JP4262173B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置に関し、特に、複写機、プリンタ、FAX等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system or an electrostatic recording system, and more particularly to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a FAX.
従来、複写機やレーザビームプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装置において、転写用紙上に転写された未定着トナー像を加熱定着する定着装置としては、ハロゲンランプ等の加熱源が内蔵された定着ローラと、同じく加熱源が内蔵され、この定着ローラに圧接する加圧ローラを備え、未定着トナー像を担持した記録シートをこれら定着ローラと加圧ローラとの間に挿通させることによって、上記定着ローラの表面温度によって軟化したトナーを記録シートの繊維間に浸透させ、かかる未定着トナー像を記録シートに対して定着させるように構成したものが知られている。 Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a laser beam printer, or a facsimile, a fixing roller that incorporates a heating source such as a halogen lamp is used as a fixing device that heats and fixes an unfixed toner image transferred onto a transfer sheet. And a heating roller built in, and having a pressure roller in pressure contact with the fixing roller, and by inserting a recording sheet carrying an unfixed toner image between the fixing roller and the pressure roller, the fixing roller It is known that the toner softened by the surface temperature is infiltrated between the fibers of the recording sheet and the unfixed toner image is fixed on the recording sheet.
定着ローラ及び、加圧ローラの加熱源のハロゲンランプは、定着ローラ、加圧ローラの各々の表面に取り付けられた温度センサからの信号に基づいて、オン・オフ制御され、表面が所定の温度に制御されるようになっている。 The fixing lamp and the halogen lamp as the heating source of the pressure roller are on / off controlled based on signals from temperature sensors attached to the surfaces of the fixing roller and the pressure roller, respectively, so that the surface reaches a predetermined temperature. To be controlled.
このように構成される加熱ローラ方式の定着装置においては、定着ローラの弾性層の弾性変形によって、両ローラの圧接部(以下、「ニップ部」という。)が形成される。そして、かかる定着装置では、ニップ部に未定着トナー像を担持した転写用紙を通過させることによって、熱エネルギーと圧力により未定着トナー像を溶融して転写用紙上に定着するものである。 In the heating roller type fixing device configured as described above, a pressure contact portion (hereinafter referred to as “nip portion”) of both rollers is formed by elastic deformation of the elastic layer of the fixing roller. In such a fixing device, the unfixed toner image is melted and fixed on the transfer sheet by heat energy and pressure by passing the transfer sheet carrying the unfixed toner image through the nip portion.
上記の如く構成される定着装置の場合には、定着ローラ及び加圧ローラが弾性層を有しているが、これらの弾性層は、ある程度の厚さを有するシリコーンゴム等の弾性体からなり、比較的熱伝導率が低い。そのため、上記定着装置では、用紙走行時に定着ローラや加圧ローラの表面の温度が所定の温度より低下した場合、この温度低下を各々の温度センサによって検知して、それぞれのハロゲンランプに通電しても、当該ハロゲンランプの熱が弾性層を介して表面に伝わるまでに時間を必要とし、定着不良を発生するおそれがある。特に、プロセススピードを上げていった場合に、定着不良が発生しやすくなり、この定着不良の発生を防止するためには、連続プリントスピードが制限されるという問題点が生じる。 In the case of the fixing device configured as described above, the fixing roller and the pressure roller have elastic layers, but these elastic layers are made of an elastic body such as silicone rubber having a certain thickness, Relatively low thermal conductivity. For this reason, in the above fixing device, when the surface temperature of the fixing roller or the pressure roller drops below a predetermined temperature during paper running, the temperature drop is detected by each temperature sensor, and each halogen lamp is energized. However, it takes time for the heat of the halogen lamp to be transmitted to the surface through the elastic layer, which may cause a fixing failure. In particular, when the process speed is increased, a fixing defect is likely to occur, and in order to prevent the occurrence of the fixing defect, there is a problem that the continuous printing speed is limited.
そこで、かかる問題点に対する解決策として、特許文献1や特許文献2に開示されているように、定着ローラの表面に高温に維持した外部加熱ローラを当接させて、定着ローラ表面の温度低下を緩和する技術が既に提案されている。 Accordingly, as a solution to such a problem, as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, an external heating roller maintained at a high temperature is brought into contact with the surface of the fixing roller to reduce the temperature of the surface of the fixing roller. Mitigating techniques have already been proposed.
しかし、このような定着装置の場合には、外部加熱ローラと定着ローラの表面温度制御が適切な温度内に制御されている場合においても、定着ローラの回転停止時に外部加熱ローラを当接し続けた場合には、外部加熱ローラが定着ローラ表面の一点を熱し続けてしまうために、その部分に傷や劣化が生ずるといった問題があった。このように定着ローラの表面が劣化すると、画像部のすじや光沢不良等の画像欠陥、また定着ローラの離型性の低下によるトナー付着(オフセット)や、記録紙の剥離不良等の問題が発生する。 However, in the case of such a fixing device, even when the surface temperature control of the external heating roller and the fixing roller is controlled within an appropriate temperature, the external heating roller is kept in contact when the rotation of the fixing roller is stopped. In this case, since the external heating roller keeps heating one point on the surface of the fixing roller, there is a problem that the portion is damaged or deteriorated. If the surface of the fixing roller deteriorates in this way, image defects such as image streaks and poor gloss, toner adhesion (offset) due to a decrease in the releasability of the fixing roller, and recording paper peeling failure may occur. To do.
このような問題点に対しては、特許文献3に開示されているように、外部加熱ローラを定着ローラに対し接離可能に構成して、外部加熱ローラが定着ローラに当接するまでに、定着ローラを回転駆動手段によって空回転させる技術がすでに提案されている。
To solve such a problem, as disclosed in
また、従来の前記画像形成装置では、ユーザがジャム処理等で装置の外装カバー(以降、前ドアと呼ぶ)を開けた場合(以降、ドアオープンと呼ぶ)に、インターロック機能が働くようにして、負荷系の電力を遮断して駆動系が動作しないよう保護手段を設けている。
しかしながら、このような画像形成装置では、ドアオープンによりインターロック機能が働いた場合に次のような問題点を有している。 However, such an image forming apparatus has the following problems when the interlock function is activated by opening the door.
外部加熱ローラが定着ローラに当接した状態のとき、ドアオープンによりインターロック機能が働いた場合、定着ローラ並びに外部加熱ローラの回転が強制停止され、さらに外部加熱ローラを定着ローラから接離させるための駆動手段も強制停止されるため、外部加熱ローラに内蔵されたヒータへの通電をオンしたままにすると、定着ローラの外部加熱ローラと接触している部分だけが外部加熱ローラにより局所的に熱せられてしまい、定着ローラ表面が局所的に劣化してしまうことがあった。 When the interlock function is activated by opening the door when the external heating roller is in contact with the fixing roller, the rotation of the fixing roller and external heating roller is forcibly stopped, and the external heating roller is moved away from the fixing roller. Therefore, if the energization of the heater built in the external heating roller is kept on, only the portion of the fixing roller that is in contact with the external heating roller is locally heated by the external heating roller. As a result, the surface of the fixing roller may be locally degraded.
特に、外部加熱ローラは、定着ローラよりも比較的高めの温度に維持されている為、定着ローラ表面の局所的なダメージは避けられず、確実な対応が望まれていた。 In particular, since the external heating roller is maintained at a relatively higher temperature than the fixing roller, local damage on the surface of the fixing roller is unavoidable, and a reliable response has been desired.
そこで、本発明の目的は、定着回転体の劣化を防止することができる画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of preventing deterioration of a fixing rotator.
本発明の他の目的は、画像形成装置の扉を閉じた後に行われる画像形成を早期に実行することができる画像形成装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of executing image formation performed after closing a door of the image forming apparatus at an early stage.
本発明の更なる目的は添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。 Further objects of the present invention will become apparent upon reading the following detailed description with reference to the accompanying drawings.
