JPH0792888A - 画像形成装置の昇温防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】定着ファンの寿命を延長する。 【構成】定着ローラに内装されたヒータを、ウォームア
ップ、スタンバイ、プリント、スタンバイ、スリープ等
に応じて、高温の第１のモードと低温の第２のモードと
に切り換える。定着ローラの摩耗を防止するために塗布
したオイルが、高温となって発火するのを防止するた
め、これを定着ファンによって除去する。この定着ファ
ンのオン／オフや回転数を、定着ローラの動作状態、温
度に基づいて変更する。定着ファンの不要な回転動作
や、不要な高回転を防止する。

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、静電記録
装置等の画像形成装置に用いられる昇温防止装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式等の画像形成装置において
は、まず、帯電、露光によって感光ドラム等の像担持体
上に静電潜像を形成し、これにトナーを付着させてトナ
ー像として現像し、さらにこのトナー像を転写材に転写
し、つづいて転写されたトナー像を転写材上に定着する
といった一連の画像形成プロセスによって転写材上に画
像を形成するのが一般的である。

【０００３】上述の、転写材に対するトナー像の定着に
は、加熱方式、特に熱ローラ定着方式が広く普及して
る。この方式は基本的には、加熱ローラとそれに圧接す
る加圧ローラ（以下、両ローラを総称して「定着ロー
ラ」という。）とによって両ローラ間に定着ニップ部を
形成し、この定着ニップ部に、転写後の未定着のトナー
像を表面に担持した転写材を通過させて加熱加圧し、転
写材表面にトナー像を溶融固着させるものである。

【０００４】図５に、このような定着装置の構成の概略
を示す。転写装置（不図示）によってトナー像が転写さ
れた転写材２２は、表面に未定着のトナー像を担持した
状態で、搬送ベルト２３によって矢印Ｋ１方向に搬送さ
れる。一方、加熱ローラ３２と加圧ローラ３１に接続さ
れているモータ２５の駆動により、両ローラ３２、３１
が回転することにより、両ローラ３２、３１の定着ニッ
プ部Ｎに搬送された転写材２２は、この定着ニップ部Ｎ
で加熱加圧され定着が行われる。

【０００５】以上が基本動作であるが、定着ローラ３
２、３１の変形を防ぎ、定着ローラ３２、３１の温度の
均一化を図るために、通常、スタンバイ時に定着ローラ
３２、３１を回転させる。また、これら定着ローラ３
２、３１の摩耗を防ぎ、定着特性とクリーニング特性を
向上させるために定着ローラ３２、３１にオイルが塗布
される。さらにオイルミストが発生し高温のため発火の
おそれがあるので、それを回避するため定着ファン９を
回しオイルミストを除去する。

【０００６】図６に、従来の一般的な定着プロセスのシ
ーケンスを示す。

【０００７】電源投入（Ｐｏｗｅｒ ｏｎ）と同時に加
熱ローラ３２（図５参照）に内包されたヒータ２１が第
１のモード（ｍｏｄｅ１）で駆動され（Ｗａｒｍ ｕ
ｐ）、ある一定温度（スタンバイ温度、例えば１６０
℃）に達するとヒータ２１は第２のモード（ｍｏｄｅ
２）で駆動され、スタンバイ温度を保つ（Ｓｔａｎｄｂ
ｙ状態）。次にプリント命令によりヒータ２１は再び第
１のモードで駆動され加熱ローラ３２がプリントに適し
た温度（プリント温度、例えば１７５℃）に達し、未定
着画像（未定着のトナー像）を支持した転写材に対する
トナー像の定着が行われる。プリント命令が解除される
と再びスタンバイ状態となり、一定時間プリント命令が
来なければプリンタはスリープモード（Ｓｌｅｅｐ ｍ
ｏｄｅ）となり、ヒータ駆動回路はオフになる。以上の
過程における温度変化は図６のとおりである。

【０００８】一方、定着ローラ３２、３１は前述したよ
うに熱の局部的集中による変形を防ぐため、所定の温度
（スタート温度、例えば１２０℃）に達すると回転を開
始する。これと同時に摩耗を防止するため定着ローラ３
２、３１にオイルが供給される。この後スリープモード
に入って所定の温度（例えば前述のスタート温度）に低
下するまで回転を続ける。

