JP4116950B2 - Control device, image forming apparatus - Google Patents

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JP4116950B2 JP2003283154A JP2003283154A JP4116950B2 JP 4116950 B2 JP4116950 B2 JP 4116950B2 JP 2003283154 A JP2003283154 A JP 2003283154A JP 2003283154 A JP2003283154 A JP 2003283154A JP 4116950 B2 JP4116950 B2 JP 4116950B2
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本発明は、省電力モードを備えた画像形成装置に係り、特に、定着部の温度を定着温度に復帰させるに必要な熱量の時間的変化と、定着部を環境温度から定着温度まで加熱するときの熱量とから、印刷処理終了時から省電力モードへ移行するための合理的な時間の設定を行うものである。   The present invention relates to an image forming apparatus having a power saving mode, and more particularly, when a temporal change in the amount of heat necessary to return the temperature of a fixing unit to a fixing temperature and when the fixing unit is heated from an environmental temperature to a fixing temperature. From this amount of heat, a reasonable time is set for shifting to the power saving mode from the end of the printing process.

複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはその複合機として構成される画像形成装置が備える定着装置は、転写紙などのシートに転写されたトナー像を加熱、あるいはトナー像が付着しているシートを加圧することにより、トナー像をシートに定着させる装置である。この定着装置にてトナー像をシートに定着させる方法には、熱定着方法、加圧定着方法などがあり、これらの中でも最近多く採用されている定着方法が、熱定着方法に属する熱ローラ定着方法である。   A fixing device included in an image forming apparatus configured as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof heats a toner image transferred to a sheet such as transfer paper or pressurizes a sheet to which the toner image is attached. Thus, the toner image is fixed on the sheet. As a method of fixing a toner image on a sheet with this fixing device, there are a heat fixing method, a pressure fixing method, and the like. Among these methods, a heat roller fixing method belonging to the heat fixing method is widely used recently. It is.

熱ローラ定着方法(以下、熱定着方法という)は、ヒータなどの加熱源を内蔵した定着ローラと、その定着ローラと対になる加圧機構を備えた加圧ローラとから構成されている。熱定着方法を採用した定着装置では、表面にトナーが付着したシートが、定着ローラと加圧ローラとの間を通過する際に、定着ローラの熱でトナーを融解させると共に、融解したトナーが付着したシートを加圧ローラが押圧することで、シートにトナーを定着させている仕組みになっている。   A heat roller fixing method (hereinafter, referred to as a heat fixing method) includes a fixing roller having a built-in heating source such as a heater, and a pressure roller having a pressure mechanism that is paired with the fixing roller. In a fixing device that employs a thermal fixing method, when a sheet with toner adhered to the surface passes between the fixing roller and the pressure roller, the toner is melted by the heat of the fixing roller, and the melted toner adheres. The pressed roller is pressed by the pressure roller to fix the toner to the sheet.

上述した熱定着方法を定着装置に採用している画像形成装置では、画像形成装置全体における消費電力量のうち、定着ローラが内蔵するヒータといった加熱源における消費電力量が占める割合が非常に高い。そのため、近年では、印刷処理が行われない間は、ヒータへの通電を停止させることによりヒータにおける消費電力量を抑える、いわゆる省電力モードを備えた画像形成装置が多く製造されている。この省電力モードを備えた従来技術には、例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3に挙げられる装置がある。   In an image forming apparatus that employs the above-described heat fixing method in a fixing device, the proportion of power consumption in a heating source such as a heater built in a fixing roller is very high in the power consumption in the entire image forming apparatus. For this reason, in recent years, many image forming apparatuses having a so-called power saving mode in which power consumption in the heater is suppressed by stopping energization of the heater while the printing process is not performed have been manufactured. For example, Patent Literature 1, Patent Literature 2, and Patent Literature 3 include devices that have the power saving mode.

上記特許文献1に示される装置では、装置に内蔵されているタイマにより、印刷処理終了後にヒータの温度をレディ温度に維持するレディモードから、ヒータへの通電を停止させる省電力モードに移行させるタイミングが計られている。この装置では、先ず、印刷処理終了と共にタイマのカウントが開始され、タイマによってカウントされる印刷処理終了時からの印刷処理が行われない所定時間内は、ヒータへ定着動作時より少ない電力による通電が行われるので、ヒータの温度が定着温度より低い所定のレディ温度に維持される(レディモード)。その後、タイマのカウントが所定時間に達した時点で、装置本体側制御部からヒータ側制御部へ節電信号が出力され、ヒータへの通電が完全に停止される(省電力モード)ことにより、印刷処理が行われない間のヒータでの消費電力量を低減している。
また、上記特許文献2に示される装置では、上記特許文献1に示される装置と同様に、印刷処理が行われない時間が所定時間に達した時点で、ヒータへの通電を停止する、あるいは定着制御温度を通常よりも低くなるようにヒータを制御することで、印刷処理が行われない間のヒータでの消費電力量を低減している。
In the apparatus disclosed in Patent Document 1, the timer incorporated in the apparatus causes a transition from the ready mode in which the heater temperature is maintained at the ready temperature after the end of the printing process to the power saving mode in which energization of the heater is stopped. Is measured. In this apparatus, first, the timer starts counting with the end of the printing process, and the heater is energized with less power than during the fixing operation within a predetermined time period after the printing process counted by the timer is not performed. Therefore, the heater temperature is maintained at a predetermined ready temperature lower than the fixing temperature (ready mode). After that, when the timer count reaches a predetermined time, a power saving signal is output from the device main body side control unit to the heater side control unit, and energization to the heater is completely stopped (power saving mode). The amount of power consumed by the heater while processing is not performed is reduced.
Further, in the apparatus disclosed in Patent Document 2, as in the apparatus disclosed in Patent Document 1, energization to the heater is stopped or fixed when the time during which printing processing is not performed reaches a predetermined time. By controlling the heater so that the control temperature is lower than normal, the amount of power consumed by the heater while the printing process is not performed is reduced.

ここで、上記特許文献1あるいは上記特許文献2では、印刷処理終了後から省電力モードに移行する時間(以下、モード移行準備時間という)が、画像形成装置が備える半導体メモリなどの内部記憶部に予め記憶された一定時間に設定されている。
この場合、モード移行準備時間を短くすれば、印刷処理終了後からのヒータへ通電する
時間が短くなるので、ヒータでの消費電力量は低減される。しかし、例えば連続印刷などを行う場合だと、印刷処理が終了した後から次の印刷処理が開始されるまでに、モード移行準備時間に達してしまう可能性がある。また、省電力モードに移行後に再印刷処理を行う際には、ヒータの温度を定着温度まで上昇させる必要があるが、モード移行準備時間をやみくもに短くする、即ち頻繁に省電力モードに陥るような設定にすると、ヒータの温度を定着温度まで上昇させるまでの待ち時間が発生し、作業効率が低下する問題の発生は否めない。
また逆に、モード移行準備時間の設定を単に長くしただけでは、上述した印刷待ちをする回数は減少するが、印刷処理終了後からヒータへ通電する時間が長くなるため、印刷処理が行われないのにも関わらずヒータへの通電が行われることになり、無駄に電力が消費される問題がある。
Here, in Patent Document 1 or Patent Document 2, the time for shifting to the power saving mode after the end of the printing process (hereinafter referred to as mode transition preparation time) is stored in an internal storage unit such as a semiconductor memory included in the image forming apparatus. It is set to a predetermined time stored in advance.
In this case, if the mode transition preparation time is shortened, the time for energizing the heater after the end of the printing process is shortened, so that the power consumption in the heater is reduced. However, for example, when continuous printing is performed, there is a possibility that the mode transition preparation time may be reached after the printing process is completed and before the next printing process is started. In addition, when reprinting is performed after shifting to the power saving mode, it is necessary to raise the temperature of the heater to the fixing temperature, but the mode transition preparation time is shortened rapidly, that is, the power saving mode is frequently entered. If this setting is made, a waiting time until the temperature of the heater is raised to the fixing temperature is generated, and there is no denying the problem that the working efficiency is lowered.
Conversely, simply increasing the mode transition preparation time setting decreases the number of times of waiting for printing as described above, but the printing process is not performed because it takes longer to energize the heater after the printing process is completed. Nevertheless, the heater is energized, and there is a problem that power is wasted.

