JP2005017870A

JP2005017870A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005017870A
Application number: JP2003184884A
Authority: JP
Inventors: Koji Yano; 耕司矢野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】省エネモードから再起動する際に、デバイスに供給する動作クロックを一括変更して処理速度を低下することにより、定着性を確保し、かつ設定値の簡素化によってメモリ容量を低減してコスト高を回避し、かつモード切り替えの迅速化により省エネモードからの復帰時間を短縮すること。
【解決手段】処理速度に対応したクロックで動作する複数のデバイスを有し、当該デバイスの動作により記録紙に画像を再生する画像再生手段（不図示）と、モード毎に対応したレジスタ設定値が格納されたＲＯＭ４６と、レジスタ設定値にしたがってクロックを出力するクロックドライバ４７と、複数のデバイスに対し、ＲＯＭ４６からレジスタ設定値を読み出してクロックドライバ４７から出力するクロックの周波数をすべて同じ比率で変化させ、省エネモードから復帰モードに切り替えるＣＰＵ４３と、を備える。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱定着器を有する複写機やレーザプリンタなどの画像形成装置に関し、より詳細には、省エネルギーモードから起動する際に、画像形成を行なうための各デバイスの動作クロックを一括して変化させるといった復帰モードを有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境保護に対する意識の高揚と共に公的規制などによるＯＡ機器においも消費電力の低減が求められている。このため複写機などの画像形成装置では、画像形成動作中の消費電力と共に画像形成動作を実行していない待機状態における消費電力の低減が強く求められている。これに対応するため、多くの画像形成装置の待機状態においては、機内の活電部をいくつかのブロックに分け、必要最低限のブロック以外については電源供給を停止する、いわゆる「省エネルギーモード」を設け、消費電力の低減を図っている。また、一方でユーザーの利便性を低下させないため、省エネルギーモードから画像形成動作に移行するまでの復帰時間を短くすることも要望として上げられており、一部公的規格においてはこの時間も規定されている。
【０００３】
記録紙上に画像を形成するための現像剤（トナー）を定着器のヒータ熱により融解し、記録紙上に定着する方式を採用する画像形成装置においては、多くの電力を消費する定着器は省エネルギーモード時、電力の供給が断たれ、通常の定着温度に対して低温状態に保持されている。この方式を取る画像形成装置が省エネルギーモードから画像形成動作に移行する際、立ち上がり時間として最も時間を要するのが定着器の加熱であり、いかに早く定着器の温度を上昇させるかが復帰時間を短縮させるためのカギとなる。また、定着器が一旦、画像形成動作可能な温度まで上昇しても記録紙を通すことで熱を記録紙に奪われ、温度が低下してしまうという問題が発生する。これは温度の上昇が定着ローラの表面のみにとどまり、記録紙によって容易に熱を奪われてしまうことに起因する。
【０００４】
そこで、この課題に対する対応策として、省エネルギーモードからの復帰後は、使用者の設定によらずに特定の動作モードに限定することにより、定着品質の保証を図っている（たとえば、特許文献１参照）。また、定着ローラを通過する単位時間あたりの記録紙の枚数を切り替えるものが開示されている（たとえば、特許文献２参照）。さらに、記録紙の搬送速度と定着温度を可変する装置が開示されている（たとえば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２７８６７号公報
【特許文献２】
特開２０００−２６７５０７号公報
【特許文献３】
特開２００２−１３２０８７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記に示されるような従来の画像形成装置にあっては、まず、特許文献１の画像形成装置では、使用者に対して機能制限を課すことになり、利便性を著しく悪化させるという問題点が新たに発生する。また、特許文献２，３の画像形成装置は、同一の画像形成装置において複数の画像処理動作が存在するため、各々の動作モードに適応するように複数の設定値を準備する必要が生じる。近年の画像形成装置においてはＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｐｅｃｉｆｉｃｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ）などの内部レジスタ数が増加しており、複数の設定値を備えることはメモリ（ＲＯＭ）容量の増加を招来させ、高コストになるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、省エネルギーモードから再起動する際に、デバイスに供給する動作クロックを一括変更して処理速度を低下することにより、定着性を確保し、かつ設定値の簡素化によってメモリ容量を低減してコスト高を回避し、かつモード切り替えの迅速化により省エネルギーモードからの復帰時間を短縮することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１にかかる画像形成装置にあっては、熱定着器を具備し、通常動作モードと前記熱定着器を前記通常動作モードより低温状態で待機する省エネルギーモードとの動作モードを有する画像形成装置において、処理速度に対応したクロックで動作する複数のデバイスを有し、当該デバイスの動作により記録紙に画像を再生する画像再生手段と、モード毎に対応したレジスタ設定値が格納されたレジスタ設定値格納手段と、前記レジスタ設定値にしたがってクロックを出力するクロック出力手段と、前記画像再生手段を構成する前記複数のデバイスに対し、前記レジスタ設定値格納手段からレジスタ設定値を読み出して前記クロック出力手段から出力するクロックの周波数をすべて同じ比率で変化させ、前記省エネルギーモードから処理速度を前記通常動作モードより低速で行なう復帰モードに切り替える制御手段と、を備えたものである。
