JP4070388B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、さらに詳しく言えば、装置立ち上がり時間の短縮に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、装置のメインスイッチをオンして定着器が設定温度に達してから画像形成動作を実行するようになっている。この間の待機時間は、長い装置では５分以上にも達するものがあり、操作性が良くない。
【０００３】
この待機時間中には定着装置の準備のほか、定着装置以外の個所、例えば現像装置、感光体、帯電装置、転写装置、メイン制御部等の画像形成部でも同様に画像形成に備える準備（トナー濃度の確認やトナー残量チェック、転写手段、感光体の前回転、メイン制御手段による初期化や各個所の異常チェック等）が行われる。ただし、定着装置に比較して短い時間に準備が完了する。一般的に、定着装置での準備時間（常温（室温）程度の温度から定着可能な温度に到るまでの時間）は１〜５分かかり、極めて早いものでも１５〜２０秒程度かかる。定着装置以外の個所の準備は５〜３０秒程度で完了する。
【０００４】
定着装置の立ち上げ時間を短縮するために、従来より種々の提案がなされている。例えば、画像形成装置の入力電流を所定値以下に維持しつつ定着ヒータへの通電電流を制御することで立ち上がり時間を短縮するものがある。また、画像形成装置の起動時と通常時とで定着手段で消費する電力の上限を切り替えることで立ち上がり時間を短縮するものがある。具体的には、起動時に本体制御装置から、定着装置及び画像形成部での準備を行うよう指示が出されて、定着装置へ供給する電力の上限を準備期間の間だけ大きい値に設定するようにして構成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の立ち上げ時間短縮技術では、ある程度の効果はあるものの、さらに立ち上げ時間を短縮することは、画像形成装置への入力電流の制限から対応することができないという問題があった。
【０００６】
また、起動時に本体制御部に電力を供給して、定着装置の準備と同時に画像形成部で準備が行われるので、この準備が完了しても準備が完了した状態を維持するための電力が必要となり、定着装置の準備が完了するまでは全く無駄な消費電力を費やすことになる。
【０００７】
また、従来は、定着装置の立ち上げ時間短縮のため、待機中も定着ヒータに通電する余熱を行っていた。これにより、必要な時に待ち時間なしで画像形成を行うことができたが、画像形成頻度が少ない場合には余熱のために無駄な電力を消費するという問題もある。
【０００８】
本発明は、従来の画像形成装置における上述の問題を解決し、迅速な立ち上がりの可能な定着手段を備える画像形成装置を提供することを課題とする。
また、待機時の消費電力を極力抑えつつ立ち上がりの早い画像形成装置を提供することも本発明の課題である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明により、定着部を備えた画像形成装置において、装置本体の電源スイッチと、前記定着部および画像形成部の立上げを指示する指示手段と、前記電源スイッチを投入したときにＡＣ電源が供給される第１の電源装置と、前記第１の電源装置から電力を供給され、前記指示手段に立上げを指示されると第一の電力で前記定着部の制御を行なう第３の制御手段に前記ＡＣ電源からの電力の供給を行なうようスイッチ手段を制御し、前記定着部が所定の温度に達すると前記第一の電力よりも小さい第二の電力に切り替えて該定着部の制御を行なうよう第３の制御手段に指示を出す第１の制御手段と、前記定着部が前記所定の温度に達すると、前記第１の制御手段によって起動される第２の電源装置と、前記第２の電源装置から電力を供給され、当該画像形成装置本体の制御を行なう第２の制御手段とを備えることにより解決される。
【００１０】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記第一の電力は、当該画像形成装置の最大電力から前記第１の電源装置および前記第１制御手段で消費する電力を減算した電力であることを提案する。
【００１１】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、本体装置に設けられたカバーの開閉を検出するカバー開閉検知手段を有し、該カバー開閉検知手段により検出されたカバーの開閉に対応して前記スイッチ手段をオン／オフすることを提案する。
