(57)【要約】【課題】画像形成装置の待機時の省エネルギー化と低騒音化に加えて、温度に対して最も敏感に反応する感光体の温度を実質的に監視することにより、画像形成動作時の省エネルギー化と低騒音化をも実現するように冷却ファンが制御される画像形成装置を提供する。【解決手段】非記録媒体上の画像を熱で定着する定着器１２の温度を検出する温度センサ１２ａと、定着器１２により加熱された画像形成装置内の空気を冷却する冷却ファン１４とを備えた画像形成装置において、画像形成動作が行われていない待機時は、画像形成動作時よりも低速で冷却ファン１４を回転させ、画像形成動作が開始すると、温度センサ１２ａは定着器１２の温度を検出し、検出された温度が低いほど、冷却ファン１４は低速から高速回転に切り替わるタイミングが遅くなるように制御される。【選択図】      図２
2004325873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非記録媒体上の画像を熱で定着する定着器の温度を検出する温度センサと、前記定着器により加熱された画像形成装置内の空気を冷却する冷却ファンとを備えた画像形成装置において、
画像形成動作が行われていない待機時は、画像形成動作時よりも低速で前記冷却ファンを回転させ、画像形成動作が開始すると、前記温度センサは前記定着器の温度を検出し、検出された温度が低いほど、前記冷却ファンは低速から高速回転に切り替わるタイミングが遅くなるように制御されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
非記録媒体上の画像を熱で定着する定着器の温度を検出する温度センサと、前記定着器により加熱された画像形成装置内の空気を冷却する冷却ファンとを備えた画像形成装置において、
画像形成動作が行われていない待機時は、画像形成動作時よりも低速で前記冷却ファンを回転させ、画像形成動作が開始すると、前記温度センサは前記定着器の温度を検出し、検出された温度が所定の温度以上の場合は、前記冷却ファンは低速回転を維持したまま画像形成動作を終了し、前記検出された温度が前記所定の温度未満の場合は、前記検出された温度が低いほど、前記冷却ファンは低速から高速回転に切り替わるタイミングが遅くなるように制御されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
非記録媒体上の画像を熱で定着する定着器の温度を検出する温度センサと、前記定着器により加熱された画像形成装置内の空気を冷却する冷却ファンとを備えた画像形成装置において、
画像形成動作が行われていない待機時は、画像形成動作時よりも低速で前記冷却ファンを回転させ、画像形成動作が開始すると、前記温度センサは前記定着器の温度を逐次段階的に検出し、検出された温度が低いほど、前記冷却ファンは低速から高速回転に切り替わるタイミングが段階的に遅くなるように制御されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
非記録媒体上の画像を熱で定着する定着器の温度を検出する温度センサと、前記定着器により加熱された画像形成装置内の空気を冷却する冷却ファンとを備えた画像形成装置において、
画像形成動作が行われていない待機時は、画像形成動作時よりも低速で前記冷却ファンを回転させ、画像形成動作が開始すると、前記温度センサは前記定着器の温度を逐次段階的に検出し、検出された温度が所定の温度以上の場合は、前記冷却ファンは低速回転を維持したまま画像形成動作を終了し、前記検出された温度が前記所定の温度未満の場合は、前記検出された温度が低いほど、前記冷却ファンは低速から高速回転に切り替わるタイミングが段階的に遅くなるように制御されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記定着器は、前記待機時に第１の温度が飽和温度になるように制御され、前記画像形成動作時には前記第１の温度よりも高い第２の温度が飽和温度になるように制御され、更に、前記待機時から前記画像形成動作時に移行を開始すると、前記定着器の温度は、前記第１の温度から前記第２の温度に上昇するように制御され、前記画像形成動作時から前記待機時に移行を開始すると、前記定着器の温度は、前記第２の温度から前記第１の温度に降下するように制御されることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置の装置内を冷却する冷却ファンを搭載した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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ようになっている。
