JPH01287687A - 定着器の温度制御方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トナーを熱により溶融するとともに機械的圧
力により用紙上に定着する定Ｉｎの温度ｉ！、ｌＪ御方
法に係り、特に、定着器の起動時における定着器の温度
制御方法に関する。

〔従来の技術〕

第３図および第４図は定着器を備えている一般的な電子
写真式プリンタを示すものであり、プリンタ１０のハウ
ジング１１内には、感光ドラム１２が矢印Ａ方向に回転
しつるように配設されており、この感光ドラム１２の下
方のハウジング１１内には、この感光ドラム１２に静電
電荷を与える帯電器１３が配設されている。また、この
帯電器１３の側方のハウジング１１内には、帯電器１３
により電荷を与えられた感光ドラム１２に静電潜像を形
成するための光古き込み部材１４が配設されている。ざ
らに、前記感光ドラム１２の側方のハウジング１１内に
は、ケーシング１６内に充填されているトナーＴを現像
スリーブ１７により感光ドラム１２に吸着せしめる現像
器１５が配設されており、この現像器１５により感光ド
ラム１２上に静電潜像に対応してトナーＴを吸着させ可
視像たるトナー像を形成するようになっている。

さらにまた、前記感光ドラム１２の上方のハウジング１
１内には、感光ドラム１２上に形成された１〜ナー像を
用紙Ｐに転写する転写！１８が配設されており、また感
光ドラム１２上の側方には、トナー像転写後の感光ドラ
ム１２の残留電荷を除去する除電器１９と、感光ドラム
１２上に残留しているトナーＴを除去するクリーナ２０
とが配設されている。このクリーナ２０は、ケーシング
２１内に配設されているブレード２２ならびにマグネッ
トロール２３を有している。このうちブレード２２は前
記感光ドラム１２に接合して感光ドラム１２上の残留ト
ナーＴを除去するようになっており、また、マグネット
ロール２３は、ブレード２２がかき落したトナーＴを吸
着してケーシング２１内に貯留するようになっている。

前記ハウジング１１には、多数の用紙Ｐを重積収納して
なる給紙カセット２４．２４　（第３図には一方のみ図
示）が装着されている。また、前記ハウジング１１内に
は、この給紙カセット２４から供給された用紙Ｐを前記
感光ドラム１２および転写器１８間を通過するように搬
送する搬送通路２５が形成されている。

前記転写器１８より下流側の搬送通路２５Δに臨むハウ
ジング１１内には、定着器２６が設けられている。この
定着器２６は、はぼ直方体形状のケーシング２７を有し
ており、このケーシング２７内には、回転＠２８が用紙
Ｐの幅方向に延在するシリコンゴム製の圧力ロール２９
が上方から搬送通路２５Ａに臨むようにして回転駆動可
能に配設されている。また、前記ケーシング２７内には
、軸心が用紙Ｐの幅方向に延在するヒートロール３０が
下方から搬送通路２５Ａを挟むようにして圧力ロール２
９に接触した状態で配設されている。

このヒートロール３０は、アルミニウム製の基管３１を
有しており、この基管３１内には、ヒートロール３０を
加熱するためのハロゲンランプなどのヒータ３２が配設
されている。

前記定着器２６より搬送通路２５Ａの下流側にはハウジ
ング１１の側壁１１Ａに形成された出口３３が開口され
ており、この出口３３には定着の終了した用紙Ｐを載置
する排紙］・レイ３４がハウジング１１から外方に突出
するように支持されている。

前述したプリンタ１０により印字を行なうには、まず、
感光ドラム１２を帯電器１３によりコロナ放電して一定
電位に帯電し、光古き込み部材１４により画像情報に応
じて感光ドラム１２の表面に静電潜像を露光形成する。

