(57)【要約】【課題】  画像形成装置の定着器の設定温度を下降又は上昇させたときに、冷却用ファンの回転速度及び回転タイミングの制御により、定着器が設定温度を越えて上昇又は下降するのを防止する。【解決手段】定着装置２が待機モードから省電力モードへ移行すると、ヒータ２０１を消灯し、サーミスタ２０２により定着装置２の温度を測定する。温度対時間特性の傾斜値が閾値より急な場合は、所定の温度に到達する前に冷却用ファン１０６の回転数を落とす。省電力モードから待機モードへ移行すると、ヒータ２０１を点灯し、サーミスタ２０２により定着装置２の温度を測定する。温度対時間特性の傾斜値が閾値より急な場合は、所定の温度に到達する前に冷却用ファン１０６の回転数を上げる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを記録媒体に加熱定着させるための定着手段と、高速回転と低速回転の少なくとも二段階の速度で回転可能な冷却用ファンと、前記定着手段の温度上昇時に前記冷却用ファンを加速する温度である加速切換温度、及び前記定着手段の温度を下降時に前記冷却用ファンを減速する温度である減速切換温度が記憶される切換温度記憶手段と、温度傾斜値の閾値が記憶される温度傾斜閾値記憶手段と、前記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段で検出された温度の対時間特性を用いて温度傾斜値を算出する温度傾斜値算出手段と、前記温度傾斜値算出手段で算出された温度傾斜値が前記閾値より急か否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記温度傾斜値が前記閾値より急と判定された場合、前記加速切換温度或いは減速切換温度に到達する前に前記冷却用ファンの回転速度を加速或いは減速する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記定着手段の温度の変化する範囲が複数の温度領域に分割されており、前記温度傾斜値記憶手段には、各温度領域に対応する温度傾斜値の閾値がそれぞれ記憶可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像形成装置において、
前記定着手段の温度下降時の温度傾斜値の閾値は負の値であり、前記制御手段は、前記温度傾斜値算出手段により算出された温度傾斜値が前記閾値より急な場合には、前記減速切換温度より高い温度で前記冷却用ファンを減速することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の画像形成装置において、
前記定着手段の温度上昇時の温度傾斜値の閾値は正の値であり、前記制御手段は、前記温度傾斜値算出手段により算出された温度傾斜値が前記閾値より急な場合には、前記加速切換温度より低い温度で前記冷却用ファンを加速することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３記載の画像形成装置において、
マシン周囲温度である環境温度を測定する環境温度検出手段を有し、前記制御手段は、前記定着手段の温度下降時に前記環境温度検出手段が検出した温度が所定値以下の場合に前記閾値をより緩やかな値に変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３記載の画像形成装置において、
マシン周囲温度である環境温度を測定する環境温度検出手段を有し、前記制御手段は、前記定着手段の温度下降時に前記環境温度計測手段が検出した環境温度が所定値以上の場合に前記閾値をより急な値に設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項４記載の画像形成装置において、
マシン周囲温度である環境温度を測定する環境温度検出手段を有し、前記制御手段は、前記定着手段の温度上昇時に前記環境温度検出手段が検出した温度が所定値以下の場合に前記閾値をより急な値に変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項４記載の画像形成装置において、
マシン周囲温度である環境温度を測定する環境温度検出手段を有し、前記制御手段は、前記定着手段の温度上昇時に前記環境温度検出手段が検出した温度が所定値以上の場合に前記閾値をより緩やかな値に変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
トナーを記録媒体に加熱定着させるための定着手段と、高速回転と低速回転の少なくとも二段階の速度で回転可能な冷却用ファンとを備えた画像形成装置における前記冷却用ファンの回転速度切換制御方法であって、
前記定着手段の温度上昇時に前記冷却用ファンを加速する温度である加速切換温度、及び前記定着手段の温度下降時に前記冷却用ファンを減速する温度である減速切換温度を設定する切換温度設定工程と、温度傾斜値の閾値を設定する温度傾斜閾値設定工程と、前記定着手段の温度を測定する温度測定工程と、前記温度測定工程で測定された温度の対時間特性を用いて、温度傾斜値を算出する温度傾斜値算出工程と、前記温度傾斜値算出工程で算出され温度傾斜値が前記閾値より急か否かを判定する判定工程と、前記判定工程により前記温度傾斜値が前記閾値より急と判定された場合、前記加速切換温度或いは減速切換温度に到達する前に前記冷却用ファンの回転速度を加速或いは減速する回転速度切換工程とを備えたことを特徴とする画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法。
【請求項１０】
請求項９記載の画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法において、
前記定着手段の温度の変化する範囲は二つ以上の温度領域に分割されており、前記温度傾斜閾値設定工程は、少なくとも二つの温度領域に対する温度傾斜閾値をそれぞれ設定することを特徴とする画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法において、
