(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱温度が所定の定着温度近傍となるように制御された発熱体の発熱を利用して画像定着を行うものであって、パワーセーブ状態では前記発熱体の発熱温度を前記定着温度よりも低い所定のパワーセーブ温度近傍となるように前記発熱体がＯＮ／ＯＦＦ制御される画像形成装置において、
前記パワーセーブ状態が解除された際に前記発熱体の温度が下降中である場合に、前記発熱体の温度が下降から上昇に転じる上昇開始タイミングが到来したことを判定する上昇開始判定手段と、
この上昇開始判定手段により前記上昇開始タイミングが到来したと判定された時点での前記発熱体の温度値と、前記上昇開始タイミングから所定時間が経過したタイミングにおける前記発熱体の温度値とをそれぞれ取得し、これらの温度値の差に基づいて前記発熱体の温度が前記画像定着を開始することが可能となる所定の開始可能温度に到達するタイミングを推定する定着開始可能タイミング推定手段とを具備したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記上昇開始判定手段は、前記パワーセーブ状態が解除された際の前記発熱体の温度値に基づいて前記発熱体の温度が下降から上昇に転じるまでに要する時間を推定し、この時間が経過したことに応じて前記上昇開始タイミングが到来したと判定す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３】
前記定着開始可能タイミング推定手段により推定されたタイミングをユーザに対して報知するための所定の報知動作を実行する報知手段を具備したことを特徴とする請求項１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、発熱体の発熱を利用した画像定着を行うものであって、発熱体の発熱温度を画像定着を行うための定着温度よりも低いパワーセーブ温度としておくパワーセーブ状態を設定可能な画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の画像形成装置では、発熱体の温度が所定の定着温度付近まで到達していなければ画像形成を行うことができない。このため、電源投入時等のように発熱体の温度が低下している状態では、発熱体の発熱をＯＮしてから即座に画像形成を行うことができるわけではなく、発熱体の温度が所定温度まで上昇するのを待たなければならない。
【０００３】
そこで、ユーザの便を図るため、電源投入後の画像形成が可能になるまでの待ち時間を推定して、これを表示などにより報知することが行われている。そしてこの場合において待ち時間は、発熱体の発熱をＯＮした状態での単位時間当りの温度上昇値に基づいて推定される。
【０００４】
ところでこの種の画像形成装置では、パワーセーブ状態を設定可能としたものが存在する。このパワーセーブ状態とは、図４に示すように発熱体の温度を定着温度よりも小さなパワーセーブ温度に制御することで消費電力の低減を図るものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、パワーセーブ状態を設定可能である場合、このパワーセーブ状態が解除された場合にも、発熱体の温度をパワーセーブ温度から定着温度まで引き上げる必要があり、待ち時間が生じる。しかしながら、このときは電源投入時ではないために、待ち時間の算出・報知は行われていない。
【０００６】
電源投入時における待ち時間の算出・報知の処理をパワーセーブ状態の解除時にも実行することが考えられる。しかしながらパワーセーブ状態では電源ＯＦＦ状態とは異なり、発熱体の温度制御が行われているために以下のような不具合がある。
【０００７】
パワーセーブ状態での発熱体の温度制御の概念を簡略に示すと図５に示すようになる。すなわち、発熱体の温度がパワーセーブ温度の近辺に収まるように発熱体の発熱がＯＮ／ＯＦＦ制御される。そしてこのために、発熱体の温度は上昇および下降を繰り返すこととなっている。
【０００８】
