(57)【要約】【課題】消費電力のさらなる低減を図る。【解決手段】温度制御装置は、発熱体の温度を検出するサーミスタ５９ｅと、サーミスタ５９ｅによる検出温度に従って前記発熱体の発熱を制御するためのエンジンコントローラ５ｂと、検出温度を監視し、複数の動作モードのうちの所定の動作モードが設定されているときに、検出温度から定まる所定の停止期間においてエンジンコントローラ５ｂの動作を停止させる監視回路５ｃとを備える。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサによる検出温度に従って前記発熱体の発熱を制御するためのコントローラと、
前記検出温度を監視し、複数の動作モードのうちの所定の動作モードが設定されているときに、前記検出温度から定まる所定の停止期間において前記コントローラの動作を停止させる監視回路とを具備したことを特徴とする温度制御装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記検出温度を目標温度に近づけるように前記発熱体の発熱を制御し、
前記監視回路は、前記所定の動作モードが設定されているときに、前記コントローラが動作しているとともに、前記目標温度よりも低い第１の基準温度より前記温度センサによる検出温度が高い状態が確認された時点から、前記第１の基準温度よりも低い第２の基準温度より前記温度センサによる検出温度が低いことが確認される時点までを前記停止期間とすることを特徴とする請求項１に記載の温度制御装置。
【請求項３】
前記監視回路は、前記第１の基準温度および前記第２の基準温度の少なくともいずれか一方をユーザの指示に応じて設定することを特徴とする請求項２に記載の温度制御装置。
【請求項４】
前記監視回路は、前記検出温度が基準温度を超えている期間の累積時間に応じて前記停止期間を決定することを特徴とする請求項１に記載の温度制御装置。
【請求項５】
トナー像を記録用紙上に形成した後に発熱体による加熱によって前記トナー像を前記記録用紙へと溶融定着させる画像形成ユニットと、
前記発熱体の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサによる検出温度に従って前記発熱体の発熱を制御するためのコントローラと、
前記検出温度を監視し、複数の動作モードのうちの所定の動作モードが設定されているときに、前記検出温度から定まる所定の停止期間において前記コントローラの動作を停止させる監視回路とを具備することを特徴とする電子写真装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記検出温度を目標温度に近づけるように前記発熱体の発熱を制御し、
前記監視回路は、前記所定の動作モードが設定されているときに、前記コントローラが動作しているとともに、前記目標温度よりも低い第１の基準温度より前記温度センサによる検出温度が高い状態が確認された時点から、前記第１の基準温度よりも低い第２の基準温度より前記温度センサによる検出温度が低いことが確認される時点までを前記停止期間とすることを特徴とする請求項５に記載の電子写真装置。
【請求項７】
前記監視回路は、前記第１の基準温度および前記第２の基準温度の少なくともいずれか一方をユーザの指示に応じて設定することを特徴とする請求項６に記載の電子写真装置。
【請求項８】
前記監視回路は、前記検出温度が基準温度を超えている期間の累積時間に応じて前記停止期間を決定することを特徴とする請求項５に記載の電子写真装置。
【請求項９】
予め定められた条件の成立に応じて前記所定の動作モードを設定する制御ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の電子写真装置。
【請求項１０】
前記制御ユニットは、前記所定の動作モードを設定しているときに第１のレベルであり、それ以外のときに第２のレベルであるモード信号を前記監視回路に与え、
前記監視回路は、前記モード信号が前記第１のレベルであるときに、前記コントローラが動作しているとともに、前記目標温度よりも低い第１の基準温度より前記温度センサによる検出温度が高い状態が確認された時点から、前記第１の基準温度よりも低い第２の基準温度より前記温度センサによる検出温度が低いことが確認される時点までを前記停止期間とすることを特徴とする請求項９に記載の電子写真装置。
【請求項１１】
温度センサにより発熱体の温度を検出し、
コントローラにより、前記温度センサによる検出温度に従って前記発熱体の発熱を制御し、
監視回路により、前記検出温度を監視し、複数の動作モードのうちの所定の動作モードが設定されているときに、前記検出温度から定まる所定の停止期間において前記コントローラの動作を停止させることを特徴とする温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置における定着ローラなどの発熱体の温度を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置における消費電力を低減するための技術は、従来より種々提案されている。
【０００３】