かかる問題は、モード移行準備時間の設定を合理的な理由なしに一定に設定することから生じるものである。そこでこのような問題を解消するために、上記特許文献3に示されるように、モード移行準備時間を可変にした装置が提案されている。この装置では、印刷処理終了時から次の印刷処理開始が行われるまでの時間(つまり、印刷信号が送られて来る間隔)に基づいて、モード移行準備時間が設定されている。また、上記特許文献3に示される装置は、その時々の作業時間帯に応じたモード移行準備時間の設定が可能な装置としても提案されている。このことから、画像形成装置の各時間帯の使用頻度に応じたモード移行準備時間の設定が可能になるので、印刷処理が行われない間に消費される電力を低減させると共に、作業効率の向上も図られている。
特開昭58−40573号公報 特開平3−221984号公報 特開平7−251550号公報
Such a problem arises from setting the mode transition preparation time to be constant without a reasonable reason. Therefore, in order to solve such a problem, as shown in Patent Document 3, an apparatus in which the mode transition preparation time is variable has been proposed. In this apparatus, the mode transition preparation time is set based on the time from the end of the print process to the start of the next print process (that is, the interval at which the print signal is sent). The device disclosed in Patent Document 3 has also been proposed as a device capable of setting the mode transition preparation time according to the work time zone at that time. This makes it possible to set the mode transition preparation time according to the frequency of use of each time zone of the image forming apparatus, thereby reducing the power consumed while printing is not being performed and improving the work efficiency. Is also planned.
JP 58-40573 A JP-A-3-221984 Japanese Patent Laid-Open No. 7-251550

しかしながら、上記特許文献3に示される装置では、モード移行準備時間が、単純に印刷処理終了時から次の印刷処理開始が行われるまでの時間、あるいは作業時間帯に応じて設定されるものであるために、四季の変化や、昼間と夜間との温度変化といった微妙な環境温度の変化に追随して、最適な節電を行うといった要望にはほど遠いものである。
本発明は、このような微妙な環境温度の変化に追従して、時々刻々最適なモード移行準備時間を演算して設定することのできる、合理的な画像形成装置の提供を目的としている。
However, in the apparatus disclosed in Patent Document 3, the mode transition preparation time is simply set according to the time from the end of the printing process to the start of the next printing process or the work time zone. Therefore, it is far from the demand for optimal power saving following the changes in the four seasons and the subtle changes in the ambient temperature such as the temperature change between daytime and nighttime.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rational image forming apparatus capable of calculating and setting an optimal mode transition preparation time from moment to moment in accordance with such a subtle change in environmental temperature.

従って、本発明は上記目的を達成するために、定着装置を構成する定着ローラといった定着部の機器の比熱や体積などの特性、及びその時々の環境温度を加味した上で、印刷処理終了後から定着部の温度をレディ温度に維持するのに必要とされる熱量と、定着部を環境温度から定着温度まで加熱するときの熱量とが等しくなる時間を演算し、印刷処理終了時から演算された時間までの間をモード移行準備時間とするものである。
このことにより、モード移行準備時間をできるだけ長くすることで待ち時間の発生を抑制したいという要求と、モード移行準備時間を長くしすぎることによる消費電力の無駄を抑制したいという要求の両方のバランスを合理的に取り得る、印刷処理終了時から省電力モードに移行するまでの限界の時間が演算される。つまり、印刷処理終了時から消費される電力に過不足が起きないモード移行準備時間が得られる。
Therefore, in order to achieve the above object, the present invention takes into account characteristics such as specific heat and volume of a fixing unit such as a fixing roller constituting a fixing device, and an environmental temperature at each time, and after the end of the printing process. The amount of heat required to maintain the temperature of the fixing unit at the ready temperature and the amount of heat when the fixing unit is heated from the environmental temperature to the fixing temperature are calculated and calculated from the end of the printing process. The period up to the time is set as the mode transition preparation time.
This rationalizes the balance between the request to suppress the waiting time by making the mode transition preparation time as long as possible and the request to suppress the waste of power consumption by making the mode transition preparation time too long. The limit time from the end of the printing process to the transition to the power saving mode can be calculated. That is, it is possible to obtain a mode transition preparation time in which there is no excess or deficiency in power consumed from the end of the printing process.

上記目的を達成するために本発明は、少なくとも、所定の定着温度に基づいて画像形成装置が備える定着部にて画像形成動作を行う画像形成モードと、上記定着部の温度を上記定着温度より低く環境温度より高い所定のレディ温度に維持するレディモードと、上記定着部への通電を停止し、画像形成動作の指示を待つ省電力モードの3つのモードを持つ画像形成装置におけるレディモード開始から省電力モードに移行するまでのモード移行準備時間を制御する画像形成装置の制御装置において、上記定着部の温度が定着温度から自然冷却によりレディ温度に到達するまでの時間を検出するレディ温度到達時間検出手段と、上記レディ温度に維持された定着部からの時間の経過に基づく放熱量の積算値を演算する積算放熱量演算手段と、上記レディ温度にある上記定着部を上記定着温度に復帰させるに必要な熱量を演算する第1の復帰熱量演算手段と、上記環境温度にある上記定着部を上記定着温度に復帰させるに必要な熱量を演算する第2の復帰熱量演算手段と、上記レディ温度到達時間選出手段により検出された上記定着部の温度が定着温度から自然冷却によりレディ温度に到達するまでの時間の経過後に、積算放熱量演算手段により演算された上記レディ温度に維持された定着部からの時間の経過に基づく放熱量の積算値と、上記第1の復帰熱量演算手段により演算された上記レディ温度にある上記定着部を上記定着温度に復帰させるに必要な熱量との和が、上記第2の復帰熱量演算手段により演算された環境温度にある上記定着部を上記定着温度に復帰させるに必要な熱量に達するまでの時間を演算する飽和時間演算手段と、上記レディ温度到達時間検出手段により検出された時間と上記飽和時間演算手段により演算された時間との和に基づいて、モード移行準備時間を設定するモード移行準備時間設定手段と、を備えてなる画像形成装置の制御装置として構成される。 In order to achieve the above object, the present invention provides at least an image forming mode in which an image forming operation is performed in a fixing unit provided in an image forming apparatus based on a predetermined fixing temperature, and the temperature of the fixing unit is lower than the fixing temperature. Saving from the start of the ready mode in an image forming apparatus having three modes: a ready mode that maintains a predetermined ready temperature that is higher than the ambient temperature, and a power saving mode that stops energization of the fixing unit and waits for an image forming operation instruction. In a control device of an image forming apparatus that controls a mode transition preparation time until a transition to a power mode, a ready temperature arrival time detection that detects a time until the temperature of the fixing unit reaches a ready temperature from a fixing temperature by natural cooling. Means, an integrated heat dissipation amount calculating means for calculating an integrated value of the heat dissipation amount based on the passage of time from the fixing unit maintained at the ready temperature, A first return heat amount calculating means for calculating an amount of heat required for returning the fixing portion at the temperature to the fixing temperature, and an amount of heat required for returning the fixing portion at the environmental temperature to the fixing temperature. Computation of integrated heat dissipation after elapse of time until the temperature of the fixing unit detected by the second return heat amount calculating means for calculating and the ready temperature arrival time selecting means reaches the ready temperature by natural cooling from the fixing temperature. The integrated value of the heat dissipation amount based on the passage of time from the fixing unit maintained at the ready temperature calculated by the means, and the fixing unit at the ready temperature calculated by the first return heat amount calculating unit The sum of the amount of heat required to return to the fixing temperature is the amount of heat required to return the fixing unit at the environmental temperature calculated by the second return heat amount calculating means to the fixing temperature. The mode transition preparation time is set based on the sum of the saturation time calculation means for calculating the time until the operation is completed and the time detected by the ready temperature arrival time detection means and the time calculated by the saturation time calculation means. It is constituted by a mode transition preparation time setting unit, the control unit of the image forming apparatus having a.

この場合、上記積算放熱量演算手段による定着部からの放熱量の演算がニュートンの冷却法則に基づいていることが望ましい。   In this case, it is desirable that the calculation of the heat radiation amount from the fixing unit by the integrated heat radiation amount calculation means is based on Newton's cooling law.