【０００９】
この発明によれば、画像形成装置を構成する各デバイスの動作クロックを動作モードに応じて一括して変化させる復帰モードを有し、省エネモードからの復帰時にはモータ類に対する基準クロック、シーケンス制御部のＣＰＵや画像処理部のデバイスに供給する動作クロックを一括して低減し、画像形成装置の処理速度を低下させることにより、定着性が確保可能になり、また、制御動作モードごとの各種制御パラメータの設定変更が不要となる。
【００１０】
また、請求項２にかかる画像形成装置にあっては、前記制御手段は、前記復帰モードに切り替える際に、作像プロセスにかかわる制御信号の動作クロックに対しては変化させないものである。
【００１１】
この発明によれば、作像プロセスのフィードバック制御に関する動作タイミング生成機能をシーケンス制御の動作速度が変更される制御部から分離し、フィードバック制御の動作トリガを動作モードによって変化させないことにより、省エネルギーモードから復帰した直後の画像形成動作（復帰モード）においても定着品質と画像品質とを両立することが可能となる。
【００１２】
また、請求項３にかかる画像形成装置にあっては、さらに、前記熱定着器内の雰囲気温度を検知する雰囲気温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記雰囲気温度検知手段の検知情報にしたがって前記復帰モードから前記通常動作モードへの移行可否を判断するものである。
【００１３】
この発明によれば、熱定着器の内部温度を雰囲気温度検知手段で検知することにより、間接的に熱定着器に蓄えられた熱量（温度）を判断し、動作モードを切り替えることにより、定着品質と画像形成動作の生産性の最大能力を引き出すことが可能になる。
【００１４】
また、請求項４にかかる画像形成装置にあっては、前記複数のデバイスは、画像を読み取る画像読み取り手段と、画像を書き込む画像書き込み手段と、を含むものである。
【００１５】
この発明によれば、少なくとも複数のデバイスが、画像を読み取る画像読み取り手段と、画像を書き込む画像書き込み手段と、を含むことにより、復帰モード時にこれらのデバイスの動作クロックを一括に変更して処理速度を下げることが可能になる。
【００１６】
また、請求項５にかかる画像形成装置にあっては、前記復帰モードは、所定時間経過した後、前記通常動作モードに移行されるものである。
【００１７】
この発明によれば、復帰モードを、所定時間経過した後に通常動作モードに移行することにより、熱定着の加熱状態が本来の状態になった時点での通常動作モードへ移行が可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる画像形成装置の好適な実施の形態について添付図面を参照し、詳細に説明する。なお、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。
【００１９】
この実施の形態の画像形成装置においては、画像形成装置の駆動制御を行うモータ類、シーケンス制御を行う制御部、画像形成動作を行う画像処理部の動作クロックを、通常動作モード、省エネルギーモードなどの動作モードに応じて一括して変化させる「復帰モード」を有するものである。以下、具体的に説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
まず、画像形成装置の詳細な構成について説明する。図１は、本発明の各実施の形態にかかる画像形成装置であるデジタル複写機の構成を示す説明図であり、大きくは、スキャナ部１とプリンタ部２とにより構成される。なお、この図１のように構成されるデジタル複写機は、基本的に実施の形態２，３にも同様に適用される。
【００２１】
スキャナ部１は、コンタクトガラス３、光源４、第１ミラー５、第２ミラー７と第３ミラー８とを有する第２キャリッジ６、ステッピングモータ９、第４ミラー１０、レンズ１１、ＣＣＤイメージセンサ１２を備えている。
【００２２】
プリンタ部２は、画像再生系（作像系）ならびに給紙系などを備えている。感光体ドラム１５、帯電チャージャ１６、イレーザー１７、現像ユニット１８、転写チャージャ１９、分離チャージャ２０、分離爪２１、クリーニングユニット２２、レーザ書込みユニット３５などの作像系を備えている。
【００２３】
また、このプリンタ部２は、上段給紙カセット２６および手差し給紙台２７と、下段給紙カセット２９との２系統の給紙系を有している。上段給紙カセット２６および手差し給紙台２７にセットされた記録紙は、給紙ローラ２８によって給紙される。下段給紙カセット２９内の記録紙は、給紙ローラ３０によって給紙される。
【００２４】
また、レーザ書込みユニット３５は、図２に示すように構成されている。すなわち、ＬＤユニット３１、ｆθレンズ３２、ポリゴンスキャナ３３、ミラー３４などを有している。
【００２５】
また、図１において、符号２３は搬送ベルト、符号２４は定着器、符号２５は定着ローラ、符号２６は加圧ローラ、符号２７はサーミスタなどの温度測定デバイス、符号２８はメインモータ、符号２９は排紙トレイ、符号３１はレジストローラである。
【００２６】
図３は、図１のデジタル複写機の制御系の構成（１）を示すブロック図である。図において、符号４０はシーケンス制御板、符号４１は読み取り制御板、符号４２は書き込み制御板である。