【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で維持されるため、その熱が画像形成装置の装置内にこもると、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もある。
【０００４】
そのため、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、冷却ファンが使用され、画像形成装置の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、冷却ファンのように、空気を排出、或いは取り入れる冷却方法は、ファンの風切り音や流動空気の振動音が発生するため、冷却ファンのモータを静音化するだけでは限界がある。
【０００６】
そのため、様々な冷却ファンの制御方法が提案、実施されている。最も一般的な方法は、通過する用紙によって吸熱されるため、定着器の加熱動作が頻繁に行われる画像形成動作時には、冷却ファンを高速回転させるようにし、定着器の温度を所定の温度に保つだけでよい待機時は、冷却ファンを低速回転に切り替える方法である。
【０００７】
また、特許文献１によると、画像形成動作時の定着動作が完了した後に、定着器の温度を通常の定着温度よりも低い所定の値まで下げ、その低い定着器の温度に応じた低い回転数で冷却ファンを動作させることを提案している。そのため、上記した、定着器を所定の温度に保ちながら冷却ファンを低速回転させる方法よりも、より低い回転数で回転させることができるため、画像形成装置の待機時には更なる低騒音化と省エネルギー化を実現できる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−１２１０８９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した最も一般的な従来の方法や特許文献１による方法は、基本的に、画像形成時は冷却ファンを高速で回転させ、待機時に、或いは待機時且つ画像形成終了後ある時間遅れてから低速に切り替えている。そのため、画像形成時と比較すると、冷却ファンによる省エネルギー化と低騒音化の効果は待機時に顕著になるものの、画像形成動作時の省エネルギー化と低騒音化は図られていない。
【００１０】
本発明は、斯かる実状に対してなされたものであり、画像形成装置の待機時の省エネルギー化と低騒音化に加えて、温度に対して最も敏感に反応する感光体の温度を実質的に監視することにより、画像形成動作時の省エネルギー化と低騒音化をも実現するように冷却ファンが制御される画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、非記録媒体上の画像を熱で定着する定着器の温度を検出する温度センサと、定着器により加熱された画像形成装置内の空気を冷却する冷却ファンとを備えた画像形成装置において、画像形成動作が行われていない待機時は、画像形成動作時よりも低速で冷却ファンを回転させ、画像形成動作が開始すると、温度センサは定着器の温度を検出し、検出された温度が低いほど、冷却ファンは低速から高速回転に切り替わるタイミングが遅くなるように制御される。
【００１２】
非記録媒体上の画像を熱で定着する定着器の温度を検出する温度センサと、定着器により加熱された画像形成装置内の空気を冷却する冷却ファンとを備えた画像形成装置において、画像形成動作が行われていない待機時は、画像形成動作時よりも低速で冷却ファンを回転させ、画像形成動作が開始すると、温度センサは定着器の温度を検出し、検出された温度が所定の温度以上の場合は、冷却ファンは低速回転を維持したまま画像形成動作を終了し、検出された温度が所定の温度未満の場合は、検出された温度が低いほど冷却ファンは低速から高速回転に切り替わるタイミングが遅くなるように制御される。
【００１３】
非記録媒体上の画像を熱で定着する定着器の温度を検出する温度センサと、定着器により加熱された画像形成装置内の空気を冷却する冷却ファンとを備えた画像形成装置において、画像形成動作が行われていない待機時は、画像形成動作時よりも低速で冷却ファンを回転させ、画像形成動作が開始すると、温度センサは定着器の温度を逐次段階的に検出し、検出された温度が低いほど、冷却ファンは低速から高速回転に切り替わるタイミングが段階的に遅くなるように制御される。
