JPH05313436A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、電子写真プロセスを応用した複写
機やプリンタ等の画像形成装置に係り、特に定着ロール
を無駄に加熱し電力を浪費することがなく、オペレータ
自身が節電モードスイッチの切り換えを行う必要もない
画像形成装置を提供することを目的とする。 【構成】 センサ２２で給紙カセット５の装着の有無を
検出しＣＰＵ２３へ出力することにより、ＣＰＵ２３は
給紙カセット５の装着の有無に従ったＦＵＬＯＷ信号を
抵抗ブリッヂ回路２４へ出力し、Ａ点の電位であるコン
パレータ２５の基準電圧を可変し、ヒータＨの制御温度
を定着温度と節電温度で切り換え、給紙カセット５が装
着されない非印字作業時の電力の無駄を防止するもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスを応
用した複写機やプリンタ装置等の画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンタ装置等の電子写真プロ
セスを応用した画像形成装置には、感光体に形成された
トナー像を用紙に転写した後、トナー像を用紙に熱定着
する為の定着器が設けられている。

【０００３】従来、このような画像形成装置に使用され
る定着器は、例えば定着器内に定着ロールを設け、この
定着ロールにヒータを配設し、ヒータへの通電制御を行
うことにより定着ロールを所定温度に制御するものであ
った。そして、その定着ロールの温度制御は、電源投入
後先ずヒータの加熱処理を行い、定着ロールを所定の定
着温度まで加熱する。その後、設定された所定温度を維
持する為、定着ロール近傍に設けられたサーミスタ等の
温度検出器の検出温度に従ってヒータの加熱制御を行
い、定着ロールを所定温度に維持するものであった。

【０００４】尚、定着ロールを用紙が通過する印字処理
中は定着ロールの熱が用紙に奪われ定着ロールの温度が
急激に低下する。しかし逆に印字処理を行っていない時
は定着ロールの温度低下は少ないことから、例えば節電
モードスイッチを設け、オペレータにこのスイッチを操
作させることにより、プリント作業を行わない間、定着
ロールへの電力供給量を低下させるよう制御する装置も
提案されている。

【０００５】

【従来技術の問題点】しかしながら上述のような従来の
画像形成装置では、以下のような問題がある。 （イ）先ず、印字作業に関係なく定着ロールの温度を所
定温度に制御する画像形成装置では、装置の電源を投入
しても長時間印字作業を行わない場合、ヒータを加熱制
御して定着ロールを高温の定着温度に維持することは電
力の無駄である。かかる場合、装置のメイン電源をオフ
することも考えられるが、電源をオフすると印刷作業を
直ちに行いたい場合定着ロールの加熱処理に時間を要し
不便である。 （ロ）一方、節電モードスイッチを設けた装置では、印
字作業を行わない時定着ロールが低い温度に制御される
ので上述の電力の浪費は防げるが、オペレータは意識し
てスイッチを操作しなければならない。例えば、各オペ
レータが自分の印刷作業を終了した時、次に誰か装置を
使用するか否か確認してスイッチを操作しなければなら
ない。したがって、印刷作業が煩雑になる。

【０００６】

【発明の目的】本発明は上記従来の問題点に鑑み、定着
ロールを無駄に加熱し電力を浪費することがなく、オペ
レータ自身も節電モードスイッチの切り換えを行う必要
もない画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【発明の要点】本発明は上記目的を達成する為に、本体
装置に対し着脱自在に構成された用紙カセットから用紙
を給紙して印刷を行う画像形成装置において、前記用紙
カセットの有無を検知する検知手段と、用紙に画像を定
着させる熱定着手段と、前記検知手段の出力に応じて前
記熱定着手段の定着温度を切り換える温度切り換え制御
手段とを備えることを特徴とする。

【０００８】

【実 施 例】以下、本発明の一実施例について図面を
参照しながら説明する。図２は本実施例の画像形成装置
の全体構成図である。同図において、画像形成装置１は
感光体ドラム２と印字ヘッド３等より成る所謂画像形成
部４と、給紙カセット５と搬送ロール６等より成る用紙
搬送機構７と、後述する制御回路部で構成されている。