尚、上述したいずれかの制御装置については、画像形成装置が備える制御装置のなかの1つであってよい。   Note that any one of the control devices described above may be one of the control devices provided in the image forming apparatus.

以上説明したように、本発明によれば、上記画像形成モード、上記レディモード、上記省電力モードを有する画像形成装置が備える、上記モード移行準備時間を制御する制御装置において、上記モード移行準備時間が、上記レディモードの開始からの適宜の経過時間後に上記定着部の温度を上記定着温度に復帰させるに必要な熱量の時間的変化(上記定着部を自然冷却させた際の放熱量と、上記定着部をレディ温度から定着温度まで上昇させるのに必要な熱量とから演算)と、上記定着部を上記環境温度から上記定着温度まで加熱するときの熱量とから演算される。
つまり、本発明は、上記定着部の構成部材の比熱や体積などの特性、及びその時々の環境温度を加味した上で、印刷処理終了後から上記定着部の温度をレディ温度に維持するのに必要とされる熱量と、上記定着部を環境温度から定着温度まで加熱するときの熱量とが等しくなる時間を演算し、印刷処理終了時から演算された時間までの間を上記モード移行準備時間とするものである。
As described above, according to the present invention, in the control device for controlling the mode transition preparation time provided in the image forming apparatus having the image forming mode, the ready mode, and the power saving mode, the mode transition preparation time is provided. However, a temporal change in the amount of heat necessary for returning the temperature of the fixing unit to the fixing temperature after an appropriate elapsed time from the start of the ready mode (the amount of heat released when the fixing unit is naturally cooled, and the above (Calculated from the amount of heat required to raise the fixing unit from the ready temperature to the fixing temperature) and the amount of heat when the fixing unit is heated from the environmental temperature to the fixing temperature.
That is, according to the present invention, the temperature of the fixing unit is maintained at the ready temperature after the completion of the printing process, taking into consideration the characteristics such as the specific heat and volume of the constituent members of the fixing unit and the environmental temperature at that time. The time required for the amount of heat required to be equal to the amount of heat when the fixing unit is heated from the environmental temperature to the fixing temperature is calculated, and the period from the end of the printing process to the calculated time is referred to as the mode transition preparation time. To do.

このことから、待ち時間の発生を最低限に抑えるという要求と、消費電力の低減によるコストダウンとの両方を満足し得る合理的なモード移行準備時間を設定することができる。   From this, it is possible to set a reasonable mode transition preparation time that can satisfy both the request for minimizing the occurrence of waiting time and the cost reduction by reducing power consumption.

以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態及び実施例について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態及び実施例は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここに、図1は本発明の一実施形態(以下、実施形態例と言う)に係る画像形成装置Aの概略断面図、図2は上記実施形態例に係る画像形成装置Aの主要部の概略構成を表す機能ブロック図、図3は上記実施形態例に係る画像形成装置Aが備える制御装置31内のCPU32が実施する、モード移行準備時間演算処理を表すフローチャート、図4は上記実施形態例に係る定着装置Xが備える定着ローラ1での経過時間(X軸)に伴う表面温度の変化(Y軸)を示したグラフ、図5は上記実施形態例に係る定着装置Xが備える定着ローラ1での各経過時間(X軸)とその時の温度から定着温度まで昇温させる際に消費される電力(Y軸)を示したグラフ、図6は上記実施形態例に係る定着装置Xが備える定着ローラ1の温度をレディ温度に保持する際に消費される電力(Y軸)を示したグラフ、図7は上記実施形態例に係る定着装置Xが備える定着ローラ1において、印刷処理終了時から省電力モードへ移行するまでの経過時間(X軸)と消費される電力(Y軸)との関係を示したグラフである。   Embodiments and examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention. The following embodiments and examples are examples embodying the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention. FIG. 1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus A according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as an embodiment), and FIG. 2 is an outline of a main part of the image forming apparatus A according to the embodiment. FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration, FIG. 3 is a flowchart showing a mode transition preparation time calculation process performed by the CPU 32 in the control device 31 included in the image forming apparatus A according to the above embodiment, and FIG. 4 is in the above embodiment. FIG. 5 is a graph showing a change in surface temperature (Y axis) with the elapsed time (X axis) in the fixing roller 1 provided in the fixing device X, and FIG. 5 shows the fixing roller 1 provided in the fixing device X according to the embodiment. FIG. 6 is a graph showing each elapsed time (X axis) and the power (Y axis) consumed when the temperature is raised from the current temperature to the fixing temperature, and FIG. 6 is a fixing roller provided in the fixing device X according to the embodiment. Keep 1 temperature at ready temperature FIG. 7 is a graph showing the power consumed during printing (Y axis). FIG. 7 shows the elapsed time from the end of the printing process to the transition to the power saving mode in the fixing roller 1 provided in the fixing device X according to the embodiment. It is the graph which showed the relationship between (X-axis) and the electric power consumed (Y-axis).

ここで、本実施形態例に示される上記画像形成装置Aの定着装置Xが備える定着ローラ1の温度状態については、次の3段階があると考えられる。即ち、定着ローラ1が定着処理を行っている状態での温度、即ち定着温度(本発明における画像形成モードに対応)、印刷処理終了時から所定時間内に定着ローラ1の温度がレディ状態に保持されている場合の温度、即ちレディ温度(本発明におけるレディモードに対応)、ヒータへの通電を停止して十分な時間が経過した後の温度、即ち環境温度(本発明における省電力モードに対応)を指している。   Here, it is considered that the temperature state of the fixing roller 1 provided in the fixing device X of the image forming apparatus A shown in this embodiment has the following three stages. That is, the temperature when the fixing roller 1 is performing the fixing process, that is, the fixing temperature (corresponding to the image forming mode in the present invention), and the temperature of the fixing roller 1 is maintained in a ready state within a predetermined time from the end of the printing process. Temperature when ready, that is, ready temperature (corresponding to the ready mode in the present invention), temperature after sufficient time has passed since the heater is turned off, that is, environmental temperature (corresponding to power saving mode in the present invention) ).

まず、図1を用いて、本発明の実施の形態に係る画像形成装置Aの全体構成について説明する。上記画像形成装置Aは、複写機能およびプリンタ機能を有する複合機である。本実施形態例で示されている上記画像形成装置Aは、モノクロ現像装置に関するものであるが、カラー現像に関するものであっても良いことは当然である。   First, the overall configuration of the image forming apparatus A according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The image forming apparatus A is a multifunction machine having a copying function and a printer function. The image forming apparatus A shown in the present embodiment is related to a monochrome developing apparatus, but may be related to color development.

上記画像形成装置Aは、下方に複数のカセット5を装着する給紙部を備え、その上方に両面ユニット6が配置され、その上方には画像形成部7が設けられている。画像形成部7の横には、転写紙などのシートにトナーを定着させる定着装置Xが設けられ、その上部には画像を読み取るスキャナ8と自動原稿搬送装置(以下、ADFという)9が取り付けら
れている。上記画像形成装置Aの本体上面には、液晶タッチパネル等の表示操作部3が配置され、利用者が表示操作部3を操作することで、画質モード選択や複数あるカセット5のうちいずれを使用するかの選択、画像読み取りの開始などがされる。
The image forming apparatus A includes a sheet feeding unit for mounting a plurality of cassettes 5 below, a duplex unit 6 disposed above the sheet feeding unit, and an image forming unit 7 disposed above the sheet unit. A fixing device X that fixes toner onto a sheet such as transfer paper is provided beside the image forming unit 7, and a scanner 8 that reads an image and an automatic document feeder (hereinafter referred to as ADF) 9 are attached to the upper portion of the fixing device X. ing. A display operation unit 3 such as a liquid crystal touch panel is disposed on the upper surface of the main body of the image forming apparatus A, and the user operates the display operation unit 3 to select one of the image quality mode selection and the plurality of cassettes 5. Or start reading the image.

