JP2004233413A

JP2004233413A - Image forming apparatus

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Publication number: JP2004233413A
Application number: JP2003018596A
Authority: JP
Inventors: Junichi Shirai; 潤一白井
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2004-08-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus suppressing the stress of a user due to waiting from becoming rapidly great and to reduce power consumption. <P>SOLUTION: In a printer 1, a communication I/F7 receiving operating instruction data transmitted from a PC9, CPU8 receiving the operating instruction data and printing data transmitted from the PC9 through the communication I/F7, a triac 364 turning on and off power feeding to a heater 363, heating a heat roller 362 according to a control signal outputted from the CPU8 and a temperature sensor 366 detecting the temperature of the heat roller 362 are provided. The temperature of the heat roller 362 is set by the CPU8 according to each mode of a normal mode, in which image formation can be carried out, a low power mode or a sleep mode to bring the printer 1 into an energy saving state. The temperature of the heat roller 362 is gradually lowered when transition between each mode. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録紙に形成されたトナー像を加熱溶融して定着させることにより画像形成を行う画像形成装置の低消費電力化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、記録紙に形成されたトナー像を加熱溶融することにより、画像を定着させる熱定着装置を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置が知られている。このような熱定着装置を用いた画像形成装置として、熱定着装置に設けられたヒータに電力を供給して熱定着装置を画像形成に適した温度Ｔ_Ｒに維持する通常モードと、画像形成装置の未使用状態が一定の時間継続した場合にヒータへの電力供給をオフして消費電力を低減させるスリープモードとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２８８６１２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような画像形成装置では、スリープモード時に画像形成を行おうとすると、ヒータへの電力供給がオフされているために外気温Ｔ_Ｓまで温度が低下した熱定着装置を画像形成に適した温度Ｔ_Ｒまで昇温させるのに時間がかかるため、ユーザに時間待ちによるストレスを与えてしまうという不都合がある。一方、消費電力の低減効果を高めるためには、画像形成装置が未使用状態になってからスリープモードへ移行するまでの時間を短くすることが望ましいが、スリープモードへ移行するまでの時間を短くすると、ユーザに時間待ちによるストレスを与えてしまう機会が増加する結果となる。
【０００５】
そこで、ヒータへの電力供給をオフする前段階として、熱定着装置の温度を通常モードよりも低い温度Ｔ_Ｌに制御するローパワーモードを一段階設け、段階的に熱定着装置の温度と消費電力とを低下させることにより、ローパワーモードからの復帰時間を改善し、ユーザへのストレスを軽減するようにした画像形成装置が考えられる。図７は、上記のような通常モード、ローパワーモード、及びスリープモードを有する従来の省電力モードによる画像形成装置の熱定着装置の制御温度と消費電力との変化を示す図である。
【０００６】
しかし、図７に示すように、ローパワーモードを用いた場合であっても、通常モードからローパワーモード、及びローパワーモードからスリープモードへのモードの移行の前後では、階段状に熱定着装置の制御温度が低下される結果、通常モードへの復帰時間の差が大きくなるため、モードの移行前後でユーザに与える時間待ちストレスが急激に大きくなるという不都合がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ユーザに与える時間待ちストレスが急激に大きくなることを抑制しつつ、消費電力を低減させ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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、記録紙に形成されたトナー像を加熱溶融して定着させることにより画像形成を行う定着手段の温度を、記録紙に画像を形成するための第１の定着温度に設定する通常モードと、前記定着手段の温度を前記第１の定着温度より低い第２の定着温度に設定する省電力モードとを有する画像形成装置において、前記通常モードにおける画像形成処理を終了した画像形成終了時から前記省電力モードへの移行を開始する移行開始時までの移行待機時間を取得する取得手段と、前記移行待機時間が経過した後、前記通常モードから前記省電力モードへ移行すべく前記定着手段の温度を前記第１の定着温度から前記第２の定着温度まで徐々に低下させる漸減制御を行う温度制御手段とを備えたことを特徴としている。請求項１に記載の発明によれば、前記移行待機時間が経過した後、通常モードから省電力モードへ移行すべく定着手段の設定温度が第１の定着温度から第２の定着温度まで徐々に低下される。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記画像形成を行わせるための動作指示を受け付ける受付手段と、前記受付手段により動作指示が受け付けられた受付頻度を算出する頻度算出手段とをさらに備え、前記取得手段は、前記受付頻度に応じて前記移行待機時間を生成すると共に取得することを特徴としている。請求項２に記載の発明によれば、受付手段により動作指示が受け付けられた受付頻度に応じた前記移行待機時間が、取得手段により生成されると共に取得される。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記取得手段は、前記受付頻度に応じて生成された移行待機時間と、その受付頻度が算出された時刻に対応する時間帯を示す第１の時間帯情報とを関連付けて記憶する第１の記憶手段を備え、前記温度制御手段は、現在時刻に対応する前記第１の時間帯情報に関連付けて前記第１の記憶手段に記憶された移行待機時間に基づいて、前記漸減制御を行うことを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、時間帯毎の動作指示の受付頻度に応じた移行待機時間が、第１の記憶手段により記憶される。そして、現在時刻に対応する時間帯に関連付けて第１の記憶手段に記憶された移行待機時間が経過した後、定着手段の設定温度が第１の定着温度から第２の定着温度まで徐々に低下される。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、前記取得手段は、前記画像形成終了時から前記省電力モードへの移行を完了するまでの前記移行待機時間を含む移行時間をさらに取得し、前記温度制御手段は、前記画像形成終了時から前記移行時間が経過したときに前記定着手段を前記第２の定着温度にさせるべく、前記漸減制御を行うことを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、前記移行待機時間が経過した後、通常モードから省電力モードへ移行すべく定着手段の設定温度が第１の定着温度から徐々に低下され、前記画像形成終了時から前記移行時間が経過したときに前記定着手段の温度が前記第２の定着温度に設定される。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、前記取得手段は、前記受付頻度に応じて前記移行時間を生成すると共に取得することを特徴としている。請求項５に記載の発明によれば、受付頻度に応じた移行時間が、取得手段により生成されると共に取得される。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記取得手段は、前記受付頻度に応じて生成された移行時間と、その受付頻度が算出された時刻に対応する時間帯を示す第２の時間帯情報とを関連付けて記憶する第２の記憶手段をさらに備え、前記温度制御手段は、現在時刻に対応する前記第２の時間帯情報に関連付けて前記第２の記憶手段に記憶された移行時間に基づいて、前記漸減制御を行うことを特徴としている。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、時間帯毎の動作指示の受付頻度に応じた移行時間が、第２の記憶手段により記憶される。そして、前記画像形成終了時から、現在時刻に対応する時間帯に関連付けて第２の記憶手段に記憶された移行時間が経過したときに、前記定着手段の温度が前記第２の定着温度に設定される。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記定着手段への加熱用の電力供給をオフにすることにより前記定着手段の温度を前記第２の定着温度より低い第３の定着温度に設定する加熱オフモードをさらに有し、前記温度制御手段は、前記省電力モードから前記加熱オフモードへの移行時に、さらに前記定着手段の温度を前記第２の定着温度から前記第３の定着温度まで徐々に低下させることを特徴としている。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、前記移行待機時間が経過した後、通常モードから省電力モードへ移行すべく定着手段の設定温度が第１の定着温度から第２の定着温度まで徐々に低下され、さらに、省電力モードから加熱オフモードへの移行時に、定着手段の設定温度が第２の定着温度から第３の定着温度まで徐々に低下される。この場合、省電力モードでは、加熱オフモードよりも定着手段の温度が高温に設定されるので、通常モードへの復帰時間が短くなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタ１の内部構成を概略的に示す断面図である。また、図２は、図１に示すプリンタ１の概略構成を説明するためのブロック図である。
【００２０】
プリンタ１は、それぞれサイズが異なる記録紙を収納する複数の給紙カセット２と、給紙カセット２から搬送されてきた記録紙に画像を形成する画像形成部３と、画像形成部３により画像形成された記録紙が排出される排出トレイ４と、記録紙を搬送する用紙搬送機構５と、ユーザからの操作指示を受け付けるための操作部６とを備える。
【００２１】