前記温度傾斜閾値設定工程は、前記定着手段の温度下降時の温度傾斜値を負の値に設定し、前記回転速度切換工程は、前記温度傾斜計測工程で計測された温度傾斜が前記閾値より急な場合には、前記減速切換温度より高い温度で前記冷却用ファンを減速することを特徴とする画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法。
【請求項１２】
請求項９又は１０記載の画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法において、
前記温度傾斜閾値設定工程は、前記ヒータの温度上昇時の温度傾斜値を正の値に設定し、前記回転速度切換工程は、前記温度傾斜計測工程で計測された温度傾斜が前記閾値より急な場合には、前記加速切換温度より低い温度で前記冷却用ファンを加速することを特徴とする画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法において、
マシン周囲温度である環境温度を測定する環境温度検出工程と、前記ヒータの温度下降時に前記環境温度検出工程が検出した温度が所定値以下の場合に前記温度傾斜閾値設定工程で設定された閾値をより緩やかな値に変更する閾値変更工程とを有することを特徴とする画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法。
【請求項１４】
請求項１１記載の画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法において、
マシン周囲温度である環境温度を測定する環境温度検出工程と、前記ヒータの温度下降時に前記環境温度検出工程が検出した温度が所定値以上の場合に前記温度傾斜閾値設定工程で設定された閾値をより急な値に変更する閾値変更工程とを有することを特徴とする画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法。
【請求項１５】
請求項１２記載の画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法において、
マシン周囲温度である環境温度を測定する環境温度検出工程と、前記ヒータの温度上昇時に前記環境温度検出工程が検出した温度が所定値以下の場合に前記温度傾斜閾値設定工程で設定された閾値をより急な値に変更する閾値変更工程とを有することを特徴とする画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法。
【請求項１６】
請求項１２記載の画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法において、
マシン周囲温度である環境温度を測定する環境温度検出工程と、前記定着手段の温度上昇時に前記環境温度検出工程が検出した温度が所定値以上の場合に前記温度傾斜閾値設定工程で設定された閾値をより緩やかな値に変更する閾値変更工程とを有することを特徴とする画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙上のトナー画像を加熱定着させる定着器と、冷却用ファンとを備えた画像形成装置及びその冷却用ファンの回転速度切換制御方法に関し、詳細には、定着器の設定温度を変化させたときに、定着器が設定温度を越えて上昇又は下降するのを防止できる画像形成装置及びその冷却用ファンの回転速度切換制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラムの表面を帯電、露光させて静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを付着させてから用紙に転写し、その用紙上のトナー画像を定着器によって加熱定着させる。
【０００３】
このような画像形成装置は、定着器が加熱されて高温状態になるため、その熱が画像形成装置内にこもると、熱に対して敏感な構成部品や消耗材の特性が変化して、形成される画像の画質が劣化したり、所望する画像が形成されなくなったりすることがある。
【０００４】
そこで、定着器の熱によって、このような悪影響が発生しないようにするため、冷却用ファンが使用され、画像形成装置内の空気を外部に排気したり、外部の空気を装置内に取り入れたりして、装置内の温度、特に温度に敏感な特性を有する構成部品や消耗材やその周囲の温度が所定の温度以上にならないようにしている。
【０００５】
一方、環境保護の目的のため、画像形成装置のような事務機器には省エネルギー化とともに低騒音化が求められている。しかし、冷却用ファンのように、空気を排出、或いは取り入れる冷却装置は、冷却用ファンの風切り音や流動空気の振動音が発生するため、冷却用ファンの駆動モータの発生音を抑えるだけでは低騒音化に限界がある。
【０００６】
そのため、様々な冷却用ファンの制御方法が提案されている。例えば特許文献１には、定着器の加熱動作が頻繁に行われる画像形成時には冷却用ファンを高速回転させ、定着器の温度を所定の温度に維持するだけでよい待機時は冷却用ファンを低速回転させるようにした画像形成装置が開示されている。
【０００７】
しかしながら、画像形成装置では、待機状態になっている時間が短くないことが知られており、特許文献１に開示されている画像形成装置のように、待機状態になっている間、定着器を定着温度に維持し、冷却用ファンを回転させていると、消費電力が無駄になり、かつ騒音も発生してしまう。
【０００８】
そこで、不使用状態が所定時間継続したときに待機モードから省電力モードに移行させるようにした画像形成装置が提案されている(特許文献２参照)。この画像形成装置では、省電力モードに移行したとき、定着器の温度を定着温度よりも低温の所定温度に低下させるために、ヒータをオフにするとともに、定着器の温度を測定し、所定温度に低下した時に冷却用ファンの回転を停止させる。また、省電力モードが解除されたときは、定着器の温度を定着温度に上昇させるために定着器のヒータをオンにするとともに、定着器の温度を測定し、定着温度に上昇した時に冷却用ファンを回転させる。
【０００９】
しかしながら、この画像形成装置では、定着器のヒータがオフになったときに温度が急激に下降していても、所定の温度に低下する迄は冷却用ファンが回転し続けるため、騒音の発生及び無駄な電力の消費があり、かつ定着器の温度が所定の温度未満に低下するおそれがある。また、定着器のヒータがオンになったときに温度が急激に上昇していても、定着温度に達する迄は冷却用ファンが回転しないため、定着器の温度が定着温度を越えてしまい、多大な発熱が生じる危険性がある。
