(57)【要約】  【課題】ユーザの待ち時間を減らすことができ、かつ、消費電力の削減を達成することができる画像形成装置を提供すること。  【解決手段】一連の複写動作が終了すると、制御部による熱ローラの定着制御温度が１５０℃に変更される（ステップＳ１）。制御部による熱ローラの定着制御温度は、１分間ごとに所定の温度低下量の割合で段階的に低下されていく（ステップＳ３，Ｓ４）。制御部は、待機温度と環境温度センサによって計測された環境温度との温度差を、移行期間で除した値が、１分間当たりの温度低下量として算出される。移行期間の間、１分間経過する毎に、制御部による熱ローラの定着制御温度は、制御部によって算出された温度低下量だけ低下されていく（ステップＳ４でＹｅｓ，ステップＳ５）。【選択図】図３
2008145860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
形成画像が記録材上に転写される画像形成装置であって、
熱ローラを有し、当該熱ローラを用いて上記形成画像を上記記録材に熱定着させる定着装置と、
上記熱ローラの温度を調整するための熱ローラ温度調整手段と、
上記定着装置による熱定着が予め定める移行期間の間行われていないことを条件の１つとして、上記熱ローラの温度が環境温度とほぼ等しい節電モードへと移行する節電モード移行制御手段と、
上記定着装置による熱定着の際に、上記熱ローラの温度が所定の定着温度となるように、上記熱ローラ温度調整手段を制御する熱定着温度制御手段と、
上記定着装置による熱定着の後直ちに、上記熱ローラが上記定着温度よりも低い待機温度となるように、上記熱ローラ温度調整手段を制御する熱定着後温度制御手段と、
環境温度を計測するための環境温度センサと、
上記待機温度と上記環境温度センサによって計測された環境温度との温度差を、上記移行期間で除した値を、温度低下レートとして算出する温度低下レート算出手段と、
上記熱ローラの温度が待機温度に達した後は、上記温度低下レート算出手段によって算出された温度低下レートで上記熱ローラの温度が下がるように、上記熱ローラ温度調整手段を制御する待機制御手段と
を含むことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、定着装置への供給電力が低減または遮断される節電モードを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やファクシミリなどの画像形成装置には、画像データに基づいてトナー像を用紙に印刷するための画像形成部が含まれている。画像形成部には、トナー像を用紙に転写した後、トナー像を用紙に定着させるための定着装置が含まれている。定着装置は、通常、トナーを加熱するための熱ローラと、トナーを加圧するための圧ローラとのローラ対を有しており、トナーを加熱および加圧することにより、トナーを用紙に定着させる。
【０００３】
従来の画像形成装置では、定着装置が装置内で最も消費電力の多い構成部品であるため、一定時間以上画像形成装置が使用されない場合には、定着装置への供給電力が低減または遮断される節電モードに切り換わって、消費電力が抑制されるようになっている。そして、節電モードにある画像形成装置のコントローラ等が操作されると、定着装置への供給電力が増加し、定着装置の熱ローラの温度が所定温度に達すると、画像形成装置は動作可能状態となる。画像形成装置が未使用状態になってから節電モードへ移行する移行時間が短く設定されていると、画像形成装置が節電モードに頻繁に切り換わり、その度に、ユーザは画像形成装置を節電モードから動作可能状態に復帰させるために一定時間待つ必要がある。ユーザの待ち時間を減らすために、移行期間はある程度長く設定されていることが望ましい。
【特許文献１】特開平７−２２５５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、節電モードに移行するまでの移行期間が長いと、消費電力の削減を十分に達成することができないという問題がある。
