JP3900564B2

JP3900564B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3900564B2
Application number: JP28768796A
Authority: JP
Inventors: 俊夫杉浦
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1996-10-09
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2016-10-09
Also published as: US5832332A; JPH10115998A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーによって記録媒体上に形成されたトナー画像を加熱定着して記録する画像形成装置に関し、特に画像形成装置が高温環境下や通常の低温環境下に設置されるときに、トナー収容部に収容されたトナーの温度が設定保護温度以上に上昇しないように定着ヒータの発熱を抑制し、またその設定保護温度を高温用と低温用とに切換えることで、保護温度エラーの発生を抑制して、極力連続記録動作できるようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ファクシミリ装置やレーザプリンタや複写機などの画像形成装置においては、給紙カセットに収容した用紙を給紙ローラにより１枚ずつ給紙する給紙機構、感光ドラムやトナー収容部や定着ヒータなどを含むプロセスユニット、その感光ドラム上に静電潜像を形成するレーザスキャナユニットなどを備え、感光ドラムの静電潜像にトナーを付着させて形成したトナー画像を、給紙された用紙上に転写して記録するようになっている。
【０００３】
ところで、この種の画像形成装置は、一般的に外気温度が１５°Ｃ〜３５°Ｃの通常の温度範囲となるような環境条件下に設置するようになっており、また記録動作を行わない待機状態（定常状態）として、スタンバイモードと、スリープモードとの何れかを単独で或いは組み合わせて設定可能になっている。常時スタンバイモードが設定されているときには、記録動作の各終了後に、次回の記録動作を迅速に行なえるように、定着ヒータを常に所定温度（例えば、１３５°Ｃ）に保持するようになる。
【０００４】
また、一時的スタンバイモードが設定されているときには、記録動作の各終了時に、所定時間（例えば、５〜１０分）だけ所定温度（例えば、１３５°Ｃ）に保持するスタンバイ状態になり、その後電力消費を低減する為に定着ヒータへの通電を停止するスリープ状態になる。一方、スリープモードが設定されているときには、電力消費を低減できるように、記録動作の各終了時に直ちに定着ヒータへの通電を停止している。
【０００５】
ここで、トナーは、通常、トナー粒子の粒径を７〜１０μｍとする合成樹脂製であり、所定温度（トナーの種類によって異なるが、例えば、約４５°Ｃ）に上昇したときには、溶けて固まり易い性質を有している。しかし、トナーは通常、トナーケースに密閉状に収容されており、しかも通常の環境条件下であることから、記録動作中やスタンバイ状態のときでも、トナー温度が溶けて固まるような温度まで上昇することは比較的少なく、記録動作を継続して行なうことができる。ところで、最近、画像形成装置を、外気温度が３５°Ｃ〜４０°Ｃの温度範囲となるような高温環境条件下にも設置したいという要望がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、画像形成装置を、高温環境条件下に設置するような場合に、特に常時スタンバイモードや一時的スタンバイモードが設定されていて、記録動作の各終了時にスタンバイ状態になるときには、装置内温度も略外気温度に上昇している上、放熱がしにくくなり、更に定着ヒータが連続的に発熱していることから、トナーケースに収容されているトナーの温度が所定温度以上になってトナーが溶けて固まることになり、感光ドラム上の静電潜像にトナーが正常に付着しなくなり、画像品質が低下することになる。
【０００７】
そこで、トナーの温度を反映する温度を、トナーケースの外部近傍において温度センサで検出するようにし、この温度センサから入力されるセンサ信号に基づいて、トナーが使用可能な粉体の状態を維持できる最大限の保護温度（例えば、４５°Ｃ）を、高温環境や低温環境に共通させて１つだけ設けて、その設定保護温度以上の保護温度エラーになったときに、記録動作を禁止させるようにすることが考えられる。しかしながら、その共通の保護温度を高く設定する場合には、高温環境の場合の方が低温環境の場合に比べて、放熱がしにくいことから、装置内温度が上昇し易くなり、トナー温度に悪影響を及ぼすことになる。一方、共通の保護温度を低く設定する場合には、保護温度エラーの発生頻度が高くなる。
【０００８】
本発明の目的は、画像形成装置を設置する環境条件が高温或いは低温であっても、トナー収容部に収容されたトナーの温度が設定保護温度以上に上昇しないように定着ヒータの発熱を抑制し、またその保護温度判定を環境条件に応じて異ならせることで、保護温度エラーの発生を抑制して、極力連続記録動作し得るようにしたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る画像形成装置は、トナーによって記録媒体上に形成されたトナー画像を定着ヒータにて加熱することによりトナー画像を記録媒体上に定着させるようにした画像形成装置において、トナー収容部に収容されたトナーの温度を反映する温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段の検出温度が設定保護温度を越えたときに記録動作を中止する記録中止手段と、記録動作の各終了時に所定時間定着ヒータを所定温度に保持しておくスタンバイ状態を維持し、その所定時間内に次の記録動作が開始されない場合にはスタンバイ状態を解除して定着ヒータをオフにする第１のモードと、記録動作の各終了後は常に定着ヒータを所定温度に保持しておく第２のモードとを択一的に設定する為のモード設定手段と、モード設定手段により第２のモードが設定されている場合に、記録中止手段により記録動作が中止したときには、第２のモードを第１のモードに強制的に切換えるモード切換え手段とを備えたものである。