【０００９】以上の過程において通常、定着ファン９は
電源投入から定着ローラ３２、３１停止までの間一定回
転数で回転する。また、定着ファン９とは別に、プリン
タの他の部分、例えば電子回路２８やドラムモータなど
の発熱部を冷却するためのいわゆる電装ファン１９も設
けられ、定着ファン９と同時にオン、オフされる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の技術によると、定着ファン９及び電装ファン１９
は、電源投入後、ほとんど常時回転しているため寿命が
短いという問題があった。

【００１１】そこで、本発明は、これらファン装置の回
転を適宜に制御することによって、これらファンの寿命
を延長するようにした画像形成装置の昇温防止装置を提
供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、画像形成プロセスの進行に
伴って温度が上昇する所定部位を有する画像形成装置に
おいて、前記所定部位または所定部位近傍の温度を検知
する温度検知手段と、画像形成プロセスの画像形成動作
を制御する動作制御手段と、前記所定部位近傍に気流を
形成するファン装置と、前記温度検知手段及び前記動作
制御装置からの信号によって、前記ファン装置の回転数
を制御するファン制御手段とを備えることを特徴とす
る。

【００１３】この場合、前記所定部位が定着ローラであ
り、前記動作制御手段が該定着ローラの回転を制御する
回転制御手段であり、前記ファン制御手段は、前記定着
ローラの温度及び前記定着ローラの回転を基に、前記フ
ァン装置の回転数を制御するようにしてもよい。

【００１４】また、前記所定部位が電装回路またはドラ
ムモータであり、前記動作制御手段がプリント信号とス
タンバイ信号を制御し、前記ファン制御手段は、前記電
装回路またはドラムモータの温度、及び前記プリンタ信
号とスタンバイ信号とを基に、前記ファン装置の回転数
を制御するようにしてもよい。

【００１５】

【作用】以上構成に基づき、所定部位（または所定部位
近傍）の温度と、画像形成動作に応じて、ファン装置の
回転数を制御するので、ファン装置を不要に駆動した
り、ファン装置の回転数を不要に上げたりすることを防
止できる。

【００１６】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。 〈実施例１〉図１は、実施例１の昇温防止装置における
定着ファン（ファン装置）９、及び電装ファン（ファン
装置）１９の動作を示すブロック図、図２は定着装置近
傍の構成を示す縦断面図である。

【００１７】図１、図２において、１は加熱ローラ（所
定部位）３２表面に接触して設けられた温度検知手段と
してのサーミスタ（温度検知手段）、２は温度変化に伴
うサーミスタ１の抵抗変化を電圧変化に変換するために
サーミスタに電流を供給する基準抵抗で、電源ＶＣＣに
接続されている。コンパレータ４の一方の入力にはサー
ミスタ１と基準抵抗２の接続点３が、他方の入力には基
準電圧５が印加されており、加熱ローラ３２が所定の温
度に達すると出力４３がローレベル（Ｌｏｗｌｅｖｅ
ｌ）からハイレベル（Ｈｉｇｈ ｌｅｖｅｌ）に変化す
る。セレクタ６の一方の信号入力６１には低い基準電圧
ＶＬ１、他方の信号入力６２には高い基準電圧ＶＨ１、
選択入力６３にはコンパレータ４の出力が印加され、コ
ンパレータ４の出力がローレベルのときＶＬ１が、ハイ
レベルのときＶＨ１が出力される。セレクタ６の出力は
モータドライバ（ファン制御装置）７に接続されてお
り、モータドライバ７はメカコントローラ（動作制御装
置）８からのローラ回転信号に基づいて、ＤＣタイプの
定着ファン９の回転を制御する。