本発明は、記録材に形成された未定着画像をニップ部にて加熱定着する定着回転体と、前記定着回転体を外部から加熱する加熱手段と、画像形成装置の扉の開放に連動して前記定着回転体の回転動作を停止させる手段と、前記加熱手段の加熱動作を前記扉の開放に連動して停止させる手段と、前記ニップ部に記録材が存在するか否かを検知するためのセンサと、前記定着回転体の内部から前記定着回転体を加熱する熱源を有し、前記ニップ部に記録材が存在するときに前記扉が開放されると前記熱源への通電を停止し、
前記ニップ部に記録材が存在しないとき前記扉の開放にも関わらず前記熱源への通電を継続させることを特徴とする画像形成装置である。
The present invention relates to a fixing rotator for heating and fixing an unfixed image formed on a recording material at a nip portion, a heating means for heating the fixing rotator from the outside, and an opening of an image forming apparatus door. Means for stopping the rotation operation of the fixing rotator, means for stopping the heating operation of the heating means in conjunction with the opening of the door, and detecting whether a recording material is present in the nip portion. And a heat source that heats the fixing rotator from the inside of the fixing rotator, and when the recording material is present in the nip portion, the energization to the heat source is stopped when the door is opened,
In the image forming apparatus, when the recording material is not present in the nip portion, the energization to the heat source is continued despite the opening of the door.
本発明によれば、画像形成装置の扉が開放している際に定着回転体が劣化してしまうのを防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the fixing rotator from being deteriorated when the door of the image forming apparatus is opened.
以下、本発明に係る実施例の説明を行う。 Examples of the present invention will be described below.
以下に、この発明の実施例1の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1はこの発明の実施の形態に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのカラー複写機を示すものである。なお、本発明の実施形態に係る定着装置は、プリンターやファクシミリ等の画像形成装置であっても同様に適用できるものである。 FIG. 1 shows a color copying machine as an image forming apparatus to which a fixing device according to an embodiment of the present invention is applied. The fixing device according to the embodiment of the present invention can be similarly applied to an image forming apparatus such as a printer or a facsimile.
(画像形成装置の全体構成)
図1において、40はカラー電子写真複写機の本体を示すものであり、このカラー電子写真複写機本体の上部には、原稿44を1枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置41と、当該自動原稿搬送装置41によって搬送される原稿44の画像を読み取る原稿読取装置42が配設されている。この原稿読取装置42は、プラテンガラス43上に載置された原稿44を光源45によって照明し、原稿44からの反射光像を、光学ミラー46,47,48及び、結像レンズ49からなる縮小光学系を介して、CCD等からなる画像読み取り素子50上に走査露光して、この画像読み取り素子50によって原稿44の色材反射光像を所定のドット密度で読み取るようになっている。
(Overall configuration of image forming apparatus)
In FIG. 1,
上記原稿読取装置42にて読み取られた原稿44の色材反射光像は、R(赤),G(緑),B(青)の3色のデータとして画像処理装置51に送られ、この画像処理装置では、原稿44のR,G,Bデータに対して、シェーディング補正、ガンマ補正、色空間処理等の画像処理が施される。
The color material reflected light image of the original 44 read by the
そして画像処理装置51で所定の画像処理が施された画像データは、Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン),K(ブラック)の画像データとして画像制御部5に送られ、この画像制御部5では、画像データに応じて、レーザ光による画像露光が行われる。
The image data that has undergone predetermined image processing by the
露光装置5による画像の露光は、感光体ドラム1(以下、単に「感光体」という)に施される。ドラム1は図示しないモータで矢印Aの方向に回転できるように設けられている。感光体1の周囲には、一次帯電器4、電位センサ37、画像制御部5、カラー現像ユニット7、白黒現像ユニット8、転写帯電器9、クリーナ装置6が配置されている。
Image exposure by the exposure device 5 is performed on the photosensitive drum 1 (hereinafter simply referred to as “photosensitive member”). The drum 1 is provided so that it can be rotated in the direction of arrow A by a motor (not shown). Around the photoreceptor 1, a
画像の形成は、まず、帯電装置4に電圧を印加して感光体1の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電させる。この帯電レベルは電位センサ37により検出され、この検出結果をもとに帯電装置4の出力強度はフィードバック制御される。続いて、レーザースキャナからなる露光装置5は、画像データをもとに、帯電された感光体1上の画像部分が予定の露光部電位になるように露光を行い潜像が形成される。画像制御部5は画像データに基づいてオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。
In forming an image, first, a voltage is applied to the
カラー現像ユニット7はフルカラー現像のための3台の現像装置7Y,7M,7C,からなる。カラー現像装置7Y,7M,7C,及び白黒現像装置8は、感光体1上の潜像をそれぞれY、M、C、Kのトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しないモータによってカラー現像ユニット7を矢印R方向に回転させ、当該色の現像装置が感光体1に当接するように位置合わせされる。
The color developing unit 7 includes three developing
感光体1上に現像された各色のトナー像は、転写装置9によって中間転写体としてのベルト2に順次転写されて、4色のトナー像が重ね合わされる。ベルト2を挟んで転写ベルト駆動ローラ10と対向する位置にはベルトクリーナ14が設けられていて、ベルト2上の残留トナーがブレードで掻き落とされる。 The toner images of the respective colors developed on the photosensitive member 1 are sequentially transferred onto the belt 2 as an intermediate transfer member by the transfer device 9, and the four color toner images are superimposed. A belt cleaner 14 is provided at a position facing the transfer belt driving roller 10 with the belt 2 interposed therebetween, and residual toner on the belt 2 is scraped off by a blade.
ベルト2に転写されたトナー像は、さらに2次転写装置15で記録紙(記録材)に転写される。フルカラープリント時はベルト上で4色のトナーが重ね合わされた後、記録紙に転写される。上記記録紙は、記録紙カセット16からピックアップローラ17で搬送路に引き出され、搬送ローラ対18及び、19によってニップ部、つまり2次転写装置15とベルト2との当接部に給送される。
The toner image transferred to the belt 2 is further transferred to recording paper (recording material) by the secondary transfer device 15. In full-color printing, toners of four colors are superimposed on the belt and then transferred onto the recording paper. The recording paper is drawn from the
また、感光体1上に残留したトナーは予備清掃装置でトナーの帯電を、クリーニングしやすい状態にし、クリーナ装置6で除去・回収され、最後に、感光体1は除電装置(不図示)で一様に0ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。 Further, the toner remaining on the photosensitive member 1 is made to be easily cleaned by a preliminary cleaning device, removed and collected by the cleaner device 6, and finally the photosensitive member 1 is removed by a static eliminator (not shown). In this manner, the charge is discharged to near 0 volts, and the next image forming cycle is prepared.
トナー像が転写された記録紙は、その後、定着装置(定着装置)3に送給される。記録紙上のトナー像は、定着装置3で熱定着されて装置外へ排出される。
The recording paper on which the toner image has been transferred is then fed to a fixing device (fixing device) 3. The toner image on the recording paper is thermally fixed by the fixing
さて、上記カラー複写機の画像形成タイミングは、ベルト2上の所定位置を基準として制御されている。ベルト2はローラ10,11,12,13に張架されている。これらのうち、転写ベルト駆動ローラ10は図示しない駆動源に結合されてベルト2を駆動する駆動ローラとして機能し、転写ベルトテンションローラ11,12はベルト2の張力を調節するテンションローラとして機能し、バックアップローラ13は2次転写装置としての転写ローラ15のバックアップローラとして機能する。
Now, the image forming timing of the color copying machine is controlled with reference to a predetermined position on the belt 2. The belt 2 is stretched around
テンションローラ12付近には、基準位置を検知する反射型センサ20が配置されている。反射型センサ20はベルト2の外周面端部に設けられた反射テープ等のマーキングを検知してI−top信号を出力する。
In the vicinity of the tension roller 12, a
前記感光体1の外周の長さとベルト2の周長は、1:n(nは整数)で表される整数比になっている。このように設定しておくと、ベルト2が1周する間に、感光体1が整数回転し、ベルト1周前とまったく同じ状態に戻るため、中間転写ベルト2上に4色を重ね合わせる際に(ベルトは4周回る)、感光体1の回転ムラによる色ズレを回避することが可能である。 The peripheral length of the photoreceptor 1 and the peripheral length of the belt 2 have an integer ratio represented by 1: n (n is an integer). With this setting, the photosensitive member 1 rotates an integer during one revolution of the belt 2 and returns to the same state as before one revolution of the belt, so that the four colors are superimposed on the intermediate transfer belt 2. In this case (the belt rotates four times), it is possible to avoid color misregistration due to uneven rotation of the photoreceptor 1.