この種の技術は一般的に、プリントを行う必要の無い期間には、定着ローラの温度をプリントに必要な温度よりも低い温度に保つようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これは、定着ローラの温度を監視し、断続的に定着ローラを加熱する制御をコントローラを用いて行うことによって実現される。このため、コントローラは常に動作している必要があり、このコントローラによる電力消費は生じていた。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、消費電力のさらなる低減を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様による温度制御装置は、発熱体の温度を検出する温度センサと、前記温度センサによる検出温度に従って前記発熱体の発熱を制御するためのコントローラと、前記検出温度を監視し、複数の動作モードのうちの所定の動作モードが設定されているときに、前記検出温度から定まる所定の停止期間において前記コントローラの動作を停止させる監視回路とを備える。
【０００７】
第２の態様による電子写真装置は、トナー像を記録用紙上に形成した後に発熱体による加熱によって前記トナー像を前記記録用紙へと溶融定着させる画像形成ユニットと、前記発熱体の温度を検出する温度センサと、前記温度センサによる検出温度に従って前記発熱体の発熱を制御するためのコントローラと、前記検出温度を監視し、複数の動作モードのうちの所定の動作モードが設定されているときに、前記検出温度から定まる所定の停止期間において前記コントローラの動作を停止させる監視回路とを備える。
【０００８】
第３の態様による発熱体の温度制御方法は、温度センサにより発熱体の温度を検出し、コントローラにより、前記温度センサによる検出温度に従って前記発熱体の発熱を制御し、監視回路により、前記検出温度を監視し、複数の動作モードのうちの所定の動作モードが設定されているときに、前記検出温度から定まる所定の停止期間において前記コントローラの動作を停止させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、消費電力のさらなる低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態に係るＭＦＰの構造を示す図。
【図２】図１中の定着ユニットの具体的な構成を示す図。
【図３】図１に示されるＭＦＰの電気的な構成を示すブロック図。
【図４】図２，３中のプリンタエンジンの電気的な構成の一部を詳細に示す図。
【図５】図３，４中の監視回路の詳細な構成を示す回路図。
【図６】図３，４，５中の低圧電源の詳細な構成を示す図。
【図７】図３，４，５，６中のシステムコントローラのフローチャート。
【図８】図１に示されるＭＦＰの一動作例におけるタイミング図。
【図９】図１に示されるＭＦＰにおける消費電力の変化の一例を示す図。
【図１０】従来のＭＦＰにおける消費電力の変化の一例を示す図。
【図１１】図３，４中の監視回路の変形構成例を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本実施形態に係るＭＦＰ（multi function peripheral）１００の構造を示す図である。
【００１３】
ＭＦＰ１００は、筐体１、原稿台２、プラテンカバー３、スキャンユニット４、プリンタエンジン５および搬送ユニット６を含む。
【００１４】
筐体１は、複数の部品を箱状に組み立てて形成されている。原稿台２は、読み取りの対象となる原稿を載置するために、筐体１の上部に設けられている。原稿台２は、例えば透明のガラス板である。プラテンカバー３は、開閉自在な状態で筐体１の上部に支持されている。プラテンカバー３は、閉じられた状態にあっては、原稿台２を覆う。
【００１５】
スキャンユニット４は、筐体１内の原稿台２の下方に設けられている。スキャンユニット４は、原稿台２に載置された原稿を読み取る。スキャンユニット４は、キャリッジ４０、露光ランプ４１、反射ミラー４２，４３，４４、変倍用レンズブロック４５およびＣＣＤ（Charge Coupled Device）４６を含む。
【００１６】
キャリッジ４０は、原稿台２の下面側に、原稿台２に沿って往復移動可能に支持されている。キャリッジ４０は、露光ランプ４１および反射ミラー４２を保持している。露光ランプ４１は、原稿台２に載置されている原稿を露光する。この露光により原稿で生じた反射光像が、反射ミラー４２，４３，４４および変倍用レンズブロック４５によってＣＣＤ４６に投影される。ＣＣＤ４６は、投影された反射光像を複数の画素のそれぞれの輝度レベルを表した画像信号に変換する。なおキャリッジ４０は、図示しない移動機構によって原稿台２に沿って往復移動される。
【００１７】
プリンタエンジン５は、感光体ドラム５０、帯電ユニット５１、レーザユニット５２、現像ユニット５３、転写ユニット５４、剥離ユニット５５、クリーナ５６、除電ユニット５７および定着ユニット５８を含む。
【００１８】
感光体ドラム５０は、導電材によりなる金属ドラムの表面に感光導電材料を塗布して感光層を形成して構成されている。感光体ドラム５０は、その軸を回転軸として回転可能なように支持される。そして感光体ドラム５０は、図示しない回転機構によって図中の矢印Ａ１の方向に回転される。帯電ユニット５１、レーザユニット５２、現像ユニット５３、転写ユニット５４、剥離ユニット５５、クリーナ５６および除電ユニット５７は、感光体ドラム５０の周辺に、感光体ドラム５０の曲面に沿って順次に配置されている。
【００１９】
帯電ユニット５１は、感光体ドラム５０の曲面の表面（以下、ドラム表面と称する）に所定電位の電荷を均一帯電させる。