【０００９】画像形成部４は矢印方向に回動可能な感光
体ドラム２と、この感光体ドラム２の周面近傍に順次配
設された帯電器９、印字ヘッド３、現像器１０、転写器
１１、クリーナ１２で構成されている。また、用紙搬送
機構７は、所定量の用紙Ｐを収納する上述の給紙カセッ
ト５、給紙カセット５から用紙Ｐを搬出する給紙コロ１
３、用紙Ｐを搬送する為の搬送ロール６、用紙Ｐを一時
待機させ感光体ドラム２に形成されるトナー像と一致す
るタイミングで用紙Ｐを再給送する為の待機板１５等で
構成されている。また、定着ロール１６は用紙Ｐを搬送
すると共に、転写器１１で転写処理が行われたトナー像
を用紙Ｐに熱定着させる装置であり、排紙ロール１７は
定着処理が終了した用紙を機外の排紙トレー１８へ排出
するロールである。

【００１０】ここで、熱定着手段としての上述の定着ロ
ール１６は定着器１９に収納されている（尚、定着器１
９内には上述の排紙ロール１７も収納されている）。こ
の定着ロール１６は加熱ロール１６’と加圧ロール１
６”で構成され、加熱ロール１６’の内部にはヒータＨ
が設けられ、このヒータＨには後述する交流電源から所
定電流が供給される構成である。また、加熱ロール１
６’の周面近傍には加熱ロール１６’の温度を検出する
為のサーミスタが設けられている。

【００１１】図１は上述の制御回路の構成を示す図であ
り、温度切り換え制御手段としての機能を有する回路で
ある。同図において、ＣＰＵ２３は画像形成装置１全体
の駆動制御を行う中央処理部であり、本実施例の定着ロ
ール１６の温度制御以外にも各種の制御を行う。

【００１２】ＣＰＵ２３の入力Ｉには検知手段としての
センサ２２が接続され、給紙カセット５の装着の有無の
検知信号がセンサ２２からＣＰＵ２３へ出力される。す
なわち、給紙カセット５が装置本体に装着されると、給
紙カセット５の先端に設けられた凸部５’がセンサ２２
により検出され、給紙カセット５が装置本体に装着され
たことを示す信号がＣＰＵ２３へ出力される。

【００１３】ＣＰＵ２３はセンサ２２から上述の検知信
号が入力すると、出力ＯからはＦＵＬＯＷ信号をハイレ
ベルとして抵抗ブリッヂ回路２４へ出力する。抵抗ブリ
ッヂ回路２４は加熱ロール１６’の周面近傍に配設され
たサーミスタＴＨと、３個の抵抗Ｒ1 〜Ｒ3 で構成され
ている。抵抗ブリッヂ回路２４のＢ点にはサーミスタＴ
Ｈの検出する加熱ロール１６’の温度変化に基づいて抵
抗Ｒ1 との分圧比に従った電圧が発生し、この電圧はコ
ンパレータ２５の非反転入力（以下＋入力という）へ出
力される。また、コンパレータ２５の反転入力（以下−
入力という）には抵抗Ｒ2 とＲ3 の抵抗値により決定さ
れる電圧（Ａ点の電圧値）が出力され、コンパレータ２
５の基準値となる。この基準値は定着ロール１６の温度
制御を行う時、加熱ロール１６’を所定温度（定着温
度、例えば１７５°Ｃ）に設定する為の基準値である。

【００１４】また、抵抗Ｒ2 には並列に、トランジスタ
Ｑ1 と抵抗Ｒ4 〜Ｒ6 よりなる基準値変更の為の回路２
６が接続されている。この回路２６はＣＰＵ２３から出
力される上述のＦＵＬＯＷ信号に従ってトランジスタＱ
1 をオン、オフ制御し、例えば、ＦＵＬＯＷ信号がロー
レベルの時トランジスタＱ1 をオンしてＡ点の電位を変
更し、コンパレータ２５の−入力へ出力される基準値を
変更する回路である。すなわち、給紙カセット５が装着
されていない時ローレベルのＦＵＬＯＷ信号を出力する
ことでコンパレータ２５の基準値を変更し、上述の定着
温度（１７５°Ｃ）より低い節電温度（例えば１００°
Ｃ）に定着ロール１６の温度を設定する回路である。