【００１４】
非記録媒体上の画像を熱で定着する定着器の温度を検出する温度センサと、定着器により加熱された画像形成装置内の空気を冷却する冷却ファンとを備えた画像形成装置において、画像形成動作が行われていない待機時は、画像形成動作時よりも低速で冷却ファンを回転させ、画像形成動作が開始すると、温度センサは定着器の温度を逐次段階的に検出し、検出された温度が所定の温度以上の場合は、冷却ファンは低速回転を維持したまま画像形成動作を終了し、検出された温度が所定の温度未満の場合は、検出された温度が低いほど冷却ファンは低速から高速回転に切り替わるタイミングが段階的に遅くなるように制御される。
【００１５】
定着器は、待機時に第１の温度が飽和温度になるように制御され、画像形成動作時には第１の温度よりも高い第２の温度が飽和温度になるように制御され、更に、待機時から画像形成動作時に移行を開始すると、定着器の温度は、第１の温度から第２の温度に上昇するように制御され、画像形成動作時から待機時に移行を開始すると、定着器の温度は、第２の温度から第１の温度に降下するように制御される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、画像形成装置としてプリンタを例にとり、本発明の詳細を添付図に基づいて説明する。図１は、本発明が適用されるプリンタの主要構成を示す正面模式図である。プリンタ１は図示しない情報処理装置に接続され、その情報処理装置から出力される制御コマンドと、画像データ或いは画像形成用プリンタ言語に応じて非記録媒体である用紙上に画像を形成する。
【００１７】
プリンタ１は、表示部と操作入力部とからなる操作パネル２と、用紙Ｐを収納する第１給紙カセット３ａとその用紙を給紙する第１給紙ローラ３ｂと第２給紙カセット３ｃとその用紙を給紙する第２給紙ローラ３ｄとを備えた給紙部３と、給紙された用紙Ｐを搬送する搬送ローラ４と、転写される画像とのタイミングをとるため用紙Ｐを一旦停止させて撓ませるレジストローラ５と、図中時計方向に回転するドラム状の感光体６と、その感光体６の表面に帯電を行う帯電器７と、帯電された感光体６の表面を露光して静電潜像を形成する露光器８と、その静電潜像をトナーで現像する現像器９と、現像されたトナーの可視像を用紙Ｐに転写する転写器１０と、転写後、感光体６の表面に残留する電荷とトナーを除去するクリーニング器１１と、用紙Ｐ上に転写されたトナー画像を熱で用紙Ｐに定着する定着器１２と、画像が形成された用紙Ｐが排出されて堆積する排出部１３と、プリンタ１内の温度上昇を抑えるため、機内の空気を排気する冷却ファンモータ１４と、プリンタ１の制御を行うプリンタ制御部１５とから概略構成される。
【００１８】
更に、前記定着器１２は、定着器内の温度を検出する温度センサ１２ａと、その温度センサ１２ａが検出する温度に基づいてＯＮ／ＯＦＦ、或いは供給される電力が制御されるヒータ１２ｂと、そのヒータ１２ｂを加熱させることにより、図中時計方向に回転してトナーを用紙Ｐに定着する熱ローラ１２ｃと、図中反時計方向に回転して用紙Ｐを熱ローラ１２ｃに加圧して、定着と用紙Ｐの搬送を促す加圧ローラ１２ｄとから構成されている。
【００１９】
次に、図１と図２を参照して、定着器１２と冷却ファンモータ１４の制御に関する説明を行う。図２は、温度と冷却ファンモータ１４の制御に係わるプリンタ制御部１５の電気的構成を示すブロック図である。プリンタ制御部１５のデータバス２０には、情報処理装置などの外部装置とのＩ／Ｆ部（インターフェース部）２１と、主制御をつかさどるＣＰＵ２２と、作業用のＲＡＭ２３と、制御用プログラムや制御用パラメータが格納されるＲＯＭ２４と、温度センサ１２ａからのアナログ入力信号をデジタル信号に変換してヒータ１２ｂや冷却ファンモータ１４を制御するエンジン制御部２５とが接続されている。尚、同図において、温度と冷却ファンモータ１４の制御に関係のない部分は省略している。
【００２０】
次に、上記の構成によるプリンタ１の定着器１２の温度と、特に高温に対して特性が敏感に変化する感光体６の表面温度との実験に基づく相関関係のデータを使用し、図２と、図３及び図４を参照して説明する。図３は、プリンタ１が待機状態から画像形成状態に移行した時に、冷却ファンモータ１４を低速回転のまま動作させた場合と、高速回転に切り替えた場合との、定着器１２と感光体６の温度変化を表す図である。
