JPH0566693A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 環境条件の変動にかかわらず、定着効率の低
下による定着不良を防止し、画質の向上を図る。 【構成】 環境センサ３４からの測定値の変動に応じ
て、制御装置３８により制御される基準電圧加減装置４
８を設け、ヒ−タ２７ａのオン／オフを制御する基準電
圧を変動することにより、加熱ロ−ラ２７ｂの表面温度
を標準温度に対して上下に変動させる。これにより環境
条件の悪化による定着効率の低下を、加熱ロ−ラ２７ｂ
の温度上昇によりカバ−し、定着不良を防止して画質を
向上する一方、環境条件が良い場合には、加熱ロ−ラ２
７ｂの温度低減により消費電力の節約及び周囲の温度上
昇防止を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真装置等において
定着ロ−ラによりシ−ト紙上のトナ−像を定着し画像を
得る画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来複写機等の画像形成装置において、
ヒ−タを内蔵する加熱ロ−ラ及び加圧ロ−ラからなる定
着ロ−ラ間にシ−ト紙を挿通しトナ−像を加熱加圧定着
する装置にあっては、加熱ロ−ラの表面温度が固定的な
特定温度に設定されており、電源投入後は、定着ロ−ラ
表面がその特定温度を保持するようスイッチング素子に
よりヒ−タのオン／オフ制御を行なっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来は、定着ロ−ラに
おいて加熱ロ−ラの表面温度は固定的に設定されてお
り、定着時の周囲の環境の変動にかかわらず、常に一定
温度により定着を行なっていた。このため、周囲の温度
が低くなるに従い、あるいは湿度が上昇されるに従い定
着効率が低下され、ひいては定着不良を生じ、画質が低
下されるという問題を生じていた。

【０００４】又このような定着効率の低下は、周囲の環
境に影響されるのみでなく、保管が悪くシ−ト紙が吸湿
してしまっていた様な場合にも生じていた。

【０００５】そこで本発明は上記問題を除去するもの
で、定着時における周囲の環境状態あるいはシ−ト紙の
吸湿状態にかかわらず、定着効率の低下を防止し、定着
不良を生じる事無く良好な画像を得る事が出来る画像形
成装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、加熱手段を有する回転可能な加熱ロ−ラ及
びこの加熱ロ−ラに接触回転する加圧ロ−ラ間に現像剤
像を有する被転写体を挿通し、上記現像剤像を定着する
定着手段を有する画像形成装置において、上記被転写体
の定着環境条件を測定する第１の測定手段と、上記加熱
ロ−ラの表面温度を測定する第２の測定手段と、この第
２の測定手段からの測定結果が任意の設定値に達すると
上記加熱手段のオン／オフ制御を行なうスイッチング手
段と、上記任意の設定値を上記第１の測定手段による測
定結果に応じて変動する制御手段とを設けるものであ
る。

【０００７】

【作用】本発明は上記の様に構成され、定着時の周囲の
環境状態あるいは、シ−ト紙の吸湿量の変動にかかわら
ず、安定した定着効率を得られ、定着不良を生じる事が
無く画質を向上出来る。

【０００８】

【実施例】以下本発明を図１乃至図４に示す実施例を参
照して説明する。

【０００９】図１は画像形成装置全体を示し、自動両面
装置４、大容量フィ−ダ５等を有する装置本体１内のほ
ぼ中央部には像担持体であるドラム状の感光体１０が設
けられ、この感光体１０の周囲には、その回転方向に沿
って順次、帯電装置１１、露光装置１２の露光部１２
ａ、現像装置１３、転写剥離チャ−ジャ１４、クリ−ニ
ング装置１６、除電装置１７が設けられている。更に装
置本体１の右側には、シ−ト紙Ｐを収容する給紙カセッ
ト１８ａ及び手差し給紙台１８ｂ並びに大容量フィ−ダ
５が設けられている。又、装置本体１内には、給紙カセ
ット１８ａ、手差し給紙台１８ｂ、自動両面装置４ある
いは大容量フィ−ダ５からピックアップロ−ラ２０，４
ａ，５ａにより取出されたシ−ト紙Ｐを、感光体１０を
経て装置本体１の左側に設けられる排紙トレイ２１に導
く搬送路２２が形成されている。