また、図２を参照してプリンタ１は、ケーブル等によりデータ送受信可能に接続されたＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）９との間で画像形成を行わせるための動作指示である印刷データ及びプリンタ制御コマンド等の送受信を行うための通信Ｉ／Ｆ７と、通信Ｉ／Ｆ７を介して受信した印刷データ及びプリンタ制御コマンド等に応じて画像形成部３及び用紙搬送機構５等の各部の動作を制御するための制御信号を出力して画像形成動作を行わせるＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）８とを備える。
【００２２】
図１に戻って用紙搬送機構５は、給紙カセット２から記録紙を１枚ずつ繰り出して画像形成部３へ搬送する給紙ローラ５１、画像形成部３内へ用紙を搬送する搬送ローラ５２、及び画像形成部３から搬送されてきた記録紙を排出トレイ４へ排出する排出ローラ５３等を備える。
【００２３】
操作部６は、ユーザへの操作ガイド等を表示する液晶表示器等からなる表示器６１と、ユーザが表示器６１に表示された操作ガイド表示を選択したり、設定値等のデータを入力したりするための操作指示を受け付けるキースイッチ６２とを備える。
【００２４】
画像形成部３は、ＣＰＵ８から出力された画像データを用いて記録紙に画像を形成するもので、例えば、表面が感光体で構成されたドラム形状の感光体ドラム３１と、感光体ドラム３１の表面を帯電させる帯電部３２と、ＣＰＵ８からの画像データに基づきレーザー光を出力して感光体ドラム３１を露光する露光部３３と、感光体ドラム３１上にトナー像を形成する現像部３４と、感光体ドラム３１上のトナー像を記録紙に転写する転写部３５と、トナー像が転写された記録紙を加熱してトナー像を記録紙に定着させる定着部３６とを備える。
【００２５】
定着部３６は、記録紙上に形成されたトナー像を溶融するための熱ローラ３６２と、熱ローラ３６２との間を通過する記録紙を熱ローラ３６２に圧接する圧ローラ３６１とを備える。また、熱ローラ３６２の内部には、熱ローラ３６２を加熱するヒータ３６３が設けられ、ＣＰＵ８からの制御信号に応じてヒータ３６３に供給される電力がオンオフされる。
【００２６】
図２を参照してＣＰＵ８は、装置全体の動作を司るもので、例えばプリンタ１の制御プログラム等を記憶するＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、及びデータを記憶するＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等を備え、制御プログラムをＲＯＭから読み出して実行することにより取得手段、温度制御手段、及び頻度算出手段等として機能する。また、ＣＰＵ８は、プリンタ１に画像形成が可能な通常モードで所定の画像形成動作をさせたり、プリンタ１を省電力状態にするためのローパワーモード（省電力モード）や省電力モードの一種であるスリープモード（加熱オフモード）等での電力制御を行ったりする。さらに、ＣＰＵ８は、通信Ｉ／Ｆ７を介してＰＣ９からプリンタ制御コマンド及び印刷データを受信し、その印刷データに基づく画像データを生成すると共にその画像データを露光部３３へ出力する。
【００２７】
図３は、ＣＰＵ８により熱ローラ３６２の温度制御を行うための構成を説明する概略ブロック図である。図３に示すプリンタ１は、電源接続端子１１，１２を備える。そして、電源接続端子１１，１２間に交流電源１３が接続されている。また、電源接続端子１１，１２間に直列にヒータ３６３とトライアック３６４とが接続され、トライアック３６４のゲートがフォトトライアックカプラ３６５を介してＣＰＵ８に接続されている。これにより、トライアック３６４とＣＰＵ８との間が絶縁されると共にＣＰＵ８からの制御信号に応じてトライアック３６４がオンオフされ、ヒータ３６３への電力供給がオンオフされる。
【００２８】
また、交流電圧が０Ｖと交差するゼロクロスタイミングを検出するゼロクロス検出回路１４が電源接続端子１１，１２間に接続され、ゼロクロス検出回路１４で検出されたゼロクロスタイミングを示すゼロクロス信号が、ゼロクロス検出回路１４からＣＰＵ８へ出力される。
【００２９】
また、熱ローラ３６２の温度を検出し、その温度に応じた電圧を出力する例えば熱電対等からなる温度センサ３６６が、熱ローラ３６２の近傍に設けられている。そして、温度センサ３６６からの出力電圧は、アンプ３６７を介してＡ／Ｄコンバータ３６８へ出力され、さらにＡ／Ｄコンバータ３６８によってアナログデジタル変換された後に、ＣＰＵ８へ出力される。これにより、熱ローラ３６２の現在温度ＴがＣＰＵ８によって取得可能にされている。
【００３０】
また、ＣＰＵ８は、ゼロクロス検出回路１４からゼロクロス信号が出力される都度、Ａ／Ｄコンバータ３６８から出力された現在温度Ｔに基づき、例えば現在温度Ｔが温度制御の目標となる所定の目標温度Ｔ_ＴＧよりも高いときはトライアック３６４をオフすべくフォトトライアックカプラ３６５へ制御信号を出力し、現在温度Ｔが所定の目標温度Ｔ_ＴＧよりも低いときはトライアック３６４をオンすべくフォトトライアックカプラ３６５へ制御信号を出力することにより、熱ローラ３６２を所定の温度に制御する。これにより、例えば交流電源１３から出力される交流電圧が５０Ｈｚである場合には、１０ｍｓｅｃ（５０Ｈｚの半波長）間隔で温度制御が実行される。また、ＣＰＵ８がトライアック３６４をオンさせる制御信号の出力タイミングがゼロクロス信号と同期されるので、トライアック３６４への電圧ストレスを軽減しつつトライアック３６４をオンさせることができる。
【００３１】
また、ＣＰＵ８は、例えばＣＰＵ８により設定された時間をダウンカウントしてその設定時間経過後にタイムアップ信号をＣＰＵ８へ出力するタイマ８１、現在時刻を取得する時計部８２、省電力モードで熱ローラ３６２の温度制御用設定値をテーブルとして記憶するテーブル記憶部８３、及び動作指示が受け付けられた時刻の履歴を受付時刻データとして記憶する受付時刻記憶部８４を備える。
【００３２】
図４は、熱ローラ３６２の制御温度と消費電力とを説明するための図である。図４において、▲１▼はプリンタ１の画像形成動作が終了したタイミング、▲２▼は通常モードからローパワーモードへの移行を開始するタイミング、▲３▼はローパワーモードが開始されたタイミング、▲４▼はローパワーモードからスリープモードへの移行を開始するタイミング、▲５▼はスリープモードが開始されたタイミングを示す。
【００３３】
図４の▲１▼で示すタイミングにおいて、熱ローラ３６２の温度は画像形成が可能な通常モードでの制御温度Ｔ_Ｒ（第１の定着温度）に設定され、▲１▼で示すタイミングから第１の移行待機時間ｔ_ｒｌが経過して▲２▼で示すタイミングになるまでの間、制御温度Ｔ_Ｒでの温度制御が行われる。次に、▲１▼で示すタイミングから第１の移行時間ｔ_ＲＬが経過して▲３▼で示すタイミングになるまでの間、▲２▼で示すタイミングから徐々に熱ローラ３６２の制御温度が低下され、▲３▼で示すタイミングでローパワーモードでの制御温度Ｔ_Ｌ（第２の定着温度）になるように、温度下降率が制御される。
【００３４】
次に、▲３▼で示すタイミングから第２の移行待機時間ｔ_ｌｓが経過して▲４▼で示すタイミングになるまでの間、制御温度Ｔ_Ｌでの温度制御が行われる。そして、▲３▼で示すタイミングから第２の移行時間ｔ_ＬＳが経過して▲５▼で示すタイミングになるまでの間、▲４▼で示すタイミングから徐々に熱ローラ３６２の制御温度が低下され、▲５▼で示すタイミングで熱ローラ３６２の温度が外気温Ｔ_Ｓ（第３の定着温度）になるように、温度下降率が制御される。この場合、熱ローラ３６２の温度が外気温Ｔ_Ｓになる状態は、すなわちヒータ３６３への電力供給がオフ状態にされる状態であり、この▲５▼で示すタイミングからスリープモードが開始される。
【００３５】
なお、温度Ｔ_Ｒとしては例えば１６０℃〜１７０℃、温度Ｔ_Ｌとしては例えば７０℃〜８０℃が設定温度として、例えば予めＣＰＵ８が備えるＲＯＭに記憶される。外気温Ｔ_Ｓとしては、例えばプリンタ１に外気温を測定するための温度センサを備え、ＣＰＵ８がその温度センサから外気温Ｔ_Ｓを取得するようにしてもよく、あるいは予め２０℃程度の平均的な気温を外気温Ｔ_ＳとしてＣＰＵ８が備えるＲＯＭに記憶させておく構成としても良い。
【００３６】
次に、図１に示すプリンタ１の動作を説明する。図５は、プリンタ１の動作を説明するためのフローチャートである。まず、ユーザがＰＣ９にプリンタ出力動作を行わせるべくＰＣ９を操作することによりＰＣ９から送信された印刷データ及びプリンタ制御コマンドが、画像形成を行わせるための動作指示として通信Ｉ／Ｆ７を介してＣＰＵ８に受け付けられる（ステップＳ１０１）。次に、温度制御用設定値が生成される（ステップＳ１０２）。
【００３７】
図６は、ステップＳ１０２におけるＣＰＵ８の動作を説明するためのフローチャートである。図６のステップＳ２０１において、ＣＰＵ８により、時計部８２から読み出された現在時刻が受付時刻データとして受付時刻記憶部８４に追加記憶される。この場合、受付時刻記憶部８４には、例えば過去２４時間分の受付時刻データが記憶される。
【００３８】
次に、ステップＳ２０２において、ＣＰＵ８により、時計部８２から読み出された現在時刻がいずれの時間帯に属するかが判断される。具体的には、例えば現在時刻が７時〜１１時５９分の間であった場合は、朝の時間帯に対応する温度制御用設定値を生成すべくステップＳ２０３へ移行し、現在時刻が１２時〜１７時５９分の間であった場合は、昼の時間帯に対応する温度制御用設定値を生成すべくステップＳ２０６へ移行し、現在時刻が１８時〜２３時５９分、及び０時〜６時５９分の間であった場合は、夜の時間帯に対応する温度制御用設定値を生成すべくステップＳ２０９へ移行する。
【００３９】
今、例えば現在時刻が７時であった場合、ステップＳ２０３へ移行し、受付時刻記憶部８４から７時〜１１時５９分の時刻に対応する受付時刻データが、ＣＰＵ８によって読み出される。そして、ＣＰＵ８により、その読み出された受付時刻データから朝の時間帯の動作指示の受付頻度が算出される（ステップＳ２０４）。この場合の受付頻度としては、例えば７時〜１１時５９分の時刻に対応する受付時刻データの個数、すなわち７時〜１１時５９分の間に動作指示が受け付けられた回数を朝の時間帯の長さである５時間で除した値（朝の時間帯における単位時間あたりの動作指示受付回数）が用いられる。
【００４０】
次に、ステップＳ２０５において、ＣＰＵ８により、朝の時間帯の受付頻度から朝の時間帯に対応して、第１の移行待機時間ｔ_ｒｌ、第１の移行時間ｔ_ＲＬ、第２の移行待機時間ｔ_ｌｓ、及び第２の移行時間ｔ_ＬＳが算出されると共に、これらの所定時間が朝の時間帯の温度制御用設定値としてテーブル記憶部８３に記憶される。具体的には、ＣＰＵ８により、例えば第１の移行時間ｔ_ＲＬ＝第２の移行時間ｔ_ＬＳ＝１０分＋２分×（朝の時間帯の受付頻度）、第１の移行待機時間ｔ_ｒｌ＝第２の移行待機時間ｔ_ｌｓ＝５分＋１分×（朝の時間帯の受付頻度）として温度制御用設定値が算出され、これらの所定時間が朝の時間帯の温度制御用設定値としてテーブル記憶部８３に記憶される。
【００４１】
これにより、受付頻度が高いほど、プリンタ１の画像形成動作が終了（▲１▼のタイミング）し、プリンタ１が未使用状態になってから、ローパワーモードへ移行すべく制御温度の低下が開始（▲２▼のタイミング）されるまでの時間（第１の移行待機時間ｔ_ｒｌ）及びローパワーモードが開始（▲３▼のタイミング）されるまでの時間（第１の移行時間ｔ_ＲＬ）と、ローパワーモードが開始されてから、スリープモードへ移行すべく制御温度の低下が開始（▲４▼のタイミング）されるまでの時間（第２の移行待機時間ｔ_ｌｓ）及びスリープモードが開始（▲５▼のタイミング）されるまでの時間（第２の移行時間ｔ_ＬＳ）が長く設定されるので、ユーザがプリンタ１を使用する頻度が高いほど、ユーザに、熱ローラ３６２の温度を通常モードでの制御温度Ｔ_Ｒに上昇させるまでの時間待ちをさせる機会を減少させることができる。
【００４２】
