(57)【要約】【課題】ファンの不要な回転に伴う騒音の発生を防止するとともに、ファンの不要な回転に伴う無駄なエネルギの使用を防止し省エネルギを実現することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】用紙の印字終了後、プレスローラ７２の表面温度が規定温度よりも低い場合には、ＣＰＵ３６によりファンモータ９０の駆動が制御されて、ファン９２の回転が停止する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ローラ部と、前記第１ローラ部から押圧され前記第１ローラ部との間に用紙を挟持してトナー画像を定着する第２ローラ部と、前記第２ローラ部を加熱する加熱部と、を含む定着部と、
前記定着部を収容する本体部と、
前記本体部を冷却する冷却部と、
前記冷却部を駆動する駆動部と、
前記第１ローラ部の温度を検知する温度検知部と、
定着終了後における前記駆動部の駆動を前記温度検知部による温度検知結果に基づいて制御する制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記定着終了後、前記第１ローラ部の温度が所定温度よりも低くなった場合に、前記冷却部の駆動を停止するように前記駆動部を制御する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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置内部を冷却するファンを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置には、用紙にトナー画像を定着させるための定着部が設けられている。この定着部は、ヒータランプを内蔵するヒートローラと、ヒートローラに押圧されるプレスローラと、ヒートローラの表面温度を計測するサーミスタと、を備えている。この定着部では、サーミスタでヒートローラの表面温度を計測し、この計測温度に基づいてヒータランプを駆動してヒートローラの表面温度が適切な温度になるように制御している。これにより、トナー画像の定着精度を一定に維持している。また、画像形成装置には、回転して内部の熱量を外部に放熱するファンと、ファンを回転するファンモータと、が設けられている。特に、この定着部においては、大量の熱量が発生するため、ファンモータによりファンを回転させることにより、画像形成装置の内部を冷却させている。
【特許文献１】特開２００５−３１５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来の画像形成装置は、画像形成装置内部の温度の高低にかかわらず、用紙の印字終了後は、一定時間だけ常にファンを回転させている。このため、画像形成装置内部の温度がすでに低くなっている場合でも、一定時間だけ常にファンが回転し続けていた。この結果、ファンの回転に伴う騒音及び省エネルギの観点から問題が生じていた。
【０００４】
そこで、本発明は、ファンの不要な回転に伴う騒音の発生を防止するとともに、ファンの不要な回転に伴う無駄なエネルギの使用を防止し省エネルギを実現することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、第１ローラ部と、前記第１ローラ部から押圧され前記第１ローラ部との間に用紙を挟持してトナー画像を定着する第２ローラ部と、前記第２ローラ部を加熱する加熱部と、を含む定着部と、前記定着部を収容する本体部と、前記本体部を冷却する冷却部と、前記冷却部を駆動する駆動部と、前記第１ローラ部の温度を検知する温度検知部と、定着終了後における前記駆動部の駆動を前記温度検知部による温度検知結果に基づいて制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、第１ローラ部の温度が温度検知部により検知され、この温度検知部による温度検知結果に基づいて定着終了後における駆動部の駆動が制御部により制御される。これにより、用紙のトナー画像の定着終了後、第１ローラ部の温度が高い場合には、駆動部の駆動が継続されて冷却部の駆動が継続され、本体部が冷却される。一方、用紙のトナー画像の定着終了後、第１ローラ部の温度が低くなった場合には、駆動部の駆動が停止されて冷却部の駆動が停止される。このように、第１ローラ部の温度に基づいて定着終了後における冷却部の駆動が制御されるため、従来のように冷却部の駆動が時間で制御される場合と比較して、冷却部の駆動を適切に制御することができる。この結果、冷却部の不要な駆動に伴う騒音の発生を防止でき、また、冷却部の不要な駆動に伴うエネルギの無駄使いを防止して省エネルギを実現することができる。
