JP3204094B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナーを用いて画
像を記録する記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ファクシミリ、プリンタ、複写
装置等に備えられている記録装置による画像の記録は、
トナーを記録用紙上に熱定着させることにより行われて
いる場合が多い。このような装置においては、記録用紙
およびトナーを所定の温度にまで加熱するためのヒータ
の熱によりトナーボックスに収容されたトナーの温度が
上昇することが懸念される。万一、トナーの温度が一定
値を上回った場合には、トナーが溶解し、温度低下とと
もに溶解したトナーは固化してしまう。このようにし
て、一度固化してしまったトナーは使い物にならず、新
しいトナーと交換しなければならず不経済である。

【０００３】従来より、上記不具合を解消するために、
記録装置内に設けられた温度センサ等によってトナー温
度を検出し、検出された温度を監視していた。そして、
検出されたトナー温度がトナーが溶解する蓋然性の高い
温度よりもやや低い第１の所定値を上回った場合に、ヒ
ータへの通電を遮断し、検出されたトナー温度が第１の
所定温度よりも低く、トナーが溶解する蓋然性の低い第
２の所定温度に下がるまで画像データの記録用紙上への
記録を中断していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
記録装置においては、第１の所定温度と第２の所定温度
との差が比較的大きく設定されており、いったん第１の
所定温度上回ってしまうと、第２の所定温度にトナー温
度が下がるまで時間がかかってしまい、たとえば、数枚
程度の画像データを記録用紙上に記録したいにも関わら
ずトナー温度が第２の所定温度に下がるまで長い時間待
たなければ画像データを記録用紙上へ記録できないとい
った不具合が生じる。

【０００５】また、ファクシミリ装置に備えられている
記録装置においては、ファックス受信途中でトナー温度
が第１の所定温度を上回ってしまいヒータへの通電が遮
断されてしまった場合、メモリ受信機能を有しないファ
クシミリ装置では装置エラーを起こし再度ファックス送
信を行ってもらわなければならないし、メモリ受信機能
を有するファクシミリ装置ではメモリ容量の関係で全て
のファックスデータをメモリ受信できない場合がある。

【０００６】本発明は、上記の点に鑑みて提案されたも
のであって、トナー温度の上昇に基づいてヒータへの通
電が遮断され、長時間画像データの記録用紙上への記録
が中断されることのない記録装置を提供することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載した発明の記録装置は、トナーを貯
えるとともに供給するトナー供給部と、このトナー供給
部から供給されて記録用紙上に転写されたトナーを加熱
して熱定着させるヒータと、を備えた記録装置であっ
て、トナー供給部のトナー温度を検出する温度検出手段
と、最初の頁の画像データの記録用紙上への記録前、お
よび１の頁の画像データの記録用紙上への記録が終了し
た時から次の頁の記録を開始するまで、温度検出手段に
よる検出温度と、トナーが溶融しだす温度よりも小さく
トナーが溶融する蓋然性の極めて低い温度に設定された
基準温度とを比較し、その比較結果に基づいてトナー温
度が基準温度まで低下する時間を演算して、その時間だ
けヒータへの通電を遮断する通電遮断手段と、を備えた
ことを特徴としている。

【０００８】この記録装置は、１の頁の画像データの記
録用紙上への記録が終了する度に、トナーが溶解する懸
念のないように設定された基準温度からのトナー温度の
偏移、すなわちトナーの温度上昇に対応した時間だけ前
記ヒータへの通電を遮断するものである。すなわち、一
度に大きくトナー温度を下げようとするのではなく、１
頁分の記録が終了する毎に基準温度から偏移した比較的
小さい温度分だけトナー温度を下げようとするものであ
る。よって、従来のように一時に長時間画像データの記
録用紙上への記録が中断されることはないので、画像デ
ータを記録用紙上に記録するために長時間待たされるこ
とはない。さらに、本発明に係る記録装置を備えたファ
クシミリ装置においては、トナー温度の上昇に起因して
ファクシミリ装置が通信エラーを起こすことはない。