なお、第１の移行待機時間ｔ_ｒｌ、第１の移行時間ｔ_ＲＬ、第２の移行待機時間ｔ_ｌｓ、及び第２の移行時間ｔ_ＬＳは、例えばユーザがキースイッチ６２を用いて入力した設定値を、ＣＰＵ８が受け付けると共にテーブル記憶部８３に温度制御用設定値として記憶させるようにしても良い。この場合、ＣＰＵ８は、朝、昼、夜の時間帯を指示する操作入力を、キースイッチ６２を介して受け付けることにより、朝、昼、夜の時間帯に対応させて、温度制御用設定値をテーブル記憶部８３に記憶させるようにしてもよい。
【００４３】
一方、ステップＳ２０２で、現在時刻が１２時〜１７時５９分の間であった場合、昼の時間帯に対応する温度制御用設定値を生成すべくステップＳ２０６〜２０８の処理が実行され、ステップＳ２０３〜Ｓ２０５と同様にして、昼の時間帯に対応する温度制御用設定値が算出されると共にテーブル記憶部８３に記憶される。また、現在時刻が１８時〜２３時５９分、及び０時〜６時５９分の間であった場合は、夜の時間帯に対応する温度制御用設定値を生成すべくステップＳ２０９〜Ｓ２１１の処理が実行され、ステップＳ２０３〜Ｓ２０５と同様にして、夜の時間帯に対応する温度制御用設定値が算出されると共にテーブル記憶部８３に記憶される。
【００４４】
次に、図５に戻ってステップＳ１０３において、ＣＰＵ８から各部へ出力された制御信号に応じて画像形成動作が実行される。すなわち、給紙ローラ５１により給紙カセット２から繰り出された記録紙が搬送ローラ５２により画像形成部３内へ搬送される一方、帯電部３２により感光体ドラム３１の表面が帯電され、露光部３３によってＣＰＵ８から出力された画像データに基づき感光体ドラム３１が露光され、現像部３４により感光体ドラム３１上にトナー像が形成され、転写部３５により感光体ドラム３１上のトナー像が記録紙に転写され、定着部３６によりそのトナー像が記録紙に定着される。このようにして、ＰＣ９から送信された印刷データに基づく画像が形成された記録紙が、排出ローラ５３により搬送され、排出トレイ４に排出され、画像形成動作を終了する。
【００４５】
次に、ステップＳ１０４において、ＣＰＵ８によって、時計部８２から読み出された現在時刻に対応する時間帯の温度制御用設定値がテーブル記憶部８３から読み出される。例えば、現在時刻が８時であった場合、朝の時間帯の温度制御用設定値としてテーブル記憶部８３に記憶されている第１の移行待機時間ｔ_ｒｌ、第１の移行時間ｔ_ＲＬ、第２の移行待機時間ｔ_ｌｓ、及び第２の移行時間ｔ_ＬＳがテーブル記憶部８３から読み出される。
【００４６】
次に、ＣＰＵ８によって、タイマ８１に第１の移行待機時間ｔ_ｒｌが設定されることにより、タイマ８１のダウンカウントが開始される。そして、ＣＰＵ８により、制御温度Ｔ_Ｒが目標温度Ｔ_ＴＧとして設定されると共にその目標温度Ｔ_ＴＧに応じた温度制御が実行され（ステップＳ１０５）、ＣＰＵ８により新たな動作指示が受け付けられた場合、再びステップ通常モードに移行すべくＳ１０２へ移行する（ステップＳ１０６）。一方、新たな動作指示の受付がないままタイマ８１からタイムアップ信号が出力された場合、すなわち第１の移行待機時間ｔ_ｒｌが経過（▲２▼のタイミング）した場合（ステップＳ１０７でＹＥＳ）には、ステップＳ１０８へ移行する。
【００４７】
次に、ステップＳ１０８において、ＣＰＵ８によって、タイマ８１に第１の移行時間ｔ_ＲＬが設定されることにより、タイマ８１のダウンカウントが開始される。そして、ＣＰＵ８により、熱ローラ３６２の温度を第１の移行時間ｔ_ＲＬが経過する時にローパワーモードでの制御温度Ｔ_Ｌになるように徐々に下降させるべく温度制御が行われる。具体的には、制御温度Ｔ_Ｒから制御温度Ｔ_Ｌへの１秒あたりの下降温度を示す温度下降率Ｒ_ＲＬが、Ｒ_ＲＬ＝（Ｔ_Ｒ―Ｔ_Ｌ）／｛（ｔ_ＲＬ−ｔ_ｒｌ）×６０｝として算出される。そして、Ａ／Ｄコンバータ３６８を介してＣＰＵ８により取得された現在温度Ｔに基づき、例えば交流電源１３から出力される交流電圧が５０Ｈｚである場合には、ゼロクロス信号が出力される１０ｍｓｅｃ毎に目標温度Ｔ_ＴＧが、Ｔ_ＴＧ＝Ｔ−Ｒ_ＲＬ×０．０１ｓｅｃに設定され、次のゼロクロス信号が出力されたタイミング、すなわち１０ｍｓｅｃ後にその目標温度Ｔ_ＴＧに熱ローラ３６２の温度を制御すべくＣＰＵ８によりトライアック３６４がオンオフされる。
【００４８】
このように、１０ｍｓｅｃ毎に温度下降率Ｒ_ＲＬに応じて下降する目標温度Ｔ_ＴＧが算出され、その目標温度Ｔ_ＴＧに熱ローラ３６２の温度が制御されるので、第１の移行時間ｔ_ＲＬが経過する時にローパワーモードでの制御温度Ｔ_Ｌになるように、ほぼ直線的に徐々に熱ローラ３６２の温度が低下される。
【００４９】
一方、従来の通常モード、ローパワーモード、及びスリープモードを有する省電力モードによる熱定着装置の温度制御によれば、図７に示すように、通常モードからローパワーモードへの切り替わり時に、階段状に熱定着装置の制御温度が低下される。そして、消費電力もまた、制御温度に応じて階段状に低減される。
【００５０】
他方、図３に示すプリンタ１の省電力モードによる熱ローラ３６２の温度制御によれば、図４に示すように、▲２▼のタイミングからローパワーモードへ切り替わる▲３▼のタイミングまでの間に、ほぼ直線的に徐々に熱ローラ３６２の制御温度が低下され、その消費電力もまた制御温度に応じてほぼ直線的に徐々に低減されるので、図７に示す温度制御と比較して▲６▼の斜線で示す部分の消費電力がさらに低減される。また、通常モードからローパワーモードへのモードの移行前から徐々に熱ローラ３６２の温度が低下される結果、モード切替の前後で、通常モードへの復帰時間の差が小さくなるため、モードの移行前後でユーザに与える時間待ちストレスが急激に大きくなることが抑制される。
【００５１】
そして、ＣＰＵ８により新たな動作指示が受け付けられた場合、再び通常モードに移行すべくステップＳ１０２へ移行する（ステップＳ１０９）。一方、新たな動作指示の受付がないままタイマ８１からタイムアップ信号が出力された場合、すなわち第１の移行時間ｔ_ＲＬが経過（▲３▼のタイミング）した場合（ステップＳ１１０でＹＥＳ）には、ステップＳ１１１へ移行する。
【００５２】
次に、ＣＰＵ８によって、タイマ８１に第２の移行待機時間ｔ_ｌｓが設定されることにより、タイマ８１のダウンカウントが開始される。そして、ＣＰＵ８により、制御温度Ｔ_Ｌが目標温度Ｔ_ＴＧとして設定されると共にその目標温度Ｔ_ＴＧに応じた温度制御が実行され（ステップＳ１１１）、ＣＰＵ８により新たな動作指示が受け付けられた場合、再び通常モードに移行すべくステップＳ１０２へ移行する（ステップＳ１１２）。一方、新たな動作指示の受付がないままタイマ８１からタイムアップ信号が出力された場合、すなわち第２の移行待機時間ｔ_ｌｓが経過（▲４▼のタイミング）した場合（ステップＳ１１３でＹＥＳ）には、ステップＳ１１４へ移行する。
【００５３】
次に、ステップＳ１１４において、ＣＰＵ８によって、タイマ８１に第２の移行時間ｔ_ＬＳが設定されることにより、タイマ８１のダウンカウントが開始される。そして、ＣＰＵ８により、熱ローラ３６２の温度を第２の移行時間ｔ_ＬＳが経過する時に外気温Ｔ_Ｓになるように徐々に下降させるべく温度制御が行われる。具体的には、制御温度Ｔ_Ｌから外気温Ｔ_Ｓへの１秒あたりの下降温度を示す温度下降率Ｒ_ＬＳが、Ｒ_ＬＳ＝（Ｔ_Ｌ―Ｔ_Ｓ）／｛（ｔ_ＬＳ−ｔ_ｌｓ）×６０｝として算出される。そして、Ａ／Ｄコンバータ３６８からＣＰＵ８により取得された現在温度Ｔに基づき、例えば交流電源１３から出力される交流電圧が５０Ｈｚである場合には、ゼロクロス信号が出力される１０ｍｓｅｃ毎に目標温度Ｔ_ＴＧが、Ｔ_ＴＧ＝Ｔ−Ｒ_ＬＳ×０．０１ｓｅｃに設定され、次のゼロクロス信号が出力されたタイミング、すなわち１０ｍｓｅｃ後にその目標温度Ｔ_ＴＧに熱ローラ３６２の温度を制御すべくＣＰＵ８によりトライアック３６４がオンオフされる。
【００５４】
このように、１０ｍｓｅｃ毎に温度下降率Ｒ_ＬＳに応じて下降する目標温度Ｔ_ＴＧが算出され、その目標温度Ｔ_ＴＧに熱ローラ３６２の温度が制御されるので、第２の移行時間ｔ_ＬＳが経過する時に外気温Ｔ_Ｓになるように、ほぼ直線的に徐々に熱ローラ３６２の温度が低下される。
【００５５】
これにより、ステップＳ１０８での熱ローラ３６２の温度制御と同様に、図４の▲４▼のタイミングからスリープモードへ切り替わる▲５▼のタイミングまでの間に、ほぼ直線的に徐々に熱ローラ３６２の制御温度が低下され、その消費電力もまた制御温度に応じてほぼ直線的に徐々に低減されるので、図７に示す温度制御と比較して▲７▼の斜線で示す部分の消費電力がさらに低減される。また、ローパワーモードからスリープモードへのモードの移行前から徐々に熱ローラ３６２の温度が低下される結果、モード切替の前後で、通常モードへの復帰時間の差が小さくなるため、モードの移行前後でユーザに与える時間待ちストレスが急激に大きくなることが抑制される。
【００５６】
そして、ＣＰＵ８により新たな動作指示が受け付けられた場合、再びステップＳ１０２へ移行する（ステップＳ１１５）。一方、新たな動作指示の受付がないままタイマ８１からタイムアップ信号が出力された場合、すなわち第２の移行時間ｔ_ＬＳが経過（▲５▼のタイミング）した場合（ステップＳ１１６でＹＥＳ）には、ＣＰＵ８によりトライアック３６４をオフすべく制御信号が出力され、ヒータ３６３への電力供給がオフされることにより、スリープモードにされる（ステップＳ１１７）。
【００５７】
そして、ＣＰＵ８により新たな動作指示が受け付けられた場合、再び通常モードに移行すべくステップＳ１０２へ移行する（ステップＳ１１８）。
【００５８】
なお、省電力モードとしてローパワーモードとスリープモードとを有する例を示したが、ローパワーモード及びスリープモードのいずれか一つのモードを有する構成であってもよい。
【００５９】
また、ＣＰＵ８が時計部８２を備える構成を示したが、ＣＰＵ８は、時計部８２を備えずＰＣ９から通信Ｉ／Ｆ７を介して現在時刻を示すデータを受信する構成としても良い。また、所定の時間帯に受け付けられた動作指示の件数から単位時間あたりの動作指示受付回数を算出し、これを受付頻度とする例を示したが、例えば、動作指示が受け付けられてから、次の新たな動作指示が受け付けられるまでの時間間隔をタイマ等を用いて計測し、例えばこの時間間隔の逆数を算出することにより、動作指示の受付時間間隔に応じて受付頻度を算出する構成としてもよい。また、動作指示の受付時間間隔を複数回計測し、その平均値を用いて受付頻度を算出する構成としてもよい。
【００６０】
また、本発明をプリンタに適応した例を示したが、本発明に係る画像形成装置は、例えば複写機、ファクシミリ等の画像形成装置であってもよい。また、本発明を複写機に適応した場合は、ユーザーが複写動作を行わせるための操作入力を受け付けるスタートキースイッチ等が押下されたことを動作指示として検出すると共に受け付ける構成としてもよい。また、本発明をファクシミリに適応した場合は、電話回線を介して画像データが受信されたことを動作指示として検出すると共に受け付ける構成としてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、通常モードから省電力モードへ移行するときに定着手段の温度が徐々に低下されるので、そのモード移行期間での消費電力が低減されると共にユーザに与える時間待ちストレスが急激に大きくなることを抑制することができる。
【００６２】
請求項２に記載の発明によれば、動作指示の受付頻度に応じた移行待機時間が取得されるので、ユーザの使用頻度に応じて通常モードから省電力モードへの移行を開始する時間を変化させることができる。
【００６３】
請求項３に記載の発明によれば、現在時刻に対応する時間帯情報に応じた移行待機時間が用いられるので、時間帯の違いによるユーザの使用状況の変化に応じて省電力モードへの移行を開始する時間を変化させることができる。
【００６４】
請求項４に記載の発明によれば、前記移行待機時間が経過した後、定着手段の設定温度が第１の定着温度から徐々に低下され、前記画像形成終了時から前記移行時間が経過したときに前記定着手段の温度が前記第２の定着温度になるように定着手段の設定温度を漸減させるので、前記移行待機時間及び前記移行時間に応じた速度で温度を低下させることができる。
【００６５】
