(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電源回路と、
この第１の電源回路から電力の供給を受けて動作する第１の制御回路と、
少なくともスキャナに電力を供給する第２の電源回路と、
少なくとも２つ以上の定着ヒータを持つ定着装置と、
を備える画像形成装置であって、
画像形成装置のプリント機能が使用可能な温度を前記定着装置の目標温度とし、前記第１の電源回路と前記第２の電源回路とが動作している待機モードと、
前記待機モードよりも前記定着装置の目標温度が低く、前記第２の電源回路が停止している省エネモードと、
を備え、
前記スキャナを優先して使用可能にするモードのときは、前記省エネモードでの前記定着装置の目標温度を、前記スキャナを優先して使用可能にするモードでないときより高い温度とし、
前記スキャナを優先して使用可能にするモードのときは、前記待機モードへ移行する際は、前記定着装置の温度に関らず前記第２の電源回路を起動させるとともに前記２つ以上の定着ヒータのうち少なくとも１つを使用せずに定着装置への加熱を行なうことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記スキャナを優先して使用可能にするモードでないときは、前記定着装置が所定温度になるまでは前記２つ以上の定着ヒータの全てを使用して前記定着装置の加熱を行ない、前記定着装置が前記所定温度になった後は、前記第２の電源回路を起動させるとともに前記２つ以上の定着ヒータのうち少なくとも１つを使用せずに前記定着装置への加熱を行なう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２つ以上の定着ヒータのうち、前記第２の電源回路を起動させたときに使用しないヒータの消費電力は、他のヒータの消費電力よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に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、定着装置と電源装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、省エネルギーに対する要求は高く、種々の技術が提案されてきた。一方、ユーザは、画像形成装置に対して迅速な立ち上がりを希望しており、この二つの要求の両立が大きな技術的課題であった。以下の特許文献１記載の発明は、このような要求に対応した技術の１例である。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１４７３４公報
【０００４】
特許文献１記載の画像形成装置では、２つの電源回路と、１つの定着装置を備え、電源スイッチＯＮ後は、第１の電源回路のみ起動し、省エネモードに入るようになっている。そして、省エネモードの解除時に定着装置に電力が投入され、定着装置が所定の温度にまで昇温する。所定の温度に到達後に、第２の電源回路が起動し、画像形成装置が使用可能な状態となるようになっている。
【０００５】
このように、従来の第１と第２の二つの電力供給部をもつ画像形成装置では、省エネモード時は第１の電源回路のみ動作し、第２の電源回路と定着装置に電力は供給されない状態となる。そして、省エネモード解除時に第２の電源回路と定着装置に同時に電力が投入されこれらが起動する。省エネモード解除に伴い第２の電源装置からの電力供給により、モータ類の位置調整など、画像形成装置各部の初期調整が行われる。初期調整が終わった段階では、プリントモードは使用できないが、スキャナーユニットのみは使用できる状態となる。そして、定着装置が所定の温度に到達するとプリントモードも使用できる状態となり、画像形成装置の全機能が使用可能となるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来の複写機などの画像形成装置においては、装置の主電源スイッチをＯＮして、定着装置が所定の温度に達してから、画像形成動作を実行できるようになっている。この間の待機時間は、長い装置では５分以上かかり、ユーザは定着装置の温度が昇温し、画像形成装置が使える状態になるまで待たなければならなかった。
また、最近の画像形成装置は、上述の発明のように、エネルギー消費を抑制するために省エネモードを備えているものが多い。この省エネモードは待機モードより、消費電力を一段と減らした状態であり、できるだけ消費電力を減らすことが望ましい。
