JPH03238487A - 定着装置 - 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、複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置の
定着装置に関するものである。

〈従来技術〉 従来の画像形成装置における定着装置では、電源か投入
された後、定着ローラと圧接ローラとを接触回転させる
ことなく定着ローラの加熱素子を加熱するものがある。

前記定着装置においては、通常の定着温度に達すると、
画像形成準備か終了となり、以降はその温度を維持する
よう定着ローラの加熱素子への通電を制御していｆ二。

そして、画像形成指示信号が入力さ乙ると、定着ローラ
と圧接ローラとを接触回転させて、転写紙の定着を行な
っていた。

〈　発明が解決しようとする課題　〉 しかしながら、上記従来技術では、画像形成指示信号の
人力により定着ローラと圧接ローラの接触回転が開始し
、圧接ローラに定着ローラの勢力・奪わ４’Ｌ、定着温
度よりもローラ温度が低下してしまう。そのため、１枚
目の転写紙の画像形成時に定着不良とｔ；つｆニリする
。あるいは、定着不良を起こさないためローラ温度か再
び定着温度にｌるまて待つ場合、定着ローラの加熱素子
に通電してローラ温度を上昇させる必要があり、この間
は画像形成動作を停止させなけ乙ばならず、１枚目の転
写紙の画像形成を行なうための時間が長くかかるといっ
た問題がある。

本発明は、上記に鑑み、画像形成指示か出さ乙ｆ二とき
に、定着ローラのローラ温度か定着温度よりも低下する
ことを防止できる定着装置の提供を目的とする。

〈　課題を解決するための手段　〉 本発明請求項１による課題解決手段は、第１図〜第４図
の如く、定着ローラｌと、該定着ローラＩに圧接する圧
接ローラ２と、前記定着ローラＩを加熱する加熱素子３
と、定着ローラＩの温度を検出する塩度検出器４と、前
記定着ローラｌおよび圧接ローラ２を回転駆動させる駆
動装置５と、前記塩度検出器４の出力信号により加熱素
子３および駆動装置５を制御する制御装置６とを備え、
該制御装置６は、電源スイッチ１５のオンにより前記加
熱素子３に画像形成準備信号を出力して定着ローラｌの
温度か定着可能温度Ｔ。より高い定着予熱温度Ｔ、にな
るよう加熱素子３を制御する画像形成準備手段１６と、
プリントスイッチ１７かＳの画像形成指示信号により前
記駆動装置５を作動させる回転制御手段１８と、前記画
像形成指示信号により加熱素子３を定着可能温度Ｔ。に
なるよう通電制御する通電制御手段１９とを有せしめら
乙たものである。

請求項２て（ユ、温度検出器４の出力信号により加熱素
子３および駆動装置５を制御する請求項１記載の制御装
置６に、電源スイッチ１５のオンおよび（または）プリ
ントスイッチ１７からの画像形成指示信号の出力から一
定時間経過するごとに加熱素子３への通電制御の温度設
定が定着予熱温度Ｔ１と定着可能温度Ｔ。とに周期的に
設定されるよう加熱素子３を制御する定着待機手段２４
が付加さＺ−６たちのである。

〈作用〉 上記請求項１による課題解決手段において、電源スイッ
チ１５がオンざ乙ると、画像形成準備手段１６は加熱素
子３に画像形成準備信号を出力する。そして、プリント
スイッチ１７から画像形成指示信号か出力さ乙るまて、
定着予熱温度Ｔ１を維持するよう加熱素子３か制御さｔ
ｏる。

そして、画像形成指示信号が人力さ乙ると、回転制御平
段１８は駆動装置５を作動させて、定着ローラ１を回転
させる。そして、通電制御手段１９は定着Ｃ−ラｌのコ
ントロール温度をＴ、からそ乙よりも温度は低いが定着
可能Ｇ温度Ｔ。になるよう加熱素子３を制御する。

以上のよう啄加熱素子３の制御を行なうことにより、定
着ローラｌの温度は第５図に示す実線Ａの如き温度変化
を示し、従来の方法による点線Ｂのように画像形成指示
信号によって定着ローラ１および圧接ローラ２か回転し
、定着ローラｌの温度が圧接ローラ２に奪わ乙て、定着
可能温度Ｔ。

