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JP2012128189A - 画像形成装置および定着装置の温度制御方法 - Google Patents

画像形成装置および定着装置の温度制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】色ずれ補正処理など、熱定着を伴わない非印字モードを実行する際において可及的に節電を実行しつつ、ユーザの利便性を確保する。
【解決手段】非印字モード(色ずれ補正)が開始される際に、定着部のヒータへの電力供給を停止(ヒータOFF)もしくは低減して定着部材の温度を降下させると共に、非印字モード実行途中の所定のタイミング(P1)で、ヒータの電源をONに切り換えて(ヒータON)、定着ローラの温度を上昇させ、当該非印字モードの実行終了時における定着ローラの温度を、画像形成動作の実行に備えて設定された所定の目標温度まで復帰するように制御する。
【選択図】図7

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、当該画像形成装置の定着装置における温度制御の技術に関する。
電子写真方式の画像形成装置においては、感光体の表面を帯電器により一様に帯電した後、当該帯電した感光体表面をレーザ光で走査して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像器からトナーを供給して顕像化する。このようにして感光体表面に担持されたトナー像は、中間転写体を介して、あるいは直接、記録シート上に転写され、さらに定着装置において加熱回転体により加熱・加圧されて、トナー像が記録シートに熱定着される構成になっている。
ところで、このような熱定着に必要な加熱回転体の温度(定着可能温度)は、一般に高温であって、200℃に到るものもあり、特に、加熱回転体がローラ形状である場合には、その熱容量が大きく、ウォームアップに時間を要するため、プリントジョブを受け付けると速やかに印字処理を開始できるように、加熱回転体を定着可能温度に近い温度に常時維持して印字処理に備えさせている場合が多い(以下、この状態を待機状態といい、このときに維持される温度を「待機温度」という。通常、待機温度は、10秒程度で定着可能温度に到達できるように、当該定着可能温度より約20℃〜40℃程度低く設定される。)。なお、本明細書において「定着可能温度」とは、加熱回転体の表面温度を、記録シートのトナー定着に必要な温度範囲内に収めるための制御目標となる値を意味しており、実際の制御においては、当該目標温度を中心にして多少のリップルが生じる。
図24(a)は、従来から行われている定着装置の温度制御における加熱回転体の温度(以下、「定着部温度」という。)Tの変化を示すグラフであり、横軸が装置起動時からの経過時間t、縦軸が定着部温度Tを示している。
装置に電源が投入されると(t=0)、定着装置のヒータに連続して電力が供給され(グラフ中、「ヒータON」と表記。)、ウォームアップが開始される。定着部温度Tが待機温度170℃に到達すると、この温度を維持するようにヒータへの電源供給を断続的にON/OFFする制御に切り換える(ヒータON&OFF)、そしてプリントジョブを受け付けて印字開始の指示を受け付けると、ヒータに電力を連続的に供給して(ヒータON)、10秒程度で定着可能温度の200℃まで一気に上昇させてから印字処理を開始し、印字が終了すると、ヒータへの電力供給を停止して、待機温度170℃まで定着部温度Tが降下すると、そのまま待機温度を維持すべく断続的なON/OFF制御を行うようになっている。
ところで、画像形成装置における消費電力の大半が、定着装置における加熱回転体の加熱に要する電力で占められており、省エネルギー化のため従来から多くの節電制御の技術が提案されている。
例えば、特許文献1では、画像形成装置において、定着装置によって画像を記録シートに定着させる記録動作を実行するための記録モードと、記録動作以外の非記録動作を実行するための非記録モードとを含む動作モードを有し、動作モードが記録モードに設定されているとき、定着装置の加熱部を定着可能温度に温度調整し、動作モードが非記録モードに設定されている間(時間α)には、図24(b)に示すように、加熱部の温度調整を停止して電力を供給しない(ヒータOFF)ように構成されている。
これにより、動作モードが記録モードに設定されているときは、すぐに記録動作をすることができると共に、非記録モードに設定されているときは、定着装置の加熱部への電力供給を停止して、無駄な電力の消費を防止するようにしている。
特開2007−65597号公報 特開2004−117738号公報
しかしながら、上記従来技術においては、非記録モードが実行されている全期間において加熱部への電力供給を停止し、記録モードに切り換えられた後にヒータ電源をONにするように制御しているので、印字処理を開始するまでに、ウォームアップに要する時間tvだけさらに余分に待たされることになり、ユーザは不便を強いられる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ユーザの利便性を損なうことなく、節電を可及的に達成することができる画像形成装置、および当該画像形成装置における定着装置の温度制御方法を提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る画像形成装置は、像担持体に形成したトナー像を記録シート上に転写した後、定着装置において、加熱手段によって定着可能温度に加熱された定着部材により熱定着して画像を形成する画像形成モードを実行する第1の実行手段と、定着装置による熱定着を伴わない非画像形成モードを実行する第2の実行手段と、画像形成モードと非画像形成モードを選択的に実行するように第1または第2の実行手段に指示する指示手段と、画像形成モードと非画像形成モードの実行状態に応じて定着装置における加熱手段への電力供給を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記非画像形成モードの実行が開始される際に、加熱手段への電力供給を停止もしくは低減して定着部材の温度を降下させる第1の制御と、非画像形成モード実行の途中の所定のタイミングで第1の制御を停止して、定着部材の温度を上昇させ、当該非画像形成モードの終了時点における定着部材の温度を、所定の目標温度まで復帰させる第2の制御とを実行することを特徴としている。
また、本発明の別の態様は、像担持体に形成したトナー像を記録シート上に転写した後、定着装置において、加熱手段によって定着可能温度に加熱された定着部材により熱定着して画像を形成する画像形成モードと、定着装置による熱定着を伴わない非画像形成モードとが、選択的に実行される画像形成装置における定着装置の温度制御方法であって、前記非画像形成モードの実行が開始される際に、加熱手段への電力供給を停止もしくは低減して定着部材の温度を降下させる温度降下ステップと、非画像形成モード実行の途中の所定のタイミングで、定着部材の温度を上昇させて、当該非画像形成モードの終了時点における定着部材の温度を所定の目標温度まで復帰させる温度復帰ステップとを含むことを特徴としている。
定着装置による熱定着を伴わない非画像形成モードを実行する際に、定着装置の加熱手段への電力供給を停止もしくは低減して定着部材の温度を降下させる第1の制御を行って、節電を実行すると共に、当該非画像形成モード実行の途中の所定のタイミングで第1の制御を停止して、定着部材の温度を上昇させて、当該当該非画像形成モードの実行終了時における定着部材の温度が、所定の目標温度まで復帰させるので、少なくとも上記従来技術の場合よりも早く、定着部材の温度を定着可能温度までウォームアップして画像形成モードを実行することができ、ユーザの利便性が得られる。
また、本発明は、実行すべき非画像形成モードの処理時間を取得する取得手段と、当該処理時間が所定時間以下である場合には、前記制御手段における第1と第2の制御の実行を禁止する禁止手段とを備えることを特徴としてもよい。
ここで、前記非画像形成モードの終了後に実行される画像形成モードとして、厚紙に対する画像形成ジョブが控えている場合において、前記所定時間は、当該厚紙に対する画像形成ジョブ実行のため設定された予熱時間であることとしてもよい。
また、ここで、前記所定時間は、前記第1の制御により定着部材の温度が常温までに降下するのに要する時間と、第2の制御により定着部材の温度が常温から前記目標温度まで復帰するのに要する時間の和であるとしてもよい。
さらに、第1の制御時における定着部材の温度の降下速度をV1、第2の制御時における定着部材の温度の上昇速度をV2、第1の制御の開始時の定着部材の温度をT1、第2の制御における目標温度をT2、実施すべき非画像形成モードの処理時間をα、常温をTrとした場合に、前記所定時間は、(T1*V2+T2*V1−Tr*(V1+V2))/(V1*V2)で求められる時間であるとしてもよい。
また、前記処理時間は、当該非画像形成モードの実行に対して予測される基準処理時間であって、前記所定時間は、前記基準処理時間に対して生ずる誤差の大きさであることとしてもよい。
また、基準処理時間が誤差の大きさ以下であることにより第1と第2の制御が禁止された場合であって、当該非画像形成モードの処理開始時に定着部材の温度が定着可能温度である場合には、前記制御手段は、当該非画像形成モードの処理開始と共に、定着部材の温度を定着可能温度よりも低い待機温度まで降下させ、少なくとも当該非画像形成モードが終了するまでは、当該待機温度に維持する第3の制御を実行するようにしてもよい。
また、前記制御手段は、前記非画像形成モードの処理時間が所定時間以下であっても、当該非画像形成モードの終了後に画像形成モードの実行が控えていない場合には、前記第1と第2の制御を実行するようにしてもよい。
ここで、前記制御手段は、前記非画像形成モードの処理時間が所定時間以下であっても、当該非画像形成モードの終了後に控えている画像形成モードが普通紙に対する画像形成ジョブの実行である場合には、前記第1と第2の制御を実行するようにしてもよい。
また、前記非画像形成モードの処理時間が延長された場合において、前記禁止手段は、改めて、当該延長された時間が所定時間以下であるか否かを判定して、前記制御手段における第1と第2の制御の実行の禁止の要否を決定するようにしてもよい。
ここで、前記非画像形成モードの処理時間が延長された場合とは、色ずれ補正処理の実行が失敗した後、画像濃度適正化処理と色ずれ補正処理を合わせて実行する場合であることとしてもよい。
また、実行すべき非画像形成モードの処理時間が不確定である場合に、前記制御手段における前記第1と第2の制御の実行を禁止する禁止手段を備えるようにしてもよい。
