JPH02298980A - 画像形成装置 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は画像形成装置に関し、特に電源投入後のウオー
ミングアツプ時の静粛性、及びいわゆる朝一番の複写動
作における定着性を良好に確保するようにしたものであ
る６ 「従来の技術」 複写紙上に転写されたトナー像を定着させる定着方式と
しては、熱ロール定着が一般的であって、電源投入後の
いわゆるウオーミングアツプの初期には、加熱ローラと
加圧ローラとを非回転状態に維持し６、加熱ローラの表
面温度が所定温度に到達した時に、両ローラを一定時間
協働回転させるようにした定着手段は、特公昭６１−３
１４６２号により公知である。

この定着手段は、ウオームアツプ中のローラの表面温度
の立上がりを速くすると共に、それに続く定着を良好に
行うことを目的として開発されたものである。

また、連続複写時に定着ローラの表面温度が、所定温度
以下に下がると複写速度を落とすようにした定着手段も
、特開昭６２−１４３０６７号により公知である。

この定着手段は、連続複写中に定着温度が所定温度以下
に下がっても、複写動作を中断することなく行うように
したものである。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、前記した前者の定着手段は電源投入後の
ウオーミングアツプ時に、加熱ローラの表面温度が所定
温度に上昇すると、その時点から加圧ローラと共′に回
転し、加熱ローラから加圧ローラへの熱伝導により、両
ローラの表面温度が定着目標温度に達した時に、両ロー
ラの回転を止めウオーミングアツプを完了するようにし
ているので、ウオーミングアツプの途中の予期しない時
に突然両ローラのいわゆる予備回転が開始され、ユーザ
を驚かす場合がある。また、この複写待機中の両ローラ
の回転音は、ユーザにとって心理的な負担となり、いら
いらを助長する等の使用−Ｅの不都合があった。

また後者の定着手段は、連続複写動作を定着温度低下に
より中断させないようにするものであって、ウオーミン
グアツプ中の静粛性を確保するとともに、ウオーミング
アツプ完了後の最初のいわゆる朝一番の複写において、
良好な定着性を確保するための解決策とはなっていなか
った。

本発明は、前記した点に着目してなされたもので、電源
投入後のウオーミングアツプ時の静粛性を確保するとと
もに、いわゆる朝一番の複写における定着性を良好に確
保できる画像形成装置を提供することを目的とするもの
である。

「課題を解決するための手段」 前記目的を達成するための具体的手段は、加熱す段を内
蔵する加熱ローラと、回転駆動される該加熱ローラに接
触して回転する加圧ローラと、加熱ローラの温度を検出
する温度検出手段と、温度検出信号により前記加熱手段
を制御する温度制御手段とからなる定着手段を備えた画
像形成装置において、電源スイッチ投入により、前記定
着手段の両ローラを回転駆動しないで加熱手段のみを駆
動して、温度検出手段の所定温度の検出により完了する
ウオーミングアツプを行うとともに、前記ウオーミング
アツプ完了後最初の複写開始指令信号が入力された際に
は、前記定着手段の加熱手段と加圧ローラ及び加熱ロー
ラの両ローラを駆動するとともに、前記温度検出手段が
所定の定着目標温度を検出するまでは、単位時間当たり
の複写枚数を通常の場合よりも減らして複写動作を行い
、定着目標温度検出後は通常の複写枚数に戻して複写動
作を行う複写制御手段を設けたことを特徴とするもので
ある。

［作用］ 前記の具体的手段によれば、電源投入後のウオーミング
アツプは、加熱及び加圧ローラを回転しないで、加熱ロ
ーラに内蔵された加熱手段のみ駆動して行い、ウオーミ
ングアツプ完了後最初の複写開始指令信号が入力される
と、前記定着手段の加熱手段と加圧ローラ及び加熱ロー
ラの両ローラを駆動するとともに、前記温度検出手段が
所定の定着目標温度を検出するまでは、単位時間当たり
の複写枚数を通常の場合よりも減らして複写動作を行い
、定着目標温度検出後は通常の複写枚数に戻す複写動作
が行われる。

