(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着温度に加熱されたヒータの熱により転写トナー像を転写紙に定着させる定着部と、第１の冷却能力で駆動されて上記定着部周辺の熱を排出する冷却手段とを備えた画像形成装置において、
所定時間継続して画像形成のための指示が行われないときは、上記ヒータの上記定着温度への加熱動作を停止する省電モードに移行させるモード制御手段と、
上記省電モードへの移行時点から遅れて上記冷却手段の駆動を停止させる停止制御手段と、
装置本体内の温度を検出する温度検出手段と、
上記省電モードへの移行後に、上記温度検出手段による前回検出温度と今回検出温度とが横ばい傾向を示したか否かを判別する判別手段とを備え、
上記判別手段が上記前回検出温度と今回検出温度とが横ばい傾向であると判別した場合に、上記停止制御手段は上記冷却手段の駆動を停止させる画像形成装置の省電装置。
【請求項２】
定着温度に加熱されたヒータの熱により転写トナー像を転写紙に定着させる定着部と、第１の冷却能力で駆動されて上記定着部周辺の熱を排出する冷却手段とを備えた画像形成装置において、
所定時間継続して画像形成のための指示が行われないときは、上記ヒータの上記定着温度への加熱動作を停止する省電モードに移行させるモード制御手段と、
上記省電モードへの移行時点から遅れて上記冷却手段の駆動を停止させる停止制御手段と、
装置本体内の温度を検出する温度検出手段と、
上記省電モードへの移行後に、上記温度検出手段による前回検出温度と今回検出温度の温度上昇率が緩やかであるか否かを判別する判別手段とを備え、
上記判別手段が上記前回検出温度と今回検出温度の温度上昇率が緩やかであると判別した場合に、上記停止制御手段は上記冷却手段の駆動を停止させる画像形成装置の省電装置。
【請求項３】
前記判別手段は、上記省電モードへの移行後に、上記温度検出手段による前回検出温度と今回検出温度の温度上昇率が緩やかであるか否かを判別するものであり、
上記判別手段が上記前回検出温度と今回検出温度の温度上昇率が緩やかであると判別した場合に、上記停止制御手段は上記冷却手段の駆動を停止させる請求項１に記載の画像形成装置の省電装置。
【請求項４】
上記省電モードへの移行後に画像形成実行の指示が有ったときは、上記定着部が上記定着温度に復帰するまで複写動作の開始を待機させ、上記定着温度に復帰したときに複写動作を開始させる画像形成制御手段を備えた請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置の省電装置。
【請求項５】
上記省電モードに移行すると上記冷却手段の冷却能力を上記第１の冷却能力より低い第２の冷却能力に低下させる冷却制御手段を備えた請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置の省電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置の電力消費を低減するための省電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置では、感光体等からなる像形成部で形成されたトナー像は、給紙部から感光体位置に給送されてきた転写紙に転写された後、定着部で転写紙に定着されて、排出されるようになっている。
【０００３】
定着部は、一般に、高速化、安全性の点から加熱ローラと加圧ローラにより構成される熱ローラ定着方式が採用されている。熱ローラ定着方式では、加圧ローラは加熱ローラに所定の圧力で押し付けられており、トナー像が転写された転写紙は加熱ローラと加圧ローラの間に通されて、定着温度に加熱された加熱ローラからの熱と加圧ローラの圧力によってトナー像が転写紙に溶融定着されるようになっている。加熱ローラのヒータは、熱変化を防止するために熱容量が大きく、消費電力も大きいものが採用されている。また、上記画像形成装置は、この定着部の近傍に冷却用のファンを備えており、このファンで熱を放出することによって定着部の周辺に配設された部材の温度上昇を抑制している。
【０００４】