ここで、処理時間が不確定な非画像形成モードの処理開始時に定着部材の温度が定着可能温度である場合には、前記制御手段は、当該非画像形成モードの処理開始と共に、定着部材の温度を定着可能温度よりも低い待機温度まで降下させ、少なくとも当該非画像形成モードが終了するまでは、当該待機温度に維持する第3の制御を実行するようにしてもよい。
また、前記非画像形成モードの終了後に画像形成モードの実行が控えている場合において、前記第2の制御において定着部材が復帰されるべき目標温度は、定着可能温度であり、前記非画像形成モードの終了後に画像形成モードの実行が控えていない場合には、前記第2の制御において定着部材が復帰されるべき目標温度は、定着可能温度よりも低い待機温度であることとしてもよい。
ここで、前記非画像形成モードの終了後に画像形成モードの実行が控えている場合とは、画像形成モードを中断して非画像形成モードを実行し、非画像形成モードの実行終了後に中断した画像形成モードを再開する場合であることとしてもよい。
また、前記非画像形成モードの終了後に画像形成モードの実行が控えている場合とは、画像形成モードのジョブが非画像形成モードの実行開始後に受け付けられて実行の指示待ちの状態であることとしてもよい。
また、本発明は、前記制御手段が、実行すべき非画像形成モードの処理時間、現在の定着部材の温度、第2の制御における目標温度、および第2の制御における定着部材の昇温速度に基づき、第1の制御から第2の制御に切り換えるタイミングを決定する決定手段を備えるようにしてもよい。
ここで、非画像形成モードの終了後に、画像形成モードとして厚紙に対する画像形成ジョブの実行が控えている場合において、前記決定手段は、前記非画像形成モードの処理時間より、厚紙に対する画像形成ジョブ実行のため設定された予熱時間だけ短い時間に前記非画像形成モードが終了するとみなして、前記切り換えのタイミングを決定することとしてもよい。
また、ここで、実行すべき非画像形成モードの処理時間について、予測される基準処理時間に対して一定の誤差が見込まれるときには、前記決定手段は、前記基準処理時間から当該誤差を控除した最短時間を非画像形成モードの処理時間とみなして前記切り換えのタイミングを決定することとしてもよい。
また、非画像形成モードの処理時間が延長された場合において、前記決定手段は、改めて、当該延長された処理時間の経過後に所定の目標温度に復帰するように前記切り換えのタイミングを決定することとしてもよい。
さらに、前記決定手段が、第1の制御時において、非画像形成モードの処理時間が所期の時間よりも短くなった場合、即時に第1の制御を停止して定着部材の温度を前記目標温度まで上昇させるように制御するとしてもよい。
本発明の実施の形態に係るプリンタの全体構成を示す概略図である。 上記プリンタの制御部の構成を示すブロック図である。 非印字モード実行時における定着装置の温度制御の内容を示すフローチャートである。 図3のフローチャートのステップS2におけるヒータ電源OFFの可否判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 図3のフローチャートのステップS5におけるヒータ電源ONのタイミング取得処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 (a)は、非印字モード処理時間テーブルの例を示す図であり、(b)は、目標温度Taの設定値を決めるためのテーブルである。 非印字モード実行時における定着装置の温度制御による定着部温度の変化の様子を示す第1の例である。 非印字モード実行時における定着装置の温度制御による定着部温度の変化の様子を示す第2の例である。 非印字モード実行時における定着装置の温度制御による定着部温度の変化の様子を示す第3の例である。 非印字モードの処理時間と節電効果の関係を説明するための図である。 図3のフローチャートのステップS2におけるヒータ電源OFFの可否判定処理の変形例に係るサブルーチンを示すフローチャートである。 図3のフローチャートのステップS2におけるヒータ電源OFFの可否判定処理のさらに別の変形例に係るサブルーチンを示すフローチャートである。 色ずれ補正が失敗に終わって、フル安定化処理を実行する場合における定着部温度Tの変化とヒータ電源ONのタイミングを示すグラフである。 図13の場合におけるヒータ電源ONのタイミング取得処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 図14のフローチャートにおいて、ヒータ電源OFFの可否判定のステップを追加した変形例を示すフローチャートである。 (a)(b)は、厚紙への印字処理を中断して色ずれ補正処理を実行する場合における定着部温度Tの変化を示すグラフであって、(a)は、色ずれ補正処理に要する時間αが、厚紙印字のために必要な予熱時間γよりも長い場合を示し、(b)は当該色ずれ補正処理時間αが、予熱時間γ以下である場合を示す。 図16の場合におけるヒータ電源OFFの可否判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 図16の場合におけるヒータ電源ONのタイミング取得処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 (a)(b)は、印字処理を中断してトナー補給処理を実行する場合における定着部温度Tの変化を示すグラフであって、(a)は、トナー補給処理における補給予測時間αが、その予測時間のばらつき量γ未満である場合を示し、(b)は当該補給予測時間αが、ばらつき量γよりも長い場合を示す。 図19の場合における定着部の温度制御の内容を示すフローチャートである。 印字処理を中断して装置内温度低減処理を実行する場合における定着温度の変化を示すグラフである。 色ずれ補正処理を実行する際にカラー消耗品の寿命が到来した場合の温度制御の内容を示すフローチャートである。 ヒータ電源OFFの可否判定の別の変形例を示すフローチャートである。 (a)は、通常の温度制御による定着部温度の変化を示すグラフであり、(b)は、従来の非印字モードを実行した場合における定着部温度の変化を示すグラフである。
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)に適用した場合を例にして説明する。
(1)プリンタの全体構成
図1は、本実施の形態に係るプリンタ1の全体構成を示す概略図である。
プリンタ1は、公知の電子写真方式により記録シート上に画像を形成するものであり、画像プロセス部10と、中間転写部20と、給紙部30と、定着部40および制御部45を備え、ネットワーク(例えばLAN)を介して外部の端末装置(不図示)から受け付けたプリントジョブに基づき、カラーおよびモノクロのプリントを選択的に実行する。
画像プロセス部10は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の現像色に対応した作像部10Y〜10Kを有する。
作像部10Yは、感光体ドラム11と、その周囲に配された帯電器12、露光部13、現像部14、一次転写ローラ15、クリーナ16などを備えている。
帯電器12は、矢印Aで示す方向に回転する感光体ドラム11の周面を帯電させる。
露光部13は、帯電された感光体ドラム11をレーザ光により露光走査して、感光体ドラム11上に静電潜像を形成する。
現像部14は、内部にトナーを含む現像剤が収容され、感光体ドラム11上の静電潜像をトナーで現像し、これにより感光体ドラム11上にYのトナー像が作像される。
なお、現像部14には、残存トナー量を検出するための公知のトナーレベルセンサ(不図示)が設けられており、トナー残量が少なくなると、不図示のトナーボトルからトナーの補給を受けるように構成されている。
一次転写ローラ15は、感光体ドラム11上のYのトナー像を中間転写ベルト21上に静電作用により転写させる。クリーナ16は、転写後に感光体ドラム11Y上に残った残留トナーを清掃する。他の作像部10M〜10Kについても作像部10Yと同様の構成であり、同図では符号が省略されている。
また、中間転写部20は、駆動ローラ24と従動ローラ25に張架されて矢印方向に循環走行される中間転写ベルト21を備える。
カラーのプリント(カラーモード)を実行する場合には、作像部10Y〜10K毎に、対応する色のトナーが感光体ドラム11上に作像され、その作像された各トナー像が中間転写ベルト21上に転写される。このY〜Kの各色の作像動作は、各色のトナー像が、走行する中間転写ベルト21の同じ位置に重ね合わせて転写されるように中間転写ベルト21の走行方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
給紙部30は、上記の作像タイミングに合わせて、給紙カセットから記録シートSを1枚ずつ繰り出して、繰り出された記録シートSを搬送路31を介して二次転写ローラ22に向けて搬送する。
二次転写ローラ22の位置に搬送された記録シートSが、二次転写ローラ22と中間転写ベルト21の間を通過する際に、中間転写ベルト21の上に形成された各色トナー像が二次転写ローラ22の静電作用により記録シートSに一括して二次転写される。
各色トナー像が二次転写された後の記録シートSは、定着部40まで搬送され、定着部40において加熱、加圧されることにより、その表面のトナーが記録シートSの表面に融着して定着された後、排紙ローラ32によって排紙トレイ33上に排出される。
上記では、カラーモードを実行する場合の動作を説明したが、モノクロ、例えばブラックのプリント(モノクロモード)を実行する場合には、ブラック用の作像部10Kだけが駆動され、上記と同様の動作によりブラックに対する帯電、露光、現像、転写、定着の各工程を経て記録シートSにブラックの画像形成が実行される。
なお、中間転写ベルト21上の、記録シートSに転写しきれなかったトナーやトナーパターンは、中間転写ベルト21を挟んで従動ローラ25に対向する位置に配されたクリーニングブレード26により除去される。
また、作像ユニット10Kの、中間転写ベルト21走行方向の下流側には、例えば、反射型の光電センサ23が配設されており、画像安定化処理の際に、中間転写ベルト21に形成されたトナーパターンを検出する。
光電センサ23は、発光素子と、当該発光素子から発光された光の中間転写ベルト21からの正反射光もしくは拡散光を受光し、当該正反射光もしくは拡散光の受光量に応じた電圧を出力する受光素子とからなる反射型のものである。通常、発光素子、受光素子には、それぞれ発光ダイオード(LED)、フォトダイオード(PD)が使用されている。
環境センサ27は、プリンタ1の機内における温度と湿度を検出し、この検出信号を参照して画像安定化処理の要否が決定される。
また、装置本体の正面側かつ上側であり、ユーザの操作し易い位置に、操作パネル35が配置されている。操作パネル35は、ユーザからの各種指示を受け付けるボタンやタッチパネル式の液晶表示部などを備えており、当該受け付けた指示内容を制御部45に伝え、あるいはプリンタ1の状態を示す情報などを液晶表示部に表示する。
