JPH0486781A - ローラ式熱定着器の加熱制御方法 - 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」 本発明は画像形成装置に用いる加熱定着器の温度制御方
法に係り、更に詳細にはヒータを内蔵した加熱ローラと
該加熱ローラと接触して協動回転する加圧ローラからな
るローラ対間に記録材を挿通可能に構成したローラ式熱
定着器の温度制御方法に関する。

「従来の技術」 従来より、加熱ローラと加圧ローラからなる定着ローラ
対間に未定着トナー像を担持させた記録材を挿通させな
がら該トナー像の画像定着を行うローラ式熱定着器は周
知であり、この種の装置はトナー像を低エネルギで且つ
安全確実に且つ速やかに定着し得るとともに温度制御も
容易である為に、近年電子写真技術を利用した多種の画
像形成機の分野で汎用的に用いられている。

そしてかかる装置は、小型化を図るために前記ローラ対
を小径化しつつ加熱立上げ速度の向上を図るためにヒー
タ容量を大に設定しているが、このように構成すると当
然にローラ対自体の蓄熱容量が相対的に低下し、温度立
ち上げ時にオーバシュート等が生じ易く、而もサーミス
タによる検知遅れ等により前記オーバシュートは一層増
幅される。

この為、従来より、電源投入と同時に前記ローラ対を協
動回転させながら温度立上げを行うようにした技術が開
発されているが、かかる技術においては電源投入初期か
ら加圧ローラからも放熱が行われ放熱面積が増大するた
めに、温度立上げ速度が遅くなるという欠点が生じる。

かかる欠点を解消するために、スタンバイ基準温度より
低い第１の設定温度を設定し該設定温度に到達するまで
前記ローラ対を協動回転させ、該設定温度到達後前記ロ
ーラ対の回転を停止してスタンバイ温度まで立上げを行
うようにした技術も開示されている。

しかしながらかかる技術においては、ジャム処理等の様
に前記第１の設定温度以上の温度で電源を再投入する場
合前記ローラ対の回転を停止したまま温度立ち上げを行
うことになるために、オーバシュートも発生し易い。

そこで更に、前記第１の基準温度とスタンバイ温度の間
に第２の基準温度を設け、前記とは逆に第１の設定温度
に到達するまではローラ対の回転を停止させて温度立上
げを行い、該設定温度に到達した後第２の設定温度に到
達するまで前記ローラ対を協動回転させ、更に該設定温
度到達後前記ローラ対の回転を停止してスタンバイ温度
まで立上げを行うようにした技術も開示されている。

（特公昭６１−３１４６３号） 「発明が解決しようとする技術的課題」しかしながらか
かる従来技術においてもジャム処理の様に電源中断時間
が短い間で電源の再投入を行う場合においては、前記第
１〜第２の設定温度の間で電源再投入される場合が多く
、この為ジャム処理後の再投入においては常にローラ対
が回転するために騒音が大で騒音に厳しいオフィス等に
おいては問題となる場合が多いのみならず、ローラ対の
回転により立上げ速度も遅くなる。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、常温から温度立
上げを行う場合においても又ジャム処理後の電源再投入
を行う場合においても、肘音の発生とオーバシュートを
極力回避しつつ円滑に制御基準温度に立上げ可能なロー
ラ式熱定着器の温度制御方法を提供する事を目的とする
。

ｒ４題を解決する為の手段」 本発明は前記各従来技術の様に温度に基づいてローラ対
の回転／停止制御するのではなく、下第二の立上げとい
う）、及びリセットの様に電源切断後直ちに電源再投入
する場合（以下第三の立上げという）の三つを、電源投
入後制御基準温度に到達するまでの時間りの多少によっ
て区別し、より具体的には常温より前記基準温度に到達
するまでの時間より小さい第一及び第二の設定時間（ｔ
１）ｔ２）を設定し、 前記電源投入後第一の立上げの場合はローラを停止した
まま制御基準温度まで立上げるとオーバーシュートが大
になるために、第一の設定時間経過後少なくとも制御基
準温度に到達するまでローラを回転させ、オーバシュー
トを防止する。

又第二の立上げの場合はその立上げ幅がある程度小さい
為にローラを停止したまま制御基準温度まで立上げても
オーバーシュートは問題にならないが、加圧ローラ側の
熱分布が不均一の為に、そのままで定着動作に移行する
と定着不良が生じる場合がある。

後ローラを回転させ、該回転により生じる前記制御基準
温度と検知温度とのクロス数をカウントし、該カウント
値に基づいて前記ローラ対を停止させ、熱分布の均一化
を図る。

更に第三の立上げの場合はその立上げ幅が微小の為にロ
ーラを停止したまま制御基準温度まで立上げてもオーバ
ーシュートも、加圧ローラ側の熱分布の不均一も問題と
ならない。

