(57)【要約】【課題】  画像形成装置が節電モードに遷移することによって、画像形成装置内に配置された定着器の定着ローラー内のヒーターの余熱によって、他の部品の損傷を防止し、適切に節電できる画像形成装置を提供する。【解決手段】  各機能に対して電源の制御を行う電源制御部を備え、各機能の動作時、特に印刷を実行する直前に可能な限り近いタイミングで定着器のヒーターを加熱し、印刷のキャンセルに伴う余分なヒーターの過熱による電力を削減する。また、発熱体に近い位置に配置された冷却装置、温度を監視する温度センサー、全体の制御を行う制御部を備え、未使用時に節電モードになるが、周りの環境温度に応じて部品に悪影響を与えない安全な温度まで急速に冷やし、短時間には電力消費が多くなるが、その後の消費電力を少なくできる制御をする。【選択図】  図２
2013130801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本発明の画像形成装置は、記録媒体に印刷する印刷部と、ホストコンピューターから受信するＰＤＬ形式の画像データからビットマップ形式の印刷データを生成する生成手段と、前記印刷データに基づいて記録媒体に印刷する印刷部と、前記記録媒体にトナーを定着させるヒーターを内部に配置する前記印刷部に備えられた定着ローラーと、前記定着ローラーの設定温度値が記憶される記憶手段と、前記定着ローラーの温度を測定する温度センサーと、前記定着ローラーを含む複数の機能部の夫々に対して電力の供給と遮断をする電源制御部と、前記温度センサーの測定値と前記設定温度値に基づいて前記ヒーターを前記定着ローラーが前記設定温度値となるように制御するとともに、前記電源制御部を制御して前記機能部への電力の供給と遮断を制御する制御部と、を有する画像形成装置において、
前記制御部によって制御され、前記定着ローラーを冷却する冷却部を更に備え、
前記制御部によって、前記定着ローラーを印刷可能な第１温度に維持する通常モードと、前記定着ローラーに対し前記第１温度より低く、前記第１温度まで短時間で加熱可能な第２温度にして維持する第１節電モードと、前記定着ローラーに対して加熱を行わない第２節電モードとのモード間の遷移が制御され、前記短時間とは前記第２節電モードから前記通常モードに遷移する場合の前記定着ローラーの加熱時間より短い時間であり、
前記印刷データを生成した後に前記印刷部に前記印刷データに基づく印刷の開始を指示する制御とともに、前記第１節電モードまたは前記第２節電モードから前記通常モードに遷移させる制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１節電モードにおいて、前記印刷部によって印刷がされない時間が第１の所定の時間継続すると前記冷却部の冷却動作と共に前記第２節電モードに遷移する制御を行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】
前記制御部は、前記通常モードにおいて、前記印刷部によって印刷がされない時間が第２の所定の時間継続すると前記冷却部の冷却動作と共の前記第１節電モードに遷移する制御を行うことを特徴とする請求項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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式のプリンターとスキャナーが備えられた画像形成装置は広く一般に普及している。このような画像形成装置は、操作パネルから各種設定を行い目的に合わせて機能する。また、画像形成装置がネットワークを介してコンピューターに接続されている場合にはコンピューターから受信した画像データに基づいて印刷することができる。
【０００３】
また装置の省電力化がユーザーから求められ、装置を使用していない場合や、使用していない機能があった場合に装置の全体あるいは部分的に電力の供給を制限し省電力化した装置もある。また、電子写真式のプリンターでは、トナーを用紙に定着させるため、ヒーター付ローラーを備えた定着器が用いられる。ローラーによって加熱しながら加圧することで用紙にトナーを定着させる。ローラーにはヒーターが備えられ、百数十℃に熱して使用するため消費電力が大きい。特に、ローラーを２０℃程度の室温の状態から定着に必要な百数十℃にするためには５分程度かかってしまい、その間大電力を使う。ユーザーにとっては、直ぐに印刷したい場合もあり、待ち時間を短くしたいという要望もある。
