JP3278500B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真を応用した画像
形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８にネットワークに接続された従来の
画像形成装置の縦断面図を示す。この装置には熱定着型
の定着装置３１が配設されており、該定着装置３１内に
は定着ローラ３６が備えられている。該定着ローラ３６
は図９に示すように芯金１１上にＰＦＡやＰＴＦＥ等の
フッ素樹脂等より成る離型層１２を設けたもので、矢印
方向に回転する。また、該芯金１１内にはヒータ３７が
配設され、図８に示すヒータ駆動用電源３２からの電力
の供給を受けて発熱し、定着ローラ３６を加熱するよう
になっている。

【０００３】この定着ローラ３６の表面温度は該表面近
辺に接触して配置された温度センサ３３を介してコント
ローラ３４内の温度調節回路（図示せず）にて測定され
ており、該温度調節回路は測定温度と設定温度とを比較
し、設定温度よりも測定温度が低いときにはヒータ３７
への電力供給を行うように、また、設定温度よりも測定
温度が高いときにはヒータ３７への電力供給を停止する
ようにヒータ駆動用電源３２を制御することにより、定
着ローラ３６の表面温度をほぼ一定値に保つようになっ
ている。

【０００４】また、上記定着ローラ３６の下方には加圧
ローラ３５が配設されており、該加圧ローラ３５は図９
に示すように芯金１３上にシリコーンゴム等の弾性層１
４及びＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂等より成る離型
層１５を設けたもので、定着ローラ３６に従動して矢印
方向に回転する。そして、該加圧ローラ３５は付勢手段
（図示せず）により定着ローラ３６に押圧されて定着ニ
ップＮを形成するようになっている。

【０００５】また、画像形成装置３には、図８に示すよ
うにネットワークケーブル１００を介してホストコンピ
ュータ２１，２２，２３が接続されており、ネットワー
クケーブル１００を介して送られてくるデータはインタ
ーフェース３８によってコントローラ３４がデータ処理
できる形に変換され、コントローラ３４に入力される。
また、逆にコントローラ３４からのデータはインターフ
ェース３８によってネットワークの通信に使える形に変
換されてネットワークに伝えられ、ネットワーク上のホ
ストコンピュータ２１、２２、２３に送られるようにな
っている。

【０００６】以上のような構成において、先ず画像形成
装置３のメインスイッチがオフからオンにされると、定
着装置３１はスタンバイ温度に温度制御されてスタンバ
イ状態となる。次に、ネットワークケーブル１００を介
して文書データがホストコンピュータ２１，２２，２３
から画像形成装置３に送られてくると、定着ローラ３６
はコントローラ３８によりプリント温度に温度制御さ
れ、また、周知の電子写真プロセス手段６により上記デ
ータに応じた未定着トナー像が紙葉体５に静電転写され
る。そして、この紙葉体５はガイド手段（図示せず）を
介してプリント温度に維持された定着ニップＮに案内さ
れ、未定着トナー像は紙葉体５と共に定着ローラ３６及
び加圧ローラ３５によって挟持搬送されながら、所定の
加熱及び加圧を受け、紙葉体５に永久固定される。この
ように、プリント動作が終了すると、定着ローラ３６は
再びスタンバイ温度に温度制御され、次のプリント動作
まで待機する。

【０００７】このように、定着ローラ３６の温度は、プ
リント時のプリント温度とスタンバイ時のスタンバイ温
度の二種類に温度制御されており、プリント温度はトナ
ーの融点やプロセススピード等により適正温度が決定さ
れる。しかし、スタンバイ温度は定着ローラ３６を高温
に維持したときの離型層の剥がれ等を防止するため、か
つ、ホストコンピュータ２１，２２，２３からの文書デ
ータが来てから画像形成装置３がプリント動作に入るま
でにかかる時間を短縮するために、プリント温度に比べ
て１０℃程度低くすることが望ましい。

【０００８】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来の熱定着型の定着装置を備えた画像形成装置で
は、印字動作の状態の如何に拘らず、定着装置の温度を
一定に保持するためにヒータ駆動用電源３２のオン／オ
フを繰返しているので、スタンバイ状態においても、装
置の消費電力が非常に大きいという問題がある。

