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JP2790834B2 - 電子写真方式の画像形成装置 - Google Patents

電子写真方式の画像形成装置

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Publication number
JP2790834B2
JP2790834B2 JP1032368A JP3236889A JP2790834B2 JP 2790834 B2 JP2790834 B2 JP 2790834B2 JP 1032368 A JP1032368 A JP 1032368A JP 3236889 A JP3236889 A JP 3236889A JP 2790834 B2 JP2790834 B2 JP 2790834B2
Authority
JP
Japan
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temperature
time
fixing roller
image forming
heater
Prior art date
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JP1032368A
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JPH02211472A (ja
Inventor
高弘 柳下
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、レーザプリンタ等の光プリンタ,電子写
真複写機及びフアクシミリ装置等の電子写真方式の画像
形成装置に関する。
〔従来の技術〕
一般に、レーザプリンタのような電子写真方式の画像
形成装置においては、感光体,帯電チヤージヤ,レーザ
書込装置,現像装置,転写チヤージヤ,除電ランプ,定
着ユニツト及びクリーニングユニツト等の各プロセス機
器による一連の電子写真プロセスを経て、用紙上に画像
を形成している。
ところで、上記各プロセス機器のうち定着ユニツトに
は、感光体面から用紙上に転写されたトナー像を熱定着
するための定着ローラと、その定着ローラに対向してそ
の表面温度を管理するための温度検出器(サーミスタ)
が固定設置されている。
なお、定着ローラにはその表面を加熱するためのヒー
タが内蔵されている。
このような画像形成装置では、電源が投入されると制
御回路によつて自動的に上記ヒータに通電し、温度検出
器によつて検出される定着ローラの表面温度が定着可能
な所定温度(例えば160゜)に達するまで通電し続け、
所定温度に達した時点でプロセス機器による画像形成を
許可し、以後はその所定温度を保つようにヒータへの通
電をオン・オフ制御している。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来のこのような電子写真方式の画像
形成装置においては、定着ローラの表面温度が所定温度
に達しさえすれば、環境温度(機内温度)に関係なく画
像形成を許可していたので、低温環境(例えば10℃以
下)時に定着ユニツト以外の各プロセス機器が暖まる前
にそのプロセス機器による画像形成動作が実行されたと
きには、画像不良を起し、用紙を無駄にするという問題
があつた。
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、低
温環境時においてもパワーオン後1枚目から良好な画像
品質が得られるようにすることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明は上記の目的を達成するため、ヒータを内蔵
した定着ローラと、その定着ローラの表面温度を検出す
る温度検出器とを備えた電子写真方式の画像形成装置に
おいて、 第1図に機能ブロツク図で示すように、電源投入後あ
るいは上記ヒータに通電が開始された後の時間を計測す
る通電時間計測手段Bと、温度検出器Aによつて検出さ
れる温度が定着可能な所定温度に達したか否かを判定す
る定着ローラ温度判定手段Cと、該手段Cによつて所定