そこで、この発明の目的は、ユーザの待ち時間を減らすことができ、かつ、消費電力の削減を達成することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、形成画像が記録材上に転写される画像形成装置（１）であって、熱ローラ（１３）を有し、当該熱ローラを用いて上記形成画像を上記記録材（Ｐ）に熱定着させる定着装置と、上記熱ローラの温度を調整するための熱ローラ温度調整手段（１５）と、上記定着装置による熱定着が予め定める移行期間の間行われていないことを条件の１つとして、上記熱ローラの温度が環境温度とほぼ等しい節電モードへと移行する節電モード移行制御手段（３０）と、上記定着装置による熱定着の際に、上記熱ローラの温度が所定の定着温度となるように、上記熱ローラ温度調整手段を制御する熱定着温度制御手段（３０）と、上記定着装置による熱定着の後直ちに、上記熱ローラが上記定着温度よりも低い待機温度となるように、上記熱ローラ温度調整手段を制御する熱定着後温度制御手段（３０）と、環境温度を計測するための環境温度センサ（２２）と、上記待機温度と上記環境温度センサによって計測された環境温度との温度差を、上記移行期間で除した値を、温度低下レートとして算出する温度低下レート算出手段（３０）と、上記熱ローラの温度が待機温度に達した後は、上記温度低下レート算出手段によって算出された温度低下レートで上記熱ローラの温度が下がるように、上記熱ローラ温度調整手段を制御する待機制御手段（３０）とを含むことを特徴とする画像形成装置である。
【０００６】
なお、括弧内の数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、待機温度と環境温度との温度差を移行期間で除して算出した温度低下レートによって温度を低下させる。そのため、移行期間には熱ローラの温度が徐々に低下し、熱ローラの温度がその画像形成装置の周辺の温度である環境温度とほぼ同じ温度となると、節電モードに移行する。これにより、節電モードに突入する直前まで熱ローラの温度が定着温度に維持される場合と比較して、その消費電力を抑制することができる。
【０００７】
また、移行期間の途中から動作可能状態に復帰させる場合、熱ローラをその時点における温度から温度上昇させることができる。したがって、節電モードから動作可能状態に復帰させる場合と比較して、動作可能状態への復帰が早く、これにより、ユーザの待ち時間を短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機の内部構成を図解的に示す断面図である。
複写機1は、原稿を読み取るためのスキャナ部２と、スキャナ部２によって読み取られた原稿に基づいて画像を形成する画像形成部３とを備えている。
【０００９】
画像形成部３は、ドラム状に形成された感光体４と、感光体４の表面を帯電させるための帯電器５と、帯電器５により帯電された感光体４の表面を、作成画像に対応して露光するための露光装置６と、露光により感光体４の表面に形成された静電潜像をトナーで現像するための現像装置７と、現像されたトナー画像を記録材としての用紙Ｐに転写するための転写装置８と、トナー画像が転写された後の感光体４の表面に残留する残留トナーを除去するためのクリーニング装置９と、残留トナーが除去された後の感光体４の表面を除電する除電器１０とを備えている。帯電器５、露光装置６、現像装置７、転写装置８、クリーニング装置９および除電器１０は、感光体４を取り囲むように、感光体４の回転方向（矢印１１に示す方向）に沿って順に配置されている。
【００１０】
用紙Ｐは、図１において矢印で示すラインに沿って搬送され、感光体ドラム４と転写装置８との間を通る際に、用紙Ｐの表面にトナー画像が転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着装置１２へと搬送され、定着装置１２でトナー像が用紙Ｐに定着される。トナー像が定着された後用紙Ｐは機外へと排出される。
定着装置１２は、トナー像が転写された用紙Ｐを加熱および加圧することにより、用紙Ｐにトナー像を定着させるものであり、熱ローラ１３と、熱ローラ１３に圧接される圧ローラ１４とを備えている。熱ローラ１３には、熱ローラ１３の表面温度を調整する熱ローラ温度調整手段としての定着ヒータ１５が内蔵されている。この定着ヒータ１５には、たとえばハロゲンヒータが用いられている。また、熱ローラ１３の近傍には、熱ローラ１３の表面近傍の雰囲気温度を測定するための定着温度センサ１６が配置されている。
【００１１】
画像形成部３は、複写機本体２０の内部に収容されている。複写機本体２０の上部には、スキャナ部２が内蔵されたスキャナユニット２１が取り付けられている。また、複写機本体２０の外表面（たとえば側面２０ａ）には、複写機１の周辺の温度である環境温度を測定するための環境温度センサ２２が配置されている。
