）の表面温度を
温度センサ３で検知して、ハロゲンランプ２１のオン／
オフを制御する場合、ゴムローラ（Ｃ）の表面温度とハ
ロゲンランプ２１自体の温度との温度差により、温度セ
ンサ３が検知した信号ＴＥＭＰでハロゲンランプ２１を
オフしても、その時点のハロゲンランプ２１自体の温度
（規定温度より高い温度）で、ゴムローラ（Ｃ）の表面
温度が規定温度より上昇してしまうことになる。

これは、ハロゲンランプ２１とゴムローラ（０）の表面
には空気層やゴムなどがあり、それらが熱抵抗体となり
表面温度をハロゲンランプ２１自体の温度上昇より遅れ
て上昇させることになる。

従って、温度センサ３が規定温度以上を検知した時には
、ハロゲンランプ２１自体の温度はそれ以上となってお
り、この時点でハロゲンランプ２１をオフしても、ゴム
ローラ（０）の表面温度は遅れた分だけ上昇してしまう
ためである。

この規定温度以上での定着では、定着ムラ等を起こす要
因となり、これにより印字品質劣化を招くことになる。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 第１図は本発明の詳細な説明するブロック図を示す。

第１図に示す本発明の原理ブロック図は、第４図で説明
したヒートローラ２．温度センサ３と、以下に説明する
制御部１０とを具備して構成されている。

７本発明に係わる制御部１０は、同じく第４図で説明し
たヒートローラ制御部１１．５ｓＲ１２，温度比較回路
１３と、 ヒートローラ２内ハロゲンランプ２１の温度をヒートロ
ーラ制御部１１．ヒータ通電パルス発生手段（ヒータ通
電パルス発生部）７０からの信号により制御する温度制
御手段（温度制御部）６０と、温度制御手段（温度制御
部）６′ｏを介してヒートローラ２内ハロゲンランプ２
１をオンにするための所定駆動幅を有する所定信号を発
生するヒータ通電パルス発生手段（ヒータ通電パルス発
生部）７０とを具備して構成されている。

〔作用〕

温度センサ３が所定温度よりヒートローラ表面の温度が
低下したことを検知した場合、ヒートローラ２内ハロゲ
ンランプ２１のオン期間を、所定パルス幅を有する単発
パルスにて制御するように構成することにより、ヒート
ローラ表面温度のオーバ加熱を低減させることが可能と
なるため、定着ムラ等による印字品質の劣化が防止出来
る。

〔実施例〕

以下本発明の要旨を第２図、第３図に示す実施例により
具体的に説明する。

第２図は本発明の詳細な説明するブロック図、第３図は
本発明の実施例における温度制御状況を説明する図をそ
れぞれ示す。尚、全図を通じて同一符号は同一対象物を
示す。

本実施例の温度制御部６０は１つのフリップフロップ６
１と、１つのＯＲゲート６２からなり、ヒータ通電パル
ス発生部７０は温度比較回路１３からの出力情１＃ｕｐ
が“１′″から“Ｏ”になる立ち下がりエツジを検出す
る立下がりエツジ検出回路７１と、立下がりエツジ検出
回路７１からの検出信号をトリガとして、所定幅の単発
パルスを発生する単発パルス発生回路７２とを具備して
いる。

ヒートローラ制御部１１から出力する駆動信号＋１ＴＯ
Ｎ　（但し、パルス波形とする）をフリップフロップ６
１がセットし、その出力信号ＨＴＯＮｌを“ｌ”とする
。これは、ＯＲゲート６２に入力して、出力信号１１Ｔ
ＯＮ３を“１′″として、５ＳＲ１２へ送出し、ハロゲ
ンランプ２１をＡＣｌｏｏＶにて点灯する。

ハロゲンランプ２１で熱されたゴムローラ（Ｃ）の表面
温度を温度センサ３により測定し、その測定情報ＴＥＭ
Ｐを温度比較回路１３の一方の端子へ送出する。

温度比較回路１３の他方の端子へは、規定温度（１８０
℃）に対応する基準電圧Ｖｒｅｆが入力しており、測定
情報ＴＥＭＰは基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。

比較結果、基準電圧Ｖｒｅｆ≦測定情報ＴＥＭＰとなる
とその出力情報ｕｐを“０”から“１”にして送出する
。この出力情報ＵＰ＝“ｌ”により、フリップフロップ
６１はリセッｔ・され、これに伴いＯＲゲート６２の出
力信号ＨＴＯＮ３が“０”となり、ハロゲンランプ２１
は滅火する。