温度に達したと判定されたときに通電時間計測手段Bに
よる計測時間が設定時間以内か否かを判定して、設定時
間以内であれば直ちに画像形成許可信号を出力し、設定
時間以内でなければその後所定時間後に画像形成許可信
号を出力する画像形成許可時期決定手段Dとを設けたも
のである。
〔作 用〕
このように構成した画像形成装置によれば、環境温度
が所定温度以上の場合には、電源投入後あるいはヒータ
に通電が開始された後、設定時間以内で定着ローラ温度
が定着可能な所定温度に達するため、画像形成許可時期
決定手段Dが定着ローラ温度判定手段Cによる判定結果
と通電時間計測手段Bによる計測時間とからそれを判定
して、直ちに画像形成許可信号を出力する。
しかし、環境温度が所定温度より低いと、定着ローラ
温度が所定温度に達するまでに設定時間以上を要するた
め、画像形成許可時期決定手段Dがそれを判定して、所
定時間(定着ローラから放射熱によつて各プロセス機器
が暖まる程度の待ち時間)後に画像形成許可信号を出力
するので、低温環境時においても良好な画像品質が得ら
れる。
〔実 施 例〕
以下、この発明の実施例を添付図面を参照して具体的
に説明する。
第2図は、この発明を実施した画像形成装置としての
レーザプリンタの概略構成を示す断面図である。
このレーザプリンタ1には、給紙トレイ2を着脱可能
に備え、上部に第1排紙スタツカ3,後部に第2排紙スタ
ツカ4を設けている。
その2個の排紙スタツカ3,4のうち、通常は第1排紙
スタツカ3が選択されるが、封筒や葉書などのカールし
やすい紙を使用する場合など、特別な場合に第2排紙ス
タツカ4が選択される。
なお、この2個の排紙スタツカへの排紙は、切換爪5
によつて切換可能である。
さらに、レーザプリンタ1内には、電子写真方式によ
る作像部を構成する感光体ドラム6,帯電チヤージヤ7,レ
ーザ書込装置8,現像装置9,転写チヤージヤ10,定着ユニ
ツト11,除電ランプ12,クリーニングユニツト13等の各プ
ロセス機器と、給紙ローラ14及びレジストローラ対15等
による給紙部と、搬送ローラとペーパガイド板等からな
る排紙用搬送部16とが備えられている。
なお、定着ユニツト11は,定着ローラ11a,その表面に
対向して設置された温度検出器11b等から構成されてい
る。温度検出器11bは、第1図に示した温度検出器Aに
相当する。
また、このレーザプリンタ1内の上部には、機内冷却
フアン(オゾン送風フアン)17と、プリンタコントロー
ラ20とエンジンドライバ30の基板が装着されている。
次に、上記各部による動作を簡単に説明する。
このレーザプリンタの制御は、プリンタコントローラ
20及びエンジンドライバ30によつて行なわれ、ホストシ
ステムからのデータによりプリンタコントローラ20でビ
デオデータを作成し、エンジンドライバ30がプリンタコ
ントローラ20からプリント・リクエスト信号を受領する
ことによりプリント動作がスタートする。
そして、プリントシーケンスが開始されると、所定の
タイミングで給紙ローラ14により給紙トレイ2から給紙
を始め、その用紙の先端がレジストローラ対15に挾持さ
れた位置で一時停止させる。なお、第2図において用紙
の搬送経路を矢示付仮想線で示している。
一方、感光体ドラム6が矢示方向へ回転し、電子写真
プロセス処理が実行される。
すなわち、帯電チヤージヤ7によつて感光体ドラム6
の表面が一様に帯電され、レーザ光書装置8によつてプ
リンタコントローラ20からのビデオ信号に応じて変調し
たレーザビームを感光体ドラム6の軸方向に主走査しな
がら照射して露光し、感光体ドラム6上に静電潜像を形
成する。
それを、現像装置9においてトナーによつて現像して
可視像化し、転写チヤージヤ10によつて、レジストロー
ラ対15により所定のタイミングで給送される用紙に転写
し、その後転写された用紙上の可視像を160℃前後に加
熱制御された定着ユニツト11内の定着ローラ11aによつ
て定着加熱する。
そして、定着ユニツト11を出たプリント紙を、第2排
紙スタツカ4あるいは排紙用搬送部16を介して第1排紙
スタツカ3へ排出させる。
一方、可視像転写後の感光体ドラム6は、除電ランプ
12によりその表面電荷を除去し、さらに感光体ドラム6
上の残留トナーをクリーニングユニツト13によつて除去