【００２１】
図中、Ｙ軸は温度（℃）を表し、Ｘ軸は時間（秒）を表している。また、一点鎖線で区分された図の左側は、プリンタ１が待機状態、すなわち、冷却ファンモータ１４が低速で回転している時間である。一点鎖線の右側はプリンタ１が画像形成を行っている時間であり、先に説明したように冷却ファンモータ１４を低速回転のまま動作させた場合と、高速回転に切り替えた場合とを示している。尚、プリンタ１に使用される定着器１２の待機時の飽和温度は１００℃で、画像形成時の飽和温度は２００℃である。更に、感光体６の最大許容温度は７０℃である。また、折れ線３１は定着器１２の温度推移を表し、折れ線３２は冷却ファンモータ１４が低速のまま動作する場合の感光体６の温度を表し、折れ線３３は冷却ファンモータ１４が画像形成動作時に高速に切り替わった場合の感光体６の温度を表す。
【００２２】
まず、折れ線３１を見ると、定着器１２の温度は待機時の飽和温度１００℃に保たれて制御されている。プリンタ１が情報端末装置から印刷データを受け取ると（一点鎖線のタイミング）、画像形成動作に入るため、ヒータ１２ｂがＯＮされて、定着器１２の温度は１００℃から直線的に上昇を始める。図３では１０秒後に２００℃に達して、その後は温度センサ１２ａとエンジン制御部２５とによって、画像形成動作が終了するまで２００℃に保たれる。定着器１２と温度センサ１２ａは、図示しない保護カバーによって覆われているので、折れ線３１の画像形成動作の期間、冷却ファンモータ１４が低速または高速のいずれで回転しても、定着器１２の温度が折れ線３１で示される状態から実質的に変化することはない。
【００２３】
次に、折れ線３３を見ると、待機状態において定着器１２の温度は待機時の飽和温度１００℃に保たれて制御されているので、感光体６の温度は４５℃に保たれる。プリンタ１が画像形成動作に移ると、定着器１２の温度が折れ線３１で示すように上昇するとともに、冷却ファンモータ１４が高速回転に切り替わる。すると、感光体６の温度は、定着器１２の温度上昇の影響を受けて緩やかに上昇を開始する。その後、画像形成動作に移行してから２０秒後に、７０℃の飽和状態になる。これは、折れ線３１で示した定着器１２の温度が２００℃に保たれて制御されているためである。
【００２４】
折れ線３２を見ると、待機状態において定着器１２の温度は待機時の飽和温度１００℃に保たれて制御されているので、折れ線３２と同様に、感光体６の温度も４５℃に保たれる。プリンタ１が画像形成動作に移ると、定着器１２の温度が折れ線３１で示すように上昇するが、冷却ファンモータ１４は低速回転を保ったままである。そのため、冷却ファンモータ１４による排気が少なく、冷却効果が低いので、感光体６の温度は定着器１２の温度上昇の影響を大きく受けて、折れ線３２よりも急速に上昇を開始する。その後、画像形成動作に移行してから１８秒後に、９０℃の飽和状態になり、最大許容温度７０℃を超える。これは、折れ線３３で示した感光体６の飽和温度７０℃よりも高いが、その理由は低速回転する冷却ファンモータ１４による排気流量が少ないからである。
【００２５】
従来の方法では、プリンタ１が待機状態から画像形成状態に移行すると、折れ線３３で示されるように、冷却ファンモータ１４を低速回転から高速回転に切り替えていた。この場合、感光体６が、この切り替え時点の飽和温度４５℃から最大許容温度７０℃に達するまで２０秒であった。しかし、高速に切り替えない場合、折れ線３２で示されるように１０秒で最大許容温度７０℃に達する。このことは、逆に、プリンタ１が待機状態から画像形成状態に移行すると同時に冷却ファンモータ１４を高速に切り替える必要がないことを表している。すなわち、待機状態から画像形成状態に移行しても、冷却ファンモータ１４を１０秒間は低速で動作させ、その後高速に切り替えればよいことになる。当然のことながら、この１０秒という時間は、感光体６の待機状態時の飽和温度に依存する。例えば、この飽和温度が４５℃ではなく５５℃の場合、図に示すように感光体６の温度は、６秒で７０℃に達する。つまり、待機状態から画像形成状態に移行しても、冷却ファンモータ１４を６秒間は低速で動作させ、その後高速に切り替えればよいことになる。
【００２６】