【００１０】
【特許文献１】特開平７−２８３５６号公報
【特許文献２】特開２００１−２２２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、画像形成装置の定着器の設定温度を下降させたときに、冷却ファンの回転による騒音及び消費電力を低減するとともに、定着器の温度が設定温度を越えて下降するのを防止し、画像形成装置の定着器の設定温度を上昇させたときに、定着器の温度が設定温度を越えて上昇するのを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、トナーを記録媒体に加熱定着させるための定着手段と、高速回転と低速回転の少なくとも二段階の速度で回転可能な冷却用ファンと、前記定着手段の温度上昇時に前記冷却用ファンを加速する温度である加速切換温度、及び前記定着手段の温度を下降時に前記冷却用ファンを減速する温度である減速切換温度が記憶される切換温度記憶手段と、温度傾斜値の閾値が記憶される温度傾斜閾値記憶手段と、前記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段で検出された温度の対時間特性を用いて温度傾斜値を算出する温度傾斜値算出手段と、前記温度傾斜値算出手段で算出された温度傾斜値が前記閾値より急か否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記温度傾斜値が前記閾値より急と判定された場合、前記加速切換温度或いは減速切換温度に到達する前に前記冷却用ファンの回転速度を加速或いは減速する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項２の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記定着手段の温度の変化する範囲が複数の温度領域に分割されており、前記温度傾斜値記憶手段には、各温度領域に対応する温度傾斜値の閾値がそれぞれ記憶可能であることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記定着手段の温度下降時の温度傾斜値の閾値は負の値であり、前記制御手段は、前記温度傾斜値算出手段により算出された温度傾斜値が前記閾値より急な場合には、前記減速切換温度より高い温度で前記冷却用ファンを減速することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記定着手段の温度上昇時の温度傾斜値の閾値は正の値であり、前記制御手段は、前記温度傾斜値算出手段により算出された温度傾斜値が前記閾値より急な場合には、前記加速切換温度より低い温度で前記冷却用ファンを加速することを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、マシン周囲温度である環境温度を測定する環境温度検出手段を有し、前記制御手段は、前記定着手段の温度下降時に前記環境温度検出手段が検出した温度が所定値以下の場合に前記閾値をより緩やかな値に変更することを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、マシン周囲温度である環境温度を測定する環境温度検出手段を有し、前記制御手段は、前記定着手段の温度下降時に前記環境温度計測手段が検出した環境温度が所定値以上の場合に前記閾値をより急な値に設定することを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、マシン周囲温度である環境温度を測定する環境温度検出手段を有し、前記制御手段は、前記定着手段の温度上昇時に前記環境温度検出手段が検出した温度が所定値以下の場合に前記閾値をより急な値に変更することを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、マシン周囲温度である環境温度を測定する環境温度検出手段を有し、前記制御手段は、前記定着手段の温度上昇時に前記環境温度検出手段が検出した温度が所定値以上の場合に前記閾値をより緩やかな値に変更することを特徴とする。
請求項９の発明は、トナーを記録媒体に加熱定着させるための定着手段と、高速回転と低速回転の少なくとも二段階の速度で回転可能な冷却用ファンとを備えた画像形成装置における前記冷却用ファンの回転速度切換制御方法であって、前記定着手段の温度上昇時に前記冷却用ファンを加速する温度である加速切換温度、及び前記定着手段の温度下降時に前記冷却用ファンを減速する温度である減速切換温度を設定する切換温度設定工程と、温度傾斜値の閾値を設定する温度傾斜閾値設定工程と、前記定着手段の温度を測定する温度測定工程と、前記温度測定工程で測定された温度の対時間特性を用いて、温度傾斜値を算出する温度傾斜値算出工程と、前記温度傾斜値算出工程で算出され温度傾斜値が前記閾値より急か否かを判定する判定工程と、前記判定工程により前記温度傾斜値が前記閾値より急と判定された場合、前記加速切換温度或いは減速切換温度に到達する前に前記冷却用ファンの回転速度を加速或いは減速する回転速度切換工程とを備えたことを特徴とする。
請求項１０の発明は、請求項９記載の画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法において、前記定着手段の温度の変化する範囲は二つ以上の温度領域に分割されており、前記温度傾斜閾値設定工程は、少なくとも二つの温度領域に対する温度傾斜閾値をそれぞれ設定することを特徴とする。
請求項１１の発明は、請求項９又は１０記載の画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法において、前記温度傾斜閾値設定工程は、前記定着手段の温度下降時の温度傾斜値を負の値に設定し、前記回転速度切換工程は、前記温度傾斜計測工程で計測された温度傾斜が前記閾値より急な場合には、前記減速切換温度より高い温度で前記冷却用ファンを減速することを特徴とする。
