(57)【要約】【課題】省電力モードの時間が長く続くと、温度の低下した加熱ローラを元の定着が可能な適正温度に戻すためには時間を要し、印刷が遅れていた。【解決手段】  印刷用紙３００にトナーを定着させる定着ユニット３１０の加熱ヒータ１０８で発生する熱エネルギーを電気エネルギーに変換するペルチェ素子１０７と、前記ペルチェ素子１０７で変換された電気エネルギーを充電し前記充電された電気エネルギーを前記ペルチェ素子１０７で熱エネルギーに変換して前記定着ユニット３１０を加熱するために放電する蓄電部１０５と、前記蓄電部１０５と前記ペルチェ素子１０７との間で前記蓄電部１０５の充放電を切り替えるための電力切替部１０６と、を備えている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体に現像剤を定着させる定着部の発熱体で発生する熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電変換部と、
前記熱電変換部で変換された電気エネルギーを充電し前記充電された電気エネルギーを前記熱電変換部で熱エネルギーに変換して前記定着部を加熱するために放電する蓄電部と、
前記蓄電部と前記熱電変換部との間で前記蓄電部の充放電を切り替えるための電力切替部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記熱電変換部は、ペルチェ素子であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記熱電変換部は、定着ユニットカバーに取り付けられ、発熱側がカバー内に配置され、吸熱側がカバー外に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電力切替部は、動作モードから省電力モードに移行した時に放電側に切り替わり、省電力モードから動作モードに移行した時に充電側に切り替わるように設定さていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記電力切替部の充電から放電への切替時間を計測するタイマーを備えたことを特徴とする請求項１の記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタや複写機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記プリンタ等に備えられている定着手段は、画像形成ユニットによってトナー等の現像剤が転写された印刷媒体を定着ローラと加圧ローラとの間に挟持して加熱加圧し印刷媒体に現像剤を定着させている。
この定着手段においては、多数の印刷媒体を連続して印刷すると、印刷媒体の接触の度合いが増し定着ローラの熱を奪う割合が多くなるため、定着ローラの適正温度が低下して十分な定着性を維持することが出来なくなる問題があった。
【０００３】
このようなプリンタの定着手段の定着性に関する技術としては、下記特許文献１に開示されているものがある。
このプリンタは、画像形成ユニットの転写手段によって記録媒体上に転写された画像を定着する定着手段と、前記定着手段への通電を行う電源供給手段と、前記定着手段の温度を検出するための温度検出手段（例えばサーミスタ）と、前記温度検出手段による温度検出結果に基づいて前記電源供給手段の通電制御を行う第１制御手段と、所定のオン／オフ比に基づいて前記電源供給手段の通電制御を行う第２制御手段と、前記電源供給手段の通電制御を第１制御手段による制御と第２制御手段による制御とで切り替える切替手段とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４１１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のプリンタは、第１と第２の制御手段を用いて、動作モードにおいて、印刷媒体が所定枚数以下の時には第１制御手段にて定着ローラの表面温度を温度検出手段で検知し、定着ローラを一定の温度に保てるように制御し、印刷媒体が所定枚数以上になった時、即ち、定着ローラの表面温度が低下する可能性が多くなった時には第２制御手段にて定着ローラの表面温度に関係無く所定のオン／オフ比で制御して定着手段の定着性を維持している。
【０００６】