【００２０】
レーザユニット５２は、ドラム表面にレーザビームＢを照射する。レーザユニット５２は、ＣＣＤ４６から出力される画像信号に応じてレーザビームＢの強度を変化させる。かくしてレーザユニット５２は、ドラム表面に画像信号が表す画像に応じた静電潜像を形成する。
【００２１】
現像ユニット５３は、帯電したトナーをドラム表面に近接させることによって、ドラム表面への静電的なトナー吸着を利用して静電潜像を現像する。
【００２２】
転写ユニット５４は、上記の現像によりドラム表面に形成されたトナー像を記録用紙（printing medium）Ｐに対して転写する。記録用紙Ｐは、搬送ユニット６によって感光体ドラム５０と転写ユニット５４との間に挿通される。
【００２３】
剥離ユニット５５は、感光体ドラム５０に静電的に吸着されている記録用紙Ｐを感光体ドラム５０から剥離する。
【００２４】
クリーナ５６は、記録用紙Ｐに転写されずにドラム表面に残留したトナーをドラム表面から除去する。
【００２５】
除電ユニット５７は、ドラム表面の電荷を除去する。
【００２６】
定着ユニット５８は、感光体ドラム５０に隣接して配置されている。定着ユニット５８には、剥離ユニット５５によって感光体ドラム５０から剥離された記録用紙Ｐが送り込まれる。定着ユニット５８は、記録用紙Ｐに転写されたトナー像を記録用紙Ｐに対して溶融定着させる。
【００２７】
搬送ユニット６は、複数のカセット６０、複数のピックアップローラ６１、複数の分離ユニット６２、レジストローラ６３、搬送ベルト６４、排紙ローラ６５および排紙トレイ６６を含む。
【００２８】
複数のカセット６０は、筐体１内の下方にそれぞれ配置されている。複数のカセット６０はそれぞれ、多数枚の記録用紙Ｐを収容可能である。複数のカセット６０にそれぞれ収容される記録用紙Ｐは、サイズ、材質、あるいは色などが互いに異なっていても良いし、それらが等しくても良い。
【００２９】
複数のピックアップローラ６１および複数の分離ユニット６２は、複数のカセット６０のそれぞれに対応している。ピックアップローラ６１および分離ユニット６２は、対応するカセット６０に収容されている記録用紙Ｐから１枚をピックアップし、レジストローラ６３へと送り込む。
【００３０】
レジストローラ６３は、ドラム表面に形成されたトナー像が転写ユニット５４による転写位置に到達するタイミングを考慮したタイミングで、記録用紙Ｐを感光体ドラム５０と転写ユニット５４との間に送り込む。またレジストローラ６３は、記録用紙Ｐの傾きを補正する。
【００３１】
搬送ベルト６４は、感光体ドラム５０から剥離された記録用紙Ｐを定着ユニット５８に送り込む。
【００３２】
排紙ローラ６５は、定着ユニット５８を通過した記録用紙Ｐを筐体１の外部へと排出する。
【００３３】
排紙トレイ６６は、筐体１の外部に取り付けられている。排紙トレイ６６は、排紙ローラ６５により排出された記録用紙Ｐが載置される。
【００３４】
なお搬送ユニット６は、フィニッシャなどの付加ユニットを装着することが可能である。
【００３５】
図２は定着ユニット５８の具体的な構成を示す図である。
【００３６】
定着ユニット５８は、加熱ローラ５８ａ、加圧ローラ５８ｂ、剥離爪５８ｃ、クリーニング部材５８ｄおよび塗布ローラ５８ｅを含む。
【００３７】
加熱ローラ５８ａは、ハロゲンランプなどの熱源を内蔵する。加圧ローラ５８ｂは、加熱ローラ５８ａに対してほぼ平行に配置されるとともに、図示しない加圧機構によって加熱ローラ５８ａに対して加圧状態で接している。加熱ローラ５８ａは、その軸を回転軸として回転可能なように支持され、図示しない回転機構によって矢印Ａ２で示される向きで回転される。加圧ローラ５８ｂは、その軸を回転軸として回転可能なように支持され、加熱ローラ５８ａの回転に伴って矢印Ａ３で示される向きで回転する。搬送ベルト６４によって送り込まれた記録用紙Ｐは、加熱ローラ５８ａと加圧ローラ５８ｂとの間に挿入される。そして、定着ユニット５８は、加熱ローラ５８ａの発熱と、加熱ローラ５８ａおよび加圧ローラ５８ｂによる加圧とによって、記録用紙Ｐに静電的に付着しているトナーＴを溶融定着させる。
【００３８】
剥離爪５８ｃは、加熱ローラ５８ａから記録用紙Ｐを剥離する。
【００３９】
クリーニング部材５８ｄは、加熱ローラ５８ａに付着したトナーや紙粉などを除去する。
【００４０】
塗布ローラ５８ｅは、加熱ローラ５８ａに接する状態で加熱ローラ５８ａにほぼ平行に配置されている。塗布ローラ５８ｅは、加熱ローラ５８ａの表面に離型剤を塗布する。
【００４１】
図３はＭＦＰ１００の電気的な構成を示すブロック図である。なお、図３において図１および図２と同一部分には同一符号を付している。
【００４２】
ＭＦＰ１００は、スキャンユニット４、プリンタエンジン５および搬送ユニット６に加えて、システムコントローラ７、コントロールパネル８、メインスイッチ９および低圧電源１０を含む。そしてスキャンユニット４、プリンタエンジン５、コントロールパネル８および低圧電源１０は、システムコントローラ７に接続されている。搬送ユニット６は、プリンタエンジン５に接続されている。なお、システムコントローラ７とスキャンユニット４およびプリンタエンジン５との接続には、例えばＵＡＲＴ（universal asynchronous receiver transmitter）が利用される。またシステムコントローラ７とコントロールパネル８および低圧電源１０との接続や、プリンタエンジン５と搬送ユニット６との接続には、例えば制御線が利用される。
