(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータと，該ヒータにより加熱されるヒートローラと，該ヒートローラの温度を検出する温度センサとを具備する定着器と，上記温度センサの検知信号に基づいて上記ヒートローラの温度を印字に適する第１の温度に制御する第１の制御手段を具備する定着器の制御装置において，
待機時に上記ヒータへの出力電力を一定電力に保つ第１の待機モード制御手段と，
待機時に上記ヒートローラを，前記第１の温度より低い所定の第２の温度に制御する第２の待機モード制御手段と，
前記温度センサにより検出されたヒートローラの温度に応じて，前記第１の待機モード制御手段による制御と，前記第２の待機モード制御手段による制御とを切り替える制御切換手段と，
を備えてなることを特徴とする定着器の制御装置。
【請求項２】
前記第１の待機モード制御手段による制御中に，前記温度センサが第１の温度よりも高い所定の温度を検出した時には，強制的に供給電力を停止させる電力供給停止手段を更に備えてなる請求項１に記載の定着器の制御装置。
【請求項３】
前記第１の待機モード制御手段による電力制御が，供給電力を周期的にＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことによるものである請求項１又は２のいずれかに記載の定着器の制御装置。
【請求項４】
供給電力のON/OFFタイミングをゼロクロスに同期させることにより前記第１の待機モード制御手段による電力制御を行なう請求項１〜３のいずれかに記載の定着器の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の定着器の制御装置を具備する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，プリンタ，複写機，ファクシミリなどの画像形成装置に用いられる定着器の制御装置，及び該制御装置を備えた画像形成装置に係り，特に，消費電力の節減と待機状態からの復帰の円滑化を実質的に図ることのできる定着器の制御装置，及び該制御装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来，印刷を行なう時のヒートローラの温度と，プリントボタンが押されるのを待っている待機時，或は印刷指令を待っている待機時のヒートローラの温度とを異ならせ，待機時には，印字時の定着温度より低い温度にヒートローラを制御することにより待機時の消費電力を押さえる定着器の温度制御装置が，例えば特許文献１において知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特公平７−４０１６１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の技術では，次に記載するような問題点があった。
即ち，冬場のように雰囲気温度が低いと，これを補ってヒートローラの温度を所定の待機温度に維持するために無駄な電力を消費するという問題がある。
またこの問題を解消するために，待機時のヒートローラ温度を低い値に設定すると，所定の印字用の温度まで昇温させるのに非常に長時間を要するという問題がある。
本発明は，前述の問題点の解決を目的とするものである。
【０００５】
【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は，
ヒータと，該ヒータにより加熱されるヒートローラと，該ヒートローラの温度を検出する温度センサとを具備する定着器と，上記温度センサの検知信号に基づいて上記ヒートローラの温度を印字に適する第１の温度に制御する第１の制御手段を具備する定着器の制御装置において，
待機時に上記ヒータへの出力電力を一定電力に保つ第１の待機モード制御手段と，
待機時に上記ヒートローラを，前記第１の温度より低い所定の第２の温度に制御する第２の待機モード制御手段と，
前記温度センサにより検出されたヒートローラの温度に応じて，前記第１の待機モード制御手段による制御と，前記第２の待機モード制御手段による制御とを切り替える制御切換手段と，
を備えてなることを特徴とする定着器の制御装置として構成されている。