【００１２】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記カバーの閉鎖時に、前記定着手段への最大電力の制限を設定して前記スイッチ手段をオンすることを提案する。
【００１３】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記所定の温度が、前記定着部が定着可能となるリロード温度に設定されていることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記所定の温度が、前記定着部が定着可能となるリロード温度よりも低い温度に設定されていることを提案する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。この図に示すレーザプリンタ５０は、装置本体のほぼ中央に像担持体としての感光体ドラム５１を備えている。感光体ドラム５２の周囲には、帯電チャージャ５２，現像装置５３，転写チャージャ５４，除電チャージャ５５，クリーニング装置５６等が配設されている。また、装置本体内の下部位置に給紙トレイ５７があり、トレイ内の用紙Ｐを給紙する給紙コロ５８、給紙トレイから給送された用紙をタイミングを取って転写位置に送出するレジストローラ５９が設けられている。そして、装置本体内の上部には光書込みユニット６０が配置され、クリーニング装置５６の側方には定着装置６１が配置されている。
【００１５】
本実施形態における画像形成手順について簡単に説明する。
帯電チャージャ５２によって感光体５１を一様に帯電後、光書込みユニット６０で黒（ＢＫ）の画像信号をスキャニング露光し、ネガの静電潜像（画像部が露光されて感光体の表面電位が減衰した状態）を形成する。その静電潜像を現像装置５３ＢＫ（黒トナーの入っているもの）で現像し、感光体５１上に黒（ＢＫ）のトナー像を形成する。このとき、黒以外の現像装置５３Ｙ，５３Ｍ，５３Ｃはトナーが飛翔しない状態に調整されている。そして、除電チャージャ５５で感光体５１をチャージし、感光体５１上の黒の静電潜像を除電する。このとき、クリーニング装置５６は感光体５１から離れている。次に、黒のトナー像を形成した方法と同様の方法により、帯電、露光、現像、除電のプロセスを繰り返し、感光体５１上にイエロー、マゼンタ、シアンのトナー像を重畳形成する。全てのトナー像が形成された後、予め給紙コロ５８によって給紙搬送されレジストローラ５９で待機していた記録紙を、感光体５１とタイミングを図って搬送し、転写チャージャ５４によって感光体５１上のトナー像を記録紙上に静電転写する。その後、記録紙上のトナー像を加熱定着装置６１で加熱定着し、排紙ローラ６２によって排紙部６３に排紙する。一方、静電転写後、感光体５１上に残留したトナーはクリーニング装置５６が感光体５１に圧接して除去する。以上でカラー画像形成の１サイクルが完了する。
【００１６】
本実施形態の画像形成装置では、待機時の消費電力を少なくし、かつ、待機時から使用可能となるまでの立ちあがり時間を短くするため、装置電源を有効に活用して、待機時（省エネモード）、立上げ時（立上げモード）、プリント時（プリントモード）の３つのモードを設けている。具体的には、立上げモードには定着装置の立ち上げと画像形成部の立ち上げの２種があり、これを総合して立ち上げモードと称している。定着装置が定着可能な温度に至った時に定着装置の立ち上げが完了したことになり、リロード温度になったときが定着可能な状態の温度に至った時である。ただし、本実施形態では定着時の目標設定温度はこのリロード温度ではなく、連続通紙をすることにより熱が奪われることを考慮して、リロード温度より高めの温度で制御している。また、画像形成部が一連の画像形成処理を実行可能になったときに画像形成部の立ち上げが完了したことになる（この立ち上げ開始から立ち上げ完了までの状態及び完了後プリント処理前までの状態を特に「準備モード」という）。
【００１７】
上記立上げモードは、この定着装置の立ち上げ及び画像形成部の立ち上げの双方が完了したときに立上げモードが完了したことになり、印刷要求が有る場合にはプリントモードに移行されるが、印刷要求が無い場合はこの立ち上げが完了した状態すなわち立上げモードが維持される。本実施形態では、リロード温度になると画像形成装置の主電源が起動される（定着装置へ通電可能な最大電力の低い値（後述する）への切り換えがなされる）ようにしてある。
【００１８】