制御部45は、ネットワークを介して外部の端末装置から受け付けたプリントジョブのデータに基づき各部を制御して円滑な画像形成動作を実行させると共に、画像安定化処理や、各色の現像器14のトナーレベルセンサ141に基づくトナー補給処理、定着部40における定着ローラ41の温度制御などを実行する。
(2)制御部45の構成
図2は、制御部45の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、制御部45は、CPU451、通信I/F(インターフェース)部452、RAM453、ROM454、およびEEPROM455、非印字モード処理時間記憶部456などからなる。
通信I/F部452は、外部のクライアント端末とLANを接続するためのLANカードやLANボードであり、LANを介してクライアント端末から送信されてくるプリントジョブのデータを受信してCPU451へ送る。
RAM453は、揮発性メモリであって、CPU451におけるプログラム実行時のワークエリアとなる。
ROM454には、プリンタ1における各部の動作を制御するためのプログラムや、画像安定化処理の際に使用されるトナーパッチやレジストパターンを印字するための画像データなどが格納されている。
EEPROM455は、記録可能な不揮発性メモリであって、プリント枚数の累積値などを記憶する。
非印字モード処理時間記憶部456は、不揮発性メモリからなり、非印字モードの種類ごとにその処理に要する時間が予め求められて格納されている。上記ROM454やEEPROM455の一部のメモリ領域をこの非印字モード処理時間記憶部456に兼用しても構わない。
CPU451は、ROM454から必要なプログラムを読み出して、各部を制御して、印字モードもしくは非印字モードを選択に実行させる。
ここで、印字モードとは、取得した画像データに基づき、画像プロセス部10、転写部20、原稿読取部30、定着部40の動作を統一的に制御し、記録シート上に画像形成動作(印字処理)を円滑に実行させるモードであり、非印字モードとは、上記定着部40による定着動作を伴わない処理であって、印字モードと選択的に実行されるものである。
当該印字モードとしては、上述のカラーモード、モノクロモードのほか、厚紙に印字する厚紙印字モードなどが含まれる。
非印字モードとして、例えば、トナー濃度の補正処理や、カラーモードを実行する際に必要となる色ずれ補正処理などの画像安定化処理を含む。
トナー濃度の補正処理は、本実施の形態では、環境センサ27で検出された装置内温度や湿度の、前回のトナー濃度補正処理からの変化が、所定値以上となった場合に実行されるものであって、中間転写ベルト21上に濃度補正用のトナーパッチを形成し、当該トナーパッチに光源から光を照射してその反射光もしくは散乱光を光電センサ23で検出し、検出結果から求められたトナー濃度が、本来あるべき濃度と異なる場合には、帯電器による感光体表面の帯電電位や、レーザ光の出力、現像器の現像バイアス、階調変換曲線(γ曲線)等などを変更して、再現画像が適正な画像濃度となるように制御するものである(以下、この処理を「濃度適正化処理」という。)。
また、色ずれ補正処理は、装置内の温度が前回の色ずれ補正処理時よりも所定値以上変化したときや、プリント枚数が所定枚数以上連続して実行された場合などにおいて実行され、中間転写ベルト21上に各色の色ずれ検出用のトナーパターン(レジストパターン)を複数形成し、このレジストパターンの光電センサ23による検出タイミングから、各色の位置ずれ量を検出して、各感光体ドラムへの描画時における画像データの読出しのタイミングなどを調整することにより、各色のトナー像の転写位置のずれを補正する処理である。
これらの画像安定化処理の具体的な内容や実行のタイミング自体については、公知なので、これ以上の説明は省略する。
また、CPU451は、定着部40における定着ローラ41の表面温度を検出する温度センサ43の検出信号に基づき、印字モード、非印字モードの実行の状態に応じて、電極供給部50からハロゲンヒータ44に供給する電力を制御して、定着ローラ41が所定の温度になるように制御する。
(3)非印字モード実行時における定着部40の温度制御
本実施の形態では、制御部45は、通常は、図24(a)と同様な定着部40における定着ローラ41の温度制御を実行するが、非印字モード実行時においては、節電とユーザの利便性とを両立すべく、次のような温度制御を実行する。
図3は、この場合において制御部45で実行される温度制御の内容を示すフローチャートであって、プリンタ1全体を制御するメインフローチャート(不図示)のサブルーチンとして実行されるものである。
なお、以下、所定の目標温度に維持されるように制御することを「温調制御」といい、ハロゲンヒータ44への電力供給を連続して停止することを「ヒータ電源OFF」、ハロゲンヒータ44へ連続して電力供給することを「ヒータ電源ON」という。
まず、非印字モードの実行が開始されるか否かを判定する(ステップS1)。
本実施の形態では、非印字モードとして、モノクロ濃度適正化処理、カラー濃度適正化処理、色ずれ補正処理、フル安定化処理、装置内温度低減処理などが含まれている(図6(a)のテーブル参照)。
ここで、モノクロ濃度適正化処理とは、モノクロモードに設定されているときに、ブラックの作像部10Kのみについて行われる濃度適正化処理であり、カラー濃度適正化処理とは、カラーモードに設定されているときに、全ての作像部10Y〜10Kについて行われる濃度適正化処理である。
また、フル安定化処理とは、カラー濃度適正化処理と色ずれ補正処理を連続して実行する処理をいう。
装置内温度低減処理は、連続して印字処理を実行することにより装置内の温度が所定の温度以上となったとき、印字処理を強制的に中断して装置内の温度を低減させて熱によるトナーの変質を防止するための処理である。
それぞれの非印字モードの実行のタイミングは、別途メインフローチャートにおいて決定される。
ステップS1において、非印字モードの実行が開始されると判定されると(ステップS1でYES)、次に、定着部40のハロゲンヒータ44への電力供給を停止すべきか否かを判定する処理(ヒータ電源OFFの可否判定処理)を実行する(ステップS2)。
図4は、当該ヒータ電源OFFの可否判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
まず、実行する非印字モードの処理時間が確定しているか否かを判定する(ステップS11)。
この判定は、非印字モード処理時間記憶部456(図2)に記憶されている非印字モード処理時間テーブルを参照して行われる。図6(a)は、この非印字モード処理時間テーブルの一例を示すものであり、実行される非印字モードの内容ごとに、処理に必要な時間が予め測定されて記憶されている。
なお、装置内温度低減処理の処理時間が、不確定となっているのは、そのときの装置外の気温などの不確定要素が大きく影響するためである。
同テーブルにおいて、不確定となっているもの以外は、処理時間が確定しているので(ステップS11:YES)、この場合には、後述するように非印字モード開始時にハロゲンヒータ44への電力供給を遮断し、途中の所定のタイミングで昇温させて非印字モードの処理終了時において定着部温度を、待機温度もしくは定着可能温度に復帰させる制御が可能であるので、「ヒータ電源OFF可」と判定する(ステップS12)。
反対に、ステップS11において実行する非印字モードの処理時間が確定していない場合には(ステップS11でNO)、いつ非印字モードの処理が終了するか分からないので、ユーザの利便性を優先して「ヒータ電源OFF不可」とする(ステップS13)。
以上により、ヒータ電源OFF可否判定処理のサブルーチンを終了して、図3のフローチャートにリターンする。
図3のステップS3では、ステップS2のヒータ電源OFF可否判定処理でなされた判定結果が、「ヒータ電源OFF可」とするものであるか否かを確認する(ステップS3)。
もし、ステップS3で、「ヒータ電源OFF不可」と確認された場合には(ステップS3でNO)、現在設定されている温度を維持するように温調制御する(ステップS9)。
もし、ステップS3で、「ヒータ電源OFF可」と確認された場合には(ステップS3でYES)、ハロゲンヒータ44への電力供給を停止する(ステップS4)。
そして、次に、非印字モードの処理終了時に定着部温度Tを、目標の温度(待機温度又は定着可能温度)に復帰させるために、ヒータ電源ONを開始するタイミングを取得する処理(ヒータ電源ONのタイミング取得処理)を実行する(ステップS5)。
図5は、このヒータ電源ONのタイミング取得処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
まず、実行すべき非印字モードの処理時間αを取得する(ステップS21)。この処理時間は、非印字モード処理時間記憶部456(図2)内の非印字モード処理時間テーブル(図6(a))を参照して取得することができる。
そして、非印字モード終了時に到達すべき定着ローラ41の目標温度Taを取得する(ステップS22)。
この目標温度Taは、基本的には、非印字モード開始時に温調制御されている温度となる。すなわち、非印字モード開始時に待機温度に温調制御されている場合には、その待機温度に設定される。
また、印字処理を中断して非印字モードを開始した場合には、非印字モード終了時にすぐに印字処理を再開できるように目標温度は定着可能温度に設定される。
例外的に、待機状態から非印字モードを開始した後、ヒータ電源ONに切り換えるまでの間にプリントジョブを受け付けたような場合には、目標温度Taは、定着可能温度に設定される。
図6(b)のような、非印字モードの終了後における印字モードの実行の有無に応じた目標温度Taを示すテーブルがROM454内に格納されており、CPU451は、当該テーブルを参照して目標温度Taを取得する。
次に、ヒータ電源ONにした場合の定着ローラ41の昇温速度Vu(単位時間当たりの上昇温度(℃/秒))を取得する(ステップS23)。この昇温速度Vuは予め実験により測定され、その平均的な値がROM454内に格納されている。
もっとも、装置起動時におけるウォーミングアップ時に、経過時間と温度センサ43により検出された定着ローラ41の表面温度の変化との関係から、昇温速度Vuを自動的に求めてEEPROM455内に格納するようにしてもよい。昇温速度は装置の環境温度及び装置設置場所の電源状態にも左右されるので、これによって、より正確な温度制御を実現できる。
そして、ヒータ電源OFFからの経過時間をt(秒)とし、定着ローラ43の表面温度(定着部温度)をT(℃)とした場合において、非印字モード終了時に定着部温度Tが目標温度Taに到達するように昇温制御する際における定着部温度Tと時間tの相関関係を示す方程式を作成する(ステップS24)。