【０００４】
これに対して、定着に必要な温度まで短時間で昇温させることのできる温度にローラーを保持し、昇温に必要なローラーにかける消費電力を抑制したプリンターも考えられている。
【０００５】
例えば、特開２０１１−１９９７７７号公報には、ローラーを定着温度より低い温度であるが、ある程度高温に保つことで省電力化ができる技術と、機能毎に電源供給のスイッチをオンオフする電源供給制御回路が備わり、処理機能に応じて必要最小限のデバイスに対して電力供給を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１９９７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ヒーターによって加熱された定着ローラーに対して、ヒーターへの電源の供給を停止したとしても、余熱が存在する。定着ローラーからの熱は、熱伝導、熱放射によって他部へ伝わる。例えば、電気回路基板が熱されると回路の損傷あるいは誤動作が生じる恐れがある。これは、従来技術で言っている必要最小限のデバイスに対して電源を供給する場合の可能性もあるが、このような余熱に関しての処置の詳細な技術は開示されていない。節電の仕方によっては、大きな誤動作を生じさせる恐れがある。
【０００８】
本発明は、このような問題に対しても解決でき、さらに、動作に応じて適切な節電が可能な画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像形成装置は、記録媒体に印刷する印刷部と、ホストコンピューターから受信するＰＤＬ形式の画像データからビットマップ形式の印刷データを生成する生成手段と、前記印刷データに基づいて記録媒体に印刷する印刷部と、前記記録媒体にトナーを定着させるヒーターを内部に配置する前記印刷部に備えられた定着ローラーと、前記定着ローラーの設定温度値が記憶される記憶手段と、前記定着ローラーの温度を測定する温度センサーと、前記定着ローラーを含む複数の機能部の夫々に対して電力の供給と遮断をする電源制御部と、前記温度センサーの測定値と前記設定温度値に基づいて前記ヒーターを前記定着ローラーが前記設定温度値となるように制御するとともに、前記電源制御部を制御して前記機能部への電力の供給と遮断を制御する制御部と、を有する画像形成装置において、前記制御部によって制御され、前記定着ローラーを冷却する冷却部を更に備え、前記制御部によって、前記定着ローラーを印刷可能な第１温度に維持する通常モードと、前記定着ローラーに対し前記第１温度より低く、前記第１温度まで短時間で加熱可能な第２温度にして維持する第１節電モードと、前記定着ローラーに対して加熱を行わない第２節電モードとのモード間の遷移が制御され、前記短時間とは前記第２節電モードから前記通常モードに遷移する場合の前記定着ローラーの加熱時間より短い時間であり、前記印刷データを生成した後に前記印刷部に前記印刷データに基づく印刷の開始を指示する制御とともに、前記第１節電モードまたは前記第２節電モードから前記通常モードに遷移させる制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の画像形成装置によれば、動作に応じた適切な節電が可能であり、画像形成装置の誤動作を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態のブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態のモードの遷移を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態を、以下に図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態のブロック図である。画像形成装置１は、ネットワークに接続されたホストコンピューターＡ２およびホストコンピューターＢ３と接続されている。画像形成装置１は、電子写真方式の印刷部１０を備えている。そして、画像形成装置１はホストコンピューター２から送られてくる画像データを、紙やプラスチックフィルムなどの記録媒体に印刷する。