【００２７】
シーケンス制御板４０は、ＡＤ変換部４４を有するＣＰＵ４３、画像処理ＡＳＩＣ４５、ＲＯＭ４６、クロックドライバ４７、水晶振動子４８を備えている。
【００２８】
読み取り制御板４１は、ＣＣＤイメージセンサ１２、読み取り制御ＡＳＩＣ４９を有している。書き込み制御板４２は、書き込み制御ＡＳＩＣ５０を有している。
【００２９】
つぎに、以上のように構成されたデジタル複写機において、まず、スキャナ部１について説明する。スキャナ部１におけるコンタクトガラス３の所定位置にセットされた原稿は、光源４によって照射され、その反射光は第１ミラー５から第２ミラー７、第３ミラー８、第４ミラー１０、レンズ１１を介してＣＣＤイメージセンサ１２の受光面に結像される。光源４および第１ミラー５は、コンタクトガラス３の下面をコンタクトガラス３と平行に副走査方向に移動する第１キャリッジに搭載され、この第１キャリッジによる反射光はステッピングモータ９により駆動される。ステッピングモータ９はシーケンス制御部４０に実装されたドライバによって相励磁信号が供給される。
【００３０】
シーケンス制御部４０のＣＰＵ４３はステッピングモータ９のドライバに対して制御クロックを出力し、ドライバから出力される相励磁信号を切りかえる。第２キャリッジ６は、上記第１キャリッジに連動して１／２の速度で副走査方向に移動する。主走査方向のスキャンは、ＣＣＤイメージセンサ１２の走査によって行われ、前述のような光学系が移動することで原稿全体が光学走査されるようになっている。
【００３１】
つぎに、プリンタ部２について説明する。レーザー書込みユニット３５は、上述したように、ＬＤユニット３１、ｆθレンズ３２ならびにミラー３４を備えている。ＬＤユニット３１の内部には、レーザー光源であるレーザーダイオード（ＬＤ）が設けられている。ポリゴンスキャナ３３は電気モータによって高速で回転するポリゴンミラーが設けられている。ポリゴンスキャナ３３の回転制御は書き込み制御板４２に実装された書き込み制御ＡＳＩＣ５０によって行われ、書き込み制御ＡＳＩＣ５０は、回転制御クロックの周波数を変化させることでポリゴンスキャナ３３のポリゴンミラーを任意の回転数で回転させることが可能である。レーザー書込みユニット３５から出力されるレーザ光は、画像再生系の感光体ドラム１５に照射される。
【００３２】
つぎに、このプリンタ部２における画像再生（作像）プロセスを簡単に説明する。このプロセスは、公知の電子写真プロセスにしたがって実行される。まず、感光体ドラム１５の表面は、帯電チャージャー１６によって一様に高電位に帯電される。続いて、その周囲にレーザー光が照射されると、照射された部分は電位が下がる。レーザー光は、記録再生の黒／白に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されるので、レーザー光の照射によって、感光体ドラム１５の表面に記録画像に対応する電位分布、すなわち静電潜像が形成される。
【００３３】
静電潜像が形成された部分が現像ユニット１８を通ると、その電位の高低に応じてトナーが付着し、静電潜像が可視化されたトナー像となる。また、トナー像が形成された部分に、所定のタイミングで記録紙が、後述するカセットから送り込まれ、トナー像に重なる。このトナー像は転写チャージャー１９の放電によって記録紙に転写処理される。その後、この記録紙は、分離チャージャー１９の放電ならびに分離爪２０の電気的および機械的な作用によって、感光体ドラム１５から分離される。
【００３４】
分離された記録紙は、搬送ベルト２３によって搬送され、ヒータを内蔵した定着ローラ２５によって加熱定着された後、排紙トレー２９に排紙される。また、この実施の形態では、図１に示すように、プリンタ部２は給紙系を２系統有している。上段給紙カセット２６および手差し給紙台２７にセットされた記録紙は、給紙ローラ２８によって給紙される。下段給紙カセット２９内の記録紙は、給紙ローラ３０によって給紙される。
【００３５】
そして、いずれかの給紙ローラから給紙された記録紙は、レジストローラ３１に当接した状態で一旦停止し、画像形成（画像再生）プロセスの進行に同期したタイミングで感光体ドラム１５に送り込まれる。
【００３６】
定着器２４には、定着ローラ２５の温度を計測する温度測定デバイス２７が備えられている。温度測定デバイス２７は定着ローラ２５の表面に接触するよう設置されており、この温度測定デバイス２７からの電圧をシーケンス制御板４０に実装されたＣＰＵ４３のＡＤ変換部４４に入力することでソフトウェアが定着ローラ２５の表面温度を認識することが可能となる。
【００３７】
また、画像再生プロセスには、感光体ドラム１５の表面を帯電させたり、反対に除電するための各種チャージャやＬＥＤが設けられており、これらの出力電圧も分圧（低電圧化）処理を施された上でＣＰＵ４３のＡＤ変換部４４に入力される。ソフトウェアはＡＤ変換部４４によってデジタル値に変換されたフィードバック信号を随時、読み出すことで、画像形成動作によって作成される画像の品質を一定に保っている。
【００３８】
さて、本構成における画像形成動作は、メカトロニクスを駆動するモータ類の回転速度と原稿画像の読み取り部から入力され、書き込み部より出力される画像データの転送速度によって画像形成装置の生産性が決定される。記録紙の給紙制御においてはメインモータ２８を一定速度で回転させ、規定されたタイミングで給紙ローラ２８，３０のクラッチをオンし、記録紙を一定速度で作像系、定着器２４を通過させることで狙いの生産性を実現する。また、読み取り制御においてもステッピングモータ９の回転速度により、書き込み制御においてはＬＤユニット３１の点灯タイミングとポリゴンスキャナ３３の回転数によって生産性が決定される。すなわち、上述の読み取り制御、書込み制御によって時間あたりのプリント効率を変えることが可能になる。
