JP4685524B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、熱によりトナーを記録紙に定着させる定着部を有する画像形成装置に関する。
従来から、コピー機等の画像形成装置においては、熱によりトナーを記録紙に定着させる定着部を、短時間で定着可能温度まで上昇させるために、充電可能な補助電源(キャパシタや二次電池等)を備え、画像形成装置の初期立ち上げ時等におけるプリント可能状態への移行時に、商用電源(外部電源)及び補助電源を用いて大電流を定着ヒータに流すことで立上り時間を短縮する技術が提案されている(下記特許文献1参照)。また、動作時における消費電力を低減する省電力モードの設定が可能とされた画像形成装置も提案されている。
特開平10−282821号公報
しかし、画像形成装置が上記省電力モードで動作していても、当該画像形成装置の操作者は、省電力モードで動作していることを認識できないことが多い。また、動作時における消費電力をより確実に低減できるように省電力機構を改善することが望まれている。
本発明は、上記問題点に鑑みて成されたもので、省電力モードで動作していることを操作者が容易に認識できる画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項1に係る発明は、トナーを記録紙へ定着させる定着部に補助的に電力を供給する補助電源と、
前記定着部を前記補助電源からの電力で加熱する第1定着ヒータと、
外部電源からの電力で前記定着部を加熱する第2定着ヒータと、
前記第1定着ヒータを駆動させるか否かを切り替える第1定着ヒータ駆動手段と、
前記第2定着ヒータを駆動させるか否かを切り替える第2定着ヒータ駆動手段と、
前記補助電源を充電する充電制御手段と、
前記充電制御手段による充電で前記補助電源が満充電になったか否かを判別する充電度判別手段と、
操作者からプリント指示を受け付ける指示受付手段と、
当該画像形成装置の動作時における消費電力を低減する省電力モードに設定する指示を受け付けるモード設定受付手段と、
前記モード設定受付手段に前記省電力モードに設定する旨の指示が受け付けられている場合に、前記指示受付手段に前記プリント指示が受け付けられたときは、前記充電度判別手段によって前記補助電源が満充電であると判別された後に、前記第1定着ヒータ駆動手段及び第2定着ヒータ駆動手段に前記第1及び第2定着ヒータの駆動を開始させて、当該プリント指示に基づくジョブを実行する制御手段と
を備えた画像形成装置である。
この構成では、モード設定受付手段に省電力モードに設定する旨の指示が受け付けられている場合、指示受付手段にプリント指示が受け付けられても、充電制御手段による充電で補助電源が満充電にならない限り、制御手段は、第1定着ヒータ駆動手段及び第2定着ヒータ駆動手段に第1及び第2定着ヒータの駆動を開始させず、当該プリント指示に基づくジョブを待機させるようになっている。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の画像形成装置であって、操作者に対するメッセージを表示する表示手段と、
前記受け付けられたプリント指示に基づくジョブを、前記補助電源が満充電であると判別されるまで待機させる場合には、前記補助電源の満充電後に当該ジョブを実行する旨のメッセージを前記表示手段に表示させる表示制御手段と
を更に備えたものである。
この構成では、補助電源が満充電になるまでジョブを待機させる場合は、補助電源の満充電後に当該ジョブを実行する旨のメッセージを表示手段に表示して、当該画像形成装置の操作者に、ジョブ実行タイミングを認識させるようにしている。
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の画像形成装置であって、前記補助電源の満充電後における前記ジョブの実行を了承する旨の指示が前記指示受付手段に受け付けられた場合にのみ、前記制御手段が、前記充電度判別手段によって前記補助電源が満充電であると判別されるまで当該ジョブを待機させ、前記補助電源の満充電後における前記ジョブの実行を了承しない旨の指示が前記指示受付手段に受け付けられた場合は、前記補助電源が満充電であると判別されるのを待たずに、即座に前記第1定着ヒータ駆動手段及び第2定着ヒータ駆動手段に前記第1及び第2定着ヒータの駆動を開始させて、当該プリント指示に基づくジョブを実行するものである。
この構成では、操作者から受け付けられる指示が、補助電源の充電後におけるジョブの実行を了承するものであるか否かに応じて、当該ジョブを即座に実行するか、補助電源が満充電となるまで待機させるかを制御手段が制御するので、省電力モード時におけるジョブ実行タイミングを操作者が選択することができる。
請求項4に係る発明は、請求項1に記載の画像形成装置であって、原稿画像を読み取る画像読取手段と、
前記画像読取手段によって読み取られた画像を記録紙上に画像形成する画像形成手段とを更に備え、
前記制御手段は、前記モード設定受付手段に前記省電力モードに設定する旨の指示が受け付けられている場合に、前記指示受付手段に前記プリント指示が受け付けられると、即座に前記画像読取手段に原稿画像を読み取らせる一方、前記画像形成手段の駆動と、前記第1定着ヒータ駆動手段及び第2定着ヒータ駆動手段による前記第1及び第2定着ヒータの駆動は、前記充電度判別手段によって前記補助電源が満充電であると判別された後に開始させるものである。
この構成では、モード設定受付手段に省電力モードに設定する旨の指示が受け付けられている場合に、指示受付手段にプリント指示が受け付けられると、省電力モードであるか否かに拘わらず補助電源の電力を用いない画像読取動作は即座に行わせる一方、補助電源の電力を用いる定着動作と、定着動作の前に定着動作と連続して行わなければならない画像形成動作とは、補助電源が満充電であると判別された後に開始させるようにして、可能な限りで消費電力を低く抑えつつ、補助電源が満充電となった後に画像形成動作及び定着動作を直ちに開始できる状態としておき、プリント動作完了までに要する時間を短縮する。