【０００９】この記録装置としては、レーザ記録装置が
考えられるが、これに限らずトナーを用いた記録装置全
般に本発明は適応可能である。また、本発明の記録装置
の利用対象としては、ファクシミリ装置、パーソナルコ
ンピュータ、複写装置、ワードプロセッサ等が考えられ
る。なお、温度検出手段は、たとえばトナーが貯留され
たトナー供給部の底部の温度を温度センサ等により測定
することにより行われる。もちろん、前記温度の検出
は、トナー供給部の底部に限らず記録装置内のその他の
部位で測定してもよい。また、通電遮断手段は、１の頁
の画像データの記録用紙上への記録が終了した後の温度
検出手段による検出結果に応じてＲＯＭ等に記憶された
所定のプログラムをＣＰＵが実行することにより行われ
る。また、前記した検出温度に対応した時間とは、実験
値に基づいて計算されたトナー温度が基準温度に下がる
までの時間、たとえばトナー温度と基準温度との差が０
または所定範囲内、あるいはトナー温度と基準温度との
比が１または所定範囲内になるまでの時間等が考えられ
る。具体的には、時間とトナー温度の降下との相関関係
を関数で表し、前記関数からトナー温度を基準温度また
は所定範囲内の温度に達するまでの時間が演算される。
その他、受信したファックスデータの１頁目の記録を行
う前にトナー温度の検出を行い、必要があれば前記検出
結果に基づいてトナー温度を降下させるために通電を遮
断するようにしてもよく、また、受信したファックスデ
ータの最終頁の記録の終了後も、トナー温度を降下させ
るために通電を遮断するようにしてもよいし、しなくて
もよい。

【００１０】また、請求項２に記載した発明の記録装置
は、請求項１記載の記録装置であって、前記通電遮断手
段によって前記ヒータへの通電が遮断されているとき
に、前記トナー供給部をファンを回転させることによっ
て冷却するものである。

【００１１】この記録装置によれば、請求項１に記載し
た記録装置の効果に加えて、トナー温度を下げるために
ヒータへの通電を遮断するだけの場合に比べて、基準温
度にまでトナー温度を下げるのに要する時間を格段に低
減できる。すなわち、画像データの記録用紙上への記録
が中断される時間が短縮でき、請求項１に記載した記録
装置の効果をより一層高められる。

【００１２】なお、上記ファンは、トナー供給部にファ
ンの風があたるようにトナー供給部近傍に設けてもよい
し、その他の場所に設けてもよい。また、上記ファン
は、少なくともトナーの温度上昇に基づきヒータへの通
電が遮断されたときにファンを回転させればよい。もち
ろん、ヒータへの通電中においてもファンを回転させて
もよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。

【００１４】図１は、本発明に係る記録装置を備えたフ
ァクシミリ装置の主要構成を示す回路ブロック図であ
る。このファクシミリ装置は、ＣＰＵ１、ＮＣＵ２、Ｒ
ＡＭ３、モデム４、ＲＯＭ５、ＥＥＰＲＯＭ６、ゲート
アレイ７、コーデック８、ＤＭＡＣ９、読取部１１、記
録部１２、操作部１３、表示部１４などを備えている。
ＣＰＵ１、ＮＣＵ２、ＲＡＭ３、モデム４、ＲＯＭ５、
ＥＥＰＲＯＭ６、ゲートアレイ７、コーデック８、およ
びＤＭＡＣ９は、バス線により相互に接続されている。
このバス線には、データバス、アドレスバス、および制
御信号線が含まれる。ゲートアレイ７には、読取部１
１、記録部１２、操作部１３、および表示部１４が接続
されている。ＮＣＵ２は、モデム４および電話回線２１
に接続されている。

【００１５】ＣＰＵ１は、ファクシミリ装置全体を制御
する。ＮＣＵ２は、電話回線２１に接続されて網制御を
行う。ＲＡＭ３は、画像情報などの各種のディジタルデ
ータを記憶する。モデム４は、送信データの変調や受信
データの復調などを行う。ＲＯＭ５は、各種のプログラ
ムやデータなどを記憶している。ＥＥＰＲＯＭ６は、い
わゆるワンタッチダイヤルや短縮ダイヤルなどの登録デ
ータやフラグなどを記憶している。ゲートアレイ７は、
ＣＰＵ１の入出力インターフェイスなどとして機能す
る。コーデック８は、モデム４により復調された受信画
像データを復号し、また、送信画像データを符号化して
モデム４に変調させる。ＤＭＡＣ９は、ＲＡＭ３などへ
のメモリアクセスを制御する。読取部１１は、光源やＣ
ＣＤセンサや原稿送りモータなどを備えており、原稿を
読み取って画像信号を出力する。画像データに基づい
て、記録用紙上に画像を記録する。記録部１２には、本
発明に係る記録装置などが備えられており、画像データ
に基づいて、記録用紙上に画像データを記録する。操作
部１３は、キースイッチ群などからなり、使用者の操作
に応じた操作信号を出力する。表示部１４は、ＬＣＤな
どからなり、ＣＰＵ１により制御されて各種の表示を行
う。