【００１０】
モード設定手段は第１のモードと第２のモードとを択一的に設定する。一方、温度検出手段により、トナー収容部に収容されたトナーの温度を反映する温度が検出されるので、記録中止手段は、温度検出手段の検出温度が設定保護温度を越えたときに記録動作を中止する。そして、モード切換え手段は、モード設定手段により第２のモードが設定されている場合に、記録中止手段により記録動作が中止したときには、第２のモードを第１のモードに強制的に切換える。
【００１１】
即ち、トナーの検出温度が設定保護温度を越えた保護温度エラーのときに記録動作が中止されて、第２のモードが第１のモードに強制的に切換えられるので、第１のモードにおいては、記録動作の各終了時に所定時間定着ヒータを所定温度に保持しておくスタンバイ状態を維持するが、その所定時間内に次の記録動作が開始されない場合には、スタンバイ状態を解除して定着ヒータをオフにされることになり、この所定時間として短時間（例えば、数分）に設定する場合には、記録動作の各終了時に早期に定着ヒータがオフにされて定着ヒータの発熱が抑制され、装置内温度を低くできることからトナーの温度を十分に低くでき、次回の記録動作中に保護温度エラーの発生を防止することができる。
【００１２】
請求項２に係る画像形成装置は、トナーによって記録媒体上に形成されたトナー画像を定着ヒータにて加熱することによりトナー画像を記録媒体上に定着させるようにした画像形成装置において、トナー収容部に収容されたトナーの温度を反映する温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段の検出温度が設定保護温度を越えたときに記録動作を中止する記録中止手段と、記録動作の各終了時に所定時間定着ヒータを所定温度に保持しておくスタンバイ状態を維持し、その所定時間内に次の記録動作が開始されない場合にはスタンバイ状態を解除して定着ヒータをオフにする第１のモードと、記録動作の各終了時に直ちに定着ヒータをオフにする第３モードとを択一的に設定する為のモード設定手段と、モード設定手段により第１のモードが設定されている場合に、記録中止手段により記録動作が中止したときには、第１のモードを第３のモードに強制的に切換えるモード切換え手段とを備えたものである。
【００１３】
モード設定手段は第１のモードと第３のモードとを択一的に設定する。一方、温度検出手段により、トナー収容部に収容されたトナーの温度を反映する温度が検出されるので、記録中止手段は、温度検出手段の検出温度が設定保護温度を越えたときに記録動作を中止する。そして、モード切換え手段は、モード設定手段により第１のモードが設定されている場合に、記録中止手段により記録動作が中止したときには、第１のモードを第３のモードに強制的に切換える。
【００１４】
即ち、トナーの検出温度が設定保護温度を越えた保護温度エラーのときに記録動作が中止されて、第１のモードが第３のモードに強制的に切換えられるので、第３のモードにおいては、記録動作の各終了時に直ちに定着ヒータがオフにされることになり、それ以降においては定着ヒータの発熱が抑制され、装置内温度を低くできることからトナーの温度を十分に低くでき、次回の記録動作中に保護温度エラーの発生を防止することができる。
【００１５】
請求項３に係る画像形成装置は、トナーによって記録媒体上に形成されたトナー画像を定着ヒータにて加熱することによりトナー画像を記録媒体上に定着させるようにした画像形成装置において、トナー収容部に収容されたトナーの温度を反映する温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段の検出温度が設定保護温度を越えたときに記録動作を中止する記録中止手段と、記録動作の各終了時に予め設定された所定時間定着ヒータを所定温度に保持しておくスタンバイ状態を維持し、その所定時間内に次の記録動作が開始されない場合にはスタンバイ状態を解除して定着ヒータをオフにするヒータ制御手段と、前記記録中止手段により記録動作が中止したときには、スタンバイ状態を予め設定された所定時間よりも短い時間維持するように設定時間を強制的に変更する設定時間変更手段とを備えたものである。
【００１６】
ヒータ制御手段は、記録動作の各終了時に、予め設定された所定時間定着ヒータを所定温度に保持しておくスタンバイ状態を維持し、その所定時間内に次の記録動作が開始されない場合にはスタンバイ状態を解除して定着ヒータをオフにする。これにより、スタンバイ状態のときには次回の記録動作を迅速に行なうことができる一方、記録しないときには定着ヒータをオフにして、電力消費を低減できる。ところで、温度検出手段により、トナー収容部に収容されたトナーの温度を反映する温度が検出されるので、記録中止手段は、温度検出手段の検出温度が設定保護温度を越えたときに記録動作を中止する。その結果、設定時間変更手段により、スタンバイ状態を予め設定された所定時間よりも短い時間維持するように設定時間が強制的に変更されるので、記録動作の各終了時に早期に定着ヒータがオフにされて定着ヒータの発熱が抑制され、装置内温度を低くできることからトナーの温度を十分に低くでき、次回の記録動作中に保護温度エラーの発生を防止することができる。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態は、操作盤、フィーダユニット、レーザプリンタ、画像読取り装置などを備えたファクシミリ装置に本発明を適用した場合のものである。図１に示すように、このファクシミリ装置１の本体ケース２内には、画像形成の為の用紙Ｐを給紙するフィーダユニット１０と、レーザスキャナユニット２５や感光ドラム２１を有するレーザプリンタ２０と、画像読取り装置７０と、感光ドラム２１や各種のローラを含む駆動系を駆動する駆動機構（図示略）と、ファクシミリ装置１を制御する制御ユニット８０（図２参照）とが設けられている。