【０００９】さらに、印字動作の起こり得ない状態、例
えばホストコンピュータが動作していない場合（電源オ
フ等）や、ホストコンピュータ上でワードプロセッサ等
の画像形成装置を必要とするソフトウェアが動作してい
ない状態においても、やはり、定着ローラの温度を一定
に保持するために、ヒータに電力を供給しているので、
スタンバイ状態において装置の消費電力が非常に大き
い。

【００１０】本発明は、上記問題点を解決し、スタンバ
イ時における消費電力を低減することのできる画像形成
装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、ホストコンピュータから出力されるプリント信号
に基づいて紙葉体上に画像を形成する画像形成装置にお
いて、 紙葉体上に画像を形成する画像形成手段と、 紙葉
体上の画像を定着させる定着手段であって、通電により
発熱する加熱手段を有する定着手段と、該加熱手段ある
いは該加熱手段によって加熱される部材の温度を検知す
る温度検知手段と、上記加熱手段への通電状態を制御す
る通電制御手段であって、温調時には、該温度検知手段
からの検知温度が目標温度を維持するように上記加熱手
段への通電状態を制御する通電制御手段と、上記ホスト
コンピュータとの通信を行うためのインターフェース手
段と、上記インターフェース手段を介して上記ホストコ
ンピュータにおけるソフトウエアの実行状態を認識する
認識手段とを有し、上記通電制御手段は、上記認識手段
により認識された上記ホストコンピュータにおけるソフ
トウエアの実行状態に基づいて、上記加熱手段への通電
を制御することにより達成される。

【００１２】

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１４】〈実施例１〉図１は、本発明の実施例１に
おける画像形成装置、及びネットワーク構成を示す図で
あり、図３の従来例装置との共通箇所には同一符号を付
して説明を省略する。

【００１５】本実施例のコントローラ４０は、定着ロー
ラ３６の表面温度をスタンバイ時にスタンバイ温度に維
持するスタンバイ温調、プリント時にプリント温度に維
持するプリント温調の他、後述するように所定時にはヒ
ータ３７への電力供給を全く行わないオフ温調の三種類
の温度制御を行うようになっている。

【００１６】定着ローラ３６の表面温度は温度センサ３
３によって検出され、スタンバイ温調、またはプリント
温調の場合には、検出温度が設定温度よりも低いときに
はヒータ駆動用電源３２からヒータ３７へ電力供給を行
い、検出温度が設定温度よりも高いときにはヒータ駆動
用電源３２からヒータ３７へ電力供給を行わないよう
に、コントローラ４０によってヒータ駆動用電源３２を
制御し、定着ローラ３６の表面温度を設定温度にほぼ収
束せしめる。一例として、画像形成装置のプロセススピ
ードが９４．２ｍｍ／ｓｅｃの場合、本実施例で用いた
トナーの定着に必要な温度は１９０℃なので、プリント
温度は１９０℃、スタンバイ温度は１８０℃にしてい
る。この設定でスタンバイ温度からプリント温度になる
には、室温２５℃で１０秒程度であった。

【００１７】次に、本実施例のコントローラ４０は、イ
ンターフェース３８を介してネットワーク上でホストコ
ンピュータ２１、２２、２３と相互に通信を行うことが
でき、ホストコンピュータ２１、２２、２３との通信を
行うことにより、ホストコンピュータ２１、２２、２３
上でワードプロセッサや表計算等のソフトウエアの起動
状態、つまり、ホストコンピュータ２１、２２、２３上
で上記のようなソフトウエアが動作している状態（以
下、オンとする）と、動作していない状態（以下、オフ
とする）を認識できるようになっている。

【００１８】そして、コントローラ４０は、ホストコン
ピュータ２１、２２、２３のオン／オフに応じて以下の
ように定着ヒータ駆動電源３２の制御を行うように設定
されている。

【００１９】 全てのホストコンピュータ２１、２
２、２３がオフであると認識したときに、定着ローラ３
６の温度制御がオフ温調の場合にはオフ温調を維持し、
オフ温調ではない場合にはオフ温調に切り替える。

【００２０】 ネットワーク上のホストコンピュータ
２１、２２、２３の中で、一つでもオンであるものがあ
ると認識したときに、定着ローラ３６の温度制御がオフ
温調のときにはスタンバイ温調に切り替え、スタンバイ
温調のときにはスタンバイ温調を維持する。

