JPH112993A - 定着温度制御方法 - Google Patents

定着温度制御方法

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JPH112993A
JPH112993A JP15350397A JP15350397A JPH112993A JP H112993 A JPH112993 A JP H112993A JP 15350397 A JP15350397 A JP 15350397A JP 15350397 A JP15350397 A JP 15350397A JP H112993 A JPH112993 A JP H112993A
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JP
Japan
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temperature
warm
fixing
fixing roller
temperature sensor
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Application number
JP15350397A
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English (en)
Inventor
Yutaka Miyasaka
裕 宮坂
Naohiko Haniyu
羽生  直彦
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 定着ローラの熱容量、抵抗値等や電源特性を
考慮して温度上昇率の高い定着ローラに対しても、定着
ローラを所定温度に制御でき、かつ、ウォーミングアッ
プ期間の延長を防止できる定着温度制御方法を提供す
る。 【解決手段】 サーミスタ105,106からの検出結
果に基づき定着ローラ101を加熱制御する定着温度制
御方法で、定期点検後の1回目のウォームアップ中にサ
ーミスタ105からの検出温度が所定温度Tmain0
に達したら、ウォームアップを完了し、その時点のサー
ミスタ106からの検出温度Tsub0を不揮発性メモ
リに格納し、ウォームアップ以降を所定温度Tmain
0で加熱制御し、2回目以降のウォームアップ中にサー
ミスタ106からの検出温度が不揮発性メモリに格納し
てあるTsub0に達したら、ウォームアップを完了
し、その時点のサーミスタ105からの検出結果に基づ
きウォームアップ以降を加熱制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、転写材に付着して
いる未定着トナーを加熱溶融して定着する熱ローラ方式
の定着温度制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】熱ローラ方式の定着装置は、熱源を有す
る定着ローラと、これに圧接する加圧ローラと、加熱ロ
ーラに接するクリーニング部材と、加熱ローラに接する
サーミスタを備え、未定着トナーを担持した転写材が定
着ローラと加圧ローラのニップ部に通紙され、未定着ロ
ーラが加熱溶融されて転写材に定着される。一方、転写
材に定着されることなく定着ローラに付着したトナーが
クリーニング部材により除去される。また、サーミスタ
はクリーニングされた定着ローラの表面温度を測定し、
その測定結果に基づいて熱源の制御を行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、転写材
に定着されることなく定着ローラに付着したトナーや転
写紙の紙粉等は、前述のクリーニング動作で完全に除去
できるわけでなく、除去できずにクリーニング部材の接
触部を通過したトナーや紙粉等の一部がサーミスタの検
出部に付着して堆積して、画像形成回数が増すとサーミ
スタの熱応答性が低下し、検知ずれが生じる。そのた
め、定着ローラの実際の表面温度が制御温度に比べて高
くなってしまう不具合がある。従って、定期点検時に、
サーミスタの検出部に付着、堆積したトナーや紙粉等を
清掃、除去或いは交換等を行い、サーミスタの検知ずれ
を定期的に解消している。
【0004】図20は定期点検終了前後のサーミスタの
検出出力推移と定着ローラの表面温度の推移を示したグ
ラフである。
【0005】図20(a)は定期点検終了直後のサーミ
スタの検出出力推移を示すグラフである。図20(a)
に示すグラフは縦軸に電圧[v]をとり、横軸に時間
[sec]をとってある。実線は定着ローラの通紙部に
設けたメインサーミスタからの検出出力を示したもので
あり、一点鎖線は定着ローラの非通紙部に設けたサブサ
ーミスタからの検出出力を示してある。サーミスタは温
度によって抵抗値が変動するためにグラフに示すような
特性となっている。時刻T1はウォームアップ終了時刻
を示しており、かかる時刻T1でメインサーミスタから
の出力電圧はVmain1となっている。また、サブサ
ーミスタからの出力電圧は定着ローラの通紙部と非通紙
部(ローラ端部)とで温度上昇率が異なるため(通紙部
温度上昇率>非通紙部温度上昇率)、温度Tmain1
に相当する電圧Vmain1よりも大きい電圧Vsub
1となっている。
【0006】図20(b)は定期点検終了直後の定着ロ
ーラの実際の表面温度を示すグラフである。図20
(b)に示すグラフは縦軸に温度[℃]をとり、横軸に
時間[sec]をとってある。実線は定着ローラの通紙
部における実際の表面温度を示したものであり、一点鎖
線は定着ローラの非通紙部における実際の表面温度を示
してある。定着ローラの通紙部における実際の表面温度
は時刻T1でTmain1に達しているが、定着ローラ
の非通紙部における実際の表面温度は時刻T1でTma
in1より低く、時間経過と共に表面温度Tmain1
に向かって昇温していることが分かる。これは時刻T1
では定着ローラ端部で温度低下が生じていても、時間経