してトナー回収タンクに回収する。
第3図は、定着ヒータ温度制御回路の一例を示す回路
図である。
ヒータ40は前述した定着ローラ11aに内蔵されてお
り、交流電源ACからヒータ通電制御回路41を介して通電
され、定着ローラ11aを加熱する。
第2図に示した温度検出器11bとしてはサーミスタTH
を使用しており、そのサーミスタTHを定着ローラ11aの
表面に対向して近傍配置しているので、その表面温度に
応じてサーミスタTHの抵抗値RTHが変化する(温度上昇
に伴つて抵抗値RTHは小さくなる)。
それによつて、直流電源Vccから抵抗R1,サーミスタT
H,及び抵抗R2を通してアースへ流れる電流Iの大きさが
変化する。
その電流Iを抵抗R2によつて温度検出電圧VTに変換
し、それをA/D変換器42によつて例えば8ビツトのデジ
タル信号(温度検出信号)に変換してマイクロコンピユ
ータ43に入力する。
なお、コンデンサCはノイズ吸収用に設けたものであ
る。
マイクロコンピユータ(以下「CPU」と略称する)43
は、CPU,ROM,RAM,タイマ(カウンタ),I/O等から構成さ
れ、例えば第2図のエンジンドライバ30の基板内に設け
られているものを使用する。
このCPU43は、A/D変換器42からの温度検出信号に基づ
いて定着ローラ温度を判定し、ヒータ通電制御回路41に
よるヒータ40への通電をコントロールしたり、電源投入
後あるいはヒータ40に通電を開始した後の時間を計測し
て、後述するプリントを許可する時期を決定してプリン
ト許可信号を出力する処理等を行なう。
したがつて、この実施例ではこのCPU43が、第1図に
示した通電時間計測手段B,定着ローラ温度判定手段C及
び画像形成許可時期手段Dとしての機能も果す。
ヒータ通電制御回路41は、AC電源(100V)からの交流
をCPU43からのオン・オフ制御信号によつて開閉制御さ
れるスイツチング素子、例えばソリツドステートリレー
(SSR)を介してヒータ40に供給する。
次に、このように構成したこの実施例の作用について
第4図及び第5図も参照して具体的に説明する。
第4図は、この実施例によるCPU43によるプリント許
可時期決定処理を示すフローチヤートであり、第5図は
その処理の具体的説明に供するタイミングチヤートであ
る。
すなわち、第5図(イ)における,,は、それ
ぞれ常温環境(例えば外気温が10℃を越えている)時,
低温環境(例えば10℃以下)時,ヒータ故障時における
経過時間に対する定着ローラ表面の温度変化(立上り)
示し、同図(ロ)は(イ)の,,に対応するプリ
ント許可信号(REDY)の出力タイミングをそれぞれ示し
ている。
第4図のルーチンはパワーオン(電源投入)されると
同時にスタートし、このCPU43内のタイマ(カウンタ)
をスタートさせる。
なお、CPU43内のメモリには、予め第5図(イ)に示
すパワーオン後の経過時間T1(ヒータオンタイミング判
定用),T2(環境温度判定用),T3(ヒータ故障判定用)
及び(ロ)に示す所定時間t3と、定着可能な所定温度
(この例では160℃)の各データを設定して格納してあ
り、T1,T2,T3の大小関係はT1<T2<T3である。
まず、パワーオン後の経過時間がT1になると、ヒータ
通電制御回路41にオン信号を送出してヒータ40への通電
を開始させる(ヒータオン)。
そして、もしパワーオン後の経過時間が設定時間T3
なつても定着ローラ表面温度が所定温度にならない場合
には、ヒータ40が故障(断線)であると判定して、それ
をプリンタ外部の表示パネルに表示させて次の処理へ進
む。
所定温度T3が経過する前に定着ローラ表面温度が所定
温度(160℃)に達すると、次にパワーオン後の経過時
間が設定時間T2以内か否かを判定する。
そして、Yesであれば直ちにプリント許可信号(RED
Y)を“H"にしてプリント動作を許可するが、Noであれ
ば(T2を越えてT3までの間に所定温度に達した場合)、
その後所定時間t3が経過するまで待つてからプリント許
可信号を“H"にしてプリント動作を許可する。
したがつて、低温環境時においては、定着ローラ11a
の表面温度が定着可能な所定温度に達しても、さらに所
定時間t3が経過するまではプリントが許可されないの
