JP2006011319A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 待機モード時は、定着温度180℃の温度を維持するため、時々、定着ヒータを1本点灯させる。待機時の平均の消費電力は第1、第2の電源回路の電力と定着ヒータが時々点灯する電力を合わせて平均約400Wとなる。高速立上りモードにて、画像形成装置の立上り時は、定格電力のぎりぎりまで定着装置に電力を供給して、通常よりも早く立ち上げることができる。ヒータを3本点灯している状態において、かつ立上り優先モードがOFFのとき、ユーザが操作部のキーを押したり、原稿を載せたりした場合、定着ヒータ3を消灯して(S32)、第2の電源回路を起動し、第2の制御部を約10秒で使える状態にできるので、ユーザは定着装置の立上り完了を待たずとも、スキャナ機能のみ先に使用することができる。
【選択図】 図4
Description
また、最近の画像形成装置は、上述の発明のように、エネルギー消費を抑制するために省エネモードを備えているものが多い。この省エネモードは待機モードより、消費電力を一段と減らした状態であり、できるだけ消費電力を減らすことが望ましい。
画像形成装置において、消費電力を低減する有効な方法は、定着装置が消費する電力を減少させることであり、具体的には定着装置で維持する温度を下げることである。
一方、この定着装置の温度を下げすぎると、省エネモードから待機モードへの復帰時に、下げた分の熱量を定着装置に追加する必要があり、立ち上がり時間が長くなってしまうという問題がある。
そこで、省エネ性と、立ち上がり時間短縮を両立させるために、省エネ、待機、コピー時には使わない立ち上がり時専用の定着ヒータを追加する方法が提案されている。立ち上がり時に、第2の電源回路をOFFし、第2の電源回路が消費する電力を定着ヒータに回して、コンセントの定格電力ぎりぎりまで定着装置に電流を流すことで、画像形成装置の立ち上がり時間短縮と、省エネモード時の消費電力低減の両立が可能となる。特許文献1に記載の発明も考え方は、基本的にこれと同じである。
しかしながら、定着装置の立ち上がり後に、第2の電源回路を起動しているため、定着装置の立ち上がり後でなければ、画像形成装置の様々な機能をユーザが使うことができない。例えばユーザがプリント(或いはコピー)ではなく、スキャナ(画像読み取り)の機能のみを使いたい場合も、定着装置が所定温度に達するまで待つ必要があった。
そこで、本発明の目的は、省エネモード時の消費電力低減と、省エネモード及び主電源スイッチON後の立ち上がり時間短縮可能な画像形成装置を提供することである。
請求項3記載の発明では、請求項1または2記載の発明において、スタンバイ時の定着装置目標温度と、目標温度より低い1段目目標温度を有し、1段目目標温度未到達時は、前記複数の定着ヒータが全本点灯し、1段目目標温度を越えた時、1本以上の定着ヒータをオフとする構成としたことを特徴とする。
請求項5記載の発明では、請求項1、請求項2または請求項3記載の発明において、原稿載置を検知する原稿載置センサを備え、前記第1の電源回路は、前記原稿載置センサに電力を供給し、かつ前記第1の制御回路で前記原稿載置センサの情報を処理する画像形成装置であって、前記原稿載置センサが原稿の載置、あるいは原稿の交換を検知した時、その時点で定着ヒータを1本以上消灯し、かつ第2の電源回路を起動する構成にしたことを特徴とする。
請求項6記載の発明では、請求項4または請求項5記載の発明において、立上り優先モードを有し、このモードがオンの時は、請求項4または請求項5記載の操作を無効とすることを特徴とする。
請求項8記載の発明では、請求項7記載の発明において、前記中途目標温度からスタンバイ時の目標温度までの昇温時間はある一定以上の時間間隔となるように、前記中途目標温度を設定したことを特徴とする。
請求項9記載の発明では、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の発明において、スキャナユニットを有する画像形成装置であって、読取優先モードを有し、このモードがオン時は、定着ヒータの1本以上は常に消灯していることを特徴とする。
請求項11記載の発明では、請求項7から10のいずれか1項に記載の発明において、読取優先モードオン時でも、読取優先モードオフ時でも、所定の省エネモードからスタンバイモードへの復帰時間がある一定時間以下となるように、省エネ時目標温度1と2の温度値を設定したことを特徴とする。
請求項2記載の画像形成装置においては、第2の電源回路起動時に、消灯する定着ヒータを、複数本ある定着ヒータのうち最も電力の小さい定着ヒータとしているので、第2の電源回路の消費電力に最も近い定着ヒータを消灯することができ、排他利用の関係を最大限活用することができる。