【０００７】
特に、用紙を定着するときに、第１ローラ部には第２ローラ部から熱量が伝えられ、第１ローラ部の温度が高くなり、用紙を定着しない場合の温度と大きく異なる結果になる。このため、第１ローラ部の温度を検知してこの検知結果を利用することにより、本体部の温度を的確に推定することができる。この結果、冷却部の不要な駆動を徹底的に排除することができる。
【０００８】
また、本発明は、前記制御部は、前記定着終了後、前記第１ローラ部の温度が所定温度よりも低くなった場合に、前記冷却部の駆動を停止するように前記駆動部を制御することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、定着終了後、第１ローラ部の温度が所定温度よりも低くなった場合には、冷却部の駆動が停止するように制御部により駆動部が制御される。これにより、本体部を冷却させる必要のないときには、定着終了後からの経過時間の長短によらず、冷却部の駆動が停止され、騒音の発生の防止及びエネルギの無駄使いの防止を実現することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ファンの不要な回転に伴う騒音の発生を防止するとともに、ファンの不要な回転に伴う無駄なエネルギの使用を防止し省エネルギを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１に示すように、画像形成装置１０は、ファクシミリ機能とコピー機能を備えたいわゆる複合機として構成したもので、ＭＰＵ１２、ＮＣＵ（網制御回路：Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１４、ＭＯＤＥＭ１６、ＲＯＭ１８、ＲＡＭ２０、画像メモリ（ＤＲＡＭ）２２、ＣＯＤＥＣ（符号化・復号器：Ｃｏｄｅｒ  ａｎｄ  Ｄｅｃｏｄｅｒ）２４、操作部２６、スキャナ２８、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）３０が接続されたプリンタＩ／Ｆ３２と、複数の給紙カセット（図示省略）と、を備えている。これらの各構成部品は、筐体である本体部（図示省略）の内部あるいは外部表面に設けられている。
【００１３】
ＭＰＵ１２は、この装置を構成する各部を制御する。ＮＣＵ１４は、電話回線網（ＰＳＴＮ）との接続を制御し、受信原稿のデータを受信するとともに、相手先の電話番号（ＦＡＸ番号を含む）に対応したダイヤル信号を送出する機能及び着信を検出するための機能を備えている。ＭＯＤＥＭ１６は、ＩＴＵ（国際電気通信連合）−Ｔ勧告Ｔ．３０に従ったファクシミリ伝送制御手順に基づいて、Ｖ．１７、Ｖ．２７ｔｅｒ、Ｖ．２９等に従った送信データの変調及び受信データの復調を行う。或いは、これらに加えてＶ．３４に従った送信データの変調及び受信データの復調を行う。
【００１４】
ＲＯＭ１８は、この装置を制御するためのプログラムを記憶する。ＲＡＭ２０は、データ等を一時的に記憶する。画像メモリ２２は、受信データあるいはスキャナ２８で読み取った画データを一時的に記憶する。ＣＯＤＥＣ２４は、読み取った画データを送信するために、ＭＨ、ＭＲ、ＭＭＲ方式等により符号化（エンコード）し、受信画データを復号（デコード）する。操作部２６は、ユーザがＦＡＸ送信・受信、プリント（用紙印字）等の指示をするためのものである。スキャナ２８は、ＦＡＸ送信するときに原稿の画データを読み取る。
【００１５】
この装置のプリンタは、プリンタ各部を制御するプリンタコントローラ３４を備えている。また、プリンタコントローラ３４は、ＣＰＵ（制御部）３６と、ＲＡＭ３８と、を内蔵している。
【００１６】
ＣＰＵ３６は、用紙の画像形成処理に関するシステム全体を制御している。特に、ＣＰＵ３６は、ファンモータ（駆動部）９０を駆動してファン（冷却部）９２を回転させる。また、ＣＰＵ３６は、用紙の印字終了後に、温度センサ（温度検知部）９４によりプレスローラ（第１ローラ部）７２の表面温度が検知された検知結果に基づいて、ファンモータ９０の駆動を制御する。具体的には、ＣＰＵ３６は、用紙の印字終了後、プレスローラ７２の温度を本体部の温度とみなして、プレスローラ７２の表面温度が所定温度以下であれば、印字終了後からの経過時間の長短にかかわらず、ファンモータ９０の駆動を停止する。これにより、プレスローラ７２の表面温度が所定温度以下であれば、用紙への印字が終了した直後であっても、ファン９２の回転が停止される。
【００１７】