【００２５】
最初に、フィーダユニット１０について説明する。図１に示すように、本体ケース２の後端部の上部のフィーダ部ケース２ａ内に用紙押圧板１１が配設され、その用紙押圧板１１の前端部は圧縮バネ１２により上側に弾性付勢され、用紙３（記録媒体に相当する）を給紙する給紙ローラ１３が回転自在に枢支されている。この給紙ローラ１３は、図示外の駆動機構により、所定の給紙タイミングで回転駆動されるようになっている。
【００２６】
そして、そのフィーダ部ケース２ａ内に、定形カット紙からなる用紙３を複数枚収容可能な給紙カセット１４が傾斜状に着脱自在に装着され、給紙ローラ１３の回転により、給紙カセット１４に収容された用紙３が１枚ずつ給紙される。給紙ローラ１３よりも搬送方向（図１において、後方から前方向き）下流側には、給紙された用紙３の先端を揃える１対のレジストローラ１５が回転可能に夫々枢支されている。
【００２７】
次に、レーザプリンタ２０は、感光ドラム２１と、その感光ドラム２１上に静電潜像を形成するレーザスキャナユニット２５と、トナーボックス３５（トナー収容部に相当する）と、現像ローラ４３を有する現像ユニット４０と、感光ドラム２１上のトナー画像を用紙３に転写する転写ローラ４５と、定着ユニット５０と、これら感光ドラム２１や現像ローラ４３などを駆動する駆動機構（図示略）を備えている。感光ドラム２１は、円筒状でアルミ製の円筒スリーブの外周部に、ポリカーボネートに光導電性樹脂を分散させた所定厚さ（例えば、約２０μｍ）の光導電層を形成した中空状のものであり、本体ケース２に回転自在に枢支されている。即ち、感光ドラム２１上に形成されたプラス極性の静電潜像に対して、プラス極性に帯電したトナー３７を反転現像方式で現像するように構成されている。
【００２８】
レーザスキャナユニット２５は、感光ドラム２１の下側に配設され、感光ドラム２１上に静電潜像を形成する為のレーザ光Ｌを発生する半導体レーザ発光器２６、回転駆動されるポリゴンミラー（５面体ミラー）２７、１対のレンズ２８，２９、１対の反射ミラー３０，３１などから構成され、半導体レーザ発光器２６から出射したレーザ光Ｌを主走査することでで感光ドラム２１上に静電潜像を形成することができる。一方、感光ドラム２１上のレーザ光Ｌが照射される位置よりも、回転方向進角側の位置には、タングステンなどからなる帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させるスコロトロン型の帯電器３２が設けられ、その帯電器３２よりも更に回転方向進角側の位置には、除電ランプ３３が設けられている。
【００２９】
次に、トナーボックス３５（トナー収容部に相当する）と、感光ドラム２１の直ぐ後側に配設された現像ユニット４０について説明する。現像部ケース２ｂには、回転駆動されるアジテータ３６と、電気絶縁性を有する絶縁性のトナー３７とを収容した２重円筒状のトナーボックス３５が着脱可能に装着され、そのトナーボックス３５の前側には、トナーボックス３５に形成されたトナー供給口を介してアジテータ３６の回転により供給されたトナー３７を収容するトナー貯蔵室４１が形成され、そのトナー貯蔵室４１には、供給ローラ４２が回転可能に枢支され、更にそのトナー貯蔵室４１の前側を仕切るように且つ供給ローラ４２と感光ドラム２１とに夫々接するように、現像ローラ４３が回転可能に枢支されている。
【００３０】
ここで、前記トナー３７は、その粒径を７〜１０μｍとする合成樹脂製であり、また供給ローラ４２と現像ローラ４３とは、導電性を有するゴム製である。一方、現像部ケース２ｂには、ステンレス製またはリン青銅製の薄い板状の弾性を有する層厚規制ブレード４４が下向きに取り付けられ、その下端部に形成された屈曲部が現像ローラ４３に押圧状に接触しており、供給ローラ４２から供給されて現像ローラ４３の表面に層状に付着したトナー３７の層厚が、この層厚規制ブレード４４で規制される。
【００３１】
ところで、現像ユニット４０の直ぐ下側には、冷却用ファン５が設けられ、この冷却用ファン５の駆動により特にトナーボックス３５を冷却することにより、トナー３７の温度上昇による凝固を防止して、画像品質の低下を防ぐようになっている。また、トナーボックス３５の直ぐ下側に、トナーボックス３５に近接状にサーミスタからなるトナー温度検出センサ６（温度検出手段に相当する）が設けられ、このトナー温度検出センサ６によりトナー３７の温度を反映する温度を検出するようになっている。
【００３２】
そして、感光ドラム２１、供給ローラ４２、現像ローラ４３などが駆動機構により夫々所定回転方向に駆動されるので、トナー３７の各トナー粒子は、供給ローラ４２と現像ローラ４３との擦り付けにより、また層厚規制ブレード４４の現像ローラ４３への押圧摩擦によりプラス極性に帯電され、このプラス極性に帯電したトナー３７が、レーザ光Ｌにより感光ドラム２１上に形成された静電潜像に付着して、反転現像方式で現像される。
【００３３】
次に、導電性を有するゴム製の転写ローラ４５は、感光ドラム２１の上側に接するように設けられて回転自在に枢支され、感光ドラム２１上のトナー画像がこの転写ローラ４５により、用紙３に確実に転写されるようになっている。定着ユニット５０は、感光ドラム２１よりも搬送方向下流側に設けられ、ハロゲンランプなどの定着ヒータ５１を内蔵した加熱用ローラ５２と押圧ローラ５３とからなり、用紙３の下面に転写されたトナー画像が押圧と同時に加熱されて用紙３に定着される。ここで、加熱用ローラ５２に近接状にサーミスタからなるヒータ温度検出センサ７が設けられ、このヒータ温度検出センサ７により加熱用ローラ５２の表面温度を検出するようになっている。
