JPH04251266A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像形成装置、特に
静電潜像技術による画像形成装置における電源オン時の
ウォームアップに関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の画像形成装置の中には、例えばド
ットプリンタや感熱式プリンタのように、電源オンした
後に直流電源の電圧が安定すれば直ちに使用可能になり
、ウォームアップ時間が殆んど問題にならないものもあ
る。

【０００３】しかしながら、静電潜像技術により普通紙
上に画像を形成する画像形成装置、例えば複写機やレー
ザ（ビーム）プリンタ等の光プリンタ或いはそれらを内
蔵したデシタル複写機，カラー複写機，高速ファクシミ
リ等においては、内部の構成各部分装置が使用可能にな
るウォームアップ時間が必要である。

【０００４】特に、画像を熱定着する定着ユニットは、
内部ヒータで加熱される定着ローラや、その定着ローラ
にトナー像が転写された用紙を圧接する加圧ローラの表
面がそれぞれ均一に所定温度になっていないと、定着後
の用紙がカールしたり、用紙ジャムの発生や定着不良に
よる画質低下等の事故、場合によっては用紙が定着ロー
ラに巻付いて発煙，発火等の重大事故を招く恐れがある
。したがって、画像形成装置のウォームアップ時間は、
定着ユニットの各ローラが所定温度に達し均一化するた
めのウォームアップ時間により左右される。

【０００５】一方、最近では画像形成装置の高速化，高
性能化，大型化にともない、定着ユニットも大型化や熱
容量が増しつつあるが、それだけに温度分布均一化のた
め、従来の小型ローラに比べてウォームアップ時間が延
びる傾向にある。

【０００６】定着ローラ（及び加圧ローラ）の表面温度
を予め定めた基準温度に維持するため、定着ローラに軽
く圧接されたサーミスタ等の温度センサにより定着ロー
ラの表面温度を検出して、基準温度未満であればヒータ
をオン、以上であればオフするオン・オフ制御が行なわ
れている。したがって、従来の画像形成装置における定
着ユニットは、電源オンと同時にヒータをオンし、定着
ローラの表面温度が（室温から）基準温度に到達すると
オン・オフ制御に移行すると共に、定着ローラ，加圧ロ
ーラを一定時間空回しして均一化するというウォームア
ップが行なわれていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウォー
ムアップ時間が短かければ表面温度の均一化が不十分で
部分的な画像のムラが発生するため、一般に、冬期の室
温まで冷え切っていた場合でも表面温度が均一化するよ
うに、ローラの空回し時間（狭義のウォームアップ時間
）が長めに設定されていたから、その時間と定着ローラ
が基準温度に到達するヒートアップ時間との和（広義の
ウォームアップ時間）すなわち電源オンしてから使用可
能になるまでの時間も長くかかっていた。

【０００８】この間の待ち時間はオペレータをいらいら
させるばかりでなく、電源のオン・オフが頻繁に繰返さ
れる場合は作業効率を著るしく低下させる。このように
電源オフの休止時間が比較的短かい場合は、温度の均一
化に要する時間は短かくても済むから、モータ，ギヤ，
ローラ等の機構部品の寿命を必要以上に短かくしている
ことにもなる。

【０００９】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、状況に応じてウォームアップ時間を短縮して作
業効率を高め、機構部品の寿命を延ばして信頼性を向上
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するため、不揮発性メモリと電池バックアップし
た時計とを備えた画像形成装置において、電源オフ時に
時計が指示する時刻すなわち電源オフ時刻を不揮発性メ
モリに記憶させる電源オフ時刻記録手段と、電源オン直
後の初期設定時に不揮発性メモリに記憶されている電源
オフ時刻を読出しその電源オフ時刻と時計が指示する現
在時刻との差により休止時間を算出しその休止時間に応
じて画像形成装置を構成する部分装置のウォームアップ
時間を設定するウォームアップ時間設定手段と、そのウ
ォームアップ時間設定手段が設定したウォームアップ時
間に応じて部分装置のウォームアップを制御するウォー
ムアップ制御手段とを設けたものである。