ここで、非印字モードの処理に要する時間を一般的にα(秒)とすれば、時間α経過時において目標温度Taになるための一般的な方程式は、
T=Vu(t−α)+Ta ・・・(1)式
として求められる。
図7は、非印字モードとして色ずれ補正処理が実行される場合における定着部温度Tの変化と、ヒータ電源ONのタイミングの一例を示すためのグラフである。
同グラフにおいて、横軸は、非印字モードの実行開始からの経過時間tを示し、縦軸は、温度センサ43により検出された定着部温度Tを示す。
また、「ヒータ電源OFF」、「ヒータ電源ON」は、簡略化のため単に「ヒータOFF」、「ヒータON」と表記している。以下、同様なグラフにおいて同じ。
本例では、色ずれ補正開始時の定着部温度Tは、待機温度170℃であり、色ずれ補正終了時に復帰すべき目標温度Taも待機温度170℃の場合について示されている。
直線L1は、時間αにおいて、待機温度170℃まで温度上昇するための直線(昇温制御直線)を示すものであって、その方程式は、上記(1)式より、T=Vu*(t−α)+170となる。
色ずれ補正処理の開始と同時にヒータ電源をOFFすると、図7に示すように徐々に定着部温度Tが下降していくが、直線L1と交わる点P1でヒータ電源ONに切り換えれば、色ずれ補正処理が終了する時点(時刻α)には、定着部温度Tは、待機温度170℃に復帰することができる。
したがって、交点P1の座標における時刻が、ヒータ電源ONに切り換えるタイミングを示すことになる。
また、図8の例では、色ずれ補正処理開始時の定着部温度Tは、待機温度170℃であるが、色ずれ補正処理終了時に復帰すべき目標温度Taを定着可能温度200℃まで上昇させる場合について示されている。
直線L2は、時刻αにおいて、定着可能温度200℃まで温度上昇するための昇温制御直線を示すものであって、その方程式は、上記(1)式より、T=Vu(t−α)+200となる。
色ずれ補正処理の開始と同時にヒータ電源をOFFすると、図8に示すように徐々に定着部温度Tが下降していくが、その際にプリントジョブを受け付けたときには、直線L2と交わる点P2でヒータ電源をONにすれば、色ずれ補正が終了する時間αの経過時は、定着部温度Tは定着温度200℃に到達しているので、速やかにプリントジョブを実行することができ、ユーザが不要に待たされることがない。
なお、交点P2の時刻経過後にプリントジョブを受け付けた場合には、直線L1との交点P1(図7)までの時間経過を待たずに、直ちにヒータ電源ONにして昇温させることになる。
図9の例は、プリントジョブを中断して色ずれ補正処理を実行した後に、プリントジョブを再開するような場合の温度制御を示すものであって、色ずれ補正処理開始時の定着部温度T、色ずれ補正処理終了時に復帰すべき目標温度Taは、共に定着可能温度200℃に設定される。
プリントジョブを中断して、色ずれ補正の処理の開始と同時にヒータ電源をOFFすると、徐々に定着部温度Tが下降していくが、直線L2と交わる点P2でヒータ電源ONに切り換えれば、色ずれ補正が終了する時間αの経過時は、定着部温度Tは、定着温度200℃に到達するので、直ちにプリントジョブを続行することができる。
上述のようにヒータ電源OFF後の定着部温度Tの温度降下曲線と、(1)式で示されるヒータ電源ON後の温度上昇直線(L1またはL2)との交点の時刻を、ヒータ電源ONのタイミングとして決定することができる。
この交点は、温度降下曲線を直線で近似してその方程式を求め、この直線と、(1)式との連立方程式を解くことにより求められるが(後述の変形例(1)参照)、本実施の形態では、近似式を用いないで、より正確にタイミングを取得すべく、図5のステップS25に示す方法を採用している。
すなわち、ヒータ電源をOFFした後の定着部温度Tを所定間隔でサンプリングしていき、T≦Vu(t−α)+Taとなった最初の時点をヒータ電源ONのタイミングとする(ステップS25)。このサンプリングの間隔を小さくすればするほど、正確なヒータ電源ONのタイミングを取得できるのはいうまでもない。
以上で、ヒータ電源ONのタイミング取得処理のサブルーチンを終了して図3のフローチャートにリターンする。
図3のステップS6では、上記ステップS5で取得したヒータ電源ONのタイミングになったか否かを確認し、もし、ヒータ電源ONのタイミングになっていれば(ステップS6でYES)、ヒータ電源ONに切り換えて(ステップS7)、定着ローラ41の温度が目標温度Taに達しているかを監視する(ステップS8)。
もし、定着ローラ41が目標温度Taに到達すると(ステップS8でYES)、非印字モード実行時の温度制御を終了して、メインフローチャートにリターンし、目標温度Taによる温調制御が実行される。
なお、ステップS1において非印字モードの実行が開始されているとは判定されていない場合(ステップS1でNO)や、ステップS2でヒータ電源OFFが不可であると判定された場合(ステップS3でNO)には、現在設定されている温度を維持する温調制御を継続し、メインフローチャートにリターンする。
以上、本実施の形態によれば、非印字モードを実行する際に、可能な限りヒータ電源をOFFにして節電を図ると共に、非印字モードの終了時において、プリントジョブをすぐに実行する場合には定着可能温度に復帰させ、そうでない場合でも待機温度まで定着部温度を復帰させているので、ユーザを必要以上に待たせることなく、その後の印字処理を速やかに開始させることができ、ユーザの利便性に大変資することができる。
<変形例>
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の技術的範囲が、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような様々な変形例を考えることができる。
(1)上記実施の形態では、非印字モードを実行する際には、その処理時間が不確定である場合を除き、必ずヒータ電源をOFFするようにしていたが(図4のヒータ電源ONの可否判定のフローチャート参照)、本実施の形態のようなハロゲンヒータ44の温調制御においては、通常は、ヒータ電源の小刻みなON/OFF制御を繰り返して一定の温度域に維持するように制御しているので、非印字モードの処理時間が所定時間以下の場合には、ほとんど節電効果を奏しない場合がある。
図10は、このことを説明するための定着部温度Tの変化の様子を模式的に示す図である。
同図では、一例として、印字処理を中断して非印字モードの処理時間を実行する場合について示しており、非印字モード開始時および終了時の定着部温度Tは共に200℃に設定されている。
水平方向に延びるジグザグ線Lsは、目標温度を200℃として温調制御する場合の定着ローラ41の温度変化をやや誇張して示すものである。
実際には、温度センサ43で検出された定着ローラ41の表面温度(定着部温度)Tが200℃を超えるとヒータ電源をOFFし、200℃未満になるとヒータ電源をONにするように制御するので、ヒータ電源を小刻みにON/OFF制御することにより、定着部温度Tが200℃を中心にして定着可能な温度域に維持されるように制御しており、温度センサ43などの応答速度の関係からリップルが生じている。
一方、直線Ldは、ヒータ電源OFF(連続して電源をOFFすること)したときの温度下降曲線を近似するものであって、その方程式は、温度の下降速度Vd(単位時間当たりの降下温度(℃/秒))として、T=200−Vd*tと表される。
十分に非印字モードの処理時間αが長い場合において、節電すべく非印字モードの開始と同時(時刻t=0)にヒータ電源OFFにすると、直線Ldに沿って定着部温度Tが降下するが、常温Trよりも降下することはない。
ここで、常温とは、当該プリンタ1が設置される場所の環境温度を意味している。通常、プリンタ1には換気ファンが設置されているので、最大の熱源であるハロゲンヒータ44の電源をOFFにすると、装置内の温度も低下して装置の環境温度に近付き、定着部温度Tもそれ以下には下がらない。
プリンタ1は、オフィスなどの空調されている場所で用いられる場合がほとんどあので、上記常温Trの範囲も、通常の空調温度の範囲10℃〜30℃ぐらいに設定される。この常温Trとして、プリンタ1のユーザもしくは管理者が、実際における使用環境や季節を考慮して操作パネル35を受付手段として適当な値を設定するようにしても構わないし、装置本体の外部の気温を検出する温度センサを、装置の筺体外部や、外気の取り入れ口に配して、その検出温度を常温TrとしてRAM453やEEPROM455内に格納するようにしておいてもよい。
非印字モードの処理時間αが十分長い場合には、定着部温度Tが常温Trのまましばらく移行して、温度上昇時の直線Lu(T=Vu*(t−α)+200)との交点Pの時刻でヒータ電源ONとなり当該直線Luに沿って温度上昇する。
しかし、非印字モードの処理時間αが短くなると、直線Luが図の左側に移動することになる。例えば、直線Luが直線Lu1の位置にくる場合を考えると、温度下降時の直線Ldに沿って定着部温度Tが下降して常温Trに達した直後に直線Lu1に沿って200℃まで上昇させるので、直線Luが、直線Lu1やLu2のような場合には、Lsのように定着可能温度に温調制御するためにヒータ電源を小刻みにON/OFF制御する場合の電源ONのトータルの時間と電源OFFのトータルの時間は、それぞれヒータ電源を連続してOFFする時間と、ヒータ電源を連続してONにする時間とほとんど変わらないことになる。
つまり、200℃から常温Trまで温度降下するのに要する時間tdと常温Trから200℃まで温度上昇する時間tuとの和が、非印字モードの処理時間α未満の場合に初めて節電効果が望めるのであって、そうでない場合は、節電の効果がほとんどない。
このように節電効果がほとんどない場合にまで、敢えてヒータ電源をOFFにし、途中でヒータ電源ONに切り換えて復帰させるような複雑な制御をする必要がないと解されるし、むしろ、この場合には、それまでの定着可能温度を継続して維持する方が、定着部40内部の特に加圧ローラ42に熱量が蓄積されるので、特に、非印字モードの処理時間後、連続して大量の印字処理を実行するような場合には、定着不良が生じにくく、ユーザの利便性にも資すると言える。
したがって、本変形例では、非印字モードの処理時間を所定時間と比較して、節電の効果が明らかである場合にのみヒータ電源OFFの可否を判定するようにしている。
この場合には、図4のヒータ電源OFFの可否判定処理のフローチャートは、図11のようになる。
まず、非印字モード処理時間記憶部456内の非印字モード処理時間テーブル(図6(a))を参照して、実行する非印字モードの処理時間が確定しているか否かを判定する(ステップS11)。
当該非印字モードの処理時間が確定している場合には(ステップS11:YES)、ステップS11aに移り、定着部の温度Tがヒータ電源OFFから常温に降下するまでの時間tdと、ヒータ電源ONに切り換えた後、目的の温度(待機温度もしくは定着可能温度、図6(b)のテーブルを参照して取得する。)に達するまでの時間tuとの和が、上記処理時間α未満がどうか判定する。