【００３４】
そして、その定着ユニット５０の搬送方向下流側には、用紙搬送用の１対の搬送ローラ５５と、排紙トレイ５６とが夫々設けられている。ここで、給紙ローラ１３、レジストローラ１５、供給ローラ４２、現像ローラ４３、転写ローラ４５、押圧ローラ５３、搬送ローラ５５は、ＬＦ用モータ８５（図２参照）により、図示外のギヤ機構を介して夫々回転駆動される。
【００３５】
次に、原稿４を搬送する原稿送り装置６０と、画像読取り装置７０とについて説明する。前記本体ケース２の前側の上部には、電源スイッチ、モード設定スイッチ、テンキー及び各種の機能キーが設けられたキーボード８ａや液晶ディスプレイ８ｂを有する操作盤８が設けられ、その操作盤８の下側に、原稿送り装置６０と、原稿４に記録されている画像を読み取る画像読取り装置７０とが設けられている。原稿受け６１に載せられた原稿４は、１対の送りローラ６２、ペーパーガイド６３、１対の送りローラ６４等からなる原稿送り装置６０により、画像読取り装置７０の原稿読取り位置へ送られる。前記送りローラ６２，６４は原稿送り用モータ８６（図３参照）により、ギヤ機構を介して回転駆動され、原稿送り用モータ８６は制御ユニット８０によって駆動制御される。
【００３６】
画像読取り装置７０は、発光体としての光源７１（図２参照）、ミラー７２，７３、複数個の受光素子からなるＣＣＤ（電荷結合素子）で構成された読取りヘッド７４等を備えたものであり、光源７１によって原稿４に光を照射し、原稿４からの反射光をミラー７２，７３により反射させ、読取りヘッド７４に受光させて原稿４上の画像を１ラインずつ読み取るものである。読取りヘッド７４の受光素子は、受光した反射光の強さに応じた電圧を出力する光電変換素子であり、この出力電圧の大きさを表わすアナログの画像信号が制御ユニット８０に供給される。
【００３７】
次に、ファクシミリ装置１の制御系について、図２に基づいて説明する。ファクシミリ装置１を制御する制御ユニット８０は、相手装置８１に接続される通信回線８２、キーボード８ａ、ディスプレイ８ｂを制御するディスプレイコントローラ８３、ポリゴンミラー用モータ８４、半導体レーザ発光器２６、トナー温度検出センサ６、ヒータ温度検出センサ７、定着ヒータ５１、光源７１、読取りヘッド７４、ＬＦ用モータ８５、原稿送り用モータ８６に夫々接続されている。制御ユニット８０には、ＣＰＵ９０と、記録制御や画像読取り制御に加えて、本願特有の後述する各種の制御プログラムを含み、ファクシミリ装置１を制御する複数の制御プログラムを記憶したＲＯＭ９２と、ＲＡＭ９３とを含むマイクロコンピュータが設けられている。
【００３８】
ここで、トナー３７の温度は、記録動作や画像読取り動作を行なわないときには、外気温度（環境温度）に略等しくなっているが、これら記録動作や画像読取り動作を行なうときには、定着ユニット５０や各種のモータ８４〜８６などから発生する熱を受けて外気温度以上に上昇することになる。即ち、ファクシミリ装置１の設置場所によっては、外気温度として、例えば、２０°Ｃ前後の比較的低温のときもあれば、４０°Ｃ前後の比較的高温のときもあることから、外気温度が約３６°Ｃよりも低いときの低温モードと、約３６°Ｃよりも高いときの高温モードとを設定する。
【００３９】
そして、前記ＲＯＭ９１の設定保護温度メモリ９１ａには、図３に示すように、記録動作中や記録動作後、或いは何れの動作を行なっていない定常状態のときのトナー３７の温度に関する保護温度エラーを検出する為の設定保護温度Ｔ１〜Ｔ６の各々について、これら低温モード用設定保護温度と、高温モード用設定保護温度とについて夫々保護温度を設定した設定保護温度データが格納されている。ここで、各設定保護温度Ｔ１〜Ｔ３，Ｔ５，Ｔ６においては、低温モード用設定保護温度は、高温モード用設定保護温度よりも高くなっている。
【００４０】
そして、定着ヒータ５１を１３５°Ｃに保持しているスタンバイ状態におけるトナー温度を設定保護温度Ｔ１で判定し、正常に記録動作を終了したときのトナー温度を設定保護温度Ｔ２で判定し、定常状態におけるトナー温度を設定保護温度Ｔ３で判定し、定常状態における冷却用ファン５の駆動停止を決定するときのトナー温度を設定保護温度Ｔ４で判定し、記録動作におけるトナー温度を設定保護温度Ｔ５で判定し、記録動作を強制的に中止させたあとで定常状態に移行するときのトナー温度を設定保護温度Ｔ６で判定するようになっている。ここで、設定保護温度Ｔ５は、記録動作実行中に記録用設定保護温度として用いられ、設定保護温度Ｔ１〜Ｔ３は、記録用設定保護温度よりも低く、記録動作実行中以外のときに待機用設定保護温度として用いられる。
【００４１】
次に、制御ユニット８０により行なわれるモード設定制御（モード設定手段に相当する）のルーチンについて、図４のフローチャートに基づいて説明する。尚、以降に説明するフローチャートの符号Ｓｉ（ｉ＝１０、１１、１２・・・）は各ステップである。ここで、このファクシミリ装置１においては、スタンバイモードとスリープモードとを択一的に設定可能になっており、スタンバイモードとは、第１モードに相当し、記録動作の各終了時に、予め設定された所定時間だけ所定温度（例えば、１３５°Ｃ）に保持しておくスタンバイ状態に維持し、その所定時間内に次の記録動作が開始されないときには、そのスタンバイ状態を解除し、電力消費を低減するように、定着ヒータ５１をオフにするスリープ状態に切換えられるモードである。
【００４２】