請求項１２の発明は、請求項９又は１０記載の画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法において、前記温度傾斜閾値設定工程は、前記ヒータの温度上昇時の温度傾斜値を正の値に設定し、前記回転速度切換工程は、前記温度傾斜計測工程で計測された温度傾斜が前記閾値より急な場合には、前記加速切換温度より低い温度で前記冷却用ファンを加速することを特徴とする。
請求項１３の発明は、請求項１１記載の画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法において、マシン周囲温度である環境温度を測定する環境温度検出工程と、前記ヒータの温度下降時に前記環境温度検出工程が検出した温度が所定値以下の場合に前記温度傾斜閾値設定工程で設定された閾値をより緩やかな値に変更する閾値変更工程とを有することを特徴とする。
請求項１４の発明は、請求項１１記載の画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法において、マシン周囲温度である環境温度を測定する環境温度検出工程と、前記ヒータの温度下降時に前記環境温度検出工程が検出した温度が所定値以上の場合に前記温度傾斜閾値設定工程で設定された閾値をより急な値に変更する閾値変更工程とを有することを特徴とする。
請求項１５の発明は、請求項１２記載の画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法において、マシン周囲温度である環境温度を測定する環境温度検出工程と、前記ヒータの温度上昇時に前記環境温度検出工程が検出した温度が所定値以下の場合に前記温度傾斜閾値設定工程で設定された閾値をより急な値に変更する閾値変更工程とを有することを特徴とする。
請求項１６の発明は、請求項１２記載の画像形成装置の冷却用ファンの回転速度切換制御方法において、マシン周囲温度である環境温度を測定する環境温度検出工程と、前記定着手段の温度上昇時に前記環境温度検出工程が検出した温度が所定値以上の場合に前記温度傾斜閾値設定工程で設定された閾値をより緩やかな値に変更する閾値変更工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、画像形成装置の定着器の設定温度を下降又は上昇させたとき、定着器の温度の対時間特性の傾斜値を求め、その傾斜値が所定の閾値よりも急な場合には、冷却用ファンの回転速度を早めに切換えることにより、画像形成装置の定着器の設定温度を下降させたときに、冷却ファンの回転による騒音及び消費電力を低減するとともに、定着器の温度が設定温度を越えて下降するのを防止し、画像形成装置の定着器の設定温度を上昇させたときに、定着器の温度が設定温度を越えて上昇するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は本発明の第１の実施形態のカラー画像形成装置の概略図である。このカラー画像形成装置１は、複数のドラム状の感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂkを有するタンデム方式であり、その各感光体の周面には、互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成される。図示した例では、軸心が互いに平行に配列された４本の感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂk が設けられていて、その各感光体上にイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。これらの感光体３Ｙ乃至３Ｂkに対向して無端ベルトより成る中間転写体４が設けられ、この中間転写体４は複数の支持ローラ５，６，７に巻き掛けられている。
【００１５】
ここで、各感光体３Ｙ乃至３Ｂkにトナー像を形成するための構成は実質的に全て同一であるので、感光体３Ｙにトナー像を形成する構成だけを説明する。この感光体３Ｙは図示されていない駆動モータにより、図における反時計方向に回転駆動され、このとき帯電装置９によって感光体３Ｙの表面が所定の極性に帯電される。次いで、その帯電面に、露光装置１０から出射する書込み光（図の例ではレーザ光Ｌ）が照射され、これによって感光体３Ｙに静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置１１によってイエロートナー像として可視化される。現像装置１１は、現像バイアスの印加される現像ローラ８を有し、この現像ローラ８に担持された乾式現像剤によって、静電潜像が可視化される。このようにして感光体３Ｙ上に形成されたイエロートナー像は、矢印Ｅ方向に走行駆動される中間転写体４の表面に、転写装置１３の作用によって転写される。トナー像転写後に感光体３Ｙ上に付着している転写残トナーはクリーニング装置１４によって除去される。
【００１６】
同様にして、図１に示す他の感光体３Ｍ，３Ｃ，３Ｂk上にマゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像が、イエロートナー像の転写された中間転写体４の表面に順次重ねて転写される。このようにして、カラー印刷モードにおいては中間転写体４上に４色の重ねトナー像が形成され、白黒印刷モードにおいては感光体３Bｋおいてのみ上記の画像形成動作が行われる。
【００１７】
また、図１に示す画像形成装置１においては、中間転写体４を挟んで、支持ローラ７に対向して二次転写装置２０が配置され、給紙部１５からピックアップローラ２１により矢印Ｆで示すように送り出された転写紙又は樹脂フィルムなどから成る記録媒体Ｐが、レジストローラ対１２の回転によって、所定のタイミングで、矢印Ｇで示すように、二次転写装置２０と中間転写体４との間に送り込まれる。このようにして、記録媒体Ｐが二次転写装置２０を通過するとき、この二次転写装置２０の作用によって中間転写体４上の重ねトナー像が記録媒体Ｐ上に転写される。トナー像転写後の中間転写体４の表面に付着する転写残トナーはベルト用のクリーニング装置１６によって除去される。
【００１８】
トナー像を転写された記録媒体Ｐは、記録媒体搬送装置４０によって搬送されて定着装置２を通過し、このとき熱と圧力の作用によって、転写されたトナー像が記録媒体Ｐ上に定着される。定着装置２を通った記録媒体Ｐは排紙部１７に排出される。