ところで、上記従来のプリンタは、動作モードから省電力モードに切り替わる構成を有し、この省電力モードでは定着手段の供給電力も必要最小限まで低下する。しかし、電力を大幅に低下させると定着ローラの温度が低下してしまうため、省電力モードから再び動作モードに切り替える際、特に省電力モードの時間が長く続いた後に動作モードに切り替わる場合には、温度の低下した定着ローラを元の定着が可能な適正温度まで戻るには時間を要し、印刷処理が遅くなる問題があった。
【０００７】
（発明の目的）
そこで本発明は、上記の如き問題に鑑みなされたもので、省電力モード時に定着ローラの温度低下を抑制し、動作モードに切り替わった時に短時間で定着ローラが印刷可能な温度まで到達でき、印刷処置の迅速化を図ることが出来ると共に、動作モード中での定着ローラの温度低下をも抑制することの出来る画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、印刷媒体に現像剤を定着させる定着部の発熱体で発生する熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電変換部と、前記熱電変換部で変換された電気エネルギーを充電し前記充電された電気エネルギーを前記熱電変換部で熱エネルギーに変換して前記定着部を加熱するために放電する蓄電部と、前記蓄電部と前記熱電変換部との間で前記蓄電部の充放電を切り替えるための電力切替部と、を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成することにより、本発明は省電力モード時でも定着ローラの温度低下を抑制し、省電力モードから動作モードに切り替わった時に短時間で定着ローラが印刷可能な温度まで到達でき、印刷処置の迅速化を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１のプリンタの機能構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の画像形成装置の機構概略図である。
【図３】本発明の画像形成装置の定着ユニットの概略側面図である。
【図４】本発明の画像形成装置の定着ユニットに取付けられる熱電変換部の断面図である。
【図５】本発明の画像形成装置の電力切替部の概略構成図である。
【図６】本発明の実施例１のプリンタが始動から動作モードに至るフローチャートである。
【図７】本発明の実施例１のプリンタが動作モードから省電力モードに移行する場合のフローチャートである。
【図８】本発明の実施例１のプリンタが動作モード中に印刷処理を継続して実行する一例のフローチャートである。
【図９】本発明の実施例１のプリンタが動作モード中に印刷処理を継続して実行する一例のフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例２の機能構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施例２の印刷動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の画像形成装置の実施例について図面に基づき説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明の実施例１として画像形成装置をプリンタ１００に適用し、その機能構成を表すブロック図である。
【００１３】
図１において、プリンタ１００は、例えば、電子写真方式のページプリンタからなり、本体１０１の内部に設けられ装置全体を制御するためのメイン制御部１０３と、装置各部を駆動又は動作させるために必要な電力を供給する主電源部１０４と、上位装置としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）とＬＡＮ等の通信ネットワークを介して画像データを入力する外部通信制御部１０９と、表示を見ながら利用者が印刷設定や操作を行うためのパネル部１１０と、電子写真プロセス部（画像形成ユニット）３１１、用紙送り機構部３０１及び定着ユニット３１０を有している機構部１１２と、機構部１１２を制御するための機構制御部１１１と、定着ユニット３１０に設けられる熱電変換部（ペルチェ素子）１０７で熱エネルギーから電気エネルギーに変換された電力を充電し、充電された電力の電気エネルギーを放電させるための蓄電部１０５と、熱電変換部１０７と蓄電部１０５の間に設けられる電力切替部１０６と、を有している。