請求項3記載の画像形成装置においては、待機時の目標温度より一段低い、1段目目標温度を設定し、この一段目目標温度に達すれば、定着ヒータを全本点灯から1本以上消灯に制御を切り替えているので、オーバーシュート(定着温度が目標温度を越えること)の量を、全本点灯のまま目標温度に達した時より下げる効果があり、かつ一段目目標温度に達すれば、第2の電源回路を起動することができるので、第2の電源回路が電力を供給する負荷部の初期設定の時間も考慮すると、待機時の目標温度に達したとき、定着装置は立ち上がり完了で、DC負荷部(第2の電源回路の負荷部)も立ち上がり完了となって、全機能を待機の状態とすることができる。
請求項5記載の画像形成装置においては、第1の電源回路から、原稿載置センサーに電量を供給する構成としているので、第2の電源回路が未起動時の状態において、原稿を載置したとき、ただちに第2の電源回路を起動し、定着装置が立ち上がり前でも、使用できる画像形成装置の機能(例えばスキャナ機能)を提供しているので、ユーザの利便性を上げることができる。
請求項6記載の画像形成装置においては、立ち上がり優先モードを有しているので、このモードがON時は、請求項4、5記載の機能を無効とし、誤操作を防止して、常に定着装置を高速に立ち上げることができる。もし、高速立ち上げではなく、一部機能を早期利用したい場合は、モードをOFFすればよいので、ユーザの利便性を高める効果もある。
請求項8記載の画像形成装置においては、中途目標温度から定着ヒータの点灯本数を減らし、そこから待機温度まである一定時間以上の時間間隔が空くように、中途目標温度の温度値を設定しているので、第2の電源回路から電力供給を受けて立ち上がるDC負荷部の初期処理の時間分を見込んで中途目標温度を設定すれば、定着装置の温度が待機温度に到達するのと、DC負荷部の初期処理が終了する時点をちょうどに合わせることができ、効率よく画像形成装置を高速に立ち上げることができる。
請求項9記載の画像形成装置においては、読取優先モードを有し、このモードがON時は定着ヒータを1本以上消灯して第2電源回路の起動を優先しているので、定着装置が立ち上がっていない状態でも(プリント機能は利用不可な状態でも)スキャナ機能を先行して使用することができる。
請求項11記載の画像形成装置においては、省エネモードにおいて、読取優先モードがON時でもOFF時でも、省エネモードからの復帰時間がある一定時間以下となるように、読取優先モードON時とOFF時の定着温度を設定しているので、復帰時間をON時でもOFF時でも同等とすることができ、ユーザの使い勝手に影響を与えない効果がある。また、省エネ性はモードの設定がユーザ任意となっているので、ユーザの意思で可変することができる。
図1に本発明の適用例の一例である画像形成装置外観を示してある。この図1の画像形成装置は、第1の電源回路と第2の電源回路を内蔵し、定着装置内の定着ヒータ3本が用意されている。また、ユーザが操作する操作部3とADF部を備えている。図示しないが、ADF2が開閉されたこと、ADF2上に原稿が置かれたことを検知する原稿載置センサーも設けられている。その他、従来周知の電子写真方式によるその他装置全体の説明は省略し、本実施の形態に関わる部分を中心に説明する。
まず、主電源スイッチをONすると、商用交流電圧が、電源部に印加される構成となっている。電源部は第1の電源回路、第2の電源回路、定着制御部から構成されている。また、負荷部は、第1と第2の制御回路および定着ヒータからなる。
第1の電源回路からは第1の制御回路へ電力が供給され、この第1の制御回路は、制御部、操作部、定着ヒータ制御部、原稿検知部から構成されている。
第2の電源回路からは第2の制御回路へ電力が供給され、この第2の制御回路は、スキャナ部、プリント部、給紙部、排紙部、ADFおよび、その他負荷から構成されている。
さらに、第1の制御回路からの指令により、第2の電源回路を起動/停止(ON/OFF)できる構成となっている。
まず、画像形成装置の主電源スイッチをONすると、商用交流電源が電源部に印加され、第1の電源回路が起動する(ステップ10)。第1の電源回路から第1の制御回路部に電力が供給され、第1の制御回路部内の操作部などがそれぞれが起動する。第1の制御部が起動時の消費電力は約100Wである。そして、第1の制御回路内のプログラム読み込みなどの初期処理を行う。初期処理の後、読取優先モードがONかOFFかを判定する(ステップ11)。読取優先モードがOFFのとき(ステップ11;N)、定着装置の立ち上げ方法は高速モードが選択される(ステップ12)。一方、読取優先モードがONのとき(ステップ11;Y)、立ち上げ方法は通常モードが選択される(ステップ13)。そして、その後待機モードとなる(ステップ14)。ここでは、高速モードが選択されたと仮定して説明する。
まず、現在の定着温度を検出する(ステップ20)。定着温度の検出方法は、定着装置近傍に取り付けたサーミスタの電圧値を、第1の制御回路内のCPU(中央演算処理装置)にAD(アナログ/デジタル)変換で取り込み、第1の制御回路内のメモリにてあらかじめ保持されている電圧値と温度値の変換テーブルを参照して、現在の温度を検出する。そして、定着装置の現在温度を、ヒータ点灯本数切り替え温度と比較する(ステップ21)。ここで、ヒータ点灯本数切り替え温度とは、ヒータ点灯本数を3本から2本に切り替える閾値のことである。本実施の形態では、切り替え温度は160℃に設定してある。