次に、ハロゲンランプ２１の滅火により、ゴムローラ（
０）の表面温度が規定温度（基準電圧Ｖｒｅｆ）以下に
なると、温度比較回路１３の出力情報ｕｐが１１”から
“θ′″となる。

立下がりエツジ検出回路７１は、この出力情報ｕｐが“
１”から０″となる立下がりエツジを検出してパルス信
号ＵＰＥＧを単発パルス発生回路７２へ送出する。

単発パルス発生回路７２はこのパルス信号ＵＰＥＧをト
リガとし、単発パルスＨＴＯＮ２を発生しＯＲゲート６
２を介して５ＳＲ１２をオンとする。尚、単発パルス）
ＩＴＯＮ２のパルス幅はｔｏとし、これは出力情報ＵＰ
の“０”の時間１．より小さい値とする。尚、この状況
を第３図（Ａ）に示す。

又、単発パルスＨＴＯＮ２のパルス幅ｔ０はハロゲンラ
ンプ２１自体の温度と温度センサ３が検知する温度との
温度差の補正を考慮した幅とし、この単発パルスＨＴＯ
Ｎ２にてハロゲンランプ２１は再び点灯される。

これを繰り返した時のハロゲンランプ２１自体の温度（
点線で表示）と、温度センサ３が検知する温度（実線で
表示）との特性を第３図（Ｂ）に示す。

上記方法により、ハロゲンランプ２１自体の温度と温度
センサ３が検知する温度との遅れ幅が小さくなった分だ
け、ハロゲンランプ２１自体の温度と温度センサ３が検
知する温度との温度差が補正され、より良好な印字品質
を確保することが可能となる。

〔発明の効果〕

以上のような本発明によれば、ヒートローラ表面温度の
オーバ加熱が低減され、より良好な印字品質を確保する
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するブロック図、第２図は
本発明の詳細な説明するブロック図、第３図は本発明の
実施例における温度制御状況を説明する図、 第４図は従来例を説明するブロック図、第５図は従来例
における温度管理状況を説明する図、 第６図はレーザプリンタの構成を説明する図、第７図は
ヒートローラの構造を説明する図、をそれぞれ示す。 図において、 ｌ、１０は制御部、　　　　　　２はヒートローラ、３
は温度センサ、　　　　　４はレーザ、５はスキャナ、
　　　　　　６は反射鏡、７は感光ドラム、　　　　　
８は現像部、９は転写部、　　　　　　９ｂは給紙ロー
ラ、９ｃは用紙カセット、 １１はヒートローラ制御部、１２はＳＳＲ。 １３は温度比較回路、 ６０は温度制御部（温度制御手段）、 ６１はフリップフロップ（Ｆ、Ｐ）、 ６２はＯＲゲート、 ７０はヒート通電パルス発生部（ヒート通電パルス発生
手段）、 ７１は立下がりエツジ検出回路、 ７２は単発パルス発生部、 Ａ（発日月の原理Σ言Ｖ月Ｔ３プロ・／７０ｖＪ　１図 不肩な月の喫１已伜」ど畜弛明７るブロック図第　２５
弓 ＴＯＮ 重上６静笑亮俊ＩＪ＋↑ｂ１鼾・］御抹玩ΣｙＡ６図 ヒートローフのａｔ’ｈ宜屯明″￥ｂ図第　７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 熱定着のためのヒートローラ（２）の内部に熱源（２１
   ）を有し、前記ヒートローラ（２）の表面に、前記ヒー
   トローラ（２）表面の所定温度を検知する温度センサ（
   ３）を備えてなる印刷装置において、前記熱源（２１）
   の温度を制御する温度制御手段（６０）と、 前記温度制御手段（６０）を介して前記熱源（２１）を
   オンにするための所定駆動幅を有する所定信号を発生す
   るヒータ通電パルス発生手段（７０）とを設け、所定温
   度より前記ヒートローラ（２）表面の温度が低下したこ
   とを前記温度センサ（３）が検知すると、その検知信号
   により所定幅の信号を発生し、その信号幅の期間で前記
   熱源（２１）をオンとすることを特徴とする熱定着制御
   方式。