そこで前記立上げ時間ｔが（ｔ２）　ｔ　）の場合に第
三の立上げと判断し、制御基準温度到達後においてもロ
ーラ対を停止させた状態でその温度維持を図る。

尚、前記制御基準温度は、スタンバイ温度や定着目標温
度に限定される事なく、例えばオーバシュートにより定
着目標温度を超えない程度の任意の基準温度に設定する
事が出来る。

「効果」 従って請求項１に記載した発明は前記加熱制御の全体シ
ステムをクレーム化したものであり、該発明により何れ
の温度地点から立上げた場合にも言い換えれば常温から
温度立上げを行う場合においても又ジャム処理後の電源
再投入を行う場合においても、リセット後直ちに電源再
投入を行う場合においても騒音の発生とオーバシュート
を極力回避しつつ円滑に且つ定着不良が生じる事なく制
御基準温度に立上げることができる。

又請求項２に記載した発明においては常温からではない
がジャム処理の様にある程度温度低下した後に電源再投
入する場合に好適な温度制御方法を提供するもので、特
にモータやローラ対の騒音を極力抑えるために、制御基
準温度に到達した後にローラ対を回転させるも、固定的
な時間により該回転時間を設定するのではなく、該回転
により生じる前記制御基準温度と検知温度とのクロス数
をカウントすることにより加圧ローラ側への熱分布が均
一化された時点を速やかに把握し、該カウント値に基づ
いて前記ローラ対を停止させるもの可能となる。

尚、前記制御基準温度の維持は比例制御、０Ｎ１０ＦＦ
制御の何れの温度制御方法を採用してもよい。

「実施例」 以下１図面に基づいて本発明の実施例を例示的に詳しく
説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の
寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記
載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する
趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

第１図は本発明の実施例に係る電子写真プリンタに組込
まれる定着器周りの主要回路構成を示す概略ブロック図
で、定着ローラーはモータ８により協動回転する加熱ロ
ーラーａと加圧ローラーｂからなり、加熱ローラーａは
、その内部に軸線方向に沿ってヒーター０を内蔵すると
共に、その表面上にサーミスタ２を近接配置する。

サーミスタ２よりの検知温度に対応する検知電汗は温度
検知回路３に入力され、該検知回路３ではラ クＣＰＵ４より入力される定着目標温度若しくはスタン
バイ基準温度等の設定温度に対応する基準電圧と、前記
検知電圧を比較し、該比較信号を増幅してＣＰＵ４に出
力する。

ＣＰＵ４では前記比較信号に基づいて生成されるパルス
信号に基づいてＳ　Ｓ　Ｒ５を介してヒーター０の加熱
制御が行われ、ローラ表面温度を後記する前記制御目標
温度（ＴＩ、Ｔ２）に維持可能に構成されている。

一方前記ＣＰＵ４には常温より前記基準温度に到達する
までの時間より小さい第一及び第二の設定時間（ｔｌ＞
　ｔ２）に対応するカウント値が設定されると共に、該
ＣＰＵ４に電源投入後の立上げ時間をカウントするタイ
マ６と、前記制御基準温度Ｔと検知温度Ｓ、Ｓｌ、Ｓ２
とのクロス数をカウントするカウンタ７が付設されてい
る。

次にかかる実施例の動作を第２図のフローチャート図及
び第３図の温度タイムチャート図に基づいて説明する。

Ａ、常温から立上げる場合（− 先ずルーチンＡにおいて電源投入後タイマｔをスタート
させると共に、モータフラッグをＯＮするとともに（Ｓ
ＴＥＰＩ　）　、検知温度が第１設定温度ＴＩ（スタン
バイ温度）に達しておらず（ＳＴＥＰ２）且つ前記タイ
マ６がｔ＜ｔｌの場合にはモータを停止した状態でヒー
タ加熱制御を行う、（ＳＴＥＰ３）そして前記タイマｔ
が第一の設定時間ｔ１経過後も尚第１設定温度に到達し
ない場合は（ＳＴＥＰ４）、モータをＯＮＩ、て（ＳＴ
ＥＰ５）ローラ対を回転させなからヒータ加熱制御を継
続する。　　（ＳＴＥＰ６）そして第１設定温度ＴＩに
到達するまで前記状態を継続した後、該到達した時点で
カウント値をセットした後（ＳＴＥＰ７）ヒータ制御ル
ーチン（Ｂ）に入り、スタンバイ状態の場合に０Ｎ１０
ＦＦ制御を繰り返しながら温度維持を図ると共に、前記
ヒータＯＦＦ毎にカウント値を更新しく５ＴＥＰ２１）
　、該カウント値が基準カウント値に到達した際に（Ｓ
ＴＥＰ８）前記モータを停止しヒータレディ信号を送信
（ＳＴＥＰ９）　Ｌ、定着動作に移行し、ヒータ制御ル
ーチン（Ｂ）の（ＳＴＥＰ２２）に示す通り前記した０
Ｎ１０ＦＦ制御に基づいて第２設定温度（定着目標温度
）の維持制御を行う。