また、スリープモードとは、第３モードに相当し、記録動作の各終了時に直ちに定着ヒータ５１をオフにするスリープ状態になるモードである。ファクシミリ装置１において、記録動作や画像読取り動作を行なっていない所定時刻（例えば、午前８時）毎に、つまりファクシミリ装置１内部のトナー３７やトナー温度検出センサ６が略外気温度に等しいときに、トナー温度検出センサ６から入力される検出信号に基づいてトナー３７の温度が検出され、そのトナー検出温度ＤＴが３６°Ｃ以上のときには高温モードが設定され、またトナー温度ＤＴが３６°Ｃよりも低いときには低温モードが設定される（Ｓ10）。
【００４３】
更に、キーボード８ａに設けられ、スタンバイモードとスリープモードとを切換えて択一的に設定する為のモード設定スイッチ（モード設定手段に相当する）がスタンバイモードに設定されているときには（Ｓ11：Yes ）、モードフラグＭＦがセット（即ち、スタンバイモードに設定）され、この制御を終了してメインルーチンにリターンする。一方、そのモード設定スイッチがスタンバイモードでないとき、つまりスリープモードが設定されているときには（Ｓ11：No）、モードフラグＭＦがリセット（即ち、スリープモードに設定）され（Ｓ13）、同様にリターンする。
【００４４】
次に、スタンバイモードにおける、スタンバイ状態／スリープ状態の設定制御のルーチンについて、図５のフローチャートに基づいて説明する。この制御が開始されると、先ずスリープ状態フラグSPF がセットされて、スリープ状態に設定される（Ｓ20）。そして、図示外の記録制御から記録指令を受けたときには（Ｓ21：No、Ｓ27：Yes ）、スタンバイ状態フラグSBF とスリープ状態フラグSPF とが夫々リセットされて、何れの状態にも設定されないで（Ｓ28）、Ｓ21に移行する。一方、記録終了したときには（Ｓ21：Yes ）、スタンバイ状態フラグSBF がセットされて、スタンバイ状態に設定され（Ｓ22）、制御ユニット８０に設けられ、スタンバイ設定時間をカウントするタイマＭ１のカウント値を初期値にクリアしてから、そのカウントがスタートされる（Ｓ23）。
【００４５】
そして、そのカウント値Ｍ１が、予め設定されたスタンバイ設定時間ｔ０に達しないときには、Ｓ24が繰り返して実行される（Ｓ24：No）。即ち、この間においては、前述したように、定着ヒータ５１に通電されて、加熱用ローラ５２の表面温度が約１３５°Ｃに保持される。カウント値Ｍ１がスタンバイ設定時間ｔ０に達して、スタンバイ状態を終了するのに際して（Ｓ24：Yes ）、スリープ状態フラグSPF がセットされて、スリープ状態になる（Ｓ25）。更に、制御ユニット８０に設けられ、スリープ状態になってからの経過時間をカウントするタイマＭ３のカウント値を初期値にクリアしてから、そのカウントがスタートされ（Ｓ26）、Ｓ21に移行する。
【００４６】
次に、スリープモードにおけるスリープ状態の設定制御のルーチンについて、図６のフローチャートに基づいて説明する。ここで、スリープモードとは、記録終了直後から、定着ヒータ５１への通電を停止して、スリープ状態にするモードである。この制御が開始されると、先ずスリープ状態フラグSPF がセットされて、スリープ状態に設定される（Ｓ30）。そして、記録制御から記録指令を受けたときには（Ｓ31：Yes ）、一旦スリープ状態フラグSPF がリセットされて、スリープ状態が解除される（Ｓ32）。一方、記録終了したときには（Ｓ31：No、Ｓ33：Yes ）、スリープ状態フラグSPF がセットされ、スリープ状態になる（Ｓ34）。更に、前記タイマＭ３のカウント値を初期値にクリアしてから、そのカウントをスタートさせ（Ｓ35）、Ｓ31に移行する。
【００４７】
次に、記録中のトナー温度監視制御のルーチンについて、図７のフローチャートに基づいて説明する。記録動作が開始されるとこの制御が開始され、先ず冷却用ファン５が１００％、つまり最大駆動電圧Ｖで駆動される（Ｓ40）。これにより、現像ユニット４０のトナーボックス３５が特に冷却されるので、その内部に充填されたトナー３７が冷却される。次に、トナー３７の温度が検出され、そのトナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ５よりも低いとき、つまり低温モードのときには「51.3°Ｃ」よりも低いときであり、高温モードのときには「47.3°Ｃ」よりも低いときに（Ｓ41：No）、記録動作中のときには（Ｓ44：No）、Ｓ41とＳ44とが繰り返して実行される。
【００４８】
ところで、記録動作中に、トナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ５以上になったとき、つまり高温モードと低温モードの何れであってもトナー３７の温度が約４５°Ｃ以上であると予想されるときには（Ｓ41：Yes ）、制御ユニット８０に設けられ、記録終了後の経過時間をカウントするタイマＭ２のカウント値を初期値にクリアしてから、カウントがスタートされ（Ｓ42）、モード切換え制御（モード切換え手段に相当し、図８参照）に移行する（Ｓ43）。
【００４９】
一方、前述したように、Ｓ41とＳ44とが繰り返して実行されているときに、記録動作が正常に終了したときには（Ｓ44：Yes ）、タイマＭ２のカウント値を初期値にクリアしてから、カウントがスタートされ（Ｓ45）、記録終了時のトナー温度監視制御（図１０参照）に移行する（Ｓ46）。次に、モード切換え制御が開始されると、先ず記録制御に対して、記録動作を中止させる指令が出力され（Ｓ50）、定着ヒータ５１への通電が停止される（Ｓ51）。
【００５０】