請求項５に記載の発明によれば、動作指示の受付頻度に応じた前記移行時間が取得されるので、前記画像形成終了時から、前記定着手段の温度が前記第２の定着温度に設定されるまでの時間を、ユーザの使用頻度に応じて変化させることができる。
【００６６】
請求項６に記載の発明によれば、現在時刻に対応する時間帯情報に応じた第１の移行時間が用いられるので、時間帯の違いによるユーザの使用状況の変化に応じて前記定着手段の温度が前記第２の定着温度に設定されるまでの時間を変化させることができる。
【００６７】
請求項７に記載の発明によれば、省電力モードでは、加熱オフモードよりも通常モードへの復帰時間が短くなるので、ユーザに与える時間待ちストレスを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタの内部構成を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示すプリンタの概略構成を説明するためのブロック図である。
【図３】図１に示すプリンタの定着部の温度制御を行うための構成を説明する概略ブロック図である。
【図４】図１に示すプリンタにおける熱ローラの制御温度と消費電力とを説明するための図である。
【図５】図１に示すプリンタの動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】図１に示すプリンタの動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】従来例による熱ローラの制御温度と消費電力とを説明するための図である。
【符号の説明】
１プリンタ
３画像形成部
６操作部
７通信Ｉ／Ｆ（受付手段）
８ＣＰＵ
９ＰＣ
１４ゼロクロス検出回路
３６定着部
８１タイマ
８２時計部
８３テーブル記憶部（第１，第２の記憶手段）
８４受付時刻記憶部
３６１圧ローラ
３６２熱ローラ
３６３ヒータ
３６４トライアック
３６５フォトトライアックカプラ
３６６温度センサ
３６７アンプ
３６８Ａ／Ｄコンバータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to reducing the power consumption of an image forming apparatus that forms an image by heating and fusing and fixing a toner image formed on a recording sheet.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile using a heat fixing device that fixes an image by heating and melting a toner image formed on a recording sheet is known. As an image forming apparatus using such a heat fixing device, power is supplied to a heater provided in the heat fixing device, and the heat fixing device is heated to a temperature T suitable for image formation. _R And a sleep mode in which the power supply to the heater is turned off to reduce the power consumption when the unused state of the image forming apparatus continues for a certain period of time (for example, And Patent Document 1.).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-7-288612
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the image forming apparatus as described above, when an image is to be formed in the sleep mode, since the power supply to the heater is turned off, the outside air temperature T _S Temperature of the heat fixing device whose temperature has dropped to _R Since it takes a long time to raise the temperature, there is an inconvenience that the user is stressed by waiting for time. On the other hand, in order to enhance the effect of reducing power consumption, it is desirable to shorten the time from when the image forming apparatus enters the unused state until shifting to the sleep mode. As a result, the number of opportunities for giving the user stress due to waiting time increases.
[0005]
Therefore, before the power supply to the heater is turned off, the temperature of the heat fixing device is set to a temperature T lower than that in the normal mode. _L A low-power mode is provided in one stage to reduce the temperature and power consumption of the heat fixing device in a stepwise manner, thereby improving the return time from the low-power mode and reducing the stress on the user. An image forming apparatus is conceivable. FIG. 7 is a diagram showing changes in the control temperature and the power consumption of the heat fixing device of the image forming apparatus in the conventional power saving mode including the normal mode, the low power mode, and the sleep mode as described above.
[0006]
However, as shown in FIG. 7, even when the low power mode is used, before and after the mode transition from the normal mode to the low power mode and from the low power mode to the sleep mode, the heat fixing device has a stepwise shape. As a result, the difference in the return time to the normal mode becomes large, so that the time waiting stress given to the user before and after the mode transition suddenly increases.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an image forming apparatus that can reduce power consumption while suppressing an abrupt increase in time waiting stress given to a user.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The temperature of a fixing unit that forms an image by heating and melting a toner image formed on a recording sheet to fix the toner image is set to a first fixing temperature for forming an image on the recording sheet. The image forming process in the normal mode has been completed in an image forming apparatus having a normal mode set to the normal mode and a power saving mode setting the temperature of the fixing unit to a second fixing temperature lower than the first fixing temperature. Acquiring means for acquiring a transition standby time from the end of image formation to the start of transition to start transition to the power saving mode; and transitioning from the normal mode to the power saving mode after the transition standby time has elapsed. In order to reduce the temperature of the fixing unit from the first fixing temperature to the second fixing temperature, a temperature control unit for performing a gradual decrease control is provided. According to the first aspect of the present invention, after the transition standby time has elapsed, the set temperature of the fixing unit is gradually increased from the first fixing temperature to the second fixing temperature in order to shift from the normal mode to the power saving mode. Be lowered.