画像形成部7には感光体ドラム11の周囲に、帯電装置12、現像装置13、クリーニング装置14が配置された作像ユニット15が設けられており、下方には感光体ドラム11に対向して転写装置16が配置されている。感光体ドラム11は、例えば直径84mmのアルミ円筒の表面に感光層が形成されており、図1において時計方向に回転駆動される。帯電装置12は回転する感光体ドラム11の表面をコロナ放電により数百Vに帯電させる。感光体ドラム11表面の帯電装置12よりも回転方向下流側では、LEDアレイヘッドとセルフォックレンズ等から構成される露光装置18により、感光体ドラム11の表面が露光されて静電潜像が形成される。   The image forming unit 7 is provided with an image forming unit 15 in which a charging device 12, a developing device 13, and a cleaning device 14 are arranged around the photosensitive drum 11, and is opposed to the photosensitive drum 11 below. A transfer device 16 is arranged. The photosensitive drum 11 has a photosensitive layer formed on the surface of an aluminum cylinder having a diameter of 84 mm, for example, and is driven to rotate clockwise in FIG. The charging device 12 charges the surface of the rotating photosensitive drum 11 to several hundred volts by corona discharge. On the downstream side of the charging device 12 on the surface of the photosensitive drum 11 in the rotational direction, the surface of the photosensitive drum 11 is exposed by an exposure device 18 including an LED array head and a Selfoc lens to form an electrostatic latent image. Is done.

この露光装置18の発光出力の制御に用いられる画像データは画像処理部4から入力されている。即ち、スキャナ8からミラーにより導かれた原稿画像光は、CCD(Charge-Coupled Device;画像信号を電気信号に変換するデバイス)10に入射され、ここでA/
D変換されてデジタル画像データ(原稿画像データ)として画像処理部4に入力される。さらに、原稿画像データは、画像処理部4において所定の画像処理が施された後、原稿画像データが露光装置制御手段19に入力され、該露光装置制御手段19により、画像処理後の原稿画像データに従った露光が行われるように露光装置18が制御される。
Image data used for controlling the light emission output of the exposure device 18 is input from the image processing unit 4. That is, the original image light guided by the mirror from the scanner 8 is incident on a CCD (Charge-Coupled Device) 10 where A /
D-converted and input to the image processing unit 4 as digital image data (original image data). Further, the document image data is subjected to predetermined image processing in the image processing unit 4, and then the document image data is input to the exposure device control unit 19, and the document image data after the image processing is performed by the exposure device control unit 19. The exposure device 18 is controlled so that the exposure is performed according to the above.

現像装置13では現像ローラが回転して、現像ローラ表面に形成された磁気ブラシが感光体ドラム11表面に接触し、静電潜像に対して帯電したトナーを付着させてトナー画像を形成する。このトナー画像は転写装置16において、いずれかのカセット5から搬送されてきたシートが、感光体ドラム11とその周速と同じ速度で移動する転写ベルト17との間に挟持された状態で搬送されながら帯電されることでトナー画像がシート上に転写される。さらに、転写装置16の下流側にはクリーニング装置14が配置されており、感光体ドラム11の表面上に残留したトナーや他の付着物が除去される。転写装置16によってトナー像が転写されたシートは、その搬送方向下流側に設けられた定着装置Xに運ばれる。
尚、上記画像形成装置Aの転写装置16は、転写ベルトを用いたものが採用されているが、これを転写ローラに置き換えることも可能である。
In the developing device 13, the developing roller rotates so that the magnetic brush formed on the surface of the developing roller comes into contact with the surface of the photosensitive drum 11, and a charged toner is attached to the electrostatic latent image to form a toner image. The toner image is conveyed in the transfer device 16 in a state where the sheet conveyed from one of the cassettes 5 is sandwiched between the photosensitive drum 11 and the transfer belt 17 that moves at the same speed as the peripheral speed. While being charged, the toner image is transferred onto the sheet. Further, a cleaning device 14 is disposed on the downstream side of the transfer device 16, and toner and other deposits remaining on the surface of the photosensitive drum 11 are removed. The sheet on which the toner image is transferred by the transfer device 16 is conveyed to the fixing device X provided on the downstream side in the conveyance direction.
Note that the transfer device 16 of the image forming apparatus A employs a transfer belt, but this can be replaced with a transfer roller.

定着装置Xは、定着部の一例である定着ローラ1、及びこれに対向する加圧機構を備えた加圧ローラ2から構成されている。定着ローラ1には、例えばハロゲンヒータなどのヒータが内蔵されており、画像形成装置が備える制御装置により、その温度制御が行われている。ここで、定着装置Xには、後述する定着ローラ1の温度を検知する定着ローラ用温度センサ20、環境温度を検知する環境温度用温度センサ21、定着ローラ1を昇温するヒータで消費される電力を計測するヒータ用電力計22が設けられており、画像形成装置が稼働している間は、これらの定着ローラ用温度センサ20、環境温度用センサ21、ヒータ用電力計22も常に稼働している。
尚、定着ローラ1は、本発明における定着部の一例として挙げている。
The fixing device X includes a fixing roller 1 which is an example of a fixing unit, and a pressure roller 2 provided with a pressure mechanism facing the fixing roller 1. The fixing roller 1 incorporates a heater such as a halogen heater, for example, and its temperature is controlled by a control device provided in the image forming apparatus. Here, the fixing device X is consumed by a fixing roller temperature sensor 20 that detects the temperature of the fixing roller 1 described later, an environmental temperature sensor 21 that detects the environmental temperature, and a heater that raises the temperature of the fixing roller 1. A heater wattmeter 22 for measuring electric power is provided, and while the image forming apparatus is in operation, the fixing roller temperature sensor 20, the environmental temperature sensor 21, and the heater wattmeter 22 are always in operation. ing.
The fixing roller 1 is cited as an example of a fixing unit in the present invention.

転写ベルト、あるいは転写ローラにより転写装置16から搬送されたシートに付着しているトナー画像は、シートが定着ローラ1と加圧ローラ2との間を通過する間に、定着ローラ1の熱によってトナー画像が溶融定着されると共に、加圧ローラ2によりシートが定着ローラ1に押し付けられることで、シートに定着される仕組みになっている。定着装置Xでトナー画像が定着されたシートは、その後、シート処理装置B側へ送出され、所定の処理が施された後、シート排出口から排出される。   The toner image adhering to the sheet conveyed from the transfer device 16 by the transfer belt or the transfer roller is caused by the heat of the fixing roller 1 while the sheet passes between the fixing roller 1 and the pressure roller 2. The image is fused and fixed, and the sheet is pressed against the fixing roller 1 by the pressure roller 2 to be fixed on the sheet. The sheet on which the toner image has been fixed by the fixing device X is then sent to the sheet processing device B side, subjected to predetermined processing, and then discharged from the sheet discharge port.

次に、本実施形態例に係る上記画像形成装置Aの主要部の概略構成について図2を用いて説明する。
上記画像形成装置Aは、ヒータ30で加熱される定着ローラ1を備える定着装置Xと、定着装置Xにおけるヒータ30および定着ローラ1といった内部機構を制御する制御装置31とから構成されている。この制御装置31は、装置本体の制御を管理するCPU32、ROM等の不揮発性メモリ41、ヒータ30の制御を行うヒータ電源回路40を内蔵した印刷制御部39を備えており、CPU32と印刷制御部39、およびCPU32と不揮発性メモリ41とは、各々所定のバスで接続されている。
Next, a schematic configuration of a main part of the image forming apparatus A according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
The image forming apparatus A includes a fixing device X including a fixing roller 1 heated by a heater 30 and a control device 31 that controls internal mechanisms such as the heater 30 and the fixing roller 1 in the fixing device X. The control device 31 includes a CPU 32 that manages control of the apparatus body, a non-volatile memory 41 such as a ROM, and a print control unit 39 that includes a heater power supply circuit 40 that controls the heater 30. 39 and the CPU 32 and the nonvolatile memory 41 are connected to each other by a predetermined bus.