次に、冷却用ファン５が１００％（最大駆動電圧Ｖ）で駆動され（Ｓ52）、エラーメッセージ「記録可能な温度に下がるまでお待ち下さい」がディスプレイ８ｂに表示され（Ｓ53）、トナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ６（低温モード：51.3°Ｃ、高温モード：47.3°Ｃ、トナー温度：43°Ｃ）に下がるまで、Ｓ53が繰り返して実行される。そして、トナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ６以下になったときに（Ｓ54：Yes ）、モードフラグＭＦがセットされていて、スタンバイモードのときには（Ｓ55：Yes ）、そのモードフラグＭＦがリセットされて、強制的にスリープモードに切換えられる（Ｓ56）。そして、定常状態におけるトナー温度監視制御（図９参照）へ移行する（Ｓ57）。ここで、設定保護温度メモリ９１ａに設定した設定保護温度データと、Ｓ41、Ｓ54、Ｓ61・・・などのトナー３７の温度が各設定保護温度Ｔ１〜Ｔ６を越えるか否かを判定する判定処理及びＳ50などが記録中止手段や記録禁止手段に相当する。
【００５１】
次に、この定常状態におけるトナー温度監視制御が開始されると、先ずタイマＭ２のカウント値に基づいて、記録終了後１５分以内のときには（Ｓ60：Yes ）、トナー温度が本来の設定保護温度Ｔ３まで下がっていない場合に温度エラーが発生しないように、トナー検出温度ＤＴが、記録動作中に用いた設定保護温度Ｔ５に基づいて判定され、トナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ５よりも低いときには（Ｓ61：No）、スリープモードへの切換えを行なうことがない。更に、トナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ４（低温モード：41°Ｃ、高温モード：41°Ｃ、トナー温度：43°Ｃ）以上のときには（Ｓ62：Yes ）、冷却用ファン５が５０％（約半分の駆動電圧Ｖ）で駆動され（Ｓ69）、記録指令が入力されていないときには（Ｓ66：No）、Ｓ60に移行する。
【００５２】
そして、トナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ４よりも低くなったときには（Ｓ62：No）、トナー３７の温度が十分に低くなっていることから、冷却用ファン５への通電が停止され（Ｓ63）、タイマＭ３のカウント動作が停止される（Ｓ64）。このときのタイマＭ３のカウント値が６０分未満のときには、トナー３７の温度が短時間で設定保護温度Ｔ４まで下がったことから、外気温度が低いと推定でき、低温モードが設定され（Ｓ65）、Ｓ66以降が実行される。
【００５３】
一方、記録終了後１５分を経過したときには（Ｓ60：No）、トナー３７の温度が本来の設定保護温度Ｔ３まで下がっていると想定できることから、トナー検出温度ＤＴを、設定保護温度Ｔ３に基づいて判定され、トナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ３よりも低いときには（Ｓ67：No）、Ｓ62以降が実行されるが、トナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ３以上のときには（Ｓ67：Yes ）、モード切換え制御が実行される（Ｓ68）。また、記録終了後１５分以内のときであっても（Ｓ60：Yes ）、トナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ５以上のときには（Ｓ61：Yes ）、モード切換え制御が実行される。（Ｓ68）。そして、この定常状態のときに、記録指令を受けたときには（Ｓ66：Yes ）、前述した記録中のトナー温度監視制御が実行される（Ｓ70）。
【００５４】
次に、正常に記録動作を終了した時のトナー温度監視制御について、図１０に基づいて説明する。この制御が開始されると、先ず冷却用ファン５が１００％（最大駆動電圧Ｖ）で駆動される（Ｓ75）。そして、ヒータ温度検出センサ７から入力される検出信号に基づいて、加熱用ローラ５２の温度が検出され、そのヒータ検出温度ＤＨが１８０°Ｃより低くなるまで、Ｓ76が繰り返して実行される。そして、ヒータ検出温度ＤＨが１８０°Ｃより低くなったときに（Ｓ76：No）、スタンバイ状態フラグSBF がセットされていて、スタンバイ状態のときには（Ｓ77：Yes ）、前述したように、タイマＭ２のカウント値に基づいて、記録終了後１５分以内のときには（Ｓ84：Yes ）、トナー温度が本来の設定保護温度Ｔ１まで下がっていない場合に温度エラーが発生しないように、トナー検出温度ＤＴが、記録動作中に用いた設定保護温度Ｔ５に基づいて判定され、トナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ５よりも低いときには（Ｓ85：No）、冷却用ファン５が５０％で駆動され（Ｓ88）、強制的に高温モードが設定され（Ｓ89）、Ｓ77に移行する。
【００５５】
一方、記録終了後１５分を経過したときには（Ｓ84：No）、トナー３７の温度が本来の設定保護温度Ｔ１まで下がっていると想定できることから、トナー検出温度ＤＴが、設定保護温度Ｔ１に基づいて判定され、トナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ１よりも低いときには（Ｓ86：No）、Ｓ88以降が実行されるが、トナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ１以上のときには（Ｓ86：Yes ）、モード切換え制御が実行される（Ｓ87）。また、記録終了後１５分以内であっても（Ｓ84：Yes ）、トナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ５以上のときには（Ｓ85：Yes ）、モード切換え制御が実行される（Ｓ87）。
【００５６】