【００１８】一方、図１の下半分は電装ファン１９の制
御回路を示す。１１（図２参照）は装置本体内の温度を
検出するためのサーミスタ（温度検知手段）であり、電
子回路基板（所定部位）２８に近接して取り付けられて
いる。その他の回路は定着ファン制御部と同一のブロッ
クで構成されているが、接続が一部異なる。コンパレー
タ１４は装置本体内の温度が所定の値に達すると出力が
ローレベルからハイレベルに変化し、モータドライバ
（ファン制御装置）１７により電装ファン１９を駆動す
る。メカコントローラ８のプリント信号はセレクタ１６
の選択入力に印加され、セレクタ１６はプリント信号が
アクティブでないとき低い基準電圧ＶＬ２を、またアク
ティブのとき高い基準電圧ＶＨ２をモータドライバ１７
に出力し、モータドライバ１７はメカコントローラ８か
らの信号に基づいて、ＤＣタイプの電装ファン１９の回
転を制御する。

【００１９】メカコントローラ８はヒータドライブ回路
２０にスタンバイ信号、プリント信号を供給し、加熱ロ
ーラ３２内のヒータ２１がオン／オフ制御される。

【００２０】次に、上述のプロセスを、図３を参照して
説明する。

【００２１】まず、定着ファン９の制御から説明する。
電源投入と同時に定着ヒータは第１のモードで加熱さ
れ、加熱ローラ３２の温度が上昇しローラが変形する危
険性のある温度、例えば１２０℃に達するとメカコント
ローラ８からローラ回転信号がモータドライバ７に印加
される。この時、コンパレータ４の出力はローレベルで
あるためモータドライバ７にはセレクタ６より低い基準
電圧ＶＬ１が供給され、定着ファン９は低速回転する。
さらに温度が上昇し、スタンバイ温度に達するとサーミ
スタ１がそれを検知し電圧に変換し、コンパレータ４の
出力はハイレベルに変化しモータドライバ７には高い基
準電圧ＶＨ１が供給され、その結果、定着ファン９は高
速（従来の速度）で回転する。図２の加熱ローラ３２上
流側のセンサ２６が転写材２２の先端を検知するとプリ
ント信号が出力される。また、加熱ローラ３２下流側の
センサ２７が転写材２２の後端を検知すると、プリント
終了が検知される。上述の高速回転は、上述のセンサ２
６、２７によって検知されるプリント動作中も変わら
ず、プリントが終了すると再びスタンバイモードとなっ
ても持続する。スタンバイモードが一定時間以上続くと
省エネルギのため、プリンタはスリープモードに入る。
スリープモードに入るとすぐにスタンバイ温度以下とな
るため、コンパレータ４の出力は再びローレベルに変化
し、定着ファン９は低回転で回転する。その後、メカコ
ントローラ８よりローラ回転信号がノンアクティブにな
ると定着ファン９は停止する。

【００２２】次に、電装ファン１９の動作について説明
する。電源投入後、装置本体内温度が上昇し所定の装置
温度に達すると、サーミスタ１１がこれを検知し、コン
パレータ１４の出力をハイレベルに変化させる。これに
よりモータドライバ１７を介して電装ファン１９が回転
するが、セレクタ１６の選択入力にはプリント信号が印
加されており、まだアクティブになっていないためモー
タドライバ１７には低い基準電圧ＶＬ２が供給され、電
装ファン１９は低速回転する。スタンバイ状態になって
もこれは変わらない。プリント状態になるとメカコント
ローラ８からアクテイブになったプリント信号がセレク
タ１６に供給され、モータドライバ１７には高い基準電
圧ＶＨ２が送られて、その結果電装ファン１９は高速回
転となる。プリントが終了すると再び低速回転になり、
前記の装置温度以下になるとコンパレータ１４の出力が
再びローレベルに戻るため、電装ファン１９は停止す
る。なお、ヒータ２１のオン／オフ制御であるが、図４
に示したようにスタンバイ時とプリント時とでデューテ
ィは２５％対９０％程度の差があり、それに応じて装置
本体内温度にも差が生じるので、このような回転数の切
り換え制御は電力の浪費を防止するという面においても
有効である。

【００２３】以上の動作において、まず、上述の定着フ
ァン制御の効果であるが、定着ローラ３２、３１が停止
している状態では定着ファン９を回転させないこと、ま
たスタンバイ状態になるまで、及びスタンバイ後定着ロ
ーラ３２、３１が停止するまでの間低速回転となるた
め、従来に比較して定着ファン９の寿命を著しく延ばす
ことが可能となる。通常プリンタは常時使用されること
はまれで、スリープ状態が長いのでその効果は顕著であ
る。