【００４３】
スキャンユニット４には、露光ランプ４１、ＣＣＤ４６、キャリッジ４０を往復移動させる移動機構に含まれるモータやセンサ、原稿台２に載置された原稿用のセンサ、ならびにスキャン動作を制御するための制御回路などの電気部品を含む。
【００４４】
プリンタエンジン５には、デバイス群５ａ、エンジンコントローラ５ｂおよび監視回路５ｃを含む。
【００４５】
搬送ユニット６は、カセット６０に収容された記録用紙Ｐを検出するためのセンサ、各要素を動作させるための機構に含まれるモータやセンサ、あるいは搬送動作を制御するための制御回路などの電気部品を含む。また付加ユニット６ａが装着された状態にあっては、この付加ユニット６ａに含まれた電気部品が搬送ユニット６に含まれる。
【００４６】
システムコントローラ７は、ＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびインタフェース回路などの周辺デバイスを含んで構成される。システムコントローラ７は、スキャンユニット４、プリンタエンジン５および搬送ユニット６の動作を総括的に制御することによって、スキャナ、プリンタ、あるいはコピアとしての動作を実現する。
【００４７】
コントロールパネル８は、入力デバイスおよび表示デバイスを含む。入力デバイスは、例えばタッチパネルやキースイッチなどを含み、ユーザによるシステムコントローラ７に対する各種の指示を入力する。表示デバイスは、例えば液晶表示器などを含み、ユーザに対して提示するべき各種の情報をシステムコントローラ７の制御の下に表示する。
【００４８】
メインスイッチ９は、商用電源２００からの電力を、この電力により動作する電気部品および低圧電源１０に供給するか否かを切り換える。メインスイッチ９は、ユーザによって操作される。
【００４９】
低圧電源１０は、商用電源２００からの電力よりも低電圧（例えば、２４Ｖおよび５Ｖ）な電力を生成する。この低圧電源１０で生成された電力は、それにより動作する各部に供給される。
【００５０】
図４はプリンタエンジン５の電気的な構成の一部を詳細に示す図である。なお、図４において図３と同一部分には同一符号を付している。
【００５１】
デバイス群５ａには、定着ランプ５９ａ，５９ｂ、トライアック５９ｃ，５９ｄ、サーミスタ５９ｅ，５９ｆ、複数の電気デバイス５９ｇおよび複数の電気デバイス５９ｈをさらに含む。
【００５２】
定着ランプ５９ａ，５９ｂは、加熱ローラ５８ａの内部に配置される。定着ランプ５９ａ，５９ｂは、通電により発熱し、加熱ローラ５８ａを加熱する。なお、定着ランプ５９ａは加熱ローラ５８ａの中央部を加熱し、定着ランプ５９ｂは加熱ローラ５８ａの端部を加熱する。定着ランプ５９ａにはメインスイッチ９およびトライアック５９ｃを介して、また定着ランプ５９ｂにはメインスイッチ９およびトライアック５９ｄを介して、それぞれ商用電源２００から供給される電力が印加される。ただし、商用電源２００から供給される電力に対して変圧などの処理が施されたのちの電力が定着ランプ５９ａ，５９ｂに印加されても良い。
【００５３】
トライアック５９ｃ，５９ｄは、エンジンコントローラ５ｂによって個別に駆動されて、定着ランプ５９ａ，５９ｂへの電力供給をオン／オフする。
【００５４】
サーミスタ５９ｅは、加熱ローラ５８ａの中央部の近傍に配置される。サーミスタ５９ｆは、加熱ローラ５８ａの端部の近傍に配置される。そしてサーミスタ５９ｅ，５９ｆは、それらの抵抗値が加熱ローラ５８ａの中央部および端部の近傍の温度に依存して個別に変化する。
【００５５】
電気デバイス５９ｇ，５９ｈは、プリンタエンジン５に含まれる定着ランプ５９ａ，５９ｂ、トライアック５９ｃ，５９ｄおよびサーミスタ５９ｅ，５９ｆ以外の各種のデバイスである。電気デバイス５９ｇ，５９ｈは、モータ、センサ、放電器、あるいは換気ファンなどの種々のデバイスを含む。図示は省略しているが、電気デバイス５９ｇ，５９ｈの一部は、その動作がエンジンコントローラ５ｂによって制御される。
【００５６】
エンジンコントローラ５ｂは、ＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびインタフェース回路などの周辺デバイスを含んで構成される。エンジンコントローラ５ｂは、システムコントローラ７からの制御の下に、デバイス群５ａの動作を制御する。例えばエンジンコントローラ５ｂは、サーミスタ５９ｅ，５９ｆの抵抗値に基づいて加熱ローラ５８ａの中央部および端部の近傍の温度（以下、それぞれセンタ温度およびサイド温度と称する）をそれぞれ監視する。そしてエンジンコントローラ５ｂは、センタ温度およびサイド温度をシステムコントローラ７により設定された動作モードに応じた目標温度に近づけるようにトライアック５９ｃ，５９ｄを制御する。
【００５７】
監視回路５ｃは、システムコントローラ７により有効化されているときに動作する。監視回路５ｃは、サーミスタ５９ｅの抵抗値に基づいてセンタ温度を監視する。そして監視回路５ｃは、センタ温度に基づいて低圧電源１０の動作を制御する。
【００５８】
なお、定着ランプ５９ａ，５９ｂは、商用電源からの電力により動作する。サーミスタ５９ｅ，５９ｆ、電気デバイス５９ｈ、エンジンコントローラ５ｂおよび監視回路５ｃは、いずれも低圧電源１０から供給される５Ｖの電力により動作する。電気デバイス５９ｇは、いずれも低圧電源１０から供給される２４Ｖの電力により動作する。