さて、発熱体の温度が低下している期間にパワーセーブ状態が解除されたとすると、既に発熱体の発熱がＯＮされている場合であっても、あるいはパワーセーブ状態が解除されたことに応じて発熱体の発熱がＯＮされた場合であっても、その後のしばらくは発熱体の温度が下降し続けることがある。このような場合、パワーセーブ状態の解除時における発熱体の温度とパワーセーブ状態の解除から単位時間後の発熱体の温度との温度差は、発熱体の発熱による発熱体の温度上昇量とは全く異なる値となってしまうので、上記の温度差に基づいて推定した待ち時間は誤った値となってしまう。
【０００９】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、パワーセーブ状態の解除時における画像形成可能となるまでの待ち時間を誤差を少なく推定することが可能な画像形成装置。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために本発明は、発熱温度が所定の定着温度近傍となるように制御された発熱体の発熱を利用して画像定着を行うものであって、パワーセーブ状態では前記発熱体の発熱温度を前記定着温度よりも低い所定のパワーセーブ温度近傍となるように前記発熱体がＯＮ／ＯＦＦ制御される画像形成装置において、前記パワーセーブ状態が解除された際に前記発熱体の温度が下降中である場合に、前記発熱体の温度が下降から上昇に転じる上昇開始タイミングが到来したことを判定する上昇開始判定手段と、この上昇開始判定手段により前記上昇開始タイミングが到来したと判定された時点での前記発熱体の温度値と、前記上昇開始タイミングから所定時間が経過したタイミングにおける前記発熱体の温度値とをそれぞれ取得し、これらの温度値の差の温度変化に基づいて前記発熱体の温度が前記画像定着を開始することが可能となる所定の開始可能温度に到達するタイミングを推定する定着開始可能タイミング推定手段とを備えた。
【００１１】
このような手段を講じたことにより、パワーセーブ状態が解除された際に発熱体の温度が下降中である場合には、発熱体の温度が下降から上昇に転じる上昇開始タイミングが到来するまで待たれ、上昇開始タイミングが到来したと判定された時点での前記発熱体の温度値と、前記上昇開始タイミングから所定時間が経過したタイミングにおける前記発熱体の温度値とをそれぞれ取得し、これらの温度値の差に基づいて発熱体の温度が画像定着を開始することが可能となる開始可能温度に到達するタイミングが推定される。従って、発熱体の温度が下降中である際の発熱体の温度変化は開始可能温度に到達するタイミングの推定には利用されず、発熱体の発熱による温度上昇に基づく正確な推定が行われる。
【００１２】
また本発明はさらに、前記上昇開始判定手段を、前記パワーセーブ状態が解除された際の前記発熱体の温度値に基づいて前記発熱体の温度が下降から上昇に転じるまでに要する時間を推定し、この時間が経過したことに応じて前記上昇開始タイミングが到来したと判定するものとした。
【００１３】
このような手段を講じたことにより、上昇開始タイミングまでの所要時間が推定され、その時間の計時により上昇開始タイミングの到来が監視される。従って、上昇開始タイミングの到来を監視するために発熱体の温度値の確認を繰り返し行う必要が無い。
【００１４】
また本発明はさらに、前記定着開始可能タイミング推定手段により推定されたタイミングをユーザに対して報知するための所定の報知動作を実行する報知手段を備えた。
【００１５】
このような手段を講じたことにより、前述のように正しく推定された、画像定着を開始することが可能となる開始可能温度に到達するタイミングがユーザに対して報知される。従って、パワーセーブ状態の解除時においても、画像定着が可能となるタイミング、すなわち画像形成を行うことが可能となる正しいタイミングがユーザに対して報知される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態につき説明する。
【００１７】
図１は本実施形態に係る画像形成装置の要部構成を示す図である。
【００１８】
この画像形成装置は、発熱体としてのヒートローラ１、プレスローラ２、サーミスタ３、抵抗器４、Ａ／Ｄコンバータ５、ＣＰＵ６、ＲＯＭ７、ＲＡＭ８、表示器９およびソリッドステートリレー（ＳＳＲ）１０を有している。そして、Ａ／Ｄコンバータ５、ＣＰＵ６、ＲＯＭ７、ＲＡＭ８、表示器９およびＳＳＲ１０は、バス１１を介して互いに接続されている。
【００１９】