このように待機モード時の供給電力を一定にする制御を行うことが可能であるので，規定した消費電力ぎりぎりの設定ができ効率がよい温度制御装置とする事が出来ると共に，特に冬場のように雰囲気温度が低い場合にも，待機時間中，無駄にヒートローラを暖めておくことによるロスが無くなり，経済的である。
さらに，前記制御切替手段を備えているため，夏場，冬場のように雰囲気温度が大きく違った場合に，その温度にあった適切な定着器制御が可能となる。例えば，雰囲気温度が低い冬場には，温度一定の第２の待機モード制御を行うと待機時間中の消費電力が莫大なものになるので，電力一定の第１の待機モード制御を自動的に採用させて節電し，雰囲気温度の高い夏場には，温度一定の第２の待機モード制御を自動的に採用させることで，消費電力の節減と印字に必要な温度への復帰時間の短縮化の両方を達成できるようにすることで，１年を通じて消費電力の節減を達成することができるようになる。
更に，前記第１の待機モード制御手段による制御中に，前記温度センサが第１の温度よりも高い所定の温度を検出した時には，強制的に供給電力を停止させる電力供給停止手段を更に備えた場合には，ヒータが危険な温度になる前に給電を停止することができ，安全な定着器を提供することが出来る。
前記第１の待機モード制御手段による電力制御の手法として，供給電力を周期的にON/OFFを繰り返すことによるデューティ比制御が簡便である。
この場合，供給電力のON/OFFタイミングを適当な波形におけるゼロクロスに同期させるという手法を採用することで，簡単に達成できる。
上記いずれの定着器の制御装置も，画像形成装置に用いて好適である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
続いて本発明を具体化した実施形態を説明し本発明の理解に供する。
ここに図１は本発明の一実施形態にかかる定着装置の制御装置のハードブロック図，図２〜図３は，同制御装置における定着装置の制御手順を示すフローチャート，図４は，同定着装置の制御装置を適用可能な画像形成装置の一例としてのフルカラー複写機の概念図である。
まず，上記のような定着装置（定着器）の制御装置を備えた画像形成装置の一例としてのフルカラー複写機について説明する。
画像形成装置Ｘは，一対のローラ間に張架された搬送ベルト１を備えており，この搬送ベルト１上を，記録紙２が図中の矢印線方向に搬送されるよう構成されている。また，搬送ベルト１上には，右から順に，モノクロ（黒）画像形成領域Ｂ，シアン画像形成領域Ｃ，マゼンタ画像形成領域Ｍ，及びイエロー画像形成領域Ｙが設けられており，各画像形成領域のそれぞれに，感光体ドラム５が配置され，該感光体ドラムそれぞれに対向するように，搬送ベルト１の下側に転写ローラ６が配置されている。（なお，前記画像形成領域Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの配置順は特に限定されるものではなく，この配置は，適宜変更し得るものである。）
【０００７】
前記各画像形成領域において，前記感光体ドラム５の周囲には，主帯電器７，画像露光のための光学系８，及び各画像形成領域に対応する色のトナー用の現像器がこの順に配置されている。即ち，モノクロ画像形成領域Ｂでは，黒トナーが充填されたモノクロ現像器９Ｂ，シアン画像形成領域Ｃでは，シアントナーが充填されたシアン現像器９Ｃ，マゼンタ画像形成領域Ｍでは，マゼンタトナーが充填されたマゼンタ現像器９Ｍ，イエロー画像形成領域Ｙでは，イエロートナーが充填されたイエロー現像器９Ｙが設けられている。更に，転写ローラ６が設けられている領域と主帯電器７との間には，除電器（不図示）及びクリーニング装置１０が配置されている。
本画像形成装置Ｘは，図１に示す以外にも，一般的な４連タンデム方式の画像形成装置が備える機器を具備しているが，特に特徴をなすものではないのでここでは説明を省略する。
【０００８】
前記各画像形成領域での画像形成サイクルを，モノクロ画像形成領域Ｂを例にとって説明する。
