JP2001022234A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 迅速な立ち上がりの可能な定着手段を備える
画像形成装置を提供する。 【解決手段】 メインスイッチ４を投入すると省エネモ
ードとなり、この状態で省エネ解除スイッチ１３がオン
になると立上げモードに移行する。立上げモードでは、
定着ローラ２２の加熱に最低限必要な個所だけに給電を
行い、立ち上がり時間を短縮する。定着ローラがリロー
ドすると、定着手段２０の内部に設けられた第６比較器
４６の出力がオンしてラッチ回路４５を起動し電力制限
信号（I）が出力され、立上げ時よりも低い電力を定着
装置に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、さらに詳し
く言えば、装置立ち上がり時間の短縮に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の複写機、プリンタ等の画像形成装
置においては、装置のメインスイッチをオンして定着器
が設定温度に達してから画像形成動作を実行するように
なっている。この間の待機時間は、長い装置では５分以
上にも達するものがあり、操作性が良くない。

【０００３】この待機時間中には定着装置の準備のほ
か、定着装置以外の個所、例えば現像装置、感光体、帯
電装置、転写装置、メイン制御部等の画像形成部でも同
様に画像形成に備える準備（トナー濃度の確認やトナー
残量チェック、転写手段、感光体の前回転、メイン制御
手段による初期化や各個所の異常チェック等）が行われ
る。ただし、定着装置に比較して短い時間に準備が完了
する。一般的に、定着装置での準備時間（常温（室温）
程度の温度から定着可能な温度に到るまでの時間）は１
〜５分かかり、極めて早いものでも１５〜２０秒程度か
かる。定着装置以外の個所の準備は５〜３０秒程度で完
了する。

【０００４】定着装置の立ち上げ時間を短縮するため
に、従来より種々の提案がなされている。例えば、画像
形成装置の入力電流を所定値以下に維持しつつ定着ヒー
タへの通電電流を制御することで立ち上がり時間を短縮
するものがある。また、画像形成装置の起動時と通常時
とで定着手段で消費する電力の上限を切り替えることで
立ち上がり時間を短縮するものがある。具体的には、起
動時に本体制御装置から、定着装置及び画像形成部での
準備を行うよう指示が出されて、定着装置へ供給する電
力の上限を準備期間の間だけ大きい値に設定するように
して構成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の立ち上げ時間短縮技術では、ある程度の効果はある
ものの、さらに立ち上げ時間を短縮することは、画像形
成装置への入力電流の制限から対応することができない
という問題があった。

【０００６】また、起動時に本体制御部に電力を供給し
て、定着装置の準備と同時に画像形成部で準備が行われ
るので、この準備が完了しても準備が完了した状態を維
持するための電力が必要となり、定着装置の準備が完了
するまでは全く無駄な消費電力を費やすことになる。

【０００７】また、従来は、定着装置の立ち上げ時間短
縮のため、待機中も定着ヒータに通電する余熱を行って
いた。これにより、必要な時に待ち時間なしで画像形成
を行うことができたが、画像形成頻度が少ない場合には
余熱のために無駄な電力を消費するという問題もある。

【０００８】本発明は、従来の画像形成装置における上
述の問題を解決し、迅速な立ち上がりの可能な定着手段
を備える画像形成装置を提供することを課題とする。ま
た、待機時の消費電力を極力抑えつつ立ち上がりの早い
画像形成装置を提供することも本発明の課題である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
より、装置本体の電源スイッチと、該電源スイッチを投
入したときにＡＣ電源が供給される第１の電源装置と、
ＡＣ電源が供給される第２の電源装置と、前記第１の電
源装置からの電源の供給により消費電力の少ない省エネ
モードで動作するように制御を行う第１制御手段と、該
第１制御手段に入力する省エネモード解除信号を生成す
る解除手段と、前記省エネモード解除信号が生成された
後、更に、所定条件を満足したときに前記第２の電源装
置からの電源供給により前記省エネモード時よりも消費
電力の大きい準備モードで動作するように制御を行う第
２の制御手段と、本体装置の電源からスイッチ手段を介
してＡＣ電源が供給される定着手段と、該定着手段への
電力を第一の電力と、該第一の電力よりも小さい第二の
電力とに切り替える定着電力切替手段とを有し、前記解
除手段のオンにより前記スイッチ手段をオンして前記定
着手段を起動するよう構成するとともに、前記定着電力
切替手段による定着電力切り替えのための電力制限信号
を前記定着手段の内部で生成するよう構成し、前記定着
手段を起動する際、定着手段の定着ローラ温度が所定の
温度になるまでは前記第一の電力を定着手段へ供給し、
前記所定条件としての定着ローラ温度が前記所定の温度
に達した後は前記第二の電力を定着手段へ供給するよ
う、前記定着電力切替手段は前記電力制限信号に基づい
て電力を切り替えることにより解決される。