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, a receiving unit that receives an operation instruction for performing the image formation, and calculates a reception frequency at which the operation instruction is received by the receiving unit. And a frequency calculating means for generating the shift standby time in accordance with the reception frequency. According to the second aspect of the present invention, the shift standby time according to the reception frequency at which the operation instruction is received by the reception unit is generated and acquired by the acquisition unit.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the acquisition unit includes a transition standby time generated according to the reception frequency and a time corresponding to a time at which the reception frequency is calculated. A first storage unit for storing first time zone information indicating a zone in association with the first time zone information corresponding to a current time; The gradual decrease control is performed based on the transition standby time stored in the.
[0011]
According to the third aspect of the present invention, the transition standby time according to the frequency of receiving the operation instruction for each time zone is stored in the first storage unit. Then, after the transition standby time stored in the first storage unit in association with the time zone corresponding to the current time has elapsed, the set temperature of the fixing unit gradually decreases from the first fixing temperature to the second fixing temperature. Is done.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the acquisition unit includes a transition time including a transition standby time from a time when the image formation is completed to a time when the transition to the power saving mode is completed. The temperature control unit performs the gradual decrease control so that the fixing unit is set to the second fixing temperature when the transition time has elapsed from the end of the image formation.
[0013]
According to the fourth aspect of the present invention, after the transition standby time elapses, the set temperature of the fixing unit is gradually decreased from the first fixing temperature so as to shift from the normal mode to the power saving mode, and When the transition time elapses from the end, the temperature of the fixing unit is set to the second fixing temperature.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the fourth aspect, the acquisition unit generates and acquires the transition time according to the reception frequency. According to the invention described in claim 5, the transition time according to the reception frequency is generated and acquired by the acquisition unit.
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifth aspect, the acquisition unit includes a transition time generated according to the reception frequency and a time period corresponding to a time at which the reception frequency was calculated. A second storage unit that stores the second time zone information in association with second time zone information indicating the current time, wherein the temperature control unit is configured to store the second time zone information in association with the second time zone information corresponding to the current time. The gradual decrease control is performed based on the transition time stored in the.
[0016]
According to the invention described in claim 6, the transition time according to the frequency of receiving the operation instruction for each time zone is stored in the second storage means. When the transition time stored in the second storage unit in association with the time zone corresponding to the current time has elapsed from the end of the image formation, the temperature of the fixing unit is set to the second fixing temperature. Is done.
[0017]
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the temperature of the fixing unit is reduced by turning off a power supply for heating to the fixing unit. A heating-off mode for setting the fixing temperature to a third fixing temperature lower than the fixing temperature, wherein the temperature control unit further sets the temperature of the fixing unit to the third fixing temperature when shifting from the power saving mode to the heating-off mode. The fixing temperature is gradually lowered from the fixing temperature of No. 2 to the third fixing temperature.
[0018]
According to the present invention, after the transition standby time has elapsed, the set temperature of the fixing unit is gradually increased from the first fixing temperature to the second fixing temperature in order to shift from the normal mode to the power saving mode. In addition, when the mode is shifted from the power saving mode to the heating-off mode, the set temperature of the fixing unit is gradually lowered from the second fixing temperature to the third fixing temperature. In this case, since the temperature of the fixing unit is set to a higher temperature in the power saving mode than in the heating off mode, the time required to return to the normal mode is shorter.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a sectional view schematically showing an internal configuration of a printer 1 which is an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram for explaining a schematic configuration of the printer 1 shown in FIG.