【００１６】図２は、上記ファクシミリ装置に取り付け
られ、記録部１２として機能する本発明の記録装置の構
成の一例を示している。

【００１７】感光体ドラム３０は、帯電器３１によって
帯電させられ、帯電器３１によって帯電させられた感光
体ドラム３０にレーザ光（図中の矢印Ａ）を照射するこ
とにより潜像が得られる。得られた潜像には、その帯電
によってトナー供給部３２に貯留されたトナーが吸着
し、吸着したトナーは、転写器３３によって記録用紙３
９上に転写される。記録用紙３９上に転写されたトナー
は、定着器３４によって加熱され、記録用紙３９上に熱
定着される。

【００１８】上記トナー供給部３２の底壁外面近傍に
は、トナー温度を検出するための温度センサ３６が設置
されており、上記トナー供給部３２に隣接した位置に
は、トナーを冷却するためのファン３５が設けられてい
る。

【００１９】上記定着器３４は、記録用紙３９を加熱す
るためのヒータ３７を備えており、上記ヒータ３７と隣
接した位置にヒータ３７の温度を検出するための温度セ
ンサ３８が設けられている。

【００２０】すなわち、ＣＰＵ１は、前記トナー供給部
３２の底壁外面近傍に設けられた温度センサ３６からの
検出信号に基づいて前記トナー供給部３２に貯留されて
いるトナーの温度を検出する温度検出手段を構成してい
る。ＣＰＵ１は、１の頁の画像データの記録用紙上への
記録が終了した時から次の頁の記録を開始するまで、前
記温度検出手段による検出温度に対応する時間だけ前記
ヒータ３７への通電を遮断する通電遮断手段を構成して
いる。

【００２１】次に、このように構成された記録装置の動
作について説明する。先ず、ファックスデータを受信し
た場合に、ＣＰＵ１がトナー温度の検出を行い、検出さ
れたトナー温度と基準温度とを比較する。ＣＰＵ１は、
前記した比較結果に基づいてヒータ３７への通電を遮断
する時間を演算する。この演算により得られた時間の経
過後、１頁分のファックスデータを記録用紙上に記録
し、ＣＰＵ１が全てのデータが記録用紙上に記録された
か否かを判断し、全てのデータが記録されるまで上述し
た動作を繰り返す。

【００２２】このようなファックス受信時の記録処理の
手順について、図３に示すフローチャートを参照しなが
ら具体的に説明する。なお、本実施形態に係る記録装置
は、記録処理を行っている間は、後述する場合を除いて
ヒータ３７への通電が行われており、記録処理を行って
いない間は定着器３４が所定温度にプリヒートされてい
るものとする。

【００２３】先ず、ファックスデータを受信した場合
に、ＣＰＵ１がトナー温度の検出を行う（Ｓ１）。な
お、トナー温度の検出は、トナーの貯留部２の底壁外面
近傍に設けられた温度センサ３６により検出するものと
し、トナー温度の監視はファックスデータの受信の如何
に関わらず行われている。

【００２４】次に、ＣＰＵ１が検出されたトナー温度と
基準温度とを比較、すなわち基準温度からの偏移を検出
する（Ｓ２）。なお、上記基準温度は、あくまでも設計
事項であり種々の値が想定されるが、本実施形態におい
ては、トナーが溶解しだす温度よりも小さく、トナーが
溶解する蓋然性の極めて低い温度に設定されている。ま
た、トナー温度の基準温度からの偏移は、トナー温度と
基準温度との差、あるいはトナー温度と基準温度との比
を求めることにより検出される。