図２は、この複写機１の電気的構成を説明するためのブロック図である。この複写機１には、複写機１の各部を制御する制御部３０が備えられている。制御部３０は、ＣＰＵ３１、プログラムＲＯＭ３２、データ保存ＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４、内部のタイマ３５などを含んでいる。プログラムＲＯＭ３２には、ＣＰＵ３１によって実行されるプログラムが記憶されている。また、データ保存ＲＯＭ３３はバックアップ用のメモリであり、たとえばＥＰＰＲＯＭによって構成されている。ＲＡＭ３４は、たとえば外部ＲＡＭによって構成されている。
【００１２】
制御部３０は、スキャナ部２および画像形成部３とそれぞれ接続されている。また、制御部３０には操作用のコントローラ３６が接続されており、コントローラ３６から操作信号が入力されるようになっている。制御部３０は、コントローラ３６から入力される操作信号、およびプログラムＲＯＭ３２に記憶されているプログラムに従って、画像形成部３による画像形成動作、およびスキャナ部２による画像読取動作を制御する。
【００１３】
さらに、制御部３０には、複写機１の各駆動部材を駆動するための本体駆動部３７が制御対象として接続されている。本体駆動部３７にはたとえば熱ローラ１３を加熱するための定着ヒータ１５が含まれている。制御部３０は、プログラムＲＯＭ３２に記憶されているプログラムに従って本体駆動部３７を制御し、たとえば、定着ヒータ１５の通電状態のオンオフを切り換える。
【００１４】
さらにまた、制御部３０には、複写機１に設けられた各種のセンサ部を含む本体センサ部３８が接続されている。本体センサ部３８には、定着温度センサ１６および環境温度センサ２２が含まれている。制御部３０には、本体センサ部３８からの検出値が、具体的には定着温度センサ１６および環境温度センサ２２からの計測値が入力されるようになっている。
【００１５】
制御部３０は、定着温度センサ１６の計測値に基づいてフィードバック制御によって定着ヒータ１５を制御する。これにより、制御部３０は熱ローラ１３の表面温度を所望の温度に温度制御することができる。
この複写機１には、熱ローラ１３への供給電力が低減または遮断される節電モードが用意されている。熱定着動作が前回行われてから予め定める移行時間（この複写機１では３０分に設定）の間、定着装置１２による熱定着が継続して行われない場合、通常のモードである動作可能状態から節電モードに移行されるようになっている。節電モードでは、熱ローラ１３の表面温度は、環境温度（たとえば２５℃）とほぼ等しい温度にされる。この実施形態では、上述のように移行期間はたとえば３０分に設定されているが、設定されている移行期間がそれ以外の長さであってもよい。また、この移行期間が複写機１に予め設定されている構成であってもよいし、ユーザがコントローラ３６等の操作によって移行期間を任意に設定できる構成であってもよい。
【００１６】
図３は、複写機が節電モードに突入するまでの間の制御を説明するためのフローチャートである。図４は、複写動作終了後における定着制御温度の変化を示すグラフである。
定着を含む一連の複写動作（コピー動作）の際には、制御部３０による熱ローラ１３の表面制御温度（定着制御温度）は１７０℃であり、制御部３０は熱ローラ１３の表面温度がこの定着温度（１７０℃）となるように、定着ヒータ１５の通電状態のオンオフを制御している。
【００１７】
一連の複写動作が終了すると（コピー終了）、制御部３０による熱ローラ１３の定着制御温度が１５０℃に変更され、制御部３０は、熱ローラ１３の表面温度がこの待機中温度（１５０℃）となるように、定着ヒータ１５の通電状態のオンオフを制御する（ステップＳ１）。また、環境温度センサ２２の計測値（たとえば２５℃）がチェックされる（ステップＳ２）。その後移行期間へと移る。
【００１８】
移行期間の間、制御部３０による熱ローラ１３の定着制御温度は、１分間ごとに所定の温度低下量の割合で段階的に低下されていく（ステップＳ３，Ｓ４）。