画像形成装置において、消費電力を低減する有効な方法は、定着装置が消費する電力を減少させることであり、具体的には定着装置で維持する温度を下げることである。
一方、この定着装置の温度を下げすぎると、省エネモードから待機モードへの復帰時に、下げた分の熱量を定着装置に追加する必要があり、立ち上がり時間が長くなってしまうという問題がある。
そこで、省エネ性と、立ち上がり時間短縮を両立させるために、省エネ、待機、コピー時には使わない立ち上がり時専用の定着ヒータを追加する方法が提案されている。立ち上がり時に、第２の電源回路をＯＦＦし、第２の電源回路が消費する電力を定着ヒータに回して、コンセントの定格電力ぎりぎりまで定着装置に電流を流すことで、画像形成装置の立ち上がり時間短縮と、省エネモード時の消費電力低減の両立が可能となる。特許文献１に記載の発明も考え方は、基本的にこれと同じである。
しかしながら、定着装置の立ち上がり後に、第２の電源回路を起動しているため、定着装置の立ち上がり後でなければ、画像形成装置の様々な機能をユーザが使うことができない。例えばユーザがプリント（或いはコピー）ではなく、スキャナ（画像読み取り）の機能のみを使いたい場合も、定着装置が所定温度に達するまで待つ必要があった。
そこで、本発明の目的は、省エネモード時の消費電力低減と、省エネモード及び主電源スイッチＯＮ後の立ち上がり時間短縮可能な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】
【０００７】
請求項１記載の発明では、第１の電源回路と、この第１の電源回路から電力の供給を受けて動作する第１の制御回路と、少なくともスキャナに電力を供給する第２の電源回路と、少なくとも２つ以上の定着ヒータを持つ定着装置と、を備える画像形成装置であって、画像形成装置のプリント機能が使用可能な温度を前記定着装置の目標温度とし、前記第１の電源回路と前記第２の電源回路とが動作している待機モードと、前記待機モードよりも前記定着装置の目標温度が低く、前記第２の電源回路が停止している省エネモードと、を備え、前記スキャナを優先して使用可能にするモードのときは、前記省エネモードでの前記定着装置の目標温度を、前記スキャナを優先して使用可能にするモードでないときより高い温度とし、前記スキャナを優先して使用可能にするモードのときは、前記待機モードへ移行する際は、前記定着装置の温度に関らず前記第２の電源回路を起動させるとともに前記２つ以上の定着ヒータのうち少なくとも１つを使用せずに定着装置への加熱を行なうことにより、前記目的を達成する。
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記スキャナを優先して使用可能にするモードでないときは、前記定着装置が所定温度になるまでは前記２つ以上の定着ヒータの全てを使用して前記定着装置の加熱を行ない、前記定着装置が前記所定温度になった後は、前記第２の電源回路を起動させるとともに前記２つ以上の定着ヒータのうち少なくとも１つを使用せずに前記定着装置への加熱を行なうことを特徴とする。
請求項３記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記２つ以上の定着ヒータのうち、前記第２の電源回路を起動させたときに使用しないヒータの消費電力は、他のヒータの消費電力よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像形成装置においては、省エネモードから待機モードへ移行する時間は、スキャナを優先して使用可能にするモードであっても同じになるという効果を奏します。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施の形態を、図１ないし図８を参照して説明する。
図１に本発明の適用例の一例である画像形成装置外観を示してある。この図１の画像形成装置は、第１の電源回路と第２の電源回路を内蔵し、定着装置内の定着ヒータ３本が用意されている。また、ユーザが操作する操作部３とＡＤＦ部を備えている。図示しないが、ＡＤＦ２が開閉されたこと、ＡＤＦ２上に原稿が置かれたことを検知する原稿載置センサーも設けられている。その他、従来周知の電子写真方式によるその他装置全体の説明は省略し、本実施の形態に関わる部分を中心に説明する。
【００１７】