ヒートローラ１は、中空ローラ１ａ（図では断面を示す）の内部空間にヒータ１ｂを配置して構成されている。このヒートローラ１は、プレスローラ２との間に挿通される用紙Ｐに対し、ヒータ１ｂが発する熱を中空ローラ１ａを介して伝達する。これによりヒートローラ１は、図示しない電子写真プロセス処理部により用紙Ｐに形成されているトナー像を溶融定着させる。
【００２０】
プレスローラ２は、ヒートローラ１に対して並行に配置されるとともに、ヒートローラ１に対して押圧されている。このプレスローラ２は、ヒートローラ１との間に挿通される用紙Ｐをヒートローラ１に対して押しつける。
【００２１】
サーミスタ３は、ヒートローラ１の表面に近接させた状態で配置されている。
またサーミスタ３の一端は所定の基準電圧Ｖａの電源ラインに接続され、他端は抵抗器４に接続されている。
【００２２】
抵抗器４は、サーミスタ３が接続されているのとは反対側の端子が接地されている。かくしてこの抵抗器４は、サーミスタ３の抵抗値に応じた比で基準電圧Ｖａを分圧する分圧回路をサーミスタ３とともに形成している。
【００２３】
Ａ／Ｄコンバータ５は、サーミスタ３と抵抗器４との接続点の電位、すなわちサーミスタ３および抵抗器４により基準電圧Ｖａを分圧して得られた電圧値をディジタル値に変換する。
【００２４】
ＣＰＵ６は、ＲＯＭ７に格納された動作プログラムに基づいて動作し、温度制御を実現するために各部を総括制御する。
【００２５】
ＲＯＭ７は、ＣＰＵ６の動作プログラムや、温度制御に必要な各種のデータを記憶保持している。
【００２６】
ＲＡＭ８は、ＣＰＵ６が各種の処理を行う上で使用する各種のデータを一時的に記憶しておく。
【００２７】
表示器９は、例えばＬＣＤなどを用いてなり、ＣＰＵ６の制御の下にユーザに対して各種情報を報知するための画像表示を行う。
【００２８】
ＳＳＲ１０は、ＣＰＵ６の制御の下に、駆動電圧Ｖｂのヒータ１ｂへの印加をＯＮ／ＯＦＦする。
【００２９】
さて、ＣＰＵ６がソフトウェア処理により実現する処理手段は、ヒートローラ１の温度制御を含む画像形成装置における周知の一般的な制御処理を行う処理手段に加えて、上昇開始判定手段、待ち時間推定手段および待ち時間表示制御手段とを有している。
【００３０】
ここで上昇開始判定手段は、パワーセーブ状態が解除された際にヒートローラ１の温度が下降中である場合に、ヒートローラ１の温度が下降から上昇に転じるタイミング（上昇開始タイミングと称する）の到来を監視する。
【００３１】
また待ち時間推定手段は、上昇開始判定手段により上昇開始タイミングが到来したと判定された後におけるヒートローラ１の温度上昇の様子を監視し、それに基づいて定着可能となるまでの待ち時間を推定する。ここで、待ち時間の推定を行ったタイミングから推定した待ち時間が経過した時点にて定着を開始することが可能になるのであるから、この待ち時間推定手段は定着開始可能タイミング推定手段に相当する働きを持つ。
【００３２】
そして待ち時間表示制御手段は、待ち時間推定手段により推定された待ち時間をユーザに対して報知するための画像表示を表示器９に行わせる。従って、この待ち時間表示制御手段および表示器９により、報知手段が構成されることとなる。
【００３３】
次に以上のように構成された画像形成装置の動作につき説明する。なお、画像形成のための動作およびヒートローラ１の温度制御に関する動作などは従来よりある同種の装置と同様であるのでその説明は省略し、ここではパワーセーブ状態が解除された場合における待ち時間表示に関する動作について詳しく説明することとする。
【００３４】
ＣＰＵ６は、ヒートローラ１の温度制御処理のなかでそれまで設定していたパワーセーブ状態を解除したならば、別タスクの処理として図２に示すような待ち時間表示処理を実行する。
【００３５】
この待ち時間表示処理においてＣＰＵ６はまず、Ａ／Ｄコンバータ５から出力される温度検出値を取り込んで、これを変数Ｔ１に代入する（ステップＳＴ１）。そしてこの後にＣＰＵ６は、所定の時間ｔkが経過するのを待ち受ける（ステップＳＴ２）。そして時間ｔkが経過したならばＣＰＵ６は、温度検出値を再度取り込む（ステップＳＴ３）。そしてＣＰＵ６は、ここで取り込んだ最新の温度検出値と変数Ｔ１の値とを比較することで、ヒートローラ１の温度が下降中であるか否かを確認する（ステップＳＴ４）。このように、時間ｔkの間における温度検出値の変化に基づいてヒートローラ１の温度が下降中であるか否かを確認するのであるから、時間ｔkは温度検出値にある程度の変化が現れるような時間に設定しておく。