上記のような中間転写方式の画像形成装置においては、I−top信号を検知したのち、所定時間経過後にレーザースキャナからなる画像制御部5で露光を開始する。また、前述したとおり、ベルト2が1周する間に、感光体1が整数回転し、ベルト1周前とまったく同じ状態に戻るため、ベルト2上では常に同じ位置にトナー像が形成される。用紙サイズによって、トナー像サイズも変化するが、ベルト2上にはトナー像が絶対にのらない範囲が存在する。 In the intermediate transfer type image forming apparatus as described above, after the I-top signal is detected, exposure is started by the image control unit 5 including a laser scanner after a predetermined time has elapsed. Further, as described above, since the photoreceptor 1 rotates an integer during one round of the belt 2 and returns to the same state as before the belt, the toner image is always formed at the same position on the belt 2. Although the toner image size also changes depending on the paper size, there is a range on the belt 2 where the toner image is never placed.
(画像形成装置の制御系)
次に、図2に本装置の制御系ブロック図を示す。
(Control system for image forming apparatus)
Next, FIG. 2 shows a control system block diagram of this apparatus.
本装置は全て、システムコントローラ101によって統括的にコントロールされる。システムコントローラ101は、主に本装置内の各負荷の駆動、センサ類の情報収集解析及び前述した画像処理装置51、画像制御部5に加えて、操作部102、即ちユーザインターフェースとのデータの交換の役割を担っている。システムコントローラ101の内部構成は、上述した役割を担うために、CPU101aが搭載されており、CPU101aは、同様にシステムコントローラ101に搭載されたROM101bに格納されたプログラムによって、予め決められた画像形成シーケンスに纏わる様々なシーケンスを実行する。また、その際、一次的または恒久的に保存することが必要な書換可能なデータを格納するために、RAM101cも搭載されている。RAM101cには、例えば後述する高圧制御部105への高圧設定値、後述する各種データ、操作部102からの画像形成指令情報などが保存されることになる。
All the devices are controlled by the
システムコントローラ101の第1の役割である画像処理装置51、画像制御部5、操作部102とのデータ交換について説明する。画像処理装置51とは図示しないCCDからの画像信号をA/D変換、S/H、シェーディング補正、マスキング補正、変倍、LOG変換等の画像処理を実施している。これらの画像処理に必要な各部の仕様設定値データを送出することに加えて、各部からの信号、例えば原稿画像濃度信号などを受信して、後述する高圧制御部105や画像制御部5を制御して最適な画像形成を行うための設定を行う。画像制御部5とは、画像形成するための画像サイズの規定と、画像処理されたデジタルのビデオデータに基づいて、最適にレーザをコントロールする、即ち、本装置ではレーザ発光をPWM処理するために必要な設定を行っている。操作部102とは、ユーザにより設定された複写倍率、濃度設定値などの情報を得ることに加えて、画像形成装置の状態、例えば画像形成枚数や画像形成中か否かの情報、ジャムの発生やその箇所等をユーザに示すためのデータを送出している。
Data exchange with the
次にシステムコントローラ101の第2の役割である装置内の各負荷の駆動、センサ類の情報収集解析について説明する。本装置は、装置内部の各所にモータ、クラッチ/ソレノイド等のDC負荷及び、フォトインターラプターやマイクロスイッチ等のセンサが配置されている。つまり、モータの駆動や各DC負荷を適宜駆動させることで、記録紙の搬送や各ユニットの駆動を行っており、その動作を監視しているものが各種センサである。そこでシステムコントローラ101は、各種センサ類109からの信号をもとに、モータ制御部107に各モータをコントロールさせると同時に、DC負荷制御部108により、クラッチ/ソレノイドを動作させて画像形成動作を円滑に進めている。また、高圧制御部105に各種高圧制御信号を送出することで、高圧ユニット106を構成する各種帯電器である1次帯電器4、カラー現像ユニット7、白黒現像ユニット8、転写帯電器9に適切な高圧を印可させている。更に前述した定着装置3内の定着ローラ21、加圧ローラ23、外部加熱ローラ29には、それぞれローラを加熱するためのヒータ111が内蔵されており、その各ヒータはACドライバ110によってON/OFF制御されている(ここでは、各ローラに対する後述するヒータ22,24,30をヒータ111により代表させる。)。またこの際、定着ローラ21、加圧ローラ23、外部加熱ローラ29にはその温度を測定するためのサーミスタ104がそれぞれ設けられ(ここでは、各ローラに対する後述するサーミスタ34,36,32をサーミスタ104によって代表させる。)、A/Dコンバータ103によって、各ローラ21、23、29の温度変化に応じたサーミスタ104の抵抗値変化を電圧値に変換した後、デジタル値としてシステムコントローラ101に入力される。この温度データをもとに前述のACドライバ110を制御することになる。
Next, driving of each load in the apparatus and information collection analysis of sensors, which are the second role of the
また、ACドライバ110は、定着ローラ21、加圧ローラ23、外部加熱ローラ29には、それぞれのローラを加熱するためのヒータへの電力供給を通電/遮断する定着リレー112の駆動も行っている。この定着リレー112は、システムコントローラ101からのオン・オフ制御信号をもとに制御される。装置の異常時等にはこの定着リレー112によってすべてのヒータの供給電源を遮断して画像形成装置を保護している。ここでは、定着リレー112が共通スイッチ手段を構成する。
The
ここで、図1に示すように、画像形成装置には、その内部空間と外部との間を隔てている、ジャム処理や機器の交換などのメンテナンス用の扉としての前ドア200が設けられている。
Here, as shown in FIG. 1, the image forming apparatus is provided with a
そこで、システムコントローラ101は、この前ドア200(図1)の開閉を検知する前ドア検知部113からの検知信号が入力される構成となっており、ジャム処理等のために操作者(ユーザ)が前ドア200をオープンさせたか否かを判定するようになっている。
Therefore, the
(定着装置の構成)
図3は本発明の実施の形態に係わる定着装置を示す構成図である。
(Configuration of fixing device)
FIG. 3 is a block diagram showing the fixing device according to the embodiment of the present invention.
定着手段としての定着装置3には、内部に加熱源である定着ヒータ22を有する定着回転体としての定着ローラ21と、同じく内部に加熱源である加圧ヒータ24を有する加圧回転体となる加圧ローラ23とが、図示しない加圧機構によって互いに圧接しながら回転可能に配置されている。
The fixing
この定着ローラと加熱ローラにより形成される定着ニップ部にて記録材を挟持搬送ながら未定着画像を定着する構成となっている。 A fixing nip portion formed by the fixing roller and the heating roller is configured to fix an unfixed image while nipping and conveying the recording material.
定着回転体や加圧回転体としては、例えば、ローラ状の部材が用いられるが、これに限定されるものではなく、ベルト状の部材を用いて記録材を加熱するように構成してもよい。 For example, a roller-shaped member is used as the fixing rotator or the pressure rotator, but the present invention is not limited to this, and the recording material may be heated using a belt-shaped member. .