［実施例Ｊ 本発明の実施例を、画像形成装置として複写機を用いた
態様で添付図面について説明する。

第１図に本発明にかがる画像形成装置たる複写機の概略
断面図を示す。

複写機本体ｌの複写の機構は、従来の電子写真複写機と
同様である。複写機本体１の中央部には、反時計回り方
向に回転駆動可能な感光体ドラム２が配設され、この感
光体ドラム２の周囲には、メインイレーザランプ３．帯
電チャージャ６、現像装ｙ１７．転写チャージャ８．転
写紙の分離チャージャ９．ブレード方式のクリーナ装置
１０などが順次配設される。感光体ドラム２は、表面に
感光体（たとえばセレン〉を設けたドラムであり、−複
写ごとに、イレーザランプ３で光照射をうけ、帯電チャ
ージャ６の通過により帯電され、次いで、次に説明する
光学系からの画像露光をうける。メインモーターＭ１は
、感光体ドラム２等を駆動する。

光学系は、原稿台ガラス１１の下方に原稿像を走査でき
るように配置される。光学系は、光源１２、第１ミラー
１３．第２ミラー］４．第３ミラー１５．投影レンズ１
６．第４ミラー１７とから構成される。原稿像は、一点
鎖線１８で示されるように各ミラー１３，１４，１５，
１．７を経て、感光体ドラム２に達する。

複写機本体１の左側には、自動給紙カセット２０ａが上
給紙口に、自動給紙カセット２０ｂが下給紙口に配置さ
れ、さらに、手差し給紙部２１が」二部に配置される。

自動給紙カセット２０ａ。

２０ｂまたは手差し給紙部２１内の複写紙は、選択的に
それぞれの給紙ローラ２２，２３にて複写機本体１内へ
供給され、各搬送ローラ対２４゜２５を通り、圧着状態
にあるタイミングローラ２６まで搬送され、ここで一旦
待機する。

転写時には、タイミングローラ２６により給紙される複
写紙は、転写部において感光体ドラム２に密着し、転写
チャージャ８のコロナ放電によりトナー画像が転写され
、次に、分離チャージャ９のコロナ放電と複写紙自身の
腰の強さにて感光体ドラム２上から分離される。続いて
、複写紙は、図示しないエアサクション手段を備えた搬
送ベルト２７上に吸引されつつ、このベルト２７の時計
回りの方向の回転に従って右方へ搬送される０次に、上
下一対の定着ローラからなる定着装置２８を通過するこ
とによってトナー画像の溶融定着が施される。そして、
排出ローラ対２９を通り、複写機本体１外のトレイ３０
あるいは図示しないＴ合機等に排出される。

第２図は定着装置２８の拡大側面図である。

４１は加熱ローラである定着上ローラであって、金属製
の中空回転軸４２の外周に離型性向上のため、テフロン
のコーティング層４３を形成し、中空回転軸４２の内部
には定着ヒータランプ４４を配置した加熱手段を内蔵さ
せる。４５は加圧ローラである定着下ローラであって、
金属製の中空回転軸４６の外周にシリコンゴムの被１４
７を施し、両端の軸支持部にばね弾力を作用させて定着
上ローラ４１に圧接して、定着性を高めるようにしであ
る。

４８は、力１熱ローラである定着上ローラ４１の表面温
度を検出するために設置された定着サーミスタである。

その他４９．５０は、定着上及び下ローラ４１゜４５に
複写紙が巻付くのを防止するために設けられた分離爪で
ある。

第３図は、本実施例装置の概略制御回路図であって、Ａ
／Ｄコンバータ内蔵のＣＰＵはコンセントがＡＣｌｏｏ
Ｖの電源に接続されると、電源回路６１のＤＣ５Ｖ電源
により電源スィッチ６２のオン、オフにかかわらずスタ
ートする。電源スィッチ６２がオンされると、すＩ；−
６３によりスイッチマトリクス６４のメインスイッチ７
０がオンされる。７１は複写動作開始指令入力用のプリ
ントボタンである。スイッチマトリクス６４は各種表示
部６５を備えているとともに、スイッチマトリクス６４
を構成する各種スイッチの入力は、デコーダ６６を用い
て時分割でＣＰＵに入力される。

ＣＰＵのアナログポートには、定着サーミスタ４８の検
出温度信号が入力されてＡ／Ｄ変換され温度データとし
て処理され、その他の入力ポートには複写機の制御に関
する情報が入力される。