【００２５】続いて、Ｓ２における比較の結果に基づい
て、ＣＰＵ１がヒータ３７への通電を遮断すべき時間、
すなわちトナー温度がトナーが溶解する懸念のない基準
温度に下がるまでの時間を演算する（Ｓ３）。具体的に
は、Ｓ２における比較の結果、すなわちトナー温度の基
準温度からの偏移から、予め実験により求められたトナ
ー温度を基準温度に降下させるまでの時間とトナー温度
の基準温度からの偏移との相関関係を表す関数に基づい
てトナーが基準温度に降下するまでの時間を演算する。
なお、トナー温度が基準温度よりも低い場合には、トナ
ー温度の基準温度からの偏移は０とする。

【００２６】次に、ＣＰＵ１によって演算されたヒータ
３７への通電を遮断する時間に応じてタイマを設定する
（Ｓ４）。本実施形態におけるタイマとしては、カウン
トダウン方式のものが用いられる。具体的には、タイマ
設定すべき時間に応じて整数の変数Ｎを設定し、所定周
期のクロック信号に同期して順次変数Ｎの値を１ずつ減
じていき、変数Ｎが０になった時点でタイムアップとす
るものである。

【００２７】続いて、ＣＰＵ１の制御のもとでヒータ３
７への通電を遮断、すなわち受信したファックスデータ
の記録用紙上への記録を中断し（Ｓ５）、ＣＰＵ１がタ
イマを監視し、タイムアップ、すなわち変数Ｎが０であ
るか否かを判断する（Ｓ６）。ＣＰＵ１がタイムアップ
でない、すなわち変数Ｎが０でないと判断した場合には
（Ｓ６：ＮＯ）、ＣＰＵ１がタイムアップである、すな
わち変数Ｎが０であると判断するまで上記判断を繰り返
す。なお、ＣＰＵ１がトナー温度の基準温度からの偏移
が０であると判断した場合には、上記変数Ｎを０に設定
し、即時にタイムアップになるようになされており、受
信したファックスデータの記録用紙上への記録の中断は
行わない。

【００２８】Ｓ６において、ＣＰＵ１がタイムアップで
ある、すなわち変数Ｎが０であると判断した場合には
（Ｓ６：ＹＥＳ）、再びヒータ３７への通電を行い（Ｓ
７）、受信したファックスデータの記録用紙上への記録
を開始する。具体的には、ＣＰＵ１が１頁分のファック
スデータを記録部１２に出力し（Ｓ８）、記録部１２が
送られてきたファックスデータを記録する（Ｓ９）。こ
のとき、ＣＰＵ１が送られてきた１頁分のファックスデ
ータの記録用紙上への記録が終了したか否かを判断し
（Ｓ１０）、ＣＰＵ１が送られてきた１頁分のファック
スデータの記録用紙上への記録が終了したと判断するま
で上記判断を繰り返す。

【００２９】Ｓ１０において、ＣＰＵ１が送られてきた
１頁分のファックスデータの記録用紙上への記録が終了
したと判断した場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、記録され
たファックスデータが受信したファックスデータの最終
頁であるか否かを判断する（Ｓ１１）。ＣＰＵ１が、先
に記録したファックスデータが受信したファックスデー
タの最終頁でないと判断した場合には（Ｓ１１：Ｎ
Ｏ）、再びＳ１に戻り、以下の頁のファックスデータの
記録を行う。

【００３０】Ｓ１１において、ＣＰＵ１が先に記録した
ファックスデータが受信したファックスデータの最終頁
であると判断した場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、受信し
た全てファックスデータの記録用紙上への記録が終了し
たということであるのでこのルーチンを終了する。

【００３１】なお、上記実施形態では、基準温度として
トナーが溶解しだす温度よりも小さく、トナーが溶解す
る蓋然性が極めて低い温度に設定したが、基準温度は種
々に設計変更可能である。たとえば、基準温度を０℃に
とり、トナー温度と基準温度との差をトナー温度の基準
温度からの偏移とすれば、ＣＰＵ１によって検出された
検出温度がトナー温度の基準温度からの偏移となる。す
なわち、検出温度から直接ヒータ３７への通電を遮断す
る時間を演算するようにしてもよい。

【００３２】また、本実施形態においては、トナー供給
部の底壁外面近傍に温度センサを設けトナー温度の検出
を行ったが、記録装置内のその他の部位に温度センサを
設け、その部位の温度を検出し、トナー温度を推算する
ように構成してもよい。