【００１４】
このプリンタ本体１０１には、装置全体を駆動動作させるために商用電源１０２から所定の電圧として１００ｖ／２００ｖが供給されている。
【００１５】
機構部１１２は、図２に示すように、電子写真プロセス部（感光ドラムやトナーカートリッジ等が一体化されている）３１１と、この電子写真プロセス部３１１に組合わされて感光体上部に設置される露光用のＬＥＤヘッドと、電子写真プロセス部３１１の下部に配設される転写部と、用紙送り機構３０１と、その用紙送り機構３０１の後方に配設される定着ユニット３１０と、を有している。これら電子写真プロセス部３１１、定着ユニット３１０及び排出ローラ３０８の各部は、メインモータ３０９によって駆動する。また、用紙送り機構３０１のレジストローラ３０６は、レジストモータ３０５によって駆動する。
【００１６】
この機構部１１２の下部には、所定のサイズ（例えばＡ４）の印刷媒体（用紙）３００を印刷時に電子写真プロセス部３１１側へ供給するために常時収納してある用紙カセット３０２が設けられている。また、この機構部１１２の上部には、定着処理された印刷媒体３００を装置外部に排出するための排出ローラ３０８と、パネル部１１０が設けられている。
【００１７】
電子写真プロセス部３１１は、図２に示すように、帯電部によって帯電された感光体を、外部通信制御部１０９で読み取った画像データに基づいてＬＥＤヘッドにて露光し、露光された感光体にトナーを付着させて現像後、印刷媒体３００にトナー像を転写し、トナー像が転写された印刷媒体３００を定着ユニット３１０に引き渡す。
【００１８】
用紙送り機構３０１は、メインモータ３０９、レジストモータ３０５、用紙有無センサ３１３、レジストインセンサ３０４、書出し位置センサ３０３、排出センサ３０７、レジストローラ３０６及び排出ローラ３０８によって構成され、用紙カセット３０２内に格納されている印刷媒体３００を１枚ずつレジストローラ３０６によって電子写真プロセス部３１１、転写部、定着ユニット３１０に送り、最終的に印刷媒体３００を排出ローラ３０８にて排出部３１４まで送る。
【００１９】
定着ユニット３１０は、図３に示すように、ローラ内部にハロゲンランプ等の発熱体からなる加熱ヒータ１０８が設けられた定着ローラ２０２と、この定着ローラ２０２のローラ面同士が接触するように対峙させて設けられる加圧ローラ２０３とを有している。
この定着ユニット３１０は、転写部でトナー像が転写された印刷媒体３００を定着ローラ２０２と加圧ローラ２０３の間で加熱・加圧処理することによってトナー像が定着出来る。
【００２０】
また、この定着ローラ２０２には、ローラ表面の温度を検知するためのサーミスタ等の温度センサ２０４が設けられている。この温度センサ２０４によって、定着ローラ２０２の表面温度を常時検出し、検出した温度を電気信号に変換してメイン制御部１０３に送信する。
【００２１】
そして、この定着ユニット３１０には、定着ローラ２０２の周囲を被うように定着ユニットカバー２０１が設けられており、その定着ユニットカバー２０１の中央部付近には熱電変換部１０７を有している。
【００２２】
熱電変換部１０７は、ペルチェ素子を主体として構成されている。この熱電変換部（以下、ペルチェ素子という）１０７は、図４に示すように、２種類の金属材（板）１７１，１７２の間にＰ型とＮ型の半導体１７３，１７４を一定の間隔を空けて導電性接着剤等にて接合した基本構成を有し、これを一つの単位として必要に応じて複数個のＰ型、Ｎ型の各半導体が交互に配列するように組み立てられた半導体電子部品である。
【００２３】
このペルチェ素子１０７の各半導体が順方向になるように、端子１７５，１７６間に直流電圧を印加することによって、ペルチェ素子１０７は一方の金属材１７２が発熱（Ｐ→Ｎ接合側）し、他方の金属材１７１が吸熱（Ｎ→Ｐ接合側）する。逆に、一方の金属材１７２を加熱することによって端子１７５，１７６間に直流電圧が発生する、即ち、この熱電変換部１０７は、ペルチェ素子１０７の可逆作用を利用している。
【００２４】
ここでのペルチェ素子１０７は、図３に示す定着ローラ２０２の熱エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電部１０５に充電し、また、蓄電部１０５に充電された電気エネルギーを熱エネルギーに変換して定着ローラ２０２への加熱補助手段として用いる。