時間tdは、直線Ldの方程式においてT=Trを代入することにより、また時間tuは、直線Luの方程式において、T=Trを代入して得られた値をαから減じることによりそれぞれ容易に求めることができる。
もし、時間(td+tu)が処理時間α未満であれば(すなわち、処理時間αが時間(td+tu)を超える場合)(ステップS11aでYES)、ヒータ電源OFF可と判定し(ステップS12)、時間(td+tu)が処理時間α以上であれば(すなわち、処理時間αが時間(td+tu)以下である場合)(ステップS11aでNO)、節電の効果があまり望めないので、予熱の利便性を優先させて電源OFF不可と判定する(ステップS13)。
例えば、昇温速度Vu、降温速度Vdをそれぞれ10(℃/秒)、20(℃/秒)とし、常温Trを20℃、非印字モード開始時の定着部温度Tを200℃、非印字モード終了時の目標温度Taを200℃とした場合、ヒータ電源OFFにより18秒で、常温Trまで下がり、ヒータ電源ON後、9秒で200℃まで昇温するので、時間(td+tu)は27秒となる。
したがって、実行しようとする非印字モードの処理時間αが、27秒以下であれば、ヒータ電源OFF不可として、定着可能温度200℃での温調制御を継続することになる。
(2)なお、上記(1)の変形例のように、時間(td+tu)と処理時間αとの大小関係により、ヒータ電源OFFの可否を決定する以外に、図10から明らかなように、直線Ldと直線Luの交点Qにおける定着部温度Tqが、常温Tr未満か否かを判定することによっても同様な結果を導くことができる。
非印字モードの処理時間αが時間(td+tu)以下である場合には、温度上昇直線Luが図10の左側にシフトしてLu1やLu2ようになり、交点Qにおける定着部温度Tqが、常温Tr以上となり、非印字モードの処理時間αが時間(td+tu)を超える場合には、温度上昇直線Luが図10のLu3のような状態なので、交点Qにおける定着部温度Tqが、常温Tr未満となるからである。
この場合には、図12のフローチャートに示すように、図11におけるステップS11aが、ステップS11bに置き換えられ、交点Qの定着部温度Tqが、常温Tr未満であるか否かを判定する。
今、非印字モードの処理開始時の定着部温度TをT1、非印字モードの処理の終了時に復帰すべき定着部温度TをT2とすると、温度降下直線Ld、温度上昇曲線Luは、それぞれ
T=T1−Vd*t
T=Vu(t−α)+T2
α:非印字モードの処理時間、Vd:降温速度、Vu:昇温速度
と表すことができ、この連立方程式の解として、交点Qにおける定着部温度Tqは、
Tq=(T1*Vu+T2*Vd−Vd*Vu*α)/(Vd+Vu)・・(2)式
と求められる。
したがって、交点Qの温度Tqが、常温Tr未満の場合には(ステップS11bでYES)、ヒータ電源OFF可と判定し(ステップS12)、交点Qの温度Tqが、常温Tr以上の場合には(ステップS11bでNO)、節電の効果があまり望めないので、予熱の利便性を優先させて電源OFF不可と判定する(ステップS13)。
なお、Tq=Trとして、(2)式をαについて解くと、
α=(T1*Vu+T2*Vd−Tr*(Vd+Vu))/(Vd*Vu)・・(3)式となるので、右辺の式を時間Ttとすると、結局、非印字モードの処理時間αが、所定時間Ttよりも長い場合に「ヒータ電源ON可」、処理時間αが所定時間Tt以下の場合に「ヒータ電源ON不可」と判定されることになる。
(3) 特定の非印字モードの処理中にその失敗が判明し、始めからやり直すような場合には、図3のステップS5におけるヒータ電源ONのタイミング取得処理は、次のようにして実行される。
図13は、この場合における温度制御の一例を示すものであり、実行する非印字モード処理が色ずれ補正の場合について示されている。
なお、本例では、色ずれ補正処理開始時の定着部温度T、色ずれ補正処理終了時のおける目標温度Taは、共に170℃に設定されている。
まず、色ずれ補正処理開始と共にヒータ電源OFFにする。定着部温度Tが徐々に降下して、直線L11(T=Vu(t−α)+170)に交わると、ヒータ電源ONに切り換えて温度上昇させるが、色ずれ補正処理終了予定時刻αの手前の時刻α’において、色ずれ補正処理が失敗である旨が確定した場合には、色ずれ補正処理を中断する。
このような色ずれ補正の失敗は、主に光電センサ23によるレジストパターンの検出が不良である場合に生じ得る。特に、前回行われたカラー濃度適正化処理後、装置内の温湿度が大きく変化して、一つ若しくは複数の色のレジストパターンの濃度が薄過ぎて、検出できないような場合には、各色のレジストパターンの位置ずれ量が的確に測定できず、色ずれ補正できない。
したがって、色ずれ補正が失敗か否かは、例えばレジストパターンを中間転写ベルト21に形成したにも関わらず、検出すべきタイミングになっても、光電センサ23による特定の色のレジストパターンの検出信号が得られないか、得られたとしても、その線幅が不揃いであるような場合や、算出された位置ずれ量が、極端な値であって通常の装置ではありえないような大きな数値になっているような場合には、色ずれ補正が失敗したと確定できる。
そこで、このような場合には、カラー濃度適正化処理からやり直す必要があるので、カラー濃度適正化処理および色ずれ補正処理を連続して実行するフル安定化処理を実行する。
そのため、最初の色ずれ補正処理の失敗が判明した段階で(時刻α’)、当該色ずれ補正処理を直ちに中断してフル安定化処理を実行すると共に、ヒータ電源をOFFにする。
ここで、フル安定化処理に要する時間をβとすれば、時刻(α’+β)にフル安定化処理が終了し、このときに待機温度170℃に復帰させるためには、温度上昇直線L12は、T=Vu*(t−(α’−β))+170 となる。
したがって、時刻α’でヒータ電源をOFFした後、定着部温度Tが徐々に降下し、当該直線L12と交わるタイミングでヒータ電源をONに切り換えることにより、フル安定化処理終了時に待機温度170℃に復帰させ、以後のプリントジョブの受け付けに備えることができる。
図14は、上記のような場合に、制御部45で実行される温度制御の内容を示すフローチャートである。
まず、ステップS31において、色ずれ補正処理の開始の有無について判定し、開始される場合には(ステップS31でYES)、ヒータ電源OFFにし(ステップS32)、
実行すべき色ずれ補正処理の処理時間α、色ずれ補正終了時に到達すべき定着ローラ41の目標温度Ta、ヒータ電源ONにした場合の定着ローラ41の昇温速度Vuを取得する(ステップS33)。
そして、ステップS34において、温度上昇直線L11(図13)の方程式(T=Vu(t−α)+Ta)を取得する。
その後、ヒータ電源OFF後の定着ローラの温度Tを所定間隔でサンプリングしていき、T≦Vu(t−α)+Taとなった最初の時点で、ヒータ電源ONにする(ステップS35)。
そして、色ずれ補正処理の失敗の有無を判定し(ステップS36)、もし、色ずれ補正処理が失敗したと判明すれば(ステップS36でYES)、当該色ずれ補正処理を中断すると共にヒータ電源をOFFにする(ステップS37、S38)。
次に、フラッグF=0であるか否かを判定する(ステップS39)。このフラッグは、
当該色ずれ補正処理の失敗が最初か(F=0)、2回目であるか(F=1)を示すものであって、当該フラグの状態は、例えばRAM453に一時的に格納される。
ステップS39において、F=0であれば(ステップS39でYES)、フル安定化処理を開始すると共に(ステップS40)、(α’+β)をαとして設定し(ステップS41)、フラグF=1にセットする(ステップS42)。
α’は、最初の色ずれ補正処理が失敗と判定された時刻であり、βはフル安定化処理の実行に要する時間である。
そして、ステップS34に戻り、上記αの値を(α’+β)とすることにより、直線L12(図13)の方程式を得て、この新たな直線L12に基づき、ヒータ電源OFF後の定着ローラの温度Tを所定間隔でサンプリングしてヒータ電源ONのタイミングを取得し、ヒータ電源を再度ONにする(ステップS35)。
その後、もし、フル安定化処理における色ずれ補正処理において失敗があれば(ステップS36でYES)、直ちに色ずれ補正処理を中断し、ヒータ電源をOFFにして(ステップS37、S38)、フラッグFの状態を判定するが(ステップS39)、この場合にはステップS42において、F=1にセットされているので、ステップS39でNOと判定され、ステップS43に移ってエラーの警告を行う。
このエラー警告は、操作パネル35の液晶表示部に、当該色ずれ補正処理に失敗した旨を表示し、あるいは、警告表示に加えて、もしくはこれに代えて警告音を発生して、ユーザに何らかの対応を求める。
そして、フラグF=0にリセットして(ステップS44)、メインフローチャートにリターンする。
一方、ステップS36で、色ずれ補正処理が失敗でないと判定された場合には、ヒータ電源ONを継続し、定着部温度Tが目標温度Taに達すると(T=Ta)(ステップS45でYES)、F=0にリセットした後(ステップS44)、メインフローチャートにリターンする。
なお、この変形例では、色ずれ補正処理の際にその失敗が判明する例について説明したが、他の非印字モードの実行中に失敗が判明して、その非印字モードもしくは代替の印字モードを実行するような場合にも適用可能である。
例えば、カラー濃度適正化処理の途中で特定の色について濃度適正化処理が失敗であることが判明し、再度カラー濃度適正化処理をやり直す必要がある場合などにも適用できる。
(4)上記(3)の変形例においても、上記(1)の変形例のように非印字モードの処理時間と所定時間とを比較して、ヒータ電源OFFの可否を判定するステップを実行するようにしても構わない。
図15は、このような場合における色ずれ補正時の温度制御のフローチャートを示すものである。同図に示すようにステップS31とS32、ステップS37とS38との間にそれぞれステップS201、S202が挿入されている点が、変形例(3)の図14の場合と大きく異なる。
まず、ステップS31で色ずれ補正処理が開始されると判定されると(ステップS31でYES)、ヒータ電源OFF可であるか否かを判定する(ステップS201)。具体的には、図11で説明したように、色ずれ補正処理の処理時間が所定時間を超える場合には、ヒータ電源可、色ずれ補正処理の処理時間が所定時間以下の場合には、ヒータ電源OFF不可と判定する。
ステップS201でヒータ電源OFF可と判定された場合には(ステップS201でYES)、ヒータ電源OFFにして(ステップS32)、以下ステップS36まで図14と同様に進む。
ステップS201でヒータ電源OFF不可と判定された場合には(ステップS201でNO)、ヒータ電源OFFにせず温調制御を続けてステップS36に進む。