先ず，コロナ帯電器或いは接触帯電ローラ等から成る主帯電器７により，感光体ドラム５が，所定極性に一様に帯電される。次いで，ＬＥＤ等の光学系８からの光照射により画像露光が行われ，感光体ドラム５表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は，黒トナーが充填されたモノクロ現像器９Ｂによるトナーの転写によって現像され，感光体ドラム５表面にトナー像が形成される。このトナー像の帯電極性は，いわゆる反転現像により現像を行う場合には，主帯電器７によって帯電される感光体ドラム５の帯電極性と同極性であり，いわゆる正規現像により現像を行う場合には，感光体ドラム５の帯電極性と逆極性となる。
このようにして感光体ドラム５表面に形成されたトナー像は，転写ローラ６と対面する領域（転写領域）において，搬送ベルト１上を搬送されてきた転写紙２上に転写される。この転写は，転写ローラ６に，トナー像とは逆極性のバイアス電圧を印加することにより行われる。また，転写ローラ６を用いる代わりに，コロナ帯電器を用い，転写紙２の背面をトナー像とは逆極性に帯電させることにより転写を行うこともできる。転写終了後は，図示されていない除電器及びクリーニング装置１０により，感光体ドラム５の除電及び該ドラム５表面に残存するトナーのクリーニングが行われ，次の画像形成サイクルが行われる。
【０００９】
以上のようにして，モノクロ画像形成領域Ｂでは，転写紙２上に黒トナーから成るモノクロ画像が形成され，同様にして，転写紙２上に，シアン画像形成領域Ｃでは，シアントナーから成るシアン色画像，マゼンタ画像形成領域Ｍでは，マゼンタトナーからなるマゼンタ色画像，及びイエロー画像形成領域Ｙでは，イエロートナーから成る黄色画像が形成される。即ち，モノクロ画像を形成する場合には，モノクロ画像形成領域Ｂにおいてのみ，上述した画像形成サイクルが実行されて転写紙２上にモノクロ画像が形成される。また，フルカラー画像を形成する場合には，各画像形成領域Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙにおいて，前述した画像形成サイクルがそれぞれ実行され，各色の単色トナー像が重ね合わされて，転写紙２上にフルカラー画像が形成される。このようにして画像が形成された転写紙２は，搬送ベルト１から排出され，定着装置（定着器）１１に導入され，画像の定着が行われて排紙される。
本発明に係る定着装置１１の制御装置は上記定着装置１１のヒートローラ制御に用いることができる。
【００１０】
次に図１以下の図面を用いて上記定着装置１１の制御装置１７について説明する。
図１に示すようにこの画像形成装置に用いられる定着装置１１の制御装置１７は，ヒートローラ１２を加熱するヒータ１３と，上記ヒートローラ１２の周囲の雰囲気温度を検出する温度センサ１４とを具備している。また上記ヒータ１３への電力は，電源１６からの電力を制御する制御部１５を介して上記ヒータ１３へ伝えられる。なお，上記制御部１５は，後述する画像形成装置自身の画像形成プロセスをも制御するものである。
【００１１】
続いて，図２以下のフローチャートを参照して，上記制御部１５による処理手順を説明する。
図２は，制御装置１７のメインルーチンである。ここにS１，S2…は，処理手順（ステップ）の番号である。
図２に示すように，電源がオンされると，制御部１５は現在待機モードであるかどうかを判断する（S１）。待機モードは，画像処理の実行を指示するプリントボタンが押されずに所定時間が経過した時にセットされ，制御部１５からヒータ１３への出力電力を印字処理時よりも低く押さえることで，画像形成装置の不使用時における電力消費を押さえるモードである。従って，待機モードへのセットは，プリントボタンが押されずに所定時間が経過したかどうかで判断される。
Ｓ１において，現在待機モードであると判断された場合には，図３に記載した待機モードの処理が実行される（Ｓ２）。処理の内容は後述する。
Ｓ１において待機モードになっていないと判断された場合には，プリントボタンが押されたかどうか，即ち，画像形成処理が指示されたかどうかがＳ３において判断される。プリントボタンが押されていない場合には（Ｓ３においてＮＯ），処理はＳ１に戻る。
Ｓ３において，プリントボタンが押されたと判断された場合には，設定枚数の印刷が行なわれるまで印刷処理が実行され（Ｓ４，Ｓ５），設定枚数の印刷が終了すると，処理はＳ１に戻る。