ＣＰＵの各出力ポートには、それぞれ複写機本体１のメ
インモータＭｌ、帯電チャージャ６、転写チャージャ８
．定着装置２８のヒータランプ４４、現像装置７を駆動
する現像装置用クラッチ、給紙ローラ２２，２３用クラ
ツチ、タイミングローラ２６用クラツチの各駆動スイッ
チング用のトランジスタ（図示せず）が接続され、また
周辺回路に対する制御情報としてその他の出力が送出さ
れる。

第４図は、複写機全体を制御するＣＰＵのメインルーチ
ンの概略を示すフローチャートである。

フローチャートの説明の前に、オンエツジ及びオフエツ
ジという用語を定義する。

オンエツジとは、スイッチ、センサ、信号等の状態がオ
フ状態からオン状態へ変化したとき、この状態変化をオ
ンエツジと定義する。

オフエツジとは、スイッチ、センサ、信号等の状態がオ
ン状態からオフ状態へ変化したとき、この状態変化をオ
フエツジと定義する。

ＣＰＵにリセットがかかりプログラムがスタートすると
、ステップＳｌ（以下ステップを略す）でＲＡＭのクリ
ア、各種レジスタの設定等のＣＩ）　Ｕのイニシャライ
ズ及び、複写機を初期モードにするための初期設定が行
われる。

Ｓ２では、ＣＰＵに内蔵されあらかじめ前記初期設定で
１ルーチンタイムが設定された内部タイマをスタートさ
せ、続＜８３〜Ｓ６の各ステップでは、キー、スイッチ
入カル−チン、温度調節ルーチン、コピー動作ルーチン
、その他の処理ルーチンの各サブルーチンが順次コール
され、全てのサブルーチン処理が終わると最初にセット
された内部タイマの終了を待って（８７）１ルーチンを
終了する。

このｌルーチンの時間の長さを使って、各サブルーチン
の中で用いられる各種タイマのカウントを行う、各種タ
イマ値は、この１ルーチンを何回カウントしたかにより
、タイマの終了を判断することができる。

第５図は、温度調節ルーチンを示すフローチャートであ
る。

まず、５２００で電源スィッチ６２がオン状態か否かを
判断し、オフ状態であればＮｏで３２１０でフラグＦ２
を「１」にセットし、５２２０でフラグＦｌを「０」に
リセットする。フラグＦ２は、電源スィッチ６２がオフ
状態になったことを記憶するフラグであり、またフラグ
Ｆ１はつ１−ミングアップが完了し、定着目標温度１９
０℃の温度調節状態（以下温調状態という）にあること
を示すフラグである。

続いて５２５０へ進んで、定着ヒータランプ４４をオフ
してこのサブルーチンを終了する。

この場合、電源オフ状態であっても、ＣＰＵは前記制御
回路で説明したように、ＤＣ５Ｖの直流電源によりバッ
クアップされている。

前記３２００で、電源スィッチ６２がオン状態であれば
、ＹＥＳで８２３０へ進み、定着サーミスタ４８の検出
温度ＴＵが定着目標温度１９０℃以上であるか否かを判
断し、１９０℃以上であればＹＥＳで８２４０へ進みフ
ラグＦ１を「１」にセットし、５２５０で定着ヒータラ
ンプ４４をオフする。また前記５２３０でＴＵが１９０
℃より低い場合は、８２６０へ進んで定着ヒータランプ
４４をオンして、このサブルーチンを終了する。

第６図は、コピー動作ルーチンを示すフローチャートで
ある。

まず、８３００でフラグＦ１が「１」にセットされてい
るか否かを判断し、Ｆ１＝０の場合は即ち電源スィッチ
６２がオフ状態であるか、又は電源スィッチ６２のオン
状態でウオーミングアツプが完了していない状態である
ので、リターンしてこのサブルーチンを終了する。

フラグＦ１＝１の場合はウオーミングアツプが完了した
コピー開始可能状態であり５３１０へ進み、プリントボ
タン７１のオンエツジ（スイッチの状態がオフ状態から
オン状態に変化したとき）であるか否かを判断しオンエ
ツジであればＹＥＳで、５３２０へ進んでメインモータ
Ｍ１をオンして始動し、定着装置２８の加熱ローラ４１
及び加圧ローラ４５を回転するとともに、定着ヒータラ
ンプ４４をオンする。続（Ｓ３３０でフラグＦ２がｒｌ
Ｊにセットされているか否かを判断する。Ｆ２＝１の場
合は、電源スィッチ６２がオンされた後、初めてプリン
トボタン７１が押された状態、即ち朝−の状態を示すも
ので、５３４０に進み、加熱ローラ４１の表面温度を検
出する定着サーミスタ４８の検出温度ＴＵが１９０℃以
上であるか否かを判断する。１９０℃より低い場合はＮ
Ｏで、５３５０でフラグＦ３を「１」にセットした後、
８３６０へ進んで後述する第２複写モードにより複写動
作を開始する。１９０℃以上の場合はＹＥＳで、５３７
０へ進みフラグＦ３が「１」にセットされているか否か
を判断し、Ｆ　３　＝　Ｏの場合はＮ。