【００１０】そして、搬送路２２の感光体１０より上流
側には第１及び第２の分離ロ−ラ２３ａ，２３ｂ、第１
の測定手段であり温度センサ３４ａ及び湿度センサ３４
ｂを有する環境センサ３４及び、レジストローラ２４が
配置され、下流側には搬送ベルト２６、定着手段である
定着ロ−ラ２７、排紙ロ−ラ２８側あるいは自動両面装
置４側のいずれかにシ−ト紙Ｐを導くゲ−ト２９が配置
されている。

【００１１】この定着ロ−ラ２７は、スイッチング手段
であるサイリスタ（以後ＳＳＲと称す。）３６により
Ａ．Ｃ．電源５２との導通をオン／オフ制御される加熱
手段であるヒ−タ２７ａを内蔵し、アルミニウム素管表
面にＰＴＦＥ（ポリテトラ・フルオロエチレン）をコ−
ティングした加熱ロ−ラ２７ｂ及び、金属製ロ−ラ芯５
４ａの外周に耐熱性シリコンゴム５４ｂを被覆し、表面
にＰＴＦＥをコ−ティングした加圧ロ−ラ２７ｃからな
っている。この加圧ロ−ラ２７ｃは加圧スプリング（図
示せず）により加熱ロ−ラ２７ｂに加圧接触され、加熱
ロ−ラ２７ｂの回転により従動回転される様になってい
る。

【００１２】更に加熱ロ−ラ２７ｂのリア側表面には、
第２の測定手段であり加熱ロ−ラ２７ｂ表面の温度を検
知するサ−ミスタ３７が接触されている。更に５６は剥
離爪、５７はクリーニングフェルトである。

【００１３】尚、装置本体１の上方には原稿載置台３０
及びこの原稿載置台３０を被覆する原稿カバ−３１が設
けられている。

【００１４】次にＳＳＲ３６がスイッチング動作可能と
なる任意の設定値を、センサ３４からの検知結果に応じ
て変動制御する制御手段である制御装置３８について詳
述する。

【００１５】この制御装置３８は、定着時の環境条件に
応じて、加熱ロ−ラ２７ｂの表面温度が図４に示す温度
特性を保持するように、ＳＳＲ３６のスイッチングを制
御するものである。即ち、加熱ロ−ラ２７ｂの表面温度
特性は、シ−ト紙Ｐの温度が低くなるに従い、あるい
は、シ−ト紙Ｐの吸湿量が高くなるに従い、定着効率が
低下される分、高くなるように制御される。

【００１６】但し制御装置３８は、装置本体１及び自動
両面装置４及び大容量フィ−ダ５を含む画像形成装置全
体の制御を行なうものであり、その入力側には、操作パ
ネル（図示せず）上の各入力スイッチ４１、シ−ト紙検
出手段４２、その他画像形成操作に必要なスイッチ／セ
ンサ類４３が接続されている。一方、制御装置３８の出
力側には、操作パネル（図示せず）上の表示装置４４、
感光体１０や現像装置１３等の各画像形成手段４６等が
接続されている。

【００１７】そして更に制御装置３８には、ＳＳＲ３６
をスイッチングさせる任意の設定値である基準電圧
（ａ）を変動制御するためのデ−タが入力される一方、
出力側には設定温度制御回路４７が接続されている。

【００１８】即ち、制御装置３８の入力側には温度セン
サ３４ａ及び湿度センサ３４ｂが接続され、搬送路２２
を通過するシ−ト紙Ｐの温度あるいは湿度をそれぞれに
測定し、この測定温度あるいは測定湿度に相当する電圧
が、温度センサ３４ａあるいは湿度センサ３４ａから第
１あるいは第２のアナログ入力部３８ａ、．３８ｂに入
力される様になっている。