このペルチェ素子１０７の定着ユニットカバー２０１への取付け方については、発熱側が内側、即ち、定着ローラ２０２に接近して対向するように配設し、吸熱側が外側となるように配設する。
【００２５】
このペルチェ素子１０７は、動作モード時において定着ユニットカバー２０１の内側と外側の温度差を利用した熱エネルギーから生じた電気エネルギーを、電力切替部１０６を介して蓄電部１０５に充電している。
また、ペルチェ素子１０７は、省電力モードにおいて定着ローラ２０２の温度が低下してくると、蓄電部１０５からの放電を受けて熱エネルギーに変換し、その熱で定着ローラ２０２を常時加熱し、これにより定着ローラ２０２の温度低下を抑えることが出来る。
【００２６】
電力切替部１０６は、図５に示すように、充放電ダイオード４００と充放電切替リレー４０３とを備えており、蓄電部１０５とペルチェ素子１０７の間に接続されている。この電力切替部１０６の充放電切替リレー４０３は、メイン制御部１０３に接続され、定着ローラ２０２の温度設定等に応じて蓄電部１０５の充放電を制御出来るように設定されている。充放電ダイオード４００は、略同性能の２個のダイオードを互いに極性が逆向きになるように配置して充電側ダイオード４０１及び放電側ダイオード４０２を構成している。この充放電ダイオード４００の一方の端子Ａは、ペルチェ素子１０７の端子（正側端子）１７５に接続され、また、他方の端子は充電側ダイオード４０１と放電側ダイオード４０２とを分けて充放電切替リレー４０３に接続されている。
【００２７】
蓄電部１０５は、リチュウムイオン電池等のように小型で充放電が可能な蓄電池から構成されており、図３に示すように、電力切替部１０６を介してペルチェ素子１０７に接続されている。この蓄電部１０５では、リチュウムイオン電池以外の蓄電池を用いることも可能である。
【００２８】
メイン制御部１０３は、図１に示すように、外部通信制御部１０９が受信した画像データ及びパネル部１１０からの動作制御に基づいて印刷処理の制御を行うＣＰＵによって構成されている。このメイン制御部１０３は、外部通信制御部１０９、パネル部１１０の他、機構制御部１１１と、電力切替部１０６と接続されている。
【００２９】
また、このメイン制御部１０３は、図示しない一時的な記憶領域として用いられる揮発性の記憶領域として用いられるＲＡＭと、電源を落とした場合でも記憶が消去しない不揮発性の記憶領域として用いられるＲＯＭとも接続されている。
【００３０】
メイン制御部１０３は、外部通信制御部１０９に一定時間データの受信がない時には動作モードから省電力モードに切り替えて主電源部１０４の電圧を必要最小限に下げ、また、外部通信制御部１０９に画像データが受信されて動作モードに切れ替わる時には主電源部１０４の電力を機構部１１２やその他各部に供給する制御を行う。これらモード切替の時間等の設定値や動作プログラムは、ＲＯＭ等の記憶領域に格納されている。
【００３１】
次に、この実施例１のプリンタ１００の動作説明をするが、先ず、プリンタ１００が始動から動作モードに至る場合について、図６のフローチャートで説明する。
【００３２】
（ステップＳ１０１）
利用者がプリンタ１００の主電源部１０４をＯＮする。
【００３３】
（ステップＳ１０２）
プリンタ各部が始動すると共に、加熱ヒータ１０８が発熱することによって定着ローラ２０２が加熱される。
【００３４】
（ステップＳ１０３）
メイン制御部１０３は、定着ローラ２０２の温度が適正温度（例えば１８０℃）に達したか否か、温度センサ２０４で定着ローラ２０２の表面温度を感知し、その検出温度と最適温度との温度差を基に判定する。温度差が無ければ達したものとし、温度差が有れば、まだ適正温度に達していないものと設定されている。
即ち、適正温度以下の温度であれば、ステップＳ１０２に戻り、一方、この温度に達していれば、ステップＳ１０４に移行する。
【００３５】
（ステップＳ１０４）
加熱された定着ローラ２０２は、印刷可能な温度になり、動作モードが設定される。同時に加熱ヒータ１０８が適正に発熱することによって、定着ユニットカバー２０１の内側と外側では温度差が生じる。
【００３６】
（ステップＳ１０５）
この温度差によって定着ユニットカバー２０１に取り付けられたペルチェ素子１０７の両極（正負極）に電位差が発生し、所定の電圧が得られる。
メイン制御部１０３は、電力切替部１０６に対して充放電切替リレー４０３が充電側ダイオード４０１に接続する指示を出す。
【００３７】
（ステップＳ１０６）