Ｂ、常温からではないがジャム処理の様にある程度温度
低下した後に電源再投入する場合（Ｓ１）先ず電源投入
後タイマ６をスタートさせると共に、モータフラッグを
ＯＮするとともに、検知温度が第１設定温度ＴＩに達し
ておらず且つ前記タイマがｔ≧ｔｌの場合にはモータを
停止した状態でヒータ加熱制御を行う点は前記動作と同
一である。

そして前記タイマｔが第一設定時間ｔ１以内に第１設定
温度に到達し且つ前記タイマｔが第二設定時間ｔ２以上
であった場合にカウント値をセット（ＳＴＥＰ７）　し
た後モータをＯＮシ（ＳＴＥＰ５）ローラを回転しなか
らヒータ加熱制御を行う（ＳＴＥＰ６）　。

即ちヒータ制御は前記動作と同様にヒータ制御ルーチン
（Ｂ）に示すようにスタンバイ動作の場合に第１設定温
度を維持する為に０Ｎ１０ＦＦ制御を繰り返すと共に、
前記ヒータＯＦＦ毎にカウント値を更新しく５ＴＥＰ２
１）　、該カウント値が基準カウント値に到達した際に
そのままヒータレディ信号を送信しく５ＴＥＰ９）　、
定着動作に移行し、前記したＯＮ１０ＦＦＭ御に基づい
て第２設定温度の維持制御を行う　　（ＳＴＥＰ２２）
　　。

Ｃ１電源切断後直ちに電源再投入する場合（Ｓ２）先ず
電源投入後タイマをスタートさせると共に、モータフラ
ッグをＯＮするとともに、検知温度が第１設定温度（ス
タンバイ温度）に達しておらず且つ前記タイマがｔ≧ｔ
１の場合にはモータを停止した状態でヒータ加熱制御を
行う点は前記動作と同一である。

そして前記タイマｔが第一の及び第二設定時間ｔ１以内
に第１設定温度に到達した場合にモータＯＮフラッグを
０ＦＦＬ　（ＳＴＥＰＩＯ）カウント値をセットした後
（ＳＴＥＰＩＩ）モータをＯＦＦ　した状態で（ＳＴＥ
ＰＩ２）ヒータ加熱制御を行い以下第１設定温度を維持
する為に０Ｎ１０ＦＦ制御を繰り返すと共に、前記ヒー
タＯＦＦ毎にカウント値を更新しく５ＴＥＰ２１）　、
該カウント値が基準カウント値に到達した際にそのまま
ヒータレディ信号を送信しく５ＴＥＰ９）　、定着動作
に移行し、前記した０Ｎ１０ＦＦ制御に基づいて第２設
定温度の維持制御を行う（ＳＴＥＰ２２）　。

従ってかかる実施例によれば本発明の作用効果を円滑に
達成し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１図は本発明の実施例に係る電子写真
プリンタの定着器周りの主要回路構成を示す概略ブロッ
ク図で、 第２図及び第３図はその動作を示すフローチャートと温
度タイムチャート図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ヒータを内蔵した加熱ローラと加圧ローラからなる
   ローラ対間に未定着トナー像を担持させた記録材を挿通
   させながら該トナー像の画像定着を行うローラ式熱定着
   器の加熱制御方法において、ヒータの加熱制御により所
   定温度に維持可能な少なくとも一の制御基準温度と、常
   温より前記基準温度に到達するまでの時間より小さい第
   一の設定時間（ｔ１）及び該第一の設定時間より小さい
   第二の設定時間（ｔ１＞ｔ２）を設定し、 電源投入後制御基準温度に到達する前に第１の設定時間
   に到達した場合は、該設定時間到達後少なくとも制御基
   準温度に到達するまでローラを回転させ、 又電源投入後制御基準温度に到達するまでの立上げ時間
   ｔが（ｔ１＞ｔ＞ｔ２）の場合は、制御基準温度到達後
   ローラを回転させ、該回転により生じる前記制御基準温
   度と検知温度とのクロス数をカウントし、該カウント値
   に基づいて前記ローラ対を停止させ、 更に前記立上げ時間ｔが（ｔ２＞ｔ）の場合はローラ対
   を停止させた状態で加熱制御を行う事を特徴とするロー
   ラ式熱定着器の加熱制御方法２）ヒータを内蔵した加熱
   ローラと加圧ローラからなるローラ対間に未定着トナー
   像を担持させた記録材を挿通させながら該トナー像の画
   像定着を行うローラ式熱定着器の加熱制御方法において
   、電源投入後制御基準温度に到達するまでの時間ｔが任
   意に設定した基準時間域である場合に、該制御基準温度
   到達後前記ローラ対を回転させながら加熱制御を行うと
   共に、該加熱制御により生じる前記制御基準温度と検知
   温度とのクロス数をカウントし、該カウント値に基づい
   て前記ローラ対を停止させる事を特徴とするローラ式熱
   定着器の加熱制御方法