【００１９】一方、制御装置３８の出力側に接続される
設定温度制御回路４７は、基準電圧加減装置４８と、こ
の基準電圧加減装置４８からの所要の出力電圧（ｃ）に
より変動設定される基準電圧（ａ）及びサ−ミスタ３７
からの測定温度に相当する測定電圧（ｂ）を比較するコ
ンパレ−タ５０とからなっている。そして制御装置３８
が、温度センサ３４ａ及び湿度センサ３４ｂからの測定
値に応じて、加熱ロ−ラ２７ｂの表面温度特性を図４に
示す様に設定するよう、制御信号を基準電圧加減装置４
８に入力すると、基準電圧加減装置４８は、抵抗分割の
割合を変動し、所要の出力電圧（ｃ）を変動出力するよ
うに制御されている。

【００２０】又、コンパレ−タ５０においては、第１の
端子５０ａに入力される基準電圧（ａ）と、第２の端子
５０ｂに入力されるサ−ミスタ３７からの測定電圧
（ｂ）とを比較し、（ｂ）＞（ａ）の時は、出力されな
いようになっている。これによりＳＳＲ３６がオフ状態
を保持し、ヒ−タ２７ａは非導通とされる。一方、
（ｂ）≦（ａ）の時は、コンパレ−タ５０は出力され、
ＳＳＲ３６をオンし、ヒ−タ２７ａにＡ．Ｃ．電源５２
を導通し、加熱ロ−ラ２７ｂの温度上昇を図る。

【００２１】次に作用について述べる。コピ−開始に当
たり、電源（図示せず）を投入すると、ウォ−ムアップ
が開始され、ヒ−タ２７ａがオンされる。そして加熱ロ
−ラ２７ｂ表面が標準温度である２００［℃］に達する
とウォ−ムアップを終了し、装置本体１はレディ−状態
となり、その旨を操作パネル上の表示装置４４に表示す
る。そしてオペレ−タは、操作パネル（図示せず）上よ
り必要条件を入力し、原稿載置台３０に原稿Ｄをセット
し、操作パネル（図示せず）上のコピ−ボタンをオンし
コピ−を開始する。

【００２２】これによりコピ−操作が開始され、装置本
体１にあっては、感光体１０が回転に従い、帯電装置１
１により一様に帯電され、露光部１２ａにおいて静電潜
像を形成される。次いで感光体１０は、現像装置１３に
おいて現像され顕像化され、転写剥離チャ−ジャ１４に
達する。一方これと同期して、給紙カセット１８ａ、手
差し給紙台１８ｂあるいは大容量フィ−ダ５からシ−ト
紙Ｐが給紙され、このシ−ト紙Ｐが分離ロ−ラ２３ａ、
２３ｂ、及び、レジストローラ２４を介して感光体１０
上の静電潜像と先端が揃うタイミングで転写剥離チャ−
ジャ１４に送り込まれる。

【００２３】ここでシ−ト紙Ｐは、レジストロ−ラ２４
手前において、環境センサ３４を通過する間に、温度セ
ンサ３４ａ及び湿度センサ３４ｂによりシ−ト紙Ｐの温
度及び吸湿量を測定され、測定結果が制御装置３８に入
力される。そして制御装置３８にあっては、図４の表面
温度特性に従い、測定結果に応じた制御信号を基準電圧
加減装置４８に出力する。，この制御信号により例え
ば、環境センサ３４による測定温度２０［℃］、吸湿量
５０［％］の場合は、基準電圧加減装置４８は、コンパ
レ−タ５０に入力する基準電圧（ａ）を２０３［℃］に
相当する電圧とするような出力電圧（ｃ）を出力する事
となる。

【００２４】そしてコンパレ−タ５０第１の端子５０ａ
に２０３［℃］に相当する基準電圧（ａ）が入力される
一方、第２の端子５０ｂにサ−ミスタ３７から２００
［℃］に相当する測定電圧（ｂ）が入力されると、
（ｂ）≦（ａ）である事から、コンパレ−タ５０は出力
され、これによりＳＳＲ３６をオンしヒ−タ２７ａに
Ａ．Ｃ電源５２を導通し、加熱ロ−ラ２７ｂを加熱する
事となる。そして加熱ロ−ラ２７ｂの表面温度が２０３
［℃］以上に達し、サ−ミスタ３７からの測定電圧
（ｂ）がコンパレ−タ５０に入力され、（ｂ）＞（ａ）
となると、コンパレ−タ５０は出力されず、ＳＳＲ３６
をオフ状態とし、ヒ−タ２７ａを非導通とする。この
後、定着ロ−ラ２７にあっては、環境センサ３４からの
測定値に変動を生じるまで、加熱ロ−ラ２７ａの表面温
度を、標準温度より３［℃］高い２０３［℃］に設定し
た状態で定着操作を行なう事となる。