また、定着ローラ1の温度を検知する定着ローラ用温度センサ20、および環境温度を検知する環境温度用温度センサ21を備えたセンサ部23と制御装置31とが、更に、ヒータ30にて消費される電力を計測するヒータ用電力計22と制御装置31とが、各々所定のバスで接続されている。つまり、制御装置31(具体的にはCPU32)と、定着ローラ用温度センサ20、環境温度用温度センサ21、およびヒータ用電力計22との間で、各々が接続されるバスを介して各々データ信号の送受信が行われている。
尚、図に示されるように、レディ温度到達時間検出手段33、積算放熱量演算手段34、第1の復帰熱量演算手段35、第2の復帰熱量演算手段36、飽和時間演算手段37、モード移行準備時間設定手段38の各々の機能を実現する制御プログラムがCPU32で実行されることにより、モード移行準備時間が演算される。
Further, the fixing roller temperature sensor 20 that detects the temperature of the fixing roller 1, and the sensor unit 23 and the control device 31 that include the environmental temperature sensor 21 that detects the environmental temperature are further consumed by the heater 30. The heater wattmeter 22 for measuring the power to be measured and the control device 31 are connected to each other by a predetermined bus. That is, data is transmitted between the control device 31 (specifically, the CPU 32), the fixing roller temperature sensor 20, the environmental temperature temperature sensor 21, and the heater wattmeter 22 via buses connected to each other. Signals are being sent and received.
As shown in the figure, the ready temperature arrival time detection means 33, the integrated heat release amount calculation means 34, the first return heat amount calculation means 35, the second return heat amount calculation means 36, the saturation time calculation means 37, the mode transition. The CPU 32 executes a control program that realizes each function of the preparation time setting unit 38, thereby calculating the mode transition preparation time.

ここで、不揮発性メモリ41には、定着ローラ1における定着温度とレディ温度とが予め記憶されている。また更に、モード移行準備時間の設定に関する、例えば定着装置を構成する機器の比熱や定着ローラ1の体積などのモード移行準備時間を演算・設定するための関数のパラメータ値、あるいは固定値といった特性データも予め記憶されている。この不揮発性メモリ41に記憶されている定着温度、レディ温度、特性データ、及び環境温度用温度センサ21により検知される環境温度を基に、上述した各々の機能を実現する処理がCPU32で実行されることで、モード移行準備時間を始めとする各種設定データが演算される。この演算された各種設定データについては、不揮発性メモリ41に記憶される。   Here, the non-volatile memory 41 stores in advance the fixing temperature and the ready temperature in the fixing roller 1. Furthermore, characteristic data such as parameter values or fixed values of functions for calculating and setting the mode transition preparation time, such as the specific heat of the devices constituting the fixing device and the volume of the fixing roller 1, regarding the setting of the mode transition preparation time. Is also stored in advance. Based on the fixing temperature, the ready temperature, the characteristic data, and the environmental temperature detected by the environmental temperature sensor 21 stored in the nonvolatile memory 41, the CPU 32 executes a process for realizing each of the functions described above. Thus, various setting data including the mode transition preparation time are calculated. The calculated various setting data is stored in the nonvolatile memory 41.

また、印刷終了時から省電力モードに移行するまでの時間、つまり、上述した一連の処理によって演算されたモード移行準備時間中は、CPU32からヒータ電源回路40へ、定着ローラ1の温度をレディ温度に保持するようなヒータ30の温度制御を行う指示が出されている。そしてその後、モード移行準備時間に達すると、CPU32からヒータ電源回路40に、ヒータ30への通電を停止する指示が出されることにより、省電力モードに移行する。   In addition, during the time from the end of printing to the transition to the power saving mode, that is, during the mode transition preparation time calculated by the above-described series of processing, the temperature of the fixing roller 1 is changed from the CPU 32 to the heater power supply circuit 40 to the ready temperature. An instruction to control the temperature of the heater 30 is held. After that, when the mode transition preparation time is reached, an instruction to stop energization of the heater 30 is issued from the CPU 32 to the heater power supply circuit 40, thereby shifting to the power saving mode.

次に、図4〜図7のグラフを用いて、本実施形態例に係る上記画像形成装置Aの制御装置31が備えるCPU32にて実施されるモード移行準備時間を演算する際の考え方について説明する。   Next, using the graphs of FIGS. 4 to 7, the concept for calculating the mode transition preparation time performed by the CPU 32 provided in the control device 31 of the image forming apparatus A according to the present embodiment will be described. .

まず、図4のグラフを説明する。図4は、印刷処理終了時からの時間の経過に伴う定着ローラ1の温度変化をグラフ化したものである。
例えば、印刷処理終了時にヒータ30への通電が停止されることにより、定着温度Aから環境温度Tsまで定着ローラ1を自然冷却する場合、定着ローラ1の温度には、時間の経過と共に、ニュートンの冷却法則に従ったT2の曲線に示されるような変化が見られる。即ち、印刷処理終了時を経過時間0とすると、定着ローラの温度が定着温度Aから環境温度Tsまで低下するには、時間が経過時間tspだけかかることが示されている。
また、図に示されるように、定着ローラ1の温度が定着温度Aから環境温度Tsまで低下する場合にはレディ温度TRの状態を通過する。その際に、経過時間tRP以降の定着
ローラ1の温度を環境温度TRまで低下させずにレディ温度TRに保持する場合だと、当然ながら、経過時間tRP以降の定着ローラ1の温度は直線T1のように一定に保たれることになる。
First, the graph of FIG. 4 will be described. FIG. 4 is a graph showing the temperature change of the fixing roller 1 with the passage of time from the end of the printing process.
For example, when the fixing roller 1 is naturally cooled from the fixing temperature A to the environmental temperature Ts by stopping energization of the heater 30 at the end of the printing process, the temperature of the fixing roller 1 is set to Newton's temperature as time passes. There is a change as shown in the curve of T2 according to the cooling law. That is, when the elapsed time is 0 at the end of the printing process, it takes time for the fixing roller temperature to decrease from the fixing temperature A to the environmental temperature Ts by the elapsed time tsp.
Further, as shown in the figure, when the temperature of the fixing roller 1 decreases from the fixing temperature A to the environmental temperature Ts, the state of the ready temperature TR is passed. In this case, if the temperature of the fixing roller 1 after the elapsed time tRP is maintained at the ready temperature TR without being lowered to the environmental temperature TR, naturally, the temperature of the fixing roller 1 after the elapsed time tRP is a straight line T1. Will be kept constant.

ここで、ニュートンの冷却法則によると、物体が冷める率は、近似的にその物体の温度と環境温度との差に比例するとされており、これを数学的モデルで表現するとT=AeBt+C(T:ヒータ30の温度、t:経過時間、A:定着温度、B:ヒータ30と定着ロー
ラ1との比熱などの材質から決まる定数、C:環境温度)となる。このことから、定着ローラ1の温度が定着温度Aからレディ温度TRまで低下する、定着ローラ1の温度低下データに対して指数的回帰分析を行って回帰方程式と相関係数とを演算することにより、定着ローラ1の温度低下が曲線T2を示す際の定着ローラ1の温度と経過時間との関係の演算が可能となる。
このようにして、印刷処理終了時から定着ローラ1の温度がレディ温度TRに達するまでの経過時間tRPを検出する手段の一例が、本発明におけるレディ温度到達時間検出手段33である。
Here, according to Newton's law of cooling, the rate at which an object cools is approximately proportional to the difference between the temperature of the object and the ambient temperature, and this can be expressed by a mathematical model T = AeBt + C (T: The temperature of the heater 30, t: elapsed time, A: fixing temperature, B: constant determined by the material such as specific heat between the heater 30 and the fixing roller 1, and C: environmental temperature). From this, by performing an exponential regression analysis on the temperature drop data of the fixing roller 1 where the temperature of the fixing roller 1 decreases from the fixing temperature A to the ready temperature TR, and calculating a regression equation and a correlation coefficient. The relationship between the temperature of the fixing roller 1 and the elapsed time when the temperature drop of the fixing roller 1 shows the curve T2 can be calculated.
Thus, an example of means for detecting the elapsed time tRP from the end of the printing process until the temperature of the fixing roller 1 reaches the ready temperature TR is the ready temperature arrival time detecting means 33 in the present invention.