【００３９】
メインモータ２８の回転速度は、メインモータ２８に供給される基準クロックの周波数によって決定される。メインモータ２８に内蔵された制御部（ドライバ）は、基準クロックとメインモータ２８の回転によって出力されるパルス信号を比較することで、基準クロックに応じた回転速度を保持するような回転制御を行なう。この基準クロックはシーケンス制御板４０のＣＰＵ４３から出力される。
【００４０】
ＣＰＵ４３は、自身に入力される動作クロックを内部で分周し、所定の周波数のパルス信号をメインモータ２８に対して供給する。また、ステッピングモータ９の回転速度はドライバに入力される制御クロックによって決定される。ＣＰＵ４３は、動作クロックを内部で分周し、上記ドライバに対して制御クロックを出力する。
【００４１】
ドライバでは制御クロックが入るたびにステッピングモータ９に対して出力する相励磁信号のステートを切り替え、これによりステッピングモータ９が制御クロックに応じた回転数で回転する。また、記録紙の移動は給紙搬送路に設けられたセンサ類（不図示）により監視される。この検知もクラッチをオンしてから一定時間後に記録紙が有る／無いで正常／異常の判断を行なうが、これはシーケンス制御板４０のＣＰＵ４３がソフトウェアカウンタを持っており、クラッチのオンからソフトウェアカウンタがいくつ加算されたかによって検知タイミングが決定される。
【００４２】
このようにアクチュエータの制御のタイミングは全てＣＰＵ４３の動作クロックが基準となっており、この動作クロックの周波数を変化すると全ての制御クロックが同じ比率で変化する。このため制御ソフトウェアとしては基準クロックの周波数によらずモータの回転数、クラッチ（給紙ローラ、レジストローラなどのクラッチ）のオンタイミング、センサの検知タイミングなどの設定パラメータは一定のまま、異なった生産性で画像形成動作を実行することが可能となる。
【００４３】
コピー動作を実行する場合、画像データは読み取り制御板４１から出力され、シーケンス制御板４０の画像処理ＡＳＩＣ４５を経由し、書き込み制御板４２が画像信号に同期してＬＤユニット３１のＬＤ（レーザダイオード）を画像データに同期して点滅させることで画像処理動作が完結する。
【００４４】
読み取り制御板４１には、ＣＣＤイメージセンサ１２とその動作制御信号の生成およびＣＣＤイメージセンサ１２から出力されるアナログ信号をデジタル化する読み取り制御ＡＳＩＣ４９が実装されている。この読み取り制御ＡＳＩＣ４９は、シーケンス制御板４０のＣＰＵ４３、クロックドライバ４７、画像処理ＡＳＩＣ４５とそれぞれシリアル通信、動作クロック、パラレル画像信号によって接続されており、読み取り制御ＡＳＩＣ４９の動作はＣＰＵ４３から出力されるコマンドによって制御される。
【００４５】
ＣＣＤイメージセンサ１２から出力された画像データは、読み取り制御ＡＳＩＣ４９によりデジタル化され、さらに画像処理ＡＳＩＣ４５によって各種の画像処理が施される。書き込み制御板４２には書き込み制御ＡＳＩＣ５０とＬＤユニット３１などの部品が実装される。書き込み制御ＡＳＩＣ５０は、シーケンス制御板４０のＣＰＵ４３とシリアル通信により、画像処理ＡＳＩＣ４５とはパラレルの画像データにより、またドライバを含むポリゴンスキャナ３３とはスタート信号、回転制御クロックによって接続されている。
【００４６】
シーケンス制御板４０のＣＰＵ４３は、シリアル通信のコマンドにより書き込み制御ＡＳＩＣ５０の動作制御を行なう。書き込み制御ＡＳＩＣ５０はポリゴンスキャナ３３に対してスタート信号と回線制御用クロックを供給し、ポリゴンスキャナ３３の回転制御を、ＬＤ出力ユニット３１に対しては画像データに同期した点滅信号を出力する。シーケンス制御板４０は、読み取り制御板４１、書き込み制御板４２に対してメカトロニクスの動作に同期してコマンドを発行することで一連の画像形成動作を実行する。
【００４７】
本構成の画像形成装置においては、メインモータ２８などアクチュエータに供給される動作クロックはシーケンス制御板４０のＣＰＵ４３から供給され、シーケンス制御板４０のＣＰＵ４３の動作クロック、および各ＡＳＩＣの動作クロックはクロックドライバ４７によって供給される。クロックドライバ４７は、ＣＰＵバス５１に接続されており、また、クロックの基準となる水晶振動子４８等の発振子が接続されている。クロックドライバ４７は、内部レジスタの設定値に応じて水晶振動子４８から入力されるクロックを逓倍し、外部に動作クロックとして供給する。
【００４８】
クロックドライバ４７からは複数の種類の動作クロックが出力可能であり、それぞれの出力に対して固有のレジスタが備えられている。ここで一例として出力Ａの設定はクロックレジスタＡ、出力Ｂの設定はクロックレジスタＢ、出力Ｃの設定はクロックレジスタＣ、出力Ｄの設定はクロックレジスタＤであるとする。クロックレジスタＡに０００９ｈを設定すると基準クロック×９の周波数が出力Ａから出力され、クロックレジスタＢに０００Ｃｈを設定すると、出力Ｂからは基準クロック×１２の周波数が出力、クロックレジスタＣ、Ｄに００１Ｅｈを設定すると基準クロック×３０の周波数が出力され、それぞれＣＰＵ４３、読み取り制御ＡＳＩＣ４９、画像処理ＡＳＩＣ４５、書き込み制御ＡＳＩＣ５０の動作クロックとなる。
【００４９】
クロックドライバ４７のレジスタ設定はＣＰＵ４３によって行われる。画像形成装置の電源投入後、クロックドライバ４７のレジスタには規定値（ハードウェアリセットによって決定される初期値）が設定され、ＣＰＵ４３、ＡＳＩＣに供給される。その後、ＣＰＵ４３の初期化動作などが実行された後、ソフトウェアによりクロックドライバ４７のレジスタに所定の値が設定され、クロックドライバ４７からは画像形成動作を行なうために必要な動作クロックが出力される。
【００５０】