【００１０】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記定着電力切替手段は、前記電力制限信号または
前記第１の制御手段で生成される第二の電力制限信号に
基づいて電力を切り替えることを提案する。

【００１１】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、本体装置に設けられたカバーの開閉を検出するカバ
ー開閉検知手段を有し、該カバー開閉検知手段により検
出されたカバーの開閉に対応して前記スイッチ手段をオ
ン／オフすることを提案する。

【００１２】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記カバーの閉鎖時に、前記定着手段への最大電力
の制限を設定して前記スイッチ手段をオンすることを提
案する。

【００１３】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記準備モードとは画像形成装置の画像形成部が実
質的に画像形成を開始可能な状態になるまでの準備期間
及び準備が完了した後に実際に画像形成動作が開始され
るまでの期間を言い、前記所定温度は、前記定着手段に
よる定着可能温度よりも低い温度に設定され、該所定温
度から定着可能温度に至る時間が前記準備期間にかかる
時間とほぼ同時間になるように前記所定温度が設定され
ていることを提案する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明に係る画像形成装
置の一例を示す概略構成図である。この図に示すレーザ
プリンタ５０は、装置本体のほぼ中央に像担持体として
の感光体ドラム５１を備えている。感光体ドラム５２の
周囲には、帯電チャージャ５２，現像装置５３，転写チ
ャージャ５４，除電チャージャ５５，クリーニング装置
５６等が配設されている。また、装置本体内の下部位置
に給紙トレイ５７があり、トレイ内の用紙Ｐを給紙する
給紙コロ５８、給紙トレイから給送された用紙をタイミ
ングを取って転写位置に送出するレジストローラ５９が
設けられている。そして、装置本体内の上部には光書込
みユニット６０が配置され、クリーニング装置５６の側
方には定着装置６１が配置されている。

【００１５】本実施形態における画像形成手順について
簡単に説明する。帯電チャージャ５２によって感光体５
１を一様に帯電後、光書込みユニット６０で黒（ＢＫ）
の画像信号をスキャニング露光し、ネガの静電潜像（画
像部が露光されて感光体の表面電位が減衰した状態）を
形成する。その静電潜像を現像装置５３ＢＫ（黒トナー
の入っているもの）で現像し、感光体５１上に黒（Ｂ
Ｋ）のトナー像を形成する。このとき、黒以外の現像装
置５３Ｙ，５３Ｍ，５３Ｃはトナーが飛翔しない状態に
調整されている。そして、除電チャージャ５５で感光体
５１をチャージし、感光体５１上の黒の静電潜像を除電
する。このとき、クリーニング装置５６は感光体５１か
ら離れている。次に、黒のトナー像を形成した方法と同
様の方法により、帯電、露光、現像、除電のプロセスを
繰り返し、感光体５１上にイエロー、マゼンタ、シアン
のトナー像を重畳形成する。全てのトナー像が形成され
た後、予め給紙コロ５８によって給紙搬送されレジスト
ローラ５９で待機していた記録紙を、感光体５１とタイ
ミングを図って搬送し、転写チャージャ５４によって感
光体５１上のトナー像を記録紙上に静電転写する。その
後、記録紙上のトナー像を加熱定着装置６１で加熱定着
し、排紙ローラ６２によって排紙部６３に排紙する。一
方、静電転写後、感光体５１上に残留したトナーはクリ
ーニング装置５６が感光体５１に圧接して除去する。以
上でカラー画像形成の１サイクルが完了する。

【００１６】本実施形態の画像形成装置では、待機時の
消費電力を少なくし、かつ、待機時から使用可能となる
までの立ちあがり時間を短くするため、装置電源を有効
に活用して、待機時（省エネモード）、立上げ時（立上
げモード）、プリント時（プリントモード）の３つのモ
ードを設けている。具体的には、立上げモードには定着
装置の立ち上げと画像形成部の立ち上げの２種があり、
これを総合して立ち上げモードと称している。定着装置
が定着可能な温度に至った時に定着装置の立ち上げが完
了したことになり、リロード温度になったときが定着可
能な状態の温度に至った時である。ただし、本実施形態
では定着時の目標設定温度はこのリロード温度ではな
く、連続通紙をすることにより熱が奪われることを考慮
して、リロード温度より高めの温度で制御している。ま
た、画像形成部が一連の画像形成処理を実行可能になっ
たときに画像形成部の立ち上げが完了したことになる
（この立ち上げ開始から立ち上げ完了までの状態及び完
了後プリント処理前までの状態を特に「準備モード」と
いう）。

【００１７】上記立上げモードは、この定着装置の立ち
上げ及び画像形成部の立ち上げの双方が完了したときに
立上げモードが完了したことになり、印刷要求が有る場
合にはプリントモードに移行されるが、印刷要求が無い
場合はこの立ち上げが完了した状態すなわち立上げモー
ドが維持される。本実施形態では、リロード温度になる
と画像形成装置の主電源が起動される（定着装置へ通電
可能な最大電力の低い値（後述する）への切り換えがな
される）ようにしてある。