定着ローラ21と加圧ローラ23は、回転駆動手段である定着モータ26からの駆動を受けて回転する。定着モータ26の駆動/停止は、カラー複写機の動作モードや定着ローラの表面温度の条件等に従って、システムコントローラ101によって制御される。
The fixing
定着ローラ21及び加圧ローラ23には温度検知手段であるサーミスタ34,36が当接されており、該サーミスタ34,36によって定着ローラ21及び加圧ローラ23の表面温度が検知される。
Thermistors 34 and 36 as temperature detecting means are in contact with the fixing
前述のように、この検知情報に基づいて、システムコントローラ101はACドライバ110を介して、定着ヒータ22,加圧ヒータ24を制御し、定着ローラ21及び加圧ローラ23の温度を共に設定温度(本例では定着ローラ21が200℃、加圧ローラ23が170℃)を維持するように制御する。
As described above, based on this detection information, the
ACドライバ110には、定着ヒータ22,加圧ヒータ24、および後述する外部加熱ヒータ30との間をそれぞれ電気的に接続及び切断するスイッチが設けられており、システムコントローラ101から出力される制御信号によって各スイッチのオン・オフが制御される。このような各ヒータ22、24、30のスイッチは、例えばSSRやトライアックのような半導体スイッチ手段によって構成することができるが、これに限定されるものではない。
The
前記定着ローラ21は、アルミニウム製の芯金の外周にHTV(高温加硫型)シリコーンゴム層が設けられ、更に該HTVシリコーンゴム層の外周に耐熱弾性層としてRTV(室温加硫型)シリコーンゴム層が設けられ、厚さ3[mm]、直径40[mm]で構成されている。
The fixing
一方、加圧ローラ23は、アルミニウム製の芯金の外周に1[mm]厚のHTVシリコーンゴム層が設けられ、更に該HTVシリコーンゴム層の外周にフッ素樹脂層が設けられ、直径40[mm]で構成されている。上記のような構成の定着ローラ21及び加圧ローラ23を組み合わせることによってトナーに対する離型性をより一層高めている。
On the other hand, the
また、上述の外部加熱部材である外部加熱ローラ29が、定着ローラ21外面に対し接離手段60によって接離可能に構成されている。
Further, the
外部加熱ローラ29は、接離検知手段である接離センサ61からの信号をもとに、システムコントローラ101によって、接離手段60を介して、定着ローラ21の外周面に対して接離するようになっている。接離センサ61は、外部加熱ローラ29が定着ローラ21に対して、当接の位置にあるか、あるいは離間の位置にあるかを検出するセンサである。
The
外部加熱ローラ29は定着ローラ21に対して当接した際に、図示しないバネによって圧接され、定着ローラ21に従動して回転する。
When the
また外部加熱ローラ29は、断熱ブッシュ等の支持棒によって支持される。そして、その支持棒が接離手段60によって移動されることによって、定着ローラ21への接離がなされる。この接離は、公知の技術であるモータやバネクラッチ、ソレノイド等を利用して達成される。
The
前記外部加熱ローラ29は、内部に加熱源である外部加熱ヒータ30を内蔵しており、その外周には、例えば、熱伝導率の高いアルミニウム、鉄、ステンレス等の金属、或いは高離型性を持つゴム、樹脂等を前記金属表面にコートして構成される。これにより外部加熱ローラ29は、ゴムにより構成された弾性層を有する定着ローラ21と比べて熱容量が小さく、定着ローラ21よりも所定温度に立ち上げるまでのウォームアップ時間を短くできる。
The
また外部加熱ローラ29には温度検知手段であるサーミスタ32が当接されており、該サーミスタ32によって外部加熱ローラ29の表面温度が検知される。前述のように、この検知情報に基づいて、システムコントローラ101はACドライバ110を介して、外部加熱ヒータ30を制御し、外部加熱ローラを設定温度(ここでは外部加熱ローラ:230℃)に維持するように制御する。
Further, a thermistor 32 as temperature detecting means is in contact with the
このようにして定着ローラ21と加圧ローラ23とのニップ部を記録材が挟持搬送さることにより、記録紙上に転写されたトナーを含む現像剤にて形成された未定着画像が記録紙上に熱定着されるようになっている。
In this way, when the recording material is nipped and conveyed through the nip portion between the fixing
ここで、外部加熱部材としては、例えば、内部に加熱源を有するローラ状の部材が用いられるが、これに限定されるものではなく、定着ローラ外面を外部から加熱することが可能な部材であれば、樹脂、ゴム、金属等で構成されるベルトや、定着ローラ外面から所定距離離れた位置にて加熱する非接触タイプのものを用いて構成することも可能である。また、定着ローラと対向するようにコイルを設けこのコイルに高周波電流を印加することにより定着ローラを磁気誘導加熱するような構成のものを用いてもよい。 Here, as the external heating member, for example, a roller-shaped member having a heating source inside is used, but the invention is not limited to this, and any member that can heat the outer surface of the fixing roller from the outside. For example, a belt made of resin, rubber, metal, or the like, or a non-contact type that heats at a position away from the outer surface of the fixing roller by a predetermined distance can be used. Further, a configuration in which a coil is provided so as to face the fixing roller and a high-frequency current is applied to the coil to heat the fixing roller by magnetic induction may be used.
次に図4、図5、図13を用いて、本発明の実施形態の詳細について説明する。図4は、システムコントローラ101に入力される、前ドア検知113の検知信号501により、本装置の前ドアの開閉状態を開閉検知手段により検出して、外部加熱ヒータの温調のオン/オフを制御するヒーターイネーブル信号503を生成し、外部加熱ヒータの温調を制御するシーケンス図である。
Next, details of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 13. FIG. 4 shows the detection signal 501 of the
ここで、前ドア検知信号501で前ドアのオープン(H論理)が検知されると、インターロック機能で定着モータ26および接離手段60に供給される電源がオフ(L論理)されるため、外部加熱ヒーターイネーブル信号503をオフ(L論理)にして外部加熱ヒータ制御信号505をオフ(L論理)し、外部加熱ヒータをオフする。 Here, when the front door detection signal 501 detects the opening of the front door (H logic), the power supplied to the fixing motor 26 and the contact / separation means 60 is turned off (L logic) by the interlock function. The external heater enable signal 503 is turned off (L logic), the external heater control signal 505 is turned off (L logic), and the external heater is turned off.
このように、前ドアが開状態の場合には、これらの機能(電力遮断手段)により外部加熱ヒータへ電力が供給されることが遮断されるため、外部加熱ヒータが発熱することはない。このことから、前ドアが開状態には、接離手段60への通電も遮断されて外部加熱ローラが定着ローラに当接しているにも関わらず外部加熱ローラから熱供給を停止することができる。 Thus, when the front door is in the open state, the power supply to the external heater is interrupted by these functions (power interrupting means), so that the external heater does not generate heat. Therefore, when the front door is in the open state, the power supply to the contact / separation means 60 is cut off, and the heat supply from the external heating roller can be stopped even though the external heating roller is in contact with the fixing roller. .