より低下するといった問題を解決することができる。

そのため、定着ローラｌの温度低下による定着不良を防
止することができる。あるいは、１枚目の転写紙の画像
形成を行なうまでの時間を短縮して画像形成を効率よく
行なうことができる。

請求項２においては、電源スイッチ１５がオンされると
、画像形成準備手段１６は加熱素子３に画像形成準備信
号を出力する。そして、定着予熱温度Ｔ１になるよう加
熱素子３が制御される。

そして、一定時間経過しても画像形成指示信号が出力さ
れないと、定着待機手段２４により加熱素子３への通電
制御の温度設定を定着予熱温度Ｔ、から定着可能温度Ｔ
。に変更する。さらに、一定時間経過しても画像形成指
示信号が出力されないと、定着待機手段２４により加熱
素子３への通電制御の温度設定が再びＴ。からＴ１に変
更される。

これらを繰り返しながら、その間に画像形成指示かあれ
ば、加熱素子３への通電制御の温度設定をＴ。になるよ
う制御を行なう。

ま７二、画像形成されｆ２後にも、次の画像形成指示か
されるまで、加熱素子３への通電制御の設定温度をＴ。

とＴ、とに周期的に変更を行はう。

しｊ＝かつて、画像形成か指示されたとき、定着ローラ
１のローラ温度が低下することを防止できるとと乙に、
長時間画像形成を行Ｇわない場合には、周期的に定着ロ
ーラ１のローラ温度を上下させることにより不必要な電
力消費を回避することかできる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

［第一実施例コ 第１図は本発明の第一実施例を示す制御ブロック図、第
２図は同しく定着装置の概略図、第３図は同じく定着温
度を制御する制御回路図、第４図は加熱素子の通電制御
に対するフローチャート、第５図はローラ温度の変化と
駆動装置の作動タイミングを示す図である。

本発明の画像形成装置における定着装置は、第１．２図
の如く、定着ローラ１と、該定着ローラ１に圧接する圧
接ローラ２と、前記定着ローラｌを加熱する加処素子３
と、定着ローラ１の温度を検出する温度検出器４と、前
記定着ローラｌおよび圧接ローラ２を回転駆動させる駆
動装置５と、前記温度検出器４の出力信号により加熱素
子３および駆動装置５を制御する制御装置６とを備え、
上側の定着ローラｌに下側の圧接ローラ２が接触し、こ
の接触圧および熱によって転写紙７に転写されたトナー
８を定着させるものである。

前記定着ローラｌは、画像形成装置本体に回転軸９周り
に回転自在とされた中空ローラで、前記圧接ローラ２は
定着ローラｌに対向して画像形成装置本体に対して中心
軸ＩＯか上下動自在に支持さ乙几ローラである。そして
、圧接ローラ２は、画像形成装置の支持片！■と中心軸
１０の軸受部１２との間に圧縮ばね１３か介装さ犯、圧
接ローラ２か定着ローラ１に圧接される。

前記加熱素子３は、ハロゲンランプからなり、前記定着
ローラｌの回転軸９の周囲に配されている。モし＝、前
記温度検出器４は、サーミスタが用い：）ｔｏ、定着ロ
ーラｌの外表面に近接して配されている。

前記駆動装置５は、定着ローラＩの回転軸９を回転駆動
させる駆動モータ（図示せず）からなる。

前記制御装置６は、ワンチップマイクロコンピュータで
データＲＡＭ、プログラムＲＯＭを有し、Ｒ１に予め記
憶されている制御用プログラムにしｒ二かって制御を行
なうものである。そして、制御装置６は、第１図の如く
、電源スイッチ１５のオンにより前記加熱素子３に画像
形成準備信号を出力して定着ローラｌの温度か定着可能
温度Ｔ０より高い定着予熱４度Ｔ、になるよう加熱素子
３を制御する画像形成準備手段１６と、プリントスイッ
チ１７か昌の画像形成指示信号により前記駆動装置５を
作動させる回転制御手段１８と、前記画像形成指示信号
により加熱素子３を定着可能温度Ｔ。になるよう通電を
制御する通電制御手段１９とを有せしめられている。