【００１１】また、静電潜像技術により画像を形成する
画像形成装置であれば、ウォームアップ制御手段が定着
装置の空回しを制御するようにするとよい。

【００１２】

【作用】上記のように構成した画像形成装置は、電源オ
フ時に、電源オフ時刻記録手段が時計の指示する電源オ
フ時刻を不揮発性メモリに記憶させる。電源オン時に、
ウォームアップ時間設定手段が記録されている前回の電
源オフ時刻を読出し、時計の指示する現在時刻から減算
することにより休止時間を算出し、その休止時間に応じ
て部分装置のウォームアップ時間を設定する。

【００１３】次に、ウォームアップ制御手段が設定され
たウォームアップ時間に応じて部分装置のウォームアッ
プを制御するから、ウォームアップが不足したり必要以
上にウォームアップすることがなく、作業効率を高め機
構部品の寿命を延ばして信頼性が向上する。

【００１４】特に、静電潜像技術により画像を形成する
画像形成装置の場合、ウォームアップ制御手段が、定着
装置の定着ローラの表面温度が基準温度に到達した以降
の空回しを制御すれば、その効果が大きい。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
具体的に説明する。

【００１６】図２は、この発明の一実施例であるレーザ
プリンタの内部機構を示す概略構成図である。矢示した
ように反時計方向に回転する感光体ドラム１０の周辺に
は、その回転方向順に帯電チャージャ１１，光書込ユニ
ット１２，現象ユニット１３，転写チャージャ１４，ク
リーニングユニット１５がそれぞれ配置されている。

【００１７】感光体ドラム１０は、先ず帯電チャージャ
１１によりその表面を一様に帯電された後、光書込ユニ
ット１２からの画像データにより変調され主走査方向に
偏向されたビームが結像するスポットにより主走査され
、静電潜像が形成される。その静電潜像は、現像ユニッ
ト１３により現像され、顕像化したトナー像に変換され
た後、そのトナー像は転写チャージャ１４によつて一点
鎖線で示したルート上を搬送されて来た用紙に転写され
る。

【００１８】感光体ドラム１０上に残留するトナー及び
電荷は、クリーニングユニット１５によりそれぞれ除去
され、除去されたトナーはクリーニングユニット１５に
回収される。

【００１９】その用紙は、給紙カセット１７上の用紙ス
タツク１８から給紙ローラ１９により給紙され、レジス
トローラ対２０に当接して一時停止した後、光書込ユニ
ット１２により書込まれた感光体ドラム１０上の画像に
合わせたタイミングをとり、レジストローラ対２０によ
って転写チャージャ１４の位置に搬送され、トナー像が
転写される。

【００２０】トナー像が転写された用紙は、定着ユニッ
ト２１に搬送され、加熱されている定着ローラ２１ａに
加圧ローラ２１ｂにより圧接され、その熱と圧力とによ
り定着された後、排紙ローラ２２に搬送されて排紙口２
３から排紙トレー２４上に排出される。

【００２１】図３は、このレーザプリンタの制御系の一
例を示すブロック図である。コントローラ３０は、メイ
ンのマイクロコンピュータ（以下「ＭＰＵ」という）３
１と、そのＭＰＵ３１が必要とするプログラム，定数デ
ータ，文字フォント等を格納したＲＯＭ３２と、一時的
なデータやドットパターン等をメモリするＲＡＭ３３と
、コマンドやデータの入出力を制御するＩ／Ｏ３４と、
そのＩ／Ｏ３４を介しＭＰＵ３１と接続される操作パネ
ル３５と、内部インタフェース（Ｉ／Ｆ）３６とから構
成され、互にデータバス，アドレスバス等で接続されて
いる。また、プリント命令及び文字データ，画像データ
を出力するホストマシン３８も、Ｉ／Ｏ３４を介してＭ
ＰＵ３１に接続される。

【００２２】エンジンドライバ４０は、サブのマイクロ
コンピュータ（以下「ＣＰＵ」という）４１と、そのＣ
ＰＵ４１が必要とするプログラム，定数データを格納し
たＲＯＭ４２と、一時的なデータをメモリするＲＡＭ４
３と、データの入出力を制御するＩ／Ｏ４４とから構成
され、互にデータバス，アドレスバス等で接続されてい
る。

【００２３】Ｉ／Ｏ４４は、コントローラ３０の内部イ
ンタフェース３６に接続され、コントローラ３０からビ
デオ信号や操作パネル３５上の各種スイッチの状態を入
力したり、画像クロックやペーパーエンド等のステータ
ス信号をコントローラ３０へ出力する。また、このＩ／
Ｏ４４は、それぞれ印字手段であるプリンタエンジン４
５を構成する光書込ユニット１２その他のシーケンス機
器群４６，各種のセンサ類４７とも接続されている。