なお、念のため記載しておくが、主電源の起動時点はリロード温度になったときに限定されるものではない。主電源を起動する温度をリロード温度と同一に設定した理由は、▲１▼：温度の検知及び管理を簡易化するため、及び、▲２▼：リロード温度で切り換えることにより、画像形成部の立上げが開始され、画像形成部の立ち上げの完了までには約５〜３０秒かかるが、この時間が有ればリロード温度（本実施形態では１８５℃）から定着設定温度（本実施形態では１９０℃）に至るまでには充分な時間となるので確実に定着設定温度に至っているためである。すなわち、途中で定着装置の温度が定着可能な温度を下回るような恐れがなく連続してプリントが可能になるためである。
【００１９】
図２は、本実施形態の画像形成装置における電源部及び定着部付近を示すブロック図である。
図２において、画像形成装置の電源であるＡＣ電源１がサーキットブレーカ（ＣＢ）２とノイズフィルタ（ＮＦ）３を介して入力後に分岐し、一方がメインスイッチ（ＳＷ１）４を介して直流電源（ＰＳＵ）５に接続してある。直流電源５の内部でさらに分岐し、省エネ電源６（第１の電源装置）と主電源リレー７を介して主電源８（第２の電源装置）に接続してある。主電源８はアクティブフィルタ９と多出力コンバータ（ＤＣ／ＤＣ）１０で構成されている。省エネ電源６の出力は省エネ制御手段１１（第１の制御手段）に接続してあり、主電源８の出力が本体制御手段１２（第２の制御手段）に接続してある。なお、省エネ制御手段１１には省エネモード（待機モード）解除信号を生成する省エネ解除スイッチ１３（解除手段）が接続してある。また、スイッチ手段であるパワーリレー１７のコイル１６がドアスイッチ１５を介して省エネ制御手段１１に接続してある。ドアスイッチ１５は、図示しない画像形成装置本体のカバーの開閉に連動してオン／オフするように設けられている。さらに、主電源リレー７のコイル１４も省エネ制御手段１１に接続してある。そして、省エネ制御手段１１と本体制御手段１２は信号・データ等の授受が可能に接続されている。
【００２０】
他方のＡＣ電源は、パワーリレー１７（スイッチ手段）を介して定着手段（ＩＨ．ＩＮＶ）２０に接続してある。本実施形態では、定着手段として誘導加熱方式の定着装置を用いるとともに、複数の温度検出手段を設けることにより、安全性の確保を計っている。定着手段２０は図１の定着装置６１に相当するものである。
【００２１】
定着手段２０は大きく見ると、加熱用のコイル２１を内蔵した定着ローラ２２と、その他の部分である第３の電源装置（インバータ）及び定着ローラの温度検出手段で構成されている。第３の電源装置は、定着ヒータとしての誘導コイルを駆動するための構成要素である。なお、定着ローラ２２に圧接される加圧ローラ等は図示を省略されている。
【００２２】
定着手段２０に導かれたＡＣ電源は、まず、ＡＣ検出手段（ＡＣＳ）２３とダイオードブリッジ（ＤＢ）２４を介して直流電源（ＤＣ／ＤＣ２）２５に入力するとともに、コイル２６とコンデンサ２７とで構成されるフィルタを介して誘導加熱用のコイル２１とコンデンサ２８の共振回路に接続してあり、さらに、過電流検出手段（ＯＣＳ）２９を介してスイッチング素子４０に接続してある。このスイッチング素子４０には、ＩＨ制御手段３０の出力が接続してある。
【００２３】
ＩＨ制御手段３０は、スイッチング素子４０のオン信号を生成するタイミング回路３１とＰＷＭ回路３２及び駆動回路３３等で構成され、直流電源２５から電源が供給されている。タイミング回路３１には前述のＡＣ検出手段２３の出力とスイッチング素子４０の印加電圧が入力し、ＰＷＭ回路３２には比較器３４を介して各出力制御信号が入力されている。
【００２４】
比較器３４には３つの比較器３５〜３７の出力が接続してある。各比較器の入力は、第１比較器（Ｃ１）３５には定着ローラ２２に付設した第２温度検出手段（インバータサーミスタ：ＴＨ２）３９が接続してあり、第２比較器（Ｃ２）３６には過電流検出手段２９が、第３比較器（Ｃ３）３７にはスイッチング素子４０の温度検出手段（ＴＳ）４１が接続してある。各比較器の他方の入力には基準電圧がそれぞれ接続してある。
【００２５】
また、定着ローラ２２に付設された第１温度検出手段（本体サーミスタ）３８が本体制御手段１２に接続してあり、さらに、本体制御手段１２から分岐して、第４比較器（Ｃ４）４３と第５比較器（Ｃ５）４４を介してそれぞれ省エネ制御手段１１に接続してある。
【００２６】
さらに、定着ローラ２２に付設した第２温度検出手段３９の出力が入力される第６比較器（Ｃ６）４６が設けてあり、この比較器４６の出力はラッチ回路４５を介してＩＨ制御手段３０のＰＷＭ回路３２に入力される。
【００２７】
