JPH0736353A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、スキャナモータが規定回転
数に達するまでの期間における定着装置の温度を低下さ
せ、省エネルギー化を図った画像形成装置を提供するこ
とにある。 【構成】 定着ヒータの温度がＴ１からＴ２に達するま
での時間をＴｉｍｅｒ１で計測し、スキャナモータが規
定回転数に達するまでの時間をＴｉｍｅｒ２で計測した
後、Ｔ３＝（Ｔ２−Ｔ１）×Ｔｉｍｅｒ２／Ｔｉｍｅｒ
１の計算式により温度Ｔ３を算出し、設定温度Ｔ２から
該温度Ｔ３を減じた温度をスタンバイ温度に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、定着装置を有する画像
形成装置の温度制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４にこの種の画像形成装置の一例とし
て、電子写真プリンタを示す。図４において、１０１は
静電潜像担持体である感光体ドラムであり、該感光体ド
ラム１０１の上方には、光源としての半導体レーザ１０
２と、スキャナモータ（図示せず）によって回転する回
転多面鏡１０３が配設されている。また、感光体ドラム
１０１の上部には該感光体ドラム１０１上を一様に帯電
する帯電ローラ１０５が配設されており、帯電した感光
体ドラム１０１上を上記回転多面鏡１０３によってレー
ザビーム１０４で走査することにより、感光体ドラム１
０１上に静電潜像を形成するようになっている。

【０００３】さらに、感光体ドラム１０１の周囲には、
現像装置１０６及び転写ローラ１０７が配設されてお
り、上記静電潜像は、現像装置１０６によってトナー像
としてで現像された後、転写ローラ１０７によって所定
の用紙に転写される。

【０００４】この用紙は、紙サイズを識別できない手差
し給紙口１０８から給紙ローラ１０９を介して、あるい
はプリンタに固定され紙サイズの識別が可能なカセット
１１０から給紙ローラ１１１を介して、もしくはプリン
タに着脱自在な給紙ユニット１１２に配設され紙サイズ
の識別が可能なカセット１１３から給紙ローラ１１４を
介して供給され、いずれの場合もレジストローラ１１５
に用紙の先端を突き当て、斜行を補正されると共に感光
体ドラム１０１への画像書き込みと紙搬送の同期がとら
れるようになっている。

【０００５】このようにして搬送供給された用紙は、レ
ジストセンサ１１６を通過することによって、その先端
の検出と搬送方向の長さの測定が行われ、上述のように
転写ローラ１０７による転写工程に供された後、定着ロ
ーラ１１７と加圧ローラ１１８のニップ部へ搬送され
る。

【０００６】この定着ローラ１１７内には定着ヒータ
（図示せず）が内包されており、用紙に転写されたトナ
ーは熱及び圧力により定着され、用紙の有無を検出する
排紙センサ１１９を通過後に排出ローラ１２０によって
機外へ排出される。

【０００７】次に、このような機構部を制御する制御系
の回路構成を図５に示す。図５において２０１は、ホス
トコンピュータ等の外部装置からの画像コードデータ
を、プリンタの印字に必要なビットデータに展開すると
共に、プリンタの内部情報を通信等によって読み取りそ
れを表示するプリンタコントローラである。

【０００８】該プリンタコントローラ２０１には内部に
ＣＰＵを備えたエンジン制御部２０２が接続されてお
り、該エンジン制御部２０２はプリンタコントローラ２
０１の指示に従って動作制御すると共に、プリンタコン
トローラ２０１へプリンタ内部情報を報知する。そし
て、エンジン制御部２０２には、用紙搬送制御部２０
３、高圧制御部２０４、光学系制御部２０５、センサ入
力部２０６、定着装置温調制御部２０７が接続されてお
り、エンジン制御部２０２の支持に従って以下のような
制御を行い、またはエンジン制御部２０２に対する情報
の報知を行う。

【０００９】先ず、電源投入時は、用紙搬送制御部２０
３によって感光体ドラム１０１を回転させ、高圧制御部
２０４によって帯電ローラ１０５、現像装置１０６、転
写ローラ１０７に高電圧を印加し、光学系制御部２０５
によりスキャナモータに対し／ＳＣＮＯＮ信号を出力す
ることによってスキャナモータを回転させる。また、こ
のとき、スキャナモータには光学系制御部２０５に対し
て一定のクロック信号（／ＳＣＮＣＬＫ）が出力されて
おり、スキャナモータは、ＦＧ（周波数発生器）からの
出力信号と／ＳＣＮＣＬＫ信号が同期したことで定常回
転になったと判断し、光学系制御部２０５を介してエン
ジン制御部２０２にレディ信号（／ＳＣＮＲＤＹ）を送
出する。