【００１８】なお、念のため記載しておくが、主電源の
起動時点はリロード温度になったときに限定されるもの
ではない。主電源を起動する温度をリロード温度と同一
に設定した理由は、：温度の検知及び管理を簡易化す
るため、及び、：リロード温度で切り換えることによ
り、画像形成部の立上げが開始され、画像形成部の立ち
上げの完了までには約５〜３０秒かかるが、この時間が
有ればリロード温度（本実施形態では１８５℃）から定
着設定温度（本実施形態では１９０℃）に至るまでには
充分な時間となるので確実に定着設定温度に至っている
ためである。すなわち、途中で定着装置の温度が定着可
能な温度を下回るような恐れがなく連続してプリントが
可能になるためである。

【００１９】図２は、本実施形態の画像形成装置におけ
る電源部及び定着部付近を示すブロック図である。図２
において、画像形成装置の電源であるＡＣ電源１がサー
キットブレーカ（ＣＢ）２とノイズフィルタ（ＮＦ）３
を介して入力後に分岐し、一方がメインスイッチ（ＳＷ
１）４を介して直流電源（ＰＳＵ）５に接続してある。
直流電源５の内部でさらに分岐し、省エネ電源６（第１
の電源装置）と主電源リレー７を介して主電源８（第２
の電源装置）に接続してある。主電源８はアクティブフ
ィルタ９と多出力コンバータ（ＤＣ／ＤＣ）１０で構成
されている。省エネ電源６の出力は省エネ制御手段１１
（第１の制御手段）に接続してあり、主電源８の出力が
本体制御手段１２（第２の制御手段）に接続してある。
なお、省エネ制御手段１１には省エネモード（待機モー
ド）解除信号を生成する省エネ解除スイッチ１３（解除
手段）が接続してある。また、スイッチ手段であるパワ
ーリレー１７のコイル１６がドアスイッチ１５を介して
省エネ制御手段１１に接続してある。ドアスイッチ１５
は、図示しない画像形成装置本体のカバーの開閉に連動
してオン／オフするように設けられている。さらに、主
電源リレー７のコイル１４も省エネ制御手段１１に接続
してある。そして、省エネ制御手段１１と本体制御手段
１２は信号・データ等の授受が可能に接続されている。

【００２０】他方のＡＣ電源は、パワーリレー１７（ス
イッチ手段）を介して定着手段（ＩＨ．ＩＮＶ）２０に
接続してある。本実施形態では、定着手段として誘導加
熱方式の定着装置を用いるとともに、複数の温度検出手
段を設けることにより、安全性の確保を計っている。定
着手段２０は図１の定着装置６１に相当するものであ
る。

【００２１】定着手段２０は大きく見ると、加熱用のコ
イル２１を内蔵した定着ローラ２２と、その他の部分で
ある第３の電源装置（インバータ）及び定着ローラの温
度検出手段で構成されている。第３の電源装置は、定着
ヒータとしての誘導コイルを駆動するための構成要素で
ある。なお、定着ローラ２２に圧接される加圧ローラ等
は図示を省略されている。

【００２２】定着手段２０に導かれたＡＣ電源は、ま
ず、ＡＣ検出手段（ＡＣＳ）２３とダイオードブリッジ
（ＤＢ）２４を介して直流電源（ＤＣ／ＤＣ２）２５に
入力するとともに、コイル２６とコンデンサ２７とで構
成されるフィルタを介して誘導加熱用のコイル２１とコ
ンデンサ２８の共振回路に接続してあり、さらに、過電
流検出手段（ＯＣＳ）２９を介してスイッチング素子４
０に接続してある。このスイッチング素子４０には、Ｉ
Ｈ制御手段３０の出力が接続してある。

【００２３】ＩＨ制御手段３０は、スイッチング素子４
０のオン信号を生成するタイミング回路３１とＰＷＭ回
路３２及び駆動回路３３等で構成され、直流電源２５か
ら電源が供給されている。タイミング回路３１には前述
のＡＣ検出手段２３の出力とスイッチング素子４０の印
加電圧が入力し、ＰＷＭ回路３２には比較器３４を介し
て各出力制御信号が入力されている。

【００２４】比較器３４には３つの比較器３５〜３７の
出力が接続してある。各比較器の入力は、第１比較器
（Ｃ１）３５には定着ローラ２２に付設した第２温度検
出手段（インバータサーミスタ：ＴＨ２）３９が接続し
てあり、第２比較器（Ｃ２）３６には過電流検出手段２
９が、第３比較器（Ｃ３）３７にはスイッチング素子４
０の温度検出手段（ＴＳ）４１が接続してある。各比較
器の他方の入力には基準電圧がそれぞれ接続してある。

【００２５】また、定着ローラ２２に付設された第１温
度検出手段（本体サーミスタ）３８が本体制御手段１２
に接続してあり、さらに、本体制御手段１２から分岐し
て、第４比較器（Ｃ４）４３と第５比較器（Ｃ５）４４
を介してそれぞれ省エネ制御手段１１に接続してある。