【００１５】コンパレータ２５は上述の−入力に供給さ
れる基準値より＋入力に供給される電圧が高い時、すな
わち定着ロール１６の温度が所定温度（又は所定温度に
対して少し低い節電温度）より低い時、ハイ信号を抵抗
Ｒ8 を介してトランジスタＱ2 へ出力し、トランジスタ
Ｑ2 をオンする。また、逆に基準値より＋入力に供給さ
れる電圧が低い時、すなわち定着ロール１６の温度が所
定温度（又は所定温度に対して少し低い節電温度）より
高い時、ロー信号を抵抗Ｒ8 を介してトランジスタＱ2
へ出力し、トランジスタＱ2 をオフする。

【００１６】トランジスタＱ2 、ＬＥＤ２７、ゲートト
リガ回路２８、トライアック２９で構成されるスイッチ
回路３０は、トランジスタＱ2 のオン、オフに従ってヒ
ータ回路３１の通電制御を行う。例えば、トランジスタ
Ｑ2 がオンの時、抵抗Ｒ10を介してＬＥＤ２７に電流を
流し、ＬＥＤ２７を発光してゲートトリガ回路２８、ト
ライアック２９を順次駆動しヒータ回路３１を通電す
る。すなわち、この時交流電源３２から出力される交流
電流をヒータＨへ供給する。一方、トランジスタＱ2 が
オフの時、ＬＥＤ２７は消灯し、ゲートトリガ回路２
８、トライアック２９をオフしてヒータＨへの通電を停
止する。

【００１７】尚、同図に示す抵抗Ｒ7 は所謂プルアップ
抵抗であり、抵抗Ｒ9 は抵抗Ｒ8 と共にトランジスタＱ
2 へ印加するベース電圧の電圧値を設定する所謂ブリー
ダ抵抗である。

【００１８】以下、定着ロール１６の温度制御動作につ
いて説明する。図３は定着ロール１６の温度制御を説明
するタイムチャートである。先ず、画像形成装置１の電
源を投入すると定着ロール１６は初期時低温であること
からサーミスタＴＨの検知温度は低く（例えば同図の０
°Ｃ）、給紙カセット５の装着／非装着に関係なくコン
パレータ２５の出力はハイレベルとなる。すなわち、サ
ーミスタは負の温度一抵抗時性を有することから、サー
ミスタＴＨが検出する温度が低い時、サーミスタの抵抗
値は高くなり、Ｂ点の電位も高くなるから、コンパレー
タ２５の出力がハイレベルとなる。この為、トランジス
タＱ2 はオンし、トライアック２９を駆動して交流電源
３２から電流をヒータＨに供給する。この為、加熱ロー
ル１６’が加熱され加圧ロール１６”を含む定着ロール
１６の温度が序々に上昇する。定着ロール１６の温度が
ある程度上昇すると、給紙カセット５の装着／非装着に
より温度制御に違いが生じる。

【００１９】ここで、給紙カセット５が装置本体に装着
されていれば、センサ２２からカセット検知信号がＣＰ
Ｕ２３へ出力され、ＣＰＵ２３はこの検知信号に基づい
てＦＵＬＯＷ信号をハイレベルとして抵抗ブリッヂ回路
２４へ出力する。したがって、この時はトランジスタＱ
1 がオフし、Ａ点の電位が高く制御され、コンパレータ
２５の基準電圧値は高い。

【００２０】この基準電圧値（Ａ点の電位）はサーミス
タＴＨが定着ロール１６の温度として１７５°Ｃを検知
した時にＢ点に発生する電位と同じである。すなわち、
定着ロール１６が温度上昇し所定の定着温度１７５°Ｃ
に達した時コンパレータ２５の出力が反転することにな
り、この時トランジスタＱ2 をオフし、トライアック２
９をオフしてヒータＨへの通電を停止する。その後、定
着ロール１６の温度が１７５°以下になるとコンパレー
タ２５の出力が再度反転しヒータＨを加熱し、以下同図
に示す期間Ｔ1 間ヒータＨの通電制御を行い定着ロール
１６の温度を１７５°Ｃに保持する（期間Ｔ１の実線で
示す特性）。このように期間Ｔ1 の間定着ロール１６の
温度を通常の熱定着温度に保持しても、この時給紙カセ
ット５が装着された状態であり、極めて印字作業を行う
蓋然性の高い状態であり、電力の浪費等の問題はない。