前記加熱素子３の通電制御を行なうための制御回路は、
第３図の如く、温度検出器４の出力をアナログ人力によ
り検知する制御装置６のＣＰＵ６ａと、該ＣＰＵ６ａか
あの加熱素子オン信号の出力により加熱素子３に印加さ
杷る交流電源２０の位相制御をするトライアック２１と
、ＣＰＵ６ａからの出力信号によりトライアック２１を
オンするスイッチ素子としてのフォトトライアック２２
と、該フォトトライアック２２をＣＰｔ、！６ａのオン
信号により作動させるための否定回路２３とからなる。

そして、前記ＣＰＵ６ａは、内蔵もしくは外付けさ乙た
プログラムＲＯＭの内容に従って、ロ一ラ温度か設定さ
れた定着可能温度Ｔ。もしくは定着予熱温度Ｔ１に達し
ていなければ、加熱素子オン信号を出力して加熱素子３
に通電を行ない、設定温度になるよう通電制御をする。

また、前記制御装置６は、図示しない操作部からの入力
信号により画像形成モードを制御し、表示部の表示制御
を行ない、また、画像形成に関する負荷の制御を行なう
機能を有している。さらに、電源がオンされてから規定
時間ｔｏ内にローラ温度か定着予熱温度Ｔ、に達しない
とき、トラブルが発生したと判断して、前記画像形成準
備手段１６にトラブル発生コードを出力する機能も有せ
しめられている。

上記構成において、定着装置の画像形成準備動作を第４
図のフローチャートに基づいて説明する。

まず、電源スイッチ１５がオンさｔ、ると、画像形成準
備手段１６は加熱素子３に画像形成準備信号を出力する
と同時に、ステップＳ−ｔにて定着温度が規定時間内に
画像形成準備完了となる定着予熱温度Ｔ１に達しない時
、トラブルとするタイマーｔｏを設定する。ステップＳ
−２では、定着温度Ｔか定着予熱温度Ｔ１に達している
か否かを判定し、達していなければステップＳ−３にて
ステップＳ−１で設定したタイマーｔｏがタイムアツプ
したか否かを判定し、タイムアツプしていなければ、ス
テップＳ−４にて加熱素子３をオンしステップＳ−２へ
戻る。タイムアツプしたならば、ステップＳ−５にて加
熱素子３をオフし、ステップＳ−６にてトラブル発生を
画像形成準備手段１６へ報知し、終了する。この作業か
ステップＳ−２にて定着温度ＴがＴ１以上と判定される
まで続けられる。

ステップＳ〜２にてＴ≧Ｔ１と判断さ杷ると、ステップ
Ｓ−７にて加熱素子３をオフし、ステップＳ−８にて画
像形成準備手段１６に定着装置か画像形成準備完了とな
ったことを報知する。そして、ステップＳ−９にてプリ
ントスイッチ１７から画像形成指示信号が入力されたか
どうかを判別し、入力されていなければ、ステップ５−
１０にて温度検出器４かＴ１以上を検知しているかとう
か判別し、Ｔ１以上ならぽステップ５−１２にて加熱素
子３をオフしステップＳ−９へ、Ｔ１に達していたけ乙
ばステップ５−１１にて加熱素子３をオンしステップＳ
−９へ戻り、画像形成が指示さ乙るまでこの作業を繰り
返す。

ステップＳ−９にて画像形成が指示されｒこと判別され
７二Ｓ、回転制御手段１８により駆動装置５を作動させ
て、定着ローラ１を回転させる。そして、通電制御手段
１９は定着ローラｌのコントロー２し温度をＴ、からそ
れよりも温度は低いが定着面能な温度Ｔ。１．：移す。

その制御はステップＳＩＯ〜ステップ５−１２と同様で
、ステップＳ１３にて温度検出器４かＴ。以上を検知し
ているか否つ・を判別し、Ｔｏ以上なら：ｆステップ５
−ｔ５に＝クロ熱素子３をオフしステップ５−１３へ、
Ｔ、に達していなけ乙ばステップ５−１４にて加熱素子
３をオンしステップ５−１３へ戻る。以降はこの作業を
繰り返す。

以上のような加熱素子３への通電制御を行なうことによ
り、定着ローラｌの温度は第５図に示す実線Ａの如き温
度変化を示し、従来の方法による点線Ｂのように画像形
成指示信号によって定着ローラｌおよび圧接ローラ２が
回転し、定着ローラｌの温度が圧接ローラ２に奪われて
、定着可能温度Ｔ０より低下するといった問題を解決す
ることができる。