【００２６】さらに、定着ローラ２２に付設した第２温
度検出手段３９の出力が入力される第６比較器（Ｃ６）
４６が設けてあり、この比較器４６の出力はラッチ回路
４５を介してＩＨ制御手段３０のＰＷＭ回路３２に入力
される。

【００２７】このＰＷＭ回路３２には、省エネ制御手段
１１からフォトカプラ４２を介して入力される電力制限
信号（II）と、第６比較器４６からラッチ回路４５を介
して入力される電力制限信号（I）の二系等の電力制限
信号が接続されている。これらは本発明による電力制御
手段である（図中に一転鎖線で囲んで示してある）。

【００２８】このような構成において、メインスイッチ
４をオンすると、直流電源５の省エネ電源６（第１の電
源装置）にＡＣ電源が入力され、省エネ電源６が起動す
る。そして、省エネ電源６の出力が省エネ制御手段１１
（第１の制御手段）に供給され、省エネ制御手段１１が
起動する。これにより、本実施形態の画像形成装置は待
機状態である省エネモードとなる。

【００２９】省エネモードの状態で、省エネ制御手段１
１に接続された省エネ解除スイッチ１３が押下され、省
エネ解除信号が省エネ制御手段１１に入力すると、省エ
ネ制御手段１１は省エネモードを解除して立上げモード
に移行する。

【００３０】立上げモードでは、パワーリレー１７をオ
ンし、定着手段２０にＡＣ電源を供給する。これにより
ＡＣ検出手段２３を介してダイオードブリッジ２４にＡ
Ｃ電源が入力され、ダイオードブリッジ２４で整流され
たＤＣ電源が直流電源２５に入力する。直流電源２５の
出力である低圧電源がＩＨ制御手段３０（第３の制御手
段）に供給され、ＩＨ制御手段３０が起動して定着制御
がスタートすることで、定着手段２０が起動する。

【００３１】ＩＨ制御手段３０では、ＰＷＭ回路３２に
入力する比較器３４の出力が所定値となるようにスイッ
チング素子４０のオン信号を生成し、駆動回路３３から
スイッチング素子４０に出力する。これによりスイッチ
ング素子４０がスイッチングを開始し、定着ローラ２２
に内蔵してある誘導加熱用のコイル２１に数十ｋＨｚの
駆動電流が流れる。このためコイル２１には定着ローラ
２２に鎖交する磁束が発生し、定着ローラ２２の導体部
に渦電流が流れ、これによるジュール熱により定着ロー
ラ２２は発熱する。

【００３２】定着ローラ２２に付設した第２温度検出手
段３９で温度を検出し、第１比較器３５で基準電圧：Ｖ
ref1と比較を行い、差分が比較器３４を介してＰＷＭ回
路３２に入力され、ＰＷＭ回路３２でその差分に対応し
たパルス幅の駆動信号を生成してスイッチング素子４０
に出力することにより、定着ローラ２２の温度制御を行
っている。

【００３３】本実施形態では、ＰＷＭ回路３２で生成す
る駆動信号の最大パルス幅は、定着手段２０で消費する
電力に対応して、二段階に切り替えるようにしている。
第１のパルス幅は、画像形成装置の入力電力が許容され
ている最大電力となるように、定着手段２０に入力する
電力を設定している。具体的には、装置の最大入力電力
を１５００Ｗとすると、省エネ電源６及び省エネ制御手
段１１で消費する電力５０Ｗを除いた１４５０Ｗ（第一
の電力）を定着手段２０で消費するように、予め駆動信
号の最大パルス幅を設定してある。また、第２のパルス
幅は、定着手段の立上げが完了した後に、定着手段２０
で消費する電力が立上げ時よりも低い値となるように設
定してある。

【００３４】そして、第１〜第３比較器のうち、第１比
較器３５が他の比較器に対して優先的に制御されるよう
に基準電圧を設定してあり、第２及び第３比較器３６、
３７は、定着手段２０で異常が発生した時のみ駆動信号
のパルス幅を制限するようにしている。

【００３５】前述した定着ローラの温度制御により、定
着ローラ２２の温度が定着可能な温度に達する（リロー
ドする）と、第６比較器４６の出力がオンしてラッチ回
路４５を起動し、ＰＷＭ回路３２に電力制限信号（I）
を出力する。これにより、画像形成装置に入力する電力
が第２の値以下となるように、ＰＷＭ回路３２で生成す
る駆動信号のパルス幅を制限している。具体的には、装
置の最大入力電力を１５００Ｗとすると、直流電源５と
省エネ制御手段１１及び本体制御手段１２、並びにこれ
ら制御手段で駆動される各部で消費される電力６００Ｗ
を除いた９００Ｗを、第２の電力値（第二の電力）とし
て定着手段２０で消費するように、予め駆動信号の最大
パルス幅を設定してある。