【００５９】
図５は監視回路５ｃの詳細な構成を示す回路図である。なお、図５において図３および図４と同一部分には同一符号を付している。
【００６０】
監視回路５ｃは、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８、オペアンプＡＭＰ、ダイオードＤ１，Ｄ２およびロジック回路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を含む。
【００６１】
抵抗器Ｒ１は、その両端が低圧電源１０の端子５ＶＢおよびサーミスタ５９ｅの第１の端部にそれぞれ接続されている。抵抗器Ｒ２は、その一端がサーミスタ５９ｅの第２の端部およびオペアンプＡＭＰの反転入力端子に接続されるとともに、他端が接地されている。抵抗器Ｒ３は、その両端が低圧電源１０の端子５ＶＢおよびオペアンプＡＭＰの非反転入力端子にそれぞれ接続されている。抵抗器Ｒ４は、その一端がオペアンプＡＭＰの非反転入力端子に接続されるとともに、他端が抵抗器Ｒ５および抵抗器Ｒ６に接続されている。抵抗器Ｒ５は、その一端がオペアンプＡＭＰの出力端子に接続されるとともに、他端が抵抗器Ｒ４および抵抗器Ｒ６に接続されている。抵抗器Ｒ６は、その一端が抵抗器Ｒ４および抵抗器Ｒ５に接続されるとともに、他端が接地されている。抵抗器Ｒ７は、その一端がオペアンプＡＭＰの出力端子に接続されるとともに、他端が抵抗器Ｒ８、ダイオードＤ１のアノードおよびダイオードＤ２のカソードに接続されている。抵抗器Ｒ８は、一端が抵抗器Ｒ７、ダイオードＤ１のアノードおよびダイオードＤ２のカソードに接続され、他端がロジック回路Ｌ１の入力端子およびロジック回路Ｌ３の第１の入力端子に接続されている。
【００６２】
オペアンプＡＭＰは、その反転入力端子にサーミスタ５９ｅの第２の端部および抵抗器Ｒ２が接続されて、非反転入力端子に抵抗器Ｒ３および抵抗器Ｒ４が接続され、出力端子に抵抗器Ｒ５および抵抗器Ｒ７が接続されている。オペアンプＡＭＰは、低圧電源１０の端子５ＶＢからの出力電圧および抵抗器Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６で規定されるヒステリシス特性を持つ。オペアンプＡＭＰは、このヒステリシス特性および反転入力端子に印加される電圧に基づき、ローレベルまたはハイレベルの電圧を出力端子から出力する。なお、オペアンプＡＭＰが出力するローレベルおよびハイレベルは、オペアンプＡＭＰにその動作のために供給される図示しない電圧に依存して定まる。
【００６３】
ダイオードＤ１は、アノードに抵抗器Ｒ７、抵抗器Ｒ８およびダイオードＤ２のカソードが接続され、かつカソードが低圧電源１０の端子５ＶＢに接続されている。ダイオードＤ２は、カソードに抵抗器Ｒ７、抵抗器Ｒ８およびダイオードＤ１のアノードが接続され、かつアノードが接地されている。
【００６４】
ロジック回路Ｌ１は、入力端子に抵抗器Ｒ８が接続され、出力端子にロジック回路Ｌ２の第１の入力端子が接続されている。ロジック回路Ｌ１は、抵抗器Ｒ８の一端に生じる電圧がハイレベルに相当する場合にはローレベルとして規定された電圧を、ローレベルに相当する場合にはハイレベルとして規定された電圧を、出力端子からそれぞれ出力する。ロジック回路Ｌ２は、第１の入力端子にロジック回路Ｌ１の出力端子が接続され、第２の入力端子にシステムコントローラ７から出力される予熱モード信号が入力され、出力端子にロジック回路Ｌ３の第２の入力端子が接続されている。ロジック回路Ｌ２は、ロジック回路Ｌ１の出力端子からの出力と予熱モード信号とがいずれもハイレベルであるときにはハイレベルとして規定された電圧を、それ以外のときにはローレベルとして規定された電圧を出力端子からそれぞれ出力する。ロジック回路Ｌ３は、第１の入力端子に抵抗器Ｒ８が接続され、第２の入力端子にロジック回路Ｌ２の出力端子が接続され、出力端子に低圧電源１０が接続されている。ロジック回路Ｌ３は、抵抗器Ｒ８の一端に生じる電圧とロジック回路Ｌ２の出力端子から出力される電圧とがいずれもローレベルであるときにはローレベルとして規定された電圧を、それ以外のときにはハイレベルとして規定された電圧を出力端子からそれぞれ出力する。
【００６５】
図６は低圧電源１０の詳細な構成を示す図である。なお、図６において図３および図４と同一部分には同一符号を付している。
【００６６】
低圧電源１０は、整流回路１０ａ、変圧平滑回路１０ｂおよびスイッチ１０ｃ，１０ｄ，１０ｅを含む。
【００６７】
整流回路１０ａは、商用電源２００から供給される交流電力を整流して直流電力を得る。変圧平滑回路１０ｂは、整流回路１０ａで得られた直流電力を変圧および平滑化することによって、電圧変動の小さな５Ｖおよび２４Ｖの直流電力を得る。変圧平滑回路１０ｂで得られた５Ｖの直流電力は、端子５ＶＡからそのまま出力され、システムコントローラ７に供給される。
【００６８】
スイッチ１０ｃは、システムコントローラ７からスリープモード信号によってオン／オフされる。スイッチ１０ｃはオン状態にあっては、変圧平滑回路１０ｂで得られた５Ｖの直流電力を通過させる。スイッチ１０ｃを通過した直流電圧は、端子５ＶＢからサーミスタ５９ｅ，５９ｆおよび監視回路５ｃに供給される。スイッチ１０ｄは、監視回路５ｃのロジック回路Ｌ３の出力端子からの出力信号によってオン／オフされる。スイッチ１０ｄはオン状態にあっては、スイッチ１０ｃが直流電力を通過させているならばこれを通過させる。スイッチ１０ｄを通過した直流電力は、端子５ＶＣから出力され、デバイス群５ａおよびエンジンコントローラ５ｂに供給される。スイッチ１０ｅは、監視回路５ｃのロジック回路Ｌ３の出力端子からの出力信号によってオン／オフされる。スイッチ１０ｅはオン状態にあっては、変圧平滑回路１０ｂで得られた２４Ｖの直流電力を通過させる。スイッチ１０ｅを通過した直流電圧は、端子２４ＶＣから出力され、デバイス群５ａに供給される。