以上は、プリンタ１が待機状態から画像形成動作に移行する場合の感光体６と定着器１２の温度推移である。次に、画像形成動作を終了して待機状態に移行する場合の温度推移について図４を参照して説明する。図４は、プリンタ１が画像形成動作を終了して待機状態に移行した場合の、定着器１２と感光体６の温度変化を表す図である。図中、一点鎖線で区分けされる図の左側は画像形成状態を示し、冷却ファンモータ１４は高速で回転している。一点鎖線で示されるタイミングで画像形成動作は終了する。一点鎖線の右側は待機状態を示し、冷却ファンモータ１４は低速回転している。
【００２７】
折れ線３４は定着器１２の温度推移を表し、画像形成状態では飽和温度２００℃に保たれている。待機状態に移行すると、定着器１２は待機時の飽和温度１００℃で制御されるため、２００℃から直線的に下降を始め、ある時間経過後（図では２０秒後）、１００℃で飽和状態になる。
【００２８】
折れ線３５は、定着器１２が折れ線３４で示した温度で推移する場合の感光体６の温度推移を表している。図中、一点鎖線の左側の画像形成状態では、定着器１２の温度が２００℃に保たれており、冷却ファンモータ１４が高速回転しているため、感光体６の温度は最大許容温度７０℃で推移する。一点鎖線の右側の待機状態に移行すると、冷却ファンモータ１４が低速に切り替わるとともに、定着器１２の温度が折れ線３４のように下降するため、感光体６の温度は７０℃から下降を始め４５℃で飽和する。
【００２９】
この２つの折れ線３４と３５から、プリンタ１が待機状態から画像形成状態に移行する場合の、定着器１２の温度と感光体６の温度との相関関係を求めることができる。例えば、定着器１２の温度が１６０℃に下降したときの感光体６の温度は、図で分かるように６０℃であり、定着器１２の温度が１２０℃に下降したときの感光体６の温度は５０℃である。このことは、待機状態において定着器１２の温度が下降中に、例えば、定着器１２の温度が１６０℃の時点で、次の画像形成状態に移行する場合、感光体６の温度は６０℃まで下降しているので、図３のデータを参照すると、感光体６の温度は６０℃から上昇することになる。すなわち、図３で、感光体６の温度が６０℃から７０℃の最大許容温度に上昇するまでの４秒間は、冷却ファンモータ１４を低速で回転させて、その後高速に切り替えればよいことになる。
【００３０】
もう一つの例として、図４で、定着器１２の温度が１２０℃の時点で、次の画像形成状態に移行する場合、感光体６の温度は５０℃まで下降している。そこから画像形成状態に移行するため、図３を参照すると、感光体６の温度が５０℃から７０℃の最大許容温度に上昇するまでの８秒間は、冷却ファンモータ１４を低速で回転させて、その後高速に切り替えればよいことになる。
【００３１】
図３と図４で示した定着器１２と感光体６それぞれの温度の相関関係に基づくと、プリンタ１が待機状態から画像形成状態に移行する場合、直ちに冷却ファンモータ１４を低速から高速に切り替える必要はなく、所定の時間遅らせてから切り替えても問題がないことが分かる。この所定の時間とは、プリンタ１が待機状態から画像形成状態に移行する際の感光体６の温度、すなわち、その感光体６の温度に対応する定着器１２の温度によって決定される。そのときの定着器１２の温度が低いと、前記所定の時間は長くなり、温度が高いと所定の時間は短くなる。このことから、プリンタ１が待機状態から画像形成状態に移行した時と、それ以降の定着器１２の温度を逐次検出すれば、待機状態から画像形成状態に移行していても、冷却ファンモータ１４を低速回転で維持しつつ高速に切り替えるタイミングの判断が可能になる。
【００３２】
このことを、図２と図５を参照して更に具体的に説明する。図５は、画像形成動作開始時に、冷却ファンモータ１４を低速から高速に切り替えるタイミングを、定着器１２の温度に応じて制御するためのフローチャートである。Ｓ１（ステップ１）は、プリンタ１の起動時に定着器１２の温度が上昇して、プリンタ１の画像形成が可能な、所謂、ＲＥＡＤＹになった場合、或いは、前の画像形成動作が終了した場合であり、定着器１２のヒータ１２ｂを一旦オフにして、定着器１２の温度を待機状態の飽和温度１００℃に下げるように制御が始まる。ほぼ同時に、Ｓ２で、冷却ファンモータ１４が高速回転から低速回転に切り替わる。そして、Ｓ３では、画像形成動作が開始されるまでＳ３自身をループする状態、つまり待機状態になり、画像形成動作の開始を待つ。ここで言う画像形成動作とは、プリンタ１が印刷データを情報処理装置から受けて、または、複写機の場合はコピー開始キーが押されて、プリンタ１或いは複写機の搬送系の駆動が開始されてから、そのプリントジョブ或いはコピージョブに係わる一連の印刷物が、図１の排出部１３に排出されるまでの時間に行われる動作である。