ここで、ＲＡＭ３８には、用紙にトナー画像を形成する画像形成処理を適切に実行するために各部を制御するプログラムが記憶されている。特に、ＲＡＭ３８には、温度センサ９４でプレスローラ７２の温度が検知された検知結果とファンモータ９０の駆動を許可するか否かの関係を特定したテーブルが記憶されている。
【００１８】
また、図１に示すように、画像形成装置１０の本体部には、感光体として外周面に光導電膜を有する感光ドラム４２が配置され、感光ドラム４２は、駆動源（図示せず）により回転される。この感光ドラム４２の周囲には、ブラシローラ式の帯電器として帯電ブラシ４４が配置され、この帯電ブラシ４４には帯電バイアス印加回路４６により所定のバイアス電圧が印加される。バイアス電圧が印加された帯電ブラシ４４は、回転しながら感光ドラム４２の外周面を約−７５０Ｖに一様に帯電させる。
【００１９】
感光ドラム４２の周囲に配置された露光部としてのＬＥＤプリントヘッド４８は、多数のＬＥＤを並設してなり、入力された画情報に基づき感光ドラム４２の外周面に光を照射し、外周面に画情報に対応する静電潜像を形成する。なお、ＬＥＤプリントヘッド４８の出力は、プリンタコントローラ３４のＣＰＵ３６により制御される。
【００２０】
また、感光ドラム４２の周囲に配置された現像器は、供給ローラ５０、現像ローラ５２、ブレード５４及び現像器バイアス印加回路５６等を備えている。供給ローラ５０は、トナーを入れたトナーケース（図示省略）からトナーを帯電させつつ現像ローラ５２に供給するもので、この供給ローラ５０には現像器バイアス印加回路５６により所定のバイアス電圧（−３００Ｖ〜−７００Ｖ、好ましくは約−５００Ｖ）が印加される。この供給ローラ５０と感光ドラム４２に接触して配置された現像ローラ５２には、現像器バイアス印加回路５６により所定のバイアス電圧（−３００Ｖ〜−４００Ｖ、好ましくは−３５０Ｖ）が印加される。なお、現像器バイアス印加回路５６は、プリンタコントローラ３４のＣＰＵ３６により制御される。
【００２１】
ブレード５４は、現像ローラ５２の外周面に弾性的に接触し、現像ローラ５２の外周面に付着したトナーの層厚を均一にするもので、このブレード５４には現像器バイアス印加回路５６により所定のバイアス電圧（−３００Ｖ〜−７００Ｖ、好ましくは約−４００Ｖ）が印加される。
【００２２】
さらに、感光ドラム４２の周囲に配置された転写器としての転写ローラ５８は、用紙搬送経路を挟んで感光ドラム４２の外周面と接触するように配置され、駆動源（図示せず）により回転される。この転写ローラ５８には転写バイアス印加回路６０により所定のバイアス電圧（転写バイアス）が印加される。転写ローラ５８にバイアス電圧が印加されると、転写ローラ５８には流入電流が流れるが、転写ローラ５８の流入電流は電流検出部６２により検出される。そして、この検出された電流値は、プリンタコントローラ３４のＲＡＭ３８に保存される。なお、転写バイアス印加回路６０は、プリンタコントローラ３４のＣＰＵ３６により制御される。
【００２３】
用紙搬送経路の用紙送り出し側に配置された定着部６４は、ハロゲンランプ等のヒータ（加熱部）６６を内蔵するヒートローラ（第２ローラ部）６８、ヒータ駆動回路７０及びプレスローラ７２など、で構成される。また、ヒートローラ６８は、円筒状に形成されており、軸方向に延びるように形成されている。また、ヒートローラ６８のヒータ６６は、プリンタコントローラ３４のＣＰＵ３６に制御されたヒータ駆動回路７０によって所定の温度に加熱される。そして、ヒートローラ６８とプレスローラ７２は、転写ローラ５８による転写後の用紙を加熱及び加圧することにより、用紙上のトナー画像を定着させる。
【００２４】
また、図１に示すように、画像形成装置１０の本体部には、感光ドラム４２の周囲にメモリ除去ブラシ７４が配置されている。このメモリ除去ブラシ７４は、転写後にも感光ドラム４２の外周面に画像の輪郭に沿って残るトナー画像（メモリ画像）を除去するためのもので、メモリ除去ブラシ７４にはメモリ除去ブラシ電圧印加回路７６により所定のバイアス電圧が印加される。
【００２５】
また、この画像形成装置１０の本体部には、ヒートローラ６８の表面温度を計測する温度センサ（温度計測部）８０が配置されている。温度センサ８０による計測結果は、プリンタコントローラ３４に出力することができるようになっている。なお、温度センサ８０として、ヒートローラ６８の外周面に接触したサーミスタが好ましい。
【００２６】
また、この画像形成装置１０の本体部には、プレスローラ７２の表面温度を計測する温度センサ（温度検知部）９４が配置されている。この温度センサ９４による計測結果も、プリンタコントローラ３４に出力することができるようになっている。なお、温度センサ９４として、プレスローラ７２の外周面に接触したサーミスタが好ましい。