【００１９】
次に定着装置２の温度制御、及びそれに関連した冷却用ファンの回転速度制御について説明する。図２は、定着装置２及び冷却用ファン、並びにそれらの制御を行う制御部のブロック図である。
【００２０】
この図に示すように、定着装置２は、その加熱手段であるヒータ２０１と、定着装置２の所定の部位（例、ローラ表面）の温度を検出するサーミスタ２０２を備えている。また、制御部は、この制御部全体の制御や各種演算処理などを実行するＣＰＵ１００と、それぞれがＣＰＵ１００に接続されたＲＯＭ１０１、ＲＡＭ１０２、及び不揮発性メモリ１０３、Ａ／Ｄ変換器１０４、及びドライバ１０５を備えている。Ａ／Ｄ変換器１０４にはサーミスタ２０２の出力が入力され、ドライバ１０５の出力は冷却用ファン１０６に供給される。
【００２１】
ＲＯＭ１０１にはＣＰＵ１００が各種動作を実行するときに用いるプログラムなどが予め記憶されており、ＲＡＭ１０２はＣＰＵ１００が各種動作を実行するときのワークエリアとなり、不揮発性メモリ１０３に各種制御用パラメータ、例えば冷却用ファン１０６の回転速度、定着装置２の定着時の温度、待機モード時の温度、省電力モード時の温度、冷却用ファン１０６の回転速度を切換えるか否かの判断に用いられる定着装置２の温度傾斜値（温度変化率）の閾値などが予め記憶されている。
【００２２】
ここで、待機モードとは、画像形成装置１が画像形成を行わずに待機しているモードであり、省電力モードとは、待機モードが所定時間継続した場合に移行するモードである。ヒータ２０１の設定温度は、省電力モードではＴ0、待機モードではＴ1（Ｔ1＞Ｔ0）である。また、冷却用ファン１０６の回転速度は、画像形成時は高速回転（Ｎ2／rpm）、待機モード時は低速回転（Ｎ1／rpm）、省電力モード時は停止である。ただし、後述するように、待機モードと省電力モードとの間を遷移するときは、低速回転と停止との間に、低速回転よりもさらに低速な回転数（Ｎ0／rpm）が設定されている。そして、待機モードと省電力モードとの間を遷移する際の動作に関しては、便宜上、待機モード時の低速回転（Ｎ1／rpm）を高速回転と呼び、さらに低速な回転数（Ｎ0／rpm）を低速回転と呼ぶ。
【００２３】
次に、画像形成装置１が待機モードから省電力モードへ移行するときの動作及び省電力モードから待機モードへ移行するときの各々について、図２に示す装置の動作を説明する。図３Ａは待機モードから省電力モードへ移行するときの動作のタイミング図であり、図３Ｂは省電力モードから待機モードへ移行するときのタイミング図である。また、図４は待機モードから省電力モードへ移行するとき動作のフローチャートであり、図５は省電力モードから待機モードへ移行するときのフローチャートである。
【００２４】
図３Ａに示すように、待機モードが継続している状態では、定着装置２の温度はＴ1に設定されており、冷却用ファン１０６は高速回転（Ｎ1／rpm）で回転している。このとき、ＣＰＵ１００は、不揮発性メモリ１０３に記憶されている定着装置２の待機モード時の温度設定データ（設定温度Ｔ1）を読み出し、設定温度Ｔ1に対応する加熱制御データをヒータ２０１に供給する。定着装置２はヒータ２０１により加熱され、その温度はサーミスタ２０２により測定され、測定値はＡ／Ｄ変換器１０４によりディジタル化され、ＣＰＵ１００に入力される。ＣＰＵ１００は、入力された温度測定値と設定温度Ｔ1との差異に応じて、ヒータ２０１の加熱量を加減するように加熱制御データを変化させる。また、ＣＰＵ１００は、不揮発性メモリ１０３に記憶されている定着装置２の待機モード時の冷却用ファン１０６の回転速度設定データ（ここでは、回転数Ｎ1／rpm）を読み出し、ドライバ１０５に設定する。ドライバ１０５は、回転速度設定データに対応する駆動電流を冷却用ファン１０６の駆動モータ（図示せず）に供給する。
【００２５】
このような待機モードが所定時間継続する、即ち待機モードにて画像形成のための操作（原稿のセット、複写枚数の設定など）が所定時間行われなかったような場合、図３Ａの時刻ｔ0にて省電力モードへ移行し、図４に示す処理がスタートする。
【００２６】
まずＣＰＵ１００は不揮発性メモリ１０３から、省電力モード時の温度設定データ（設定温度Ｔ0）を読み出すとともに、ヒータ２０１を消灯するための消灯制御データをヒータ２０１に供給する（Ｓ１）。次いで、サーミスタ２０２の温度測定値をＡ／Ｄ変換器１０４を通して所定時間毎に所定数入力し、ＲＡＭ１０２に保存する（Ｓ２）。次に、ＲＡＭ１０２に保存した所定数の温度測定データを用いて温度対時間特性を求めてＲＡＭ１０２に保存し（Ｓ３）、さらに温度対時間特性の傾き（温度変化率）を算出してＲＡＭ１０２に保存する（Ｓ４）。
【００２７】
次に、ステップＳ２にて入力した所定数の温度測定データの平均値が高温であるか否かを判断する（Ｓ５）。前述のとおり、画像形成装置１が待機モードから省電力モードに移行するとき、定着装置２の温度をＴ1からＴ0に下降させる。図３Ａに示すように、温度Ｔ1からＴ0の間を高い方から、高温領域、中温領域、低温領域の３つに分けており、ステップＳ５では、温度測定データが高温領域の温度であるか否かを判断している。
【００２８】
ステップＳ５にて高温と判断した場合（Ｓ５：Yes）、ＣＰＵ１００は、ステップＳ４で算出した温度傾斜値をＲＡＭ１０２から読み出すとともに、高温領域の温度傾斜値の閾値を不揮発性メモリ１０３から読み出し、前者が後者より急か否かを判断する（Ｓ６）。ここで、待機モードから省電力モードに移行したときは、ヒータ２０１をオフにするため、図３Ａの時刻ｔ0からｔ1の間に示すように、温度傾斜値は負の値となる。図３Ａでは、便宜上、温度がＴ1からＴ0に下降する迄の間の温度傾斜値は一定{＝（Ｔ0−Ｔ1）／（ｔ1−ｔ0）}とした。不揮発性メモリ１０３には、前述した高温、中温、低温の各領域に対し、待機モードから省電力モードへ移行し、定着装置２の温度が下降する時の温度傾斜値の閾値である負の値が設定されており、ステップＳ６では、ステップＳ４で求めた高温領域の温度傾斜値の方が不揮発性メモリ１０３から読み出された閾値よりも小さいか（絶対値が大きいか）否かを判断している。
【００２９】