過とともにローラ表面温度がTmain1に収束するた
めである。
【0007】図20(c)は定期点検直前のサーミスタ
の検出出力推移を示すグラフである。図20(c)に示
すグラフは縦軸に電圧[v]をとり、横軸に時間[se
c]をとってある。実線は定着ローラの通紙部に設けた
メインサーミスタからの検出出力を示したものであり、
一点鎖線は定着ローラの非通紙部に設けたサブサーミス
タからの検出出力を示してある。時刻T2はウォームア
ップ終了時刻を示しており、かかる時刻でメインサーミ
スタからの出力電圧はVmain1となっている。ま
た、時刻T2のサブサーミスタからの出力電圧Vsub
2は、図20(a)に比較してメインサーミスタからの
出力電圧との差が小さくなっている。また、時刻T2
時刻T1より遅くなっている。これは定期点検前にウォ
ーミングアップ期間が延長していることを意味する。こ
れらはメインサーミスタの検知部にトナーや紙粉等が付
着して熱応答性が低下し、検知ずれが生じたためであ
る。
【0008】図20(d)は定期点検直前の定着ローラ
の実際の表面温度を示すグラフである。図20(d)に
示すグラフは縦軸に温度[℃]をとり、横軸に時間[s
ec]をとってある。実線は定着ローラの通紙部におけ
る実際の表面温度を示したものであり、一点鎖線は定着
ローラの非通紙部における実際の表面温度を示してあ
る。定着ローラの通紙部における実際の表面温度は時刻
2で本来の制御温度であるTmain1より高いTm
ain2に達している。また、定着ローラの非通紙部に
おける時刻T2での実際の表面温度も時刻T1で到達する
Tsub1より高いTsub2に達している。また、時
間経過と共にTmain2に向かって昇温していること
が分かる。
【0009】従って、図20(a)〜図20(d)に示
したグラフから、メイン温度センサの検知部にトナー、
紙粉等が付着すれば、定着温度制御が正確にできない。
【0010】前述のウォームアップ完了時のメインサー
ミスタとサブサーミスタの検知温度差はメインスイッチ
オン前の定着ローラの温度状態に影響を受け、また前記
定着ローラの温度状態は通紙時の転写材サイズ及び通紙
枚数等に応じて変化する。具体的には、大サイズの転写
材で連続して画像形成すれば、定着ローラの両端部から
の放熱が増加するため、定着ローラの非通紙部の表面温
度が定着ローラの通紙部における表面温度よりも低い状
態となる。一方、ハガキ等に代表される小サイズで連続
して画像形成すれば、定着ローラの通紙部の放熱が増加
し、それにともない定着ローラが加熱制御されるため
に、定着ローラの非通紙部の表面温度が定着ローラの通
紙部における表面温度よりも高い状態となる。このよう
な状態で、メインスイッチがオフされた場合、定着ロー
ラが十分冷えれば、ウォームアップ後の通紙部と非通紙
部との温度差に影響を及ぼさないが、定着ローラが十分
冷えていない状態で、再びウォームアップを行うと、ウ
ォームアップ後の通紙部と非通紙部との温度差に影響を
及ぼすことになる。
【0011】一方、発熱抵抗体ローラの一例としてセラ
ミックベース上に耐熱抵抗発熱パターンを焼き付けた発
熱導体を形成し、該発熱導体をセラミックベース及び耐
熱ゴム層とで被覆した定着ローラが提案されている(特
開昭54−30841号公報、同56−138766号
公報参照)。更に、定着ローラの表層又は表層近傍に層
状の発熱部を有する定着ローラが提案されている(特開
平3−80279号公報)。抵抗発熱体は例えば熱伝導
性の良好なアルミナ等のセラミック体中に発熱導体を埋
設した構成としてあるため、ロール全面にわたって温度
分布を均一とすることができ、かつ、発熱抵抗体はロー
ル表面に近い部位に配置されていること、及び、従来の
輻射熱により加熱する場合に比べて熱効率が良いことか
ら、従来の輻射熱により加熱する場合に比較して、温度
上昇率が極めて大きいので、定着可能温度に達するまで
のウォームアップ時間を短縮することができる。
【0012】反面、前述してあるように発熱抵抗体は温
度上昇率が極めて大きいため、コピー期間又はアイドリ
ング期間に万一異常が生じたときに短時間で異常高温に
達してしまうという技術的課題がある。
【0013】本発明の第1の目的は、上記に鑑み、定着
ローラの通紙部に設けた温度センサ表面の汚れによる検
知ずれに影響される事なく、定着ローラの熱容量、抵抗
値等や電源特性を考慮して定着ローラを所定温度に制御
でき、かつ、ウォーミングアップ期間の延長を防止でき
る定着温度制御方法を提供することにある。
【0014】本発明の第1の目的は、上記に鑑み、電源
投入時の定着ローラの表面温度分布や定着ローラの通紙
部に設けた温度センサ表面の汚れによる検知ずれに影響
される事なく、定着ローラを所定温度に制御できる。
【0015】本発明の第3の目的は、上記に鑑み、定着
ローラの通紙部に設けた温度センサ表面の汚れによる検
知ずれに影響される事なく、定着ローラの熱容量、抵抗
値等や電源特性を考慮して温度上昇率の異なる定着ロー
ラに対しても、定着ローラを所定温度に制御でき、ま
た、温度上昇率の異なる定着ローラに対して、高温オフ
セットを防止でき、安全性も優れる定着温度制御方法を
提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の構成
によって達成される。
【0017】(1) 定着ローラの通紙部にメイン温度
センサを設け、前記定着ローラの非通紙部にサブ温度セ
ンサを設け、当該サブ温度センサ及び前記メイン温度セ
ンサからの検出結果に基づき前記定着ローラの加熱制御
する定着温度制御方法であって、定期点検後の1回目の
ウォームアップ中に前記メイン温度センサからの検出温
度が所定温度Tmain0に達したら、ウォームアップ
を完了し、その時点のサブ温度センサからの検出温度T
sub0を不揮発性メモリに格納し、ウォームアップ以
降を所定温度Tmain0で加熱制御し、2回目以降の
ウォームアップ中に前記サブ温度センサからの検出温度