【００１０】さらに、この電源投入時には、定着温調制
御部２０７により定着ヒータへヒータオン信号（／ＦＳ
ＲＤ）を送出し定着ヒータを点灯させ、サーミスタ（図
示せず）の電圧値をＡ／Ｄ変換して定着ローラ１１７の
温度を検知しながら定着ヒータの点灯と消灯を繰り返
し、定着ローラ１１７の温度がスタンバイ温度となるよ
うに制御する。

【００１１】これらの処理（以下、前回転処理とする）
が終了すると、エンジン制御部２０２からプリンタコン
トローラ２０１にプリント可能状態になったことを報知
し、上述の制御を停止する。

【００１２】次に、エンジン制御２０２がプリンタコン
トローラ２０１からプリント要求を受けた場合にも、電
源投入時と同様の前回転処理を行ってプリント動作に備
えるが、このときの定着ローラ１１７の温度はプリント
温度となるように制御される。

【００１３】そして、これらの処理が終了すると、用紙
搬送制御部２０３により給紙ローラ１０９，１１，１１
４のいずれかのローラを回転させて用紙供給を開始し、
さらにレジストローラ１１５を回転させる。その結果、
用紙先端が所定時間後にレジストセンサ１１６に突き当
たり、この情報がセンサ入力部２０６を介してエンジン
制御部２０２に報知されると、エンジン制御部２０２は
レジストセンサ紙有りと判断してレジストローラ１１５
の回転を停止し、一旦給紙動作を停止する。

【００１４】その後、エンジン制御部２０２は、プリン
タコントローラ２０１による印字作業が可能になるまで
待機し、可能になった時点でレジストローラ１１５を回
転させることにより再度給紙動作を開始し、上述した手
順で用紙上に画像を形成して機外に排出する。

【００１５】以上のように、従来の電子写真プリンタに
おいては、プリント時及びスタンバイ時において所定の
温度制御を行いながら画像形成を行っているので、良好
な画像を提供することができた。

【００１６】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では、停止しているスキャナモータを規定回転
数まで回転させるために必要な時間は、前回転処理にお
ける他の制御の立ち上げ時間に比べ長いため、定着装置
の温度をスタンバイ温度あるいはプリント温度まで上昇
させたまま、スキャナモータが規定回転数に達するまで
必要以上に長い時間保持しておかなければならないとい
う問題点があった。

【００１７】本発明の目的は、上記問題点を解決し、ス
キャナモータが規定回転数に達するまでの期間における
定着装置の温度を低下させ、省エネルギー化を図った画
像形成装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、光源から照射されたレーザビームを潜像担持体上
に走査させる回転多面鏡と、該回転多面鏡を回転させる
スキャナモータと、上記潜像担持体上に形成された静電
潜像を現像剤にて現像し、現像剤像を記録材上に転写せ
しめる装置と、加熱手段を有して該記録材上の現像剤像
を定着せしめる定着装置と、該定着装置の温度を検出す
る温度検出手段と、該温度検出手段の検出温度に基づい
て上記定着装置の温度を少なくとも定着動作中の定着温
度または待機中の待機温度に維持せしめ、画像形成動作
の開始の際に上記定着装置の温度を待機温度から定着温
度に上昇せしめるる温度制御手段と、上記スキャナモー
タの回転数を検出する回転数検出手段と、画像形成動作
の開始の際に上記スキャナモータの回転数を所定回転数
まで増加せしめる回転制御手段とを備える画像形成装置
において、上記スキャナモータの上記所定回転数への到
達所要時間を計測する第一の時間計測手段と、上記定着
装置の定着温度への到達所要時間を計測する第二の時間
計測手段と、上記第二の時間計測手段により計測した到
達所要時間に基づいて算出した定着装置の温度上昇勾配
及び上記第一の時間計測手段により計測した到達所要時
間から、上記定着装置が定着温度に到達する時間と、上
記スキャナモータの回転数が上記所定回転数に達する時
間がほぼ等しくなるように上記待機温度を修正する温度
修正手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

【００１９】

【作用】本発明によれば、画像形成動作の開始の際に
は、回転制御手段によりスキャナモータを所定回転数に
達するまで回転させ、温度制御手段により定着装置の温
度を待機温度から定着温度へと上昇させて画像形成動作
に備えるが、スキャナモータの回転数が画像形成動作に
必要な所定回転数に達する時間が、定着装置の温度が待
機温度から定着温度に達する時間よりも長い場合には、
この時間差分だけ余分に定着温度を維持することにな
り、エネルギーが無駄に消費される。そこで、第二の時
間計測手段により計測した定着温度までの到達所要時間
から、定着装置の温度上昇勾配を算出し、また、第一の
時間計測手段によりスキャナモータの所定回転数までの
到達所要時間を計測して、上記温度上昇勾配にてスキャ
ナモータの到達所要時間と等しい時間で定着装置の温度
を上昇させた場合に、到達時の温度が定着温度となるよ
うに、上昇開始時の温度、すなわち待機温度を、当初の
温度よりも低く温度に修正する。従って、これ以降は、
画像形成動作の開始に際して、定着装置の温度を上昇さ
せ、スキャナモータの回転数を増加させると、定着温度
への到達時と所定回転数への到達時が等しくなり、定着
装置における余分なエネルギーの消費が抑えられる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２１】〈実施例１〉先ず、本発明の実施例１を図
１に基づいて説明する。なお、図４及び図５に示した従
来例との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。