上述したような方法で演算される、ニュートンの冷却法則に従った定着ローラ1の温度と経過時間との関係を基に、経過時間と共に低下した定着ローラ1の温度から定着温度Aまで上昇させるのに要する消費電力が演算される。
この消費電力と経過時間との関係は、図5に示されるグラフのような右上がりの曲線で表される。ここで、図4における直線T1で示される定着ローラ1の温度を一定に保つ場合、図5に示される直線T4のように、定着ローラ1の温度をレディ温度TRから定着温度Aまで上昇させるのにはPRPの電力が必要であることが分かる。また、直線T1と同様に、図4における直線T2で示されるように、定着ローラ1の温度が環境温度TSになるのは経過時間tSP以降であり、定着ローラ1の温度を環境温度TSから定着温度Aまで上昇させるのにはPSPの電力が必要である。
Based on the relationship between the temperature of the fixing roller 1 and the elapsed time according to the Newton's cooling law calculated by the method as described above, the temperature of the fixing roller 1 that has decreased with the elapsed time is raised from the temperature of the fixing roller 1 to the fixing temperature A. Is calculated.
The relationship between the power consumption and the elapsed time is represented by a curve rising to the right as shown in the graph of FIG. Here, when the temperature of the fixing roller 1 shown by the straight line T1 in FIG. 4 is kept constant, the temperature of the fixing roller 1 is raised from the ready temperature TR to the fixing temperature A as shown by the straight line T4 shown in FIG. It can be seen that PRP power is required. Similarly to the straight line T1, as indicated by the straight line T2 in FIG. 4, the temperature of the fixing roller 1 becomes the environmental temperature TS after the elapsed time tSP, and the temperature of the fixing roller 1 is fixed from the environmental temperature TS. In order to increase the temperature to A, PSP power is required.

ここで、上述した図4における直線T1で示されるように、定着ローラ1の温度をレディ温度TRに保持するのには、定着ローラ1の温度をレディ温度TRから定着温度Aまで上昇させるのに消費される電力とは別に、図6に示されるように右上がりの直線で表される電力が必要である。   Here, as indicated by the straight line T1 in FIG. 4 described above, in order to keep the temperature of the fixing roller 1 at the ready temperature TR, the temperature of the fixing roller 1 is increased from the ready temperature TR to the fixing temperature A. Apart from the consumed electric power, electric power represented by a straight line rising to the right as shown in FIG. 6 is required.

図7は、上記で説明した図4〜図6を1つにまとめたものである。この図7を用いて、上記画像形成装置Aにおけるモード移行準備時間tpの演算について説明する。図7における、定着温度にあるヒータ30の通電を停止してからある時間経過後に、再度定着温度に復帰させる場合の消費電力曲線T6は、図5のT3に相当している。また、経過時間tRP以降の定着ローラ1の温度をレディ温度TRに保持して待機する場合の消費電力直線T7は、図5のT4と図6のT5との積算値、つまり、定着ローラ1の温度をレディ温度TRから定着温度Aに上昇させる際に消費される電力PRPと、定着ローラ1の温度をレディ温度TRに保持する際に消費される電力PRとの合算値である。   FIG. 7 is a summary of FIGS. 4 to 6 described above. The calculation of the mode transition preparation time tp in the image forming apparatus A will be described with reference to FIG. In FIG. 7, a power consumption curve T6 when returning to the fixing temperature again after a lapse of a certain time after stopping energization of the heater 30 at the fixing temperature corresponds to T3 in FIG. Further, the power consumption straight line T7 when the temperature of the fixing roller 1 after the elapsed time tRP is held at the ready temperature TR is in a standby state, the integrated value of T4 in FIG. 5 and T5 in FIG. This is the sum of the power PRP consumed when the temperature is raised from the ready temperature TR to the fixing temperature A and the power PR consumed when the temperature of the fixing roller 1 is held at the ready temperature TR.

このように、定着ローラ1の温度がレディ温度TRから環境温度TSに達するまでに、時間の経過に基づく放熱量の積算値(つまりPSP−PRP)を演算する手段の一例が、本発明における積算放熱量演算手段である。また、定着ローラ1の温度をレディ温度TRから定着温度Aまで復帰させるのに要する消費電力(つまりPRP)を演算する手段の一例が、本発明における第1の復帰熱量演算手段である。更に、定着ローラ1の温度が環境温度TSである場合に、定着ローラ1の温度を環境温度TSから定着温度Aまで復帰させるのに要する消費電力(つまりPSP)を演算する手段の一例が、本発明における第2の復帰熱量演算手段である。   As described above, an example of means for calculating the integrated value of heat dissipation amount (that is, PSP-PRP) based on the passage of time until the temperature of the fixing roller 1 reaches the environmental temperature TS from the ready temperature TR is an integration according to the present invention. It is a heat radiation amount calculation means. An example of means for calculating the power consumption (that is, PRP) required to return the temperature of the fixing roller 1 from the ready temperature TR to the fixing temperature A is the first return heat amount calculation means in the present invention. Further, an example of means for calculating power consumption (that is, PSP) required to return the temperature of the fixing roller 1 from the environmental temperature TS to the fixing temperature A when the temperature of the fixing roller 1 is the environmental temperature TS is as follows. It is the 2nd return calorie | calculation means in invention.

ここで、図7に示されるように、上記画像形成装置Aにて印刷処理終了時後、自然放熱状態にある定着ローラ1の温度を定着温度Aまで上昇させるための熱量(電力量)は曲線T6で表わされ、レディ温度TRに達した時刻tRPからレディ温度TRを維持すると共に、任意の時刻にレディ温度TRから定着温度Aまで定着ローラ1の温度を引き上げるための熱量(電力量)は直線T7で表されている。
従って、直線T7は時刻tPで曲線T6を上回るため、モード移行準備時間を時刻tPより長くすると、直線T7の方が曲線T6より消費電力が大きくなるので不経済となる。定着温度Aへの温度復帰のための待ち時間を短縮するには、時刻tPができるだけ長い方がよいが、上記ように経済性の面から時刻tPが限界であることがわかる。本発明は、このような合理的な時刻tPを自動的に演算することでバランスのとれた制御を達成するものである。
Here, as shown in FIG. 7, the amount of heat (electric energy) for raising the temperature of the fixing roller 1 in the natural heat dissipation state to the fixing temperature A after the end of the printing process in the image forming apparatus A is a curve. The amount of heat (electric energy) for maintaining the ready temperature TR from the time tRP when reaching the ready temperature TR and raising the temperature of the fixing roller 1 from the ready temperature TR to the fixing temperature A at an arbitrary time is represented by T6. It is represented by a straight line T7.
Therefore, since the straight line T7 exceeds the curve T6 at time tP, if the mode transition preparation time is made longer than time tP, the straight line T7 consumes more power than the curve T6, which is uneconomical. In order to shorten the waiting time for returning to the fixing temperature A, the time tP should be as long as possible. However, as described above, it can be seen that the time tP is the limit from the economical aspect. The present invention achieves balanced control by automatically calculating such a reasonable time tP.

尚、定着ローラ1の温度がレディ温度TRに達した時間tRPから、曲線T6と直線T7との交点P(つまり、モード移行準備時間tP)までに要する時間(つまり、モード移行準備時間tP−時間tRP)を演算する手段の一例が、本発明における飽和時間演算手段である。   The time required from the time tRP when the temperature of the fixing roller 1 reaches the ready temperature TR to the intersection P (that is, the mode transition preparation time tP) between the curve T6 and the straight line T7 (that is, the mode transition preparation time tP−time). One example of means for calculating (tRP) is the saturation time calculating means in the present invention.