【００３６】他の比較器３６，３７は、定着手段２０で
異常が発生したときの保護用の信号を発生させるもので
あり、第２比較器３６ではスイッチング素子４０の過電
流を検出し、第３比較器３７ではスイッチング素子４０
の温度を検出している。何れも異常時には、スイッチン
グ素子４０の駆動信号をＯＦＦするように、基準電圧を
設定してある。

【００３７】また、定着ローラ２２の温度は第１温度検
出手段３８でも検出しており、省エネ制御手段１１と本
体制御手段１２に入力している。省エネ制御手段１１に
は比較器４３と比較器４４の二系統の温度情報が入力し
ているが、両者の温度検出レベルを異なる値に設定して
ある。まず、比較器４３では異常検知を行っており、入
力される定着ローラ２２の温度情報が予め設定してある
値を超えたときに、定着手段２０の異常と判断し、パワ
ーリレー１４をオフして定着手段へのＡＣ電源の供給を
停止するようにしている。また、比較器４４では定着可
能な温度になったことのリロード検知を行っている。

【００３８】省エネ制御手段１１で定着装置のリロード
を検出すると、フォトカプラ４２を介してＰＷＭ回路３
２に電力制限信号（II）を出力し、ＰＷＭ回路３２では
この信号を受けると、前述の電力制限信号（I）と同様
に、第２のパルス幅の設定をするようにしている。

【００３９】省エネ制御手段１１は、次に、主電源リレ
ー７をオンして主電源８（第２の電源装置）を起動す
る。主電源８から低圧電源が本体制御手段１２に供給さ
れると、本体制御手段１２が起動し、立上げモードを完
了してプリント可能な状態であるプリントモードに移行
する。

【００４０】プリントモードでは、ＩＨ制御手段３０の
ＰＷＭ回路３２に電力制限信号が入力しているため、ス
イッチング素子４０に出力する駆動信号のパルス幅を第
２のパルス幅以下に制限しながら、第２温度検出手段３
９で検出した定着ローラ２２の温度が所定値を保つよう
に温度制御している。

【００４１】次に、ドアスイッチ１５の動作について説
明する。図１に示すように、レーザプリンタ５０の前面
（操作面）側に本体カバー６４が設けられている。この
カバー６４はジャム処理やメンテナンス等を行うための
もので、カバー６４の開閉を検知するドアスイッチ１５
（図１には図示せず、図２に示してある）が設けてあ
る。このドアスイッチ１５は、本体カバー６４を開けた
時に定着手段２０への通電を遮断し、オペレータの感電
等の危険を防止するためのものである。このため、本体
カバー６４を開けるとドアスイッチ１５がオフし、パワ
ーリレー１７のコイル１６への通電を遮断する。これに
よりパワーリレー１７がオフして定着手段２０へのＡＣ
電源の供給が遮断され、定着ローラ２２の加熱も停止さ
れる。

【００４２】画像形成装置のカバー６４が閉じられる
と、パワーリレー１７のコイル１６への通電が再開さ
れ、定着手段２０が再起動する。この時、リロード状態
であればフォトカプラ４２を介してＰＷＭ回路３２に電
力制限信号（II）が入力されるので、スイッチング素子
４０に出力する駆動信号の最大パルス幅が第２のパルス
幅に制限された状態で定着ローラ２２の加熱を再開す
る。また、立上げ時であれば（リロードしていなけれ
ば）第１のパルス幅で定着ローラ２２の加熱を再開す
る。

【００４３】上記した動作をフローチャートで説明す
る。図３は、本実施形態の画像形成装置における全体的
動作を示すフローチャートである。このフローチャート
に示すように、メインスイッチ４をオンすると待機状態
である省エネモードに移行する。この状態で省エネ解除
スイッチ１３が押されると立上げモードに移行し、定着
手段２０の加熱立ち上げを行う。定着手段の立ち上げが
完了するとプリントモードに移行してプリント処理を実
行する。プリントが終了して、予め設定してある条件
（例えば、プリント終了から所定時間の間に次のプリン
ト処理の操作が行われない場合など）に達したときに、
省エネモードに戻って待機状態となる。

【００４４】図４は、省エネモードのフローチャートで
ある。このフローチャートに示すように、メインスイッ
チ４をオンすると省エネ電源６が起動し、この出力によ
り省エネ制御手段１１が起動する。これにより、コピー
又はプリント処理を行うために操作者または信号（ホス
トマシーンよりの信号、ＦＡＸ着信による信号等）によ
り省エネ解除スイッチ１３が押下（オン）されるまで待
機状態となる。省エネ解除スイッチ１３がオンになる
と、省エネモードが解除されて次の立上げモードに移行
する。定着手段の立ち上げが完了するとプリントモード
に移行する。