そのため、定着ローラｌの温度低下による定着不良を防
止することができる。あるいは、１枚目の転写紙の画像
形成を行なうまての時間を短縮して画像形成を効率よく
行なうことができる。

［第二実施例二 第６図は本発明の第二実施例を示す制御ブロック図、第
７図は加熱素子の通電制御に対するフローチャートであ
る。

本実施例の定着装置の制御装置６は、第６図の如く、電
源スイッチ１５のオンにより前記加熱素子３に画像形成
準備信号を出力して定着ローラＩの温度が定着可能温度
Ｔ。より高い定着予熱温度ＴＩになるよう加熱素子３を
制御する画像形成準備手段１６と、プリントスイッチ１
７からの画像形成指示信号により前記駆動装置５を作動
させる回転制御手段１８と、前記画像形成指示信号によ
り加熱素子３を定着ローラｌの温度か定着可能温度Ｔ。

になるよう通電を制御する通電制御手段１９と、電源ス
イッチ１５のオンから一定時間経過するごとに加熱素子
３への通電制御の温度設定が定着予熱温度Ｔ１と定着可
能温度Ｔ。とに周期的に設定さ乙るよう加熱素子３を制
御する定着待機手段２４とを有せしめられたものである
。

前記定着待機手段２４は、電源スイッチ１５のオフから
一定時間経過をカウントし、さろに時間ｔにべると一定
時間経過をカウントし、以後これらを繰りぷすタイマー
機能を有しており、一定時間ごとに加熱素子３への通電
制御の温度設定を変更する。

なお、他の構成は上記第一実施例と同様てあり、本実施
例の画像形成準備動作は、第７図のフローチャートの如
く、ステップＳ−８までは第一実施例と同様に行むわれ
る。

そして、画像形成準備完了になると、ステップ５−１６
にて定着待機手段２４により一定時間後に加熱素子３へ
の通電制御の温度設定を定着予熱温度Ｔ１かＳ定着可能
温度Ｔ。に変更するためのタイマー１．を設定する。

ステップＳ−９にて、プリントスイッチ１７から画像形
成指示信号か人力されたかどうかを判別し、入力されて
いなければ、ステップ５−１０にて温度検出器４かＴ１
以上を検知しているかとうか判別し、Ｔ１以上ならば、
ステップ５−１２にて加熱素子３をオフし、Ｔ１に達し
てぃな：す犯ば加熱素子３をオンする。そして、ステッ
プ５−１７にて１１時間経過しているか判定し、経過し
てぃなけ乙：ｆステップＳ−９へ戻る。経過していれば
、定着待機手段２４は定着ローラｌのコントロール温度
をＴ１からＴ。に移すと同時に、ステップＳ１８にて一
定時間後に加熱素子３への通電制御の温度設定をＴ。か
らＴ１に変更するためのタイマーｔ２を設定する３その
後、ステップ５−１９〜ステップ５−２３にかけてステ
ップＳ−９〜ステップ５−１７と同様の動作を設定温度
をＴ。に対して（テなう。ステップ５−２３にて１２時
間経過しているか判定し、経通していはければステップ
５−１９に戻り、経過ヒでいわ：ｆ再度設定温度をＴ１
に変更上てステップ５−１６に戻る。

こＬらを繰り返しなかさ、その間ステップＳ９あるいは
ステップ５−１９にて、画像形成指示されたかとうかを
判定し、指示があればステップ５−１３に移り、加熱素
子３′・の通電制御の温度設定をＴ。になるよら制御を
行なう。

ｊ−Ｊ”ｌ二がって、本実施例では上記第一実施例と同
様、）効果を奏する。５：）に、長時間画像形成を行？
、：　５　ｆ；い場合には、周期的に定着ローラｌのロ
ーラ温度を上下させることにより不必要を電力消費を回
避することかてきる。

ｔむ、本発明は、上記実施例に限定されるものてはなく
、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変更
を加え得ることは勿論である。

例えぽ、第二実施例の如く、加熱素子３への通電制御の
設定温度の変更を何度も繰返さずに、第８図○ステップ
５−１６に示すように一度たけ定着予も温度Ｔ１から定
着可能温度Ｔ。に変更し＝、それ以降は温度Ｔ。にｌる
よう制御を行Ｃうことで、さらに電力消費を低減させる
ようにしてもよい。