が前記不揮発性メモリに格納してあるTsub0に達し
たら、ウォームアップを完了し、その時点のメイン温度
センサからの検出結果に基づきウォームアップ以降を加
熱制御することを特徴とする定着温度制御方法。
【0018】(2) 定着ローラの通紙部にメイン温度
センサを設け、前記定着ローラの非通紙部にサブ温度セ
ンサを設け、当該サブ温度センサ及び前記メイン温度セ
ンサからの検出結果に基づき前記定着ローラの加熱制御
する定着温度制御方法であって、1回目のウォームアッ
プ中に前記メイン温度センサからの検出温度が不揮発性
メモリ1に格納されたTmain0に達したら、ウォー
ムアップを完了し、その時点のサブ温度センサからの検
出温度Tsub0を不揮発性メモリ2に格納し、ウォー
ムアップ以降にメイン温度センサの検出結果に基づき、
前記Tmain0で加熱制御し、2回目以降のウォーム
アップに対して、ウォームアップ開始時点の前記定着ロ
ーラの表面温度が室温近傍以下であると判断した場合
は、前記サブ温度センサからの検出温度が前記不揮発メ
モリ2に格納してあるTsub0に達したら、ウォーム
アップを完了し、その時点のメイン温度センサからの検
出温度Tmain1を不揮発性メモリ1に格納し、ウォ
ームアップ以降は、前記不揮発性メモリ1に格納したT
main1で加熱制御し、ウォームアップ開始時点の前
記定着ローラの表面温度が室温近傍より高いと判断した
場合は、前記メイン温度センサの検出温度に基づき、前
回格納された前記不揮発性メモリ1の制御温度で加熱制
御することを特徴とする定着温度制御方法。
【0019】(3) 定着ローラや温度センサの交換又
はメンテナンスに際してイニシャルモードを実行して、
当該イニシャルモード終了後のウォームアップを1回目
のウォームアップとすることを特徴とする(1)又は
(2)の定着温度制御方法。
【0020】(4) 前記定着ローラは一体的に発熱体
を有すること特徴とする(1)又は(2)に記載の定着
温度制御方法。
【0021】
【発明の実施の形態】 (実施の形態1)本実施の形態における定着装置の概略
構成を図1を参照して説明する。
【0022】図1は本実施の形態における熱ローラ定着
方式の定着装置の概略構成図であり、図1(a)は本実
施の形態における熱ローラ定着方式の定着装置の概略断
面図を示しており、図1(b)は温度検知手段の設置場
所を示した斜視図である。
【0023】本実施の形態の定着装置は、熱ローラ定着
方式によるものであり、トナー像が転写された転写材に
熱を伝達する定着ローラ101と定着ローラ101に熱
を供給するヒータ102と定着ローラ101に転写材を
押圧しながら圧着ローラ103と定着ローラ101表面
にオイルを塗布する塗布フェルト104と定着ローラ1
01の温度を検知するサーミスタ105,106と塗布
フェルト104により塗布されたオイルの余剰分をかき
とる定着ブレード107と転写材を定着ローラ101か
ら分離するための定着爪108とサーミスタ105,1
06の検知温度を入力してヒータ102の通電制御及び
定着ローラ101の回転制御を行うCPU5とからな
る。
【0024】ヒータ102は発熱抵抗体の一例としてセ
ラミック基台に抵抗発熱体を印刷したセラミックヒータ
であり、定着ローラ101全面にわたって温度分布を均
一とすることができ、かつ、セラミックヒータはハロゲ
ンランプ等に比して発熱導体がロール表面に近い部位に
配置してあることから、従来の輻射熱により加熱する場
合に比較して、温度立ち上がり時間が極めて短いので、
定着可能温度に達するまでのウォームアップ時間を短縮
することができる。
【0025】サーミスタ105,106は接触型のもの
であり、サーミスタ105は、定着ローラ101の中央
に配置してあり、サーミスタ105は請求項にいうメイ
ン温度センサに相当するものであり、サーミスタ106
は定着ローラ101の端から定着ローラ101の全長の
1/6中央に寄った所(図に向かって左側)に配置して
あり、サーミスタ106は請求項に言うサブ温度センサ
に相当する。サーミスタ105,106は、検知温度に
対して抵抗値が変化する特性を有する。サーミスタの検
知温度は予め準備してある特性に基づき抵抗値を換算す
ることによって得られる。
【0026】一方、サーミスタ105,106は、10
0℃以上の温度範囲で温度に対して抵抗値が線形に変化
する。また、電源投入直後から所定温度に達するまで時
間の一次関数でほぼ実現される。よって、サーミスタ1
05,106が誤差を含まずに検出可能な温度に達する
までの時間と予め用意された一次関数とから定着ローラ
101の初期表面温度を逆算することにより、定着ロー
ラ101の表面温度を検出することができる。
【0027】本実施の形態の定着温度制御装置の概略構
成について図2を参照して説明する。
【0028】図2は本実施の形態における定着温度制御
回路のブロック図である。
【0029】本実施の形態の定着温度制御回路は、ヒー
タ102とトライアック2と商用交流電源3とCPU5
とトライアック駆動回路6とからなり、CPU5の給電
指示信号によってヒータ102をオン/オフする制御回
路である。
【0030】ヒータユニット1は定着ローラ101とヒ
ータ102とサーミスタ105,106等をまとめたも
のであり、ヒータ102は前述のようにセラミック基台
に抵抗発熱体を印刷したセラミックヒータである。サー
ミスタ105,106は定着ローラ101の表側に固定
され取り付けられており、定着ローラ101の温度状態
を検出する。サーミスタ105,106は定着ローラ1
01に対して電気的に独立して配線しており、ヒータ1
02は二つのコネクタで配線してある。温度検出回路
(図示せず)は、ヒータ102の温度変化に応じて抵抗
値が変化するサーミスタ105,106に固定抵抗(図
示せず)を直列接続して、その分圧された電位を検出し
てCPU5に送出している。
【0031】ヒータユニット1にはトライアック2を介
して商用交流電源3を接続してある。トライアック2は