【００２４】次に、電装ファン制御の効果であるが、所
定の装置温度以下で回転させないこと、またスタンバイ
時とプリント時とで回転数を切り換えるため、電装ファ
ン１９の寿命を従来に比べ著しく長寿命化することが可
能となる。通常プリンタは常時使用されることはまれ
で、スリープ状態が長いのでその効果は顕著である。 〈実施例２〉上述の実施例１においては、定着ファン９
と電装ファン１９の双方とも、オン／オフ、及び回転数
制御したが、もちろんオン／オフと回転数制御のうちの
いずれか一方のみであっても十分な効果が得られる。

【００２５】また、これらのファンの回転数として、高
回転と低回転との２種類を設定したが、温度状況に応じ
て３種類以上設定するときは、温度についてさらにきめ
の細かい制御を行うことが可能となる。さらに、プリン
タの動作を制御する手段としてローラ回転信号やプリン
ト信号を用いたが、その他の信号、例えば、オイル供給
信号やオイル停止信号、タイマー信号等の、他の任意の
信号を利用できるのはいうまでもない。 〈実施例３〉温度検知対象となる所定部位を、画像形成
装置の感光ドラム（不図示）等を回転駆動するドラムモ
ータとすることができる。このドラムモータの温度、ま
たはドラムモータ近傍の雰囲気の温度をセンサによって
検知し、この出力と、ドラムモータの動作状況とに応じ
て、ドラムモータ近傍に気流を形成するファン装置の回
転数を制御するようにする。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
温度が上昇しがちな所定部位（または所定部位近傍）の
温度と、画像形成プロセスの画像形成動作とに応じて、
ファン装置の回転の有無や回転数の制御を行うので、フ
ァン装置を不要に駆動したり、ファン装置の回転数を不
要に上げたりすることを防止できる。これによって、フ
ァン装置の寿命を大幅に延長することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の昇温防止装置の構成を示すブロック
図。

【図２】同じく画像形成装置の定着装置近傍の構成を示
す縦断面図。

【図３】同じくファン装置の動作を説明するタイムチャ
ート。

【図４】同じく定着ファンの、スタンバイ時とプリント
時のオン／オフ状態を示すタイムチャート。

【図５】従来の画像形成装置の定着装置近傍の構成を示
す縦断面図。

【図６】従来のファン装置の動作を説明するタイムチャ
ート。

【符号の説明】

１、１１ 温度検知手段（サーミスタ） ７、１７ ファン制御装置（モータドライバ） ８ 動作制御手段（メカコントローラ） ９ ファン装置（定着ファン） １９ ファン装置（電装ファン） ２８ 所定部位（電装回路、電子回路基板） ３２ 所定部位（加熱ローラ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成プロセスの進行に伴って温度が
   上昇する所定部位を有する画像形成装置において、 前記所定部位または所定部位近傍の温度を検知する温度
   検知手段と、 画像形成プロセスの画像形成動作を制御する動作制御手
   段と、 前記所定部位近傍に気流を形成するファン装置と、 前記温度検知手段及び前記動作制御装置からの信号によ
   って、前記ファン装置の回転数を制御するファン制御手
   段とを備える、 ことを特徴とする画像形成装置の昇温防止装置。
2. 【請求項２】 前記所定部位が定着ローラであり、 前記動作制御手段が該定着ローラの回転を制御する回転
   制御手段であり、 前記ファン制御手段は、前記定着ローラの温度及び前記
   定着ローラの回転を基に、前記ファン装置の回転数を制
   御する、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の昇温防
   止装置。
3. 【請求項３】 前記所定部位が電装回路またはドラムモ
   ータであり、 前記動作制御手段がプリント信号とスタンバイ信号を制
   御し、 前記ファン制御手段は、前記電装回路またはドラムモー
   タの温度、及び前記プリンタ信号とスタンバイ信号とを
   基に、前記ファン装置の回転数を制御する、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の昇温防
   止装置。