【００６９】
次にＭＦＰ１００の動作について説明する。
【００７０】
ＭＦＰ１００は、スキャン動作、プリント動作およびコピー動作などを実行可能であるが、それらは従来よりあるＭＦＰと同様であるので、その詳細な説明は省略する。ＭＦＰ１００における特徴的な動作は、プリンタエンジン５における消費電力を低減するための動作である。そこで以下においては、この特徴的な動作に関して詳しく説明する。
【００７１】
実行していた印刷ジョブが完了した場合にシステムコントローラ７は、図７に示す処理を開始する。
【００７２】
なお、この時点においては後述する予熱モードが設定されていない。予熱モードを設定していないときにシステムコントローラ７は、例えば図８の期間Ｐ１のように予熱モード信号をハイレベルとしている。このときには監視回路５ｃにおいては、ロジック回路Ｌ２がロジック回路Ｌ１の出力信号をそのまま通過させる状態となる。そしてこの状態においては、ロジック回路Ｌ３の第１および第２の入力端子には常にローレベルおよびハイレベルが一方ずつ入力されることになるため、ロジック回路Ｌ３の出力信号はハイレベルに固定される。この結果、低圧電源１０においては、スイッチ１０ｄ，１０ｅがいずれもオン状態に固定されて、２４Ｖの直流電力がデバイス群５ａに供給され続ける。また、システムコントローラ７がスリープモードも設定しておらず、スリープモード信号をハイレベルとしていれば、５Ｖの直流電力がデバイス群５ａおよびエンジンコントローラ５ｂに供給され続ける。
【００７３】
かくして予熱モードおよびスリープモードのいずれもが設定されていなければ、デバイス群５ａおよびエンジンコントローラ５ｂが低圧電源１０から供給される直流電力によって動作している。そしてこのときにエンジンコントローラ５ｂは、サーミスタ５９ｅ，５９ｆの抵抗値に基づいてセンタ温度およびサイド温度をそれぞれ判定し、これらセンタ温度およびサイド温度をあらかじめ定められた待機中用の目標温度Ｔrに近づけるようにトライアック５９ｃ，５９ｄを制御する。
【００７４】
以上の状態においては監視回路５ｃは何ら有効な機能を果たしておらず、監視回路５ｃは無効化されている。
【００７５】
ステップＳａ１およびステップＳａ２においてシステムコントローラ７は、予熱モードへの移行条件が成立するか、あるいは新たな印刷ジョブが発生するのを待ち受ける。そして、新たな印刷ジョブが発生した場合には、システムコントローラ７は図７に示す処理を終了して、印刷ジョブを実行するための処理に移る。
【００７６】
予熱モードへの移行条件は例えば、印刷ジョブが完了してからの経過時間が規定時間を超えた場合や、ユーザにより予熱モードへの移行が要求された場合などである。このような条件のいずれか１つのみを上記の移行条件としても良いし、複数の条件を上記の移行条件としても良い。また、上記の移行条件とする条件をユーザの指示に応じて変更しても良い。具体的には例えば、デフォルトでは上記の後者の条件のみを移行条件とするが、ユーザの指示に応じて上記の前者の条件も移行条件として有効とする。
【００７７】
移行条件が成立したならばシステムコントローラ７は、ステップＳａ１からステップＳａ３へ進む。ステップＳａ３においてシステムコントローラ７は、付加ユニット６ａとして所定のユニットが装着されているか否かを確認する。所定のユニットとは、電力供給が絶たれた状態からの動作復帰までに長時間を要するユニットである。所定のユニットとしては、例えばフィニッシャが代表的である。なお、付加ユニット６ａとして複数種類のユニットが存在する場合、それらのユニットのいずれを所定のユニットとするかは任意であり、典型的にはＭＦＰ１００の設計者が定めれば良い。ただし、複数種類のユニットのうちのいずれを所定のユニットとするかをユーザの指示に応じてシステムコントローラ７が設定するようにしておけば、ユーザニーズに応じた動作が可能となってさらに便利となる。
【００７８】
付加ユニット６ａとして所定のユニットが装着されていた場合、システムコントローラ７はステップＳａ３からステップＳａ１およびステップＳａ２の待ち受け状態に戻る。すなわちこの場合にシステムコントローラ７は、後述する予熱モードを設定しない。なお、このステップＳａ３の処理を省略し、付加ユニット６ａの装着状態に拘わらずに予熱モードを設定しても良い。
【００７９】
付加ユニット６ａとして所定のユニットが装着されていなければ、システムコントローラ７はステップＳａ３からステップＳａ４へ進む。ステップＳａ４においてシステムコントローラ７は、監視回路５ｃを有効化する。具体的にはシステムコントローラ７は、例えば図８のＴ１時点のように予熱モード信号をローレベルとする。そうすると、ロジック回路Ｌ２の出力が、すなわちロジック回路Ｌ３の第２の入力端子への入力がローレベルに固定される。従ってロジック回路Ｌ３の出力端子からは、ロジック回路Ｌ３の第１の入力端子への入力レベルがそのまま出力されるようになる。
【００８０】