【００３６】
ここでヒートローラ１の温度が下降中であることが確認できた場合にＣＰＵ６は、変数Ｔ１の値、すなわちパワーセーブ状態の解除時における温度検出値に基づいて上昇遅延時間ｔnを求める（ステップＳＴ５）。上昇遅延時間ｔnは図３に示すように、パワーセーブ状態を解除した時点から上昇開始タイミングまでに要する時間である。この上昇遅延時間ｔnは、パワーセーブ状態を解除した際のヒートローラ１の温度とヒートローラ１の熱特性とを考慮することで求めることが可能である。なお、上昇遅延時間ｔnをその都度演算により求めることとしても良いし、パワーセーブ状態を解除した際のヒートローラ１の温度と上昇遅延時間ｔnとの関係を示すデータテーブルを事前に作成しておき、このデータテーブルから上昇遅延時間ｔnを取得することとしても良い。
【００３７】
このようにして上昇遅延時間ｔnを求めたならばＣＰＵ６は、この上昇遅延時間ｔnがパワーセーブ状態の解除時点から経過するのを待ち受ける（ステップＳＴ６）。そして上昇遅延時間ｔnが経過したならばＣＰＵ６は、最新の温度検出値を取り込む（ステップＳＴ７）。
【００３８】
続いてＣＰＵ６は、ここで取り込んだ最新の温度検出値を変数Ｔ２に代入して保持しておく（ステップＳＴ８）。この上でＣＰＵ６は、所定の単位時間ｔmが経過するのを待ち受ける（ステップＳＴ９）。そして単位時間ｔmが経過したならばＣＰＵ６は、温度検出値を再度取り込み（ステップＳＴ１０）、この最新の温度検出値が所定の定着可能温度に到達しているか否かを確認する（ステップＳＴ１１）。なおここで定着可能温度とは、所期の定着動作を実現することが可能なヒートローラ１の発熱温度のことであり、定着温度そのものであっても良いし、あるいは定着温度よりも若干低い温度であっても良い。
【００３９】
ここで、最新の温度検出値が定着可能温度に到達してないことを確認したならばＣＰＵ６は、この最新の温度検出値と変数Ｔ２として保持してある単位時間ｔm前の温度検出値とに基づいて待ち時間を算出し、その待ち時間を示した画像を表示器９に表示させる（ステップＳＴ１２）。そしてこののちにＣＰＵ６は、ステップＳＴ８以降の処理を繰り返す。これにより、単位時間ｔmが経過する毎に、その単位時間ｔmの期間でのヒートローラ１の温度変化に基づく待ち時間の算出と、待ち時間表示の更新とが行われる。このように、単位時間ｔmはヒートローラ１の温度変化量を測定する時間であり、ヒートローラ１の温度の変化具合を認識することができる程度の時間に設定される。
【００４０】
そして最新の温度検出値が定着可能温度に到達したことをステップＳＴ１１にて確認したならばＣＰＵ６は、表示器９での表示を画像形成を行うことが可能であることを示すＲＥＡＤＹ表示に変更し（ステップＳＴ１３）、これをもって今回の待ち時間表示処理を終了する。
【００４１】
ところで、パワーセーブ状態が解除された際にヒートローラ１の温度が上昇中であることをステップＳＴ４にて確認した場合にＣＰＵ６は、ステップＳＴ５乃至ステップＳＴ７の処理をパスして、即座にステップＳＴ８以降の処理を実行する。
【００４２】
以上のように本実施形態によれば、パワーセーブ状態が解除された際にヒートローラ１の温度が下降中であるならば、上昇開始タイミングまでに要する上昇遅延時間ｔnを求めてその時間が経過するまで待機する。そして上昇遅延時間ｔnが経過したのちに、すなわち上昇開始タイミングを過ぎたのちに、初めて待ち時間の算出・表示を行う。従って、温度下降中におけるヒートローラ１の温度変化は待ち時間の算出には用いられず、このような待ち時間算出に不適な情報を用いた誤った待ち時間を算出してしまうことが無い。そして、このように正しく算出された待ち時間のみが表示によりユーザに対して報知される。
【００４３】
また本実施形態によれば、上昇開始タイミングの到来監視を経過時間の監視により行っているため、検出温度値の変化を直接的に監視する場合に比べてＣＰＵ６の処理負担が軽減される。