そして、ステップＳ４で算出した温度傾斜値の方が高温領域の閾値よりも急でないと判断した場合は（Ｓ６：No）、定着装置２の温度下降速度が所定の速度よりも速くないため、冷却用ファン１０６を高速回転（Ｎ1／rpm）させる（Ｓ７）。つまり、待機モードにおける回転数が維持される。一方、ステップＳ４で算出した温度傾斜値の方が高温領域の閾値よりも急であると判断した場合は（Ｓ６：Yes）、定着装置２の温度下降速度が所定の速度よりも速いため、冷却用ファン１０６を低速回転（Ｎ0／rpm）させる（Ｓ８）ことにより、定着装置２の温度下降速度を下げる。
【００３０】
ステップＳ５にて高温でないと判断した場合は（Ｓ５：No）、中温か否かを判断する（Ｓ９）。そして、中温と判断した場合（Ｓ９：Yes）、ＣＰＵ１００は、ステップＳ４で算出した温度傾斜値をＲＡＭ１０２から読み出すとともに、中温領域の温度傾斜値の閾値を不揮発性メモリ１０３から読み出し、前者が後者より急か否かを判断する（Ｓ１０）。判断の結果、ステップＳ４で算出した温度傾斜値の方が中温領域の閾値よりも急でないと判断した場合は（Ｓ１０：No）、定着装置２の温度下降速度が所定の速度よりも速くないため、冷却用ファン１０６を低速回転（Ｎ0／rpm）させる（Ｓ８）。一方、ステップＳ４で算出した温度傾斜値の方が中温領域の閾値よりも急であると判断した場合は（Ｓ１０：Yes）、定着装置２の温度下降速度が所定の速度よりも速いため、冷却用ファン１０６を停止させる（Ｓ１１）ことにより、定着装置２の温度下降速度を下げる。
【００３１】
つまり、定着装置２の高温領域の温度傾斜値が閾値よりも急でない場合は、定着装置２の温度が中温領域の上端の温度に到達したときに高速回転から低速回転に切換えるのに対し、定着装置２の高温領域の温度傾斜値が閾値より急な場合、換言すれば高温領域における温度下降速度が所定の速度より速い場合は、定着装置２の温度が中温領域の上端の温度に到達する前に高速回転から低速回転に切換えることにより、高温領域おける温度下降速度を下げている。同様に、定着装置２の中温領域の温度傾斜値が閾値よりも急でない場合は、定着装置２の温度が低温領域の上端の温度に到達したときに低速回転から回転停止に切換えるのに対し、定着装置２の中温領域の温度傾斜値が閾値より急な場合は、定着装置２の温度が低温領域の上端の温度に到達する前に低速回転から回転停止に切換えることにより、中温領域おける温度下降速度を下げている。これにより、冷却用ファン１０６の回転による騒音及び消費電力を低減できるとともに、定着装置２の温度が設定値Ｔ0に対し下がり過ぎることを防止できる。
【００３２】
以上、画像形成装置１が待機モードから省電力モードへ移行するときの図２に示す装置の動作を説明した。次に、図３Ｂに示すタイミング図及び図５に示すフローチャートを参照しながら省電力モードから待機モードへ移行するときの動作について説明する。
【００３３】
図３Ｂに示すように、省電力モードが継続している状態では、定着装置２の温度はＴ0に設定されており、冷却用ファン１０６は停止している。このとき、ＣＰＵ１００は、不揮発性メモリ１０３に記憶されている定着装置２の省電力モード時の温度設定データ（設定温度Ｔ0）を読み出し、設定温度Ｔ0に対応する加熱制御データをヒータ２０１に供給する。定着装置２はヒータ２０１により加熱され、その温度はサーミスタ２０２により測定され、測定値はＡ／Ｄ変換器１０４によりディジタル化され、ＣＰＵ１００に入力される。ＣＰＵ１００は、入力された温度測定値と設定温度Ｔ0との差異に応じて、ヒータ２０１の加熱量を加減するように加熱制御データを変化させる。また、ＣＰＵ１００は、不揮発性メモリ１０３に記憶されている定着装置２の省電力モード時の冷却用ファン１０６の回転速度設定データ（ここでは回転数０）を読み出し、ドライバ１０５に設定する。ドライバ１０５は、回転速度設定データに対応する駆動電流が０であるため、冷却用ファンのモータに駆動電流を供給しない。
【００３４】
このような省電力モードにて、画像形成のための操作（原稿のセット、複写枚数の設定など）などが行われると、待機モードへ移行し、図５に示す処理がスタートする。ここでは、図３Ｂに示すように、時刻ｔ2にて待機モードへ移行している。
【００３５】
まずＣＰＵ１００は不揮発性メモリ１０３から、待機モード時の温度設定データ（設定温度Ｔ1）を読み出すとともに、ヒータ２０１を点灯するための点灯制御データをヒータ２０１に供給する（Ｓ２１）。次いで、サーミスタ２０２の温度測定値をＡ／Ｄ変換器１０４を通して所定時間毎に所定数入力し、ＲＡＭ１０２に保存する（Ｓ２２）。次に、ＲＡＭ１０２に保存した所定数の温度測定データを用いて温度対時間特性を求めてＲＡＭ１０２に保存し（Ｓ２３）、さらに温度対時間特性の傾きを算出してＲＡＭ１０２に保存する（Ｓ２４）。
【００３６】
次に、ステップＳ２２にて入力した所定数の温度測定データの平均値が低温であるか否かを判断する（Ｓ２５）。そして、低温と判断した場合（Ｓ２５：Yes）、ＣＰＵ１００は、ステップＳ２４で算出した温度傾斜値をＲＡＭ１０２から読み出すとともに、低温領域の温度傾斜値の閾値を不揮発性メモリ１０３から読み出し、前者が後者より急か否かを判断する（Ｓ２６）。ここで、省電力モードから待機モードに移行したときは、ヒータ２０１をオンにするため、図３Ｂの時刻ｔ2からｔ3の間に示すように、温度傾斜値は正の値となる。図３Ｂでは、便宜上、温度がＴ0からＴ1に上昇する迄の間の温度傾斜値は一定{＝（Ｔ1−Ｔ0）／（ｔ3−ｔ2）}とした。不揮発性メモリ１０３には、前述した高温、中温、低温の各領域に対し、省電力モードから待機モードへ移行し、定着装置２の温度が上昇する時の各々の温度傾斜値の閾値である正の値が設定されており、ステップＳ２６では、ステップＳ２４で求めた低温領域の温度傾斜値の方が不揮発性メモリ１０３から読み出された低温領域の閾値よりも大きいか否かを判断している。
【００３７】
そして、ステップＳ２４で算出した温度傾斜値の方が低温領域の閾値よりも急でないと判断した場合は（Ｓ２６：No）、定着装置２の温度上昇速度が所定の速度よりも速くないため、冷却用ファン１０６を停止させる（Ｓ２７）。つまり、省電力モードにおける停止状態が維持される。一方、ステップＳ２４で算出した温度傾斜値の方が低温領域の閾値よりも急であると判断した場合は（Ｓ２６：Yes）、定着装置２の温度上昇速度が所定の速度よりも速いため、冷却用ファン１０６を低速回転（Ｎ0／rpm）させる（Ｓ２８）ことにより、定着装置２の温度上昇速度を遅らせる。