ヒータ102への給電の実行と停止をスイッチングする
ものであり、スイッチングの際に発生するノイズを除去
するスパークキラー(図示せず)を設けてある。
【0032】CPU5は、温度検出回路からの出力電圧
を参照しながら、サーミスタ105,106での検出温
度が制御温度よりも低ければ、給電信号をオンし、サー
ミスタでの検出温度が制御温度よりも高ければ、給電信
号をオフするものである。
【0033】IP2はA/D入力ポートであり、入力さ
れたアナログ電圧を内部でデジタル値に変換して読む事
ができる。CPU5は内蔵メモリにサーミスタ出力を温
度換算したデータを書き込んである。従って、CPU5
は、A/D入力ポートIP2の値と内蔵メモリのデータ
を比較することにより、定着ローラ101の温度を精度
良く検出することができる。なお、CPU5は外付けの
不揮発RAM(図示せず)を備えている。
【0034】OP1は出力ポートである。ヒータ102
のオン/オフの最小単位は商用交流電源3が50Hzな
ら10msとなり、商用交流電源3が60Hzなら8m
sとなる。
【0035】トライアック駆動回路6は、CPU5から
の給電信号に基づいてトライアック2をON/OFF制
御するものである。
【0036】次に本実施の形態の定着温度制御回路にお
ける制御動作について図11を参照して説明する。
【0037】図11は本実施の形態の定着温度制御回路
の各部信号を示したタイムチャートである。
【0038】商用交流電源3は、図11(a)に示すよ
うに常に一定周期のsin波で表される。先ず、電源投
入されると、CPU5はウォームアップ状態に設定す
る。これにより給電指示信号が図11(b)に示すよう
にオンされ、図11(c)に示すようにヒータ102に
給電されると図11(d)に示すようにヒータの表面温
度を上昇させる。この期間は「ウォームアップ状態」と
呼ばれ、記録動作のための前段階として位置づけられる
記録動作の準備期間となる。
【0039】このウォームアップ状態を経て定着ローラ
101の表面温度が制御温度に達すると、図11(b)
に示すようにヒータへの給電はオフされ、図11(d)
に示すように定着ローラ101の温度が再び制御温度を
下回ると、図11(b)に示すようにヒータへの給電を
オンして常に設定される一定温度にキープする。
【0040】次に図3〜図11を参照して本実施の形態
の定着温度制御回路の詳細な動作を説明する。
【0041】本制御プログラムは、タスク形式であり、
一つの独立した制御プログラムが複数集まった集合体で
構成してある。細分化された各プログラムを機能別にま
とめ一つのタスクを形成している。かかる幾つかのタス
クをモニタタスクコントロールと呼ばれるモニタプログ
ラムにより必要に応じて呼び出し、必要な量のプログラ
ムを実行し終了する。つまり、時間的に少しの量のプロ
グラム実行を一単位とし、複数のタスクを次々に処理す
る。従って、ミクロ的には一つのプログラム実行を行う
のであるが、マクロ的には、各タスクを並列処理してい
ることになる。
【0042】図3は本実施の形態の定着装置を採用した
画像形成装置の制御動作を示すフローチャートである。
【0043】電源が投入されると、CPU5はイニシャ
ル処理を実行する(ステップ1)。これにより、メモ
リ、駆動入出力系のリセット等を実行する。
【0044】CPU5はウォームアップ回数確認タスク
を起動する(ステップ2)。
【0045】CPU5はウォームアップが完了したか否
かを確認する(ステップ3)。CPU5はウォームアッ
プの完了を確認すれば、ウォームアップ回数セットタス
クを起動する(ステップ4)。CPU5はコピーボタン
のオンを確認する(ステップ5)。CPU5はステップ
5でコピーボタンのオンを確認すれば、コピー処理を実
行する(ステップ6)。これにより、駆動モータのオン
/オフ制御や給紙のオン/オフ制御、帯電のオン/オフ
制御、現像バイアスのオン/オフ制御、転写/分離等の
オン/オフ制御、光学露光系の制御等がなされる。
【0046】図4はウォームアップ確認タスクを示すフ
ローチャートである。
【0047】CPU5は図3に示すステップ2でウォー
ムアップ確認タスクを起動すれば、CPU5はNw.u
にRAM0(Nw.u)のデータをロードする(ステッ
プ21)。CPU5は1回目のウォームアップであるか
否か(Nw.u=0)を確認する(ステップ22)。C
PU5は1回目のウォームアップであると判断すれば、
ウォームアップフラグWU1をオン(WU1=1)にす
る(ステップ23)。CPU5は2回目以降のウォーム
アップであると判断すれば、ウォームアップフラグWU
1をオフ(WU1=0)にする。その後、CPU5は定
着温度処理タスクを起動する(ステップ25)。
【0048】図5はウォームアップ回数セットタスクを
示すフローチャートである。
【0049】CPU5は図3に示すステップ4でウォー
ムアップ回数セットタスクを起動すれば、CPU5はN
w.uを+1だけインクリメントする(ステップ4
1)。CPU5はNw.uに記憶してあるデータを不揮
発性メモリであるRAM(Nw.u)に格納する(ステ
ップ42)。
【0050】図6は定着温度処理タスクを示すフローチ
ャートである。
【0051】定着温度処理タスクはモニタプログラムに
より350msec毎に呼び出されて起動される。
【0052】定着温度処理タスクが起動されると、CP
U5はサーミスタ105の検出結果から定着ローラ10
1の通紙部の温度に換算したデータをTmainに格納
する(ステップ11)。ここで、RAMであるTmai
nに格納されるデータはウォームアップ初期の定着温度
を含むリアルタイムに読み込まれたデータである。CP
U5はサーミスタ106の検出結果から定着ローラ10
1の非通紙部の温度に換算したデータをTsubに格納
する(ステップ12)。ここで、RAMであるTsub
に格納されるデータは定着初期温度を含むリアルタイム
に読み込まれたデータである。CPU5はウォームアッ
プ完了フラグがオンであるか否かを確認する(ステップ