蓄電部１０５には、ペルチェ素子１０７で熱エネルギーから電気エネルギーに変換された電力が電力切替部１０６を経由して充電される。
【００３８】
次に、プリンタ１００が動作モードから省電力モードに移行する場合の動作について図７のフローチャートを基に説明する。
【００３９】
（ステップＳ２０１）
先ず、ここでプリンタ１００は動作モード中であるとし、外部通信制御部１０９が上位装置からデータを受信し、一定の印刷処理を実行しているものとする。
【００４０】
（ステップＳ２０２）
メイン制御部１０３は、動作モードにおいて外部通信制御部１０９に予め設定された時間内にデータの受信が有るか否かを判定する。あれば、ステップＳ２０１に戻り、動作モードを継続し、データの受信が無ければ、ステップＳ２０３に移行し各制御部に対して電源供給の削減を指示する。
【００４１】
（ステップＳ２０３）
メイン制御部１０３からの削減指示を受けた、パネル部１１０、外部通信制御部１０９以外の制御部は、電力供給を停止し、省電力モードに移行する。
【００４２】
（ステップＳ２０４）
省電力モードへの移行と同時に、メイン制御部１０３は、電力切替部１０６内の充放電切替リレー４０３を、蓄電部１０５が接続される充電側ダイオード４０１から放電モードに切り替える。
【００４３】
（ステップＳ２０５）
蓄電部１０５は、蓄電された電力を放電して、電力切替部１０６を経由してペルチェ素子１０７に電圧を印加する。
【００４４】
（ステップＳ２０６）
このペルチェ素子１０７に所定の電圧が印加されると、ペルチェ素子１０７の定着ユニットカバー２０１の内側の面が発熱し、この発熱により、定着ユニット３１０内にある定着ローラ２０２は加熱され、主電源部１０４からの電力供給が無くとも所定温度を維持し、温度低下を抑制することが出来る。
【００４５】
（ステップＳ２０７）
このような省電力モードにおいて、上位装置から印刷要求があった場合には、メイン制御部１０３は、電力切替部１０６内の充放電切替リレー４０３を蓄電部１０５が接続されていた放電側ダイオード４０２から充電側ダイオード４０１に切替えると同時に主電源部１０４が停止していた電力供給を再開し、迅速に動作モードに移行することが出来る。
【００４６】
（ステップＳ２０８）
電力供給により、加熱ヒータ１０８が発熱し、定着ローラ２０２は印刷可能な適正温度まで上昇すると、機構部１１２等が動作しプリンタ１００は印刷を開始する。
【００４７】
次に、プリンタ１００が動作モード中にあって印刷処理が継続して実行される場合について図８のフローチャートを基に説明する。ここでは印刷中に定着ローラ２０２の熱が印刷媒体３００によって奪われるのを防ぐ。
【００４８】
（ステップＳ３０１）
動作モードにおいて、印刷データを受信している間、電子写真プロセス部３１１及び定着ローラ２０２が動作し、また、加熱ヒータ１０８の発熱により、ペルチェ素子１０７は熱エネルギーを電気エネルギーに変換し、その電圧を電力切替部１０６を介して蓄電部１０５に常時充電している。
【００４９】
（ステップＳ３０２）
このときレジストインセンサ３０４によって電子写真プロセス部３１１及び定着ローラ２０２を通過する印刷媒体３００の枚数をカウントする。
メイン制御部１０３は、メイン制御部１０３内のカウンターの計数が５０枚に達したか否かを判定する。メイン制御部１０３は、５０枚未満であればステップＳ３０１に戻り、一方、５０枚に達すれば、ステップＳ３０３に移行する。
【００５０】
（ステップＳ３０３）
電力切替部１０６を、放電側、即ち充放電切替リレー４０３を充電ダイオード４０１側から放電ダイオード４０２側への切替えを実行する。
この切替えに伴い、蓄電部１０５から電力切替部１０６を通じて、放電電流がペルチェ素子１０７の電極に流れる。
【００５１】
（ステップＳ３０４）
ペルチェ素子１０７は、定着ユニットカバー２０１の内側が発熱し、定着ユニットカバー２０１の外側が吸熱（冷却）する。
【００５２】
（ステップＳ３０５）
この発熱によって、たとえ、定着ローラ２０２の熱を印刷媒体３００が吸熱してもその分を常時加熱して熱を補い、その結果、５０枚以上の印刷媒体３００を連続して印刷する場合においても定着不良が生じない。
【００５３】
次に、プリンタ１００が動作モード中にあって印刷処理が継続して実行される場合に定着ローラ２０２の熱が低下する際の対応について図９のフローチャートを基に説明する。
【００５４】