【００２１】 ホストコンピュータ２１、２２、２３
から文書データのプリント信号がネットワークを介して
送られてきたときには、プリント動作を開始するので、
定着ローラ３６の温度制御をスタンバイ温調からプリン
ト温調に切り替える。そして、プリント動作の終了後に
は再びスタンバイ温調に切り替える。

【００２２】次に、本実施例における温度制御を図２の
タイミングチャートに基づいて詳しく説明する。

【００２３】図２に示すように、初期状態においては全
てのホストコンピュータ２１、２２、２３がオフ状態で
あり、画像形成装置のメインスイッチはオフになってい
るとする。そして、時刻ｔｏｎのとき、画像形成装置の
メインスイッチがオフからオンにされると、全てのホス
トコンピュータ２１、２２、２３がオフ状態なので、コ
ントローラ４０は定着ローラ３６の温度制御をオフ温調
とし、ヒータ駆動用電源３２によるヒータ３７への電力
の供給は行われない。

【００２４】次に、時刻ｔ１の時、ホストコンピュータ
２２がオンされると、コントローラ４０はネットワーク
を介してホストコンピュータ２２がオンになったことを
認識し、定着ローラ３６の温調制御をオフ温調からスタ
ンバイ温調にする。

【００２５】また、時刻ｔ２の時、オン状態のホストコ
ンピュータ２２がプリント信号を出し、画像形成装置が
その信号を受け取ると、コントローラ４０によって定着
ローラ３６の温度制御をスタンバイ温調からプリント温
調に切り替え、定着ローラ３６の表面温度がプリント温
度になった後、プリント動作を行う。そして、時刻ｔ３
の時にプリント動作が終了すると、定着ローラ３６の温
度制御を再びスタンバイ温調に切り替える。

【００２６】そして、時刻ｔ４の時、ホストコンピュー
タ２２がＯＮ状態からオフ状態になると、コントローラ
４０は全てのホストコンピュータ２１、２２、２３がオ
フ状態にあることを認識し、定着ローラ３６の温度制御
をオフ温調にし、ヒータ３７への電力供給を行わない。

【００２７】また、時刻ｔ５において、ホストコンピュ
ータ２１がオン状態になると、コントローラ４０によっ
て、定着ローラ３６の温度制御をオフ温調からスタンバ
イ温調に切り替える。

【００２８】さらに、時刻がｔ６のとき、ホストコンピ
ュータ２３がオン状態になると、既に時刻ｔ５の時に定
着ローラ３６の温度制御をスタンバイ温調にしているの
で、コントローラ４０は温度制御の切り替えを行わず、
スタンバイ温調のままである。

【００２９】そして、時刻ｔ７のとき、ホストコンピュ
ータ２１がオフ状態になり、ホストコンピュータ２３が
オン状態になると、コントローラ４０は温度制御の切り
替えを行わず、スタンバイ温調のままである。

【００３０】一方、時刻ｔ８の時、オン状態のホストコ
ンピュータ２３がプリント信号を出し、画像形成装置は
その信号を受け取ると、コントローラ４０によって定着
ローラ３６の温度制御はスタンバイ温調からプリント温
調に切り替えられ、時刻ｔ９の時にプリントが終了する
と、定着ローラ３６の温度制御は再びスタンバイ温調に
切り替えられる。

【００３１】また、時刻ｔ１０のとき、ホストコンピュ
ータ２３がオン状態からオフ状態になると、コントロー
ラ４０は全てのホストコンピュータ２１、２２、２３が
オフ状態にあることを認識し、定着ローラ３６の温度制
御をオフ温調にし、ヒータ３７への電力供給を行わな
い。

【００３２】そして、時刻ｔｏｆｆのとき、画像形成装
置のメインスイッチがオンからオフに切り換えられれて
画像形成装置への電源供給が停止する。

【００３３】図１０は従来のネットワークプリンタのタ
イミングチャートを示している。ホストコンピュータ２
１、２２、２３のオン／オフ状態、及びプリント処理は
本実施例と同じにしてある。図１０から判かるように、
上記定着ローラ３６の温度制御の変化を比べるとホスト
コンピュータ２１、２２、２３の動作が本実施例と同じ
であるにも拘らず、画像形成装置のオンからオフまでの
消費電力量を大幅に小さくすることができる。