本構成の画像形成装置には省エネルギーモード、復帰モード、通常モード（画像形成／待機状態）と最低３つの動作モードが備えられており、それぞれのモードに対応したクロックレジスタ設定値がＲＯＭ４６に格納されている。ＣＰＵ４３はモード遷移を行なう場合、その設定値をＲＯＭ４６から読み出し、クロックドライバ４７のレジスタに書き込むことでそのモードに応じた動作クロックの供給を受けることが可能となる。この動作について以下詳述する。
【００５１】
図６は、本発明の実施の形態にかかる画像形成装置の動作例（１）を示すフローチャートである。画像形成装置は電源投入後、復帰要因をアサートし（ステップＳ１１）、シーケンス制御板４０の初期化を行ない（ステップＳ１２）、内部タイマをスタートさせる（ステップＳ１３）。続いて、画像形成の要求有無を操作部（不図示）のスタート信号の有無によって判断する（ステップＳ１４）。ここで、画像形成の要求があると、画像形成モードへ移行し（ステップＳ１５）、復帰モード用設定値をクロックドライバ４７のクロックレジスタに設定し（ステップＳ１６）、画像形成動作を実行する（ステップＳ１７）。その後、この復帰モードによるタイマ値があらかじめ定めた画像形成用の規定値に達したか大きくなった否かを判断する（ステップＳ１８）。ここで、上記タイマ値が規定値以上であると判断した場合、通常動作モード用の設定値をクロックドライバ４７のクロックレジスタに設定する（ステップＳ１９）。
【００５２】
一方、ステップＳ１４において画像形成の要求がなければ、待機モード（省エネルギーモード）に移行し（ステップＳ２０）、復帰モード用設定値をクロックドライバ４７のクロックレジスタに設定する（ステップＳ２１）。続いて、タイマ値が待機状態の規定値以上になったか否かを判断し（ステップＳ２２）、当該タイマ値が規定値以上になったと判断した場合、通常動作モード用の設定値をクロックドライバ４７のクロックレジスタに設定する（ステップＳ１９）。
【００５３】
すなわち、画像形成装置は電源投入後、ある一定時間、画像形成動作が行われないと内部タイマによるタイムアウトが発生し、省エネルギーモードに移行する。省エネルギーモードに移行する際、ソフトウェアはクロックドライバ４７のクロックレジスタＢ，Ｃ，Ｄに００００ｈを設定し、出力Ｂ，Ｃ，Ｄの出力を停止する。またクロックレジスタＡには０００１ｈを設定し、クロックドライバ４７が出力可能な最も遅い周波数（＝本例においては水晶振動子４８の発振周波数）をＣＰＵ４３自身に入力し、シーケンス制御板４０の消費電力を低減させる。
【００５４】
このように省エネルギーモードにおいてはクロックの供給を最低限に抑えることにより、論理回路による消費電力が低減する。また、省エネルギーモードにおいて復帰信号（画像形成要求コマンド）がＣＰＵ４３に入力されるとソフトウェアは動作モードを画像形成モードに切り替えるが、このとき、クロックドライバ４７のクロックレジスタに対してクロックレジスタＡ，Ｂ，ＣとＤに対してそれぞれ０００６ｈ、０００８ｈ、００１４ｈを設定する（復帰モード）。
【００５５】
このためＣＰＵ４３、各ＡＳＩＣの動作速度は通常の２／３になり、記録紙の搬送、画像データの転送なども全て通常の２／３となる。しかし定着ローラ２５を加熱するヒータに対する供給電力は通常の商用電源のままであり、また温度制御は定着ローラの温度測定デバイス２７からのフィードバック値が元に制御されるため、通常動作時と同様の加熱能力を発揮することができる。このため記録紙に対する定着能力が通常動作状態より大きくなり、復帰直後の定着器２４が十分に加熱されていない状態でも定着品質を保証することが可能となる。
【００５６】
また、省エネルギーモードから復帰すると同時にＣＰＵ４３は内部カウンタの動作を開始し、カウンタ値が規定値以上になると定着器２４の温度が通常動作に対応可能な状態になったと判断し、クロックレジスタＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにそれぞれ０００９ｈ，０００Ｃｈ，００１Ｅｈ，００１Ｅｈを設定し、画像形成装置の生産性を本来の値に復帰させる。
【００５７】
なお、省エネルギーモードから復帰し、画像形成動作に移行する場合、記録紙により定着器２のが熱が奪われるため、定着器２４が十分に熱量を蓄えるまでの所要時間は待機状態に復帰した場合より長くなる。このためクロック設定変更の判断基準となるカウンタ値は復帰後の動作モードによって異なる値が設定される。
【００５８】
以上のようにクロックドライバ４７から出力される動作クロックを低減させることで画像形成装置の生産性を制御することが可能であり、省エネルギーモードからの復帰時、定着器２４の能力が十分に発揮されない状態においては画像形成動作の生産性を低下させることで定着不良の発生を防止することが可能となる。
【００５９】
また、ソフトウェア的観点から見ると、省エネルギーモード、起動モード、通常動作モードの３モードを切り替える際、各ＡＳＩＣやＣＰＵ４３の分周設定レジスタ、カウンタ設定値など、多岐にわたる設定変更を行なうのに比較し、クロックドライバ４７のクロックレジスタの変更のみでモードの切り替えが可能となるため、モード切替に伴う変更時間が短縮できる。
【００６０】
また、モード切替に対応するため、ＲＯＭ４６に保持する設定データのテーブルもクロックドライバ関連の設定のみとなり、メモリの使用量も削減することが可能である。使用者の立場からすると起動モードにおける画像形成装置の生産性は落ちるものの、省エネルギーモードからの復帰時間の短縮、定着性が安定することによる画像品質の向上といった効果を奏することが可能となる。
【００６１】
このように、本構成の画像形成装置においては画像形成装置の駆動制御を行うモータ類、シーケンス制御を行うシーケンス制御板４０、画像形成動作を行う画像処理ＡＳＩＣ４５の動作クロックを動作モードに応じて一括して変化させる「復帰モード」を有する。
【００６２】