【００３３】
Ｓ３で、画像形成動作が開始されると、Ｓ４で、ヒータ１２ｂがオンされて定着器１２の温度が２００℃で制御されるように上昇を始める。Ｓ５で、定着器１２の温度が温度センサ１２ａにより検出され、１００℃を超えているか否かがチェックされる。１００℃以下の場合は、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１４のステップでそれぞれ２秒の遅延、すなわち１０秒の遅延がかかってから、Ｓ１５で、冷却ファンモータ１４を高速回転に切り替える。つまり、図３と図４を使用して説明したように、画像形成動作が開始後、冷却ファンモータ１４を低速回転のまま１０秒動作させてから高速回転に切り替えても、感光体６（図１）の温度は最大許容温度である７０℃を超えることがないためである。
【００３４】
Ｓ５で定着器１２の温度が１００℃を超えている場合は、Ｓ７に移行し、定着器１２の温度が１２０℃以上か否かのチェックが行われる。１２０℃未満の場合は、つまり、定着器１２の温度は１００℃以上且つ１２０℃未満であるので、Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１４のステップでそれぞれ２秒の遅延、すなわち８秒の遅延がかかってから、Ｓ１５で、冷却ファンモータ１４を高速回転に切り替える。
【００３５】
Ｓ７で定着器１２の温度が１２０℃以上の場合は、Ｓ９に移行し、定着器１２の温度が１４０℃以上か否かのチェックが行われる。１４０℃未満の場合は、つまり、定着器１２の温度は１２０℃以上且つ１４０℃未満であるので、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１４のステップでそれぞれ２秒の遅延、すなわち６秒の遅延がかかってから、Ｓ１５で、冷却ファンモータ１４を高速回転に切り替える。
【００３６】
Ｓ９で定着器１２の温度が１４０℃以上の場合は、Ｓ１１に移行し、定着器１２の温度が１６０℃以上か否かのチェックが行われる。１６０℃未満の場合は、つまり、定着器１２の温度は１４０℃以上且つ１６０℃未満であるので、Ｓ１２、Ｓ１４のステップでそれぞれ２秒の遅延、すなわち４秒の遅延がかかってから、Ｓ１５で、冷却ファンモータ１４を高速回転に切り替える。
【００３７】
Ｓ１１で定着器１２の温度が１６０℃以上の場合は、Ｓ１３に移行し、定着器１２の温度が１８０℃以上か否かのチェックが行われる。１８０℃未満の場合は、つまり、定着器１２の温度は１６０℃以上且つ１８０℃未満であるので、Ｓ１４のステップで２秒の遅延がかかってから、Ｓ１５で、冷却ファンモータ１４を高速回転に切り替える。Ｓ１３で定着器１２の温度が１８０℃以上の場合は、Ｓ１５に移行し、冷却ファンモータ１４を直ちに高速回転に切り替える。
【００３８】
この後、定着器１２の温度が２００℃に到達して、その温度で飽和するようになるように制御されても、冷却ファンモータ１４は高速で回転しているため、感光体６の温度が最大許容温度である７０℃を超えることはない。その後、画像形成動作が終了したか否かのチェックがＳ１６で行われ、終了していない場合はＳ１６自身をループして画像形成状態が続く。画像形成動作が終了すると、前記したＳ１に戻り、ヒータ１２ｂがオフされるため、定着器１２の温度が下降を始める。
【００３９】
本実施形態では、画像形成動作時の定着器１２の飽和温度を２００℃に設定して、トナーをその温度で用紙に定着するように制御しているが、そのようなトナーであっても定着が可能な溶融温度には幅があるのが通常である。実際には使用するトナーの種類によって、その定着可能な温度幅は異なるが、次の例では、定着器１２の温度が１６０℃〜２００℃で定着が可能なトナーを使用した場合について説明する。
【００４０】
ここで、１枚や少数枚からなるプリントジョブが頻繁に行われる状況を考えてみる。その場合、前の画像形成動作が終了して、定着器１２の温度が２００℃から１００℃に低下する前に、次の画像形成が行われる可能性が非常に高い。定着器１２の温度が下降中に画像形成動作が開始されると、用紙が定着器１２を通過する際に、定着器１２の温度が１６０℃以上であれば、問題なく定着が行われることになる。
【００４１】