一方、画像形成装置は、メイン電源投入後においても使用されない時間も短くないことが知られている。そこで、従来、画像形成装置の省電を図るために、不使用状態が所定時間継続すると、待機状態から省電モードに移行するように構成されていた。この省電モードでは、上記ヒータを完全停止状態又は定着温度より温度レベルが低下されたプレヒート状態にするとともに、ファン等の動作が停止されて、省電モードである旨の表示のみが行われていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像形成装置では、省電モードへの移行によって上記ヒータへの通電のレベルダウンとファンの動作の停止とが同時に行われていたので、ヒータが有する熱容量により熱が放散されることによって定着部の周辺部材の温度が上昇してしまい、これによって合成樹脂製の周辺部材に熱変形や熱疲労等の悪影響を及ぼしていた。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するもので、省電モードへの移行後における定着部の周辺部材の温度上昇を防止する画像形成装置の省電装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、可能な限り省電を図る画像形成装置の省電装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、定着温度に加熱されたヒータの熱により転写トナー像を転写紙に定着させる定着部と、第１の冷却能力で駆動されて上記定着部周辺の熱を排出する冷却手段とを備えた画像形成装置において、
所定時間継続して画像形成のための指示が行われないときは、上記ヒータの上記定着温度への加熱動作を停止する省電モードに移行させるモード制御手段と、
上記省電モードへの移行時点から遅れて上記冷却手段の駆動を停止させる停止制御手段と、
装置本体内の温度を検出する温度検出手段と、
上記省電モードへの移行後に、上記温度検出手段による前回検出温度と今回検出温度とが横ばい傾向を示したか否かを判別する判別手段とを備え、
上記判別手段が上記前回検出温度と今回検出温度とが横ばい傾向であると判別した場合に、上記停止制御手段は上記冷却手段の駆動を停止させるものである。
【０００９】
この構成によれば、所定時間継続して画像形成のための指示が行われないときは省電モードに移行し、ヒータによる定着温度への加熱動作が停止され、この省電モードへの移行から遅れて冷却手段の駆動が停止される。そのため、省電モード時におけるヒータの加熱動作の停止により省電が図れるとともに、定着部の温度上昇による悪影響の発生も防止される。
【００１０】
さらに、装置本体内の温度が検出され、省電モードへの移行後に前回検出温度と今回検出温度とが横ばい傾向を示したときは冷却手段の駆動が停止し、これによって定着部の温度上昇が防止されるとともに消費電力が更に低減される。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、定着温度に加熱されたヒータの熱により転写トナー像を転写紙に定着させる定着部と、第１の冷却能力で駆動されて上記定着部周辺の熱を排出する冷却手段とを備えた画像形成装置において、
所定時間継続して画像形成のための指示が行われないときは、上記ヒータの上記定着温度への加熱動作を停止する省電モードに移行させるモード制御手段と、
上記省電モードへの移行時点から遅れて上記冷却手段の駆動を停止させる停止制御手段と、
装置本体内の温度を検出する温度検出手段と、
上記省電モードへの移行後に、上記温度検出手段による前回検出温度と今回検出温度の温度上昇率が緩やかであるか否かを判別する判別手段とを備え、
上記判別手段が上記前回検出温度と今回検出温度の温度上昇率が緩やかであると判別した場合に、上記停止制御手段は上記冷却手段の駆動を停止させるものである。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置の省電装置であって、
前記判別手段は、上記省電モードへの移行後に、上記温度検出手段による前回検出温度と今回検出温度の温度上昇率が緩やかであるか否かを判別するものであり、
上記判別手段が上記前回検出温度と今回検出温度の温度上昇率が緩やかであると判別した場合に、上記停止制御手段は上記冷却手段の駆動を停止させるものである。
【００１３】
これらの構成によれば、装置本体内の温度が検出され、省電モードへの移行後に前回検出温度と今回検出温度の温度上昇率が緩やかとなったときは冷却手段の駆動が停止するので、消費電力が更に低減される。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置の省電装置であって、上記省電モードへの移行後に画像形成実行の指示が有ったときは、上記定着部が上記定着温度に復帰するまで複写動作の開始を待機させ、上記定着温度に復帰したときに複写動作を開始させる画像形成制御手段を備えたものである。
【００１５】
この構成によれば、上記省電モードへの移行後に画像形成実行の指示が有ったときは、上記定着部が上記定着温度に復帰するまで複写動作の開始を待機させ、上記定着温度に復帰したときに複写動作を開始させるので、複写不良の発生を確実に防止できる。また、定着部が上記定着温度に復帰するまでの時間中に他の作業を行えるので、作業性の向上が図れる。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置の省電装置であって、上記省電モードに移行すると上記冷却手段の冷却能力を上記第１の冷却能力より低い第２の冷却能力に低下させる冷却制御手段を備えたものである。