次に、3本点灯の状態において、立上り優先モードがONかOFFかを判定する(ステップ29)。もし、立上り優先モードがOFFのときは(ステップ29;N)、ユーザが操作部のキーを押したこと、ユーザが原稿を画像形成装置に載置したため、原稿載置センサーが原稿の載置を検知したかを調べる(ステップ30、ステップ31)。立上り優先モードがONのときは(ステップ29;Y)、キーの押下や原稿の載置状態を調べない。
もし、キーの押下や原稿の載置がなければ(ステップ30;N、ステップ31;N)、3本点灯の状態を維持して、ヒータ点灯本数切り替え温度の160℃まで、ヒータの3本点灯の状態を維持する。
第2電源回路が起動すると(ステップ24)、プリント部(作像部)などの初期設定を行う。具体的には、ポリゴンモータの回転始動、回転安定、感光体周りの設定、給紙部と排紙部のホーミング処理、スキャナのホーミング処理、スキャナランプを点灯させての読取系の各種設定である。初期設定には約10秒の時間を必要とする。
定着の温度が待機温度の180℃を越えると(ステップ25;N)、定着ヒータ全体消灯させ(ステップ26)、第2の制御回路の初期処理が終了していることを確認して(ステップ27;Y)、画像形成装置は高速立上りモードを終了し、待機モードに移行する。
待機モード時は、定着温度180℃の温度を維持するため、時々、定着ヒータを1本点灯させる制御を行う。待機時の平均の消費電力は第1、第2の電源回路の電力と定着ヒータが時々点灯する電力を合わせて平均約400Wとなる。
以上のような高速立上りモードにて、画像形成装置の立上り時は、定格電力のぎりぎりまで定着装置に電力を供給することで、通常よりも早く立ち上げることが可能となる。
通常立上りモード移行時は、すぐに第2の電源回路を起動する(ステップ40)。そして、現在の定着温度を検出し(ステップ41)、定着温度が待機時目標温度より低いかを調べる(ステップ42)。もし、現在の定着温度が、待機時目標温度に達していなければ(ステップ42;Y)、定着ヒータ1と2のみを点灯し(ステップ43)、2本点灯の状態を維持する。
この状態で、例えば原稿100枚をADFに載置し、原稿1枚からコピー1枚の複写を行った時、定着装置はコピー時目標温度185℃を維持するため、定着ヒータ1、2の2本を点灯させる。そして、コピーのためモータなどがフル稼働し、このときの画像形成装置の消費電力は約1450Wとなる(定着電力:1000W、第1の電源回路の電力:100W、第2の電源回路の電力:350W)。
省エネモードへの移行は、ユーザが画像形成装置を操作しなくなった時間が規定時間を越えた時や、ある特定のキーを押下するなど、複数の方法が用意されている。
まず、画像形成装置を省エネモードに移行させると、第1の制御回路からの指令により、第2の電源回路の動作が停止される(ステップ50)。次に、読取優先モードがONかOFFかを確認する(ステップ51)。OFFのときは(ステップ51;N)、本実施の形態では、目標温度1を92℃に設定する(ステップ52)。これにより、92℃を維持するように定着ヒータが時々点灯する。省エネモード時の平均消費電力は、第1の電源回路と合わせて約200Wとなり、スタンバイ時より半分近く電力の消費を減らすことができる。
なお、読取モードがONのときは(ステップ51;Y)、目標温度2を92℃より高い温度に設定する。本実施の形態では132℃に設定する(ステップ53)。132℃における消費電力は、第1の電源回路とあわせ約300Wとなる。
省エネモードからの復帰指示を検知すると、第1の制御回路は読取優先モードがONかOFFかを確認し(ステップ60)、OFFのときは(ステップ60;N)、高速立上りモードを(ステップ61)、ONのときは(ステップ60;Y)、通常立上りモードのフローに処理を進める(ステップ62)。
この後のフローは、主電源ON後の処理手順と基本的には同じである。すなわち、高速立上りモードに進んだとき、まず現在の定着温度を確認する。省エネ時は92℃近傍を維持しているので、定着ヒータ点灯本数切り替え温度の160℃以下の92℃近傍であるため、定着ヒータを1、2、3の3本点灯し、定着装置の温度の昇温を図る。
通常立上り時が選択されたときは、省エネからの復帰開始時点で、第2の電源回路を起動し、同時に定着ヒータ1と2の2本を点灯させる。第2の電源回路をただちに起動しているので、プリント機能よりスキャナ機能が、高速立ち上がりモードと比べ約35秒早く使える状態となる。復帰開始から約45秒で、定着装置の温度が132℃から180℃に昇温して、立上り完了となる。
もちろん、高速立上りモードにおいても、操作部のキーを押下するか、あるいは原稿を載置するのみで、約10秒後にはスキャナ機能が利用可能となるので、省エネ性を高めつつユーザの利便性にも配慮している。また、高速立ち上がりモード時は、省エネモード時の高い省エネ性(電力の消費が少ない)を提供することができる。