以下、図3を用いて、上記実施形態例に係る画像形成装置Aが備える制御装置31内のCPU32が実施するモード移行準備時間tPの演算手順について説明する。ここでは、印刷処理の段階あるいは電源投入上記の初期動作において、モード移行準備時間tPの演算に必要なパラメータを取得する場合について説明する。尚、図3における符号S1、S2、… はそれぞれステップ番号を示している。
S1:まず、上記画像形成装置Aへの電源投入時の初期動作、あるいは上記画像形成装
置Aでの印刷処理のいずれかが開始されたか否かを判別する。開始されたと判別した場合はステップS2へ進み、開始されていない間は本ステップを繰り返す。
S2:上記画像形成装置Aへの電源投入時の初期動作、あるいは上記画像形成装置Aでの印刷処理のいずれかが開始された場合は、CPU32からヒータ電源回路40へ、ヒータ30をONさせる指示を出すことで、定着装置Xの定着ローラ1の温度上昇が開始される。定着ローラ1の温度上昇が開始した後、ステップS3に進む。
S3:ヒータ30により定着ローラ1の温度を環境温度TSから定着温度Aまで上昇させる間に要する消費電力を各時点での温度との関係で検出(以下、所定温度からの上昇時の消費電力という)し、ステップS4に進む。
S4:上記ステップS3にて検出した所定温度からの昇温時の消費電力を、不揮発性メモリ41に記憶させてステップS5に進む。
例えば、環境温度TSからレディ温度TRに昇温する電力や、レディ温度TRから定着温度Aに昇温する時の電力などを小さい時間間隔で計測する。このある温度から他のある温度まで昇温させる電力が分かれば、その逆の図5に示す冷却曲線も分かる。従って、上記ステップS4の手順は、図4の冷却曲線Tを描く手順と同義であり、これはまた、図5のT3の消費電力曲線を描く処理手順に該当する。このようにして、T3の曲線が得られる。また、定着ローラ1の比熱などが分かっているから、定着ローラ1を所定のレディ温度TRに維持するための消費電力、即ち図6の直線T5の傾きも演算される。
S5:以上の演算が終了すると、上記画像形成装置Aへの電源投入時の初期動作、あるいは上記画像形成装置Aでの印刷処理が終了したか否かを判別する。印刷処理の終了が判別された場合はステップS6へ進み、未終了の間は本ステップを繰り返す。
S6:上記画像形成装置Aへの電源投入時の初期動作、あるいは上記画像形成装置Aでの印刷処理の終了が検知されると、内部に備えているタイマを起動し、経過時間の計測を開始させてステップS7に進む。
S7:ここでは、S4で記憶した曲線T6と直線T7とを再生する。このデータは上記ステップS3で採取され、予め不揮発性メモリ41に記憶されているので、これを同時に採取した時間との関係で再生すればよい。この場合、定着装置Xを構成する機器の比熱な
どの特性や体積などの特性データと、環境温度用温度センサ21により検知された環境温度TSと、ニュートンの冷却法則とに基づいて、時間経過に伴う定着ローラ1の温度低下とその時自然放出される熱量の関係を演算しても良い(図4のT2)。
S8:上記ステップS7にて演算された消費電力の積算値(図7の曲線T6)と、上記ステップS8にて演算された消費電力の積算値(図7の直線T7)とから、図7に示されるような交点Pを求めると共に、モード移行準備時間tPを算出する。
S9:上記ステップS8にて算出されたモード移行準備時間tPを、上記画像形成装置Aが備える内部記憶部などに記憶させることで、上記画像形成装置Aにおけるモード移行準備時間tPの設定を行い、以後このモード移行準備時間tPを用いて、モード移行準備時間の設定を行なう。従って、この手順は適当な時間間隔で繰り返し、例えば印刷処理の終了時に行なわれ、環境温度の変化に追随した最適なモード以降準備時間の設定を行うことが望ましい。
尚、本ステップでの上記画像形成装置Aにおけるモード移行準備時間tPを設定する手段の一例が、本発明におけるモード移行準備時間設定手段である。
Hereinafter, the calculation procedure of the mode transition preparation time tP performed by the CPU 32 in the control device 31 provided in the image forming apparatus A according to the above embodiment will be described with reference to FIG. Here, a case will be described in which parameters necessary for the calculation of the mode transition preparation time tP are acquired in the printing process stage or when the power is turned on. In FIG. 3, reference numerals S1, S2,... Indicate step numbers.
S1: First, it is determined whether either the initial operation when the image forming apparatus A is turned on or the printing process in the image forming apparatus A is started. If it is determined that it has started, the process proceeds to step S2, and this step is repeated while it has not started.
S2: An instruction to turn on the heater 30 from the CPU 32 to the heater power circuit 40 when either the initial operation when the image forming apparatus A is turned on or the printing process in the image forming apparatus A is started. The temperature rise of the fixing roller 1 of the fixing device X is started. After the temperature rise of the fixing roller 1 starts, the process proceeds to step S3.
S3: Power consumption required while the temperature of the fixing roller 1 is raised from the environmental temperature TS to the fixing temperature A by the heater 30 is detected in relation to the temperature at each time point (hereinafter referred to as power consumption when rising from a predetermined temperature). And the process proceeds to step S4.
S4: The power consumption during the temperature rise from the predetermined temperature detected in step S3 is stored in the nonvolatile memory 41, and the process proceeds to step S5.
For example, the power for raising the temperature from the environmental temperature TS to the ready temperature TR, the power for raising the temperature from the ready temperature TR to the fixing temperature A, and the like are measured at small time intervals. If the electric power to raise the temperature from one temperature to another temperature is known, the reverse cooling curve shown in FIG. Therefore, the procedure in step S4 is synonymous with the procedure for drawing the cooling curve T in FIG. 4, and this also corresponds to the processing procedure for drawing the power consumption curve in T3 in FIG. In this way, a curve of T3 is obtained. Further, since the specific heat of the fixing roller 1 is known, the power consumption for maintaining the fixing roller 1 at a predetermined ready temperature TR, that is, the slope of the straight line T5 in FIG. 6 is also calculated.
S5: When the above calculation is completed, it is determined whether the initial operation when the image forming apparatus A is turned on or the printing process in the image forming apparatus A is completed. If it is determined that the printing process has ended, the process proceeds to step S6, and this step is repeated while the printing process has not ended.
S6: When an initial operation upon power-on of the image forming apparatus A or the end of the printing process in the image forming apparatus A is detected, a timer provided therein is started and measurement of elapsed time is started. Then, the process proceeds to step S7.
S7: Here, the curve T6 and the straight line T7 stored in S4 are reproduced. Since this data is collected in step S3 and stored in advance in the nonvolatile memory 41, it may be reproduced in relation to the time at which it is collected at the same time. In this case, the time elapses based on the characteristic data such as the specific heat of the apparatus constituting the fixing device X, the characteristic data such as the volume, the environmental temperature TS detected by the environmental temperature sensor 21, and the Newton's cooling law. Accordingly, the relationship between the temperature drop of the fixing roller 1 and the amount of heat released spontaneously at that time may be calculated (T2 in FIG. 4).
S8: From the integrated value of power consumption calculated in step S7 (curve T6 in FIG. 7) and the integrated value of power consumption calculated in step S8 (straight line T7 in FIG. 7), FIG. The intersection point P as shown is obtained, and the mode transition preparation time tP is calculated.
S9: Setting the mode transition preparation time tP in the image forming apparatus A by storing the mode transition preparation time tP calculated in the step S8 in an internal storage unit provided in the image forming apparatus A. Thereafter, the mode transition preparation time is set using the mode transition preparation time tP. Therefore, it is desirable to repeat this procedure at appropriate time intervals, for example, at the end of the printing process, and to set the preparation time after the optimum mode following the change in environmental temperature.
An example of means for setting the mode transition preparation time tP in the image forming apparatus A in this step is the mode transition preparation time setting means in the present invention.

このように、上述した一連の処理が実施されることでモード移行準備時間tPが決定される。このことから、上記ステップS6で起動させたタイマのカウントが、上記ステップS9で算出されたモード移行準備時間tpに達すると、CPU32によりヒータ電源回路40へ、ヒータ30をOFFさせる指示が出されることで、上記定着ローラ1への通電が停止され、次の画像形成動作の指示を待つ省電力モードに移行することになる。   As described above, the mode transition preparation time tP is determined by performing the series of processes described above. Therefore, when the count of the timer activated in step S6 reaches the mode transition preparation time tp calculated in step S9, the CPU 32 issues an instruction to turn off the heater 30 to the heater power supply circuit 40. As a result, energization of the fixing roller 1 is stopped, and a transition is made to a power saving mode in which an instruction for the next image forming operation is awaited.