13)。CPU5は、ステップ13でウォームアップ完
了フラグがオンであると判断すれば、ウォームアップ完
了後の定着駆動処理タスクを起動する(ステップ1
4)。CPU5は、ステップ13でウォームアップ完了
フラグがオフであると判断すれば、ウォームアップフラ
グWU1=1(1回目のウォームアップ)であるか確認
する(ステップ15)。CPU5は、ステップ15でウ
ォームアップフラグWU1=1(1回目のウォームアッ
プ)であると判断すれば、1回目のウォームアップの定
着駆動処理タスクを起動する(ステップ16)。CPU
5は、ステップ15でウォームアップフラグWU1=1
(1回目のウォームアップ)でないと判断すれば、2回
目以降のウォームアップの定着駆動処理タスクを起動す
る(ステップ17)。
【0053】図7は1回目のウォームアップの定着駆動
処理タスクを示すフローチャートである。
【0054】CPU5は、図6に示すステップ16で1
回目のウォームアップの定着駆動処理タスクを起動すれ
ば、Tmain<Tmain0であるか否かを判断する
(ステップ161)。ここで、Tmainは、前述して
ある定着温度処理タスクで格納されるサーミスタ105
からの検出温度データで、Tmain0は1回目のウォ
ームアップ完了用の制御温度データである。
【0055】CPU5は、ステップ161でTmain
<Tmain0であると判断すれば、定着駆動をオンに
する(ステップ162)。
【0056】CPU5は、ステップ161でTmain
≧Tmain0であると判断すれば、定着駆動をオフに
し(ステップ163)、ウォームアップ完了フラグをオ
ンにし、不揮発性メモリであるRAM1(Tsub0)
にウォームアップ完了時のTsubを格納し、不揮発性
メモリであるRAM2(Tmain1)にウォームアッ
プ完了時のTmainを格納する(ステップ164)。
【0057】図8は2回目以降のウォームアップの定着
駆動処理タスクを示すフローチャートである。
【0058】CPU5は、図6に示すステップ17で2
回目以降のウォームアップの定着駆動処理タスクを起動
すれば、Tsub<RAM1(Tsub0)であるか否
かを判断する(ステップ171)。ここでRAM1(T
sub0)は、前述した不揮発性メモリに格納された1
回目のウォームアップ完了時点のサーミスタ105から
の検出温度データである。
【0059】CPU5は、ステップ171でTsub<
RAM1(Tsub0)であると判断すれば、定着駆動
をオンにする(ステップ172)。
【0060】CPU5は、ステップ171でTsub≧
RAM1(Tsub0)あると判断すれば、定着駆動を
オフにし(ステップ173)、ウォームアップ完了フラ
グをオンにし、不揮発性メモリであるRAM2(Tma
in1)にウォームアップ完了時のサーミスタ105か
らの検出温度Tmainの値を格納する(ステップ17
4)。
【0061】図9はウォームアップ完了後の定着駆動処
理タスクを示すフローチャートである。
【0062】CPU5は、図6に示すステップ14でウ
ォームアップ完了後の定着駆動処理タスクを起動すれ
ば、Tmain<RAM2(Tmain1)であるか否
かを判断する(ステップ141)。ここでRAM2(T
main1)は前述した不揮発性メモリに格納されてい
るウォームアップ完了時のサーミスタ105からの検出
温度データである。
【0063】CPU5は、ステップ141でTmain
<RAM2(Tmain1)であると判断すれば、定着
駆動をオンにする(ステップ142)。
【0064】CPU5は、ステップ141でTmain
≧RAM2(Tmain1)であると判断すれば、定着
駆動をオフにし(ステップ143)、ウォームアップ完
了フラグをオンにする(ステップ144)。
【0065】図10は本実施の形態における定期点検前
のウォームアップ中のサーミスタ検出出力の推移と定着
ローラ101の表面温度推移を示したグラフである。
【0066】図10(a)は定期点検前のウォームアッ
プ中のサーミスタ検出出力を示すグラフである。図10
(a)に示すグラフは縦軸に電圧[v]をとり、横軸に
時間[sec]をとってある。実線は定着ローラ101
の通紙部に設けたメインサーミスタからの検出出力推移
を示したものであり、一点鎖線は定着ローラ101の非
通紙部に設けたサブサーミスタからの検出出力推移を示
してある。CPU5はサーミスタ106からの検出結果
が所定値Vsub1(定期点検直後と同じ値)に達した
場合にウォームアップを終了するため、ウォームアップ
終了時刻は定期点検直後のウォームアップ終了時刻T1
と同じ時刻となる。また時刻T1におけるサーミスタ1
05からの検出結果はVmain1となっていて、これ
も定期点検直後のウォームアップ時点のサーミスタ10
5からの検出値と同じ値である。
【0067】図10(b)は定期点検直前の定着ローラ
101の実際の表面温度推移を示すグラフである。図1
0(b)に示すグラフは縦軸に温度[℃]をとり、横軸
に時間[sec]をとってある。実線は定着ローラ10
1の通紙部における実際の表面温度を示したものであ
り、一点鎖線は定着ローラ101の非通紙部における実
際の表面温度を示してある。定着ローラ101の通紙部
における実際の表面温度は時刻T1以降で定期点検直後
の制御温度Tmain1と同じ温度で制御されており、
また、定着ローラ101の非通紙部における実際の表面
温度も時刻T1で定期点検直後のウォームアップ終了時
の温度Tsub1になっている。
【0068】このように本実施の形態によれば、定期点
検直前でメインサーミスタの検知部に付着したトナー、
紙粉等による検知ずれに感度低下に影響されることな
く、ウォームアップ時間を延長させることもない。従っ
て、定着ローラ101の実温度を所定温度に制御でき、
高温オフセットを防止でき、安全性も高くできる。
【0069】(実施の形態2)本実施の形態は、前述し
た実施の形態1とほぼ同様の装置構成で、かつ同様の回
路構成であるので、同一構成については同一符号を付し