【００２４】コントローラ３０は、ホストマシン３８か
らプリント命令や文字コード，画像データを受信して、
それらのコード，データを編集し、文字コードならばＲ
ＯＭ３２に記憶している文字フォントによつて画像書込
みに必要なドットパターンに変換したのち、それらの文
字および画像（以下まとめて「画像」という）のドット
パターンをＲＡＭ３３内のＶＲＡＭ（ビデオＲＡＭ）領
域にメモリして置く。

【００２５】エンジンドライバ４０からレディ信号と共
に画像クロックが入力すると、コントローラ３０はＶＲ
ＡＭ領域内にメモリされていたドットパターンを画像ク
ロックに同期したビデオ信号として、シリアル又はパラ
レルにエンジンドライバ４０に出力する。

【００２６】エンジンドライバ４０は、コントローラ３
０からのデータにより、プリンタエンジン４５の光書込
ユニット１２及びシーケンス機器群４６を制御したり、
画像書込みに必要なビデオ信号をコントローラ３０から
入力して光書込ユニット１２に出力すると共に、各種の
センサ類４７からエンジン各部の状態を示す信号を入力
して処理したり、必要な情報やエラー信号をコントロー
ラ３０ヘ出力する。

【００２７】図１は、図３に示した制御系のうち、この
発明を実施した定着装置である定着ユニット２１に関係
する部分を主としたエンジンドライバ４０の制御系の一
例を示す回路図であり、図３と同一部分には同一符号を
付して説明を省略する。図１においては、図３に示した
ＲＡＭ４３を、ＤＲＡＭ４３ａと不揮発性メモリである
電池バックアップしたＳＲＡＭ４３ｂとに分けて示して
いる。

【００２８】ＣＰＵ４１には、Ｉ／Ｏ４４を介して、電
池バックアップした時計１とサーミスタ等からなる温度
センサ２とが接続されて、時計１からは常に現在時刻（
年，月日，時分）が、温度センサ２からは定着ローラ２
１ａの表面温度がそれぞれ入力している。

【００２９】電源オフ時刻記録手段であるＣＰＵ４１は
、例えばレーザプリンタの図示しないＡＣの電源スイッ
チがオフされた時にそれを検知し、直流電源電圧が低下
しないうちに直ちに現在時刻をＳＲＡＭ４３ｂに記録す
るか、或いはＳＲＡＭ４３ｂ上の時刻メモリ領域のデー
タを常に現在時刻で更新することにより、休止中のＳＲ
ＡＭ４３ｂには最新の電源オフ時刻が記録されている。

【００３０】また、ＣＰＵ４１はＩ／Ｏ４４を介して、
定着ローラ２１ａに内臓されているヒータ３に印加され
るＡＣ１００Ｖをオン・オフするヒータスイツチ（ＳＷ
）４と、図示しないメインモータの駆動力を定着ユニッ
ト２１（の各ローラ）に伝達する定着クラッチ（ＣＬ）
５を開閉する定着ＣＬドライバ６とをそれぞれ制御する
。

【００３１】すなわち、レーザプリンタが作動中には、
ＣＰＵ４１は温度センサ２から入力する信号に応じてヒ
ータスイッチ４を制御し、ヒータ３をオン・オフして定
着ローラ２１ａの表面温度を予め設定した基準温度に保
持すると共に、定着ＣＬドライバ６をシーケンシャル制
御することにより適時トナーが転写された用紙を定着処
理する。

【００３２】電源オンした場合には、ウォームアップ時
間設定手段，ウォームアップ制御手段でもあるＣＰＵ４
１は、初期設定時に通常の初期化ルーチン後にヒータ３
をオンにし、定着ローラ２１ａの表面温度が基準温度に
達したら続いてＳＲＡＭ４３ｂに記録されている前回の
電源オフ時刻を読出し、レーザプリンタの休止時間を算
出して例えば表１に示すような休止時間に対応する（狭
義の）ウォームアップ時間を求め、定着ユニット２１の
定着ローラ２１ａ，加圧ローラ２１ｂを求めたウォーム
アップ時間だけ空回しすることにより、表面温度を均一
化するウォームアップが行なわれる。