（ステップＳ４０１）
動作モードにおいて、印刷データを受信している間、加熱ヒータ１０８によりペルチェ素子１０７が発熱を受けると、これに伴いペルチェ素子１０７は熱エネルギーを電気エネルギーに変換し、その電圧を電力切替部１０６を介して蓄電部１０５に常時充電する。
【００５５】
（ステップＳ４０２）
この印刷処理の間に、定着ローラ２０２に付設されている温度センサ２０４は、定着ローラ２０２の表面温度を検出している。この温度センサ２０４の検出信号を受信してメイン制御部１０３は、予め設定された定着ローラ２０２表面の適正温度（１８０℃）と対比して設定値に達しているか否かを判定する。例えば低下の度合いが１０℃未満であればステップＳ４０１に戻り、一方、低下の度合いが１０℃に達すれば、ステップＳ４０３に移行する。
【００５６】
（ステップＳ４０３）
メイン制御部１０３は、電力切替部１０６の充放電切替リレー４０３を充電ダイオード４０１側から放電ダイオード４０２側への切替えを実行する。
【００５７】
（ステップＳ４０４）
この電力切替部１０６の切替えに伴い、蓄電部１０５から電力切替部１０６を通じて、放電電流がペルチェ素子１０７の電極に流れる。
【００５８】
（ステップＳ４０５）
ペルチェ素子１０７は、定着ユニットカバー２０１の内側が発熱し、定着ユニットカバー２０１の外側が吸熱（冷却）する。
この発熱によって、たとえ、動作モード中において定着ローラ２０２の熱が低下したとしてもペルチェ素子１０７の発熱によって、定着ローラ２０２の表面の加熱を常時補い、その結果、常に定着ローラ２０２の表面を最適温度に保つことが出来、多くの印刷媒体３００を連続して印刷する場合においても定着不良が生じない。
【実施例２】
【００５９】
次に、本発明の実施例２として、実施例１と同様にプリンタ１００に適用させた場合について説明する。構成上実施例１と同じ部分については図面中に同符号を付している。
【００６０】
図１０は、実施例２のプリンタの機能構成を表すブロック図である。
このプリンタ１００は、例えば、電子写真方式のページプリンタであり、本体１０１の内部に設けられ装置全体を制御するためのメイン制御部１０３と、装置各部を駆動又は動作させるために必要な電力を供給する主電源部１０４と、上位装置としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）とＬＡＮ等の通信ネットワークを介して画像データを入力する外部通信制御部１０９と、表示を見ながら利用者が印刷設定や操作を行うためのパネル部１１０と、電子写真プロセス部（画像形成ユニット）３１１、用紙送り機構部３０１及び定着ユニット３１０を有している機構部１１２と、機構部１１２を制御するための機構制御部１１１と、定着ユニット３１０に設けられる熱電変換部１０７で熱エネルギーから電気エネルギーに変換された電力を充電し、充電された電力の電気エネルギーを放電させるための蓄電部１０５と、熱電変換部１０７と蓄電部１０５の間に設けられる電力切替部１０６と、更にタイマー部１１３と、を有している。即ち、実施例２では実施例１に対して新たにタイマー部１１３を備えている。
【００６１】
プリンタ本体１０１には、装置全体を駆動動作させるために商用電源１０２から所定の電圧として１００ｖ／２００ｖが供給されている。
【００６２】
機構部１１２は、図２に示すように、電子写真プロセス部（感光ドラムやトナーカートリッジ等が一体化されている）３１１と、この電子写真プロセス部３１１に組合わされて感光体上部に設置される露光用のＬＥＤヘッドと、電子写真プロセス部３１１の下部に配設される転写部と、用紙送り機構３０１と、その用紙送り機構３０１の後方に配設される定着ユニット３１０と、を有している。これら電子写真プロセス部３１１、用紙送り機構３０１及び定着ユニット３１０の各部は、メインモータ３０９によって駆動する。
【００６３】
この機構部１１２の下部には、所定のサイズ（例えばＡ４）の印刷媒体（用紙）３００を印刷時に電子写真プロセス部３１１側へ供給するために常時収納してある用紙カセット３０２が設けられている。また、この機構部１１２の上部には、定着処理された印刷媒体３００を装置外部に排出するための排出ローラ３０８と、パネル部１１０が設けられている。
【００６４】
電子写真プロセス部３１１は、図２に示すように、帯電部によって帯電された感光体を、外部通信制御部１０９で読み取った画像データに基づいてＬＥＤヘッドにて露光し、露光された感光体にトナーを付着させて現像後、印刷媒体３００にトナー像を転写し、トナー像が転写された印刷媒体３００を定着ユニット３１０に引き渡す。