図5は、本発明の外部加熱ヒータ制御の回路を示したブロック図であり、上記外部加熱ヒーターイネーブル信号と、外部加熱サーミスタ32の温度データ506に応じたCPU101aの外部加熱ヒータ制御信号504の論理から、外部加熱ヒータを制御するための回路の一例である。
FIG. 5 is a block diagram showing an external heater control circuit according to the present invention. The logic of the external heater enable signal and the external heater control signal 504 of the
この外部加熱ヒータ制御回路では、510と511のロジックにより、前ドア検知信号501がHでオープン状態の場合に、インターロック機能により接離手段60で外部加熱ローラ29が離間できない状態であると認識し、外部加熱ヒーターイネーブル信号503をヒータ制御オフ状態のLにして、外部加熱ヒータ制御信号505をLのオフ状態にするものである。
In this external heater control circuit, it is recognized by the logic of 510 and 511 that when the front door detection signal 501 is H and in the open state, the
また、510と511のロジックは、本実施例でのカラー複写機の論理に合わせて構成しているが、前ドア検知113の開閉検知信号501、CPU101aの外部加熱ヒータ制御信号504の、2つの信号の論理は、回路構成やメカ構成によって変化する際には、その装置のそれぞれの信号論理にあわせて510、511のロジックを構成すれば、同様のヒータ制御を実現できる。
The
また本実施例のように、ACドライバ110への外部加熱ヒータ制御信号505を、外部加熱ヒーターイネーブル信号503と、CPU101aからの外部加熱ヒータ制御信号504をもとにロジック511によって生成すれば、外部加熱ローラ29が離間できない状態にはACドライバ110への外部加熱ヒータ制御信号505がLで「オフ側」に固定されるので、強制的に外部加熱ヒーターがオフされて定着ローラを保護することができる。
Further, as in this embodiment, if the external heater control signal 505 to the
更に、本実施例では外部加熱ヒーターイネーブル信号503やロジック511を、ハード回路で構成しているため、仮にソフトが暴走して、CPU101aの外部加熱ヒータ制御信号504がオンしてしまった場合にも、ハード的に外部加熱ヒータ制御信号505を強制的にオフできるため、定着ローラの保護性能が高められる。
Further, in the present embodiment, the external heater enable signal 503 and the
(画像形成装置における制御の詳細)
次に、本発明に係わる制御の詳細を、図6から図9を用いて説明する。
(Details of control in image forming apparatus)
Next, details of the control according to the present invention will be described with reference to FIGS.
(ウォームアップ時における制御)
図6はウォームアップ時における制御の詳細である。まず図3に示すようにカラー複写機の主電源を投入されると(S1)、外部加熱ローラ29はホームポジションへ移動させる(S2)。ここで、ホームポジションとは、外部加熱ローラ29が、定着ローラ21に対して離間する所定位置であり、システムコントローラ101内のCPU101aで外部加熱ローラ29を接離制御をして、当接あるいは離間の制御状態と、接離センサ61からの当接状態/離間状態の信号との一致/不一致を確認し、接離手段60と接離センサ61の異常を確認するとともに、外部加熱ローラ29を定着ローラ21に対して離間する所定位置に移動させる。
(Control during warm-up)
FIG. 6 shows details of control during warm-up. First, as shown in FIG. 3, when the main power supply of the color copying machine is turned on (S1), the
続いて定着リレーをオンし(S3)、外部加熱ローラ29、定着ローラ21、加圧ローラ23の表面温度がそれぞれ制御温度230℃、200℃、170℃に達しているか否かをチェックする(S5)。ここで、該温度に各々の表面温度が達している場合には、定着モータ26をオフ、外部加熱ローラ29を定着ローラ21から離間させたうえで、スタンバイに移行する。(ただし電源オン直後には、定着モータ26はオフ、外部加熱ローラ29は定着ローラ21から離間、の状態に予め制御されている)。
Subsequently, the fixing relay is turned on (S3), and it is checked whether the surface temperatures of the
一方、該温度に各々の表面温度が達していない場合には(S5)、次に定着ローラ21の表面温度が制御温度200℃に達しているか否かのチェックが行われる(S6)。
On the other hand, when each surface temperature has not reached the temperature (S5), it is next checked whether or not the surface temperature of the fixing
ここで制御温度に達していない場合には定着ヒータ22をオンし(S7)、達している場合には定着ヒータ22をオフする(S8)。
If the control temperature has not been reached, the fixing
続いて、加圧ローラ23の表面温度が制御温度170℃に達しているか否かのチェックが行われる(S9)。
Subsequently, it is checked whether or not the surface temperature of the
ここで制御温度に達していない場合には加圧ヒータ24をオンし(S10)、達している場合には加圧ヒータ24をオフする(S11)。
If the control temperature has not been reached, the
次に、装置の前ドアがオープンしているか否かのチェックが行われる(S12)。ここで、前ドアがオープンしている場合には定着モータ26の駆動ができないため、定着ローラ21の一定部分のみが外部加熱ローラ29で加熱されてダメージを受けないように外部加熱ヒータをオフし(S15)、前ドアがクローズしている場合には、外部加熱ローラ29の温調のためのチェックが行われる(S13)。外部加熱ローラ29の表面温度が制御温度230℃に達していない場合には外部加熱ヒータ30をオンし(S14)、達している場合には外部加熱ヒータ30オフする(S15)。
Next, it is checked whether or not the front door of the apparatus is open (S12). Here, since the fixing motor 26 cannot be driven when the front door is open, the external heater is turned off so that only a fixed portion of the fixing
上記シーケンスに続いて、次に定着ローラ21、外部加熱ローラ29のそれぞれの表面温度が、外部加熱ローラ29を当接する温度に達しているか、否かのチェックを行い(S16)、ここで各々のローラの表面温度が所定温度に達している場合(ここでは定着ローラ21が120℃、外部加熱ローラ29が200℃)は、まず定着ローラの回転を開始し、次に外部加熱ローラ29を、定着ローラ21に当接する(S19)。なお、本ウォームアップシーケンスの初期状態において、定着ローラ21は停止しており、かつ外部加熱ローラ29は、定着ローラ21に対して離間している。
Following the above sequence, it is next checked whether or not the surface temperature of the fixing
以上の動作を、外部加熱ローラ29、定着ローラ21、加圧ローラ23の表面温度がそれぞれ制御温度230℃、200℃、170℃に達するまで行われ、夫々の表面温度が各々制御温度に達すると、後述のスタンバイシーケンスに移る。
The above operation is performed until the surface temperatures of the
このように、前ドアがオープン状態のときには、外部加熱ローラ29の表面温度に関わらず、外部加熱ヒータへの通電が遮断されることで、定着ローラ21が部分的に加熱されることを防止することができる。一方、定着ローラ21のヒータ及び加圧ローラ23のヒータには、定着ローラ21及び加圧ローラ23の表面温度が設定温度になるように、前ドアの開閉状態に関わらず、通電が行われる。
Thus, when the front door is in the open state, the energization to the external heater is interrupted regardless of the surface temperature of the
前ドアがオープン状態のときのシステムコントローラ101による制御フローを図13を用いて更に詳述する。
The control flow by the
システムコントローラ101は、前ドアがオープンされたと判定すると、まず、定着ローラ、加圧ローラ、後述の外部加熱ローラの回転を停止させる。
When the
そして、前ドアオープンが定着装置での記録材のジャムによるものであれば、即ち、定着ニップに記録材が存在していれば、定着ローラ、加圧ローラ、外部加熱ローラの各ヒータへの通電を直ちに遮断する。 If the front door opening is caused by a jam of the recording material in the fixing device, that is, if the recording material is present in the fixing nip, the energization to the heaters of the fixing roller, the pressure roller, and the external heating roller is performed. Shut off immediately.
一方、前ドアオープンが定着装置でない他の個所でのジャム、もしくは機器の交換によるものであれば、即ち、定着ニップに記録材が存在していなければ、定着ローラ、加圧ローラの各ハロゲンヒータへの各サーミスタの出力に応じた通電をそのまま継続させる一方、外部加熱ローラのヒータへの通電は遮断する。 On the other hand, if the front door opening is due to a jam at another location other than the fixing device or due to replacement of the equipment, that is, if there is no recording material in the fixing nip, each halogen heater of the fixing roller and pressure roller While the energization according to the output of each thermistor is continued as it is, the energization to the heater of the external heating roller is cut off.