図１において、画像形成動作が開始されると、まずプリンタ１の搬送系の駆動が開始され、次に用紙Ｐが第１給紙カセット３ａから給送され、レジストローラ５に用紙Ｐの先端が到達すると用紙Ｐは一旦停止する。その後、用紙Ｐは、感光体６上に形成された画像とタイミングを合わされてから、再搬送されて定着器１２に到達する。従って、画像形成動作が開始されても、用紙Ｐが定着器１２に到達するまで、通常数秒の到達時間か必要になる。図３の折れ線３１から明らかなように、定着器１２の温度が１００℃まで降下してない場合に次の画像形成動作が開始すると、用紙Ｐが定着器１２に到達するときには、定着器１２の温度が１６０℃以上に上昇している可能性が高く、定着が問題なく行われることになる。
【００４２】
こうした考えに基づくと、図３と図４及びそれに基づく説明から明らかなように、１枚や少数枚からなるプリントジョブが頻繁に行われる状況では、定着器１２の温度が１６０℃〜２００℃の時に、用紙Ｐが定着器１２を通過する場合は、冷却ファンモータ１４が低速回転のままで画像形成動作を行わせることができ、更なる省エネルギー化と低騒音化を図ることが可能になる。
【００４３】
このことをより詳細に図２と図６を参照して説明する。図６は、図５で示した冷却ファンモータ１４の制御に、冷却ファンモータ１４を高速に切り替えることなく画像形成動作が終了する場合の制御方法を追加したフローチャートである。尚、図５と同じタイミングで同じ動作をするステップには同じ符号を付与して重複する説明は省略する。
【００４４】
Ｓ３で、前の画像形成動作終了後、次の画像形成動作が開始すると、Ｓ４で、ヒータ１２ｂがオンされ、定着器１２の温度が上昇する。Ｓ５で、定着器１２の温度が１００℃以下の場合は、Ｓ６０に分岐して、画像形成動作が終了したか否かのチェックが行われる。終了した場合は、冷却ファンモータ１４が高速に切り替わらないままＳ１に戻る。Ｓ６０で、画像形成動作がまだ終了していない場合は、図５で示した制御と同様に、Ｓ６で２秒の遅延がかけられＳ８０に移行する。Ｓ５で、定着器１２の温度が１００℃を超える場合は、Ｓ７に移行する。
【００４５】
Ｓ７で、定着器１２の温度が１２０℃未満の場合は、Ｓ８０に分岐して、画像形成動作が終了したか否かのチェックが行われる。終了した場合は、冷却ファンモータ１４が高速に切り替わらないままＳ１に戻る。Ｓ８０で、画像形成動作がまだ終了していない場合は、図５で示した制御と同様に、Ｓ８で２秒の遅延がかけられＳ１００に移行する。Ｓ７で、定着器１２の温度が１２０℃以上の場合は、Ｓ９に移行する。
【００４６】
Ｓ９で、定着器１２の温度が１４０℃未満の場合は、Ｓ１００に分岐して、画像形成動作が終了したか否かのチェックが行われる。終了した場合は、冷却ファンモータ１４が高速に切り替わらないままＳ１に戻る。Ｓ１００で、画像形成動作がまだ終了していない場合は、図５で示した制御と同様に、Ｓ１０で２秒の遅延がかけられＳ１２０に移行する。Ｓ９で、定着器１２の温度が１４０℃以上の場合は、Ｓ１１に移行する。
【００４７】
Ｓ１１で、定着器１２の温度が１６０℃未満の場合は、Ｓ１２０に分岐して、画像形成動作が終了したか否かのチェックが行われる。終了した場合は、冷却ファンモータ１４が高速に切り替わらないままＳ１に戻る。Ｓ１２０で、画像形成動作がまだ終了していない場合は、図５で示した制御と同様に、Ｓ１２で２秒の遅延がかけられＳ１４０に移行する。Ｓ１１で、定着器１２の温度が１６０℃以上の場合は、Ｓ１３に移行する。
【００４８】
Ｓ１３で、定着器１２の温度が１８０℃未満の場合は、Ｓ１４０に分岐して、画像形成動作が終了したか否かのチェックが行われる。終了した場合は、冷却ファンモータ１４が高速に切り替わらないままＳ１に戻る。Ｓ１４０で、画像形成動作がまだ終了していない場合は、図５で示した制御と同様に、Ｓ１４で２秒の遅延がかけられＳ１５に移行する。Ｓ１３で、定着器１２の温度が１８０℃以上の場合は、Ｓ１５に移行する。
【００４９】
例えば、画像形成動作が開始し、用紙Ｐが第１給紙カセット３ａから給紙され、定着器１２（図１参照）に到達するまで２秒かかるとすると、その２秒の間に定着器１２の温度は２０℃上昇する（図３参照）。従って、上記の例では、前の画像形成動作が終了しても定着器１２の温度が１４０℃以上あれば、冷却ファンモータ１４を低速回転させたまま定着が可能である。その場合、図６の破線で示したＳ６０とＳ８０のステップは省略できる。上述した例は、トナーの定着可能な温度幅が１６０〜２００℃で、用紙Ｐが給紙されてから定着器１２に到達する時間は２秒の例であるので、このような制御を実施する場合は、実際のトナーの定着可能な温度幅と用紙Ｐの到達時間に合わせて、ステップＳ６０、Ｓ８０、Ｓ１００、Ｓ１２０の中で不要なステップを省略すればよい。