図２に本実施の形態に係る電源供給図を示してある。
まず、主電源スイッチをＯＮすると、商用交流電圧が、電源部に印加される構成となっている。電源部は第１の電源回路、第２の電源回路、定着制御部から構成されている。また、負荷部は、第１と第２の制御回路および定着ヒータからなる。
第１の電源回路からは第１の制御回路へ電力が供給され、この第１の制御回路は、制御部、操作部、定着ヒータ制御部、原稿検知部から構成されている。
第２の電源回路からは第２の制御回路へ電力が供給され、この第２の制御回路は、スキャナ部、プリント部、給紙部、排紙部、ＡＤＦおよび、その他負荷から構成されている。
【００１８】
定着制御回路からは定着ヒータに電力が供給され、定着装置部は３本のヒータ（定着ヒータ１：５５０Ｗ、定着ヒータ２：４５０Ｗ、定着ヒータ３：３５０Ｗ）よりなる。また、第１の制御回路からの指令により、定着装置部の定着ヒータを１本ごとに、電力供給をＯＮ/ＯＦＦするようになっている。
さらに、第１の制御回路からの指令により、第２の電源回路を起動/停止（ＯＮ/ＯＦＦ）できる構成となっている。
【００１９】
次に、図３の本実施の形態にかかる電力供給の動作手順を示した図および、図４のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る画像形成装置の動作の一例を説明する。
まず、画像形成装置の主電源スイッチをＯＮすると、商用交流電源が電源部に印加され、第１の電源回路が起動する（ステップ１０）。第１の電源回路から第１の制御回路部に電力が供給され、第１の制御回路部内の操作部などがそれぞれが起動する。第１の制御部が起動時の消費電力は約１００Ｗである。そして、第１の制御回路内のプログラム読み込みなどの初期処理を行う。初期処理の後、読取優先モードがＯＮかＯＦＦかを判定する（ステップ１１）。読取優先モードがＯＦＦのとき（ステップ１１；Ｎ）、定着装置の立ち上げ方法は高速モードが選択される（ステップ１２）。一方、読取優先モードがＯＮのとき（ステップ１１；Ｙ）、立ち上げ方法は通常モードが選択される（ステップ１３）。そして、その後待機モードとなる（ステップ１４）。ここでは、高速モードが選択されたと仮定して説明する。
【００２０】
この高速モードが選択された場合の処理手順を図５のフローチャートを参照して説明する。高速立上りモードの定着制御方法は以下のようになる。
まず、現在の定着温度を検出する（ステップ２０）。定着温度の検出方法は、定着装置近傍に取り付けたサーミスタの電圧値を、第１の制御回路内のＣＰＵ（中央演算処理装置）にＡＤ（アナログ／デジタル）変換で取り込み、第１の制御回路内のメモリにてあらかじめ保持されている電圧値と温度値の変換テーブルを参照して、現在の温度を検出する。そして、定着装置の現在温度を、ヒータ点灯本数切り替え温度と比較する（ステップ２１）。ここで、ヒータ点灯本数切り替え温度とは、ヒータ点灯本数を３本から２本に切り替える閾値のことである。本実施の形態では、切り替え温度は１６０℃に設定してある。
【００２１】
例えば、定着装置の現在温度が３０℃のとき、切り替え温度の１６０℃より低いと判定される（ステップ２１；Ｙ）。低いときは、定着ヒータはヒータ１、２、３の３本とも点灯を行う（ステップ２８）。３本点灯時の電力は、第１の電源回路と合わせて、１４５０Ｗとなる。
次に、３本点灯の状態において、立上り優先モードがＯＮかＯＦＦかを判定する（ステップ２９）。もし、立上り優先モードがＯＦＦのときは（ステップ２９；Ｎ）、ユーザが操作部のキーを押したこと、ユーザが原稿を画像形成装置に載置したため、原稿載置センサーが原稿の載置を検知したかを調べる（ステップ３０、ステップ３１）。立上り優先モードがＯＮのときは（ステップ２９；Ｙ）、キーの押下や原稿の載置状態を調べない。
もし、キーの押下や原稿の載置がなければ（ステップ３０；Ｎ、ステップ３１；Ｎ）、３本点灯の状態を維持して、ヒータ点灯本数切り替え温度の１６０℃まで、ヒータの３本点灯の状態を維持する。
【００２２】
定着の温度が、ヒータ点灯本数切り替え温度の１６０℃を越えると（ステップ２１；Ｎ、ステップ２５；Ｙ））、定着ヒータ３を消灯し、定着ヒータ１と２の２本のみの点灯に切り替える（ステップ２２）。そして、第２の電源回路を起動する（ステップ２３；Ｎ、ステップ２４）。第２の電源回路を起動した時点の電力は、計１４００Ｗとなる。このまま、定着ヒータは２本点灯の状態を維持して、待機時目標温度まで、２本点灯の状態を維持する。