このように、前ドアオープンにより定着ローラの回転が停止されて外部加熱ローラが当接したままの状態となっても、外部加熱ローラによる定着ローラ外面の加熱動作を停止させるので、定着ローラ外面が局所的に加熱されて劣化、損傷してしまうのを防止することができる。 Thus, even if the rotation of the fixing roller is stopped by the front door opening and the external heating roller remains in contact, the heating operation of the outer surface of the fixing roller by the external heating roller is stopped. It is possible to prevent deterioration and damage due to local heating.
一方、定着ローラ、加熱ローラの温調をそのまま継続させるので、ジャム処理や機器の交換に伴って前ドアがクローズされた後の定着装置のウォームアップ時間を短くすることができ、装置の画像形成可能な状態までの復帰時間を短くすることができる。従って、前ドアクローズ後の画像形成を可及的に早期に実行することが可能となる。 On the other hand, since the temperature control of the fixing roller and the heating roller is continued as it is, it is possible to shorten the warm-up time of the fixing device after the front door is closed due to jam processing or device replacement, and image formation of the device The return time to a possible state can be shortened. Therefore, it is possible to execute image formation after the front door is closed as early as possible.
なお、このとき、定着ローラに内蔵されたハロゲンヒータは、定着ローラの内面全体を偏りなくほぼ一様に加熱する構成とされているので、外部加熱ローラのような局所的な加熱による定着ローラの損傷という問題は生じない。 At this time, the halogen heater built in the fixing roller is configured to heat the entire inner surface of the fixing roller almost uniformly without bias. Therefore, the fixing roller by local heating such as an external heating roller is used. The problem of damage does not occur.
(スタンバイシーケンス)
図7を用いてスタンバイシーケンスについて説明する。
(Standby sequence)
The standby sequence will be described with reference to FIG.
スタンバイに移行すると(S20)、まず定着ローラ21の表面温度が制御温度200℃に達しているか否かのチェックが行われる(S21)。ここで制御温度に達していない場合には定着ヒータ22をオンし(S22)、達している場合には定着ヒータ22をオフする(S23)。
When shifting to standby (S20), first, it is checked whether or not the surface temperature of the fixing
続いて、加圧ローラ23の表面温度が制御温度170℃に達しているか否かのチェックが行われる(S24)。
Subsequently, it is checked whether or not the surface temperature of the
ここで制御温度に達していない場合には加圧ヒータ24をオンし(S25)、達している場合には加圧ヒータ24をオフする(S26)。
If the control temperature has not been reached, the
更に続いて、外部加熱ローラ29の表面温度が制御温度230℃に達しているか否かをチェックし(S27)、達していない場合には外部加熱ヒータ30をオンし(S28)、達している場合には外部加熱ヒータ30オフする(S28)。
Subsequently, it is checked whether or not the surface temperature of the
以上の動作を、カラー複写機が画像形成動作を行うまでのスタンバイ中にて行われ、画像形成動作が開始すると、後述のコピーシーケンスに移る。 The above operation is performed during standby until the color copying machine performs an image forming operation. When the image forming operation starts, the process proceeds to a copy sequence described later.
(コピーシーケンス)
続いて図8を用いてコピーシーケンスについて説明する。
(Copy sequence)
Next, the copy sequence will be described with reference to FIG.
コピーシーケンスが開始されると(S30)、まず定着ローラの回転を開始し、次に外部加熱ローラ29を、定着ローラ21に当接する(S31)。また加圧ヒータ24は、電力を抑える為に、コピーシーケンス中はオフするが(S32)、加圧ヒータがオフされていても充分に定着性能が得られるように、本定着装置3は設計されている。
When the copy sequence is started (S30), the rotation of the fixing roller is started first, and then the
続いて定着ローラ21の表面温度が制御温度200℃に達しているか否かのチェックが行われる(S33)。ここで制御温度に達していない場合には定着ヒータ22をオンし(S34)、達している場合には定着ヒータ22をオフする(S35)。
Subsequently, it is checked whether or not the surface temperature of the fixing
更に続いて、外部加熱ローラ29の表面温度が制御温度230℃に達しているか否かをチェックし(S36)、達していない場合には外部加熱ヒータ30をオンし(S37)、達している場合には外部加熱ヒータ30をオフする(S38)。
Subsequently, it is checked whether or not the surface temperature of the
上記シーケンスはコピー動作(=画像形成動作)が終了するまで行われる。まだコピー動作が終了しない場合にはS33に戻り、終了した場合には次の後回転シーケンスへと移行する(S40)。 The above sequence is performed until the copying operation (= image forming operation) is completed. If the copying operation has not been completed yet, the process returns to S33, and if completed, the process proceeds to the next post-rotation sequence (S40).
次には図9を用いて後回転シーケンスについて説明する。後回転シーケンスが開始されると(S41)、まず外部加熱ローラ29、定着ローラ21、加圧ローラ23の表面温度がそれぞれ制御温度230℃、200℃、170℃に達しているか否かをチェックする(S42)。
Next, the post-rotation sequence will be described with reference to FIG. When the post-rotation sequence is started (S41), first, it is checked whether or not the surface temperatures of the
ここで、該温度に各々の表面温度が達している場合には、外部加熱ローラ29を定着ローラ21から離間し、定着ローラ21の回転を停止して(S52)、スタンバイに移行する(S53)。
Here, when each surface temperature has reached the temperature, the
一方、該温度に各々の表面温度が達していない場合には、次に定着ローラ21の表面温度が制御温度200℃に達しているか否かのチェックが行われる(S43)。
On the other hand, if each surface temperature does not reach the temperature, it is next checked whether or not the surface temperature of the fixing
ここで制御温度に達していない場合には定着ヒータ22をオンし(S44)、達している場合には定着ヒータ22をオフする(S45)。
If the control temperature has not been reached, the fixing
続いて、加圧ローラ23の表面温度が制御温度170℃に達しているか否かのチェックが行われる(S46)。
Subsequently, it is checked whether or not the surface temperature of the
ここで制御温度に達していない場合には加圧ヒータ24をオンし(S47)、達している場合には加圧ヒータ24をオフする(S48)。
If the control temperature has not been reached, the
更に続いて、外部加熱ローラ29の表面温度が制御温度230℃に達しているか否かをチェックし(S49)、達していない場合には外部加熱ヒータ30をオンし(S50)、達している場合には外部加熱ヒータ30オフする(S51)。
Subsequently, it is checked whether or not the surface temperature of the
以上の動作を、外部加熱ローラ29、定着ローラ21、加圧ローラ23の表面温度がそれぞれ制御温度230℃、200℃、170℃に達するまで行われ、夫々の表面温度が各々制御温度に達すると、再びスタンバイシーケンスに移る。
The above operation is performed until the surface temperatures of the
ここで、コピーシーケンス中に紙詰まり(ジャム)が発生したときには、記録材を画像形成装置内から取り出す必要がある。その際に、前ドア等をオープン状態にする。そこで、本実施例では、ドアがクローズ状態からオープン状態に移行したときには、外部加熱ローラのヒータへの通電が行われないように、電源からヒータへの電力を遮断する。 Here, when a paper jam occurs during the copy sequence, it is necessary to take out the recording material from the image forming apparatus. At that time, the front door is opened. Therefore, in this embodiment, when the door shifts from the closed state to the open state, the power from the power source to the heater is cut off so that the heater of the external heating roller is not energized.