【００３３】更に、上記実施形態では、カウントダウン
方式のタイマを用いたが、これに限らずカウントアップ
方式のタイマであってもよい。

【００３４】また、上記実施形態では、記録処理を行っ
ている間は、上述の場合を除いてヒータ３７への通電が
行われており、記録処理を行っていない間は定着器３４
が所定温度にプリヒートされているものであったが、記
録処理が行われていない間は、ヒータ３７への通電が遮
断されるようなものであってもよい。

【００３５】更に、記録部１２内にファンを設け、ファ
ン３５を回転させることによりトナー温度を降下させる
ようにしてもよい。この場合、ファン３５をトナー供給
部３２の底壁外面近傍に設け、ファン３５の風をトナー
供給部３２に直接あてるようにしてもよいし、その他の
場所に設け、記録部１２内の温度を降下させることによ
りトナー温度を降下させるようにしてもよい。また、上
記ファン３５は、少なくともトナーの温度上昇に基づき
ヒータ３７への通電が遮断されたときにファン３５を回
転させればよい。もちろん、ヒータ３７への通電中にお
いてもファン３５を回転させてもよい。

【００３６】その他、本実施形態においては、トナーの
検出温度の基準温度からの偏移に基づいてヒータへの通
電を遮断する時間を次の頁の記録を開始する前に演算
し、前記演算によって求められた時間だけヒータへの通
電を遮断していたが、トナーの検出温度が所定温度を上
回った場合にのみ所定時間だけヒータへの通電を遮断す
るようにしてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
発明の記録装置は、１の頁の画像データの記録用紙上へ
の記録が終了する度に、トナーが溶解する懸念のないよ
うに設定された基準温度からのトナー温度の偏移、すな
わちトナーの温度上昇に対応した時間だけ前記ヒータへ
の通電を遮断するものである。すなわち、一度に大きく
トナー温度を下げようとするのではなく、１頁分の記録
が終了する毎に基準温度から偏移した比較的小さい温度
分だけトナー温度を下げようとするものである。よっ
て、従来のように一時に長時間画像データの記録用紙上
への記録が中断されることはないので、画像データを記
録用紙上に記録するために長時間待たされることはな
い。さらに、本発明に係る記録装置を備えたファクシミ
リ装置においては、トナー温度の上昇に起因してファク
シミリ装置が通信エラーを起こすことはない。

【００３８】また、請求項２に記載した発明の記録装置
によれば、請求項１に記載した記録装置の効果に加え
て、トナー温度を下げるためにヒータへの通電を遮断す
るだけの場合に比べて、基準温度にまでトナー温度を下
げるのに要する時間を格段に低減できる。すなわち、画
像データの記録用紙上への記録が中断される時間が短縮
でき、請求項１に記載した記録装置の効果をより一層高
められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る記録装置を備えたファクシミリ装
置の概略構成を示す回路ブロック図である。

【図２】本発明に係る記録装置の概略構成図である。

【図３】本発明に係る記録装置におけるファックス受信
時の記録処理の手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２ ＮＣＵ ３ ＲＡＭ ４ モデム ５ ＲＯＭ ６ ＥＥＰＲＯＭ ７ ゲートアレイ ８ コーデック ９ ＤＭＡＣ １１ 読取部 １２ 記録部 １３ 操作部 １４ 表示部 ２１ 電話回線 ３２ トナー供給部 ３５ ファン ３６ 温度センサ ３７ ヒータ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーを貯えるとともに供給するトナー
   供給部と、このトナー供給部から供給されて記録用紙上
   に転写されたトナーを加熱して熱定着させるヒータと、
   を備えた記録装置であって、 前記トナー供給部のトナー温度を検出する温度検出手段
   と、 最初の頁の画像データの記録用紙上への記録前、および
   １の頁の画像データの記録用紙上への記録が終了した時
   から次の頁の記録を開始するまで、前記温度検出手段に
   よる検出温度と、トナーが溶融しだす温度よりも小さく
   トナーが溶融する蓋然性の極めて低い温度に設定された
   基準温度とを比較し、その比較結果に基づいてトナー温
   度が前記基準温度まで低下する時間を演算して、その時
   間だけ前記ヒータへの通電を遮断する通電遮断手段と、
   を備えたことを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 前記通電遮断手段によって前記ヒータへ
   の通電が遮断されているときに、前記トナー供給部をフ
   ァンを回転させることによって冷却する、請求項１に記
   載の記録装置。