て詳細な説明を省略する。本実施の形態の定着温度制御
回路の動作は、実施の形態1と異なるので、図12〜図
19を参照して説明する。
【0070】定着ローラの表面温度が環境温度付近まで
冷えた状態から定着温度制御を実行すれば、実施の形態
1で十分に対応できる。しかしながら、上述してあるよ
うに大サイズの転写材で連続して画像形成すれば、定着
ローラ端部からの放熱が中央部に比べて増加するため
に、定着ローラの非通紙部の表面温度が定着ローラの通
紙部の表面温度よりも低い状態となる。一方、ハガキ等
に代表される小サイズで連続して画像形成すれば、定着
ローラの非通紙部から放熱が少なくなるために、定着ロ
ーラの非通紙部の表面温度が定着ローラの通紙部におけ
る表面温度よりも高い状態となり、これらの状態で、メ
インスイッチがオフされ、定着ローラが十分冷えない状
態で、再び、メインスイッチがオンされると、前述した
定着ローラの温度分布の影響を受けやすく、定着ローラ
の温度制御が正確に行われにくく、これらの状態に影響
を受けない給電制御が必要である。
【0071】図12は本実施の形態の定着装置を採用し
た画像形成装置の制御動作を示すフローチャートであ
る。
【0072】電源が投入されると、CPU5はイニシャ
ル処理を実行する(ステップ71)。これにより、メモ
リ、駆動入出力系のリセット等を実行する。
【0073】CPU5はサーミスタ105の検出結果か
ら定着ローラ101の通紙部の温度に換算したデータを
Tmain0に格納する(ステップ72)。ここで、T
main0に格納されるデータはパワーオン時に読み込
まれたデータである。
【0074】CPU5は定着器の状態確認タスクを起動
する(ステップ73)。CPU5はウォームアップ回数
確認タスクを起動する(ステップ74)。CPU5はウ
ォームアップが完了したか否かを確認する(ステップ7
5)。CPU5はウォームアップの完了を確認すれば、
ウォームアップ回数セットタスクを起動して(ステップ
76)、コピーボタンのオンを確認する(ステップ7
7)。CPU5はコピーボタンのオンを確認すれば、コ
ピー処理を実行する(ステップ78)。これにより、駆
動モータのオン/オフ制御や給紙のオン/オフ制御、帯
電のオン/オフ制御、現像バイアスのオン/オフ制御、
転写/分離等のオン/オフ制御、光学露光系の制御等が
なされる。
【0075】図13は定着器の状態確認タスクを示すフ
ローチャートである。
【0076】CPU5は、ステップ73で定着器の状態
確認タスクを起動すれば、Tmain0≦50℃かつT
sub0≦50℃であるか否かを確認する(ステップ7
31)。
【0077】CPU5はステップ731でTmain0
≦50℃かつTsub0≦50℃であると判断すれば、
フラグASAをオン(ASA=1)にして(ステップ7
32)、定着温度処理タスクを起動する(ステップ73
3)。
【0078】CPU5はステップ731でTmain0
≧50℃又はTsub0>50℃であると判断すれば、
フラグASAをオフ(ASA=0)にして(ステップ7
34)、定着温度処理タスクを起動する(ステップ73
3)。なおここでは、サーミスタ105,106からの
検出データを定着ローラ101が冷えているか否かで判
断したが、サーミスタ105又は106からの単独の検
出データで判断してもよい。また前述したサーミスタ1
05,106の2つに限る必要もなく、機内温度センサ
をサーミスタ105,106等と併用してもよい。
【0079】図14はウォームアップ回数確認タスクを
示すフローチャートである。
【0080】CPU5は図12に示すステップ74でウ
ォームアップ回数確認タスクを起動すれば、CPU5は
不揮発性メモリであるRAM0(Nw.u)のデータを
RAMのNw.uにロードする(ステップ741)。C
PU5は1回目のウォームアップであるか否かを確認す
る(ステップ742)。CPU5は、ステップ742で
1回目のウォームアップである(Nw.u=0)と判断
すれば、ウォームアップフラグWU1をオン(Nw.u
=1)にする(ステップ743)。CPU5は、ステッ
プ742で2回目以降のウォームアップである(WU1
=1)と判断すれば、ウォームアップフラグWU1をオ
フ(WU1=0)にする。
【0081】図15はウォームアップ回数セットタスク
を示すフローチャートである。
【0082】CPU5は図12で示すステップ76でウ
ォームアップ回数セットタスクを起動すれば、CPU5
はフラグASA=1であるか否かを確認する(ステップ
761)。CPU5はステップ761でフラグASA=
1であると判断すれば、Nw.uを+1だけインクリメ
ントする(ステップ762)。CPU5はNw.uに格
納してあるデータを不揮発性メモリであるRAM(N
w.u)に転送する(ステップ763)。
【0083】図16は定着温度処理タスクを示すフロー
チャートである。
【0084】定着温度処理タスクはモニタプログラムに
より350msec毎に呼び出されて起動される。
【0085】定着温度処理タスクが起動されると、CP
U5はサーミスタ105の検出結果から定着ローラ10
1の通紙部の温度に換算したデータをTmainに格納
する(ステップ81)。ここで、Tmainに格納され
るデータはウォームアップ初期の定着温度を含むリアル
タイムに読み込まれたデータである。CPU5はサーミ
スタ106の検出結果から定着ローラ101の非通紙部
の温度に換算したデータをTsubに格納する(ステッ
プ82)。ここで、Tsubに格納されるデータはウォ
ームアップ初期の定着温度を含むリアルタイムに読み込
まれたデータである。CPU5はウォームアップ完了フ
ラグがオンであるか否かを確認する(ステップ83)。
CPU5は、ステップ83でウォームアップ完了フラグ
がオンであると判断すれば、ウォームアップ完了後の定
着駆動処理タスクを起動する(ステップ84)。CPU
5は、ステップ83でウォームアップ完了フラグがオフ
であると判断すれば、ASAフラグ=1(オン状態)で