その後、摩擦や電界による電荷注入により一様帯電した
トナーＴを現像スリーブ１７により感光ドラム１２と対
向する位置まで搬送し、感光ドラム１２上に静電潜像に
対応してトナーＴを選択的に吸引付着させ、トナー像を
形成する。このような感光ドラム１２上へのトナー像の
形成と適者なタイミングを合せて給紙カセット２４内の
用紙を搬送通路２５を介して感光ドラム１２と転写器１
８との間に搬送し、転写器１８により用紙Ｐの背部から
コロナ放電することにより感光ドラム１２上のトナー像
を用紙Ｐに転写する。トナー像が転写された用紙Ｐは定
着器２６の相互に圧接されている圧力ロール２つおよび
ヒートロール３０間に送られ、ヒータ３２により加熱さ
れたヒートロール３０に接触される間に用紙Ｐ上のトナ
ーは、ヒートロール３０の熱により溶融されるとともに
両ロール２９．３０の機械的圧力により用紙Ｐ上に定着
される。その後、トナーを定着された用紙Ｐは排紙トレ
イ３４上に排出される。

ところで、前述した電子写真式プリンタにおいては、感
光ドラム１２により転写されたトナーＴを用ＭＰ上に適
正に定着させるため、定着器２６のヒート０−ル３０の
表面温度を一定に保持するようにしている。すなわち、
第５図に示すように、ヒートロール３０の内部に前述し
た加熱用のヒータ３２が配設されるとともに、このヒー
トロール３０の外周近傍には、ヒートロール３０の表面
温度を検出する温度検出器の一例としてのサーミスタ３
５が配設されている。また、ハウジング１１内に収容さ
れた制御回路としてのＣＰＵ３６の出力側には、前記ヒ
ータ３２のＯＮ、ＯＦＦ制御を行なうヒータ制御回路３
７が接続され、前記ＣＰＬＪ３６の入力側には、前記サ
ーミスタ３５が接続されている。また、第６図に示すよ
うに、前記ＣＰＵ３６の内部には、前記サーミスタ３５
から送られる検出信号を入力しＡ／Ｄ変換タイミングタ
イマ３８により駆動されるＡ／Ｄ変換器３９が設けられ
ており、このＡ／Ｄ変換器３９の出力信号を入力してヒ
ートロール３０を設定した温度範囲内に保持するために
、−例として士数℃の範囲内に設定された設定上限温度
および設定下限温度より高いか低いかを判定する上限判
定回路４ｏおよび下限判定回路４１がそれぞれ設けられ
ている。

そして、前記サーミスタ３５の検出信号をＣＰＵ３６の
内部においてデジタル変換してこの検出温度に応じてヒ
ータ制御回路３７に出力し、前記ヒータ３２のＯＮ、Ｏ
ＦＦ制御を行なうことにより、ヒートロール３０の表面
温度を一定に保持するようになっている。

例えば、第７図および第８図に示すように、ヒートロー
ル３０の表面温度を１９０℃に設定した場合には、メイ
ンスイッチ５０（第３図）をＯＮにすると、サーミスタ
３５よりヒートロール３゜の表面温度を検出してこの検
出信号をＡ／Ｄ変換器３９によりデジタル変換し、この
出力信号を上限判定回路４０および下限判定回路４１に
それぞれ出力する。そして、前記Ａ／Ｄ変換濫３９がら
の出力信号に基づいて、前記サーミスタ３５の湿度が１
９０℃に対する設定上限温度および設定下限温度より高
いか低いかを判定し、設定上限温度より高い場合は、ヒ
ータ３２をＯＦＦにし、設定下限温度より低い場合は、
ヒータ３２をＯＮにするようにヒータ制御回路３７によ
り制御することにより、ヒートロール３０の表面温度を
一定に保持するようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述した従来の定着器の温度制御方法に
おいては、メインスイッチ５０をＯＮにして定着器２６
を起動した場合に、ヒータ１８のＯＮによるヒートロー
ル３ｏの温度上昇に比べてサーミスタ３５の立上がりが
遅く、沓ナーミスタ３５が正Ｗ１な温度を検出できる状
態となるまでにはある程度の時間が必要となる。すなわ
ち、第９図に示すように、定着器２６を起動すると、ヒ
ータ３２がＯＮにされてヒートロール３０の表面温度が
上昇することにより、このヒートロール３０に近接配置
されているサーミスタ３５も加熱されてサーミスタ３５
の抵抗値は低下していくが、サーミスタ３５は、それ自
身が加熱されるのに多少の時間を必要とすること、およ
び、検出した温度に対応した正しい抵抗値を示すように
なるまでには、ある程・度の時間を要することのために
、ヒートロール３０の表面温度に対してそのヒートロー
ル３ｏの表面温度に対応する抵抗値を示すようになるま
でには多少の時間を必要とする。よって、定着器２６の
起動時の一定時間の間はヒートロール３０の温度上昇に
対しサーミスタ３５の抵抗値変化が追従できない状態と
なっている。