【００３８】
ステップＳ２５にて低温でないと判断した場合（Ｓ２５：No）は、中温か否かを判断する（Ｓ２９）。そして、中温と判断した場合（Ｓ２９：Yes）、ＣＰＵ１００は、ステップＳ２４で算出した温度傾斜値をＲＡＭ１０２から読み出すとともに、中温領域の温度傾斜値の閾値を不揮発性メモリ１０３から読み出し、前者が後者より急か否かを判断する（Ｓ３０）。判断の結果、ステップＳ２４で算出した温度傾斜値の方が中温領域の閾値よりも急でないと判断した場合は（Ｓ３０：No）、定着装置２の温度上昇速度が所定の速度よりも速くないため、冷却用ファン１０６を低速回転（Ｎ0／rpm）させる（Ｓ２８）。一方、ステップＳ２４で算出した温度傾斜値の方が中温領域の閾値よりも急であると判断した場合は（Ｓ３０：Yes）、定着装置２の温度上昇速度が所定の速度よりも速いため、冷却用ファン１０６を高速回転（Ｎ1／rpm）させる（Ｓ３１）ことにより、定着装置２の温度上昇速度を遅らせる。
【００３９】
つまり、定着装置２の低温領域の温度傾斜値が閾値より急でない場合は、定着装置２の温度が中温領域の下端の温度に到達したときに回転停止から低速回転に切換えるのに対し、定着装置２の低温領域の温度傾斜値が閾値より急な場合、換言すれば低温領域における温度上昇速度が所定の速度より速い場合は、定着装置２の温度が中温領域の下端の温度に到達する前に回転停止から低速回転に切換えることにより、低温領域の温度上昇速度を下げる。同様に、定着装置２の中温領域の温度傾斜値が閾値より急でない場合は、定着装置２の温度が高温領域の下端の温度に到達したときに低速回転止から高速回転に切換えるのに対し、定着装置２の中温領域の温度傾斜値が閾値より急な場合は、定着装置２の温度が高温領域の下端の温度に到達する前に低速回転から高速に切換えることにより、中温領域の温度上昇速度を下げる。これにより、定着装置２の温度が設定値Ｔ1に対し上がり過ぎることを防止できる。
【００４０】
〔第２の実施形態〕
図６は本発明の実施形態のカラー画像形成装置の定着装置及び冷却用ファン、並びにそれらの制御を行う制御部のブロック図である。本実施形態のカラー画像形成装置の概略構造は第１の実施形態（図１）と同じである。また、図６において、図２と同一の構成要素には図２と同じ符号を付した。
【００４１】
本実施形態の制御部は、図２の制御部に対し、画像形成装置の環境温度を検出するサーミスタ１０７を追加し、その出力をＡ／Ｄ変換器１０４に入力し、ＣＰＵ１００が画像形成装置の環境温度に応じて、冷却用ファン１０６の回転速度を切換えるか否かの判断に用いられる定着装置２の温度傾斜値（温度変化率）を変化させるように構成したものである。以下、図７〜図１０に示すフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
【００４２】
まず待機モードから省電力モードに移行する場合の図６に示す装置の動作について、図３Ａのタイミング図及び図７のフローチャートを用いて説明する。
時刻 ｔ0にて待機モードから省電力モードへ移行すると、図７に示す処理がスタートする。まずＣＰＵ１００は不揮発性メモリ１０３から、省電力モード時の温度設定データ（設定温度Ｔ0）を読み出すとともに、ヒータ２０１を消灯するための消灯制御データをヒータ２０１に供給する（Ｓ４１）。
【００４３】
次に、画像形成装置１の環境温度であるサーミスタ１０７の温度測定値をＡ／Ｄ変換器１０４を通して入力し（Ｓ４２）、予め不揮発性メモリ１０２に格納されている所定の温度値と比較する（Ｓ４３１）。そして、環境温度が所定の温度値以下の場合は（Ｓ４３１：Yes）、高温領域、中温領域、低温領域の全ての温度傾斜値の閾値をよる緩やかな値に変更（Ｓ４４１）した後にステップＳ４５へ進み、環境温度が所定値より高い場合は（Ｓ４３１：No）、そのままステップＳ４５へ進む。ステップＳ４５〜Ｓ５４の処理の内容は図４におけるステップＳ２〜Ｓ１１の処理の内容と同じであるから説明を省略する。
【００４４】
環境温度が低い場合、冷却用ファン１０６の回転数を環境温度が低くない場合と同じにしておくと、ヒータ２０１を消灯したときの定着装置２の温度下降速度が速くなる、つまり温度傾斜値が急になる。そこで、ステップS４４１にて温度傾斜値の閾値をより緩やかな値に変更することにより、ステップＳ４９及びＳ５２にて“Yes”の判断結果が出易くし、冷却用ファン１０６の回転数を第１の実施形態よりも早く高速回転から低速回転に切換え、低速回転から回転停止に切換えることにより、高温領域及び中温領域の温度下降速度を下げること可能にしている。このように構成することで、環境温度が低い場合に、冷却用ファン１０６の回転による騒音及び消費電力を低減できるとともに、定着装置２の温度が設定値Ｔ0に対し下がり過ぎること、及び温度下降速度が速過ぎることを防止できる。
【００４５】
図７は、環境温度が低い場合に対応する処理であるが、本実施形態の画像形成装置は、環境温度が高い場合に対しても対応可能である。図８はその場合に対応可能な処理である。この図において、図７と同じ内容の処理には図７で使用した符号（ステップ番号）を付した。
【００４６】
図８に示す処理と図７に示す処理との相違は、図８では環境温度を所定値（この所定値は高温であり、図７の所定値は低温であるから異なる値である）と比較し（ステップＳ４３２）、環境温度が所定値以上の場合に（ステップＳ４３２：Yes）、高温領域、中温領域、低温領域の全ての温度傾斜値の閾値をより急な値に変更する（Ｓ４４２）ことである。
【００４７】
環境温度が高い場合、冷却用ファン１０６の回転数を環境温度が高くない場合と同じにしておくと、ヒータ２０１を消灯したときの定着装置２の温度下降速度が遅くなる、つまり温度傾斜値が緩やかになる。そこで、ステップS４４２にて温度傾斜値の閾値をより急な値に変更することにより、ステップＳ４９及びＳ５２にて“No”の判断結果が出易くし、冷却用ファン１０６の回転数を第１の実施形態よりも早く高速回転から低速回転に切換え、低速回転から回転停止に切換えることにより、高温領域及び中温領域の温度下降速度を上げること可能にしている。このように構成することで、環境温度が高い場合に、冷却用ファン１０６の回転による騒音及び消費電力を低減できるとともに、定着装置２の温度が設定値Ｔ0に対し下がり過ぎること、及び温度下降速度が遅過ぎることを防止できる。