このＰＷＭ回路３２には、省エネ制御手段１１からフォトカプラ４２を介して入力される電力制限信号（II）と、第６比較器４６からラッチ回路４５を介して入力される電力制限信号（I）の二系等の電力制限信号が接続されている。これらは本発明による電力制御手段である（図中に一転鎖線で囲んで示してある）。
【００２８】
このような構成において、メインスイッチ４をオンすると、直流電源５の省エネ電源６（第１の電源装置）にＡＣ電源が入力され、省エネ電源６が起動する。そして、省エネ電源６の出力が省エネ制御手段１１（第１の制御手段）に供給され、省エネ制御手段１１が起動する。これにより、本実施形態の画像形成装置は待機状態である省エネモードとなる。
【００２９】
省エネモードの状態で、省エネ制御手段１１に接続された省エネ解除スイッチ１３が押下され、省エネ解除信号が省エネ制御手段１１に入力すると、省エネ制御手段１１は省エネモードを解除して立上げモードに移行する。
【００３０】
立上げモードでは、パワーリレー１７をオンし、定着手段２０にＡＣ電源を供給する。これによりＡＣ検出手段２３を介してダイオードブリッジ２４にＡＣ電源が入力され、ダイオードブリッジ２４で整流されたＤＣ電源が直流電源２５に入力する。直流電源２５の出力である低圧電源がＩＨ制御手段３０（第３の制御手段）に供給され、ＩＨ制御手段３０が起動して定着制御がスタートすることで、定着手段２０が起動する。
【００３１】
ＩＨ制御手段３０では、ＰＷＭ回路３２に入力する比較器３４の出力が所定値となるようにスイッチング素子４０のオン信号を生成し、駆動回路３３からスイッチング素子４０に出力する。これによりスイッチング素子４０がスイッチングを開始し、定着ローラ２２に内蔵してある誘導加熱用のコイル２１に数十ｋＨｚの駆動電流が流れる。このためコイル２１には定着ローラ２２に鎖交する磁束が発生し、定着ローラ２２の導体部に渦電流が流れ、これによるジュール熱により定着ローラ２２は発熱する。
【００３２】
定着ローラ２２に付設した第２温度検出手段３９で温度を検出し、第１比較器３５で基準電圧：Ｖref1と比較を行い、差分が比較器３４を介してＰＷＭ回路３２に入力され、ＰＷＭ回路３２でその差分に対応したパルス幅の駆動信号を生成してスイッチング素子４０に出力することにより、定着ローラ２２の温度制御を行っている。
【００３３】
本実施形態では、ＰＷＭ回路３２で生成する駆動信号の最大パルス幅は、定着手段２０で消費する電力に対応して、二段階に切り替えるようにしている。第１のパルス幅は、画像形成装置の入力電力が許容されている最大電力となるように、定着手段２０に入力する電力を設定している。具体的には、装置の最大入力電力を１５００Ｗとすると、省エネ電源６及び省エネ制御手段１１で消費する電力５０Ｗを除いた１４５０Ｗ（第一の電力）を定着手段２０で消費するように、予め駆動信号の最大パルス幅を設定してある。また、第２のパルス幅は、定着手段の立上げが完了した後に、定着手段２０で消費する電力が立上げ時よりも低い値となるように設定してある。
【００３４】
そして、第１〜第３比較器のうち、第１比較器３５が他の比較器に対して優先的に制御されるように基準電圧を設定してあり、第２及び第３比較器３６、３７は、定着手段２０で異常が発生した時のみ駆動信号のパルス幅を制限するようにしている。
【００３５】
前述した定着ローラの温度制御により、定着ローラ２２の温度が定着可能な温度に達する（リロードする）と、第６比較器４６の出力がオンしてラッチ回路４５を起動し、ＰＷＭ回路３２に電力制限信号（I）を出力する。これにより、画像形成装置に入力する電力が第２の値以下となるように、ＰＷＭ回路３２で生成する駆動信号のパルス幅を制限している。具体的には、装置の最大入力電力を１５００Ｗとすると、直流電源５と省エネ制御手段１１及び本体制御手段１２、並びにこれら制御手段で駆動される各部で消費される電力６００Ｗを除いた９００Ｗを、第２の電力値（第二の電力）として定着手段２０で消費するように、予め駆動信号の最大パルス幅を設定してある。
【００３６】
他の比較器３６，３７は、定着手段２０で異常が発生したときの保護用の信号を発生させるものであり、第２比較器３６ではスイッチング素子４０の過電流を検出し、第３比較器３７ではスイッチング素子４０の温度を検出している。何れも異常時には、スイッチング素子４０の駆動信号をＯＦＦするように、基準電圧を設定してある。
【００３７】