【００２５】従って、レジストロ−ラ２４通過後感光体
１０上のトナー像を転写され、感光体１０より剥離され
たシ−ト紙Ｐは、標準温度より高温の２０３［℃］に加
熱された定着ロ−ラ２７に搬送され高温で定着された
後、排紙ローラ２８により排紙トレイ２１上に排紙され
る。

【００２６】一方、転写終了後、感光体１０は、クリ−
ニング装置１６により残留トナーを除去され、除電装置
１７により除電されて、次のコピー可能状態とされ、必
要枚数に達する迄上記コピ−操作を繰り返す事となる。

【００２７】尚コピ−操作中、温度上昇等により環境セ
ンサ３４からの測定値が変動された場合には再度図４の
表面温度特性に応じた温度となる様、加熱ロ−ラ２７ｂ
の表面温度を設定し直す事となる。

【００２８】この様に構成すれば、環境センサ３４から
入力される測定値に応じてヒ−タ２７ａをスイッチング
する基準温度（ａ）を変動することにより、加熱ロ−ラ
２７ｂの表面温度を周囲の環境に応じた温度に変動出来
ることから、コピ−時に低温であったりあるいは多湿で
あったりしても、加熱ロ−ラ２７ｂの表面温度を標準温
度より高く設定する事により十分な定着効率を得られ、
定着不良による画質の低下を防止出来、良好な画像を得
る事が出来る。又、高温時あるいは低湿時にあっては、
加熱ロ−ラ２７ｂの表面温度を低く設定する事により消
費電力の節約を図ると共に、余分な発熱による装置本体
１内の温度上昇を防止出来る。

【００２９】尚、本発明は上記実施例に限られるもので
は無く、その趣旨を変えない範囲での変更が可能であ
り、例えば、加熱ロ−ラの表面温度特性は、トナ−の特
性等に応じて任意である。又、定着環境条件を測定する
第１の測定手段も、シ−ト紙を直接測定するのでは無
く、装置本体の側壁等に取着し、周囲の環境を測定する
等しても良い。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、低
温時あるいは多湿時には、加熱ロ−ラの表面温度を高く
出来る一方、高温時あるいは低湿時には、加熱ロ−ラの
表面温度を低くするよう制御出来るので、低温時あるい
は多湿時でも十分な定着効率を得られ、定着不良を生じ
る事が無く、良好な画像を得られる。一方、高温時ある
いは低湿時には、加熱のための消費電力の節約を図れる
と共に、定着ロ−ラ周辺の装置が余分に加熱されるのを
防止出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の装置本体を示す構成図であ
る。

【図２】本発明の一実施例の定着ローラの概略断面図で
ある。

【図３】本発明の一実施例の制御装置及び温度制御回路
を示すブロック図である。

【図４】本発明の一実施例の温度あるいは湿度の変動に
応じた加熱ロ−ラの表面温度特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１０…感光体 ２７…定着装置 ２７ａ…ヒ−タ ２７ｂ…加熱ロ−ラ ３４…環境センサ ３６…ＳＳＲ ３７…サ−ミスタ ３８…制御装置 ４７…設定温度制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱手段を有する回転可能な加熱ロ−ラ
   及びこの加熱ロ−ラに接触回転する加圧ロ−ラ間に現像
   剤像を有する被転写体を挿通し、前記現像剤像を定着す
   る定着手段を有する画像形成装置において、前記被転写
   体の定着環境条件を測定する第１の測定手段と、前記加
   熱ロ−ラの表面温度を測定する第２の測定手段と、この
   第２の測定手段からの測定結果が任意の設定値に達する
   と前記加熱手段のオン／オフ制御を行なうスイッチング
   手段と、前記任意の設定値を前記第１の測定手段による
   測定結果に応じて変動する制御手段とを具備する事を特
   徴とする画像形成装置。