一方、定着ローラ21と加圧ローラ23のヒータへは、それぞれのローラが設定温度になるように、温度制御が継続して行われる。ただし、記録材が定着装置内でジャムした場合には、安全面上全てのローラへの通電が遮断される。
On the other hand, temperature control is continuously performed on the heaters of the fixing
以上の本発明における実施例では、CPU101aから外部加熱サーミスタ32の温度データ506に応じた外部加熱ヒータ制御信号504を出力し、該ヒータ制御信号504と、外部加熱ヒーターイネーブル信号503の論理からACドライバ110へ出力する外部加熱ヒータ制御信号505を生成する構成としたが、これに限定されず、入力した外部加熱ヒーターイネーブル信号と、外部加熱サーミスタ32の温度データ506に応じてCPU101aが外部加熱ヒータ制御信号505を出力する構成でも、同様の機能を満たすことが可能である。
In the above embodiment of the present invention, the
また本実施例では、加圧ローラ23には、内部に熱源であるハロゲンヒータ24を用いて構成した場合について説明したが、ハロゲンヒータ24を有さずに構成することも可能である。
Further, in the present embodiment, the case where the
また、定着ローラ21、加圧ローラ23、及び外部加熱ローラ29の表面温度検知手段を接触式として構成したが、これらを非接触として構成することも可能である。
Further, although the surface temperature detecting means of the fixing
以下で図10〜図12を用いて、本実施形態の詳細について説明する。なお、第1の実施形態の図4〜6以外は、第1の実施形態と同様であるため説明を省略する。 Details of the present embodiment will be described below with reference to FIGS. Since the first embodiment is the same as the first embodiment except for FIGS.
まず図10と図11を用いて、本実施形態の前ドアオープンで、かつ外部加熱ローラが定着ローラに当接している場合に外部加熱ヒータ制御をオフするためのシーケンスおよび回路について説明する。 First, the sequence and circuit for turning off the external heater control when the front door is open and the external heating roller is in contact with the fixing roller will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
図10は、システムコントローラ101に入力される、前ドア検知113の開閉検知信号501、接離センサ61の接離状態信号502の、2つの信号の論理より、本装置の状態を検出して外部加熱ヒータの温調のオン/オフを制御するヒーターイネーブル信号503を生成し、外部加熱ヒータの温調を制御するシーケンス図である。
FIG. 10 shows the external state of the apparatus by detecting the state of the apparatus based on the logic of two signals, the open / close detection signal 501 of the
ここで、前ドア検知信号501で前ドアのオープン(H論理)が検知されると、インターロック機能で定着モータ26および接離手段60に供給される電源がオフ(L論理)される。この際に、接離センサ信号502が当接状態(L論理)であると、外部加熱ヒータイネーブル信号503をオフ(L論理)にして外部加熱ヒータ制御信号505をオフ(L論理)し、外部加熱ヒータをオフする。 When the front door detection signal 501 detects the opening of the front door (H logic), the power supplied to the fixing motor 26 and the contacting / separating means 60 is turned off (L logic) by the interlock function. At this time, if the contact / separation sensor signal 502 is in a contact state (L logic), the external heater enable signal 503 is turned off (L logic) and the external heater control signal 505 is turned off (L logic). Turn off the heater.
図11は、本発明の外部加熱ヒータ制御の回路を示したブロック図であり、上記外部加熱ヒーターイネーブル信号と、外部加熱サーミスタ32の温度データ506に応じたCPU101aの外部加熱ヒータ制御信号504の論理から、外部加熱ヒータを制御するための回路の一例である。なお本実施例では、CPU101aから外部加熱サーミスタ32の温度データ506に応じた外部加熱ヒータ制御信号504を出力し、該ヒータ制御信号504と、外部加熱ヒーターイネーブル信号503の論理からACドライバ110へ出力する外部加熱ヒータ制御信号505を生成する構成としたが、入力した外部加熱ヒーターイネーブル信号と、外部加熱サーミスタ32の温度データ506に応じてCPU101aが外部加熱ヒータ制御信号505を出力する構成でも、同様の機能を満たすことが可能である。
FIG. 11 is a block diagram showing an external heater control circuit according to the present invention. The logic of the external heater enable signal and the external heater control signal 504 of the
この外部加熱ヒータ制御回路では、512と513のロジックにより、前ドア検知信号501がHでオープン状態にあり、かつ接離センサ信号502がLで当接である状態の場合に、インターロック機能により接離手段60で外部加熱ローラ29が離間できない状態であると認識し、外部加熱ヒータイネーブル信号503をヒータ制御オフ状態のLにして、外部加熱ヒータ制御信号505をLのオフ状態にするものである。
In this external heater control circuit, when the front door detection signal 501 is in the open state with H and the contact / separation sensor signal 502 is in the contact state with L by the logic of 512 and 513, the interlock function is used. Recognizing that the
また、512と513のロジックは、本実施例でのカラー複写機の論理に合わせて構成しているが、前ドア検知113の開閉検知信号501、接離センサ61の接離状態信号502、CPU101aの外部加熱ヒータ制御信号504の、3つの信号の論理は、回路構成やメカ構成によって変化する際には、その装置のそれぞれの信号論理にあわせて512と513のロジックを構成すれば、同様のヒータ制御を実現できる。
The
また本実施例のように、ACドライバ110への外部加熱ヒータ制御信号505を、外部加熱ヒータイネーブル信号503と、CPU101aからの外部加熱ヒータ制御信号504をもとにロジック513によって生成すれば、外部加熱ローラ29が離間できない状態にはACドライバ110への外部加熱ヒータ制御信号505がLで「オフ側」に固定されるので、強制的に外部加熱ヒーターがオフされて定着ローラを保護することができる。
Further, as in the present embodiment, if the external heater control signal 505 to the
更に、本実施例では外部加熱ヒータイネーブル信号503やロジック513を、ハード回路で構成しているため、仮にソフトが暴走して、CPU101aの外部加熱ヒータ制御信号504がオンしてしまった場合にも、ハード的に外部加熱ヒータ制御信号505を強制的にオフできるため、定着ローラの保護性能が高められる。
Further, in the present embodiment, the external heater enable signal 503 and the
次に、本実施形態に係わる制御の詳細を、図12を用いて説明する。なお、ウォームアップ以降の制御については、第1の実施形態で詳述した図7〜9と同様であり、説明を省略する。 Next, details of the control according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Note that the control after the warm-up is the same as in FIGS. 7 to 9 described in detail in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
(ウォームアップ時における制御)
図12はウォームアップ時における制御の詳細である。まず図3に示すようにカラー複写機の主電源を投入されると(S1)、外部加熱ローラ29はホームポジションへ移動させる(S2)。ここで、ホームポジションとは、外部加熱ローラ29が、定着ローラ21に対して離間する所定位置であり、システムコントローラ101内のCPU101aで外部加熱ローラ29を接離制御をして、当接あるいは離間の制御状態と、接離センサ61からの当接状態/離間状態の信号との一致/不一致を確認し、接離手段60と接離センサ61の異常を確認するとともに、外部加熱ローラ29を定着ローラ21に対して離間する所定位置に移動させる。
(Control during warm-up)
FIG. 12 shows details of control during warm-up. First, as shown in FIG. 3, when the main power supply of the color copying machine is turned on (S1), the
続いて定着リレーをオンし(S3)、外部加熱ローラ29、定着ローラ21、加圧ローラ23の表面温度がそれぞれ制御温度230℃、200℃、170℃に達しているか否かをチェックする(S5)。ここで、該温度に各々の表面温度が達している場合には、定着モータ26をオフ、外部加熱ローラ29を定着ローラ21から離間させたうえで、スタンバイに移行する。(ただし電源オン直後には、定着モータ26はオフ、外部加熱ローラ29は定着ローラ21から離間、の状態に予め制御されている)。
Subsequently, the fixing relay is turned on (S3), and it is checked whether the surface temperatures of the
一方、該温度に各々の表面温度が達していない場合には(S5)、次に定着ローラ21の表面温度が制御温度200℃に達しているか否かのチェックが行われる(S6)。
On the other hand, when each surface temperature has not reached the temperature (S5), it is next checked whether or not the surface temperature of the fixing
ここで制御温度に達していない場合には定着ヒータ22をオンし(S7)、達している場合には定着ヒータ22をオフする(S8)。
If the control temperature has not been reached, the fixing
続いて、加圧ローラ23の表面温度が制御温度170℃に達しているか否かのチェックが行われる(S9)。
Subsequently, it is checked whether or not the surface temperature of the
ここで制御温度に達していない場合には加圧ヒータ24をオンし(S10)、達している場合には加圧ヒータ24をオフする(S11)。
If the control temperature has not been reached, the