また、定着ローラ２２の温度は第１温度検出手段３８でも検出しており、省エネ制御手段１１と本体制御手段１２に入力している。省エネ制御手段１１には比較器４３と比較器４４の二系統の温度情報が入力しているが、両者の温度検出レベルを異なる値に設定してある。まず、比較器４３では異常検知を行っており、入力される定着ローラ２２の温度情報が予め設定してある値を超えたときに、定着手段２０の異常と判断し、パワーリレー１４をオフして定着手段へのＡＣ電源の供給を停止するようにしている。また、比較器４４では定着可能な温度になったことのリロード検知を行っている。
【００３８】
省エネ制御手段１１で定着装置のリロードを検出すると、フォトカプラ４２を介してＰＷＭ回路３２に電力制限信号（II）を出力し、ＰＷＭ回路３２ではこの信号を受けると、前述の電力制限信号（I）と同様に、第２のパルス幅の設定をするようにしている。
【００３９】
省エネ制御手段１１は、次に、主電源リレー７をオンして主電源８（第２の電源装置）を起動する。主電源８から低圧電源が本体制御手段１２に供給されると、本体制御手段１２が起動し、立上げモードを完了してプリント可能な状態であるプリントモードに移行する。
【００４０】
プリントモードでは、ＩＨ制御手段３０のＰＷＭ回路３２に電力制限信号が入力しているため、スイッチング素子４０に出力する駆動信号のパルス幅を第２のパルス幅以下に制限しながら、第２温度検出手段３９で検出した定着ローラ２２の温度が所定値を保つように温度制御している。
【００４１】
次に、ドアスイッチ１５の動作について説明する。
図１に示すように、レーザプリンタ５０の前面（操作面）側に本体カバー６４が設けられている。このカバー６４はジャム処理やメンテナンス等を行うためのもので、カバー６４の開閉を検知するドアスイッチ１５（図１には図示せず、図２に示してある）が設けてある。このドアスイッチ１５は、本体カバー６４を開けた時に定着手段２０への通電を遮断し、オペレータの感電等の危険を防止するためのものである。このため、本体カバー６４を開けるとドアスイッチ１５がオフし、パワーリレー１７のコイル１６への通電を遮断する。これによりパワーリレー１７がオフして定着手段２０へのＡＣ電源の供給が遮断され、定着ローラ２２の加熱も停止される。
【００４２】
画像形成装置のカバー６４が閉じられると、パワーリレー１７のコイル１６への通電が再開され、定着手段２０が再起動する。この時、リロード状態であればフォトカプラ４２を介してＰＷＭ回路３２に電力制限信号（II）が入力されるので、スイッチング素子４０に出力する駆動信号の最大パルス幅が第２のパルス幅に制限された状態で定着ローラ２２の加熱を再開する。また、立上げ時であれば（リロードしていなければ）第１のパルス幅で定着ローラ２２の加熱を再開する。
【００４３】
上記した動作をフローチャートで説明する。
図３は、本実施形態の画像形成装置における全体的動作を示すフローチャートである。このフローチャートに示すように、メインスイッチ４をオンすると待機状態である省エネモードに移行する。この状態で省エネ解除スイッチ１３が押されると立上げモードに移行し、定着手段２０の加熱立ち上げを行う。定着手段の立ち上げが完了するとプリントモードに移行してプリント処理を実行する。プリントが終了して、予め設定してある条件（例えば、プリント終了から所定時間の間に次のプリント処理の操作が行われない場合など）に達したときに、省エネモードに戻って待機状態となる。
【００４４】
図４は、省エネモードのフローチャートである。
このフローチャートに示すように、メインスイッチ４をオンすると省エネ電源６が起動し、この出力により省エネ制御手段１１が起動する。これにより、コピー又はプリント処理を行うために操作者または信号（ホストマシーンよりの信号、ＦＡＸ着信による信号等）により省エネ解除スイッチ１３が押下（オン）されるまで待機状態となる。省エネ解除スイッチ１３がオンになると、省エネモードが解除されて次の立上げモードに移行する。定着手段の立ち上げが完了するとプリントモードに移行する。
【００４５】
図５は、立上げモードのフローチャートである。
このフローチャートに示すように、省エネモードから立上げモードに移行すると、省エネ制御手段１１は割込み処理である温度検出処理（図６）を起動する。この処理は、起動後はメインスイッチ４がオフされるまで動作している。温度検出処理を起動後、定着ローラ２２の温度が正常であればパワーリレー１４をオンして定着手段２０が起動する。これにより定着ローラ２２の加熱を行う。次に、定着ローラ２２の温度が所定の温度（例えば１８５℃）まで立ち上がりリロードしたことを定着手段の内部で検出すると、電力制限信号（I）を出力して定着手段２０で消費する電力を制限する。次に、省エネ制御手段１１がリロードを検出したことにより電力制限信号（II）を出力し、主電源を起動する。これにより本体制御手段１２が起動する。定着手段２０は立上げ時よりも制限された電力で温度制御され、プリントモードに移行する。