【００４５】図５は、立上げモードのフローチャートで
ある。このフローチャートに示すように、省エネモード
から立上げモードに移行すると、省エネ制御手段１１は
割込み処理である温度検出処理（図６）を起動する。こ
の処理は、起動後はメインスイッチ４がオフされるまで
動作している。温度検出処理を起動後、定着ローラ２２
の温度が正常であればパワーリレー１４をオンして定着
手段２０が起動する。これにより定着ローラ２２の加熱
を行う。次に、定着ローラ２２の温度が所定の温度（例
えば１８５℃）まで立ち上がりリロードしたことを定着
手段の内部で検出すると、電力制限信号（I）を出力し
て定着手段２０で消費する電力を制限する。次に、省エ
ネ制御手段１１がリロードを検出したことにより電力制
限信号（II）を出力し、主電源を起動する。これにより
本体制御手段１２が起動する。定着手段２０は立上げ時
よりも制限された電力で温度制御され、プリントモード
に移行する。

【００４６】図６は、立上げモードから省エネモードに
移行した時に起動される温度検出処理のフローチャート
である。このフローチャートに示すように、この処理で
は定着ローラ２２の温度の異常を監視（検出）してお
り、異常の場合（例えば、温度が２２０℃以上の時）は
割込み処理でパワーリレー１７をオフして定着手段２０
への通電を遮断する。その後、省エネ制御手段１１から
本体制御手段１２に異常検知信号を送信し、本体制御手
段１２では異常処理（例えば、異常状態の表示など）を
行っている。

【００４７】図７は、プリントモードのフローチャート
である。このフローチャートに示すように、省エネモー
ドから立上げモードに移行し、立上げモードが終了して
プリントが可能な状態になると、コピー又はプリントを
行うプリント処理を実行する。プリント処理が終了し、
設定してある条件を満たすと省エネモードに移行する。

【００４８】図３〜７で説明した動作を図８にタイミン
グチャートとして示す。図８からも判るように、メイン
スイッチ４投入後省エネモードになり、省エネ解除スイ
ッチ１３のＯＮにより立上げモード（定着装置の立上げ
及び画像形成部の立上げ）に移行する。上述したよう
に、立上げモードの当初は第１の電力（１４５０Ｗ）で
定着手段の立上げが行われ、リロードすると第２の電力
（９００Ｗ）を定着手段に供給しながら画像形成部の立
上げが行われる。立上げが完了するとプリントモードと
なり、所定のプリント処理が終了する（設定した条件が
満たされる）と省エネモードとなる。

【００４９】図９は、本体カバー開閉時の処理を示すフ
ローチャートである。このフローチャートに示すよう
に、画像形成装置のカバー６４があけられるとドアスイ
ッチ１５がオフし、パワーリレー１７がオフすることに
より定着手段２０への通電が停止する。その後、カバー
６４が閉じられると、ドアスイッチ１５がオンしてパワ
ーリレー１７がオンする。ここで省エネ制御手段１１か
ら電力制限信号が出力されている場合は、スイッチング
素子４０の駆動信号の最大パルス幅が制限され、定着手
段２０は立上げ時よりも低い電力で定着ローラ２２の加
熱を再開する。一方、電力制限信号が出ていない場合
は、画像形成装置での消費電力が最大になる電力を定着
手段２０に通電して定着ローラ２２の加熱を再開する。

【００５０】このように、省エネモードから立上げモー
ドを経てプリントモードに移行するようにしているの
で、画像形成装置に入力する限られた電力を有効に活用
して、待機時からプリント可能になるまでの立ち上がり
時間の短い、省エネ方式の画像形成装置を提供すること
ができる。

【００５１】具体的には、定着電力を切り替える電力制
限信号を定着手段の内部で生成することにより、立上げ
モードにおいて定着手段以外の装置での電力消費を少な
くすることにより定着手段への投入電力の配分を増やす
ことができ、立ち上げを短縮することができる。

【００５２】また、定着手段２０の内部と省エネ制御手
段１１の両方で定着ローラ２２の温度を監視し、定着ロ
ーラのリロードを検知したら定着手段の内部では電力制
限信号（I）を生成し、省エネ制御手段１１では電力制
限信号（II）を生成し、定着手段で消費する電力を制限
するようにしたので、電力制限信号の生成を２系統とす
ることによってリロード時の処理を簡単にし、待機時か
らプリント（コピー）可能な状態になるまでの時間を短
縮することができる。

【００５３】さらに、ドアスイッチ１５のオン／オフに
対応して定着手段２０へのパワーリレー１７をオン／オ
フすることにより、カバー開放時に定着手段への通電を
完全に遮断することができ、感電事故等の危険を回避す
ることができる。

【００５４】また、カバー閉鎖時には電力制限信号の有
無を判定して、立上げ時よりも低い電力または最大電力
での通電を切り替えることにより、カバー開閉があった
場合でもそれまでの通電状態を継続して定着ローラの加
熱を再開することができる。