次に、装置の前ドアがオープンしているか否かのチェックが行われる(S12)。ここで、前ドアがオープンしている場合には、外部加熱ローラが定着ローラに当接しているか否かをチェックする(S4)。ここで外部加熱ローラが定着ローラに当接している場合には、前ドアオープンによって定着モータ26が駆動できないため、定着ローラ21の一定部分が外部加熱ローラ29で加熱されてダメージを受けないように外部加熱ヒータをオフ(S15)する。外部加熱ローラが当接していない場合、またS12で前ドアがクローズしている場合には、外部加熱ローラ29の温調のためのチェックが行われる(S13)。即ち、外部加熱ローラ29が定着ローラ21から離間していると検知した場合には、外部加熱ローラは予め設定されている設定温度を目標にして、温度制御が行われる。外部加熱ローラ29の表面温度が制御温度230℃に達していない場合には外部加熱ヒータ30をオンし(S14)、達している場合には外部加熱ヒータ30オフする(S15)。
Next, it is checked whether or not the front door of the apparatus is open (S12). If the front door is open, it is checked whether or not the external heating roller is in contact with the fixing roller (S4). Here, when the external heating roller is in contact with the fixing roller, the fixing motor 26 cannot be driven by opening the front door, so that a certain portion of the fixing
上記シーケンスに続いて、次に定着ローラ21、外部加熱ローラ29のそれぞれの表面温度が、外部加熱ローラ29を当接する温度に達しているか、否かのチェックを行い(S16)、ここで各々のローラの表面温度が所定温度に達している場合(ここでは定着ローラ21が120℃、外部加熱ローラ29が200℃)は、まず定着ローラの回転を開始し、次に外部加熱ローラ29を、定着ローラ21に当接する(S19)。なお、本ウォームアップシーケンスの初期状態において、定着ローラ21は停止しており、かつ外部加熱ローラ29は、定着ローラ21に対して離間している。
Following the above sequence, it is next checked whether or not the surface temperature of the fixing
また、本実施例から明らかなように、前ドアがオープン状態であっても、定着ローラ21と加圧ローラ23の表面温度が設定温度になるように、各々のヒータへの通電制御はクローズ状態と同様に行われる。
Further, as is clear from this embodiment, the energization control of each heater is in the closed state so that the surface temperature of the fixing
以上のように、本実施例は、前ドア等のドアがクローズ状態からオープン状態に移行したときには、外部加熱ローラの定着ローラへの接離状態に応じて外部加熱ローラのヒータへの通電を判断する。接触状態のときには、外部加熱ローラのヒータへの通電が行われないように、電源からヒータへの電力を遮断する。 As described above, in this embodiment, when the door such as the front door shifts from the closed state to the open state, the energization to the heater of the external heating roller is determined according to the contact state of the external heating roller to the fixing roller. To do. In the contact state, power from the power source to the heater is cut off so that the heater of the external heating roller is not energized.
以上の動作を、外部加熱ローラ29、定着ローラ21、加圧ローラ23の表面温度がそれぞれ制御温度230℃、200℃、170℃に達するまで行われ、夫々の表面温度が各々制御温度に達すると、後述のスタンバイシーケンスに移る。
The above operation is performed until the surface temperatures of the
次の本発明に係る実施例3について図14を用いて説明する。なお、上記実施例1、2と同じ機能を有する部材には同じ番号を付すことで詳細な説明は省略する。 Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition, detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same number to the member which has the same function as the said Example 1,2.
本実施例では、上記実施例1、2と異なり、前ドアオープンに連動して外部加熱ローラを離間させることが特徴である。なお、本実施例はこの特徴事項を除き上記実施例1、2と同じである。 Unlike the first and second embodiments, the present embodiment is characterized in that the external heating roller is separated in conjunction with the front door opening. This embodiment is the same as the first and second embodiments except for this feature.
図14に示すように、外部加熱ローラ29を定着ローラ21に接離させる接離手段300と、前ドア200の開放動作と接離手段300による離間動作を連動させる連動機構400を設けることにより、前ドアがオープンされる場合には外部加熱ローラが定着ローラから確実に離間するように構成されている。
As shown in FIG. 14, by providing a contact / separation means 300 for contacting / separating the
このような構成とすることで、上記実施例1、2と同様に、前ドアオープン時において外部加熱ローラにより定着ローラが局所的に加熱されて損傷してしまうのを防止することができる。 By adopting such a configuration, similarly to the first and second embodiments, it is possible to prevent the fixing roller from being locally heated and damaged by the external heating roller when the front door is opened.
また、前ドアオープン時、定着ニップに記録材が存在しなければ、図13のフローのように、定着ローラ、加熱ローラの温調が継続して行われる。 Further, when the front door is open, if there is no recording material in the fixing nip, the temperature control of the fixing roller and the heating roller is continued as shown in the flow of FIG.
なお、前ドアオープンに連動して外部加熱ローラを離間させる構成の変形例として、上述のようなメカ的な構成とせずにソフト的な構成であっても良い。 In addition, as a modified example of the configuration in which the external heating roller is separated in conjunction with the front door opening, a software configuration may be used instead of the above-described mechanical configuration.
即ち、上述のような前ドアがオープンするのと同時に所定の機器への電力をオフさせることなく、前ドアがオープンしてから所定時間(2〜3数秒間)だけインターロック機能が作動するのを遅らせる遅延回路を使用することによって、その間に、接離手段300へコントローラから指示を出して外部加熱ローラを定着ローラから離間させる構成であっても良い。 That is, the interlock function operates only for a predetermined time (2 to 3 seconds) after the front door opens without turning off the power to the predetermined device at the same time as the front door opens. By using a delay circuit that delays the time, an instruction from the controller to the contact / separation means 300 may be issued in the meantime to separate the external heating roller from the fixing roller.
以上、本発明を適用可能な例として実施例1〜3について説明したが、本発明の思想の範囲内であれば、種々の構成を変形することが可能である。 As described above, the first to third embodiments have been described as examples to which the present invention can be applied. However, various configurations can be modified within the scope of the idea of the present invention.
3 定着装置
21 定着ローラ
22 定着ヒータ
23 加圧ローラ
24 加圧ヒータ
26 定着モータ
29 外部加熱ローラ
30 外部加熱ヒータ、
32 外部加熱ローラサーミスタ
34 定着ローラサーミスタ
36 加圧ローラサーミスタ
40 カラー電子写真複写機
60 接離手段
61 接離センサ
62 接離異常判断手段
101 システムコントローラ
110 ACドライバ
111 定着ヒータ
112 定着リレー
3 Fixing
32 External
Claims (3)
前記ニップ部に記録材が存在するか否かを検知するためのセンサと、
前記定着回転体の内部から前記定着回転体を加熱する熱源を有し、
前記ニップ部に記録材が存在するときに前記扉が開放されると前記熱源への通電を停止し、
前記ニップ部に記録材が存在しないとき前記扉の開放にも関わらず前記熱源への通電を継続させることを特徴とする画像形成装置。 A fixing rotator for heating and fixing an unfixed image formed on a recording material at a nip portion, a heating means for heating the fixing rotator from the outside, and the fixing rotator in conjunction with opening of a door of the image forming apparatus Means for stopping the rotation operation of the, and means for stopping the heating operation of the heating means in conjunction with the opening of the door ,
A sensor for detecting whether or not a recording material is present in the nip portion;
A heat source for heating the fixing rotator from within the fixing rotator;
When the recording medium is present in the nip portion and the door is opened, energization to the heat source is stopped,
An image forming apparatus, wherein when no recording material is present in the nip portion, energization of the heat source is continued despite the opening of the door .
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