請求項5に係る発明は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の画像形成装置であって、外部接続されたパーソナルコンピュータから、前記モード設定受付手段が前記省電力モードに設定するか否かの指示を受け付け、前記指示受付手段は前記プリント指示を受け付けるものであり、
前記制御手段は、前記省電力モードに設定しない旨の指示及び前記プリント指示が前記パーソナルコンピュータから受け付けられると、当該パーソナルコンピュータからの指示よりも前に、前記モード設定受付手段に省電力モードに設定する指示が既に受け付けられていた場合であっても、前記充電度判別手段によって前記補助電源が満充電であると判別されるのを待たずに、当該パーソナルコンピュータからの指示に基づき、即座に前記第1定着ヒータ駆動手段及び第2定着ヒータ駆動手段に前記第1及び第2定着ヒータの駆動を開始させて、当該パーソナルコンピュータからの指示に基づくジョブを実行するものである。
この構成では、当該画像形成装置に操作者からの省電力モードに設定する指示が受け付けられていても、パーソナルコンピュータから、省電力モードに設定しない旨の指示及びプリント指示が受け付けられた場合は、補助電源が満充電であると判別されるのを待たずに、即座に第1定着ヒータ駆動手段及び第2定着ヒータ駆動手段に第1及び第2定着ヒータの駆動を開始させて、当該パーソナルコンピュータからの指示に基づくジョブを実行するようにする。
請求項1に記載の発明によれば、省電力モードに設定すると、第2定着ヒータに加えて、補助電源からの電力により第1定着ヒータを加熱することで、定着部の温度が定着可能な温度に達するまでの待ち時間(立ち上り時間)を短縮できるため、プリント待機時に定着部の各ヒータをオフにしておくことができ、大幅な電力の節約が可能になるが、この省電力モードに設定する旨の指示が受け付けられている場合に、プリント指示が受け付けられても、補助電源が満充電にならない限り、プリント指示に基づくジョブを待機させるので、動作時における消費電力を更に確実に低減でき、しかも、当該画像形成装置が省電力モードで動作していることを操作者が認識できる。
請求項2に記載の発明によれば、補助電源が満充電になるまでジョブを待機させる場合は、補助電源の充電後に当該ジョブを実行する旨のメッセージが表示されるので、当該画像形成装置の操作者に対して、ジョブ実行タイミングを認識させることができる。
請求項3に記載の発明によれば、操作者から受け付けられる指示が、補助電源の充電後におけるジョブの実行を了承するものであるか否かに応じて、当該ジョブを即座に実行するか、補助電源が満充電となるまで待機させるかが制御されるので、省電力モード時におけるジョブ実行タイミングを操作者が選択することができる。
請求項4に記載の発明によれば、省電力モードに設定する旨の指示が受け付けられている場合にプリント指示が受け付けられると、補助電源の電力に依存しない原稿読取動作を即座に行っておき、補助電源が満充電となった後に画像形成動作及び定着動作を直ちに開始できる状態とするので、可能な限りで消費電力を低減しつつ、プリント動作完了までに要する時間を短縮することができる。
請求項5に記載の発明によれば、画像形成装置から離れた位置にいることが想定されるパーソナルコンピュータの操作者からのプリント指示は、当該画像形成装置に省電力モードに設定する指示が受け付けられている場合であっても、補助電源が満充電であると判別されるのを待たずに、当該プリント指示に基づくジョブを即座に実行するので、画像形成装置が省電力モードでありジョブ待機の可能性があることを認識し難いパーソナルコンピュータの操作者に対して、ストレスを与えない快適なプリント動作を提供することができる。
以下、本発明に係る実施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実施形態である複合機の内部構成を示すブロック図であり、特に定着ローラを加熱する定着ヒータのオン/オフを制御する定着ヒータ制御機構を中心とした機能構成図である。図2は、複合機1の各状態種別(プラグイン状態、初期立ち上げ状態、プリント状態、レディ状態、スリープ状態、及び急速立ち上げ状態)及び、各状態から他の状態に遷移する契機となるイベントの種別とを示す状態遷移情報である。なお、本実施形態では、発明に係る画像形成装置を、例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、又はこれらの機能を併せ持つ上記複合機として説明する。但し、本発明に係る画像形成装置を複合機のみに限定する趣旨ではない。
外部電源2は、例えばいわゆる商用電源で、電力会社によるAC(交流)電源である。電源制御回路21は、複合機1を起動させる主電源スイッチであるメインスイッチ(主電源スイッチ)22のオン又はオフに応じて、外部電源2からの電力を装置各部に供給するか否かを制御するものである。
複合機1は、記録部11、指示受付部12、タイマ13、定着ローラ温度センサ14、制御部15、第1定着ヒータ17、ヒータON/OFF制御回路18、電気二重層キャパシタ(補助電源)19、スイッチングレギュレータ20、リチウムイオン電池(補助電源)23、リレースイッチ24、バッテリ充電制御回路25、第2定着ヒータ26、第2定着ヒータ駆動回路27、バッテリ充電度検出部28及び表示部29を備える。
記録部11は、記録紙にトナー画像を記録するものであり、複合機1では、例えばコピー機能、プリンタ機能、ファクシミリ受信機能が実行される際にプリント指示を受けて動作する。記録部11は、スキャナ部111、画像形成部112及び定着部113を備える。
スキャナ部(画像読取手段)111は、原稿照射ランプ及びCCD等からなり、コピーの対象となる原稿上に記載されている画像を読み取るものである。画像形成部(画像形成手段)112は、例えば、感光体ドラム、帯電装置、露光装置及び転写装置等からなり、電子写真方式で記録紙に画像を形成する機構である。定着部113は、熱ローラ及び加圧ローラからなる定着ローラ(図示省略)を備え、感光体ドラムでトナー画像が転写された記録紙を熱ローラ及び加圧ローラでニップし、熱及び圧力によりトナー画像を記録紙に定着させるものである。