【００２２】本実施例では、スキャナモータが規定回転
数に到達したかどうかを判断するための周波数発生器
（以下、ＦＧとする）の出力信号をエンジン制御部２０
２のＣＰＵによって検出可能としたものである。図１に
電源投入時の前回転処理のスキャナモータ立ち上がり時
間と定着ヒータの温度上昇勾配検出のシーケンスを示
す。

【００２３】電源投入時にスキャナモータのＦＧからの
出力信号を検出し、停止中かどうか判断する。停止中で
あればそのときの定着装置の温度Ｔ１を検出し、スキャ
ナモータに対し、／ＳＣＮＯＮ信号を送出する。それと
同時にＴｉｍｅｒ１、Ｔｉｍｅｒ２をクリアし、インク
リメントを開始する。Ｔｉｍｅｒ１は設定温度Ｔ２に到
達するまでの時間を検出し、Ｔｉｍｅｒ２はスキャナモ
ータが停止状態から規定回転数に到達し／ＳＣＮＲＤＹ
信号を受信するまでの時間を検出するものである。

【００２４】これらのパラメータからスキャナモータの
立ち上げに必要な時間に定着ヒータが上昇可能な温度
（ΔＴ）を求める。

【００２５】上昇温度（ΔＴ）は下記式によって求め
る。

【００２６】

【数１】 ΔＴ＝（Ｔ２−Ｔ１）×Ｔｉｍｅｒ２／Ｔｉｍｅｒ１

【００２７】そして、定着ヒータのスタンバイ温度をプ
リント温度からΔＴだけ低い温度に設定することによ
り、省電力化を図ることができる。

【００２８】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２を図
２に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００２９】本実施例では、プリント毎にスキャナモー
タの立ち上がり時間と定着ヒータの温度上昇勾配から最
適なスタンバイ温度を設定するものである。

【００３０】図２にプリント時のスタンバイ温度設定シ
ーケンスを示す。本実施例では、コントローラからプリ
ント要求を受けると、その時点で解像度の変更、プロセ
ススピードの変更等によりスキャナモータ回転数の変更
があるかどうかを判断する。回転数変更がない場合に
は、スキャナモータの状態を検出し、回転状態にある場
合はスタンバイ温度の設定シーケンスは終了し、プリン
ト終了後のスタンバイ温度は前回の温度に設定する。さ
らに、スキャナモータ回転数を変更する場合には、スキ
ャナモータが停止したことを確認してからプリント動作
を確認すると共に、スタンバイ温度の設定を開始する。

【００３１】スタンバイ温度設定を行う場合には、現在
の定着ヒータ温度（Ｔ１）を検出し、その後、ヒータの
温調を開始し、スキャナモータに／ＳＣＮＯＮ信号を送
出する。そして、スキャナモータの立ち上がり時間検出
用Ｔｉｍｅｒ２とプリント設定温度到達までの時間検出
用Ｔｉｍｅｒ１をクリアしてからインクリメントを開始
する。

【００３２】プリント設定温度（Ｔ２）に到達し、スキ
ャナモータが規定回転数になった時点で上記パラメータ
を用いて次式からスキャナモータの停止状態からの規定
回転数までの時間で上昇可能な定着ヒータの上昇温度
（Ｔ３）を算出する。

【００３３】

【数２】 Ｔ３＝（Ｔ２−Ｔ１）×Ｔｉｍｅｒ２／Ｔｉｍｅｒ１

【００３４】この温度Ｔ３が前回までの上昇温度と異な
る場合には、新たにプリント温度から上昇可能温度Ｔ３
を引いた温度をスタンバイ温度に設定する。

【００３５】さらに、毎プリント時にスタンバイ温度設
定を行わずにスキャナモータの規定回転数に変更が生じ
たときのみ設定を行うことも可能である。

【００３６】〈実施例３〉次に、本発明の実施例３を図
３に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００３７】本実施例における画像形成装置のスキャナ
モータの構造がエアベアリングである。あるいは、スキ
ャナモータの立ち上がり時間が長い等という問題からス
タンバイ中にスキャナモータをプリント動作時よりも低
い回転数で回転させている系におてい、エンジン制御部
の一連の動作制御を司るＣＰＵがスキャナモータのＦＧ
からの出力信号をモニタし、スキャナモータの回転数を
認識することが可能なものである。