ところで、スリープ状態フラグSPF がセットされていて、スリープ状態のときには（Ｓ77：No）、定着ヒータ５１への通電が停止される（Ｓ78）。そして、スリープ状態のときにも同様に、記録終了後１５分以内のときには（Ｓ79：Yes ）、トナー温度が本来の設定保護温度Ｔ２まで下がっていない場合に温度エラーが発生しないように、トナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ５よりも低いときには（Ｓ80：No）、冷却用ファン５が５０％で駆動され（Ｓ82）、ヒータ検出温度ＤＨが８０°Ｃよりも高いときには（Ｓ83：Yes ）、Ｓ79以降が繰り返して実行される。
【００５７】
一方、記録終了後１５分を経過したときには（Ｓ79：No）、トナー３７の温度が本来の設定保護温度Ｔ２まで下がっていると想定できることから、トナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ２よりも低いときには（Ｓ90：No）、Ｓ82以降が実行されるが、トナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ２以上のときには（Ｓ90：Yes ）、モード切換え制御が実行される（Ｓ91）。また、記録終了後１５分以内であっても（Ｓ79：Yes ）、トナー検出温度ＤＴが設定保護温度Ｔ５以上のときには（Ｓ80：Yes ）、モード切換え制御が実行される。また、ヒータ検出温度ＤＨが略８０°Ｃになったときに（Ｓ83：No）、トナー検出温度ＤＴが４１°Ｃ以上のときには高温モードが設定され（Ｓ92）、定常状態におけるトナー温度監視制御が実行される（Ｓ93）。ここで、Ｓ10、Ｓ65、Ｓ92などがモード設定制御手段に相当する。
【００５８】
以上説明したように、トナーボックス３５に収容されたトナー３７の温度を反映する温度をトナー温度検出センサ６で検出するようにし、そのトナー温度検出センサ６からのセンサ信号に基づいて、保護温度エラーになったときに、スタンバイモードが設定されているときには、スリープモードに強制的に切換えるようにしたので、それ以降においては、定着ヒータ５１への通電が停止されて定着ヒータ５１の発熱が抑制され、装置内温度を低くできることからトナー３７の温度を十分に低くでき、次回の記録動作中に保護温度エラーの発生を防止することができる。
【００５９】
また、モード設定制御のＳ10、定常状態におけるトナー温度監視制御のＳ65、記録終了時のトナー温度監視制御のＳ89、Ｓ92のように、高温環境下であって装置内温度が比較的高温であるような高温モード設定条件を充足するときに高温モードを設定する一方、それ以外のときに低温モードを設定するようにし、またＲＯＭ９１の設定保護温度メモリ９１ａに、設定保護温度Ｔ１〜Ｔ６の各々について、高温モード用設定保護温度と、これよりも高い低温モード用設定保護温度とを設定した設定保護温度データを設定し、高温モードのときには、低温モード用設定保護温度よりも低い高温モード用設定保護温度でもってトナーの温度を判定するので、装置内の温度上昇を抑制できるとともに、トナーの温度をトナーに悪影響を及ぼさない程度に低くできる。また、低温環境下であって装置内温度が比較的低温であるときに設定された低温モードのときには、高温モード用設定保護温度よりも高い低温モード用設定保護温度でもってトナーの温度を判定するので、必要以上に保護温度エラーになることがない。
【００６０】
更に、設定保護温度メモリ９１ａに設定した設定保護温度として、記録動作実行中に適用される記録用設定保護温度（Ｔ５）と、これよりも低い待機用設定保護温度であって記録動作実行中以外のときに適用される待機用設定保護温度（Ｔ１〜Ｔ３）とが設定されており、記録禁止としての記録動作中止から約１５分の間は、冷却用ファン５を用いたとしても、トナー３７の温度は、記録動作実行中の温度から徐々にしか低くならないことから、待機用設定保護温度の代わりに記録用設定保護温度を用いるので、記録動作中止後に保護温度エラーが必要以上に発生することがなく、その所定時間である１５分が経過した後においては、待機用設定保護温度でもってトナーの温度が判定される。
【００６１】
ここで、前記実施形態の変更態様として、モード切換え制御において、スタンバイモードのときに、記録動作が中止したときには、そのモードを切換えることなく、定着ヒータ５１を約１３５°Ｃに保持するスタンバイ状態の予め設定された所定時間を、それよりも短い時間（例えば、約１〜３分）だけ維持するように設定時間を強制的に変更（設定時間変更手段に相当する）するようにしてもよい。また、高温モード用設定保護温度と低温モード用設定保護温度との温度差や、高温モードや低温モードを設定する設定条件を、環境温度の変化に基づいて適宜設定することが可能である。
【００６２】
ところで、前記実施形態におけるスタンバイモードと、記録動作の各終了後は常に定着ヒータ５１を所定温度に保持しておく常時スタンバイモード（第２のモードに相当する）とを切換え可能に設定するようにした場合には、モード切換え制御のＳ55〜Ｓ56において、常時スタンバイモードをスタンバイモードに強制的に切換えるようにしてもよい。更に、感光ドラムを用いないで、シート状のアパァチャ電極体に設けた１列状の複数の微少な開口（アパァチャ）のトナーの通過を静電気力で制御するようにして、用紙にトナー画像を形成するようにしたものや、複写機やレーザプリンタなどの各種の画像形成装置に本発明を適用し得ることも勿論である。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１に係る画像形成装置によれば、トナーによって記録媒体上に形成されたトナー画像を定着ヒータにて加熱することによりトナー画像を記録媒体上に定着させるようにした画像形成装置において、温度検出手段と、記録中止手段と、モード設定手段と、モード切換え手段とを設け、トナーの検出温度が設定保護温度を越えた保護温度エラーのときには、記録動作が中止されて、第２のモードが第１のモードに強制的に切換えられるので、その所定時間として短時間（例えば、数分）に設定する場合には、記録動作の各終了時に早期に定着ヒータがオフにされて定着ヒータの発熱が抑制され、装置内温度を低くできることからトナーの温度を十分に低くでき、次回の記録動作中に保護温度エラーの発生を防止することができる。