【００４６】
図６は、立上げモードから省エネモードに移行した時に起動される温度検出処理のフローチャートである。
このフローチャートに示すように、この処理では定着ローラ２２の温度の異常を監視（検出）しており、異常の場合（例えば、温度が２２０℃以上の時）は割込み処理でパワーリレー１７をオフして定着手段２０への通電を遮断する。その後、省エネ制御手段１１から本体制御手段１２に異常検知信号を送信し、本体制御手段１２では異常処理（例えば、異常状態の表示など）を行っている。
【００４７】
図７は、プリントモードのフローチャートである。
このフローチャートに示すように、省エネモードから立上げモードに移行し、立上げモードが終了してプリントが可能な状態になると、コピー又はプリントを行うプリント処理を実行する。プリント処理が終了し、設定してある条件を満たすと省エネモードに移行する。
【００４８】
図３〜７で説明した動作を図８にタイミングチャートとして示す。
図８からも判るように、メインスイッチ４投入後省エネモードになり、省エネ解除スイッチ１３のＯＮにより立上げモード（定着装置の立上げ及び画像形成部の立上げ）に移行する。上述したように、立上げモードの当初は第１の電力（１４５０Ｗ）で定着手段の立上げが行われ、リロードすると第２の電力（９００Ｗ）を定着手段に供給しながら画像形成部の立上げが行われる。立上げが完了するとプリントモードとなり、所定のプリント処理が終了する（設定した条件が満たされる）と省エネモードとなる。
【００４９】
図９は、本体カバー開閉時の処理を示すフローチャートである。
このフローチャートに示すように、画像形成装置のカバー６４があけられるとドアスイッチ１５がオフし、パワーリレー１７がオフすることにより定着手段２０への通電が停止する。その後、カバー６４が閉じられると、ドアスイッチ１５がオンしてパワーリレー１７がオンする。ここで省エネ制御手段１１から電力制限信号が出力されている場合は、スイッチング素子４０の駆動信号の最大パルス幅が制限され、定着手段２０は立上げ時よりも低い電力で定着ローラ２２の加熱を再開する。一方、電力制限信号が出ていない場合は、画像形成装置での消費電力が最大になる電力を定着手段２０に通電して定着ローラ２２の加熱を再開する。
【００５０】
このように、省エネモードから立上げモードを経てプリントモードに移行するようにしているので、画像形成装置に入力する限られた電力を有効に活用して、待機時からプリント可能になるまでの立ち上がり時間の短い、省エネ方式の画像形成装置を提供することができる。
【００５１】
具体的には、定着電力を切り替える電力制限信号を定着手段の内部で生成することにより、立上げモードにおいて定着手段以外の装置での電力消費を少なくすることにより定着手段への投入電力の配分を増やすことができ、立ち上げを短縮することができる。
【００５２】
また、定着手段２０の内部と省エネ制御手段１１の両方で定着ローラ２２の温度を監視し、定着ローラのリロードを検知したら定着手段の内部では電力制限信号（I）を生成し、省エネ制御手段１１では電力制限信号（II）を生成し、定着手段で消費する電力を制限するようにしたので、電力制限信号の生成を２系統とすることによってリロード時の処理を簡単にし、待機時からプリント（コピー）可能な状態になるまでの時間を短縮することができる。
【００５３】
さらに、ドアスイッチ１５のオン／オフに対応して定着手段２０へのパワーリレー１７をオン／オフすることにより、カバー開放時に定着手段への通電を完全に遮断することができ、感電事故等の危険を回避することができる。
【００５４】
また、カバー閉鎖時には電力制限信号の有無を判定して、立上げ時よりも低い電力または最大電力での通電を切り替えることにより、カバー開閉があった場合でもそれまでの通電状態を継続して定着ローラの加熱を再開することができる。
【００５５】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。この実施形態は機械的な構成は上記第１実施形態と同様であり、異なる制御の部分についてのみ説明する。
第２の実施形態が上記第１の実施形態と異なる点は、主電源８の起動、すなわち定着手段２０で消費する電力の切り換えの起点となる温度をリロード温度よりも低い温度に設定したことである。また、着眼点としては、画像形成部の準備にかかる時間と定着装置への電力を如何に効率よく利用するかという点である。