【００２１】一方、期間Ｔ1 の間、給紙カセット５が装
置本体に装着されていなければ、センサ２２からカセッ
ト検出信号がＣＰＵ２３へ出力されず、ＣＰＵ２３はＦ
ＵＬＯＷ信号をローレベルとして出力する。したがっ
て、この時はトランジスタＱ1はオンであり、Ａ点の電
位は低下し、コンパレータ２５の基準電圧値は前よりも
低い温度である１００°Ｃの節電温度に対応する電圧値
となる。すなわち、定着ロール１６の温度が１００°Ｃ
に達するとコンパレータ２５の出力が反転し、トランジ
スタＱ2 をオフし、トライアック２９をオフしてヒータ
Ｈへの通電を停止する。その後、前述と同様同図に示す
期間Ｔ1 の間ヒータＨの通電制御を行い定着ロール１６
の温度を１００°Ｃに保持する（期間Ｔ１の点線で示す
特性）。このように給紙カセット５が装着されていない
間、定着ロール１６の温度を節電温度に保持することに
より電力の浪費を防ぐことができる。また、このように
給紙カセット５が装着されていない間、定着ロール１６
の温度を低く保持しても給紙カセット５が装着されてい
ない限り直ちに印字作業が行われる可能性は無く問題は
ない。

【００２２】また、同図の期間Ｔ２は装置に装着されて
いた給紙カセット５を外した時の定着ロール１６の温度
状態を示す。この時はセンサ２２からカセットの検出信
号が出力されなくなるからＣＰＵ２３はＦＵＬＯＷ信号
をハイレベルからローレベルに切り換える。したがっ
て、この時はトランジスタＱ1 はオフからオンとなり、
Ａ点の電位は低下し、前述の期間Ｔ1 の間に同図に点線
で示した状態と同じ節電温度に設定される。

【００２３】さらに、同図に示す期間Ｔ3 は再度給紙カ
セット５を装置本体に装着した場合の例を示す。この時
にはＣＰＵ２３から出力されるＦＵＬＯＷ信号が再度ハ
イレベルになるので再度コンパレータ２５の基準電圧値
が高くなり、定着ロール１６を直ちに熱定着することが
できる定着温度に設定する。このように制御することに
より、給紙カセット５が装置本体に装着された後印字作
業が開始されても直ちに対応できる温度に制御できるも
のである。

【００２４】尚、上記実施例では、給紙カセット５の装
置本体に対する装着の有無を検知し、この検知に応じて
定着ロール温度を節電温度に切り換えているが、給紙カ
セット５内の用紙有無の検知に応じて切り換える様に構
成しても良いことは勿論である。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば印字操作を行う可能性のない、給紙カセットを装着
していない状態では定着ロールの温度を節電温度に制御
し、無駄な電力浪費を防ぐことができる。

【００２６】また、節電温度への切り換えはセンサによ
り自動的に行うことができ、従来のようにオペレータが
煩雑なスイッチの切り換え操作等を行う必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の画像形成装置に使用される定着ロー
ルの温度制御回路を示す回路図である。

【図２】一実施例の画像形成装置の全体構成図である。

【図３】定着ロールの温度制御動作を説明するタイムチ
ャートである。

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２ 感光体ドラム ３ 印字ヘッド ４ 画像形成部 ５ 給紙カセット ５’凸部 ７ 搬送機構 １６ 定着ロール １６’加熱ロール １６”加圧ロール １９ 定着器 ２２ センサ ２３ ＣＰＵ ２４ 抵抗ブリッヂ回路 ２５ コンパレータ ２７ ＬＥＤ ２８ ゲートトリガ回路 ２９ トライアック ３０ スイッチ回路 ３１ ヒータ回路 ３２ 交流電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体装置に対し着脱自在に構成された用
   紙カセットから用紙を給紙して印刷を行う画像形成装置
   において、 前記用紙カセットの有無を検知する検知手段と、 前記用紙に画像を定着させる熱定着手段と、 前記検知手段の出力に応じて、前記熱定着手段の定着温
   度を切り換える温度切り換え制御手段と、 を備えることを特徴とする画像形成装置。