【００３３】

【表１】

【００３４】実際の（広義の）ウォームアップ時間は、
ヒータ・オンしてから基準温度に達するまでのヒートア
ップ時間と表１により求めた（狭義の）ウォームアップ
時間との和であるが、ヒートアップ時間は休止時間と周
囲温度とによつて大幅かつ微妙に変化するから、温度セ
ンサ２によるプロセス制御により処理される。

【００３５】図４は、定着ユニット２１のウォームアッ
プ処理の一例（上記）を示すフロー図であり、以下、こ
のフロー図を参照して詳しく説明する。電源をオンする
と、先ず通常の初期化ルーチンを実行した後、定着ユニ
ット２１のウォームアップルーチンに移行する。

【００３６】ヒータスイッチ４をオンにしてヒータにＡ
Ｃ１００Ｖを印加し、定着ローラ２１ａを加熱しながら
その表面温度を温度センサ２でモニタし、基準温度に達
するまで待機する。

【００３７】基準温度に到達すれば、ヒータスイッチ４
は基準温度を保持するため、通常のプロセス制御下に移
行する。つぎに、ＳＲＡＭ４３ｂから前回の電源オフ時
刻を読出し、続いて時計１が指示する現在時刻を読出し
て、現在時刻から電源オフ時刻を減算して休止時間を算
出する。

【００３８】その休止時間が１時間（ｈ）未満であるか
否かを判定し、１時間未満であれば定着ユニット２１を
１０秒間空回しして通常ルーチン（プリント・スタンバ
イ）に移行する。否（休止時間≧１時間）であれば、次
に２４時間未満であるか否かを判定し、２４時間未満で
あれば定着ユニット２１を１分間、２４時間以上であれ
ば３分間それぞれ定着ユニット２１を空回しして通常ル
ーチンに移行する。

【００３９】したがって、休日空け等の場合は電源オン
時に３分間空回しするが、連日使用の場合は１分間の空
回しで済み、頻繁に電源オン・オフを繰返している時は
１０秒の空回しでよいから、（広義の）ウォームアップ
時間すなわち待ち時間が短縮され、作業効率が向上する
。

【００４０】以上、最も作業効率に影響する定着ユニッ
トのウォームアップについて説明したが、例えば給搬送
ローラのように、弾性体で構成または表面被覆されたロ
ーラは、加圧状態で長時間停止していると、接触部分に
一時的な変型が生じる恐れがあるから、ウォームアップ
が必要であり、このような場合にも休止時間に応じてウ
ォームアップ時間を設定すれば、機構部品の無駄な消耗
を防止し信頼性が向上する。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による画
像形成装置は、作業効率を高め、機構部品の寿命が延び
て信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるウォームアップ制御系の一例を
示す回路図である。

【図２】画像形成装置の一実施例であるレーザプリンタ
の内部機構の一例を示す概略構成図である。

【図３】図２に示したレーザプリンタの制御系の一例を
示すブロック図である。

【図４】図１に示したウォームアップ制御系の作用の一
例を示すフロー図である。

【符号の説明】

１　　時計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　３　　ヒータ５　　定着クラッチ（ＣＬ）　　
　　　　　　６　　定着ＣＬドライバ ２１　　定着ユニット（定着装置）　　２１ａ　　定着
ローラ３０　　コントローラ　　　　　　　　　　　　
　　４０　　エンジンドライバ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　不揮発性メモリと電池バックアップし
   た時計とを備えた画像形成装置において、電源オフ時に
   、前記時計が指示する時刻すなわち電源オフ時刻を前記
   不揮発性メモリに記憶させる電源オフ時刻記録手段と、
   電源オン直後の初期設定時に、前記不揮発性メモリに記
   憶されている前記電源オフ時刻を読出し、その電源オフ
   時刻と前記時計が指示する現在時刻との差により休止時
   間を算出し、その休止時間に応じて画像形成装置を構成
   する部分装置のウォームアップ時間を設定するウォーム
   アップ時間設定手段と、そのウォームアップ時間設定手
   段が設定したウォームアップ時間に応じて、前記部分装
   置のウォームアップを制御するウォームアップ制御手段
   とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】　　静電潜像技術により画像を形成する画
   像形成装置であって、前記部分装置が定着装置であり、
   前記ウォームアップ制御手段が前記定着装置の空回しを
   制御する請求項１記載の画像形成装置。