【００５０】
尚、図５と図６を参照して説明した実施例で、ステップＳ５、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１１、Ｓ１３で、段階的に２０℃づつ温度を上げてチェックしているが、省エネルギー化と低騒音化の効果を更に向上させるために、この温度のチェックを１０℃ごとに、或いは１℃など、任意の温度ごとに細かいステップで行ってもよいし、無段階で連続的な制御を行ってもよい。また、制御を簡単にするため大きなステップで行ってもよい。その場合、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１４によるステップの数を増減し、それに合わせてカウント時間を変更すればよい。無段階で制御する場合は、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１４によるカウントの代わりにアナログのタイマを使用するとよい。
【００５１】
以上の説明や図３〜図６で使用した数値は、本実施形態を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれらの数値に限定されるものではない。また、画像形成装置の例としてプリンタ１を例に挙げて説明したが、画像を形成する感光体と、非記録媒体に転写されたその画像を、熱で定着する方式の画像形成装置であれば、本発明を適用できることは言うまでもない。そのような方式による画像形成装置の例として、プリンタ、複写機、プロッタ、ファクシミリ、又は、これらの複数の機能が組み合わされた複合機や多機能機などがある。
【００５２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、画像形成装置において、冷却ファンモータを待機時に低速回転させ、画像形成時に高速回転させるのみならず、温度に敏感な感光体の温度が最大許容温度を超えないように、冷却ファンモータを制御するため、画像形成状態に移行しても、低速回転から高速回転に切り替わるタイミングを遅らせることができ、従来以上の省エネルギー化と低騒音化を図ることが可能になる。
【００５３】
また、本発明によれば、上記に加えて、感光体の温度が最大許容温度を超えないように制御を行うため、特に少枚数の印刷ジョブが頻繁に行われる場合は、冷却ファンモータ１４を高速に切り替えることなく、低速のまま画像形成動作を行わせる可能性を高くすることができ、より一層の省エネルギー化と低騒音化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるプリンタの主要構成を示す正面模式図である。
【図２】温度と冷却ファンモータ１４の制御に係わるプリンタ制御部１５の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】プリンタ１が待機状態から画像形成状態に移行した時に、冷却ファンモータ１４を低速回転のまま動作させた場合と、高速回転に切り替えた場合との、定着器１２と感光体６の温度変化を表す図である。
【図４】プリンタ１が画像形成動作を終了して待機状態に移行した場合の、定着器１２と感光体６の温度変化を表す図である。
【図５】画像形成動作開始時に、冷却ファンモータ１４を低速から高速に切り替えるタイミングを、定着器１２の温度に応じて制御するためのフローチャートである。
【図６】図５で示した冷却ファンモータ１４の制御に、冷却ファンモータ１４を高速に切り替えることなく画像形成動作が終了する場合の制御方法を追加したフローチャートである。
【符号の説明】
１    プリンタ
２    操作パネル
３    給紙部
３ａ、３ｃ  給紙カセット
３ｂ、３ｄ  給紙ローラ
４    搬送ローラ
５    レジストローラ
６    感光体
７    帯電器
８    露光器
９    現像器
１０  転写器
１１  クリーニング器
１２  定着器
１２ａ  温度センサ
１２ｂ  ヒータ
１２ｃ  熱ローラ
１２ｄ  加圧ローラ
１３  排出部
１４  冷却ファンモータ
１５  プリンタ制御部
２０  データバス
２５  エンジン制御部
３１、３２、３３、３４、３５  折れ線
Ｐ    用紙
【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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