【００２７】
また、この画像形成装置１０の本体部には、本体部の熱を外部に放熱するためのファン９２が配置されている。このファン９２は、回転可能に設けられており、本体部の熱を本体部に形成された開口部（図示省略）を介して外部に導く機能を備えている。また、ファン９２には、ファンモータ９０が機械的に接続されている。このファンモータ９０は、ファン９２を回転させるためのものであり、プリンタコントローラ３４のＣＰＵ３６からの制御信号により駆動が制御される。
【００２８】
また、ヒートローラ６８とプレスローラ７２のニップ部の近傍には、ペーパセンサ９６が配置されている。ヒートローラ６８とプレスローラ７２のニップ部に用紙が搬送されると、ペーパセンサ９６により用紙を検出して、用紙の検出結果がプリンタコントローラ３４に出力される。
【００２９】
また、感光ドラム４２の用紙搬送方向上流側には、用紙を検知するためのＰＳＳ（センサ）８２が配置されている。このＰＳＳ８２の検知結果は、プリンタコントローラ３４に出力される。搬送されてくる用紙は、このＰＳＳ８２に検知され、この検知結果をトリガーとして、用紙搬送方向下流において用紙へのトナー画像形成が実現される。
【００３０】
さらに、画像形成装置１０の本体部には、給紙ローラ８４が設けられている。この給紙ローラ８４は、給紙カセットに収納された用紙を、順次、用紙搬送路（図示省略）に供給するためのものである。この給紙ローラ８４には、駆動源としてのモータ８６がクラッチ８８を介して接続されている。給紙ローラ８４がクラッチ８８を介してモータ８６と接続されている状態では、モータ８６の駆動力が給紙ローラ８４に伝達され、給紙ローラ８４が回転する。
【００３１】
上記のように構成された画像形成装置１０において、プリント動作は周知であるが、概説すると、帯電ブラシ４４により感光ドラム４２が約−７５０Ｖに一様に帯電され、その感光ドラム４２にＬＥＤプリントヘッド４８により画情報に対応する静電潜像が形成され、現像ローラ５２により感光ドラム４２上の静電潜像にトナーが吸着されて、感光ドラム４２上にトナー画像が形成される。そして、転写ローラ５８により感光ドラム４２上のトナー画像が用紙に転写される。転写後は、ヒートローラ６８とプレスローラ７２により用紙が加熱・加圧され、用紙にトナー画像が永久像として定着される。
【００３２】
次に、第１実施形態に係る画像形成装置１０の作用について説明する。
なお、以下は、用紙の印字終了後の処理について説明する。
【００３３】
図２に示すように、操作部２６あるいはＰＣ３０から用紙の印字処理に関する信号が入力された後、プリントジョブが開始される。プリントジョブが開始されると、ヒータ６６に電力が供給されて、本体部の内部に熱が発生するため、これを排出するために、ＣＰＵ３６によりファンモータ９０が駆動され、ファン９２が回転する（Ｓ１００）。
【００３４】
プリントジョブが開始されると、給紙カセットから用紙が繰り出されて用紙搬送経路を搬送されていき、用紙に所定のトナー画像が転写される（Ｓ１２０）。そして、用紙が定着部６４に搬送されると、用紙に転写されたトナー画像がヒートローラ６８及びプレスローラ７２の熱と圧力により定着される（Ｓ１４０）。この定着処理が実行されたときは、ヒートローラ６８がヒータ６６により加熱されるため、ヒートローラ６８に接触しているプレスローラ７２の温度が上昇する。このため、本体部の内部の温度が上昇する。
【００３５】
トナー画像の定着処理が終了したときに印字処理が終了し、温度センサ９４によりプレスローラ７２の表面温度が検知される（Ｓ１６０）。そして、温度センサ９４により検知されたプレスローラ７２の表面温度は、データとしてプリンタコントローラ３４に出力される。
【００３６】
なお、印字が終了したか否かは、ＣＰＵ３６による定着処理の認識ではなく、ペーパセンサ９６からの用紙の検出結果に基づいて判断するようにしてもよい。すなわち、ペーパセンサ９６により用紙が検出されなくなると、トナー画像が定着される用紙が無くなったことを意味することになるため、一連の印字処理が終了したことになる。
【００３７】
温度センサ９４からプレスローラ７２の表面の温度データがプリンタコントローラ３４に出力されると、ＣＰＵ３６によりプレスローラ７２の表面温度が規定温度よりも低いか否かが判断される（Ｓ１８０）。Ｓ１８０では、ＲＡＭ３８に予め記憶された規定温度に基づいてプレスローラ７２の表面温度の高低がＣＰＵ３６により判断される。
【００３８】