[0020]
The printer 1 includes a plurality of paper feed cassettes 2 that store recording papers of different sizes, an image forming unit 3 that forms an image on the recording paper conveyed from the paper feed cassette 2, and an image forming unit 3 that forms an image. The apparatus includes a discharge tray 4 from which the recording paper is discharged, a paper transport mechanism 5 for transporting the recording paper, and an operation unit 6 for receiving an operation instruction from a user.
[0021]
Referring to FIG. 2, printer 1 includes print data and printer control commands, which are operation instructions for causing an image to be formed with a PC (Personal Computer) 9 which is connected to a data transmission / reception via a cable or the like. A communication I / F 7 for performing transmission and reception of the image data, and an operation for controlling the operation of each unit such as the image forming unit 3 and the paper transport mechanism 5 according to the print data and the printer control command received via the communication I / F 7. A CPU (Central Processing Unit) 8 for outputting a control signal to perform an image forming operation.
[0022]
Referring back to FIG. 1, the paper transport mechanism 5 includes a paper feed roller 51 that feeds out recording paper one by one from the paper feed cassette 2 and transports the paper to the image forming unit 3, a transport roller 52 that transports paper into the image forming unit 3, And a discharge roller 53 for discharging the recording paper conveyed from the image forming unit 3 to the discharge tray 4.
[0023]
The operation unit 6 includes a display 61 formed of a liquid crystal display or the like for displaying an operation guide or the like to the user, and the user selects an operation guide display displayed on the display 61 or inputs data such as set values. Key switch 62 for receiving an operation instruction for
[0024]
The image forming unit 3 forms an image on a recording sheet using the image data output from the CPU 8. For example, a drum-shaped photosensitive drum 31 having a photosensitive surface on the surface thereof, and a photosensitive drum 31 A charging unit 32 for charging the surface, an exposure unit 33 for outputting a laser beam based on image data from the CPU 8 to expose the photosensitive drum 31, and a developing unit 34 for forming a toner image on the photosensitive drum 31; The image forming apparatus includes a transfer unit 35 for transferring the toner image on the photosensitive drum 31 to the recording paper, and a fixing unit 36 for heating the recording paper to which the toner image has been transferred and fixing the toner image to the recording paper.
[0025]
The fixing unit 36 includes a heat roller 362 for melting the toner image formed on the recording paper, and a pressure roller 361 for pressing the recording paper passing between the heat rollers 362 against the heat roller 362. Further, a heater 363 for heating the heat roller 362 is provided inside the heat roller 362, and the power supplied to the heater 363 is turned on / off in response to a control signal from the CPU 8.
[0026]
Referring to FIG. 2, CPU 8 controls the operation of the entire apparatus, and includes, for example, a ROM (Read Only Memory) for storing a control program of the printer 1 and the like, a RAM (Random Access Memory) for storing data, and the like. By reading and executing the control program from the ROM, it functions as an acquisition unit, a temperature control unit, a frequency calculation unit, and the like. The CPU 8 is a type of a low-power mode (power-saving mode) or a power-saving mode for causing the printer 1 to perform a predetermined image forming operation in a normal mode in which an image can be formed, or to set the printer 1 in a power-saving state. For example, power control in a certain sleep mode (heating off mode) or the like is performed. Further, the CPU 8 receives a printer control command and print data from the PC 9 via the communication I / F 7, generates image data based on the print data, and outputs the image data to the exposure unit 33.
[0027]
FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating a configuration for controlling the temperature of the heat roller 362 by the CPU 8. The printer 1 illustrated in FIG. 3 includes power connection terminals 11 and 12. An AC power supply 13 is connected between the power supply connection terminals 11 and 12. A heater 363 and a triac 364 are connected in series between the power supply connection terminals 11 and 12, and a gate of the triac 364 is connected to the CPU 8 via a phototriac coupler 365. As a result, the triac 364 and the CPU 8 are insulated from each other, and the triac 364 is turned on / off in response to a control signal from the CPU 8, and power supply to the heater 363 is turned on / off.
[0028]
Further, a zero-cross detection circuit 14 for detecting a zero-cross timing at which the AC voltage crosses 0 V is connected between the power supply connection terminals 11 and 12, and a zero-cross signal indicating the zero-cross timing detected by the zero-cross detection circuit 14 is transmitted to the zero-cross detection circuit 14. Is output to the CPU 8.
[0029]
Further, a temperature sensor 366 composed of, for example, a thermocouple for detecting the temperature of the heat roller 362 and outputting a voltage corresponding to the temperature is provided near the heat roller 362. Then, the output voltage from the temperature sensor 366 is output to the A / D converter 368 via the amplifier 367, and is further output to the CPU 8 after being subjected to analog / digital conversion by the A / D converter 368. Thus, the current temperature T of the heat roller 362 can be obtained by the CPU 8.
[0030]
Further, each time the zero-cross signal is output from the zero-cross detection circuit 14, the CPU 8 determines, for example, a predetermined target temperature T at which the current temperature T becomes a target of temperature control based on the current temperature T output from the A / D converter 368. _TG If the current temperature T is higher than the predetermined target temperature T, a control signal is output to the phototriac coupler 365 to turn off the triac 364. _TG When the temperature is lower than the predetermined value, a control signal is output to the phototriac coupler 365 to turn on the triac 364, thereby controlling the heat roller 362 to a predetermined temperature. Thus, for example, when the AC voltage output from the AC power supply 13 is 50 Hz, the temperature control is performed at intervals of 10 msec (half a wavelength of 50 Hz). Since the output timing of the control signal for turning on the triac 364 by the CPU 8 is synchronized with the zero-cross signal, the triac 364 can be turned on while reducing the voltage stress on the triac 364.
[0031]
Further, the CPU 8 counts down the time set by the CPU 8 and outputs a time-up signal to the CPU 8 after the set time elapses, the clock section 82 acquires the current time, and the heat roller 362 in the power saving mode. A table storage unit 83 that stores the temperature control setting values as a table, and a reception time storage unit 84 that stores a history of times at which operation instructions are received as reception time data.
[0032]
FIG. 4 is a diagram for explaining the control temperature and the power consumption of the heat roller 362. In FIG. 4, (1) indicates the timing when the image forming operation of the printer 1 is completed, (2) indicates the timing when the transition from the normal mode to the low power mode is started, (3) indicates the timing when the low power mode is started, (4) indicates the timing when the transition from the low power mode to the sleep mode is started, and (5) indicates the timing when the sleep mode is started.
[0033]
At the timing indicated by (1) in FIG. 4, the temperature of the heat roller 362 is equal to the control temperature T in the normal mode in which image formation is possible. _R (First fixing temperature) and the first transition waiting time t from the timing indicated by (1). _rl Until the timing indicated by (2) elapses and the control temperature T _R Temperature control is performed. Next, from the timing shown by (1), the first transition time t _RL Until the timing indicated by (3) elapses and the timing indicated by (2), the control temperature of the heat roller 362 is gradually decreased from the timing indicated by (2), and the control temperature T in the low-power mode at the timing indicated by (3) _L The temperature decrease rate is controlled so as to be (second fixing temperature).
[0034]
Next, from the timing shown by (3), the second transition standby time t _ls Until the timing indicated by (4) elapses and the control temperature T _L Temperature control is performed. Then, from the timing shown by (3), the second transition time t _LS Until the time indicated by (5) elapses, the control temperature of the heat roller 362 is gradually decreased from the timing indicated by (4), and the temperature of the heat roller 362 is reduced to the outside air temperature at the timing indicated by (5). T _S The temperature decrease rate is controlled so as to reach (third fixing temperature). In this case, the temperature of the heat roller _S Is a state where the power supply to the heater 363 is turned off, and the sleep mode is started from the timing indicated by (5).
[0035]
Note that the temperature T _R For example, 160 ° C. to 170 ° C., temperature T _L For example, 70 ° C. to 80 ° C. is stored as a set temperature in, for example, a ROM included in the CPU 8 in advance. Outside temperature T _S For example, the printer 1 is provided with a temperature sensor for measuring the outside air temperature, and the CPU 8 detects the outside air temperature T from the temperature sensor. _S May be obtained, or the average temperature of about 20 ° C. _S May be stored in a ROM provided in the CPU 8.
[0036]
Next, the operation of the printer 1 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the printer 1. First, when the user operates the PC 9 to cause the PC 9 to perform a printer output operation, the print data and the printer control command transmitted from the PC 9 are transmitted to the CPU 8 via the communication I / F 7 as operation instructions for performing image formation. (Step S101). Next, a temperature control set value is generated (step S102).
[0037]
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the CPU 8 in step S102. In step S201 of FIG. 6, the CPU 8 additionally stores the current time read from the clock unit 82 as reception time data in the reception time storage unit 84. In this case, the reception time storage unit 84 stores, for example, reception time data for the past 24 hours.