したがって、第９図に示すように、サーミスタ３５によ
り設定上限温度にヒートロール３０の表面温度が達した
ことを検出してヒータ３２をＯＦＦに制御しても、その
間にヒートロール３０の表面温度は、実際には第９図に
Δｔ２で示すように、設定上限温度より上昇してしまっ
ている。

そのため、ヒートロールの熱エネルギが無駄になるばか
りでなく、ピー１〜ロール３０が必要以上に高温となっ
て危険であり、しがも、このようなヒートロール３０が
高温の状態において定着を行なうと、適正な定着を行な
うことができないという問題点を有している。

本発明は、前述した従来のものにおける問題点を解決し
、ヒートロールの表面温度を必要以上に上昇させること
なく、適正にヒートロールの表面温度を制御することが
でき、安全かつ適正な定着を行なうことのできる定着器
の温度制御方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前述した目的を達成するため本発明に係る定着器の温度
制御方法は、圧力ロールと、ヒータにより所定温度に加
熱され前記圧力ロールとともに用紙を挟持してトナーを
用紙上に定着するヒートロールとからなる定着器の前記
ヒートロールの表面温度を温度検出器により検出し、こ
の検出温度の設定上限温度および設定下限温度に対する
高低を判定し、前記設定上限温度より高い場合は、前記
ヒータをＯＦＦにし、前記設定下限温度より低い場合は
、前記ヒータをＯＮに制御することにより、前記ヒート
ロールの表面温度を一定の範囲内に保持する定着器の温
度制御方法において、定着器の起動時に前記温度検出器
が前記ヒートロールの前記設定下限温度を初めて検出し
たら、前記ヒータをＯＦＦに制御するとともに、この温
度検出器による前記ヒートロールの前記設定下限温度の
初検出から前記温度検出器がヒートロールの温度を正確
に検出できるようになるまでの設定時間経過後にヒータ
の通常制御を行なうようにしたことを特徴としている。

〔作　用〕

前述した構成の本発明によれば、定着器の起動時にサー
ミスタの検出温度が設定下限温度に達したらヒータをＯ
ＦＦにしたうえで所定時間起動モードに保持するので、
サーミスタの温度検出がヒートロールの温度上昇に対し
遅れても、ヒートロールの実際の表面温度を必要以上に
上昇さＵることがなく、適正にヒートロールの湿度制御
を行なうことができ、ヒートロールの不必要な温度上昇
によるエネルギの無駄や危険を防止することができる。