指示受付部(指示受付手段、モード設定受付手段)12は、ユーザ等からの複合機1に対する各種動作実行指示を受け付けるものであり、例えば、コピー機能、プリンタ機能、ファクシミリ受信機能の実行指示等を受け付けるものである。指示受付部12に対する各指示は、次のようにして入力される。例えば、コピー機能実行指示は、当該複合機1の操作パネル(図示省略)からユーザにより当該複合機1に入力される。プリンタ機能実行指示は、ネットワーク等により複合機1に接続された例えばPC(パーソナルコンピュータ)から当該複合機1に送信される。ファクシミリ受信実行指示は、公衆回線等により複合機1に接続されたファクシミリ送信装置から当該複合機1に送信される。なお、プリント指示とは、記録部11の動作により記録紙に画像を記録させる動作の実行指示であり、コピー機能、プリンタ機能、ファクシミリ受信機能等の実行指示の中に含まれる。
タイマ13は、状態判別部152から指示を受けた時点からの経過時間や現在時刻を計時するものである。定着ローラ温度センサ14は、定着ローラの温度を計測して、定着ローラ温度制御部151に出力するものである。
第1定着ヒータ17及び第2定着ヒータ26は、定着ローラを加熱するためのヒータであり、本実施形態では、ハロゲンヒータからなる。第1定着ヒータ17は、例えば1300〜1800WのDC(直流)ヒータで、第2定着ヒータ26は、例えば1200WのAC(交流)ヒータである。第1定着ヒータ17は、大電流を流して急速に加熱するために消費電力の大きいものを用いている。第1定着ヒータ17及び第2定着ヒータ26は隣接して設置されている。
電気二重層キャパシタ19は、第1定着ヒータ17を駆動するための電源として機能する。電気二重層キャパシタ19は、大電流での充放電が可能である。電気二重層キャパシタ19は、充放電の繰り返し寿命が比較的長いが(例えば数十万回のオーダー)、電荷を放出すると電力(電圧)が急速に低下するという特徴を有する。電気二重層キャパシタ19の充電時間は例えば数十秒である。
ヒータON/OFF制御回路(第1定着ヒータ駆動手段)18は、電気二重層キャパシタ19からの電力で第1定着ヒータ17を駆動するか否かを制御するものである。すなわち、ヒータON/OFF制御回路18は、電気二重層キャパシタ19からの電力で第1定着ヒータ17を加熱するか否かを切り替え制御する。スイッチングレギュレータ20は、リチウムイオン電池23から入力される電圧を平滑化して、安定した直流電圧を電気二重層キャパシタ19に出力する電源安定化装置である。
リチウムイオン電池23は、電気二重層キャパシタ19を充電するために、電気二重層キャパシタ19に電力を供給する充電式の電源である。リチウムイオン電池23は、放電末期までの電圧の低下が小さいという特徴を有する。リチウムイオン電池23の充電時間は例えば10分である。リレースイッチ(充電制御手段)24は、リチウムイオン電池23を、(1)当該リチウムイオン電池23が放電する電力で電気二重層キャパシタ19を充電するように回路を接続するか、(2)外部電源2を電力供給源としてリチウムイオン電池23を充電するように回路を接続するかを切り替えるスイッチである。
バッテリ充電制御回路(充電制御手段)25は、外部電源2からの電力をリチウムイオン電池23に供給するか否かを切り替えることにより、リチウムイオン電池23を充電するか否かを切り替えるスイッチである。リレースイッチ24をリチウムイオン電池23を充電する側に接続を切り替え、かつ、バッテリ充電制御回路25が外部電源2からの電力をリチウムイオン電池23に供給することで、リチウムイオン電池23が充電される。
第2定着ヒータ駆動回路(第2定着ヒータ駆動手段)27は、外部電源2を電力供給源として第2定着ヒータ26を駆動するか否か、すなわち、第2定着ヒータ26を加熱させるか否かを切り替えるスイッチとして機能する。当該スイッチをオンにすると第2定着ヒータ26が駆動され、当該スイッチをオフにすると第2定着ヒータ26が停止される。
なお、複合機1は、メインスイッチ22がオフされており、電源プラグが外部電源2のコンセントに接続されている場合には、リレースイッチ24が、外部電源2からの電力でリチウムイオン電池23が充電される側に切り替えられ、バッテリ充電制御回路25が外部電源2の電力をリチウムイオン電池23に供給するように設定されている。また、電源プラグが外部電源2のコンセントから外された場合には、リレースイッチ24が、リチウムイオン電池23の電力で電気二重層キャパシタ19が充電される側に切り替わるように設定されている。
制御部15は、複合機1全体の動作を制御するもので、プログラムを実行するCPU(中央処理装置)、前記プログラムを格納するROM(リードオンリーメモリ)、前記プログラム実行時の一時的な記憶領域として用いられるRAM(ランダムアクセスメモリ)等から構成される。制御部15は、動作制御部150、定着ローラ温度制御部151、状態判別部152、スイッチ制御部153及び表示制御部154を備える。
動作制御部(制御手段)150は、複合機1各部の動作制御を司るものであり、指示受付部12で受け付けられるコピー機能やプリント機能等の実行指示に基づいて、記録部11等の動作を制御する。
状態判別部152は、当該複合機1の現在の状態が、初期立ち上げ状態、プリント状態、レディ状態、スリープ状態、及プラグイン状態、及び急速立ち上げ状態のいずれにあるかを判別するものである。状態判別部152は、電源制御回路21から送出されてくるメインスイッチ22のオン又はオフ状態や、指示受付部12からプリント指示が所定時間入力されないこと等に基づいて、複合機1が上記いずれの状態であるかを判別する。
初期立ち上げ状態は、複合機1に電源が投入された時点から(メインスイッチ22がオンとされてから)、定着ローラの温度が定着可能な所定の第1の温度範囲(例えば、180℃前後)に至るまでの状態である。
プリント状態とは、複合機1がプリント動作を行っている間の状態(印刷(複写等を含む)を受け付けてから完了するまでの間の状態)である。プリント状態においては、定着ローラの温度は上記第1の温度範囲内に保たれる。
レディ状態は、プリント指示の入力を待機し、プリント指示があれば即座に定着ローラを上記第1の温度範囲まで上昇させることができる状態のことである。このレディ状態は、定着ローラの温度が、上記第1の温度範囲内よりも低い第2の温度範囲(例えば、90℃前後)とされる。