【００５５】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。この実施形態は機械的な構成は上記第１実施形
態と同様であり、異なる制御の部分についてのみ説明す
る。第２の実施形態が上記第１の実施形態と異なる点
は、主電源８の起動、すなわち定着手段２０で消費する
電力の切り換えの起点となる温度をリロード温度よりも
低い温度に設定したことである。また、着眼点として
は、画像形成部の準備にかかる時間と定着装置への電力
を如何に効率よく利用するかという点である。

【００５６】画像形成部の準備期間は、電源投入時に初
めて行うときと、一度プリント動作を実行して省エネモ
ードに移行した後に行うときではその時間（画像形成部
の立上げ時間）が異なる。具体的には、電源投入時にお
ける準備は画像形成部での現在状態確認、異常チェッ
ク、環境設定が行われ、一方、一旦プリント処理を実行
した後での準備は異常チェックのみ又はそれぞれの準備
が簡略化されたもののみ行われるので、後者のほうが立
ち上げにかかる時間は短い。本実施形態では前者が２０
秒程度、後者が５秒程度である。

【００５７】定着装置の消費する電力の切り換えの起点
となる温度は、電源投入時に初めて行う（初めて定着手
段２０を立ち上げる）場合は１００℃、一旦プリント処
理を実行した後で省エネモードから準備を開始する（定
着手段２０を立ち上げる）場合を１６０℃としている。
この温度は実験によって得られた温度勾配を利用して計
算されており、具体的には１００℃から１８５℃に至る
までの時間が２０秒程度、１６０℃から１８５℃に至る
までが５秒程度になるという計算による値である。この
ように構成することにより、画像形成部での準備が完了
する時刻が定着可能になる時刻とほぼ同一になるので、
定着装置の立ち上げと画像形成部の立ち上げがほぼ同時
に完了することになり、総合的な立上げモードの時間が
短くなる。なお、起点の温度をこれ以上高い温度にする
と、画像形成部が準備完了となる前に定着装置が定着可
能温度になるため、せっかく定着装置が準備できても画
像形成部の準備ができていない状態となってしまい、画
像形成装置全体としての動作開始が遅くなってしまう。
また、起点の温度をこれ以下にした場合は、定着手段２
０に第１の電力が供給される時間が短くなってしまう。

【００５８】以上、本発明を各実施形態により説明した
が、本発明は上記各実施形態に限定されるものではな
い。例えば、定着手段としては誘導加熱方式に限らず、
ハロゲンヒータを用いるもの、あるいは、抵抗（サーフ
ェイス）発熱方式等の定着装置を用いるものにも本発明
を適用することができる。

【００５９】なお、上記した実施形態では定着装置とし
て誘導加熱ローラを使用した定着装置で説明を行った。
誘導加熱定着装置自体は例えばＵＳＰ５８３２３５４に
記載されているように公知の技術である。

【００６０】上記実施形態においてはインバータを電源
装置として利用しているため電力の切り替えが容易に
（すなわち、加熱源を別途設けることなく）達成でき
る。このインバータを利用する定着装置としては上記実
施形態のような誘導加熱式定着装置が一般的であるが、
本願出願人が過去に提案している（特開平９−２１８７
０号）ようにハロゲンヒータをインバータを利用して定
着を行うハロゲン式定着装置にも応用することが可能で
ある。また、誘導加熱式定着装置に比較して構成は複雑
になるが、例えば、ハロゲンヒータを２本（例えばヒー
タａとヒータｂ）備えて、第１の電力の時にはヒータＡ
とヒータＢの双方に通電し、第２の電力の時にはヒータ
Ｂのみ用いて制御を行うようにしてもよい。

【００６１】また、電源スイッチ（メインスイッチ）を
入れた時には省エネスイッチがＯＮ状態となるように初
期設定しておけば、電源スイッチを入れたとほぼ同時
に、定着装置への電力投入が開始されるので、電源投入
動作と省エネモード解除動作を一つにまとめることがで
きる。この場合（構成）でも、プリント処理が終了（プ
リント自体の終了時でもよいが、プリント自体の終了後
の所定時間、次のプリント動作がない場合も含んでい
る）した場合や、立ち上げが完了してから所定の時間印
刷動作の要求が無い場合には自動的に省エネモード（解
除スイッチがＯＦＦ）に移行させるのがよい。

【００６２】また、第１及び第２パルス幅で設定される
１４５０Ｗ（第一の電力）、９００Ｗ（第二の電力）の
値も一例であり、装置に応じた適宜の値に設定すること
ができる。

【００６３】

【発明の効果】上述の如く、本発明の画像形成装置によ
れば、立上げ時に定着手段以外の装置での電力消費を少
なくすることにより定着手段への投入電力の配分を増や
して立ち上げ時間を短縮することができる。

【００６４】請求項２の構成により、電力制限信号の生
成を２系統とすることによってリロード時の処理を簡単
にし、待機時からプリント（コピー）可能な状態になる
までの時間を短縮することができる。