【００１７】
この構成によれば、省電モードに移行すると冷却手段の冷却能力が第１の冷却能力から第２の冷却能力に低下し、これによって冷却手段の駆動のための消費電力が低減される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図３は本発明が適用される画像形成装置の内部構成の一実施形態を示す正面図である。
【００１９】
この画像形成装置の装置本体１は、下部に配設された給紙部１０と、その上方に配設された用紙搬送部２０と、その上方に配設された像形成部３０と、上部に配設された光学部４０とを備えるとともに、上面中央に配設されたコンタクトガラス２と、コンタクトガラス２上の原稿を押える原稿押え３とを備えている。
【００２０】
給紙部１０は、転写紙を収納する給紙カセット１１及びこの給紙カセット１１の右端部に配設された給紙ローラ１２から構成されている。給紙カセット１１は、上方に付勢された用紙載置板１３を備え、この用紙載置板１３上に転写紙が積層載置されるようになっている。給紙ローラ１２は断面半月形状で、停止状態では下方に平坦部を向けて配設されており、給紙カセット１１の着脱に支障を来さないようになっている。
【００２１】
光学部４０は、露光ランプ４１、反射板４２、反射鏡４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｆ及びレンズ部４４を備え、露光ランプ４１、反射板４２及び反射鏡４３ａと、反射鏡４３ｂ，４３ｃとは、それぞれ所定の速度で図中左右方向に往復駆動されるようになっており、この往動時に原稿画像の走査を行って、原稿の光像を生成するものである。
【００２２】
像形成部３０は、回転可能に支持された感光体３１を有するとともに、感光体３１の周囲に回転方向上流側から、主帯電部３２、現像部３３、転写分離部３４、クリーニング部３５及び除電部３６を備えてなる。主帯電部３２は感光体３１表面を所定電位に均一帯電させるもので、その直ぐ下流に原稿の光像を露光する領域が設けられ、この光像により感光体３１表面に静電潜像が形成されるようになっている。現像部３３は上記静電潜像にトナーを付着させて現像を行うものである。転写分離部３４は感光体３１表面のトナー像を転写紙に転写するとともに、転写後の転写紙を感光体３１から分離させるものである。クリーニング部３５は転写後の感光体３１の表面に残留しているトナーを清掃するものである。除電部３６は感光体３１表面の残留電荷を消去するものである。
【００２３】
用紙搬送部２０は、搬送方向上流側から、給紙部１０から給紙された転写紙を感光体３１に向けて搬送する搬送ローラ対２１、光学部４０の走査タイミングに同期して駆動されるレジストローラ対２２、感光体３１から分離された転写紙上の転写トナー像を定着させつつ搬送する定着部２３及び転写紙を排出トレイ２４上に排出する排出ローラ対２５を備えている。
【００２４】
定着部２３は、加熱ローラ２３ａ及び加圧ローラ２３ｂ等からなる。加熱ローラ２３ａは、ローラ内部に配設されたヒータ２３ｃと、ローラ表面の温度を検出する図略の温度センサとを備え、ヒータ２３ｃのオン、オフ制御等により転写トナー像が転写紙上に好適に定着される定着温度に維持されている。加圧ローラ２３ｂは、表面が加熱ローラ２３ａの表面より若干軟らかい材質で形成され、加熱ローラ２３ａに対して所要の付勢力で押し付けられている。
【００２５】
また、装置本体１は、定着部２３の上方適所に配設された冷却ファン２６と、像形成部３０の適所に配設された温度センサ３７とを備えている。冷却ファン２６は、装置本体１に穿設された図略の通風口から外方に空気を吹き出すことによって、定着部２３及びその周辺に配設された部材の温度上昇を抑制するものである。温度センサ３７は、サーミスタ等からなり、装置本体１内の温度を検出するものである。
【００２６】
図１は、この画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【００２７】
この画像形成装置は、タイマー機能を有するマイクロコンピュータ等からなる制御部４を備え、この制御部４により各部の動作制御が行われている。
【００２８】
操作部５０は、装置本体１の表面適所に配設され、複写動作を開始させるためのプリントキー５１、各原稿に対する複写部数をセットするための部数セットキー５２及び複写倍率を設定するための倍率設定キー５３等の操作キーを備えている。
【００２９】