【００５６】
画像形成部の準備期間は、電源投入時に初めて行うときと、一度プリント動作を実行して省エネモードに移行した後に行うときではその時間（画像形成部の立上げ時間）が異なる。具体的には、電源投入時における準備は画像形成部での現在状態確認、異常チェック、環境設定が行われ、一方、一旦プリント処理を実行した後での準備は異常チェックのみ又はそれぞれの準備が簡略化されたもののみ行われるので、後者のほうが立ち上げにかかる時間は短い。本実施形態では前者が２０秒程度、後者が５秒程度である。
【００５７】
定着装置の消費する電力の切り換えの起点となる温度は、電源投入時に初めて行う（初めて定着手段２０を立ち上げる）場合は１００℃、一旦プリント処理を実行した後で省エネモードから準備を開始する（定着手段２０を立ち上げる）場合を１６０℃としている。この温度は実験によって得られた温度勾配を利用して計算されており、具体的には１００℃から１８５℃に至るまでの時間が２０秒程度、１６０℃から１８５℃に至るまでが５秒程度になるという計算による値である。このように構成することにより、画像形成部での準備が完了する時刻が定着可能になる時刻とほぼ同一になるので、定着装置の立ち上げと画像形成部の立ち上げがほぼ同時に完了することになり、総合的な立上げモードの時間が短くなる。なお、起点の温度をこれ以上高い温度にすると、画像形成部が準備完了となる前に定着装置が定着可能温度になるため、せっかく定着装置が準備できても画像形成部の準備ができていない状態となってしまい、画像形成装置全体としての動作開始が遅くなってしまう。また、起点の温度をこれ以下にした場合は、定着手段２０に第１の電力が供給される時間が短くなってしまう。
【００５８】
以上、本発明を各実施形態により説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、定着手段としては誘導加熱方式に限らず、ハロゲンヒータを用いるもの、あるいは、抵抗（サーフェイス）発熱方式等の定着装置を用いるものにも本発明を適用することができる。
【００５９】
なお、上記した実施形態では定着装置として誘導加熱ローラを使用した定着装置で説明を行った。誘導加熱定着装置自体は例えばＵＳＰ５８３２３５４に記載されているように公知の技術である。
【００６０】
上記実施形態においてはインバータを電源装置として利用しているため電力の切り替えが容易に（すなわち、加熱源を別途設けることなく）達成できる。このインバータを利用する定着装置としては上記実施形態のような誘導加熱式定着装置が一般的であるが、本願出願人が過去に提案している（特開平９−２１８７０号）ようにハロゲンヒータをインバータを利用して定着を行うハロゲン式定着装置にも応用することが可能である。また、誘導加熱式定着装置に比較して構成は複雑になるが、例えば、ハロゲンヒータを２本（例えばヒータａとヒータｂ）備えて、第１の電力の時にはヒータＡとヒータＢの双方に通電し、第２の電力の時にはヒータＢのみ用いて制御を行うようにしてもよい。
【００６１】
また、電源スイッチ（メインスイッチ）を入れた時には省エネスイッチがＯＮ状態となるように初期設定しておけば、電源スイッチを入れたとほぼ同時に、定着装置への電力投入が開始されるので、電源投入動作と省エネモード解除動作を一つにまとめることができる。この場合
（構成）でも、プリント処理が終了（プリント自体の終了時でもよいが、プリント自体の終了後の所定時間、次のプリント動作がない場合も含んでいる）した場合や、立ち上げが完了してから所定の時間印刷動作の要求が無い場合には自動的に省エネモード（解除スイッチがＯＦＦ）に移行させるのがよい。
【００６２】
また、第１及び第２パルス幅で設定される１４５０Ｗ（第一の電力）、９００Ｗ（第二の電力）の値も一例であり、装置に応じた適宜の値に設定することができる。
【００６３】
【発明の効果】
上述の如く、本発明の画像形成装置によれば、立上げ時に定着手段以外の装置での電力消費を少なくすることにより定着手段への投入電力の配分を増やして立ち上げ時間を短縮することができる。
【００６４】
請求項２の構成により、電力制限信号の生成を２系統とすることによってリロード時の処理を簡単にし、待機時からプリント（コピー）可能な状態になるまでの時間を短縮することができる。
【００６５】
請求項３の構成により、カバーの開閉に対応して定着手段への通電／遮断を行うスイッチ手段をオン／オフすることにより、カバー開放時に定着手段への通電を完全に遮断することができ、感電事故等の危険を回避することができる。