この省エネモードに復帰する際には、モータ類に対する基準クロック、シーケンス制御板４０のＣＰＵ４３や画像処理ＡＳＩＣ４５のデバイスに供給する動作クロックを一括して低減し、画像形成装置の処理速度を低下させる。これにより記録紙が定着器２４の内部を通過する時間が長くなり、十分に熱を蓄えていない定着器２４でも大きなサイズあるいは厚紙の記録紙に対して十分な熱量を供給し、定着性を向上させることができる。
【００６３】
また、記録紙が定着ローラ２５を通過する時間が通常動作時よりも長くなるため、より低温な状態の定着ローラ２５でも十分な定着プロセスが行なえ、定着性を確保することが可能であり、また、起動後、画像形成動作可能に至るまでのウォームアップ時間を短縮することもできる。
【００６４】
シーケンス制御板４０、画像処理ＡＳＩＣ４５については動作クロックが同比率で低下し、ＣＰＵ４３の内部カウンタのカウント値によりタイミングを作り出すシーケンス制御においては、クロックの低下と共に制御タイミングも遅くなり、その結果として通常の動作制御パラメータで、モータの回転が遅くなっていることを意識することなく画像形成動作の制御を行うことが可能となり、モータの回転が遅くなることによる各種制御パラメータの設定変更が不要となる。したがって、モード切替に対応するため、ＲＯＭ４６に保持する設定データのテーブルも動作クロックを選択するための設定のみとなり、複数の動作モードが存在してもメモリの使用量の増加を防止することが可能となる。使用者の立場からすると起動モードにおける画像形成装置の生産性は落ちるものの、省エネルギーモードからの復帰時間の短縮、定着性が安定することによる画像品質の向上も期待できる。
【００６５】
したがって、この実施の形態１の画像形成装置においては、画像形成装置の駆動制御を行うモータ類、シーケンス制御を行う制御部、画像形成動作を行う画像処理部の動作クロックを動作モードに応じて一括して変化させる復帰モードを有し、省エネモードからの復帰時にはモータ類に対する基準クロック、シーケンス制御部のＣＰＵや画像処理部のデバイスに供給する動作クロックを一括して低減し、画像形成装置の処理速度を低下させることで、定着性を保証することが可能となる。また本構成を取ることで制御動作モードごとの各種制御パラメータの設定変更が不要となり、モード切替に伴う変更時間の短縮、メモリの使用量の増加防止、省エネルギーモードからの復帰時間の短縮を実現することが可能となる。
【００６６】
（実施の形態２）
ところで、前述した実施の形態１の画像形成装置においては、画像形成装置を構成する機能デバイスすべての動作クロックを同比率で低下させることにより、各種設定パラメータの変更など、モードの切り替わりを意識せずに制御を行うことが可能となっている。しかし、定着器２４の温度制御や感光体ドラム１５の電位を管理する作像プロセスなどにおいては、温度情報や電位情報といった制御対象信号をシーケンス制御板４０が取り込み、その値を最適化するように制御信号を出力するフィードバック制御が行われており、これらの制御については制御対象信号のサンプリング間隔が制御精度に大きく関わるため、動作クロックが低下することによりシーケンス制御板４０の動作タイミングが遅くなるとフィードバック制御の精度が悪化し、画像品質の低下などが懸念される。
【００６７】
そこで、この実施の形態２の画像形成装置においては、フィードバック制御に関する動作トリガをシーケンス制御板４０の動作トリガから分離し、フィードバック制御の動作トリガ発生タイミングは動作モードによらず、変化させないことにする。本構成により、画像形成動作の動作クロックが低下した復帰モードにおいては、シーケンス制御とアクチュエータの動作速度を通常動作モードよりも遅くすることで、定着品質を保証し、また、定着器２４の温度管理やプロセス制御は通常モードと同等の制御を行うことが可能となり、画像品質を保証するものである。
【００６８】
図４は、本発明の実施の形態２にかかるデジタル複写機の構成を示すブロック図である。この実施の形態２の画像形成装置は、前述した図３の構成に対し、アナログ制御にＣＰＵ４３のＡＤ変換部４４を使用する場合、その変換トリガをタイミング生成デバイス５１から入力する構成とし、さらにタイミング生成デバイス５１はクロックデバイスからの出力とは別の、固有の基準クロック源５２に接続されている。なお、他の構成要素は図３と同様に機能については同一符号を付し、その説明は省略する。
【００６９】
すなわち、この実施の形態２では、アナログ値の制御条件を動作モードによらず一定に保つものである。また、アナログ制御にＣＰＵ４３のＡＤ変換部４４を使用するが、その変換トリガをタイミング生成デバイス５１から入力する。このタイミング生成デバイス５１はクロックデバイスからの出力とは別の、固有の基準クロック源５２を有し、あらかじめ設定された分周を行なった後、ＡＤ変換トリガをＣＰＵ４３に対して出力する。
【００７０】
このＡＤ変換トリガ信号を受けたＣＰＵ４３のＡＤ変換部４４は、アナログポートに入力されるフィードバック電圧をデジタル値に変換し、変換が終了した時点でＣＰＵ４３に対して内部割込み信号を発行する。この内部割込み信号によりＣＰＵ４３は、デジタル変換されたフィードバック値を読み出すことにより、現在の定着ローラ２５やチャージャの出力電圧を認識する。
【００７１】
さらに、上記の値を基準値と比較し、定着ヒータや高圧電源への制御信号を増減することにより、目標の設定値に近づける制御が完結する。
【００７２】
ところで、ＡＤ変換値の読み出しタイミングをＣＰＵ４３のソフトウェアタイマによって決定した場合、復帰モード時のＣＰＵ４３の動作クロックが低減された状態においては、定着温度やチャージャ出力電圧のサンプリング実行間隔が長くなり、フィードバック制御の精度が低下し、定着温度や作像プロセスの出力電圧の変動が大きくなる。したがって、作像プロセスの特性変動は、画像品質に影響をおよぼすため、クロックが低減された状態においてもフィードバックループを用いた制御は通常と同等の処理精度を保持する必要がある。