【００３４】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２を図
３ないし図５に基づいて説明する。なお、実施例１との
共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００３５】図３は、本発明の実施例２の画像形成装
置、及びネットワーク構成を示す図である。

【００３６】一般に、ＣＲＴ、液晶のディスプレイを用
いたコンピュータには、画面の焼付きを防止するため、
一定時間以上キーボードの操作が行われない場合等に、
画面の焼付きを防止できるような画像を自動的にディス
プレイに表示するソフトウェアがある。

【００３７】本実施例は、ネットワークに接続されたホ
ストコンピュータ上でのソフトウェアのオン／オフ、及
び焼付き防止ソフトウェアのオン／オフに応じて、プリ
ンタの定着ローラ３６の温度制御を切り替えることを特
徴とする。

【００３８】本実施例の画像形成装置のコントローラ４
１は、印字機能の有るソフトウェアのオン／オフと焼付
き防止ソフトウェアのオン／オフを検知することがで
き、その状態に応じて、図４に示すようなルールにした
がって、定着ローラ３６の温度制御の切り替えを行う。

【００３９】このルールはワードプロセッサや表計算等
の印字機能の有るソフトウェアが起動していない時は、
焼付き防止ソフトウェアの起動に関係なく定着ローラ３
６の温度制御をオフ温調とし、また、印字機能付きソフ
トウェアが起動して、焼付き防止ソフトウェアが起動し
ていない時は、定着ローラ３６の温度制御をスタンバイ
温調とし、さらに、焼付き防止ソフトウエアが起動して
いるとき、定着ローラ３６の温度制御をオフ温調にする
ことを示している。

【００４０】図５は本実施例を実施したときのホストコ
ンピュータ２１、２２、２３の動作状態とそれに対する
定着ローラ３６の温度制御の切り替えを表すタイミング
チャートである。なお、焼き付き防止ソフトウェアのオ
ン／オフのタイミングを除いては、図２に示すタイミン
グチャートとほぼ同様なので、詳しい説明は省略する。

【００４１】図１０に示している従来のネットワークプ
リンタのタイミングチャートの定着ローラ３６の温調設
定の変化と比べると、ホストコンピュータの動作が本実
施例と同じであるにも拘らず本実施例のコントローラ４
１では、定着ローラ３６の消費電力量を小さくすること
ができることが判かる。

【００４２】〈実施例３〉次に、本発明の実施例３を図
６及び図７に基づいて説明する。なお、実施例１との共
通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００４３】図９は、本発明の実施例３における画像形
成装置、及びネットワーク構成を示す図である。

【００４４】一般に、ワードプロセッサ等のソフトウェ
アは、プリント命令を行った場合に、その処理の中でプ
リント枚数やプリントページを指定するルーチンに入る
ものが多い。

【００４５】本実施例のコントローラ４２はホストコン
ピュータがこのようなルーチンに入っているかどうかを
認識し、さらに、ホストコンピュータ２１、２２、２３
で、プリント処理が行われる際、プリント処理の所定の
ルーチンに入った時に、コントローラ４２によって定着
ローラ３６の温度制御をプリント温調とすることを特徴
とする。

【００４６】図７は、本実施例を実施したときのホスト
コンピュータ２１、２２、２３の動作状態とそれに対す
る定着ローラ３６の温度制御の切り替えを表すタイミン
グチャートである。

【００４７】図７に示すように、時刻ｔｏｎの時、画像
形成装置の電源がオンされるが、ホストコンピュータ２
１、２２、２３はプリント処理を行っていないので定着
ローラ３６の温度制御はオフ温調とする。また、時刻ｔ
１にホストコンピュータ２２がオンされ、時刻ｔ２の時
にホストコンピュータ２２で起動しているソフトウェア
上でプリント処理が行われる。そして、時刻ｔ３でソフ
トウェアにより、ホストコンピュータ２２はユーザがプ
リント確認をするためのルーチン（以後、プリント確認
ルーチン）に入る。この時、画像形成装置内のコントロ
ーラ４２はホストコンピュータ２２がプリント確認ルー
チンに入ったことを認識し、定着ローラ３６の温度制御
はプリント温調となる。プリント終了後、再び定着ロー
ラ３６の温度制御はオフ温調となり、電力供給がＯＦＦ
される。