また、スリープ状態は、省電力化のために第1定着ヒータ17及び第2定着ヒータ26をオフにした状態であり、一定時間プリント指示が入力されない場合に、レディ状態からスリープ状態に移行するようになっている。
プラグイン状態とは、電源プラグが外部電源2のコンセントに差し込まれている状態であるが、メインスイッチ22がオフとなっている状態をいう。
急速立ち上げ状態は、スリープ状態のときにプリント指示を受け付けた場合に、この受付時点から定着ローラの温度が定着可能な上記第1の温度範囲に立ち上がる状態をいう。
状態判別部152は、図2に示す状態遷移情報を予め記憶しており、現在の状態(遷移元状態)、及び発生したイベントから次に遷移する状態(遷移先状態)を判別する。状態判別部152は、電源制御回路21から送出されてくるメインスイッチ22のオン又はオフ状態や、指示受付部12からプリント指示が所定時間入力されないこと等に基づいて、複合機1が上記いずれの状態であるかを判別する。状態判別部152は、判別した現在の状態、及び次に遷移する状態を示す情報をスイッチ制御部153に送出する。
定着ローラ温度制御部151は、プリント状態において、定着ローラの温度が上記第1の温度範囲内となるように、ヒータON/OFF制御回路18及び第2定着ヒータ駆動回路27を駆動制御して、第1定着ヒータ17及び第2定着ヒータ26のオンオフを制御するものである。また、定着ローラ温度制御部151は、レディ状態において、定着ローラの温度が所定の第2の温度範囲内にあるように第2定着ヒータ26のオンオフを制御するものである。これら定着ローラ温度制御部151による各制御は、スイッチ制御部153を介して行われる。
スイッチ制御部(制御手段)153は、状態判別部152によって判別された現在の複合機1の各状態毎に、或いは、定着ローラ温度制御部151からの指示に基づいて、ヒータON/OFF制御回路18,リレースイッチ24、バッテリ充電制御回路25及び第2定着ヒータ駆動回路27の切り替えを制御するものである。
表示制御部(表示制御手段)154は、表示部29の動作を制御するものであり、表示部29に表示させる表示内容(操作者に対する各種メッセージ等)を管理する。
バッテリ充電度検出部(充電度判別手段)28は、リチウムイオン電池23の充電の程度(バッテリ残量)を検出して状態判別部152に送出し、また、リチウムイオン電池23が満充電となっているか否かを判別してその判別結果を動作制御部150に送出する。
表示部(表示手段)29は、LCD(Liquid Crystal Display)等からなり、表示制御部154による制御の下、操作者に対する各種メッセージを表示する。
図3は、上記複合機1の各状態におけるヒータON/OFF制御回路18、リレースイッチ24、バッテリ充電制御回路25及び第2定着ヒータ駆動回路27の状態を示す図である。この複合機1の各状態に対応するヒータON/OFF制御回路18、リレースイッチ24、バッテリ充電制御回路25及び第2定着ヒータ駆動回路27の切替制御は、スイッチ制御部153によって行われる。複合機1の各状態に対応するヒータON/OFF制御回路18、リレースイッチ24、バッテリ充電制御回路25及び第2定着ヒータ駆動回路27の状態は、スイッチ制御部153が自ら記憶しておいてもよいし、図略の記憶部に記憶させておき、スイッチ制御部153が必要に応じて読み出すものとしてもよい。また、バッテリ充電制御回路25及び第2定着ヒータ駆動回路27による電力供給制御は、電力を供給する場合をオン、電力を供給しない場合をオフとして示す。
初期立ち上げ状態及び急速立ち上げ状態においては、リレースイッチ24がリチウムイオン電池23を放電させる側(電気二重層キャパシタ19を充電する側)に切り替えられ、バッテリ充電制御回路25はオフとされる。また、ヒータON/OFF制御回路18により第1定着ヒータ17はオンとされ、第2定着ヒータ駆動回路27により第2定着ヒータ26はオンとされる。
また、レディ状態においては、ヒータON/OFF制御回路18により第1定着ヒータ17はオフとされ、リレースイッチ24がリチウムイオン電池23を放電させる側(電気二重層キャパシタ19を充電する側)に切り替えられた状態であるが、バッテリ充電制御回路25はオフとされ、また、第2定着ヒータ駆動回路27により第2定着ヒータ26はオンとされる。
スリープ状態及びプラグイン状態では、ヒータON/OFF制御回路18により第1定着ヒータ17がオフとされ、リレースイッチ24は、リチウムイオン電池23を充電させる側に切り替えられる。バッテリ充電制御回路25はオンとされてリチウムイオン電池23が充電される。第2定着ヒータ駆動回路27により第2定着ヒータ26もオフとされる。
プリント状態においては、定着ローラ温度センサ14からスイッチ制御部153に入力される定着ローラの温度値に基づいて、ヒータON/OFF制御回路18により第1定着ヒータ17のオン又はオフが切り替えられ、定着ローラの温度が上記第1の温度範囲に保たれるようになっている。バッテリ充電制御回路25はオフとされる。リレースイッチ24はリチウムイオン電池23を放電させる側(電気二重層キャパシタ19を充電する側)に切り替えられる。第2定着ヒータ駆動回路27により第2定着ヒータ26はオンとされる。
次に、本発明に係る複合機1における定着ヒータ制御機構の回路イメージについて説明する。図4は、定着ヒータ制御機構の回路イメージ(概略)を示す回路図である。
外部電源(AC)2は、第2定着ヒータ駆動回路27を介して第2定着ヒータ26に接続される。外部電源2は、AC電流をDC電流に整流するダイオード41を介して第1定着ヒータ17側に接続される。これにより、第1定着ヒータ17にはDC電流が流れ、第2定着ヒータ26にはAC電流が流れる。これら第1定着ヒータ17及び第2定着ヒータ26により定着ヒータ30が構成される。