表示部６０は、装置本体１の表面適所に配設され、ＬＣＤパネルやＬＥＤ等からなり、部数セットキー５２でセットされた部数や倍率設定キー５３で設定された複写倍率等を表示するものである。また、表示部６０は、後述する省電モードに移行するとその旨を表示する省電モード表示部６１を備えている。
【００３０】
制御部４は、制御プログラム等を記憶するＲＯＭ４ａや各種のデータを一時的に保管するＲＡＭ４ｂを備え、プリントキー５１が押されると、倍率設定キー５３等の操作キーの操作によって設定された内容に従って、用紙搬送部２０、像形成部３０及び光学部４０の各部を制御して複写動作を開始させるものである。
【００３１】
また、制御部４は、操作部５０の操作キーに対する操作が所定時間継続して行われないときには、後述する手順に従って本画像形成装置を省電モードに移行させるものである。また、制御部４は、省電モードのときに操作部５０の操作キーに対する操作が行われると、本画像形成装置を通常の動作状態に復帰させるよう
にしている。
【００３２】
上記省電モードでは、省電モード表示部６１の表示動作のみが行われ、表示部６０の他の表示動作や加熱ローラ２３ａのヒータ２３ｃへの通電動作等の動作が停止されている。なお、省電モードへの移行後、後述するように遅れて冷却ファン２６の回転駆動が停止される。
【００３３】
また、制御部４は、冷却ファン２６の回転駆動を制御するもので、通常の動作状態では第１の回転速度Ｖ1で回転させるとともに、省電モードへの移行時点から上記第１の回転速度Ｖ1より低い第２の回転速度Ｖ2で冷却ファン２６の回転を行わせる。なお、本実施形態ではＶ2＝Ｖ1／２に設定している。
【００３４】
なお、省電モードでプリントキー５１が押されると、加熱ローラ２３ａが上記定着温度に復帰するまで複写動作の開始を待機させ、定着温度に復帰したときに複写動作を開始させるようにしている。これによって、複写不良の発生を確実に防止できる。また、プリントキー５１を押しておいて復帰するまでの時間中に他の作業を行えるので、作業性の向上が図れる。
【００３５】
次に、以上のような構成の画像形成装置の動作について説明する。
【００３６】
倍率設定キー５３により複写倍率が設定され、部数セットキー５２で複写部数がセットされて、プリントキー５１が押されると、複写動作が開始される。すなわち、露光ランプ４１からの光がコンタクトガラス２上に載置された原稿で反射し、この反射光が反射鏡４３ａ〜４３ｃを介してレンズ部４４に導かれた後、反射鏡４３ｄ〜４３ｆを経て感光体３１を露光する。このとき、帯電部３２により感光体３１表面が均一に帯電されており、光学部４０により感光体３１の転写領域が露光されて静電潜像が形成される。次に、現像部３３から感光体３１に供給される帯電トナーが上記静電潜像に付着して現像が行われる。
【００３７】
一方、用紙載置板１３上に積層載置された転写紙の最上段の転写紙が回転駆動される給紙ローラ１２の円筒部に当接して給紙され、搬送ローラ対２１によってレジストローラ対２２まで搬送される。次いで、転写紙は、光学部４０の動作に同期してレジストローラ対２２により搬送され、感光体３１と転写分離部３４の隙間に搬送される。
【００３８】
そして、転写分離部３４により感光体３１のトナー像が転写され、次いで感光体３１から分離され、定着部２３に搬送される。定着部２３において回転する加熱ローラ２３ａ及び加圧ローラ２３ｂに挾まれて転写紙が搬送されるとともに、転写紙上に転写されたトナー像が加熱ローラ２３ａからの熱と加圧ローラ２３ｂの圧力によって転写紙に溶融定着され、排出ローラ対２５により排出されて排出トレイ２４に積層される。
【００３９】
図２は省電モードに移行する際の手順を示すフローチャートである。
【００４０】
まず、タイマカウントが開始され（ステップＳ１００）、次いで、操作部５０のいずれかの操作キーが操作されたかどうかが判別され（ステップＳ１１０）、いずれかの操作キーが操作されれば（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、タイマカウントが停止されてこのルーチンを終了する（ステップＳ１１５）。
【００４１】
一方、いずれの操作キーも操作されなければ（ステップＳ１１０でＮＯ）、所定時間だけ経過したかどうかが判別され（ステップＳ１２０）、所定時間が経過していなければ（ステップＳ１２０でＮＯ）、ステップＳ１１０に戻り、操作の有無の判別とタイマカウントが並行して行われる。
【００４２】
そして、操作キーが操作されない状態で所定時間が経過すると（ステップＳ１２０でＹＥＳ）、省電モードに移行してヒータ２３ｃへの通電が停止され、省電モード表示部６１の表示がオンにされるとともに、冷却ファン２６の回転速度が第１の回転速度Ｖ1から第２の回転速度Ｖ2に減速される（ステップＳ１３０）。
【００４３】