【００４４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、上昇遅延時間ｔnを求め、この上昇遅延時間ｔnの経過を待つことで上昇開始タイミングの到来を認識することとしているが、温度検出値の変化を監視し、後のタイミングの温度検出値の方が前のタイミングの温度検出値よりも大きくなったことが判明したタイミングを上昇開始タイミングとして認識することとしても良い。このようにした場合、ヒートローラ１の実際の温度変化を監視するから、ヒートローラ１の温度変化状況が周囲環境などの影響により変動する場合であっても、上昇開始タイミングをより小さな誤差で認識することが可能である。
【００４５】
また上記実施形態では、単位時間当りの温度上昇量に基づいて待ち時間を算出することとしているが、上昇開始タイミングにおける温度検出値を保持しておくとともに、上昇開始タイミングからの経過時間を計時しておき、最新の温度検出値と上昇開始タイミングにおける温度検出値と経過時間とから温度上昇量を判定し、この温度上昇量に基づいて待ち時間を算出することとしても良い。
【００４６】
また上記実施形態では、待ち時間を算出・表示することとしているが、例えば画像形成開始可能な時刻を算出・表示するようにしても良い。
【００４７】
また上記実施形態では、算出した待ち時間をユーザに対して報知するために使用しているが、例えば他のコンピュータ端末などに対して通知するなどのような別の用途に用いるようにしても良い。
【００４８】
また上記実施形態では、待ち時間を表示器９にて可視表示することでユーザに対する報知を行うようにしているが、音声メッセージの出力などのような他の形態での報知を行うようにしても良い。
【００４９】
このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、パワーセーブ状態が解除された際に発熱体の温度が下降中である場合には、発熱体の温度が下降から上昇に転じる上昇開始タイミングが到来するまで待ち、上昇開始タイミングが到来したと判定された時点での前記発熱体の温度値と、前記上昇開始タイミングから所定時間が経過したタイミングにおける前記発熱体の温度値とをそれぞれ取得し、これらの温度値の差に基づいて発熱体の温度が画像定着を開始することが可能となる開始可能温度に到達するタイミングを推定することとしたので、発熱体の温度が下降中である際の発熱体の温度変化は開始可能温度に到達するタイミングの推定には利用されず、発熱体の発熱による温度上昇に基づく正確な推定が行われることとなり、この結果、パワーセーブ状態の解除時における画像形成可能となるまでの待ち時間の誤差を少なく推定することが可能となる。
【００５１】
また本発明によればさらに、上昇開始タイミングまでの所要時間を推定し、その時間の計時により上昇開始タイミングの到来を監視することとしたので、上昇開始タイミングの到来を監視するために発熱体の温度値の確認を繰り返し行う必要が無く、この結果、上昇開始タイミングの到来の監視に係る処理を簡易とすることが可能となる。
【００５２】
また本発明によればさらに、前述のように正しく推定された、画像定着を開始することが可能となる開始可能温度に到達するタイミングをユーザに対して報知することとしたので、パワーセーブ状態の解除時においても、画像定着が可能となるタイミング、すなわち画像形成を行うことが可能となる正しいタイミングをユーザに対して報知することができ、これによりユーザの便を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部構成を示す図。
【図２】図１中のＣＰＵ６による待ち時間表示処理の際の処理手順を示すフローチャート。
【図３】上昇遅延時間ｔnを説明する図。
【図４】パワーセーブ状態を説明する図。
【図５】パワーセーブ状態での発熱体の温度制御の概念を簡略に示す図。
【符号の説明】
１…ヒートローラ
２…プレスローラ
３…サーミスタ
４…抵抗器
５…Ａ／Ｄコンバータ
６…ＣＰＵ
７…ＲＯＭ
８…ＲＡＭ
９…表示器
１０…ソリッドステートリレー（ＳＳＲ）
１１…バス
【図１】
0004627604.tif 000002
【図２】
0004627604.tif 000003
【図３】
0004627604.tif 000004
【図４】
0004627604.tif 000005
【図５】
0004627604.tif 000006