さて監視回路５ｃでは、サーミスタ５９ｅ、抵抗器Ｒ１および抵抗器Ｒ２により、サーミスタ５９ｅの抵抗値に応じた検出電圧ＶdetがオペアンプＡＭＰの反転端子に入力される。また、抵抗器Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６により生成される基準電圧ＶrefがオペアンプＡＭＰの非反転入力端子に入力される。抵抗器Ｒ５によってオペアンプＡＭＰの出力電圧が帰還されていることにより、基準電圧Ｖrefは、オペアンプＡＭＰの出力電圧が正であるときおよび負であるときでそれぞれ異なる値Ｖhigh，Ｖlowとなる。そして電圧Ｖhighは、電圧Ｖlowよりも大きい。なお、サーミスタ５９ｅでの検出温度が温度Ｔhighであるときの検出電圧Ｖdetと電圧Ｖhighとが等しくなり、サーミスタ５９ｅでの検出温度が温度Ｔlowであるときの検出電圧Ｖdetと電圧Ｖlowとが等しくなるように、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６のそれぞれの抵抗値を適正に設定しておく。ただし、温度Ｔhighは予熱モード用の上限温度であり、温度Ｔlowは予熱モード用の下限温度である。そして、Ｔr＞Ｔhigh＞Ｔlowなる関係にある。電圧Ｖhigh，Ｖlowは、デフォルト値に固定されても良いし、ユーザにより指定された値としても良い。
【００８１】
予熱モードに移行する際には、サーミスタ５９ｅでの検出温度は目標温度Ｔr付近にある。このため、検出電圧Ｖdetは基準電圧Ｖrefよりも必ず大きく、オペアンプＡＭＰの出力電圧は負になっている。そしてこのときに抵抗器Ｒ７，Ｒ８およびダイオードＤ１，Ｄ２は、ロジック回路Ｌ３の第１の入力端子にローレベルを入力する。ロジック回路Ｌ３は、上述のように第１の入力端子への入力レベルをそのまま出力するから、ロジック回路Ｌ３の出力端子からの出力もローレベルになる。ロジック回路Ｌ３の出力端子からの出力がローレベルである場合、低圧電源１０ではスイッチ１０ｄ，１０ｅがいずれもオフとなって給電が行われなくなることで、デバイス群５ａおよびエンジンコントローラ５ｂの動作が停止される。
【００８２】
デバイス群５ａおよびエンジンコントローラ５ｂの動作が停止した状態にあっては、定着ランプ５９ａ，５９ｂは発熱せず、加熱ローラ５８ａの温度は例えば図８の期間Ｐ２のように徐々に低下する。このような期間においては、オペアンプＡＭＰの出力電圧が負であるから、基準電圧Ｖrefは電圧Ｖlowになっている。このため、検出温度Ｔdetが下限温度Ｔlowまで低下すると、検出電圧Ｖdetが基準電圧Ｖrefよりも小さくなり、オペアンプＡＭＰの出力電圧が正になる。オペアンプＡＭＰの出力電圧が正であるときに抵抗器Ｒ７，Ｒ８およびダイオードＤ１，Ｄ２は、ロジック回路Ｌ３の第１の入力端子にハイレベルを入力する。ロジック回路Ｌ３は、上述のように第１の入力端子への入力レベルをそのまま出力するから、ロジック回路Ｌ３の出力端子からの出力もハイレベルになる。かくして、検出温度Ｔdetが下限温度Ｔlowまで低下したことに応じて、図８のＴ２時点のようにロジック回路Ｌ３の出力レベルがローレベルからハイレベルに変化する。そしてこれにより、デバイス群５ａおよびエンジンコントローラ５ｂの動作が再開され、加熱ローラ５８ａの加熱が再開されることにより、加熱ローラ５８ａの温度は図８の期間Ｐ３のように徐々に上昇する。
【００８３】
エンジンコントローラ５ｂは、加熱ローラ５８ａの温度を目標温度Ｔrに近づけるようにトライアック５９ｃ，５９ｄを制御する。しかしながらこのような期間においては、オペアンプＡＭＰの出力電圧が正であるから、基準電圧Ｖrefは電圧Ｖhighになっている。このため、検出温度Ｔdetが上限温度Ｔhighまで上昇すると、オペアンプＡＭＰの出力電圧は負になり、ロジック回路Ｌ３の出力電圧も図８のＴ３時点のようにローレベルに戻る。この結果、デバイス群５ａおよびエンジンコントローラ５ｂの動作が停止され、その後において加熱ローラ５８ａの温度は例えば図８の期間Ｐ４のように徐々に低下する。
【００８４】
予熱モードが設定された状態にあっては、以上のような動作が繰り返されることで、加熱ローラ５８ａの温度が下限温度Ｔlowと上限温度Ｔhighとの間に調整される。そして加熱ローラ５８ａの温度が下限温度Ｔlowまで低下することを待機している期間には、デバイス群５ａおよびエンジンコントローラ５ｂの動作が停止される。なお、基準電圧Ｖrefを電圧Ｖhighと電圧Ｖlowとで変更することによって、加熱ローラ５８ａの加熱のオン／オフ制御にヒステリシスを持たせている。このため、予熱モードの設定期間中におけるデバイス群５ａおよびエンジンコントローラ５ｂの動作が停止される期間の割合が向上する。ただし、基準電圧Ｖrefを１つの値に固定しても良い。
【００８５】
このような状態においてシステムコントローラ７は、予熱モードの解除条件が成立するのを待ち受ける。予熱モードの解除条件は例えば、新たな印刷ジョブが発生した場合や、ユーザにより予熱モードの解除が要求された場合などである。このような条件のいずれか１つのみを上記の解除条件としても良いし、複数を上記の解除条件としても良い。また、上記の解除条件とする条件をユーザの指示に応じて変更しても良い。具体的には例えば、デフォルトでは上記の後者の条件のみを解除条件とするが、ユーザの指示に応じて上記の前者の条件も解除条件として有効とする。
【００８６】