まｆ二、電源スイッチ１５がオンさｔ。たときだけ加熱
素子３への通電制御の設定温度を繰り返し上下させる代
わりに、第９図の如く、プリントスイッチ１７から画像
形成指示信号か出力され、画像形成が行なわ乙ｆこ後、
ステップ５−２４で画像形成終了の確認をしてからステ
ップ５−１６へ戻り、再び設定温度をＴ１に変更して、
定着ローラｌのローラ温度を繰りふし上下させるよう加
熱素子３への通電制御を行なってもよい。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかな通り、本発明請求項１によると
、温度検出器の出力信号により加熱素子およプ駆動装置
を制御する制御装置は、電源スイッチのオンにより前記
加熱素子に画像形成準備信号を出力して定着ローラの温
度が定着可能温度より高い定着予熱温度になるよう加熱
素子を制御する画像形成準備手段と、プリントスイッチ
からの画像形成指示信号により前記駆動装置を作動させ
る回転制御手段と、前記画像形成指示信号により加熱素
子を定着ローラの温度が定着可能温度になるよう通電制
御する通電制御手段とを有しているので、画像形成指示
か出されるまてローラ温度は定着可能温度より高い温度
に維持制御さ乙、画像形成指示信号によって定着ローラ
および圧接ローラか回転し、定着Ｃ−ラの温度が圧接ロ
ーラに奪りイ′、て、定着可能温度より低下すること会
防土てき石。

そのｆ二め、定着ローラの温度低下による定着不良を防
止することができる。あるいは、１枚目５転写紙７）画
像形成を行なうまでの時間を短縮して画像形成を効率よ
く行Ｇうことかできる。

請求項２て：よ、電源スイッチのオ〉およブ（または）
ブリ〉トスイッチからの画像形成指示信号の出力かＳ一
定時間経過するごとに定着待機手段か定着ローラのコン
トロール温度を定着予熱温度と定着可能温度とに周期的
に設定されるよう加熱素子を制御するｆこめ、長時間画
像形成を行なわほい場合には、周期的に定着ローラのロ
ーラ温度を上下させ、不必要す電力消費を回避すること
かてきるといった優セ３た効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例を示す制御ブロック図、第
２図は同しく定着装置の概略図、第３図は同じく定着温
度を制御する制御回路図、第４図は加熱素子の通電制御
に対するフローチャート、第５図はローラ混交の変化と
駆動装置の作動タイミングを示す図、第６図は本発明の
第二実施例全売す制御ブロック図、第７図は加熱素子の
ａ電制御に対するフローチャート、第８図は本発明の請
求項２に対する他の実施例を示す加熱素子の通電制御の
フローチャート、第９図は同じく他の実施例の加熱素子
の通電制御のフローチャートてめる。 ■、定着ローラ、２．圧接ローラ、３・加熱素子、４：
温度検出器、５駆動装置、６・制御装置、１５：電源ス
イッチ、１６：画像形成準備手段、Ｉ７”す／トスイツ
チ、！８回転制御手段、１９通電制御手段、２４　定着
待機手段。 出　願　人　　ノヤープ株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、定着ローラと、該定着ローラに圧接する圧接ローラ
   と、前記定着ローラを加熱する加熱素子と、定着ローラ
   の温度を検出する温度検出器と、前記定着ローラおよび
   圧接ローラを回転駆動させる駆動装置と、前記温度検出
   器の出力信号により加熱素子および駆動装置を制御する
   制御装置とを備え、該制御装置は、電源スイッチのオン
   により前記加熱素子に画像形成準備信号を出力して定着
   ローラの温度が定着可能温度より高い定着予熱温度にな
   るよう加熱素子を制御する画像形成準備手段と、プリン
   トスイッチからの画像形成指示信号により前記駆動装置
   を作動させる回転制御手段と、前記画像形成指示信号に
   より加熱素子を定着可能温度になるよう通電制御する通
   電制御手段とを有せしめられたことを特徴とする定着装
   置。 ２、請求項１記載の定着装置において、請求項１記載の
   制御装置に、電源スイッチのオンおよび（または）プリ
   ントスイッチからの画像形成指示信号の出力から一定時
   間経過するごとに加熱素子への通電制御の温度設定が定
   着予熱温度と定着可能温度とに周期的に設定されるよう
   加熱素子を制御する定着待機手段を有せしめられたこと
   を特徴とする定着装置。