第1定着ヒータ17が接続される回路には、バッテリ充電制御回路25、リチウムイオン電池23、スイッチングレギュレータ20、リレースイッチ24、電気二重層キャパシタ19、及びヒータON/OFF制御回路18が接続されている。ダイオード41からの電流は、バッテリ充電制御回路25を介してリチウムイオン電池23に供給される。バッテリ充電制御回路25とリチウムイオン電池23との間には、リレースイッチ24が備えられており、このリレースイッチ24により、(1)リチウムイオン電池23をバッテリ充電制御回路25側に接続して外部電源2からの電力でリチウムイオン電池23が充電される接続とするか、また、(2)リチウムイオン電池23をスイッチングレギュレータ20側に接続し、電気二重層キャパシタ19に電力を供給して、リチウムイオン電池23の電力で電気二重層キャパシタ19を充電する接続とするか、が切り替えられる。
電気二重層キャパシタ19は、スイッチングレギュレータ20に接続されてリチウムイオン電池23からの電力で充電されるが、第1定着ヒータ17にも接続されて電気二重層キャパシタ19の電力を第1定着ヒータ17に供給するようになっている。これら電気二重層キャパシタ19と第1定着ヒータ17との間には、ヒータON/OFF制御回路18が接続されており、電気二重層キャパシタ19からの電力で第1定着ヒータ17を駆動するか否かを制御できるようになっている。
また、第2定着ヒータ26側の回路は、外部電源2と第2定着ヒータ26が接続されるが、これら外部電源2と第2定着ヒータ26との間には、第2定着ヒータ駆動回路27が接続されており、この第2定着ヒータ駆動回路27により、外部電源2からの電力で第2定着ヒータ26を駆動するか否かを制御できるようになっている。
次に、複合機1における定着ヒータ駆動制御時の処理について第1実施形態を説明する。図5乃至図7は、複合機1における定着ヒータ駆動制御時の処理について第1実施形態を示すフローチャートである。
複合機1は、複合機1の電源プラグがコンセントから外されている状態では、リレースイッチ24はリチウムイオン電池23を放電させる側(電気二重層キャパシタ19を充電する側)に切り替えられており、ヒータON/OFF制御回路18は第1定着ヒータ17をオフ、バッテリ充電制御回路25はオフ(リチウムイオン電池23に外部電源2の電力を供給しない状態)、第2定着ヒータ駆動回路27は第2定着ヒータ26をオフとしている。なお、このスイッチ状態への移行は、例えば、電源制御回路21が、複合機1の電源プラグがコンセントから外されたことを検出して、この状態を示す信号を状態判別部152に送出し、当該信号に基づいて状態判別部152によって判別された複合機1の当該状態に基づいて、スイッチ制御部153がリレースイッチ24等を上記のように切り替えることによって実現される。
複合機1の電源プラグがコンセントに装着され、電源制御回路21から状態判別部152に当該状態を示す信号が送出されると、状態判別部152が複合機1がプラグイン状態であると判別し、スイッチ制御部153は、ヒータON/OFF制御回路18に第1定着ヒータ17をオフとさせ、第2定着ヒータ駆動回路27には第2定着ヒータ26をオフとさせ、さらに、リレースイッチ24をリチウムイオン電池23を充電させる側に切り替えると共に、バッテリ充電制御回路25をオンにして、外部電源2の電力でリチウムイオン電池23が充電される状態とする(S1)。これにより、外部電源2からの電力で、リチウムイオン電池23の充電が開始されるようになっている。
そして、複合機1のメインスイッチ22(主電源スイッチ)が、オンとされたことを電源制御回路21が検知すると(S2でYES)、電源制御回路21はメインスイッチ22がオン状態となったことを示す信号を状態判別部152に送出する。状態判別部152は、これをもって状態判別部152が複合機1の状態が初期立ち上げ状態であると判別し、この装置状態を示す信号をスイッチ制御部153に送出すると、スイッチ制御部153は、リレースイッチ24をリチウムイオン電池23を放電させる側(電気二重層キャパシタ19を充電する側)に切り替え、バッテリ充電制御回路25をオフとし、さらに、ヒータON/OFF制御回路18により第1定着ヒータ17をオンとし、第2定着ヒータ駆動回路27に第2定着ヒータ26をオンとさせる(S3)。このように切替制御を行った場合、電気二重層キャパシタ19が充電されていれば、第2定着ヒータ26に加えて、第1定着ヒータ17も駆動される。この状態は、定着ローラ温度制御部151及びスイッチ制御部153により、定着ローラ温度センサ14から得られる定着ローラの温度が、上述の第1の温度範囲に達したと検出されるまで継続される(S4でNO)。
定着ローラ温度センサ14により定着ローラの温度が第1の温度範囲に達すると(S4でYES)、状態判別部152は、指示受付部12からプリント指示を受け付けたことを示す信号が入力されたかを判断する(S5)。なお、このプリント指示は、上述したように、記録部11の動作により記録紙に画像を記録させる動作の実行指示であり、複合機1に、プリント動作を伴う機能の実行指示(例えば、操作者によるコピー機能実行指示、外部接続されたパーソナルコンピュータからのプリント出力実行指示、外部のファクシミリ装置からのファクシミリデータ受信時における受信データのプリント出力指示等)が入力された場合に、指示受付部12に受け付けられる。
指示受付部12からプリント指示を受け付けたことを示す信号が入力された場合(S5でYES)、動作制御部150は、指示受付部12に操作者からの省電力モードに設定する指示が受け付けられているかを判断する(S6)。
指示受付部12に省電力モードの設定が受け付けられている場合(S6でYES)、動作制御部150は、バッテリ充電度検出部28からの情報に基づいて、リチウムイオン電池23が満充電状態か否かを判断する(S7)。リチウムイオン電池23が満充電状態ではない場合は(S7でNO)、動作制御部150は、スイッチ制御部153を介して、リチウムイオン電池23が外部電源2からの電力で充電される側にリレースイッチ24を切り替え、バッテリ充電制御回路25をオンとし、さらに、ヒータON/OFF制御回路18及び第2定着ヒータ駆動回路27をオフとして第1定着ヒータ17及び第2定着ヒータ26を停止状態とする(S8)。表示制御部154は、リチウムイオン電池23の充電完了後に(リチウムイオン電池23が満充電となった後に)、プリント指示に基づくジョブを実行する旨のメッセージを表示部29に表示させる(S9)。例えば、「リチウムイオン電池充電中につき、20分後にジョブを開始します」等のメッセージが表示部29に表示される。