【００３８】図３にスタンバイ時の定着ヒータ温度設定
シーケンスを示す。電源投入時スキャナモータ回転数
（Ｆ１）とヒータ温度（Ｔ１）を検出する。その後、前
多回転を開始し、同時にスキャナモータに／ＳＣＮＯＮ
信号を送出し、定着ヒータに／ＦＳＲＤ信号を送出す
る。一方で、スキャナモータの立ち上がり時間検出用の
Ｔｉｍｅｒ１と、定着温度上昇検出のためのＴｉｍｅｒ
２をクリアし、インクリメントを開始する。

【００３９】その後、定着ヒータがプリント温度（Ｔ
２）に到達した時点でＴｉｍｅｒ２を停止し、スキャナ
モータが規定回転数（Ｆ２）に到達した時点でＴｉｍｅ
ｒ１を停止させる。これらのパラメータから次式を使用
し定着ヒータのスタンバイ温度の設定を行う。

【００４０】先ず、スキャナモータの加速度ａを式
（１）から求める。

【００４１】

【数３】ａ＝（Ｆ２−Ｆ１）／Ｔｉｍｅｒ１ （１）

【００４２】定着ヒータの温度上昇勾配ΔＴを式（２）
から求める。

【００４３】

【数４】 ΔＴ＝（Ｔ２−Ｔ１）／Ｔｉｍｅｒ２ （２）

【００４４】また、スタンバイ時のスキャナモータの回
転数（Ｆ３）からスキャナモータの立ち上がり時間を式
（３）で算出する。

【００４５】

【数５】Ｔｉｍｅｒ１＝（Ｆ２−Ｆ３）／ａ （３）

【００４６】よって、スキャナモータがスタンバイ時か
らプリント時の規定回転数に立ち上がる時間までに定着
ヒータの上昇可能な温度Ｔ３を求めプリント温度からこ
の値の差をスタンバイ温度に設定する。

【００４７】さらに、画像形成装置が解像度やプロセス
スピードが可変な場合でも実施例２に示すような方法に
より対応可能である。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プリント時の前回転処理に一番長い時間を必要とするス
キャナモータの立ち上げ時間と、定着ヒータの温度上昇
勾配を検出し、可能な限りスタンバイ温度を下げること
によって、低消費電力化あるいは機内の昇温等に有利と
なり省エネルギー化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるスタンバイ温度設定
ルーチンを示すフローチャートである。

【図２】本発明の実施例２におけるスタンバイ温度設定
ルーチンを示すフローチャートである。

【図３】本発明の実施例３におけるスタンバイ温度設定
ルーチンを示すフローチャートである。

【図４】従来の画像形成装置の概略構成を示す図であ
る。

【図５】図４装置の制御部の概略構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１０１ 感光体ドラム（潜像担持体） １０２ 半導体レーザ（光源） １０３ 回転多面鏡 １０４ レーザビーム １１７ 定着ローラ（定着装置） １１８ 加圧ローラ（定着装置） ２０２ エンジン制御部（温度制御手段、回転数制御手
段、温度修正手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から照射されたレーザビームを潜像
   担持体上に走査させる回転多面鏡と、該回転多面鏡を回
   転させるスキャナモータと、上記潜像担持体上に形成さ
   れた静電潜像を現像剤にて現像し、現像剤像を記録材上
   に転写せしめる装置と、加熱手段を有して該記録材上の
   現像剤像を定着せしめる定着装置と、該定着装置の温度
   を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の検出温度
   に基づいて上記定着装置の温度を少なくとも定着動作中
   の定着温度または待機中の待機温度に維持せしめ、画像
   形成動作の開始の際に上記定着装置の温度を待機温度か
   ら定着温度に上昇せしめるる温度制御手段と、上記スキ
   ャナモータの回転数を検出する回転数検出手段と、画像
   形成動作の開始の際に上記スキャナモータの回転数を所
   定回転数まで増加せしめる回転制御手段とを備える画像
   形成装置において、上記スキャナモータの上記所定回転
   数への到達所要時間を計測する第一の時間計測手段と、
   上記定着装置の定着温度への到達所要時間を計測する第
   二の時間計測手段と、上記第二の時間計測手段により計
   測した到達所要時間に基づいて算出した定着装置の温度
   上昇勾配及び上記第一の時間計測手段により計測した到
   達所要時間から、上記定着装置が定着温度に到達する時
   間と、上記スキャナモータの回転数が上記所定回転数に
   達する時間がほぼ等しくなるように上記待機温度を修正
   する温度修正手段とを備えたことを特徴とする画像形成
   装置。