第２電源回路が起動すると（ステップ２４）、プリント部（作像部）などの初期設定を行う。具体的には、ポリゴンモータの回転始動、回転安定、感光体周りの設定、給紙部と排紙部のホーミング処理、スキャナのホーミング処理、スキャナランプを点灯させての読取系の各種設定である。初期設定には約１０秒の時間を必要とする。
定着の温度が待機温度の１８０℃を越えると（ステップ２５；Ｎ）、定着ヒータ全体消灯させ（ステップ２６）、第２の制御回路の初期処理が終了していることを確認して（ステップ２７；Ｙ）、画像形成装置は高速立上りモードを終了し、待機モードに移行する。
待機モード時は、定着温度１８０℃の温度を維持するため、時々、定着ヒータを１本点灯させる制御を行う。待機時の平均の消費電力は第１、第２の電源回路の電力と定着ヒータが時々点灯する電力を合わせて平均約４００Ｗとなる。
以上のような高速立上りモードにて、画像形成装置の立上り時は、定格電力のぎりぎりまで定着装置に電力を供給することで、通常よりも早く立ち上げることが可能となる。
【００２３】
もし、ヒータを３本点灯している状態において、かつ立上り優先モードがＯＦＦのとき、ユーザが操作部のキーを押したり（ステップ３０；Ｙ）、原稿を載せたりした場合（ステップ３１；Ｙ）、定着ヒータ３を消灯して（ステップ３２）、第２の電源回路を起動し、第２の制御部を約１０秒で使える状態にできるので、ユーザは定着装置の立上り完了を待たずとも、スキャナ機能のみ先に使用することができ、ユーザの利便性の向上を図ることが可能となる。
【００２４】
次に、読取優先モードがＯＮのときや、高速立上りモードが途中かつ立上り優先モードがＯＦＦで、操作部のキーが押下されるか、原稿が載置されて通常立上りモードに切り替わったときの処理手順を図６のフローチャートを参照して説明する。
通常立上りモード移行時は、すぐに第２の電源回路を起動する（ステップ４０）。そして、現在の定着温度を検出し（ステップ４１）、定着温度が待機時目標温度より低いかを調べる（ステップ４２）。もし、現在の定着温度が、待機時目標温度に達していなければ（ステップ４２；Ｙ）、定着ヒータ１と２のみを点灯し（ステップ４３）、２本点灯の状態を維持する。
【００２５】
一方、定着温度が目標温度に到達し（ステップ４２；Ｎ）、かつ第２の制御回路の初期処理が終了していれば（ステップ４４；Ｙ）、画像形成装置は全機能がただちに使用できる待機モードに移行となる。
この状態で、例えば原稿１００枚をＡＤＦに載置し、原稿１枚からコピー１枚の複写を行った時、定着装置はコピー時目標温度１８５℃を維持するため、定着ヒータ１、２の２本を点灯させる。そして、コピーのためモータなどがフル稼働し、このときの画像形成装置の消費電力は約１４５０Ｗとなる（定着電力：１０００Ｗ、第１の電源回路の電力：１００Ｗ、第２の電源回路の電力：３５０Ｗ）。
【００２６】
次に、省エネモード移行時の処理手順を図７のフローチャートを参照して説明する。
省エネモードへの移行は、ユーザが画像形成装置を操作しなくなった時間が規定時間を越えた時や、ある特定のキーを押下するなど、複数の方法が用意されている。
まず、画像形成装置を省エネモードに移行させると、第１の制御回路からの指令により、第２の電源回路の動作が停止される（ステップ５０）。次に、読取優先モードがＯＮかＯＦＦかを確認する（ステップ５１）。ＯＦＦのときは（ステップ５１；Ｎ）、本実施の形態では、目標温度１を９２℃に設定する（ステップ５２）。これにより、９２℃を維持するように定着ヒータが時々点灯する。省エネモード時の平均消費電力は、第１の電源回路と合わせて約２００Ｗとなり、スタンバイ時より半分近く電力の消費を減らすことができる。
なお、読取モードがＯＮのときは（ステップ５１；Ｙ）、目標温度２を９２℃より高い温度に設定する。本実施の形態では１３２℃に設定する（ステップ５３）。１３２℃における消費電力は、第１の電源回路とあわせ約３００Ｗとなる。
【００２７】
次に、省エネモードからの復帰時の処理手順を図８のフローチャートを参照して説明する。
省エネモードからの復帰指示を検知すると、第１の制御回路は読取優先モードがＯＮかＯＦＦかを確認し（ステップ６０）、ＯＦＦのときは（ステップ６０；Ｎ）、高速立上りモードを（ステップ６１）、ＯＮのときは（ステップ６０；Ｙ）、通常立上りモードのフローに処理を進める（ステップ６２）。