上記S8及びS9の処理後、リチウムイオン電池23が満充電状態になった場合(S7でYES)、又はS6で指示受付部12に省電力モードの設定が受け付けられていなかった場合は(S6でNO)、状態判別部152は、複合機1の状態がプリント状態であると判断し、この装置状態を示す信号をスイッチ制御部153に送出する。スイッチ制御部153は、リレースイッチ24をリチウムイオン電池23を放電させる側(電気二重層キャパシタ19を充電する側)とし、バッテリ充電制御回路25をオフとし、第2定着ヒータ駆動回路27に第2定着ヒータ26をオンとさせた状態を維持するが、ヒータON/OFF制御回路18には、定着ローラ温度センサ14から送られてくる温度情報に基づいて、定着ローラの温度が上記第1の温度範囲を保つように、適時に第1定着ヒータ17のオン/オフを切り替えさせる(S10)。プリント時には、定着ローラへの通紙状況により、第2定着ヒータ26による加熱だけでは、定着ローラの熱が記録紙に奪われて定着ローラの温度が低下することがあるため、かかる温度低下を回避して、定着ローラの温度を一定に保つためである。動作制御部150は、記録部11に記録動作を実行させる(S11)。
なお、外部のファクシミリ装置からファクシミリデータを受信したときに、上記のようなリチウムイオン電池23が満充電状態になるまでプリント動作を待機させる制御を行う場合は、受信したファクシミリデータを、複合機1に備えられるメモリ(図略)に保存しておき、リチウムイオン電池23が満充電状態になった時点で、上記S10及びS11の処理を行わせるようにすればよい。
上記記録部11の記録動作により、プリントが終了すると(S12でYES)、状態判別部152は、複合機1の状態がレディ状態になったと判別して、この装置状態を示す信号をスイッチ制御部153に送出する。スイッチ制御部153は、リレースイッチ24をリチウムイオン電池23を放電させる側(電気二重層キャパシタ19を充電する側)とし、バッテリ充電制御回路25をオフとし、第2定着ヒータ駆動回路27をオンとして第2定着ヒータ26を駆動状態としておくが、ヒータON/OFF制御回路18はオフとして、第1定着ヒータ17を停止状態とする(S13)。
なお、上記S5で指示受付部12からプリント指示を受け付けたことを示す信号が状態判別部152に入力されない場合も(S5でNO)、状態判別部152は、複合機1の状態がレディ状態になったと判別して、この装置状態をスイッチ制御部153に送出し、S13の処理を行う。
状態判別部152は、複合機1の状態を上記レディ状態と判別した場合、上記S13の処理を行うと共に、複合機1の状態をレディ状態を判別した時点からの時間経過の計測をタイマ13に開始させる(S14)。このタイマ13による経過時間計測中に、指示受付部12でプリント指示を受け付けた場合は(S15でYES)、動作制御部150は、処理をS6に戻す。
プリント指示が指示受付部12に受け付けられることなく(S15でNO)、タイマ13により所定時間(例えば、1分)が経過したことが計測された場合は(S16でYES)、状態判別部152は、複合機1の状態がスリープ状態になったと判別して、この装置状態を示す信号をスイッチ制御部153に送出する。スイッチ制御部153は、リレースイッチ24を、リチウムイオン電池23を外部電源2からの電力で充電する側とし、バッテリ充電制御回路25をオンとして、リチウムイオン電池23への充電を開始させる。また、スイッチ制御部153は、ヒータON/OFF制御回路18オフとして第1定着ヒータ17を停止状態とし、第2定着ヒータ駆動回路27もオフとして第2定着ヒータ26を停止状態にする(S17)。このように第1定着ヒータ17及び第2定着ヒータ26の両方を停止状態にすることによって、消費電力を低減した状態で更なるプリント指示に待機する。
上記スリープ状態のときに、指示受付部12にプリント指示が受け付けられ、状態判別部152に、当該プリント指示を受け付けたことを示す信号が指示受付部12から入力されると(S18でYES)、状態判別部152は、複合機1の状態が急速立ち上げ状態であると判断し、この装置状態を示す信号をスイッチ制御部153に送出する。この急速立ち上げ状態の場合、スイッチ制御部153は、リレースイッチ24をリチウムイオン電池23を放電させる側(電気二重層キャパシタ19を充電する側)に切り替え、バッテリ充電制御回路25をオフとし、さらに、ヒータON/OFF制御回路18により第1定着ヒータ17をオンとし、第2定着ヒータ駆動回路27に第2定着ヒータ26をオンとさせる(S19)。定着ローラ温度センサ14から得られる定着ローラの温度が、上述の第1の温度範囲に達したと検出されると(S20でYES)、処理はS6に戻り、S6乃至S20の処理が繰り返される。
なお、S3乃至S20の処理のいずれかの時点でメインスイッチ22がオフになったことが検出されると、処理はS1に戻される。
次に、複合機1による定着ヒータ駆動制御時の処理の第2実施形態を説明する。図8は、複合機1による定着ヒータ駆動制御時の処理の第2実施形態を示すフローチャートである。なお、図5乃至図7と同様の処理は図示及び説明を省略し、また、図8においては、図6に示した第1実施形態と同様の処理は同符号を付して説明を省略する。
本第2実施形態では、指示受付部12からプリント指示を受け付けたことを示す信号が入力され(S5でYES)、指示受付部12に省電力モードの設定が受け付けられている場合に(S6でYES)、動作制御部150が、バッテリ充電度検出部28からの情報に基づいて、リチウムイオン電池23が満充電状態ではないと判断したときは(S7でNO)、表示制御部154は、リチウムイオン電池23の充電完了後に当該プリント指示に基づくジョブを実行するか、又は即座に当該ジョブを実行するかの選択を操作者に対して促すメッセージを表示部29に表示させる(S21)。例えば、「リチウムイオン電池充電中につき20分後にジョブを開始しますが、よろしいですか? それとも即座にジョブを実行しますか?」等のメッセージが表示部29に表示される。