ステップS36で、色ずれ補正処理が失敗したか否かを判定し、もし失敗しておれば(ステップS36でYES)、当該色ずれ補正処理を中断し(ステップS37)、次にすべき非印字モードについてヒータ電源OFF可であるか否かを判定する(ステップS202)。すなわち、次に実行すべき非印字モード(フル安定化処理)の処理時間が所定時間を超える場合には、ヒータ電源可、色ずれ補正処理の処理時間が所定時間以下の場合には、ヒータ電源不可と判定する。
もし、ヒータ電源OFF可と判定された場合には(ステップS202でYES)、ヒータ電源OFFにして(ステップS38)、ステップS39以下のステップを実行する。
もし、ヒータ電源OFF不可と判定された場合には(ステップS202でNO)、ステップS45で定着部温度Tが目標温度Taとなっているのを確認する。ここでは、具体的に、先にヒータ電源OFF処理して現状の定着部温度TがTa未満の場合にはTaまで温度上昇するまで待ち、先にヒータ電源OFF処理がされておらず、Taに温調されたままの場合には、そのままスルーすることになる。
図15では、図14のフローチャートと同じく、色ずれ補正処理を失敗してフル安定化処理を実行するため非印字モードの処理時間が延長される場合について説明したが、一般的に、第1の非印字モードに失敗して、続けて第2の印字モード(第1の印字モードの実行と同じでも異なっていてもよい。)を実行する場合に適用可能であり、それぞれの非印字モードの実行開始時にヒータ電源OFFの可否について判定するので、ユーザにとって利便性のよい非印字モードの実行が可能となる。
(5)また、厚紙に印字する厚紙印字モードにおいては、予め定着部40を予熱することが望ましい。
すなわち、厚紙印字モードの場合には、定着時に奪う熱量が普通紙の場合よりも多いため、厚紙を連続して定着すると定着ローラ41の温度がすぐに低下して定着不良が生じるおそれがある。そこで、予め定着ローラ41を定着可能温度まで加熱して所定時間回転させることにより、加圧ローラ42なども十分加熱して定着部40内に熱量を蓄積する処理(予熱処理)が実行される。
この予熱に必要な時間をγとすると、予熱時間γと、実行しようとする非印字モードの処理時間αとの大小関係で、非印字モードの処理時における温度制御の態様が変わってくる。
図16(a)、(b)は、一例として、厚紙印字モードの実行を中断して、色ずれ補正処理を実行し、その後、厚紙印字モードを再開する場合における温度制御の様子を示すグラフであり、図16(a)は、色ずれ補正処理の処理時間αが予熱時間γを超える場合(α>γ)における温度制御の様子を示し、図16(b)は、色ずれ補正処理の処理時間αが予熱時間γ以下である場合(α≦γ)における温度制御の様子を示す。
図16(a)の場合には、色ずれ補正開始と共にヒータ電源をOFFにするが、色ずれ補正終了時(t=α)に、予熱が完了しておく必要があるので、時刻(α−γ)には、既に定着可能温度200℃まで復帰していなければならない。
したがって、昇温制御直線L21の方程式は、T=Vu(t−(α−γ))+200となる。
定着部温度Tが、徐々に降下して昇温制御直線L21に交わる位置まで来ると、ヒータ電源をONにして、時刻(α−γ)には定着可能温度200℃まで復帰させる。そして、予熱時間γ経過時に丁度色ずれ補正処理が終了するので、すぐに厚紙印字モードを再開することができる。
一方、色ずれ補正の処理時間αが予熱時間γ以下である場合(α≦γ)には、ヒータ電源をOFFにしてしまうと、色ずれ補正終了時に予熱が完了していないことになるので、この場合には、図15(b)に示すように色ずれ補正時には、ヒータ電源をOFFすることなく、定着可能温度200℃に維持するように温調制御する。
その後、予熱時間γ経過後に厚紙印字モードを再開することになる。
図17は、本変形例を実行する場合において、制御部45で実行されるヒータ電源OFFの可否判定処理の制御内容を示すフローチャートである。
まず、非印字モード処理時間記憶部456の非印字モード処理時間テーブルを参照して実行する非印字モードの処理時間が確定しているか否かを判定し(ステップS51)、確定していれば(ステップS51でYES)、当該非印字モードの処理後に厚紙印字モードが控えているか否かを判定する(ステップS52)。
例えば、上述のように厚紙印字モード実行を中断して、非印字モードの処理を実行する場合には、非印字モードの処理終了後、厚紙印字モードを再開するように制御されるので、「厚紙印字モードが控えた非印字モード」と判定される。また、非印字モードの処理開始直後に厚紙印字モードのジョブを受け付けたような場合も同様に「厚紙印字モードが控えた非印字モード」と判定される。
ステップS52において、「厚紙印字モードが控えた非印字モード」と判定された場合には(ステップS52でYES)、次に、非印字モードの処理時間が厚紙印字モード実行に必要な予熱時間よりも長いか否かを判定する(ステップS53)。
非印字モードの処理時間は、非印字モード処理時間記憶部456(図2)から読み出す。予熱時間γは、予め実験などにより求められてROM454などに格納されており、これを読み出すことにより取得できる。
色ずれ補正処理の処理時間αが予熱時間γを超える場合(α>γ)には(ステップS53でNO)、「ヒータ電源OFF可」と判定する(ステップS54)、反対に、色ずれ補正処理の処理時間αが予熱時間γ以下の場合には(ステップS53でYES)、「ヒータ電源OFF不可」と判定する(ステップS55)。
また、ステップS52において、厚紙印字モードが非印字モード処理後に控えていないと判定された場合には(ステップS52でNO)、予熱時間を考慮する必要がないので、「ヒータ電源OFF可」と判定する(ステップS54)。
ステップS51において実行する非印字モードの処理時間が確定していない場合には(ステップS51でNO)、いつ非印字モードの処理が終了するか分からないので、ユーザの利便性を優先して「ヒータ電源OFF不可」とする(ステップS55)。
以上により、ヒータ電源OFFの可否判定処理のサブルーチンを終了して、図3のフローチャートにリターンする。
図18は、本変形例におけるヒータ電源ONのタイミング取得処理(図3ステップS5)のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
なお、本例では、実行される非印字モードの一例として、図16(a)と同様に厚紙印字モードを中断して色ずれ補正が実行される場合について開示しているが、これに限定されないことは言うまでもない。
まず、実行すべき非印字モードの処理時間αを取得すると共に(ステップS61)、厚紙印字に必要な予熱時間γを取得する(ステップS62)。
そして、昇温制御時における目標温度Taを200℃に設定し(ステップS63)、次に、ヒータ電源ONにした場合の定着ローラ41の昇温速度Vuを取得する(ステップS64)。
そして、非印字モード開始終了時よりも予熱時間γだけ早い時刻(α−γ)に定着部温度Tが目標温度200℃に到達するように昇温制御する際における定着部温度Tと時間tの相関関係を示す方程式(T=Vu(t−(α−γ))+200)を作成する(ステップS65)。
そして、ヒータ電源OFF後の定着部温度Tを所定間隔でサンプリングしていき、T≦Vu(t−(α−γ))+200となった最初の時点をヒータ電源ONのタイミングとする(ステップS66)。
その後は、図3のフローチャートにリターンし、上記取得されたタイミングでヒータ電源がONされて昇温制御が実行される。
なお、本変形例において、予熱時間γは、厚紙の連続印字枚数に限らず一律としてもよいし、予定されている連続印字枚数に応じて増加するような複数の値が設定されていてもよい。
後者の場合、連続印字枚数に応じて必要な予熱時間のテーブルをROM454やEEPROM455に格納しておき、当該テーブルを参照して予熱時間γを取得する。予定される連続印字枚数は、受け付けたプリントジョブのヘッダに添付されている印刷制御情報に基づき容易に知ることができる。
この際、1ジョブにおける印字枚数が、例えば1、2枚のように少なく、特に予熱が必要でない場合には、上記テーブルの当該印字枚数に対応する予熱時間γを0にしておけばよい。そうすると、図17のステップS53では常にYESとなってヒータ電源OFF可と判定される。また、図18におけるステップS65、S66における各式においてもγ=0とすることにより、普通紙の印字処理の場合と同様にしてヒータ電源ONのタイミングを決定することができる。
(6) 上記実施の形態では、図4のステップS11のように非印字モードの処理時間が確定か不確定で区別して、ヒータ電源OFFの可否を判定した。
しかし、処理時間が確定であるとまで言えなくても、ある一定の誤差(ばらつき)の範囲内で収まるような場合には、その大きさによっては、「ヒータ電源OFF可」と判定してもよいような場合がある。
その一例として非印字モードが、トナー補給処理である場合について説明する。
各作像ユニットにおける現像器内のトナーのトナー残量を検出するためのトナーレベルセンサとして、例えば、複数の透過型の光電センサを垂直方向に配列したり、トナー液面に揺動可能な板状の液面検出板を接触させて、液面の低下に伴う検出板の移動を磁気センサで検出するなど様々な公知の技術があるが、これらのセンサ自体の精度のばらつきや、センサの取付誤差、トナーボトルからの補給能力のばらつきなどに起因して、トナー補給時間を正確に予測することは難しく、一定のばらつきが生じる場合がある。
今、トナーレベルセンサからの検出信号から予測される標準的なトナー補給処理に要する予測時間をαとして、そのばらつきを±δ(δ>0)とする。このαや±δの値は、予め、設計段階や組立て後の試験などにより求められて、ROM454等に格納されている。
仮に、当該トナー補給予測時間αがばらつき量δ以下であれば(α≦γ)、図19(a)に示すように、極端なときにはトナー補給開始直後にトナー補給が完了するような可能性もあり、この場合にヒータ電源をOFFにするとユーザの利便性を害する可能性が高い。
ところが、当該トナー補給予測時間αがばらつき量δを超えていれば(α>γ)、図19(b)に示すように、最短補給終了予測時刻(α−δ)までは、トナー補給が終了することはないので、一旦ヒータ電源をOFFにした後、当該最短補給終了予測時刻までに定着部温度Tが目標温度Taに復帰するようにすれば、ユーザの利便性を損ねることにはならない。
図20は、本変形例において制御部45で実行される温度制御の内容を示すフローチャートである。
ここでは、印字処理を中断してトナー補給処理を実行する場合について説明している。
まず、ステップS71において、トナー補給処理が開始されるか否かを判定し、開始される場合には(ステップS71でYES)、印字処理を中断して(ステップS72)、現在のトナーレベルセンサの出力値から、現像器内のトナーを満杯にするまでのトナー補給処理時間αを予測する(ステップS73)。そのため、ROM454内に、トナーレベルセンサの出力値と標準的なトナー補給処理時間αの対応関係を示すテーブルや、両者の関係式などが格納されており、これを参照してトナー補給処理時間αの予測値を取得する。