【００６５】請求項３の構成により、カバーの開閉に対
応して定着手段への通電／遮断を行うスイッチ手段をオ
ン／オフすることにより、カバー開放時に定着手段への
通電を完全に遮断することができ、感電事故等の危険を
回避することができる。

【００６６】請求項４の構成により、カバー閉鎖時には
定着手段への最大電力の制限を設定して通電を行う（実
施例では、電力制限信号の有無を判定して、立上げ時よ
りも低い電力または最大電力での通電を切り替える）の
で、カバー開閉があった場合でもそれまでの通電状態を
継続して定着ローラの加熱を再開することができる。

【００６７】請求項５の構成により、画像形成部での準
備が完了する時刻が定着可能になる時刻とほぼ同一にな
るので、定着装置の立ち上げと画像形成部の立ち上げが
ほぼ同時に完了することになり、総体的な立上げモード
の時間が短くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構
成図である。

【図２】その画像形成装置における電源部及び定着部付
近を示すブロック図である。

【図３】本実施形態における全体的動作を示すフローチ
ャートである。

【図４】本実施形態における省エネモードのフローチャ
ートである。

【図５】本実施形態における立上げモードのフローチャ
ートである。

【図６】本実施形態における立上げモードから省エネモ
ードに移行した時に起動される温度検出処理のフローチ
ャートである。

【図７】本実施形態におけるプリントモードのフローチ
ャートである。

【図８】本実施形態における動作のタイミングチャート
である。

【図９】本実施形態における本体カバー開閉時の処理を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ＡＣ電源 ４ メインスイッチ ６ 省エネ電源（第１の電源装置） ８ 主電源（第２の電源装置） １１ 省エネ制御手段（第１の制御手段） １２ 本体制御手段（第２の制御手段） １３ 省エネ解除スイッチ（解除手段） １５ ドアスイッチ（カバー開閉検知手段） １７ パワーリレー（スイッチ手段） ２０ 定着手段 ２１ 誘導コイル ２２ 定着ローラ ３０ ＩＨ制御手段 ３８ 本体サーミスタ（第１温度検出手段） ３９ インバータサーミスタ（第２温度検出手段） ４５ ラッチ回路 ４６ 第６比較器 ５０ レーザプリンタ ６４ 本体カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/20 １０９ Ｇ０３Ｇ 15/20 １０９ Ｇ０５Ｄ 23/00 Ｇ０５Ｄ 23/00 Ｄ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体の電源スイッチと、 該電源スイッチを投入したときにＡＣ電源が供給される
   第１の電源装置と、 ＡＣ電源が供給される第２の電源装置と、 前記第１の電源装置からの電源の供給により消費電力の
   少ない省エネモードで動作するように制御を行う第１制
   御手段と、 該第１制御手段に入力する省エネモード解除信号を生成
   する解除手段と、 前記省エネモード解除信号が生成された後、更に、所定
   条件を満足したときに前記第２の電源装置からの電源供
   給により前記省エネモード時よりも消費電力の大きい準
   備モードで動作するように制御を行う第２の制御手段
   と、 本体装置の電源からスイッチ手段を介してＡＣ電源が供
   給される定着手段と、 該定着手段への電力を第一の電力と、該第一の電力より
   も小さい第二の電力とに切り替える定着電力切替手段と
   を有し、 前記解除手段のオンにより前記スイッチ手段をオンして
   前記定着手段を起動するよう構成するとともに、 前記定着電力切替手段による定着電力切り替えのための
   電力制限信号を前記定着手段の内部で生成するよう構成
   し、 前記定着手段を起動する際、定着手段の定着ローラ温度
   が所定の温度になるまでは前記第一の電力を定着手段へ
   供給し、前記所定条件としての定着ローラ温度が前記所
   定の温度に達した後は前記第二の電力を定着手段へ供給
   するよう、前記定着電力切替手段は前記電力制限信号に
   基づいて電力を切り替えることを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 前記定着電力切替手段は、前記電力制限
   信号または前記第１の制御手段で生成される第二の電力
   制限信号に基づいて電力を切り替えることを特徴とす
   る、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 本体装置に設けられたカバーの開閉を検
   出するカバー開閉検知手段を有し、該カバー開閉検知手
   段により検出されたカバーの開閉に対応して前記スイッ
   チ手段をオン／オフすることを特徴とする、請求項１に
   記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記カバーの閉鎖時に、前記定着手段へ
   の最大電力の制限を設定して前記スイッチ手段をオンす
   ることを特徴とする、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記準備モードとは画像形成装置の画像
   形成部が実質的に画像形成を開始可能な状態になるまで
   の準備期間及び準備が完了した後に実際に画像形成動作
   が開始されるまでの期間を言い、 前記所定温度は、前記定着手段による定着可能温度より
   も低い温度に設定され、 該所定温度から定着可能温度に至る時間が前記準備期間
   にかかる時間とほぼ同時間になるように前記所定温度が
   設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の画
   像形成装置。