そして、当該ジョブの実行時期をリチウムイオン電池23の充電完了後とする指示が操作者から指示受付部12に受け付けられた場合(S22でYES)、動作制御部150は、スイッチ制御部153を介して、リチウムイオン電池23が充電される状態とし(S8)、表示制御部154が、リチウムイオン電池23の充電完了後に当該ジョブを実行する旨のメッセージを表示部29に表示させ(S9)、リチウムイオン電池23の充電が完了した後に(S23でYES)、複合機1の状態がプリント状態に移行する(S10)。
また、リチウムイオン電池23を充電せずに、当該ジョブを即座に実行する旨の指示が操作者から指示受付部12に受け付けられた場合は(S22でNO)、状態判別部152は、複合機1の状態がプリント状態であると判断し、この装置状態を示す信号をスイッチ制御部153に送出し、即座に複合機1の状態をプリント状態に移行させる(S10)。
本第2実施形態によれば、操作者から受け付けられる指示が、リチウムイオン電池23の充電後におけるジョブの実行を了承するものであるか否かに応じて、当該ジョブを即座に実行するか、リチウムイオン電池23が満充電となるまで待機させるかが制御されるので、省電力モード時におけるジョブ実行タイミングを操作者が選択することができる。
次に、複合機1における定着ヒータ駆動制御時の処理について第3実施形態を説明する。図9は、複合機1における定着ヒータ駆動制御時の処理について第3実施形態を示すフローチャートである。なお、図5乃至図7と同様の処理は図示及び説明を省略し、また、図9においては、図6に示した第1実施形態と同様の処理は同符号を付して説明を省略する。
本第3実施形態では、指示受付部12からコピー機能実行指示(プリント指示を包含)を受け付けたことを示す信号が入力され(S5でYES)、指示受付部12に省電力モードの設定が受け付けられている場合に(S6でYES)、リチウムイオン電池23が満充電状態ではないときは(S7でNO)、リチウムイオン電池23の充電完了を待たずに、即座にスキャナ部111によるコピー対象の原稿の画像読取を行わせ(S31)、画像形成部112による画像形成動作及び定着部113による定着動作は、リチウムイオン電池23の充電完了後に行う(S32でYES)。
本第3実施形態によれば、リチウムイオン電池23の電力に依存しないスキャナ部111による原稿読取動作を即座に行っておき、リチウムイオン電池23が満充電となった後に画像形成動作及び定着動作を直ちに開始できる状態としておく、コピー機能を実行する場合において、原稿読取動作開始からプリント動作完了までに要する時間を短縮することができる。
次に、複合機1における定着ヒータ駆動制御時の処理について第4実施形態を説明する。図10は、複合機1における定着ヒータ駆動制御時の処理について第4実施形態を示すフローチャートである。なお、図5乃至図7と同様の処理は図示及び説明を省略し、また、図10においては、図6に示した第1実施形態と同様の処理は同符号を付して説明を省略する。
本第4実施形態では、動作制御部150は、指示受付部12からプリント指示を受け付けたことを示す信号が入力され(S5でYES)、指示受付部12に省電力モードの設定が受け付けられている場合(S6でYES)、リチウムイオン電池23が満充電状態ではないときは(S7でNO)、リチウムイオン電池23の充電が完了するまでプリント動作の実行を待機させるが(S8,S9)、当該複合機1にネットワーク等により接続されているパーソナルコンピュータから、指示受付部12に、省電力モード設定しない指示と共にプリント指示が割り込みで受け付けられた場合には(S41でYES)、動作制御部150は、リチウムイオン電池23が満充電状態となるのを待たずに、このパーソナルコンピュータからのプリント指示を、S5で既に複合機1に受け付けられていたプリント指示よりも優先させて実行する(S42)。
複合機1にネットワーク接続されたパーソナルコンピュータの操作者は、通常、複合機1からは離れた場所で当該パーソナルコンピュータを操作するため、複合機1が省電力モードとなっているか否かを把握し難いが、本第4実施形態によれば、当該パーソナルコンピュータの操作者からのプリント指示があった場合には、複合機1が省電力モードになっていても即座にプリントを実行することにより、画像形成装置が省電力モードでありジョブ待機の可能性があることを認識し難い当該操作者にはストレスを与えない快適なプリント動作を提供することができる。
なお、本発明は、上記実施形態のものに限定されるものではなく、更に以下に述べる態様を採用することができる。上記図4では、電気二重層キャパシタ19が、リチウムイオン電池23の電力で充電される構成のものを示したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、図11に示すように、電気二重層キャパシタ19及びリチウムイオン電池23がそれぞれに電力を供給して駆動する定着ヒータを備え、これら両方の補助電源、又はいずれか一方の補助電源の充電度合が充電度合検出部によって検出される構成を採用し、これらが満充電となっているか否かに応じて、図6,図8乃至図10に示したS7以降の処理を行うようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、指示受付部12にプリント指示が受け付けられた場合に、リチウムイオン電池23が満充電か否かを判断し、その結果に応じて定着ヒータを駆動するか待機するかの制御を行っているが、複合機1の原稿読取位置、例えば原稿自動送り装置の原稿セット位置等に原稿がセットされ、原稿がセットされたことを示す原稿セット信号が指示受付部12に入力された場合に、上記制御に入るようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、第1定着ヒータ17にはDC電流が流れ、第2定着ヒータ26にはAC電流が流れるように構成されているが、本発明は、各定着ヒータに流される電流にACを用いるかDCを用いるかに限定されるものではない。
また、上記各実施形態では、電気二重層キャパシタ19及びリチウムイオン電池23を用いているが、電気二重層キャパシタ19又はリチウムイオン電池23は一例に過ぎず、他のものを用いても構わない。