逆に、省エネ性を常に優先したい場合は、読取優先モードをOFFし、かつ立上り優先モードをONに設定すれば良い。定着ヒータ3本点灯時に、操作部のキーを押下したり、原稿を載置しても、ヒータ点灯本数切り替え温度に達するまで、定着ヒータは3本点灯の状態を維持して、高速立上りが可能となる。
立ち上がり優先モードと、読取優先モードは、ユーザが操作部で設定を変更できるようになっている。
2 自動原稿送り装置(ADF)
3 操作部
4 電源サブキー
5 前カバー
6 給紙トレイ
7 主電源スイッチ
8 トナーカバー
9 フィニッシャー(FIN)
Claims (11)
- 第1の電源回路と、この第1の電源回路から電力の供給を受けて動作する第1の制御回路と、第2の電源回路と、この第2の電源回路から電力の供給を受けて動作する第2の制御回路とを備え、
前記第1の制御回路は少なくとも定着ヒータをオン/オフする定着ヒータ制御の温度制御を行う機能と、ユーザから種々の操作・設定を受け付ける操作部の制御の機能と、第2の電源回路をオン/オフする機能を持ち、
前記第2の電源回路から電力の供給を受けて動作するモータ、ランプなどその他負荷類と定着ヒータを2本以上備えた画像形成装置であって、
前記第2の電源回路の動作時は、1本以上の定着ヒータがオフとする構成としたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記オフする定着ヒータの電力は、オンする定着ヒータの電力より小さいことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- スタンバイ時の定着装置目標温度と、目標温度より低い1段目目標温度を有し、1段目目標温度未到達時は、前記複数の定着ヒータが全本点灯し、1段目目標温度を越えた時、1本以上の定着ヒータをオフとする構成としたことを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。
- スキャナユニットを備えた画像形成装置であって、定着装置が1段目目標温度に未到達時に、ユーザが操作部のキーを押下したことを受領したとき、その時点で複数の定着ヒータのうち1本以上消灯し、かつ第2の電源回路を起動する構成にしたことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
- 原稿載置を検知する原稿載置センサを備え、前記第1の電源回路は、前記原稿載置センサに電力を供給し、かつ前記第1の制御回路で前記原稿載置センサの情報を処理する画像形成装置であって、
前記原稿載置センサが原稿の載置、あるいは原稿の交換を検知した時、その時点で定着ヒータを1本以上消灯し、かつ第2の電源回路を起動する構成にしたことを特徴とする請求項1、請求項2または請求項3記載の画像形成装置。 - 立上り優先モードを有し、このモードがオンの時は、請求項4または請求項5記載の操作を無効とすることを特徴とする画像形成装置。
- 多段階の省エネモードを有し、所定の省エネモード時は第2の電源回路の動作を停止し、かつ定着装置の温度をスタンバイ時の目標温度より低い省エネ時目標温度1に維持する状態を有する画像形成装置であって、
所定の省エネモードからスタンバイモードへの復帰時、スタンバイ時の定着装置目標温度に到達する前に、省エネ時中途目標温度を有し、この中途目標温度までは定着ヒータの全本数が点灯し、中途目標温度を越えれば、1本以上の定着ヒータを消灯し、第2の電源回路を起動する構成としたことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記中途目標温度からスタンバイ時の目標温度までの昇温時間はある一定以上の時間間隔となるように、前記中途目標温度を設定したことを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。
- スキャナユニットを有する画像形成装置であって、
読取優先モードを有し、このモードがオン時は、定着ヒータの1本以上は常に消灯していることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - スキャナユニットを有する画像形成装置であって、
読取優先モードを有し、この読取優先モードオン時は、所定の省エネモード時の省エネ時目標温度は前記省エネ時目標温度1より、高い省エネ時目標温度2の温度に、定着装置の温度を維持することを特徴とする請求項7または請求項8記載の画像形成装置。 - 読取優先モードオン時でも、読取優先モードオフ時でも、所定の省エネモードからスタンバイモードへの復帰時間がある一定時間以下となるように、省エネ時目標温度1と2の温度値を設定したことを特徴とする請求項7から10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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