続いて、温度センサ３７により温度の検出が行われ（ステップＳ１４０）、前回の検出温度に対して今回の検出温度が低下したかどうかが判別される（ステップＳ１５０）。温度が低下していなければ（ステップＳ１５０でＮＯ）、操作部５０のいずれかの操作キーが操作されたかどうかが判別され（ステップＳ１６０）、いずれかの操作キーが操作されれば（ステップＳ１６０でＹＥＳ）、省電モードから通常状態に復帰してこのルーチンを終了する（ステップＳ１７０）。
【００４４】
一方、いずれの操作キーも操作されなければ（ステップＳ１６０でＮＯ）、ステップＳ１４０に戻って温度検出が所定のサンプリング時間毎に繰り返され、前回の検出温度に対して今回の検出温度が低下すると（ステップＳ１５０でＹＥＳ）、冷却ファン２６が停止される（ステップＳ１８０）。
【００４５】
このように、省電モードへの移行時点で、冷却ファン２６をヒータ２３ｃと同時に停止させないようにしたので、定着部２３及び周辺部材の温度上昇を抑制することができ、定着部２３の温度上昇により周辺部材へ悪影響が及ぶのを確実に防止することができる。また、省電モードへの移行後は、冷却ファン２６の回転速度を第１の回転速度Ｖ1から第２の回転速度Ｖ2に減速するようにしたので、消費電力を低減することができる。また、装置本体１内の温度を検出し、温度が低下傾向を示してから冷却ファン２６の回転を停止するようにしたので、更に省電を図ることができる。
【００４６】
なお、省電モードでは、制御部４により、ヒータ２３ｃを定着温度より低い温度レベルに加熱させるようにしてもよい。この場合には操作キーの操作が行われたときに定着温度への復帰時間を短縮することができる。
【００４７】
また、上記温度センサ３７として、現像部３３のトナー濃度を制御するための温度センサを用いるようにしてもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、省電モードにおいて検出温度が低下傾向を示してからファン２６を停止するようにしたが、本発明は、これに限られず、検出温度が横ばい傾向を示したとき、又は検出温度の上昇率が緩やかになったときに、ファン２６を停止するようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、所定時間継続して画像形成のための指示が行われないときは省電モードに移行し、ヒータによる定着温度への加熱動作が停止され、この省電モードへの移行から遅れて冷却手段の駆動が停止される。これによって、省電モード時におけるヒータの加熱動作の停止により省電が図れるとともに、定着部の温度上昇による悪影響の発生も防止される。また、定着部が上記定着温度に復帰するまでの時間中に他の作業を行えるので、作業性の向上が図れる。
【００５０】
また、装置本体内の温度を検出し、省電モードへの移行後に前回検出温度と今回検出温度とが横ばい傾向を示すと冷却手段の駆動を停止するので、定着部の温度上昇を防止しつつ、消費電力を更に低減することができる。
【００５１】
また、請求項２及び請求項３の発明によれば、装置本体内の温度を検出し、省電モードへの移行後に前回検出温度と今回検出温度の温度上昇率が緩やかになると冷却手段の駆動を停止するので、消費電力を更に低減することができる。
【００５２】
また、請求項４の発明によれば、上記省電モードへの移行後に画像形成実行の指示が有ったときは、上記定着部が上記定着温度に復帰するまで複写動作の開始を待機させ、上記定着温度に復帰したときに複写動作を開始させるので、複写不良の発生を確実に防止できる。また、定着部が上記定着温度に復帰するまでの時間中に他の作業を行えるので、作業性の向上が図れる。
【００５３】
また、請求項５の発明によれば、省電モードに移行すると冷却手段の冷却能力を第１の冷却能力から第２の冷却能力に低下させるので、冷却手段の駆動のための消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が適用される画像形成装置の一実施形態の制御構成を示すブロック図である。
【図２】  省電モードの動作手順を示すフローチャートである。
【図３】  同実施形態の内部構成を示す正面図である。
【符号の説明】
４  制御部（モード制御手段、停止制御手段、冷却制御手段、判別手段、画像形成制御手段）
１０  給紙部
２０  用紙搬送部
２３  定着部
２３ｃ  ヒータ
２６  冷却ファン（冷却手段）
３０  像形成部
３７  温度センサ（温度検出手段）
４０  光学部
５０  操作部
６０  表示部
６１  省電モード表示部
【図１】
0003638915.tif 000002
【図２】
0003638915.tif 000003
【図３】
0003638915.tif 000004