また、上記図1乃至図11に示した構成及び処理は、本発明の単なる一実施形態に過ぎず、本発明の構成及び処理をこれらに限定するものではない。
本発明に係る画像形成装置の一実施形態である複合機の内部構成を示すブロック図であり、特に定着ローラを加熱する定着ヒータのオン/オフを制御する定着ヒータ制御機構を中心とした機能構成図である。 複合機の各状態種別及び、各状態から他の状態に遷移する契機となるイベントの種別とを示す状態遷移情報である。 複合機の各状態におけるヒータON/OFF制御回路、リレースイッチ、バッテリ充電制御回路及び第2定着ヒータ駆動回路の状態を示す図である。 定着ヒータ制御機構の回路イメージ(概略)を示す回路図である。 複合機による定着ヒータ駆動制御時の処理の第1実施形態を示すフローチャートである。 複合機による定着ヒータ駆動制御時の処理の第1実施形態を示すフローチャートである。 複合機による定着ヒータ駆動制御時の処理の第1実施形態を示すフローチャートである。 複合機による定着ヒータ駆動制御時の処理の第2実施形態を示すフローチャートである。 複合機による定着ヒータ駆動制御時の処理の第3実施形態を示すフローチャートである。 複合機による定着ヒータ駆動制御時の処理の第4実施形態を示すフローチャートである。 他の実施形態に係る定着ヒータ制御機構の回路イメージ(概略)を示す回路図である。
1 複合機
11 記録部
111 スキャナ部
112 画像形成部
113 定着部
12 指示受付部
15 制御部
150 動作制御部
152 状態判別部
153 スイッチ制御部
154 表示制御部
17 第1定着ヒータ
18 ヒータON/OFF制御回路
19 電気二重層キャパシタ
20 スイッチングレギュレータ
23 リチウムイオン電池
24 リレースイッチ
25 バッテリ充電制御回路
26 第2定着ヒータ
27 第2定着ヒータ駆動回路
28 バッテリ充電度検出部
29 表示部
30 定着ヒータ

Claims (5)

  1. トナーを記録紙へ定着させる定着部に補助的に電力を供給する補助電源と、
    前記定着部を前記補助電源からの電力で加熱する第1定着ヒータと、
    外部電源からの電力で前記定着部を加熱する第2定着ヒータと、
    前記第1定着ヒータを駆動させるか否かを切り替える第1定着ヒータ駆動手段と、
    前記第2定着ヒータを駆動させるか否かを切り替える第2定着ヒータ駆動手段と、
    前記補助電源を充電する充電制御手段と、
    前記充電制御手段による充電で前記補助電源が満充電になったか否かを判別する充電度判別手段と、
    操作者からプリント指示を受け付ける指示受付手段と、
    当該画像形成装置の動作時における消費電力を低減する省電力モードに設定する指示を受け付けるモード設定受付手段と、
    前記モード設定受付手段に前記省電力モードに設定する旨の指示が受け付けられている場合に、前記指示受付手段に前記プリント指示が受け付けられたときは、前記充電度判別手段によって前記補助電源が満充電であると判別された後に、前記第1定着ヒータ駆動手段及び第2定着ヒータ駆動手段に前記第1及び第2定着ヒータの駆動を開始させて、当該プリント指示に基づくジョブを実行する制御手段と
    を備えた画像形成装置。
  2. 操作者に対するメッセージを表示する表示手段と、
    前記受け付けられたプリント指示に基づくジョブを、前記補助電源が満充電であると判別されるまで待機させる場合には、前記補助電源の満充電後に当該ジョブを実行する旨のメッセージを前記表示手段に表示させる表示制御手段と
    を更に備えた請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記補助電源の満充電後における前記ジョブの実行を了承する旨の指示が前記指示受付手段に受け付けられた場合にのみ、前記制御手段が、前記充電度判別手段によって前記補助電源が満充電であると判別されるまで当該ジョブを待機させ、前記補助電源の満充電後における前記ジョブの実行を了承しない旨の指示が前記指示受付手段に受け付けられた場合は、前記補助電源が満充電であると判別されるのを待たずに、即座に前記第1定着ヒータ駆動手段及び第2定着ヒータ駆動手段に前記第1及び第2定着ヒータの駆動を開始させて、当該プリント指示に基づくジョブを実行する請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 原稿画像を読み取る画像読取手段と、
    前記画像読取手段によって読み取られた画像を記録紙上に画像形成する画像形成手段とを更に備え、
    前記制御手段は、前記モード設定受付手段に前記省電力モードに設定する旨の指示が受け付けられている場合に、前記指示受付手段に前記プリント指示が受け付けられると、即座に前記画像読取手段に原稿画像を読み取らせる一方、前記画像形成手段の駆動と、前記第1定着ヒータ駆動手段及び第2定着ヒータ駆動手段による前記第1及び第2定着ヒータの駆動は、前記充電度判別手段によって前記補助電源が満充電であると判別された後に開始させる請求項1に記載の画像形成装置。
  5. 外部接続されたパーソナルコンピュータから、前記モード設定受付手段が前記省電力モードに設定するか否かの指示を受け付け、前記指示受付手段は前記プリント指示を受け付けるものであり、
    前記制御手段は、前記省電力モードに設定しない旨の指示及び前記プリント指示が前記パーソナルコンピュータから受け付けられると、当該パーソナルコンピュータからの指示よりも前に、前記モード設定受付手段に省電力モードに設定する指示が既に受け付けられていた場合であっても、前記充電度判別手段によって前記補助電源が満充電であると判別されるのを待たずに、当該パーソナルコンピュータからの指示に基づき、即座に前記第1定着ヒータ駆動手段及び第2定着ヒータ駆動手段に前記第1及び第2定着ヒータの駆動を開始させて、当該パーソナルコンピュータからの指示に基づくジョブを実行する請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。
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