【００１３】
画像形成装置１は外部機器とのインタフェースであるＩ／Ｆ５を備え、ホストコンピューターＡ２またはホストコンピューターＢ３に接続されている。ネットワーク４はＬＡＮなど機器相互にデータ通信ができる通信網である。ネットワーク４には、他にも複数台のホストコンピューターおよび複数台の画像形成装置を接続できる。制御部６は装置全体の制御を行う。制御部６はＲＯＭ７またはＲＡＭ８内に記憶されているプログラムおよび設定値に従って動作する。ＲＯＭ７は不揮発性の記憶手段であり、プログラムや各種設定値などが格納されている。ＲＡＭ８は制御部６の演算の一時的なデータ保存や、ワークエリア、各種設定値の一時的な保存などをする記憶手段である。ホストコンピューターＡ２またはホストコンピューターＢ３から送られてきたＰＤＬ形式の画像データは、印刷部９で印刷するためにビットマップ形式のデータに生成される。これは制御部６の演算によって行われる。生成されたデータは印刷部９に送られ、印刷される。操作パネル９は、表示を行うＬＣＤと入力を行うキーからなる入出力手段である。操作パネル９は、画面上の所定位置に触れることで入力できるタッチパネルでもよい。
【００１４】
ヒーター１１は印刷部１０の定着ローラー内に備わるヒーターである。通電することによって発熱する。冷却部１２はファンなどの送風装置である。装置内に風を通すことで熱を装置外に逃がすことができる。温度センサー１３は装置内の特定の部分の熱を測定する。ここでは、定着ローラーの温度を測定している。定着ローラーは、装置内で一番高温になり、電子部品に対して熱の影響を与え易いからである。制御部６は、これらＩ／Ｆ５、ＲＯＭ７、ＲＡＭ８、操作パネル９、印刷部１０、ヒーター１１、冷却部１２、温度センサー１３、電源制御部１４から情報を入力するとともに夫々に対してプログラムに従って制御を行う。
【００１５】
図２は、本発明の実施形態のモードの遷移を説明する図である。縦方向の軸は定着ローラーの温度に関する軸である。この温度は温度センサー１３によって計測される。横軸は時間軸である。図中右に行くに従い時刻が経過する。モード変化のタイミングを示すことができる。制御部６はプログラムに従って接続されている機能部を制御する。
【００１６】
時刻Ａよりも前または時刻Ｌより後は、定着ローラーの温度がＴ１、すなわち周囲環境の室温である。これは、電源制御部１３の電源制御によりヒーター１１に対して電源供給を停止している状態であり、長い時間経過して周囲環境温度まで冷えたことを示している。
【００１７】
ホストコンピューターＡから画像データが送信され、制御部６が、画像データの解析を完了し、ＰＤＬ形式の画像データをビットマップ形式の印刷データに変換し、ＲＡＭ８またはＨＤＤ等の不揮発性記憶手段に格納をし、印刷部１０に印刷データの印刷の開始の指示をすると、ヒーター１１に対して、定着ローラーが定着可能温度Ｔ４を維持するように指示を開始する。温度センサー１３の温度を計測し、定着ローラーを定着可能温度Ｔ４にするようにヒーター１１に通電する。室温Ｔ１から定着可能温度Ｔ４に昇温するには時刻Ａから時刻Ｂまでかかる。印刷部１０で印刷されることが処理上で確定するまで、すなわち、データの変換処理などの途中で印刷が取り消されるなどの処理がされないことを条件にヒーター１１の通電をする。印刷取り消しの場合でもヒーター１１に通電するとその分余分に電力消費をしてしまうから、少しでも節電するために通電の判断をなるべく遅い段階にしている。
【００１８】
定着ローラーが温度Ｔ４になると印刷部１０は印刷を開始する。他に印刷処理がなく所定時間経過すると、第１の節電モードに移行する。この場合、定着ローラーが温度Ｔ３になるように制御する。
【００１９】