【００６５】
用紙送り機構３０１は、メインモータ３０９、レジストモータ３０５、用紙有無センサ３１３、レジストインセンサ３０４、書出し位置センサ３０３、排出センサ３０７、レジストローラ３０６及び排出ローラ３０８によって構成され、用紙カセット３０２内に格納されている印刷媒体３００を１枚ずつレジストローラ３０６によって電子写真プロセス部３１１、転写部、定着ユニット３１０に送り、最終的に印刷媒体３００を排出ローラ３０８にて排出部３１４まで送る。
【００６６】
定着ユニット３１０は、図３に示すように、ローラの内部にハロゲンランプ等の発熱体からなる加熱ヒータ１０８が設けられた定着ローラ２０２と、この定着ローラ２０２のローラ面同士が接触するように対峙させて設けられる加圧ローラ２０３とを有している。
この定着ユニット３１０は、転写部でトナー像が転写された印刷媒体３００を定着ローラ２０２と加圧ローラ２０３の間で加熱・加圧処理することによってトナー像が定着出来る。
【００６７】
また、この定着ローラ２０２には、ローラ表面の温度を検知するためのサーミスタ等の温度センサ２０４が設けられている。この温度センサ２０４によって、定着ローラ２０２の表面温度が常時検出出来る。
そして、この定着ユニット３１０には、定着ローラ２０２の周囲を被うように定着ユニットカバー２０１が設けられており、その定着ユニットカバー２０１の中央部付近には熱電変換部１０７を有している。
【００６８】
熱電変換部１０７は、ペルチェ素子を主体として構成されている。即ち、この熱電変換部（以下、ペルチェ素子という）１０７は、２種類の金属材（板）１７１，１７２の間にＰ型とＮ型の半導体を一定間隔を空けて導電性接着剤等にて接合した基本構成を有し、これを一つの単位として必要に応じて複数個のＰ型、Ｎ型の各半導体が交互に配置するように組み合わせることによって、所定の熱電変換機能を得ることができるものである。
【００６９】
このペルチェ素子１０７は、各半導体が順方向になるように、端子１７５，１７６に直流電圧を印加することによって、一方の金属材１７２が発熱（Ｐ→Ｎ接合側）し、他方の金属材１７１が吸熱（Ｎ→Ｐ接合側）する可逆作用を利用している。
ここでのペルチェ素子１０７は、定着ローラ２０２の熱エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電部１０５に充電し、また、蓄電部１０５に充電された電気エネルギーを熱エネルギーに変換して定着ローラ２０２への加熱補助手段として用いる。
【００７０】
このペルチェ素子１０７の定着ユニットカバー２０１への取付け方については、発熱側が内側、即ち、定着ローラ２０２に接近して対向するように配設し、吸熱側が外側となるように配設する。
【００７１】
このペルチェ素子１０７は、動作モード時において定着ユニットカバー２０１の内側と外側の温度差を利用して熱エネルギーから生じた電気エネルギーを、電力切替部１０６を介して蓄電部１０５に充電している。
【００７２】
また、ペルチェ素子１０７は、省電力モードにおいて定着ローラ２０２の温度が低下してくると、蓄電部１０５からの放電を受けて熱エネルギーに変換し、その熱で定着ローラ２０２を常時加熱し、これにより、定着ローラ２０２の温度低下を抑えることが出来る。
【００７３】
電力切替部１０６は、図４に示すように、充放電ダイオード４００と充放電切替リレー４０３とを備えており、蓄電部１０５とペルチェ素子１０７の間に接続されている。この電力切替部１０６の充放電切替リレー４０３は、メイン制御部１０３に接続され、定着ローラ２０２の温度設定等に応じて蓄電部１０５の充放電を制御出来るように設定されている。充放電ダイオード４００は、略同性能の２個のダイオードを互いに極性が逆向きになるように配置して充電側ダイオード４０１及び放電側ダイオード４０２が構成されている。
【００７４】
この充放電ダイオード４００の一方の端子Ａは、ペルチェ素子１０７の端子（正側端子）１７５に接続され、また、他方の端子は充電側ダイオード４０１と放電側ダイオード４０２とを分けて充放電切替リレー４０３に接続されている。
【００７５】