この結果、定１Ｂの起動時から用紙に転写されたトナー
を適正に定着させることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図および第２図を参照して
説明する。なお、前述した従来のものと同一ないしは相
当する構成については同一の符号により説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すものであり、プリンタ
本体の内部に収容された制御回路としてのＣＰＵ３６の
出力側には、ヒートロール３０を加熱するヒータ３２の
ＯＮ、ＯＦＦ制御を行なうヒータ制御回路３７が接続さ
れており、前記ＣＰＩＪ３６の入力側には、ヒートロー
ル３０に近接配置されこのヒートロール３００表面温度
を検出する温度検出器の一例としてのサーミスタ３５が
接続されている。前記ＣＰＵ３６の内部には、前記サー
ミスタ３５から送られる検出信号を入力し、Ａ／Ｄ変換
タイミングタイマ３８により駆動されるＡ／Ｄ変換器３
つが設けられており、このＡ／Ｄ変換器３９の出力信号
を入力してヒートロール３０を設定した温度範囲内に保
持するために、−例として士数℃の範囲内に設定された
設定上限温度および設定下限温度より高いか低いかを判
定する上限判定回路４０および下限判定回路４１がそれ
ぞれ設けられている。さらに、前記下限判定回路４１に
は、サーミスタ３５がヒートロール３０の設定下限温度
を検出した後、サーミスタ３５がヒートロール３０の設
定上限温度を検出できるようになるまで、すなわちサー
ミスタ３５が正常な動作を行なうのに必要な時間だけ通
常動作を遅らせるデイレイ時間発生タイマ６０が接続さ
れ、このデイレイ時間発生タイマ６０には、前記サーミ
スタ３５の起動時間が経過するまで、ヒータ制御回路３
７のモードを起動モードのまま保持するモード切換器６
１が接続されている。

つぎに、前述した構成からなる本実施例の作用について
説明する。

プリンタを起動するためにメインスイッヂをＯＮにする
と、ＣＰＵ３６内のモード切換器６１がヒータ制御回路
３７に制御信号を出力してこのヒータｆｉｌｌｔＭ１回
路３７が起動モードに保持されるとともに、ヒータ３２
がＯＮされヒートロール３０の表面温度が上昇する。す
ると、このヒートロール３０に近接配置されているサー
ミスタ３５がこのヒートロール３０の表面温度により加
熱され、その抵抗値を低下するようにしてヒートロール
３０の表面温度を検出する。そして、このサーミスタ３
５の検出信号たるアナログ信号をＡ／Ｄ変換器３９によ
りデジタル変換して、このＡ１０変換器から前記上限判
定回路４０および下限判定回路４１に検出温度のデジタ
ル信号を出力する。そして、前記サーミスタ３５が検出
したヒートロール３０の表面温度が、ヒート［ｌ−ル３
０の設定下限温度に到達すると、前記下限判定回路４１
から前記ヒータ制御回路３７およびデイレイ時間発生タ
イマ６０に制御信号を出力する。これにより、起動時モ
ードに保持されているヒータ制御回路３７はヒータ３２
をＯＦＦにするようにυＩＩａＬ、また、デイレイ時間
発生タイマ６０は起動される。

そして、前記サーミスタ３５がヒートロール３０の設定
上限温度を検出し得るまでにほぼ相当する時間が軽過し
たら、前記デイレイ時間発生タイマ６０が時間計測を終
了しモード切換器６１に制御信号を出力する。すると、
このモード切換器６１はヒータ制御回路３７に制御信号
を出力し、ヒータ制御回路３７を通常の制御モードに切
換える。

そして、その後は、前記サーミスタ３５が検出したヒー
トロール３０の表面温度のアナログ信号をＡ／Ｄ変換器
３．９によりディジタル信号に変換したうえで上限判定
回路４０および下限判定回路４１に出力し、この検出温
度が、設定上限温度および設定下限ＷｆＪＩより高いか
低いかを判定し、ヒータ制御回路３７により、設定上限
温度より高い場合はヒータ３２をＯＦＦにし、設定下限
湿度より低い場合はヒータ３２をＯＮにするように通常
の制御が行なわれ、これにより、ヒートロール３０の表
面温度を一定範囲内に保持するようにしている。