【００４８】図１０に示している従来のネットワークプ
リンタのタイミングチャートの定着ローラ３６の温調設
定の変化と比べると、ホストコンピュータの動作が本実
施例と同じであるにも拘らず本実施例のコントローラ４
２では、定着ローラ３６の消費電力量を小さくすること
ができることが判かる。

【００４９】ワードプロセッサ等のソフトウェアはプリ
ント処理よりも、ホストコンピュータ上での文書の編集
を行っている時間の方が長い場合が多く、本実施例によ
れば、このように文書の編集時間に比べてプリント処理
時間が短いような使用状況に対して非常に効果的であ
り、大幅に消費電力を低減できる。また、従来の画像形
成装置を使用した場合のビットマップへの展開時間を考
慮すると、プリント待ち時間を従来の画像形成装置より
も長くすることはない。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
認識手段により認識されたホストコンピュータにおける
ソフトウェアの実行状態に基いて、定着手段の加熱手段
への通電を制御することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における画像形成装置及び外
部の制御装置との接続状態を示す図である。

【図２】本発明の実施例１における定着装置の温度制御
のタイミングチャートである。

【図３】本発明の実施例２における画像形成装置及び外
部の制御装置との接続状態を示す図である。

【図４】本発明の実施例２における定着装置の温度制御
のルールを示す図である。

【図５】本発明の実施例２における定着装置の温度制御
のタイミングチャートである。

【図６】本発明の実施例３における画像形成装置及び外
部の制御装置との接続状態を示す図である。

【図７】本発明の実施例３における定着装置の温度制御
のタイミングチャートである。

【図８】従来の画像形成装置及び外部の制御装置との接
続状態を示す図である。

【図９】図８装置における定着装置の断面図である。

【図１０】図９装置における温度制御のタイミングチャ
ートである。

【符号の説明】

３ プリンタ（画像形成装置） ２１、２２、２３ ホストコンピュータ（外部の制御装
置） ３１ 定着装置 ３３ 温度センサ（温度検知手段） ３７ 定着ヒータ（加熱手段） ３８ ネットワークインターフェース（インターフェー
ス装置） ４０、４１、４２ コントローラ（温度制御手段）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/00 303 G03G 15/20 G03G 21/00 370 - 502 G03G 21/14

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホストコンピュータから出力されるプリ
   ント信号に基づいて紙葉体上に画像を形成する画像形成
   装置において、 紙葉体上に画像を形成する画像形成手段と、 紙葉体上の画像を定着させる定着手段であって、 通電に
   より発熱する加熱手段を有する定着手段と、 該加熱手段あるいは該加熱手段によって加熱される部材
   の温度を検知する温度検知手段と、上記加熱手段への通電状態を制御する通電制御手段であ
   って、温調時には、 該温度検知手段からの検知温度が目
   標温度を維持するように上記加熱手段への通電状態を制
   御する通電制御手段と、上記ホストコンピュータ との通信を行うためのインター
   フェース手段と、上記インターフェース手段を介して上記ホストコンピュ
   ータにおけるソフトウエアの実行状態を認識する認識手
   段とを有し 、 上記通電制御手段は、上記認識手段により認識された上
   記ホストコンピュータにおけるソフトウエアの実行状態
   に基づいて、上記加熱手段への通電を制御することを特
   徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 上記インターフェース手段は、ネットワ
   ークを介して複数のホストコンピュータに接続可能であ
   り、 上記認識手段は、上記ネットワークを介して複数のホス
   トコンピュータに接続されている場合、上記複数のホス
   トコンピュータにおけるソフトウェアの実行状態を認識
   することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 上記認識手段は、上記ホストコンピュー
   タにおける焼付き防止ソフトウェアの実行状態を認識す
   ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像
   形成装置。
4. 【請求項４】 上記認識手段は、上記ホストコンピュー
   タにおけるプリント確認ルーチンの実行状態を認識する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形
   成装置。