プレスローラ７２の表面温度が規定温度よりも低くなる場合には（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、ファンモータ９０の駆動がＣＰＵ３６により停止され、ファン９２の回転が停止される（Ｓ２００）。このように、ファン９２の回転は、印字終了後からの時間の長短によらず、プレスローラ７２の温度に基づいて制御される。この結果、従来の画像形成装置と比較して、印字終了後におけるファン９２の回転を早く停止させることができる。
【００３９】
一方、プレスローラ７２の表面温度が規定温度よりも高い場合には（Ｓ１８０：ＮＯ）、ファン９２の回転が継続される（Ｓ２２０）。その後、ファン９２の回転は、プレスローラ７２の表面温度が規定温度よりも低くなるまで継続される。なお、ファン９２の回転は、印字終了後から所定の時間が経過したときに、止めるように制御してもよい。
【００４０】
なお、図２に示すフローチャートでは、印字処理の終了は、トナー画像の定着処理の終了という意味で用いたが、画像形成装置を駆動させるメインモータの停止後からファンモータ９０の駆動を温度センサ９４による検知結果に基づいて制御してもよい。このときも同様に、ファンモータ９０の駆動は、プレスローラ７２の表面温度が所定温度よりも低くなったときに、ファンモータ９０の駆動が停止され、ファン９２の回転が停止される。
【００４１】
以上のように、本実施形態によれば、プレスローラ７２の表面温度、すなわち本体部の温度に基づいて、用紙の印字終了後におけるファン９２の回転が制御されるため、従来のようにファン９２の回転が一定時間だけ継続される場合と比較して、ファン９２の回転を適切に制御することができる。具体的には、用紙の印字終了後、プレスローラ７２の表面温度（本体部の温度）が規定温度よりも低い場合には、ＣＰＵ３６によりファンモータ９０の駆動が制御されて、ファン９２の回転が停止する。
【００４２】
ここで、図３Ａに示すように、従来の画像形成装置は、用紙の印字終了後に、一定時間（図３Ａ中：ｔ１）、常にファン９２の回転が継続するように制御していた。これに対して、図３Ｂに示すように、本実施形態の画像形成装置は、用紙の印字終了後、プレスローラ７２の温度が規定温度（待機温度）よりも低くなったときには、用紙の印字終了後からの経過時間の長短にかかわらず、ファン９２の回転を停止させる（図３Ｂ中：ｔ２のみ回転）。これにより、本体部を冷却させる必要のないときには、ファン９２の回転を早期に停止させることができる。換言すれば、本実施形態の画像形成装置によれば、従来の画像形成装置と比較して、図３の（ｔ１−ｔ２）時間だけファン９２の回転を早く停止させることができる。この結果、ファン９２の不要な回転に伴う騒音の発生を防止でき、また、エネルギの無駄使いを防止することができる。
【００４３】
特に、本体部の温度を、プレスローラ７２の表面温度に基づいて決定することにより、本体部の温度を正確に推定することができる。すなわち、用紙を印字するときに、プレスローラ７２にはヒートローラ６８からの熱量が伝わり、印字前と比較して、プレスローラ７２の表面温度が上昇することになる。このプレスローラ７２の表面温度は、本体部の内部の温度とみなすことができるため、プレスローラ７２の表面温度を検知するだけで容易に本体部の内部の温度を推定することができる。
【００４４】
なお、上記実施形態は、プレスローラ７２の表面温度を検知する構成を示したが、プレスローラ７２の表面温度に限られるものではなく、本体部に収容される各構成部品であってそれ自体で発熱しない部品の温度を検知して、本体部の温度と推定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すシステム図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の作用（プリントジョブ）を示すフローチャートである。
【図３】Ａは、従来の画像形成装置の画像定着後における冷却部（ファン）の駆動制御を示すタイミングチャートであり、Ｂは、本発明の画像形成装置の画像定着後における冷却部（ファン）の駆動制御を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１０      画像形成装置
３６      ＣＰＵ（制御部）
４２      感光ドラム
５８      転写ローラ
６４      定着部
６６      ヒータ（加熱部）
６８      ヒートローラ（第２ローラ部）
７２      プレスローラ（第１ローラ部）
９０      ファンモータ（駆動部）
９２      ファン（冷却部）
９４      温度センサ（温度検知部）
【図１】
2009058667.tif 000003
【図２】
2009058667.tif 000004
【図３】
2009058667.tif 000005