解除条件が成立したならばシステムコントローラ７は、ステップＳａ５からステップＳａ６へ進む。ステップＳａ６においてシステムコントローラ７は、監視回路５ｃを無効化する。具体的にはシステムコントローラ７は、例えば図８のＴ４時点のように予熱モード信号をハイレベルとする。これによりロジック回路Ｌ３の出力信号はハイレベルに固定されてデバイス群５ａおよびエンジンコントローラ５ｂが動作し、加熱ローラ５８ａの温度が目標温度Ｔrに近づけるように調整される。
【００８７】
なお、システムコントローラ７は、図示しない別の処理にてスリープモードへの移行条件の成立を監視している。そしてスリープモードへの移行条件が成立したならば、図８のＴ５時点のようにスリープモード信号をローレベルとする。そうすると、スイッチ１０ｃがオフになり、デバイス群５ａ、エンジンコントローラ５ｂおよび監視回路５ｃへの５Ｖの直流電力の供給が停止される。そしてこれによって監視回路５ｃの動作が停止することによってスイッチ１０ｅもオフに固定され、デバイス群５ａへの２４Ｖの直流電力の供給も停止される。
【００８８】
かくしてスリープモードの設定中にあっては、加熱ローラ５８ａの温度の制御は何ら行われない。
【００８９】
図９はＭＦＰ１００における消費電力の変化の一例を示す図である。図１０は従来のＭＦＰにおける消費電力の変化の一例を示す図である。図９および図１０は、互いに同様な経過で動作した際の消費電力の変化の様子を示している。
【００９０】
図９と図１０とを比較して分かるように、予熱モードにおいて定着ランプを通電する必要が無い期間Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３においては、従来はエンジンコントローラによる電力消費が生じていたのに対して、ＭＦＰ１００においてはエンジンコントローラによる電力消費がカットされている。ＭＦＰ１００においては、監視回路５ｃによる電力消費が生じているが、監視回路５ｃによる消費電力は微小であるために、トータルとしての消費電力は従来よりもＭＦＰ１００のほうが小さくなる。
【００９１】
この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。
【００９２】
監視回路５ｃは、検出温度が基準温度を超えている期間の累積時間に応じてデバイス群５ａおよびエンジンコントローラ５ｂの動作をオン／オフ制御しても良い。
【００９３】
監視回路５ｃによる加熱ローラ５８ａの加熱のオン／オフ制御におけるヒステリシス量を可変としても良い。具体的には、例えば図１１に示すように、抵抗器Ｒ９とスイッチング素子ＳＷとの直列回路を抵抗器Ｒ６と並列に接続するとともに、スイッチング素子ＳＷをシステムコントローラ７からスイッチングする。この図１１の構成によれば、ヒステリシス量を２段階で変更可能である。なお、スイッチング素子ＳＷとしては、図１１に示されるようなトランジスタ以外の種々のスイッチング素子を利用可能である。またスイッチング素子ＳＷは、あらかじめ定めたルールに従ってシステムコントローラ７が自動的にスイッチングしても良いし、ユーザの指示に応じてシステムコントローラ７がスイッチングしても良い。また、スイッチング素子ＳＷとしてユーザが直接的にスイッチングできるデバイスを用いて、ユーザが手動によりスイッチング素子ＳＷをスイッチングしても良い。さらに、抵抗器とスイッチング素子との直列回路をさらに少なくとも１つ抵抗器Ｒ６と並列に接続するなどして、ヒステリシス量を３段階以上で変更可能とすることもできる。
【００９４】
上記の実施形態は、ＭＦＰに搭載される電子写真装置に限らず、プリンタ装置やコピー装置などの種々の装置に搭載される電子写真装置に適用可能である。
【００９５】
また、上記の実施形態における温度制御技術は、定着ローラ以外のさまざまな発熱体の温度制御に適用可能である。
【００９６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１…筐体、２…原稿台、３…プラテンカバー、４…スキャンユニット、５…プリンタエンジン、５ａ…デバイス群、５ｂ…エンジンコントローラ、５ｃ…監視回路、６…搬送ユニット、６ａ…付加ユニット、７…システムコントローラ、８…コントロールパネル、９…メインスイッチ、１０…低圧電源、１０ａ…整流回路、１０ｂ…変圧平滑回路、１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ…スイッチ、５８…定着ユニット、５８ａ…加熱ローラ、５９ａ，５９ｂ…定着ランプ、５９ｃ，５９ｄ…トライアック、５９ｅ，５９ｆ…サーミスタ、５９ｇ，５９ｈ…電気デバイス、２００…商用電源。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９８】
【特許文献１】特開昭６３−２９６０８２号公報
【図１】
2010217889.tif 000003
【図２】
2010217889.tif 000004
【図３】
2010217889.tif 000005
【図４】
2010217889.tif 000006
【図５】
2010217889.tif 000007
【図６】
2010217889.tif 000008
【図７】
2010217889.tif 000009
【図８】
2010217889.tif 000010
【図９】
2010217889.tif 000011
【図１０】
2010217889.tif 000012
【図１１】
2010217889.tif 000013