具体的には、制御部３０は、待機温度（１５０℃）と環境温度センサ２２によって計測された環境温度（２５℃）との温度差（１２５℃）を、移行期間（３０分）で除した値（４．１℃／分）を、１分間当たりの温度低下量として算出する。この値は、ＲＡＭ３４に書き込まれる（ステップＳ３）。そして。１分間経過する毎にこの温度低下量（４．１℃／分）だけ、制御部３０による熱ローラ１３の定着制御温度は低下されていく（ステップＳ４でＹｅｓ，ステップＳ５）。定着制御温度の変化に基づいて、定着ヒータ１５の通電状態のオンオフが制御され、熱ローラ１３の表面温度が所定の温度低下レートで低下させられる。この熱ローラ１３の定着制御温度の低下は、移行期間が終了するか、または、定着制御温度が環境温度以下となるまで続行される（ステップＳ６でＮｏ）。移行期間が終了するか、または、定着制御温度が環境温度以下になると（ステップＳ６でＹｅｓ）、複写機１は節電モードに移行させられる。
【００１９】
節電モード中にコントローラ３６の操作等があると、複写機１は節電モードから動作可能状態に復帰する。また、移行期間の途中でコントローラ３６の操作等があったときにも、その移行期間が中断され、複写機１はその状態から動作可能状態に復帰する。動作可能状態では、熱ローラ１３の表面温度は定着温度（たとえば１７０℃）である必要があり、節電モードからの復帰時や移行時間経過中からの復帰時には、熱ローラ１３の表面温度を定着温度（たとえば１７０℃）まで上昇させる必要がある。
【００２０】
上述のように、節電モードでは熱ローラ１３の表面温度は環境温度とほぼ等しい温度とされているため、動作可能状態への復帰の際には、熱ローラ１３の表面温度を環境温度（たとえば２５℃）から定着温度（たとえば１７０℃）まで上昇させる必要がある。そのため、節電状態から動作可能状態に復帰させるには、ある程度長い時間が必要である。
一方で、移行期間の途中でコントローラ３６の操作等があった場合、たとえばそれが前回の定着動作から１５分経過した時点では、定着制御温度は８７．５℃と比較的高温となっている。そのため、移行期間の途中から動作可能状態に復帰させるために必要な時間は、節電モードから復帰させる場合と比較して短い。
【００２１】
以上により、この実施形態によれば、移行期間において熱ローラ１３の温度が徐々に低下し、熱ローラ１３の温度が環境温度とほぼ同じ温度となると、節電モードに移行する。そのため、熱ローラ１３の温度が節電モードに突入する直前まで定着温度に維持される場合と比較して、その消費電力を抑制することができる。
また、移行期間では熱ローラ１３の温度は徐々に低下している。このため、その移行期間の途中から動作可能状態に復帰させる場合、熱ローラ１３をその時点における温度から温度上昇させる。したがって、節電モードから動作可能状態に復帰させる場合と比較して、動作可能状態への復帰が早く、これにより、ユーザの待ち時間を短くすることができる。
【００２２】
なお、この発明は、上述の実施形態に限定されない。
移行期間では、熱ローラ１３の定着制御温度を１分間隔で変化させる構成としたが、２分間隔で変化させてもよいし、３分間隔で変化させてもよいし、それ以外の時間間隔で変化させてもよい。この場合、ステップＳ３で算出される温度低下量もこの温度低下させる間隔に併せて、２分当たり、３分当たりの値とすることができる。さらに、熱ローラ１３の定着制御温度を段階的に低下させるのではなく、時間の経過に比例するように直線的に低下させることもできる。
【００２３】
なお、画像形成装置として複写機を例に挙げて説明したが、本発明は、ファクシミリやプリンタなどの他の画像形成装置にも適用できる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機の内部構成を図解的に示す断面図である。
【図２】複写機の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図３】複写機が節電モードに突入するまでの間の制御を説明するためのフローチャートである。
【図４】複写動作終了後における定着制御温度の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２５】
１    複写機（画像形成装置）
１３  熱ローラ
１５  定着ヒータ（熱ローラ温度調整手段）
２２  環境温度センサ
３０  制御部（節電モード移行制御手段、熱定着温度制御手段、熱定着後温度制御手段、温度低下レート算出手段、待機制御手段）
Ｐ    用紙（記録材）
【図１】
2008145860.tif 000003
【図２】
2008145860.tif 000004
【図３】
2008145860.tif 000005
【図４】
2008145860.tif 000006