【００７３】
この実施の形態２の画像形成装置は、ＡＤ変換のタイミングをＣＰＵ４３のソフトウェアタイマではなく、独自のクロックで信号を生成するタイミングデバイスから入力することにより、ＣＰＵ４３の動作クロックによらずＡＤ変換制御を均一の間隔で実行することが可能になる。このため、動作モードによらず安定したアナログ制御が可能になり、画像品質の低下を回避することができる。
【００７４】
すなわち、この実施の形態２では、フィードバック制御に関する動作タイミング生成機能をシーケンス制御板４０の動作速度が変更される制御部から分離し、フィードバック制御の動作トリガを動作モードによって変化させないことで、省エネルギーモードから復帰した直後の画像形成動作（復帰モード）においても定着品質の保証と画像品質の保証とを両立することが可能となる。
【００７５】
（実施の形態３）
さて、前述した実施の形態１の画像形成装置では、省エネルギーモードからの復帰時、定着器２４が十分に熱量を蓄えるまで画像形成システムの動作クロックを低減させ、処理動作を低速化することで定着不良の防止を図っている。定着器２４に蓄えられた熱量は省エネルギーモードから待機状態もしくは画像形成動作に移行後、経過した時間に応じて大きくなり、一定時間が経過した後は通常の動作クロックで画像形成プロセスを実行可能なレベルに達する。定着器２４がどの程度、熱量を蓄えられるかは省エネルギーモードから通常モードに復帰した後の経過時間と、その時間中にどの程度の熱が記録紙によって取られたかによって決定される。記録紙によって奪われる熱量は定着対象となった記録紙の厚さや種別などに依存するため、単純に経過時間を測定したり、また通紙枚数を計測するだけでは定着器２４がどの程度の熱量を蓄えたかは判断することができない。
【００７６】
そこで、本構成の画像形成装置においては、通常、定着器２４の定着ローラ２５の温度を測定するための温度測定デバイス２７のほかに動作モード切替の判断基準を得るためのデバイスを備える。シーケンス制御板４０は、定着ローラ２５の温度を測定し、ヒータの点灯制御を行なうと共に、定着器２４内の温度を測定することでどの程度、定着器２４が熱量を蓄えたかを間接的に判断し、その判断結果に応じてシーケンス制御板４０の動作クロックおよびモータ類の基準クロックを変動させることにより、定着品質を保証しつつ、画像形成装置の生産性を本来の値に最短時間で復帰させる。
【００７７】
図５は、本発明の実施の形態３にかかる画像形成装置の一部構成を示すブロック図であり、図３の構成に対して雰囲気温度測定デバイス５５を付加した構成となっている。なお、他の構成およびその動作は図３（または図４）と同様であるので図示および説明は省略する。
【００７８】
図７は、本発明の実施の形態にかかる画像形成装置の動作例（２）を示すフローチャートである。まず、画像形成装置は電源投入後、復帰要因をアサートし（ステップＳ３１）、シーケンス制御板４０の初期化を行ない（ステップＳ３２）、雰囲気温度測定デバイス２７による定着器２４の雰囲気温度があらかじめ定めた規定値以上になったか否かを判断する（ステップＳ３３）。ここで、定着器２４の雰囲気温度が規定値以上であると判断した場合、通常動作モード用の設定値をクロックドライバ４７のクロックレジスタに設定し（ステップＳ３４）、画像形成の要求有無を判断する（ステップＳ３５）。ここで、画像形成の要求があれば画像形成モードに移行し（ステップＳ３６）、画像形成の要求がなければ待機モード（省エネルギーモード）に移行する（ステップＳ３７）。
【００７９】
一方、ステップＳ３３において雰囲気温度測定デバイス２７による定着器２４の雰囲気温度があらかじめ定めた規定値に達していないと判断した場合、復帰モード用の設定値をクロックドライバ４７のクロックレジスタに設定し（ステップＳ３８）、画像形成の要求有無を判断する（ステップＳ３９）。ここで、画像形成の要求があれば画像形成モードに移行し（ステップＳ４０）、画像形成動作を実行する（ステップＳ４１）。続いて、定着器２４の雰囲気温度があらかじめ定めた規定値以上であるか否かを判断し（ステップＳ４２）、規定値以上であれば、通常動作モード用の設定値をクロックドライバ４７のクロックレジスタに設定する（ステップＳ４３）。一方、ステップＳ３９において画像形成の要求がないと判断した場合には、待機モード（省エネルギーモード）に移行し（ステップＳ４４）、ステップＳ４２に進む。
【００８０】
すなわち、省エネルギーモードからの復帰時、シーケンス制御部４０は動作モードを復帰モード（各デバイスに対する動作クロック周波数を低減させた状態）に設定する。このため画像形成動作の生産性は低下するものの、安定した定着品質を実現することが可能になる。しかし、起動した直後は、定着ローラ２５の表面こそ高温状態になるが、ローラ内部などに蓄えられた熱量が少ないため、定着器２４の内部温度は、省エネルギーモードからの復帰時と比較した場合、あまり上昇していない。また、画像形成動作が終了し、待機状態に入るとヒータから発せられた熱は定着器２４自体に蓄積され、定着器２４の内部温度も上昇する。シーケンス制御板４３は、定着器２４の温度の測定を雰囲気温度測定デバイス５５により定期的に行ない、ある一定値以上の達した場合、通常動作モードに切り替え、連続通紙を行なっても支障ないと判断し、クロックドライバ４７のクロックレジスタ設定を通常動作モードに切り替える。
【００８１】
このように、定着器２４の内部温度を雰囲気温度測定デバイス５５で測定することにより、間接的に定着器２４に蓄えられた熱量（温度）を判断し、動作モードを切り替えることにより、定着品質と画像形成動作の生産性の最大能力を引き出すことが可能になる。
【００８２】