で、その間定着ローラ11aからの放射熱によつて各プロ
セス機器周辺の温度が上昇し、それによつてプロセス機
器自体も暖まるため、最適な状態でプリントを行なうこ
とができる。すなわち、温度環境に左右されずに常に安
定した最適画像を得ることができる。
なお、この実施例においてはパワーオン後の時間を各
設定時間と比較するようにしたが、これに代えてヒータ
オン後の時間を各設定時間と比較するようにしてもよ
い。
また、この実施例においては、環境温度をパワーオン
後定着ローラの表面温度が所定温度(160℃)に達する
までの時間と所定時間T2との比較によつて判断して、プ
リントを直ちにあるいは所定時間(遅延時間)経過後に
許可するようにしたが、もつと細かく判断できるよう
に、例えば0〜10℃を5つのグループに分け、0℃,2
℃,4℃,6℃,8℃,10℃の5段階の低温環境に応じて5つ
の設定時間とその各設定時間に対応する5つの遅延時間
とをCPU内にセツトし、その各設定時間と上記温度に達
するまでの時間とを比較して、その結果に応じて異なる
遅延時間後にプリントを許可するようにすれば、遅延時
間を必要最小限にして、待ち時間を短縮することができ
る。
また、プリントを許可する時間を遅らせることに伴つ
て、第2図に示した機内冷却フアン17の駆動の開始時期
も遅らせるようにすれば、プロセス機器周辺温度の上昇
を妨げないで済むので、一層有効である。
さらに、低温環境時にはプロセス機器を含むシーケン
ス機器類を慣れさせるための準備駆動(ウオーミングア
ツプ)の期間を通常より長くしたり、定着ローラの表面
温度を初期の一定期間についてのみ通常よりも高め(例
えば180℃)に維持するようにすれば、より一層効果的
である。
また、この発明はレーザプリンタに限らず、LEDプリ
ンタ等の他の光プリンタには勿論、電子写真複写機及び
フアクシミリ装置等の電子写真方式の他の画像形成装置
にも幅広く適用可能である。
〔発明の効果〕
以上説明してきたように、この発明によれば、低温環
境時においてもパワーオン後1枚目から良好な画像品質
を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の基本構成を示す機能ブロツク図、 第2図はこの発明を実施したレーザプリンタの概略構成
を示す断面図、 第3図は同じくその定着ヒータ温度制御回路の一例を示
す回路図、 第4図はこの実施例のCPUによるプリント許可時期決定
処理を示すフロー図、 第5図は同じくその処理の具体的説明に供するタイミン
グチヤートである。 1……レーザプリンタ、6……感光体ドラム 7……帯電チヤージヤ、8……レーザ書込装置 9……現像装置、10……転写チヤージヤ 11……定着ユニツト、11a……定着ローラ 11b……温度検出器(サーミスタTH) 20……プリンタコントローラ 30……エンジンドライバ 40……ヒータ、41……ヒータ通電制御回路 42……A/D変換器 43……マイクロコンピユータ(CPU)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ヒータを内蔵した定着ローラと、その定着
    ローラの表面温度を検出する温度検出器とを備えた電子
    写真方式の画像形成装置において、 電源投入後あるいは前記ヒータに通電が開始された後の
    時間を計測する通電時間計測手段と、 前記温度検出器によつて検出される温度が定着可能な所
    定温度に達したか否かを判定する定着ローラ温度判定手
    段と、 該手段によつて所定温度に達したと判定されたときに前
    記通電時間計測手段による計測時間が設定時間以内か否
    かを判定して、設定時間以内であれば直ちに画像形成許
    可信号を出力し、設定時間以内でなければその後所定時
    間後に画像形成許可信号を出力する画像形成許可時期決
    定手段とを設けたことを特徴とする電子写真方式の画像
    形成装置。
JP1032368A 1989-02-10 1989-02-10 電子写真方式の画像形成装置 Expired - Fee Related JP2790834B2 (ja)

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