【００４８】
以上、画像形成装置１が待機モードから省電力モードへ移行するときの図５に示す装置の動作を説明した。次に、図３Ｂに示すタイミング図及び図９に示すフローチャートを参照しながら省電力モードから待機モードへ移行するときの動作について説明する。
【００４９】
時刻ｔ2にて省電力モードから待機モードへ移行すると、図９に示す処理がスタートする。まずＣＰＵ１００は不揮発性メモリ１０３から、待機モード時の温度設定データ（設定温度Ｔ1）を読み出すとともに、ヒータ２０１を点灯するための点灯制御データをヒータ２０１に供給する（Ｓ６１）。次に、画像形成装置の環境温度であるサーミスタ１０７の温度測定値をＡ／Ｄ変換器１０４を通して入力し（Ｓ６２）、予め不揮発性メモリ１０３に格納されている所定の温度値と比較する（Ｓ６３１）。そして、環境温度が所定の温度値以下の場合は（Ｓ６３１：Yes）、高温領域、中温領域、低温領域の全ての温度傾斜値の閾値をよる急な値に変更（Ｓ６４１）した後にステップＳ６５へ進み、環境温度が所定値より高い場合は（Ｓ６３１：No）、そのままステップＳ６５へ進む。ステップＳ６５〜Ｓ７４の処理の内容は図５におけるステップＳ２２〜Ｓ３１の処理の内容と同じであるから、説明を省略する。
【００５０】
環境温度が低い場合、冷却用ファン１０６の回転数を環境温度が低くない場合と同じにしておくと、ヒータ２０１を点灯したときの定着装置２の温度上昇速度が遅くなる、つまり温度傾斜値が緩やかになる。そこで、ステップS６４１にて温度傾斜値の閾値をより急な値に変更することにより、ステップＳ６９及びＳ７２にて“Yes”の判断結果が出難くし、冷却用ファン１０６の回転数を第１の実施形態よりも遅く回転停止から低速回転に切換え、低速回転から高速回転に切換えることにより、低温領域及び中温領域の温度上昇速度を上げることを可能にしている。このように構成することで、環境温度が低い場合に、定着装置２の温度が設定値Ｔ1に対し上がり過ぎること、及び温度上昇速度が遅過ぎることを防止できる。
【００５１】
図９は、環境温度が低い場合に対応する処理であるが、本実施形態の画像形成装置は、環境温度が高い場合に対しても対応可能である。図１０はその場合に対応可能な処理である。この図において、図９と同じ内容の処理には図９で使用した符号（ステップ番号）を付した。
【００５２】
図１０に示す処理と図９に示す処理との相違は、図１０では環境温度を所定値（この所定値は高温であり、図７の所定値は低温であるから異なる値である）と比較し（ステップＳ６３２）、環境温度が所定値以上の場合に（ステップＳ６３２：Yes）、高温領域、中温領域、低温領域の全ての温度傾斜値の閾値をより緩やかな値に変更する（Ｓ６４２）ことである。
【００５３】
環境温度が高い場合、冷却用ファン１０６の回転数を環境温度が高くない場合と同じにしておくと、ヒータ２０１を点灯したときの定着装置２の温度上昇速度が遅くなる、つまり温度傾斜値が急になる。そこで、ステップS６４２にて温度傾斜値の閾値をより緩やかな値に変更することにより、ステップＳ６９及びＳ７２にて“Yes”の判断結果が出易くし、冷却用ファン１０６の回転数を第１の実施形態よりも早く回転停止から低速回転に切換え、低速回転から高速回転に切換えることにより、低温領域及び中温領域の温度上昇速度を下げることを可能にしている。このように構成することで、環境温度が高い場合に、定着装置２の温度が設定値Ｔ1に対し上がり過ぎること、及び温度上昇速度が速過ぎることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態のカラー画像形成装置の概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のカラー画像形成装置の定着装置及び冷却用ファン並びにそれらの制御を行う制御部のブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のカラー画像形成装置が待機モードと省電力モードとの間で遷移するときの動作のタイミング図ある。
【図４】本発明の第１の実施形態のカラー画像形成装置が待機モードから省電力モードへ移行するときの動作のフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態のカラー画像形成装置が省電力モードから待機モードへ移行するときのフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態のカラー画像形成装置の定着装置及び冷却用ファン並びにそれらの制御を行う制御部のブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態のカラー画像形成装置が待機モードから省電力モードへ移行するときの動作のフローチャートの一例である。
【図８】本発明の第２の実施形態のカラー画像形成装置が待機モードから省電力モードへ移行するときの動作のフローチャートの別の一例である。
【図９】本発明の第２の実施形態のカラー画像形成装置が省電力モードから待機モードへ移行するときのフローチャートの一例である。
【図１０】本発明の第２の実施形態のカラー画像形成装置が省電力モードから待機モードへ移行するときのフローチャートの別の一例である。
【符号の説明】
【００５５】
１・・・画像形成装置、２・・・定着装置、１００・・・ＣＰＵ、１０３・・・不揮発性メモリ、１０６・・・冷却用ファン、１０７，２０２・・・サーミスタ、２０１・・・ヒータ。
【図１】
2008040237.tif 000003
【図２】
2008040237.tif 000004
【図３】
2008040237.tif 000005
【図４】
2008040237.tif 000006
【図５】
2008040237.tif 000007
【図６】
2008040237.tif 000008
【図７】
2008040237.tif 000009
【図８】
2008040237.tif 000010
【図９】
2008040237.tif 000011
【図１０】
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