なお、定着器２４の内部温度の測定値は、省エネルギーモードからの復帰時以外にも測定を行なう。これにより、通常動作モードに移行した後の連続通紙による定着器２４の熱量不足を検知し、動作モードを切り替えるなどの制御を行なうことも可能である。
【００８３】
このように、画像形成装置においては、通常、定着器のローラ温度を測定するための温度測定デバイスのほかに動作モード切替の判断基準を得るためのデバイスを有し、その測定結果に応じてシーケンス制御部の動作クロックおよびモータ類の基準クロックを変動させることにより、定着品質を保証しつつ、画像形成装置の生産性を本来の値に最も短時間で復帰させることが可能となる。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる画像形成装置（請求項１）によれば、画像形成装置を構成する各デバイスの動作クロックを動作モードに応じて一括して変化させる復帰モードを有し、省エネモードからの復帰時にはモータ類に対する基準クロック、シーケンス制御部のＣＰＵや画像処理部のデバイスに供給する動作クロックを一括して低減し、画像形成装置の処理速度を低下させて画像形成を行なうため、定着性を確保した記録紙の出力が実現し、また、制御動作モードごとの各種制御パラメータの設定変更が不要となり、また、設定値の簡素化によってメモリ容量が低減するので、コスト高を回避することができると共に、モード切り替えの迅速化により省エネルギーモードからの復帰時間を短縮することができる。
【００８５】
また、本発明にかかる画像形成装置（請求項２）によれば、作像プロセスのフィードバック制御に関する動作タイミング生成機能をシーケンス制御の動作速度が変更される制御部から分離し、フィードバック制御の動作トリガを動作モードによって変化させないので、省エネルギーモードから復帰した直後の画像形成動作（復帰モード）においても定着品質と画像品質とを両立することができる。
【００８６】
また、本発明にかかる画像形成装置（請求項３）によれば、熱定着器の内部温度を雰囲気温度検知手段で検知することにより、間接的に熱定着器に蓄えられた熱量（温度）を判断し、動作モードを切り替えるので、定着品質と画像形成動作の生産性の最大能力を引き出すことができる。
【００８７】
また、本発明にかかる画像形成装置（請求項４）によれば、少なくとも複数のデバイスが、画像を読み取る画像読み取り手段と、画像を書き込む画像書き込み手段と、を含むので、復帰モード時にこれらのデバイスの動作クロックを一括に変更して処理速度を下げることができる。
【００８８】
また、本発明にかかる画像形成装置（請求項５）によれば、復帰モードを、所定時間経過した後に通常動作モードに移行するので、熱定着の加熱状態が本来の状態になった時点での通常動作モードへ移行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施の形態にかかる画像形成装置であるデジタル複写機の構成を示す説明図である。
【図２】図１におけるレーザー書込みユニットの構成を示す説明図である。
【図３】図１のデジタル複写機の制御系の構成（１）を示すブロック図である。
【図４】図１のデジタル複写機の制御系の構成（２）を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる制御系の主構成の一部を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる動作例（１）を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態にかかる動作例（２）を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２４定着器
２７温度測定デバイス
４０シーケンス制御板
４３ＣＰＵ
４４ＡＤ変換部
４５画像処理ＡＳＩＣ
４６ＲＯＭ
４７クロックドライバ
４８水晶振動子
４９読み取り制御ＡＳＩＣ
５０書き込み制御ＡＳＩＣ
５５雰囲気温度測定デバイス

Claims

熱定着器を具備し、通常動作モードと前記熱定着器を前記通常動作モードより低温状態で待機する省エネルギーモードとの動作モードを有する画像形成装置において、
処理速度に対応したクロックで動作する複数のデバイスを有し、当該デバイスの動作により記録紙に画像を再生する画像再生手段と、
モード毎に対応したレジスタ設定値が格納されたレジスタ設定値格納手段と、
前記レジスタ設定値にしたがってクロックを出力するクロック出力手段と、
前記画像再生手段を構成する前記複数のデバイスに対し、前記レジスタ格納手段からレジスタ設定値を読み出して前記クロック出力手段から出力するクロックの周波数をすべて同じ比率で変化させ、前記省エネルギーモードから処理速度を前記通常動作モードより低速で行なう復帰モードに切り替える制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記復帰モードに切り替える際に、作像プロセスにかかわる制御信号の動作クロックに対しては変化させないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
さらに、前記熱定着器内の雰囲気温度を検知する雰囲気温度検知手段を備え、
前記制御手段は、前記雰囲気温度検知手段の検知情報にしたがって前記復帰モードから前記通常動作モードへの移行可否を判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記複数のデバイスは、
画像を読み取る画像読み取り手段と、画像を書き込む画像書き込み手段と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記復帰モードは、所定時間経過した後、前記通常動作モードに移行されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。