【００６４】
請求項２に係る画像形成装置によれば、トナーによって記録媒体上に形成されたトナー画像を定着ヒータにて加熱することによりトナー画像を記録媒体上に定着させるようにした画像形成装置において、温度検出手段と、記録中止手段と、モード設定手段と、モード切換え手段とを設け、トナーの検出温度が設定保護温度を越えた保護温度エラーのときには、記録動作が中止されて、第１のモードが第３のモードに強制的に切換えられるので、それ以降においては、定着ヒータがオフにされて定着ヒータの発熱が抑制され、装置内温度を低くできることからトナーの温度を十分に低くでき、次回の記録動作中に保護温度エラーの発生を防止することができる。
【００６５】
請求項３に係る画像形成装置によれば、トナーによって記録媒体上に形成されたトナー画像を定着ヒータにて加熱することによりトナー画像を記録媒体上に定着させるようにした画像形成装置において、温度検出手段と、記録中止手段と、ヒータ制御手段と、設定時間変更手段とを設け、トナーの検出温度が設定保護温度を越えることで記録動作が中止されたときには、定着ヒータを所定温度に保持するように予め設定された所定時間が強制的に短く変更されるので、記録動作の各終了時に早期に定着ヒータがオフにされて定着ヒータの発熱が抑制され、装置内温度を低くできることからトナーの温度を十分に低くでき、次回の記録動作中に保護温度エラーの発生を防止することができる。
【００６６】
【００６７】
【００６８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る、ファクシミリ装置の縦断側面図である。
【図２】ファクシミリ装置の制御系のブロック図である。
【図３】設定保護温度データのデータ構成を説明する図表である。
【図４】モード設定制御の概略フローチャートである。
【図５】スタンバイモードにおけるスタンバイ状態／スリープ状態設定制御の概略フローチャートである。
【図６】スリープモードにおけるスリープ状態設定制御の概略フローチャートである。
【図７】記録中のトナー温度監視制御の概略フローチャートである。
【図８】モード切換え制御の概略フローチャートである。
【図９】定常状態におけるトナー温度監視制御の概略フローチャートである。
【図１０】記録終了時のトナー温度監視制御の概略フローチャートである。
【符号の説明】
１ファクシミリ装置
３用紙
６トナー温度検出センサ
３７トナー
５１定着ヒータ
３５トナーボックス

Claims

トナーによって記録媒体上に形成されたトナー画像を定着ヒータにて加熱することによりトナー画像を記録媒体上に定着させるようにした画像形成装置において、
トナー収容部に収容されたトナーの温度を反映する温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出温度が設定保護温度を越えたときに記録動作を中止する記録中止手段と、
記録動作の各終了時に所定時間定着ヒータを所定温度に保持しておくスタンバイ状態を維持し、その所定時間内に次の記録動作が開始されない場合にはスタンバイ状態を解除して定着ヒータをオフにする第１のモードと、記録動作の各終了後は常に定着ヒータを所定温度に保持しておく第２のモードとを択一的に設定する為のモード設定手段と、
前記モード設定手段により第２のモードが設定されている場合に、記録中止手段により記録動作が中止したときには、第２のモードを第１のモードに強制的に切換えるモード切換え手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
トナーによって記録媒体上に形成されたトナー画像を定着ヒータにて加熱することによりトナー画像を記録媒体上に定着させるようにした画像形成装置において、
トナー収容部に収容されたトナーの温度を反映する温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出温度が設定保護温度を越えたときに記録動作を中止する記録中止手段と、
記録動作の各終了時に所定時間定着ヒータを所定温度に保持しておくスタンバイ状態を維持し、その所定時間内に次の記録動作が開始されない場合にはスタンバイ状態を解除して定着ヒータをオフにする第１のモードと、記録動作の各終了時に直ちに定着ヒータをオフにする第３モードとを択一的に設定する為のモード設定手段と、
前記モード設定手段により第１のモードが設定されている場合に、記録中止手段により記録動作が中止したときには、第１のモードを第３のモードに強制的に切換えるモード切換え手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
トナーによって記録媒体上に形成されたトナー画像を定着ヒータにて加熱することによりトナー画像を記録媒体上に定着させるようにした画像形成装置において、
トナー収容部に収容されたトナーの温度を反映する温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出温度が設定保護温度を越えたときに記録動作を中止する記録中止手段と、
記録動作の各終了時に予め設定された所定時間定着ヒータを所定温度に保持しておくスタンバイ状態を維持し、その所定時間内に次の記録動作が開始されない場合にはスタンバイ状態を解除して定着ヒータをオフにするヒータ制御手段と、
前記記録中止手段により記録動作が中止したときには、スタンバイ状態を予め設定された所定時間よりも短い時間維持するように設定時間を強制的に変更する設定時間変更手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。