あるか否かを判断する(ステップ85)。
【0086】CPU5は、ステップ85でASAフラグ
=1(オン状態)でないと判断すれば、ウォームアップ
完了後の定着駆動処理タスクを起動する(ステップ8
4)。
【0087】CPU5は、ステップ85でASAフラグ
=1(オン状態)であると判断すれば、ウォームアップ
フラグWU1=1(1回目のウォームアップ)であるか
否かを確認する(ステップ86)。CPU5は、ステッ
プ86でウォームアップフラグWU1=1(1回目のウ
ォームアップ)であると判断すれば、1回目のウォーム
アップの定着駆動処理タスクを起動する(ステップ8
7)。CPU5は、ステップ86でウォームアップフラ
グWU1=0(2回目以降のウォームアップ)であると
判断すれば、2回目以降のウォームアップの定着駆動処
理タスクを起動する(ステップ88)。
【0088】図17は1回目のウォームアップの定着駆
動処理タスクを示すフローチャートである。
【0089】CPU5は、図16に示すステップ87で
1回目のウォームアップの定着駆動処理タスクを起動す
れば、Tmain<Tmain0であるか否かを判断す
る(ステップ871)。ここでTmainは前述した定
着温度処理タスクで格納されるサーミスタ105からの
検出温度データで、Tmain0は1回目のウォームア
ップ完了用の制御温度データである。
【0090】CPU5は、ステップ871でTmain
<Tmain0であると判断すれば、定着駆動をオンに
する(ステップ872)。
【0091】CPU5は、ステップ871でTmain
≧Tmain0であると判断すれば、定着駆動をオフに
し(ステップ873)、ウォームアップ完了フラグをオ
ンにし、不揮発性メモリのRAM1(Tsub0)にウ
ォームアップ完了時のTsubを格納し、不揮発性メモ
リのRAM2(Tmain1)にウォームアップTma
inを格納する(ステップ874)。
【0092】図18は2回目以降のウォームアップの定
着駆動処理タスクを示すフローチャートである。
【0093】CPU5は、図16に示すステップ88で
2回目以降のウォームアップの定着駆動処理タスクを起
動すれば、Tsub<RAM1(Tsub0)であるか
否かを判断する(ステップ881)。ここでRAM1
(Tsub0)は前述した不揮発性メモリに格納された
第1回目のウォームアップ完了時のサーミスタ105か
らの検出温度データである。
【0094】CPU5は、ステップ881でTsub<
RAM1(Tsub0)であると判断すれば、定着駆動
をオンにする(ステップ882)。
【0095】CPU5は、ステップ881でTsub≧
RAM1(Tsub0)あると判断すれば、定着駆動を
オフにし(ステップ883)、ウォームアップ完了フラ
グをオンにし、不揮発性メモリのRAM2(Tmain
1)にウォームアップ完了時のTmainの値を格納す
る(ステップ884)。
【0096】図19はウォームアップ完了後の定着駆動
処理タスクを示すフローチャートである。
【0097】CPU5は、図16に示すステップ84で
ウォームアップ完了後の定着駆動処理タスクを起動すれ
ば、Tmain<RAM2(Tmain1)であるか否
かを判断する(ステップ841)。ここでRAM2(T
main1)は、前回の定着ローラ101の表面温度が
室温近傍からのウォームアップ完了時に格納されたサー
ミスタ105からの検出温度データである。
【0098】CPU5は、ステップ841でTmain
<RAM2(Tmain1)であると判断すれば、定着
駆動をオンにする(ステップ842)。
【0099】CPU5は、ステップ841でTmain
≧RAM2(Tmain1)であると判断すれば、定着
駆動をオフにし(ステップ843)、ウォームアップ完
了フラグをオンにする(ステップ844)。
【0100】本実施の形態によれば、定期点検直前でメ
インサーミスタの検知部に付着したトナーや紙粉等によ
るメインサーミスタの熱応答性低下による検知ずれやメ
インスイッチ投入前後の定着ローラ101の温度に影響
されることなく、定期点検直前まで定着ローラ101を
正確に温度制御でき、またウォームアップ時間を延長さ
せることもない。従って、高温オフセットを防止でき、
安全性も高くできる。
【0101】なお、上述してある本実施の形態では発熱
抵抗体の例としてセラミックヒータを用いて定着ローラ
として説明してあるが、これに限定するものでなく、図
21に示すような定着ローラであってもよい。図21は
本実施の形態において定着ローラの他の例を示す断面図
である。
【0102】21は金属製の芯金であり、22は絶縁体
層であり、23はエポキシ系プライマを伴って嵌着した
後に焼成した抵抗発熱体層であり、24は離型材料とし
てのPFAチューブである(特開平3−80279号公
報参照)。
【0103】ハロゲンランプを発熱源とする定着ローラ
であってもよい。
【0104】
【発明の効果】請求項1又は請求項3に記載の発明は、
上記構成を備えることにより、定着ローラの通紙部に設
けた温度センサ表面の汚れによる検知ずれに影響される
事なく、定着ローラを所定温度に制御でき、かつ、ウォ
ームアップ時間の延長もないので、高温オフセット防止
や安全性の面で優れる。
【0105】請求項2又は請求項3に記載の発明は、上
記構成を備えることにより、電源投入時の定着ローラの
表面温度分布や定着ローラの通紙部に設けた温度センサ
表面の汚れによる検知ずれに影響されることなく、定着
ローラを所定温度に制御できる。
【0106】請求項4に記載の発明は、上記構成を備え
ることにより、定着ローラの通紙部に設けた温度センサ
表面の汚れによる検知ずれに影響される事なく、温度上
昇率の異なる定着ローラを正確に温度制御でき、また、
温度上昇率の高い定着ローラに対して、高温オフセット
を防止でき、安全性も優れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態における熱ローラ定着方式の定着
装置の概略構成図である。