本発明の一実施形態例に係る画像形成装置Aの概略断面図。1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus A according to an embodiment of the present invention. 本実施形態例に係る画像形成装置Aの主要部の概略構成を表す機能ブロック図。1 is a functional block diagram illustrating a schematic configuration of a main part of an image forming apparatus A according to an exemplary embodiment. 本実施形態例に係る画像形成装置Aが備える制御装置31内のCPU32が実施する、モード移行準備時間演算処理を表すフローチャート。6 is a flowchart showing a mode transition preparation time calculation process performed by a CPU 32 in a control device 31 provided in the image forming apparatus A according to the present embodiment. 本実施形態例に係る定着装置Xが備える定着ローラ1での経過時間(X軸)に伴う表面温度の変化(Y軸)を示したグラフ。6 is a graph showing a change in surface temperature (Y axis) with an elapsed time (X axis) in the fixing roller 1 provided in the fixing device X according to the embodiment. 本実施形態例に係る定着装置Xが備える定着ローラ1での各経過時間(X軸)とその時の温度から定着温度まで昇温させる際に消費される電力(Y軸)を示したグラフ。6 is a graph showing each elapsed time (X axis) in the fixing roller 1 provided in the fixing device X according to the present embodiment and electric power (Y axis) consumed when the temperature is raised from the temperature at that time to the fixing temperature. 本実施形態例に係る定着装置Xが備える定着ローラ1の温度をレディ温度に保持する際に消費される電力(Y軸)を示したグラフ。6 is a graph showing electric power (Y axis) consumed when the temperature of the fixing roller 1 included in the fixing device X according to the embodiment is held at a ready temperature. 本実施形態例に係る定着装置Xが備える定着ローラ1において、印刷処理終了時から省電力モードへ移行するまでの経過時間(X軸)と消費される電力(Y軸)との関係を示したグラフ。In the fixing roller 1 provided in the fixing device X according to this embodiment, the relationship between the elapsed time (X axis) from the end of the printing process to the transition to the power saving mode and the consumed power (Y axis) is shown. Graph.

符号の説明Explanation of symbols

1…定着ローラ
2…加圧ローラ
3…表示操作部
4…画像処理部
5…カセット
6…両面ユニット
7…画像形成部
8…スキャナ
9…自動原稿搬送装置(ADF)
10…CCD
11…感光体ドラム
12…帯電装置
13…現像装置
14…クリーニング装置
15…作像ユニット
16…転写装置
17…転写ベルト
18…露光装置
19…露光装置制御手段
20…定着ローラ用温度センサ
21…環境温度用温度センサ
22…ヒータ用電力計
23…センサ部
30…ヒータ
31…制御装置
32…CPU
33…レディ温度到達時間検出手段
34…積算放熱量演算手段
35…第1の復帰熱量演算手段
36…第2の復帰熱量演算手段
37…飽和時間演算手段
38…モード移行準備時間設定手段
39…印刷制御部
40…ヒータ電源回路
41…不揮発性メモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fixing roller 2 ... Pressure roller 3 ... Display operation part 4 ... Image processing part 5 ... Cassette 6 ... Duplex unit 7 ... Image forming part 8 ... Scanner 9 ... Automatic document feeder (ADF)
10 ... CCD
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Photoconductor drum 12 ... Charging device 13 ... Developing device 14 ... Cleaning device 15 ... Image forming unit 16 ... Transfer device 17 ... Transfer belt 18 ... Exposure device 19 ... Exposure device control means 20 ... Fixing roller temperature sensor 21 ... Environment Temperature sensor 22 for heater ... Wattmeter for heater 23 ... Sensor unit 30 ... Heater 31 ... Control device 32 ... CPU
33 ... Ready temperature arrival time detection means 34 ... Integrated heat release amount calculation means 35 ... First return heat amount calculation means 36 ... Second return heat amount calculation means 37 ... Saturation time calculation means 38 ... Mode transition preparation time setting means 39 ... Print Control unit 40 ... heater power supply circuit 41 ... nonvolatile memory

Claims (3)

少なくとも、所定の定着温度に基づいて画像形成装置が備える定着部にて画像形成動作を行う画像形成モードと、上記定着部の温度を上記定着温度より低く環境温度より高い所定のレディ温度に維持するレディモードと、上記定着部への通電を停止し、画像形成動作の指示を待つ省電力モードの3つのモードを持つ画像形成装置におけるレディモード開始から省電力モードに移行するまでのモード移行準備時間を制御する画像形成装置の制御装置において、
上記定着部の温度が定着温度から自然冷却によりレディ温度に到達するまでの時間を検出するレディ温度到達時間検出手段と、
上記レディ温度に維持された定着部からの時間の経過に基づく放熱量の積算値を演算する積算放熱量演算手段と、
上記レディ温度にある上記定着部を上記定着温度に復帰させるに必要な熱量を演算する第1の復帰熱量演算手段と、
上記環境温度にある上記定着部を上記定着温度に復帰させるに必要な熱量を演算する第2の復帰熱量演算手段と、
上記レディ温度到達時間選出手段により検出された上記定着部の温度が定着温度から自然冷却によりレディ温度に到達するまでの時間の経過後に、積算放熱量演算手段により演算された上記レディ温度に維持された定着部からの時間の経過に基づく放熱量の積算値と、上記第1の復帰熱量演算手段により演算された上記レディ温度にある上記定着部を上記定着温度に復帰させるに必要な熱量との和が、上記第2の復帰熱量演算手段により演算された環境温度にある上記定着部を上記定着温度に復帰させるに必要な熱量に達するまでの時間を演算する飽和時間演算手段と、
上記レディ温度到達時間検出手段により検出された時間と上記飽和時間演算手段により演算された時間との和に基づいて、モード移行準備時間を設定するモード移行準備時間設定手段と、
を備えてなることを特徴とする画像形成装置の制御装置。
At least an image forming mode in which an image forming operation is performed in a fixing unit provided in the image forming apparatus based on a predetermined fixing temperature, and the temperature of the fixing unit is maintained at a predetermined ready temperature lower than the fixing temperature and higher than the environmental temperature. Mode transition preparation time from the start of the ready mode to the transition to the power saving mode in the image forming apparatus having the three modes of the ready mode and the power saving mode in which the energization to the fixing unit is stopped and the image forming operation is instructed In the control device of the image forming apparatus for controlling
A ready temperature arrival time detecting means for detecting a time until the temperature of the fixing portion reaches the ready temperature by natural cooling from the fixing temperature;
An integrated heat dissipation amount calculating means for calculating an integrated value of the heat dissipation amount based on the passage of time from the fixing unit maintained at the ready temperature;
First return heat amount calculating means for calculating the amount of heat required to return the fixing unit at the ready temperature to the fixing temperature;
A second return heat amount calculating means for calculating an amount of heat necessary for returning the fixing unit at the environmental temperature to the fixing temperature;
The temperature of the fixing unit detected by the ready temperature arrival time selecting means is maintained at the ready temperature calculated by the integrated heat radiation calculating means after the time from the fixing temperature until reaching the ready temperature by natural cooling. The integrated value of the heat dissipation amount based on the passage of time from the fixing unit and the amount of heat necessary for returning the fixing unit at the ready temperature calculated by the first return heat amount calculating means to the fixing temperature. Saturation time calculation means for calculating a time until the sum reaches a heat amount necessary for returning the fixing unit at the environmental temperature calculated by the second return heat amount calculation means to the fixing temperature;
Mode transition preparation time setting means for setting a mode transition preparation time based on the sum of the time detected by the ready temperature arrival time detection means and the time calculated by the saturation time calculation means;
A control apparatus for an image forming apparatus, comprising:
上記積算放熱量演算手段による定着部からの放熱量の演算がニュートンの冷却法則に基づくものである請求項に記載の画像形成装置の制御装置。 2. The control device for an image forming apparatus according to claim 1 , wherein the calculation of the heat radiation amount from the fixing unit by the integrated heat radiation amount calculation means is based on Newton's cooling law. 請求項1或いは2のいずれかに記載の制御装置を備える画像形成装置。 An image forming apparatus including a control device according to claim 1 or 2.
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JP2008083274A (en) * 2006-09-27 2008-04-10 Kyocera Mita Corp Color image forming apparatus
JP2009042277A (en) * 2007-08-06 2009-02-26 Kyocera Mita Corp Fixing device and image forming apparatus
JP5126103B2 (en) * 2009-02-12 2013-01-23 トヨタ自動車株式会社 Heater control device
JP2011107351A (en) * 2009-11-17 2011-06-02 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus, image processing device, image forming system, method for controlling image forming apparatus, method for controlling image processing device, program for controlling image forming apparatus, and program for controlling image processing device
JP5251969B2 (en) * 2010-12-20 2013-07-31 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 Image forming apparatus
JP6800761B2 (en) * 2017-01-19 2020-12-16 キヤノン株式会社 Image forming device

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