このように、本実施例によれば、第２図に示すように、
起動時にサーミスタ３５の検出温度がヒートロール３０
の設定下限温度に達したらヒータ３２をＯＦＦにすると
ともにデイレイ時間発生タイマ６０により設定時間の経
過後（第２図における△ｔ）に初めて通常制御モードに
切換えるようにしているので、サーミスタ３５の抵抗値
の低下がヒートロール３０の表面温度の上昇に対し遅れ
ても、第２図にΔｔ４で示すように、ヒートロール３０
の実際の表面温度を必要以上に上背させることがなく、
適正にヒートロール３ｏの温度制御を行なうことができ
、ヒートロール３０の温度上界によるエネルギの無駄や
危険の発生を防止することができる。この結果、起動時
から用紙に転写されたトナーを適正に定着させることが
できる。

なお、本発明は、前述した実施例に限定されるものでは
なく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、
定着器の起動時のヒータのＯＮ、ＯＦＦ制郊制御いて、
起動時のモードから通常モードに切換える時期を、温度
検出器が、ヒートロールの設定上限湿度を検出したこと
により切換えてもよいし、また、温度検出器としても、
サーミスタのほか種々のものを使用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る定着器の温度ｖ制御方
法は、起動時、温度検出器によりヒートロールの表面温
度が設定上限温度に達したことを検出したら、ヒータを
ＯＦＦに制御するとともに、サーミスタがヒートロール
の表面温度を正確に検出できるようになるまでにほぼ対
応する設定時間経過後に、初めて通常のモードによりヒ
ータをＯＮ、ＯＦＦ制御するようにしたので、起動時に
ヒートロールの表面温度の上昇に対しサーミスタの温度
検出が遅れても、ヒートロールの実際の表面温度を必要
以上に上昇させることがなく、適正にヒートロールの温
度制御を行なうことができ、したがって、ヒートロール
の温度上昇によるエネルギの無駄や危険の発生を防止す
ることができる。

その結果、起動時から用紙に転写されたトナーを適正に
定着させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る定着器の湿度制御方法を実施する
ための制ｔｉｌｌ装置の実施例を示すブロック図、第２
図は本発明の制御による→ノーミスタの動作とヒートロ
ールの表面温度との関係を示す線図、第３図は従来の電
子写真式プリンタを示す外観斜視図、第４図は従来の電
子写真式プリンタの概略構成図、第５図は従来の制御装
置を示す説明図、第６図は従来の制御装置を示すブロッ
ク図、第７図は従来のサーミスタの出力とヒータの制御
との関係を示ず線図、第８図は従来の制御を行なうフロ
ーチャー１〜、第９図は従来の制御によるサーミスタの
動作とヒートロールの表面温度との関係を示すね図であ
る。 ２６・・・定着器、３０・・・ヒートロール、３２・・
・ヒータ、３５・・・サーミスタ、３６・・・ＣＰＵ、
３７・・・ヒータルリ御回路、３９・・・Ａ／Ｄ変換器
、４０・・・上限判定回路、４１・・・下限判定回路、
６０・・・デイレイ時間発生タイマ、６１・・・モード
切換器。 出願人代理人　　中　　尾　　俊　　輔第１図 第２図 □時間 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧力ロールと、ヒータにより所定温度に加熱され前記圧
   力ロールとともに用紙を挟持してトナーを用紙上に定着
   するヒートロールとからなる定着器の前記ヒートロール
   の表面温度を温度検出器により検出し、この検出温度の
   設定上限温度および設定下限温度に対する高低を判定し
   、前記設定上限温度より高い場合は、前記ヒータをＯＦ
   Ｆにし、前記設定下限温度より低い場合は、前記ヒータ
   をＯＮに制御することにより、前記ヒートロールの表面
   温度を一定の範囲内に保持する定着器の温度制御方法に
   おいて、定着器の起動時に前記温度検出器が前記ヒート
   ロールの前記設定下限温度を初めて検出したら、前記ヒ
   ータをＯＦＦに制御するとともに、この温度検出器によ
   る前記ヒートロールの前記設定下限温度の初検出から前
   記温度検出器がヒートロールの温度を正確に検出できる
   ようになるまでの設定時間経過後にヒータの通常制御を
   行なうようにしたことを特徴とする定着器の温度制御方
   法。