蓄電部１０５は、リチュウムイオン電池等のように小型で充放電の寿命の比較的長い蓄電池から構成されており、図５に示すように、電力切替部１０６を介してペルチェ素子１０７に接続されている。この蓄電部１０５では、リチュウムイオン電池以外の蓄電池を用いることも可能である。
【００７６】
メイン制御部１０３は、図１に示すように、外部通信制御部１０９が受信した画像データ及びパネル部１１０からの動作制御に基づいて印刷処理の制御を行うＣＰＵによって構成されている。このメイン制御部１０３は、外部通信制御部１０９、パネル部１１０の他、機構制御部１１１と、電力切替部１０６と、タイマー部１１３と接続されている。
【００７７】
また、このメイン制御部１０３は、図示しない一時的な記憶領域として用いられる揮発性の記憶領域として用いられるＲＡＭと、電源を落とした場合でも記憶が消去しない不揮発性の記憶領域として用いられるＲＯＭとも接続されている。
【００７８】
メイン制御部１０３は、外部通信制御部１０９に一定時間データのない時には動作モードから省電力モードに切り替えて主電源部１０４の電圧を必要最小限に下げ、また、外部通信制御部１０９に画像データが受信されて動作モードの時には主電源部１０４の電力を機構部１１２やその他各部に供給して印刷が実行できるように制御する。これらモード切替の時間等の設定値や動作プログラムはＲＯＭ等の記憶領域に格納されている。
【００７９】
次に、この実施例２の印刷動作を図１１のフローチャートを基に説明する。ここではプリンタ１００が省電力モードから動作モードに移行する場合について説明する。
【００８０】
（ステップ５０１）
プリンタが省電力モードの状態にある。
【００８１】
（ステップ５０２）
メイン制御部１０３は、外部通信制御部１０９に上位装置からのデータを受信したか否か判定する。受信しない時はステップ５０１に戻り、一方、受信した時はステップ５０３に移行する。
【００８２】
（ステップ５０３）
メイン制御部１０３は、主電源部１０４にて停止していた電力供給を再開して、定着ローラ２０２が印刷可能な温度となるよう加熱ヒータ１０８によって加熱する。同時に、メイン制御部１０３は、タイマー１１３に所定の時間のカウントを開始させ、電力切替部１０６内の充放電切替リレー４０３を放電側ダイオード４０２と蓄電部１０５が接続される放電モードに切り替える。
【００８３】
（ステップ５０４）
蓄電部１０５に蓄電された電力は、電力切替部１０６を経由してペルチェ素子１０７に供給され、ペルチェ素子１０７の定着ユニット３１０の内側に面した部分を発熱する。
【００８４】
（ステップ５０５）
この発熱によって、定着ユニット３１０の内部の温度が上昇し、定着ユニット３１０内に備えられる定着ローラ２０２の温度上昇を加速させる。
【００８５】
（ステップ５０６）
メイン制御部１０３は、タイマー１１３から所定の時間のカウント完了の通知を受けると、電力切替部１０６内の充放電切替リレー４０３を充電側ダイオード４０１と蓄電部１０５が接続される充電モードに切替え、定着ローラ２０２が印刷可能な温度になり次第、印刷を開始する。この際定着ユニットカバー２０１で遮断された定着ユニット３１０内と定着ユニット３１０外で温度差が発生する。発生した温度差は、ペルチェ素子１０７により電力に変換され、電力切替部１０６を経由して蓄電部１０５に蓄電される。
【００８６】
以上のように、実施例２によれば、省電力モードから印刷可能状態へ復帰時に、商用電源１０２の電力の消費を増加させることなく定着ローラ２０２の温度上昇を加速することが可能となり短時間で定着ローラ２０２を印刷可能な温度まで到達することが出来るため印刷時利用者を待たせる時間を短縮することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の画像形成装置おいては、プリンタに適用した実施例を説明したが、これに限らず複写機、デジタル複合機に適用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１００  プリンタ
１０１  プリンタ本体
１０２  商用電源
１０３  メイン制御部
１０４  主電源部
１０５  蓄電部
１０６  電力切替部
１０７  熱電変換部
１０８  加熱ヒータ
１０９  外部通信制御部
３００  印刷媒体
３１０  定着ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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