そして、ばらつき量δをROM454等から読み出して取得し(ステップS74)、予測された処理時間αがばらつき量δよりも大きいか否かを判定する(ステップS75)。
もし、α≦δであれば(ステップS75でNO)、ヒータ電源OFFにすると印字開始が遅れる可能性があるので(図19(a))、そのまま定着可能温度に維持する(ステップS80)。
また、α>δであれば(ステップS75でYES)、ヒータ電源OFFにする(ステップS76)。
定着部温度Tが降下して、T≦Vu(t−(α−δ))+200になると(ステップS77でYES)、ヒータ電源ONに切り換え(ステップS78)、定着可能温度になると(ステップS79でYES)、そのまま定着可能温度を維持する(ステップS80)。
そして、トナー補給処理が終了し(ステップS81)、印字が再開され(ステップS82)、その後、メインフローチャートにリターンする。
なお、ステップS75において、トナー補足処理の予測された処理時間αがばらつき量δ以下の場合に、そのまま定着可能温度を維持するのではなく、図19(a)の波線で示すように一旦、待機温度170℃に低下させた後、当該待機温度170℃を維持するようにしてもよい。
そして、トナー補給処理が終了次第、定着可能温度まで昇温して、印字を再開する。
このようにすれば、α≦γである場合でも、ある程度の節電を実現しながらも短時間に印字処理を再開することができる。
(7) 上記実施の形態では、装置内温度低減処理については、処理時間が不確定であるため、「ヒータ電源OFF不可」と判定し、現在設定されている温度を維持するように制御したが(図4のステップS11でNO、ステップS13→図3のステップS3でNO、ステップS9)、印字処理を中断して処理時間が不確定な非印字モードを実行する場合には、そのまま、定着可能温度を維持するのではなく、図21に示すように、図19(a)の場合と同様、一旦、待機温度170℃に降下させた後、当該待機温度170℃を維持するようにしてもよい。そして、処理時間が不確定な非印字モードが終了次第、定着可能温度まで昇温して印字処理を再開する。このようにすれば処理時間が不確定であっても、ある程度の節電を実現しながらも短時間に印字再開することができる。
(8) 非印字モードの実行時に、当該非印字モードを最後まで実行する必要がなくなるような場合には、その処理時間が当初より短くなるので、それに合わせてヒータ電源ONのタイミングを変更するのが望ましい。
具体的に、例えば、色ずれ補正処理を実行中にC、M、Yのいずれかのカラーの印字処理用の消耗品に寿命が到来した場合を考える。ここでカラーの消耗品とは、例えば、C,M,Yの各作像部における感光体ドラムや現像器、トナーボトルなどを含む。これらには一定の寿命が定められており、制御部45でそれらの運転時間(具体的には、感光体ドラムの回転数や走行距離、印字枚数などのパラメータ)が制御部45で累積してカウントされてEEPROM455などに保存され、この累積値が所定値に達するとユーザへの警告を発したり、印字処理を禁止したりするように構成される。
このように色ずれ補正処理の最中にカラー消耗品の寿命が到来したような場合には、当該消耗品が交換されるまではカラーモードを実行できないので、色ずれ補正処理をこれ以上続けても意味がなく、その時点で中断して、モノクロモードの実行に備えてヒータ電源ONに切り換えるのが合理的である。
図22は、このような場合において制御部45で実行される温度制御を概略的に示すフローチャートである。
まず、ステップS91で、色ずれ補正処理が開始されるか否か判断し、開始される場合には(ステップS91でYES)、ヒータ電源OFFにする(ステップS92)。そして、C、M、Yのいずれかのカラー消耗品に寿命が到来したか否かを判定し(ステップS93)、もし、寿命が到来していなければ(ステップS93でNO)、上記実施の形態と同様にして、本来の非印字モードの処理時間に基づき取得されたヒータ電源ONのタイミングであるか否かを判定する(ステップS94)。
ヒータ電源ONのタイミングであれば(ステップS94でYES)、ヒータ電源ONにし(ステップS95)、このヒータ電源ONの状態を定着ローラ41が目標温度Taになるまで継続し(ステップS96でNO、ステップS95)、目標温度Taに到達すれば(ステップS96でYES)、メインフローチャートにリターンする。
もし、ステップS93において、カラー消耗品の寿命が到来したと判定された場合には(ステップS94でYES)、即座にヒータ電源ONにして(ステップS95)、ステップS95、S96を経て、メインフローチャートにリターンする。
なお、図21、図22では非印字モードの例として、色ずれ補正処理について説明したが、これに限定されず他にカラー画像安定化処理や、カラー用の現像器におけるトナー補給処理なども含めることが可能である。
(9) 上記変形例(1)においては、実行すべき非印字モードの処理時間が所定時間以下である場合には、一律に、ヒータ電源OFF不可として温調制御を継続するように制御した。この場合には、ヒータ電源OFFにしてもそれほど節電効果は、得られないという趣旨のもとで、温調制御を継続して定着部40に蓄熱して、その後の印字処理、特に大量枚数の連続印字処理に備えた方が、ユーザの利便性に資するとの価値判断に基づく。
本変形例では、上記変形例(1)よりも、やや節電効果を重視するものである。
図23は、本変形例において、制御部45で実行されるヒータ電源OFFの可否判定処理の内容を示すフローチャートである。
まず、実行する非印字モードの処理時間が確定しているか否かを判定し(ステップS101)、確定しておれば(ステップS101でYES)、当該非印字モードの処理時間が所定時間以下か否かを判定する(ステップS102)。この判定の方法は、変形例(1)のステップS11a(図11)と同様であり、ここでの所定時間は、(td+tu)となる。
もし、非印字モードの処理時間が所定時間を超えていれば(ステップS102でNO)、ヒータ電源OFF可とされる(ステップS105)。
しかし、もし、非印字モードの処理時間が所定時間以下であっても(ステップS102でYES)、非印字モード終了後に印字モードが待機(印字処理の指示待ちの状態)していなければ(ステップS103でNO)、定着部40に蓄熱する必要性は低いので、ヒータ電源OFF可を判定する(ステップS105)。温調制御を継続して蓄熱するということは、ヒータ電源をOFFした後ONにして昇温する場合よりも微増ながらも電力を消費するからである。したがって、この場合には、いつ受け付けるか不明なプリントジョブのために蓄熱してユーザの便宜を図るよりも節電の方を重視する。
また、ステップS103において、印字モードが待機している場合であっても(ステップS103でYES)、その印字モードの内容が普通紙に対するプリントジョブである場合には(ステップS104でYES)、「ヒータ電源OFF可」とする(ステップS105)。普通紙の場合には、一枚当たりの定着に必要な熱量が、厚紙の場合ほど多くないので、蓄熱していなくても定着不良が生じないからである。
なお、待機している印字モードが普通紙に対するプリントジョブか、そうでないか(厚紙に対するプリントジョブ)については、受け付けたプリントジョブのヘッダに含まれる印刷条件に関する情報から取得することができる。
したがって、本変形例によれば、ヒータ電源OFF不可とするのは、実行する非印字モードの処理時間が不確定の場合(ステップS101でNO)と、非印字モードの終了後に厚紙印字モードの実行が待機している場合(ステップS104でNO)のみとなる。
(10)上記実施の形態では、「ヒータ電源OFF可」の場合には、完全にヒータへの電源供給を遮断して定着部温度Tを降下させたが、例えば、ON/OFF制御におけるONのドューティ比を小さくして(すなわち、電力供給量を低減して)、定着部温度Tの降下速度を遅くするようにしてもある程度の節電の効果はある。
(11)上記実施の形態では待機温度を170℃に設定しているが、これに限らず、節電性を重視して、もう少し目標温度を低めに設定した省電力モードを設けてもよい(例えば、120℃前後)。この際、待機状態のまま所定時間プリントジョブを受け付けない場合に、自動的に待機状態から省電力モードに切り換えるようにしてもよいし、また、ユーザの操作パネル35からの指定により省電力モードに設定されるようにしてもよい。
(12)上記実施の形態では、非印字モードの例として図6(a)のテーブルに示すものや、トナー補給処理(上記の変形例(6))を示したが、その他、定着装置による熱定着を伴わない処理であって、印字モードと選択的に実行されるものであれば、どのような処理でも含めることができる。
例えば、処理時間が確定している非印字モードの処理として、他に次のようなものを挙げることができる。
(a)プリンタ本体に後処理装置(フィニッシャ)が付設されている場合において、後処理機能が複数あって、パンチ機能をステープル機能に切り換えなど、それらの機能を相互に切り換える処理(後処理機能切換処理)
(b)残留トナーを除去するため感光体ドラムをクリーニングする場合におけるクリーニング処理
(c)普通紙の印字処理から厚紙印字処理に切り換える場合や、モノクロモードからカラーモードに切り換える際に、システムスピードを変更(遅くする)する機種にあっては、当該システムスピードの切換処理
(d)モノクロモードからカラーモードに切り換える切換処理(カラー用の現像器におけるトナーを予め撹拌させて帯電させる処理。モノクロモード時に中間転写ベルトをカラー用の感光体ドラムから離間させる機構を有するものであっては、それらの感光体ドラムを中間転写ベルトに近接させる処理など)
(e)プリントジョブにおける画像データを展開して印字処理用のフォーマットに変換する処理(データ量によりその展開時間が予測可能)
なお、給紙カセットから記録シートが抜き出されたような特殊な場合も、非印字モードと一種と捉えることが可能であるが、この場合には、処理時間は不確定と判定される。
(13)本発明における定着部は、加熱回転体として定着ローラを用いたものに限定されないが、非印字モード終了後の画像形成動作開始までの時間の短縮によるユーザの利便性の確保という観点から、ウォーミングアップにある程度の時間を要する構成のものにおいて特に効果がある。
(14)本発明に係る現像装置と画像形成装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、本発明の適用範囲は、これに限られず、フォーサイクル方式のカラープリンタや複写機、複写機、ファクシミリ装置、複合機(MFP:Multiple Function Peripheral)等、およそ定着装置を備えた画像形成装置に適用できる。
また、上記実施の形態及び変形例の内容は、可能な限り組み合わせても構わない。