この後のフローは、主電源ＯＮ後の処理手順と基本的には同じである。すなわち、高速立上りモードに進んだとき、まず現在の定着温度を確認する。省エネ時は９２℃近傍を維持しているので、定着ヒータ点灯本数切り替え温度の１６０℃以下の９２℃近傍であるため、定着ヒータを１、２、３の３本点灯し、定着装置の温度の昇温を図る。
【００２８】
一方、１６０℃に達すれば、ヒータ３を消灯して第２の電源回路を起動し、第２の制御回路の初期処理を行わせる。１８０℃までの到達時間は約１０秒である。なお、この１０秒は、第２の制御回路の初期処理時間が約１０秒であることから、定着制御においても１８０℃に達するまでの時間が１０秒となるよう、定着ヒータ点灯本数切り替え温度の設定値を「１６０℃」にしている。
通常立上り時が選択されたときは、省エネからの復帰開始時点で、第２の電源回路を起動し、同時に定着ヒータ１と２の２本を点灯させる。第２の電源回路をただちに起動しているので、プリント機能よりスキャナ機能が、高速立ち上がりモードと比べ約３５秒早く使える状態となる。復帰開始から約４５秒で、定着装置の温度が１３２℃から１８０℃に昇温して、立上り完了となる。
【００２９】
なお、通常立上り時は定着ヒータ１と２の２本のみを点灯し、ヒータ３は点灯させないため、省エネ時の設定温度を１３２℃と高めに設定している。高めに設定することで、定着ヒータ２本でも１３２℃の温度から、約４５秒で立ち上がることができる。ここで、定着ヒータ２本を使って約４５秒で立ち上がるように、１３２℃に設定している。この１３２℃は実験で確認した数値である。
【００３０】
以上のように、読取優先モードがＯＮかＯＦＦかで、省エネ時の温度を設定することで、立ち上がり時間（省エネモードからの復帰時間）はどちらとも同等とすることができる。両モードの違いは、読取優先モードがＯＦＦ時は高速立ち上がりモードが選択され、４５秒待たなければ、スキャナ機能が利用できないのに対し、ＯＮのときは、通常立上りモードが選択され、約１０秒でスキャナ機能が利用可能になるということである。
もちろん、高速立上りモードにおいても、操作部のキーを押下するか、あるいは原稿を載置するのみで、約１０秒後にはスキャナ機能が利用可能となるので、省エネ性を高めつつユーザの利便性にも配慮している。また、高速立ち上がりモード時は、省エネモード時の高い省エネ性（電力の消費が少ない）を提供することができる。
【００３１】
また、省エネよりもスキャナ機能を優先して、スキャナ機能を早く利用可能な状態にしたい場合は、読取優先モードをＯＮに設定すれば良い。第２電源回路をただちに立ち上げ、約１０秒後にはスキャナ機能が利用可能となる。
逆に、省エネ性を常に優先したい場合は、読取優先モードをＯＦＦし、かつ立上り優先モードをＯＮに設定すれば良い。定着ヒータ３本点灯時に、操作部のキーを押下したり、原稿を載置しても、ヒータ点灯本数切り替え温度に達するまで、定着ヒータは３本点灯の状態を維持して、高速立上りが可能となる。
立ち上がり優先モードと、読取優先モードは、ユーザが操作部で設定を変更できるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の適用例の一つである画像形成装置の外観を示した図である。
【図２】本実施の形態に係る電源供給ルートを示した図である。
【図３】本実施の形態に係る電力供給の動作手順を示した図である。
【図４】画像形成装置の主電源スイッチをＯＮにした一例を説明したフローチャートである。
【図５】高速モードが選択された場合の処理手順を示したフローチャートである。
【図６】読取優先モードがＯＮのときや、高速立上りモード途中かつ立上り優先モードがＯＦＦで、操作部のキーが押されるか、原稿が載置されて通常立上りモードに切り替わったときの処理手順を示したフローチャートである。
【図７】省エネモード移行時の処理手順を示したフローチャートである。
【図８】省エネモードからの復帰時の処理手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１  コンタクトガラス
２  自動原稿送り装置（ＡＤＦ）
３  操作部
４  電源サブキー
５  前カバー
６  給紙トレイ
７  主電源スイッチ
８  トナーカバー
９  フィニッシャー（ＦＩＮ）
【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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