[0038]
Next, in step S202, the CPU 8 determines to which time zone the current time read from the clock unit 82 belongs. Specifically, for example, when the current time is between 7:00 and 11:59, the process proceeds to step S203 to generate a temperature control set value corresponding to the morning time zone, and the current time is set to 12 If the time is between 17:00 and 17:59, the process proceeds to step S206 to generate a temperature control set value corresponding to the daytime zone, and the current time is from 18:00 to 23:59 and 00:00 If it is between 6:59, the process proceeds to step S209 to generate a temperature control set value corresponding to the night time zone.
[0039]
Now, for example, if the current time is 7:00, the process proceeds to step S203, and the reception time data corresponding to the time from 7:00 to 11:59 is read from the reception time storage unit 84 by the CPU 8. Then, the reception frequency of the operation instruction in the morning time zone is calculated from the read reception time data by the CPU 8 (step S204). As the reception frequency in this case, for example, the number of reception time data corresponding to the time from 7:00 to 11:59, that is, the number of times that the operation instruction is received from 7:00 to 11:59 is calculated in the morning time zone. (The number of operation instruction receptions per unit time in the morning time zone) divided by 5 hours, which is the length of.
[0040]
Next, in step S205, the CPU 8 changes the reception frequency of the morning time zone to the first shift waiting time t corresponding to the morning time zone. _rl , The first transition time t _RL , The second transition waiting time t _ls , And a second transition time t _LS Are calculated, and these predetermined times are stored in the table storage unit 83 as temperature control set values in the morning time zone. Specifically, for example, the first transition time t _RL = Second transition time t _LS = 10 minutes + 2 minutes x (reception frequency in the morning time zone), first transition standby time t _rl = Second transition waiting time t _ls = 5 minutes + 1 minute x (reception frequency in the morning time zone) are calculated, and these predetermined times are stored in the table storage unit 83 as temperature control setting values in the morning time zone.
[0041]
As a result, the higher the frequency of reception, the more the image forming operation of the printer 1 is completed (at timing (1)), and after the printer 1 is in an unused state, the control temperature is reduced to shift to the low power mode. Time until ((2) timing) (first transition standby time t) _rl ) And the time until the low power mode is started (timing of (3)) (first transition time t) _RL ) And the time from the start of the low power mode to the start of the reduction of the control temperature to shift to the sleep mode (timing (4)) (second shift standby time t) _ls ) And the time until the sleep mode is started (timing (5)) (second transition time t) _LS ) Is set longer, so that the more frequently the user uses the printer 1, the more the user is given the temperature of the heat roller 362 to the control temperature T in the normal mode. _R The opportunity to wait for the time to rise can be reduced.
[0042]
Note that the first transition waiting time t _rl , The first transition time t _RL , The second transition waiting time t _ls , And a second transition time t _LS For example, the setting value input by the user using the key switch 62 may be received by the CPU 8 and stored in the table storage unit 83 as a setting value for temperature control. In this case, the CPU 8 accepts an operation input for instructing the morning, noon, and night time zones through the key switch 62, and sets the temperature control setting value in correspondence with the morning, noon, and night time zones. You may make it memorize | store in the table storage part 83.
[0043]
On the other hand, if it is determined in step S202 that the current time is between 12:00 and 17:59, the processes in steps S206 to S208 are executed to generate a temperature control set value corresponding to the daytime zone. Similarly to S203 to S205, the set value for temperature control corresponding to the daytime zone is calculated and stored in the table storage unit 83. If the current time is between 18:00 and 23:59 and between 00:00 and 6:59, the process proceeds to steps S209 to S211 to generate a temperature control set value corresponding to the night time zone. The process is executed, and the temperature control set value corresponding to the night time zone is calculated and stored in the table storage unit 83 in the same manner as in steps S203 to S205.
[0044]
Next, returning to FIG. 5, in step S103, an image forming operation is executed in accordance with a control signal output from the CPU 8 to each unit. That is, while the recording paper fed from the paper supply cassette 2 by the paper supply roller 51 is conveyed into the image forming unit 3 by the conveyance roller 52, the surface of the photosensitive drum 31 is charged by the charging unit 32 and the exposure unit 33 is charged. The photosensitive drum 31 is exposed based on the image data output from the CPU 8 by the CPU 8, a toner image is formed on the photosensitive drum 31 by the developing unit 34, and the toner image on the photosensitive drum 31 is recorded on the recording paper by the transfer unit 35. The toner image is transferred and fixed on the recording paper by the fixing unit 36. In this way, the recording paper on which the image based on the print data transmitted from the PC 9 is formed is conveyed by the discharge roller 53, discharged to the discharge tray 4, and the image forming operation ends.
[0045]
Next, in step S104, the CPU 8 reads from the table storage unit 83 a temperature control set value in a time zone corresponding to the current time read from the clock unit 82. For example, when the current time is 8:00, the first transition standby time t stored in the table storage unit 83 as the temperature control set value in the morning time zone. _rl , The first transition time t _RL , The second transition waiting time t _ls , And a second transition time t _LS Is read from the table storage unit 83.
[0046]
Next, the CPU 8 sets the timer 81 to the first transition waiting time t. _rl Is set, the timer 81 starts counting down. Then, the control temperature T is controlled by the CPU 8. _R Is the target temperature T _TG And the target temperature T _TG Is performed (step S105), and when a new operation instruction is received by the CPU 8, the process shifts to S102 to shift to the step normal mode again (step S106). On the other hand, when the time-up signal is output from the timer 81 without receiving a new operation instruction, that is, the first transition waiting time t _rl Has elapsed (the timing of (2)) (YES in step S107), the process proceeds to step S108.
[0047]
Next, in step S108, the CPU 8 sets the timer 81 to the first transition time t. _RL Is set, the timer 81 starts counting down. Then, the CPU 8 sets the temperature of the heat roller 362 to the first transition time t. _RL When the control temperature T in the low power mode elapses _L The temperature is controlled so as to gradually lower the temperature. Specifically, the control temperature T _R From the control temperature T _L Temperature drop rate R indicating the temperature drop per second to _RL Is R _RL = (T _R -T _L ) / ｛(T _RL -T _rl ) × 60 °. Then, based on the current temperature T acquired by the CPU 8 via the A / D converter 368, for example, when the AC voltage output from the AC power supply 13 is 50 Hz, the target temperature is set every 10 msec when the zero-cross signal is output. T _TG But T _TG = TR _RL × 0.01 sec, and the timing when the next zero-cross signal is output, that is, the target temperature T after 10 msec. _TG The triac 364 is turned on and off by the CPU 8 in order to control the temperature of the heat roller 362.
[0048]
Thus, the temperature decrease rate R every 10 msec _RL Target temperature T falling according to _TG Is calculated, and the target temperature T _TG The temperature of the heat roller 362 is controlled during the first transition time t. _RL When the control temperature T in the low power mode elapses _L , The temperature of the heat roller 362 is gradually decreased almost linearly.
[0049]
On the other hand, according to the conventional temperature control of the heat fixing device in the power saving mode including the normal mode, the low power mode, and the sleep mode, as shown in FIG. Then, the control temperature of the heat fixing device is lowered. The power consumption is also reduced stepwise according to the control temperature.
[0050]
On the other hand, according to the temperature control of the heat roller 362 in the power saving mode of the printer 1 shown in FIG. 3, as shown in FIG. 4, between the timing of (2) and the timing of (3) at which the mode is switched to the low power mode. 7, the control temperature of the heat roller 362 is gradually decreased substantially linearly, and the power consumption thereof is also gradually decreased substantially linearly in accordance with the control temperature. The power consumption of the portion indicated by the hatching in ▼ is further reduced. Further, as a result of the temperature of the heat roller 362 being gradually lowered before the mode transition from the normal mode to the low power mode, the difference in the time required to return to the normal mode before and after the mode switching becomes small. A sudden increase in the time waiting stress given to the user before and after is suppressed.
[0051]
When a new operation instruction is received by the CPU 8, the process shifts to step S102 to shift to the normal mode again (step S109). On the other hand, when the time-up signal is output from the timer 81 without receiving a new operation instruction, that is, the first transition time t _RL Has elapsed (the timing of (3)) (YES in step S110), the process proceeds to step S111.
[0052]
Next, the CPU 8 sets the timer 81 to the second shift waiting time t. _ls Is set, the timer 81 starts counting down. Then, the control temperature T is controlled by the CPU 8. _L Is the target temperature T _TG And the target temperature T _TG Is performed (step S111), and when a new operation instruction is received by the CPU 8, the process shifts to step S102 to shift to the normal mode again (step S112). On the other hand, when the time-up signal is output from the timer 81 without receiving a new operation instruction, that is, the second transition waiting time t _ls Has elapsed (the timing of (4)) (YES in step S113), the process proceeds to step S114.