【００６６】
請求項４の構成により、カバー閉鎖時には定着手段への最大電力の制限を設定して通電を行う（実施例では、電力制限信号の有無を判定して、立上げ時よりも低い電力または最大電力での通電を切り替える）ので、カバー開閉があった場合でもそれまでの通電状態を継続して定着ローラの加熱を再開することができる。
【００６７】
請求項５の構成により、画像形成部での準備が完了する時刻が定着可能になる時刻とほぼ同一になるので、定着装置の立ち上げと画像形成部の立ち上げがほぼ同時に完了することになり、総体的な立上げモードの時間が短くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】その画像形成装置における電源部及び定着部付近を示すブロック図である。
【図３】本実施形態における全体的動作を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態における省エネモードのフローチャートである。
【図５】本実施形態における立上げモードのフローチャートである。
【図６】本実施形態における立上げモードから省エネモードに移行した時に起動される温度検出処理のフローチャートである。
【図７】本実施形態におけるプリントモードのフローチャートである。
【図８】本実施形態における動作のタイミングチャートである。
【図９】本実施形態における本体カバー開閉時の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ＡＣ電源
４ メインスイッチ
６ 省エネ電源（第１の電源装置）
８ 主電源（第２の電源装置）
１１ 省エネ制御手段（第１の制御手段）
１２ 本体制御手段（第２の制御手段）
１３ 省エネ解除スイッチ（解除手段）
１５ ドアスイッチ（カバー開閉検知手段）
１７ パワーリレー（スイッチ手段）
２０ 定着手段
２１ 誘導コイル
２２ 定着ローラ
３０ ＩＨ制御手段
３８ 本体サーミスタ（第１温度検出手段）
３９ インバータサーミスタ（第２温度検出手段）
４５ ラッチ回路
４６ 第６比較器
５０ レーザプリンタ
６４ 本体カバー

Claims (6)

1. 定着部を備えた画像形成装置において、
   装置本体の電源スイッチと、
   前記定着部および画像形成部の立上げを指示する指示手段と、
   前記電源スイッチを投入したときにＡＣ電源が供給される第１の電源装置と、
   前記第１の電源装置から電力を供給され、前記指示手段に立上げを指示されると第一の電力で前記定着部の制御を行なう第３の制御手段に前記ＡＣ電源からの電力の供給を行なうようスイッチ手段を制御し、前記定着部が所定の温度に達すると前記第一の電力よりも小さい第二の電力に切り替えて該定着部の制御を行なうよう第３の制御手段に指示を出す第１の制御手段と、
   前記定着部が前記所定の温度に達すると、前記第１の制御手段によって起動される第２の電源装置と、
   前記第２の電源装置から電力を供給され、当該画像形成装置本体の制御を行なう第２の制御手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第一の電力は、当該画像形成装置の最大電力から前記第１の電源装置および前記第１制御手段で消費する電力を減算した電力であることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 本体装置に設けられたカバーの開閉を検出するカバー開閉検知手段を有し、
   該カバー開閉検知手段により検出されたカバーの開閉に対応して前記スイッチ手段をオン／オフすることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記カバーの閉鎖時に、前記定着手段への最大電力の制限を設定して前記スイッチ手段をオンすることを特徴とする、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記所定の温度が、前記定着部が定着可能となるリロード温度に設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記所定の温度が、前記定着部が定着可能となるリロード温度よりも低い温度に設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。

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