上記Ｓ１〜Ｓ５の処理を繰り返して，印刷処理と，印刷処理が行なわれない時の待機モードとが繰り返され，消費電力の節減と印刷状態への速やかな復帰が達成される。
【００１２】
続いて，図２のＳ２で示した待機モードの一例として，図３に記載した待機モード１について説明する。
この実施形態にかかる待機モード１では，待機時に上記ヒータへの出力電力を上記印字時における出力電力より低い一定電力に保つ第１の待機モード（第１の待機モード制御手段により実行される）と，待機時に上記ヒートローラ１２を印字時の設定温度である前記第１の温度より低い所定の一定温度に保つように制御する第２の待機モード（第２の待機モード制御手段により実行される）とを，前記温度センサ１４により検出されるヒートローラ１２の温度に応じて切り替える（制御切換手段）。
即ち，待機モードに入ると，上記温度センサ１４（サーミスタ等により構成される）により検出される温度が所定の温度Ｔ１より高いかどうかが判断される（Ｓ１０）。上記所定の温度は雰囲気がかなり暑いと判断されるような温度である。温度センサ１４の検出温度が上記所定の温度Ｔ１より高い場合には，上記ヒートローラ１２を印字時の設定温度である前記第１の温度より低い所定の一定温度に保つ第２の待機モードが設定される（Ｓ１１）。
また一方，温度センサ１４の検出温度が上記所定の温度Ｔ１より低い場合には，上記ヒータへの出力電力を上記印字時における出力電力より低い一定電力に保つ第１の待機モードに保たれる（Ｓ１２）。
このような待機モード１においては，ヒートローラ１２の周囲の雰囲気温度によって，電力一定の第１の待機モードと，温度一定の第２の待機モードが切り替えられる。例えば，雰囲気温度が低い冬場には，温度一定の前記第２の待機モード制御を行うと待機時間中の消費電力が莫大なものになるので，電力一定の前記第１の待機モード制御を自動的に採用させて節電し，雰囲気温度の高い夏場には，温度一定の前記第２の待機モード制御を自動的に採用させることで，消費電力の節減と印字に必要な温度への復帰時間の短縮化の両方を達成できるようにすることで，１年を通じて消費電力の節減を達成することができる。
また，上記第１の待機モードにおける電力制御は，供給電力を周期的にＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことによるデューティ比制御によって実現することができる。この場合，上記供給電力のＯＮ／ＯＦＦタイミングは，適当な波形のゼロクロスに同期させることにより周期的に電力のＯＮ／ＯＦＦを繰り返すような制御が一例として採用可能である。
【００１３】
【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，夏場，冬場のように雰囲気温度が大きく違った場合に，その温度にあった適切な定着器制御が可能となる。例えば，雰囲気温度が低い冬場には，温度一定の第２の待機モード制御を行うと待機時間中の消費電力が莫大なものになるので，電力一定の第１の待機モード制御を自動的に採用させて節電し，雰囲気温度の高い夏場には，温度一定の第２の待機モード制御を自動的に採用させることで，消費電力の節減と印字に必要な温度への復帰時間の短縮化の両方を達成できるようにすることで，１年を通じて消費電力の節減を達成することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る定着装置の制御装置のハードブロック図。
【図２】上記定着装置の制御装置のメインルーチンを示すフローチャート。
【図３】上記定着装置の制御装置の待機モード１の処理手順を示すフローチャート。
【図４】本発明を適用することのできる画像形成装置の一例であるフルカラー複写機の概念図。
【符号の説明】
１１  定着装置（定着器）
１２  ヒートローラ
１３  ヒータ
１４  温度センサ
１５  制御部
１６  電源
１７  制御装置
【図１】
0003868367.tif 000002
【図２】
0003868367.tif 000003
【図３】
0003868367.tif 000004
【図４】
0003868367.tif 000005