で前記８３６０へ進んで第２複写モードにより複写動作
を行う、Ｆ３＝１の場合はＹＥＳで３３８０へ進み、フ
ラグＦ２及びＦ３を「０」にリセットした後５３９０で
後述する第１複写モードにより複写動作を開始する。

前記フラグＦ３は、電源スィッチ６２が投入されてウオ
ーミングアツプが完了した後、メインモータがオンされ
て加熱ローラ４１及び加圧ローラ４５が回転を開始する
と、加熱ローラ４１から加圧ローラ４５への熱伝導によ
り加熱ローラ４１の表面温度が一旦１９０℃以下に下が
るので、このことを確認し、再度１９０℃以りに上昇し
た後初めて通常の複写動作（第１複写モード）を行うよ
うにするためのフラグである。即ち、前記のいわゆるウ
オーミングアツプ完了後の朝−の状態で、加熱ローラの
表面温度が１９０℃未満に下がっている間、及び加熱ロ
ーラの表面温度が１９０℃以上でかつフラグＦ３がｒｌ
Ｊにセットされていない場合には、第２複写モードによ
り複写動作を行う。

一方、前記５３３０でフラグＦ２＝０の場合は、電源ス
ィッチ６２がオンされた後、今回のプリントボタン７１
が押されるまでに、既にウオーミングアツプが完了し第
１複写モードにより複写動作が行われたことを示すもの
で、直ちに５３９０へ進んで第１複写モードにより複写
動作に入る。

前記５３１０でプリントボタン７１のオンエツジでない
場合はＮＯで、５４００へ進み現在複写中の場合は、設
定枚数分の複写動作が完了か否かを判断し、完了してい
ない場合はＮＯで５３３０〜５３９０の各ステップを実
行し、設定枚数分の複写動作が完了の場合はＹＥＳで８
４１０へ進んで複写動作を終了する。

続いて、前記第１複写モード及び第２複写モードについ
て説明する。

第１複写モードとは、通常の複写動作により複写を行う
ものであり、第２複写モードとは第１複写モードの場合
に比べて、単位時間当たりの複写枚数を減らして複写を
行うものである。

第２複写モードにおいて単位時間当たりの複写枚数を減
らす方法としては、複写機のシステムスピードを、通常
の複写動作におけるシステムスピードよりも遅くするこ
とにより行う方法がある。

例えば等倍複写時のＡ４サイズの複写紙を横通しする速
度で、２００　ａｍ／ｓｅｃ程度の通常のシステムスピ
ードを１５０　ｍ＋＊／ｓｅｃ程度までスピードダウン
する。この第２複写モードでは、スキャン系のスキャン
速度、給紙間隔、露光ランプの発光量等の総合的な調整
の下にシステムスピードのスピードダウンが実現される
。

また、給紙間隔タイマを第１複写モード用と、第２複写
モード用との２種類を用い、第２複写モードにおける給
紙間隔を拡げることにより、単位時間当たりの複写枚数
を減らすことができる１例えば、等倍複写時のＡ４サイ
ズの複写紙を横通しする場合で、複写紙の後端と次の複
写紙の先端の間を２００−輪とする第１複写モードの給
紙間隔を、３００論−と拡げる。