【図2】本実施の形態における定着温度制御回路のブロ
ック図である。
【図3】本実施の形態の定着装置を採用した画像形成装
置の制御動作を示すフローチャートである。
【図4】ウォームアップ確認タスクを示すフローチャー
トである。
【図5】ウォームアップ回数セットタスクを示すフロー
チャートである。
【図6】定着温度処理タスクを示すフローチャートであ
る。
【図7】1回目のウォームアップの定着駆動処理タスク
を示すフローチャートである。
【図8】2回目以降のウォームアップの定着駆動処理タ
スクを示すフローチャートである。
【図9】ウォームアップ完了後の定着駆動処理タスクを
示すフローチャートである。
【図10】本実施の形態における定期点検前のウォーム
アップ中のサーミスタ検出出力推移と定着ローラの表面
温度推移を示したグラフである。
【図11】本実施の形態の定着温度制御回路の各部信号
を示したタイムチャートである。
【図12】本実施の形態の定着装置を採用した画像形成
装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図13】定着器の状態確認タスクを示すフローチャー
トである。
【図14】ウォームアップ回数確認タスクを示すフロー
チャートである。
【図15】ウォームアップ回数セットタスクを示すフロ
ーチャートである。
【図16】定着温度処理タスクを示すフローチャートで
ある。
【図17】1回目のウォームアップの定着駆動処理タス
クを示すフローチャートである。
【図18】2回目以降のウォームアップの定着駆動処理
タスクを示すフローチャートである。
【図19】ウォームアップ完了後の定着駆動処理タスク
を示すフローチャートである。
【図20】定期点検前後のサーミスタの検出出力と定着
ローラの表面温度との関係を示したグラフである。
【図21】本実施の形態において定着ローラの他の例を
示す断面図である。
【符号の説明】 5 CPU 101 定着ローラ 102 ヒータ 103 圧着ローラ 105,106 サーミスタ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 定着ローラの通紙部にメイン温度センサ
    を設け、前記定着ローラの非通紙部にサブ温度センサを
    設け、当該サブ温度センサ及び前記メイン温度センサか
    らの検出結果に基づき前記定着ローラの加熱制御する定
    着温度制御方法において、定期点検後の1回目のウォー
    ムアップ中に前記メイン温度センサからの検出温度が所
    定温度Tmain0に達したら、ウォームアップを完了
    し、その時点のサブ温度センサからの検出温度Tsub
    0を不揮発性メモリに格納し、ウォームアップ以降を所
    定温度Tmain0で加熱制御し、2回目以降のウォー
    ムアップ中に前記サブ温度センサからの検出温度が前記
    不揮発性メモリに格納してあるTsub0に達したら、
    ウォームアップを完了し、その時点のメイン温度センサ
    からの検出結果に基づきウォームアップ以降を加熱制御
    することを特徴とする定着温度制御方法。
  2. 【請求項2】 定着ローラの通紙部にメイン温度センサ
    を設け、前記定着ローラの非通紙部にサブ温度センサを
    設け、当該サブ温度センサ及び前記メイン温度センサか
    らの検出結果に基づき前記定着ローラの加熱制御する定
    着温度制御方法において、1回目のウォームアップ中に
    前記メイン温度センサからの検出温度が不揮発性メモリ
    1に格納されたTmain0に達したら、ウォームアッ
    プを完了し、その時点のサブ温度センサからの検出温度
    Tsub0を不揮発性メモリ2に格納し、ウォームアッ
    プ以降にメイン温度センサの検出結果に基づき、前記T
    main0で加熱制御し、2回目以降のウォームアップ
    に対して、ウォームアップ開始時点の前記定着ローラの
    表面温度が室温近傍以下であると判断した場合は、前記
    サブ温度センサからの検出温度が前記不揮発メモリ2に
    格納してあるTsub0に達したら、ウォームアップを
    完了し、その時点のメイン温度センサからの検出温度T
    main1を不揮発性メモリ1に格納し、ウォームアッ
    プ以降は、前記不揮発性メモリ1に格納したTmain
    1で加熱制御し、ウォームアップ開始時点の前記定着ロ
    ーラの表面温度が室温近傍より高いと判断した場合は、
    前記メイン温度センサの検出温度に基づき、前回格納さ
    れた前記不揮発性メモリ1の制御温度で加熱制御するこ
    とを特徴とする定着温度制御方法。
  3. 【請求項3】 定着ローラや温度センサの交換又はメン
    テナンスに際してイニシャルモードを実行して、当該イ
    ニシャルモード終了後のウォームアップを1回目のウォ
    ームアップとすることを特徴とする請求項1又は請求項
    2の定着温度制御方法。
  4. 【請求項4】 前記定着ローラは一体的に発熱体を有す
    ること特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定着温
    度制御方法。
JP15350397A 1997-06-11 1997-06-11 定着温度制御方法 Pending JPH112993A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1116519C (zh) * 1997-08-11 2003-07-30 株式会社神户制钢所 油冷式压缩机

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1116519C (zh) * 1997-08-11 2003-07-30 株式会社神户制钢所 油冷式压缩机

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