定着ローラーを温度Ｔ４から温度Ｔ３にするには２通りの方法がある。一つ目は、ヒーター１１の通電を停止し、冷却部１２を動作させ、送風することで温度を短時間に低下させる。このとき、時刻Ｃから時刻Ｄの間の短時間で温度を低下させることができる。二つ目は、ヒーター１１の通電を停止し、放置する。このとき、時刻Ｃから時刻Ｅまでの長時間かけて温度をＴ４からＴ３にする。温度の低下を待つ長時間、制御部６が温度の低下するのを待つ間の制御を行わなければならない。すなわち、一つ目の方法で降温させれば早く完全に第１の節電モードに移行できる。一つ目の方法を選ぶか二つ目の方法を選ぶかは、温度Ｔ３を何度に設定するか、すなわち温度Ｔ３の設定値に基づく。Ｔ３の設定値がＴ４に近ければ、二つ目の方法を選択し、遠ければ一つ目の方法を選択する。予め機器に応じて実験を行い、設定する。一つ目の方法は二つ目の方法より短時間に降温させることができる。
【００２０】
第１の節電モードの温度Ｔ３から昇温させ温度Ｔ４に移行するには、時刻Ｆから時刻Ｇまでかかる。これは時刻Ａから時刻Ｂまでに比べ非常に短い。第１の節電モードにおいて、ホストコンピューターＡから画像データが送信され、制御部６が、画像データの解析を完了し、ＰＤＬ形式の画像データをビットマップ形式の印刷データに変換し、ＲＡＭ８またはＨＤＤ等の不揮発性記憶手段に格納をし、印刷部１０に印刷データの印刷の開始の指示をすると、ヒーター１１に対して、定着ローラーが定着可能温度Ｔ４を維持するように指示を開始する。温度センサー１３の温度を計測し、定着ローラーを定着可能温度Ｔ４にするようにヒーター１１の通電を制御する。ヒーター１１の加熱開始のタイミングを極力、印刷実行の間際にすることで、印刷が途中で取り消される処理がされた場合などにヒーター１１の無駄な加熱を防止できる。
【００２１】
印刷部１０で印刷を行い、他に印刷処理がなく所定時間経過すると、第１の節電モードに移行する。この場合、定着ローラーが温度Ｔ４からＴ３になるように制御する。ここでは、時刻Ｈから時刻Ｉの短時間で降温させている。
【００２２】
第１の節電モードにおいて、印刷処理が行われない時間がある決められた時間より長くなると、第２の節電モードに移行する。この時間は設定により決めることができる。第２の節電モードは、第１の節電モードに比べ更に節電する。ヒーター１１への通電を停止し、主要な制御も停止する。すなわち、ホストコンピューターＡ、Ｂとの通信の制御と、電源制御部１４の制御を含む最小限の制御部分を動作させる。
【００２３】
第１の節電モードから第２の節電モードへの移行は、冷却部１２を時刻Ｊから時刻Ｋの短時間動作させ、温度Ｔ３から温度Ｔ２へ定着ローラーを降温させる。その後、冷却部１２の動作を停止する。仮に、時刻Ｊから冷却部１２を動作させなければ、時刻Ｊからの点線のように温度が降下しＴ３からＴ２になるまで、伝熱し、回路などの部品に損傷を与える可能性がある。
【００２４】
温度Ｔ２は、定着ローラーの熱によって他の回路等に損傷や誤動作を与えない温度であり、制御部６では、この温度を予め実験で求め、設定値として格納しておき、この温度になるまで冷却部１２を動作させる。
【００２５】
制御部６が、通常に動作していれば、温度Ｔ２以上では、不図示の冷却ファンが動作して、通風し、装置内および部品などの温度が上がり過ぎないよう制御している。節電モードでは、この制御が停止されてしまう。
【００２６】
また、温度Ｔ３を温度Ｔ２以下に設定することで、第１の節電モードから第２の節電モードへの移行時に冷却部１２の動作が不要となる。設定温度は、予め決められ、ＲＯＭ７に格納され、それに基づいて制御部６が制御する。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、電子写真式プリンターなどの画像形成装置に適用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１  画像形成装置
２  ホストコンピューターＡ
３  ホストコンピューターＢ
４  ネットワーク
５  Ｉ／Ｆ
６  制御部
７  ＲＯＭ
８  ＲＡＭ
９  操作パネル
１０  印刷部
１１  ヒーター
１２  冷却部
１３  温度センサー
１４  電源制御部
【図１】
2013130801.tif 000003
【図２】
2013130801.tif 000004