前記実施例のコピー動作ルーチンにおいては、電源スィ
ッチ６２の投入ｔ＆のウオーミングアツプは、定着装置
２８の加熱ローラ４１及び加圧ローラ４５を回転しない
で、加熱手段である定着ヒータランプ４４のみをオンし
て行い、加熱ローラ４１が定着目標温度１９０℃に到達
したことを定着サーミスタ４８が検出することにより完
了してウオーミングアツプ中の静粛性を確保する。その
後初めてプリントボタン７１が押されるいわゆる朝−の
場合には、定着ヒータランプ４４をオンするとともにメ
インモータＭ１を駆動し、加熱ローラ４１及びこれに接
触する加圧ローラ４５を回転し、一旦１９０℃以下に下
がった加熱ローラ４１の表面温度が再度１９０℃以−Ｌ
になるまでの間は、通常の複写動作の場合よりも単位時
間当たりの複写枚数を減らして複写動作を行い、加熱ロ
ーラ４１と加圧ローラ４５との接触時間を相対的に多く
して、両ローラ間の熱伝導を促進して温度分布の均一化
を図り、１９０℃以上に上昇した後通常の複写動作に戻
すことにより、複写画像の定着性を良好に確保する。こ
の間加熱ローラ４１に内蔵された定着ヒータランプ４４
は、温調動作ルーチンにより定着目標温度を維持するよ
うにオン・オフ制御される。

尚、前記各実施例において説明した複写終了及び第１．
第２複写モードの各サブルーチンは、本発明の要旨外で
あると共にその基本的な作動は公知であるので、その説
明を省略する。

［発明の効果」 本発明は、前記具体的手段及び作用の説明で明らかにし
たように、電源投入後のウオーミングアツプは、定着手
段の加熱手段のみを駆動するようにして行うから、不意
に加熱及び加圧ローラが回転を開始してユーザを驚かす
こともなく、ウオーミングアツプを静粛に行うことがで
き、非回転時には加熱ローラに接触する加圧ローラへの
熱伝導もあって、回転開始後の両ローラの温度均一化ま
での時間間隔を短縮できるとともに、定着目標温度への
到達時間を短縮できる。また、電源投入後のウオーミン
グアツプは、加熱及び加圧ローラを回転しないで、加熱
ローラに内蔵された加熱手段のみ駆動して行い、ウオー
ミングアツプ完了ｆ＆Ｍ初の複写開始指令信号が入力さ
れると、前記定着手段の加熱手段と加圧ローラ及び加熱
ローラの両ローラを駆動するとともに、前記温度検出手
段が所定の定着目標温度を検出するまでは、単位時間当
たりの複写枚数を通常の場合よりも減らして複写動作を
行い、定着目標温度検出後は通常の複写枚数に戻す複写
動作が行われるので、一旦定着目標温度よりも下がった
場合には、単位時間当たりの複写枚数を減らすことによ
り、加熱ローラと加圧ローラとの接触時間が多くなり、
両ローラ間の熱伝導速度が相対的に早まって温度分布の
均一化が促進でき、いわゆる朝一番の場合でも最初の複
写動作から良好な定着性が確保できる。さらに複写制御
手段の作動を温度検出信号に基づいて制御しているので
前記加熱ローラと加圧ローラ間の温度分布の均一化が一
層確実となる等の諸効果がある。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の実施例を例示し、第１図は画像形成
装置である複写機本体の概略断面図、第２図は定着装置
の拡大断面図、第３図は概略制御回路図、第４図はメイ
ンルーチンのフローチャート、第５図は温度調節ルーチ
ンのフローチャート、第６図はコピー動作ルーチンのフ
ローチャートである。 ２８　、、、定着装置、　４１　、、、加熱ローラ、４
５　、、、加圧ローラ、　４８．、、定着サーミスタ、
６２　、、、を源スイッチ、　　７１　、、、プリント
ボタン。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加熱手段を内蔵する加熱ローラと、回転駆動される該加
   熱ローラに接触して回転する加圧ローラと、加熱ローラ
   の温度を検出する温度検出手段と、温度検出信号により
   前記加熱手段を制御する温度制御手段とからなる定着手
   段を備えた画像形成装置において、 電源スイッチ投入により、前記定着手段の両ローラを回
   転駆動しないで加熱手段のみを駆動して、温度検出手段
   の所定温度の検出により完了するウォーミングアップを
   行うとともに、前記ウォーミングアップ完了後最初の複
   写開始指令信号が入力された際には、前記定着手段の加
   熱手段と加圧ローラ及び加熱ローラの両ローラを駆動す
   るとともに、前記温度検出手段が所定の定着目標温度を
   検出するまでは、単位時間当たりの複写枚数を通常の場
   合よりも減らして複写動作を行い、定着目標温度検出後
   は通常の複写枚数に戻して複写動作を行う複写制御手段
   を設けたことを特徴とする画像形成装置。