本発明は、画像形成装置において画像安定化処理などの定着装置による熱定着を伴わない処理を実行する場合における定着装置の温度制御の技術として好適である。
1 プリンタ
10 画像プロセス部
20 中間転写部
21 中間転写ベルト
23 光電センサ
30 給紙部
35 操作パネル
40 定着部
41 定着ローラ
42 加圧ローラ
43 温度センサ
44 ハロゲンヒータ
45 制御部
451 CPU
452 通信I/F部
453 RAM
454 ROM
455 EEPROM
456 非印字モード処理時間記憶部

Claims (24)

  1. 像担持体に形成したトナー像を記録シート上に転写した後、定着装置において、加熱手段によって定着可能温度に加熱された定着部材により熱定着して画像を形成する画像形成モードを実行する第1の実行手段と、
    定着装置による熱定着を伴わない非画像形成モードを実行する第2の実行手段と、
    画像形成モードと非画像形成モードを選択的に実行するように第1または第2の実行手段に指示する指示手段と、
    画像形成モードと非画像形成モードの実行状態に応じて定着装置における加熱手段への電力供給を制御する制御手段と、
    を備え、
    前記制御手段は、
    前記非画像形成モードの実行が開始される際に、加熱手段への電力供給を停止もしくは低減して定着部材の温度を降下させる第1の制御と、
    非画像形成モード実行の途中の所定のタイミングで第1の制御を停止して、定着部材の温度を上昇させ、当該非画像形成モードの終了時点における定着部材の温度を、所定の目標温度まで復帰させる第2の制御と
    を実行することを特徴とする画像形成装置。
  2. 実行すべき非画像形成モードの処理時間を取得する取得手段と、
    当該処理時間が所定時間以下である場合には、前記制御手段における第1と第2の制御の実行を禁止する禁止手段と
    を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記非画像形成モードの終了後に実行される画像形成モードとして、厚紙に対する画像形成ジョブが控えている場合において、
    前記所定時間は、当該厚紙に対する画像形成ジョブ実行のため設定された予熱時間であること
    を特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記所定時間は、前記第1の制御により定着部材の温度が常温までに降下するのに要する時間と、第2の制御により定着部材の温度が常温から前記目標温度まで復帰するのに要する時間の和であること
    を特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  5. 第1の制御時における定着部材の温度の降下速度をV1、第2の制御時における定着部材の温度の上昇速度をV2、第1の制御の開始時の定着部材の温度をT1、第2の制御における目標温度をT2、実施すべき非画像形成モードの処理時間をα、常温をTrとした場合に、前記所定時間は、
    (T1*V2+T2*V1−Tr*(V1+V2))/(V1*V2)
    で求められる時間である
    ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  6. 前記処理時間は、当該非画像形成モードの実行に対して予測される基準処理時間であって、前記所定時間は、前記基準処理時間に対して生ずる誤差の大きさであることを
    特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  7. 基準処理時間が誤差の大きさ以下であることにより第1と第2の制御が禁止された場合であって、
    当該非画像形成モードの処理開始時に定着部材の温度が定着可能温度である場合には、
    前記制御手段は、当該非画像形成モードの処理開始と共に、定着部材の温度を定着可能温度よりも低い待機温度まで降下させ、少なくとも当該非画像形成モードが終了するまでは、当該待機温度に維持する第3の制御を実行する
    ことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記制御手段は、
    前記非画像形成モードの処理時間が所定時間以下であっても、当該非画像形成モードの終了後に画像形成モードの実行が控えていない場合には、前記第1と第2の制御を実行する
    ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  9. 前記制御手段は、
    前記非画像形成モードの処理時間が所定時間以下であっても、当該非画像形成モードの終了後に控えている画像形成モードが普通紙に対する画像形成ジョブの実行である場合には、前記第1と第2の制御を実行する
    ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  10. 前記非画像形成モードの処理時間が延長された場合において、
    前記禁止手段は、改めて、当該延長された時間が所定時間以下であるか否かを判定して、前記制御手段における第1と第2の制御の実行の禁止の要否を決定する
    ことを特徴とする請求項2から9のいずれかに記載の画像形成装置。
  11. 前記非画像形成モードの処理時間が延長された場合とは、
    色ずれ補正処理の実行が失敗した後、画像濃度適正化処理と色ずれ補正処理を合わせて実行する場合である
    ことを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
  12. 実行すべき非画像形成モードの処理時間が不確定である場合に、前記制御手段における前記第1と第2の制御の実行を禁止する禁止手段を備えている
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  13. 処理時間が不確定な非画像形成モードの処理開始時に定着部材の温度が定着可能温度である場合には、
    前記制御手段は、当該非画像形成モードの処理開始と共に、定着部材の温度を定着可能温度よりも低い待機温度まで降下させ、少なくとも当該非画像形成モードが終了するまでは、当該待機温度に維持する第3の制御を実行する
    ことを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
  14. 前記非画像形成モードの終了後に画像形成モードの実行が控えている場合において、
    前記第2の制御において定着部材が復帰されるべき目標温度は、定着可能温度であり、
    前記非画像形成モードの終了後に画像形成モードの実行が控えていない場合には、
    前記第2の制御において定着部材が復帰されるべき目標温度は、定着可能温度よりも低い待機温度であること
    を特徴とする請求項1〜13に記載の画像形成装置。
  15. 前記非画像形成モードの終了後に画像形成モードの実行が控えている場合とは、画像形成モードを中断して非画像形成モードを実行し、非画像形成モードの実行終了後に中断した画像形成モードを再開する場合であること
    を特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
  16. 前記非画像形成モードの終了後に画像形成モードの実行が控えている場合とは、
    画像形成モードのジョブが非画像形成モードの実行開始後に受け付けられて実行の指示待ちの状態である
    ことを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
  17. 前記制御手段は、
    実行すべき非画像形成モードの処理時間、現在の定着部材の温度、第2の制御における目標温度、および第2の制御における定着部材の昇温速度に基づき、第1の制御から第2の制御に切り換えるタイミングを決定する決定手段を備える
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  18. 非画像形成モードの終了後に、画像形成モードとして厚紙に対する画像形成ジョブの実行が控えている場合において、
    前記決定手段は、前記非画像形成モードの処理時間より、厚紙に対する画像形成ジョブ実行のため設定された予熱時間だけ短い時間に前記非画像形成モードが終了するとみなして、前記切り換えのタイミングを決定すること
    を特徴とする請求項17に記載の画像形成装置。
  19. 実行すべき非画像形成モードの処理時間について、予測される基準処理時間に対して一定の誤差が見込まれるときには、
    前記決定手段は、前記基準処理時間から当該誤差を控除した最短時間を非画像形成モードの処理時間とみなして前記切り換えのタイミングを決定する
    ことを特徴とする請求項17に記載の画像形成装置。
  20. 非画像形成モードの処理時間が延長された場合において、
    前記決定手段は、改めて、当該延長された処理時間の経過後に所定の目標温度に復帰するように前記切り換えのタイミングを決定する
    ことを特徴とする請求項17に記載の画像形成装置。
  21. 前記決定手段は、
    第1の制御時において、非画像形成モードの処理時間が所期の時間よりも短くなった場合、即時に第1の制御を停止して定着部材の温度を前記目標温度まで上昇させるように制御する
    ことを特徴とする請求項17に記載の画像形成装置。
  22. 像担持体に形成したトナー像を記録シート上に転写した後、定着装置において、加熱手段によって定着可能温度に加熱された定着部材により熱定着して画像を形成する画像形成モードと、定着装置による熱定着を伴わない非画像形成モードとが、選択的に実行される画像形成装置における定着装置の温度制御方法であって、
    前記非画像形成モードの実行が開始される際に、加熱手段への電力供給を停止もしくは低減して定着部材の温度を降下させる温度降下ステップと、
    非画像形成モード実行の途中の所定のタイミングで、定着部材の温度を上昇させて、当該非画像形成モードの終了時点における定着部材の温度を、所定の目標温度まで復帰させる温度復帰ステップと
    を含むことを特徴とする定着装置の温度制御方法。
  23. 実行すべき非画像形成モードの処理時間を取得する取得ステップと、
    当該処理時間が所定時間以下である場合には、前記温度降下ステップと温度復帰ステップの実行を禁止する禁止ステップと
    をさらに含むことを特徴とする請求項22に記載の定着装置の温度制御方法。
  24. 実行すべき非画像形成モードの処理時間が不確定である場合に、前記温度降下ステップと温度復帰ステップの実行を禁止する禁止ステップをさらに含むことを特徴とする請求項22に記載の定着装置の温度制御方法。
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