[0053]
Next, in step S114, the CPU 81 stores the second transition time t in the timer 81. _LS Is set, the timer 81 starts counting down. Then, the CPU 8 sets the temperature of the heat roller 362 to the second transition time t. _LS When the outside temperature T elapses _S The temperature is controlled so as to gradually lower the temperature. Specifically, the control temperature T _L From outside temperature T _S Temperature drop rate R indicating the temperature drop per second to _LS Is R _LS = (T _L -T _S ) / ｛(T _LS -T _ls ) × 60 °. Then, based on the current temperature T acquired by the CPU 8 from the A / D converter 368, if the AC voltage output from the AC power supply 13 is 50 Hz, for example, the target temperature T is output every 10 msec when the zero-cross signal is output. _TG But T _TG = TR _LS × 0.01 sec, and the timing when the next zero-cross signal is output, that is, the target temperature T after 10 msec. _TG The triac 364 is turned on and off by the CPU 8 in order to control the temperature of the heat roller 362.
[0054]
Thus, the temperature decrease rate R every 10 msec _LS Target temperature T falling according to _TG Is calculated, and the target temperature T _TG The temperature of the heat roller 362 is controlled during the second transition time t. _LS When the outside temperature T elapses _S , The temperature of the heat roller 362 is gradually decreased almost linearly.
[0055]
Thus, similarly to the temperature control of the heat roller 362 in step S108, the heat roller 362 is gradually and substantially linearly changed from the timing (4) of FIG. 4 to the timing (5) of switching to the sleep mode. Since the control temperature is lowered and the power consumption thereof is also gradually and substantially linearly reduced in accordance with the control temperature, the power consumption of the portion indicated by the shaded area of {circle around (7)} is further reduced as compared with the temperature control shown in FIG. Reduced. In addition, as a result of the temperature of the heat roller 362 being gradually lowered from before the mode transition from the low power mode to the sleep mode, the difference in the return time to the normal mode before and after the mode switching becomes small. A sudden increase in the time waiting stress given to the user before and after is suppressed.
[0056]
Then, when a new operation instruction is received by the CPU 8, the process returns to step S102 (step S115). On the other hand, when the time-up signal is output from the timer 81 without receiving a new operation instruction, that is, the second transition time t _LS Has elapsed (timing of (5)) (YES in step S116), the CPU 8 outputs a control signal to turn off the triac 364, and the power supply to the heater 363 is turned off. Is performed (step S117).
[0057]
When a new operation instruction is received by the CPU 8, the process shifts to step S102 to shift to the normal mode again (step S118).
[0058]
Although an example in which the low power mode and the sleep mode are provided as the power saving mode has been described, a configuration having one of the low power mode and the sleep mode may be employed.
[0059]
Although the configuration in which the CPU 8 includes the clock unit 82 has been described, the CPU 8 may be configured to not include the clock unit 82 and receive data indicating the current time from the PC 9 via the communication I / F 7. Further, the number of operation instruction receptions per unit time is calculated from the number of operation instructions received in a predetermined time period, and this is set as the reception frequency. For example, after the operation instruction is received, the following operation is performed. A time interval until a new operation instruction is received is measured using a timer or the like, and, for example, by calculating a reciprocal of this time interval, the reception frequency of the operation instruction may be calculated according to the reception time interval. Good. Further, the configuration may be such that the reception time interval of the operation instruction is measured a plurality of times, and the reception frequency is calculated using the average value.
[0060]
Also, an example in which the present invention is applied to a printer has been described, but the image forming apparatus according to the present invention may be an image forming apparatus such as a copying machine or a facsimile. When the present invention is applied to a copying machine, a configuration may be adopted in which pressing of a start key switch or the like for receiving an operation input for performing a copying operation by a user is detected and accepted as an operation instruction. Further, when the present invention is applied to a facsimile, a configuration may be adopted in which reception of image data via a telephone line is detected as an operation instruction and accepted.
[0061]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the invention, the temperature of the fixing unit is gradually reduced when the mode shifts from the normal mode to the power saving mode, so that the power consumption during the mode shift period is reduced and provided to the user. It is possible to suppress a sudden increase in the time waiting stress.
[0062]
According to the second aspect of the present invention, since the transition standby time according to the frequency of receiving the operation instruction is acquired, the time for starting the transition from the normal mode to the power saving mode is changed according to the frequency of use by the user. Can be done.
[0063]
According to the third aspect of the present invention, the transition standby time according to the time zone information corresponding to the current time is used. The time to start can be varied.
[0064]
According to the invention as set forth in claim 4, when the set waiting time elapses, the set temperature of the fixing unit is gradually decreased from the first fixing temperature, and the set time elapses from the end of the image formation. Since the set temperature of the fixing unit is gradually decreased so that the temperature of the fixing unit becomes the second fixing temperature, the temperature can be decreased at a speed corresponding to the transition waiting time and the transition time.
[0065]
According to the fifth aspect of the present invention, since the transition time according to the reception frequency of the operation instruction is acquired, the temperature of the fixing unit is set to the second fixing temperature from the end of the image formation. Can be changed according to the frequency of use by the user.
[0066]
According to the sixth aspect of the present invention, the first transition time according to the time zone information corresponding to the current time is used. The time until the temperature is set to the second fixing temperature can be changed.
[0067]
According to the seventh aspect of the invention, in the power saving mode, the return time to the normal mode is shorter than in the heating off mode, so that it is possible to reduce the time waiting stress given to the user.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating an internal configuration of a printer as an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 2 is a block diagram for explaining a schematic configuration of the printer shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating a configuration for controlling the temperature of a fixing unit of the printer shown in FIG.
FIG. 4 is a diagram for explaining control temperature and power consumption of a heat roller in the printer shown in FIG.
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the printer shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the printer shown in FIG. 1;
FIG. 7 is a diagram for explaining control temperature and power consumption of a heat roller according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Printer
3 Image forming unit
6 Operation section
7 Communication I / F (reception means)
8 CPU
9 PC
14 Zero cross detection circuit
36 Fixing unit
81 timer
82 Clock section
83 Table Storage Unit (First and Second Storage Means)
84 Reception time storage
361 pressure roller
362 Heat roller
363 heater
364 Triac
365 photo triac coupler
366 Temperature sensor
367 amplifier
368 A / D converter

Claims

A normal mode in which the temperature of a fixing unit for forming an image by heating and melting and fixing a toner image formed on a recording sheet is set to a first fixing temperature for forming an image on the recording sheet; An image forming apparatus having a power saving mode in which a temperature of the unit is set to a second fixing temperature lower than the first fixing temperature.
Acquisition means for acquiring a transition standby time from the end of image formation after completing the image forming process in the normal mode to the start of transition to start transition to the power saving mode,
After the elapse of the transition standby time, a temperature at which the temperature of the fixing unit is gradually decreased from the first fixing temperature to the second fixing temperature to shift from the normal mode to the power saving mode. An image forming apparatus comprising: a control unit.

A receiving unit that receives an operation instruction for performing the image formation,
Frequency calculating means for calculating a reception frequency at which the operation instruction is received by the receiving means,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the obtaining unit generates and obtains the transition standby time according to the reception frequency.

A first storage that associates and stores a transition standby time generated in accordance with the reception frequency and first time zone information indicating a time zone corresponding to the time at which the reception frequency was calculated; With means,
The temperature control unit performs the gradual decrease control based on a transition standby time stored in the first storage unit in association with the first time zone information corresponding to a current time. 3. The image forming apparatus according to 2.

The acquisition unit further acquires a transition time including the transition standby time from the end of the image formation to the completion of the transition to the power saving mode,
4. The image according to claim 3, wherein the temperature control unit performs the gradual decrease control so as to cause the fixing unit to reach the second fixing temperature when the transition time has elapsed from the end of the image formation. 5. Forming equipment.

The image forming apparatus according to claim 4, wherein the acquisition unit generates and acquires the transition time according to the reception frequency.

A second storage unit configured to associate and store a transition time generated according to the reception frequency and second time zone information indicating a time zone corresponding to a time at which the reception frequency was calculated; Further comprising
6. The temperature control unit performs the gradual decrease control based on a transition time stored in the second storage unit in association with the second time zone information corresponding to a current time. The image forming apparatus as described in the above.

A heating-off mode for setting a temperature of the fixing unit to a third fixing temperature lower than the second fixing temperature by turning off a power supply for heating to the fixing unit;
The temperature control unit further gradually lowers the temperature of the fixing unit from the second fixing temperature to the third fixing temperature when shifting from the power saving mode to the heating off mode. The image forming apparatus according to claim 1.