(57)【要約】【課題】定着装置の電力供給源として補助電源を使用する場合に、補助電源が十分に充電されていないという制約条件の下においても、画像形成ジョブの完了時間を最短化すること。【解決手段】本発明の画像形成装置は、充電可能な補助電源であるキャパシタＣＰ１と、キャパシタＣＰ１を充電するキャパシタ充電器２０３と、キャパシタＣＰ１から電力が供給されて発熱し、定着ローラ１５１を加熱する定着ヒータＨＴ１と、キャパシタＣＰ１の充電電圧を検出するキャパシタ充放電回路２０８と、予測したコピージョブの所要時間および予測したキャパシタＣＰ１の充電時間に基づいて、前記画像形成ジョブの所要時間が最短になるように、キャパシタＣＰ１の充電動作および画像形成ジョブの実行を制御する制御部２０２と、を備えている。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電可能な補助電源からの電力供給によって発熱する発熱部材により加熱され、定着部材によりトナー像を熱定着する定着装置と、
前記補助電源の充電電圧に応じて前記補助電源から前記発熱部材への電力の供給を制御する電力制御手段と、
画像形成ジョブを実行するために要するジョブ所要時間を予測するジョブ所要時間予測手段と、
前記補助電源の充電電圧に基づいて、前記補助電源を所定充電電圧とするための充電時間を予測する充電時間予測手段と、
前記ジョブ所要時間予測手段で予測した画像形成ジョブの所要時間および前記充電時間予測手段で予測した前記充電時間に基づいて、前記画像形成ジョブの所要時間が最短になるように、前記補助電源の充電動作および前記画像形成ジョブの実行を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
原稿を画像読取面に搬送する自動原稿送り装置を備え、
前記ジョブ所要時間予測手段は、前記自動原稿送り装置にセットされた原稿枚数を推定し、推定した原稿枚数に基づいて前記画像形成ジョブの所要時間を予測することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、動作速度の異なる少なくとも２つの動作モードを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ジョブ所要時間予測手段は、各動作モード毎に画像形成ジョブを実行するために要する所要時間を各々予測し、
前記制御手段は、前記ジョブ所要時間予測手段で各動作モード毎に予測した画像形成ジョブの予測時間と、前記充電時間予測手段で予測した充電時間とに基づいて、いずれかの動作モードで画像形成ジョブを実行することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、高速で画像形成ジョブを実行する高速モードと、低速で画像形成ジョブを実行する低速モードとを有し、
前記ジョブ所要時間予測手段は、高速モードおよび低速モードで画像形成ジョブを実行するために要する所要時間を各々ジョブ高速所要時間およびジョブ低速所要時間として予測し、
前記制御手段は、前記予測した充電時間と前記ジョブ高速所要時間の和が、前記ジョブ低速所要時間よりも小さい場合には、前記補助電源への充電完了後に高速モードで画像形成ジョブを実行することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、さらに、前記予測した充電時間と前記ジョブ高速所要時間の和が、前記ジョブ低速所要時間よりも小さくない場合には、前記低速モードで画像形成ジョブを実行することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、高速で画像形成ジョブを実行する高速モードと、低速で画像形成ジョブを実行する低速モードとを有し、
前記ジョブ所要時間予測手段は、前記高速モードおよび前記低速モードで画像形成ジョブを実行するために要する所要時間を各々ジョブ高速所要時間およびジョブ低速所要時間として予測し、
前記制御手段は、前記電圧検出手段で検出された充電電圧が、所定電圧以上の場合には、前記高速モードで画像形成ジョブを実行することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、さらに、前記電圧検出手段で検出された充電電圧が、所定電圧以上でない場合には、さらに、前記予測した充電時間と前記ジョブ高速所要時間の和が、前記ジョブ低速所要時間よりも小さいか否かを判断し、前記予測した充電時間と前記ジョブ高速所要時間の和が、前記ジョブ低速所要時間よりも小さい場合には、前記補助電源への充電完了後に前記高速モードで画像形成ジョブを実行することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、さらに、前記予測した充電時間と前記ジョブ高速所要時間の和が、前記ジョブ低速所要時間よりも小さくない場合には、前記低速モードで画像形成ジョブを実行することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、さらに、前記電圧検出手段で検出された充電電圧が、所定電圧以上の場合には、前記高速モードで画像形成ジョブを実行し、ジョブの実行中に前記電圧検出手段で検出された充電電圧が予め定められた閾値電圧まで低下していると判断した場合には、前記低速モードに切り替えて画像形成ジョブを実行することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記ジョブ所要時間予測手段は、さらに、前記低速モードで画像形成ジョブを実行するために要する所要時間をジョブ低速所要時間として予測し、前記高速モードで画像形成ジョブを実行してからジョブの実行中に前記充電電圧が予め定められた閾値電圧まで低下するまでに要する所要時間を第２のジョブ高速所要時間として予測し、前記充電電圧が前記閾値電圧まで低下してから前記低速モードで画像形成ジョブを実行して完了するまでに要する所要時間を第２のジョブ低速所要時間として予測し、
前記制御手段は、さらに、前記電圧検出手段で検出された充電電圧が、所定電圧以上でない場合には、さらに、前記予測した充電時間と前記第２のジョブ高速所要時間と前記第２のジョブ低速所要時間の和が、前記ジョブ低速所要時間よりも小さいか否かを判断し、前記予測した充電時間と前記第２のジョブ高速所要時間と前記第２のジョブ低速所要時間の和が、前記ジョブ低速所要時間よりも小さい場合には、前記補助電源への充電完了後に前記高速モードで画像形成ジョブを実行し、ジョブの実行中に前記電圧検出手段で検出された充電電圧が前記閾値電圧まで低下していると判断した場合には、前記低速モードに切り替えて画像形成ジョブを実行することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、さらに、前記予測した充電時間と前記第２のジョブ高速所要時間と前記第２のジョブ低速所要時間の和が、前記ジョブ低速所要時間より小さくない場合には、前記高速モードで画像形成ジョブを実行することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記画像形成ジョブは、コピージョブまたはプリンタジョブであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記補助電源は、電気二重層コンデンサであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
充電可能な補助電源からの電力供給によって発熱する発熱部材により加熱され、定着部材によりトナー像を熱定着する定着装置により画像を形成する画像形成方法であって、
前記補助電源の充電電圧に応じて前記補助電源から前記発熱部材への電力の供給を制御し、
画像形成ジョブを実行するために要するジョブ所要時間を予測し、
補助電源の充電電圧に基づいて、前記補助電源を所定充電電圧とするための充電時間を予測し、
前記予測した画像形成ジョブの所要時間および前記予測した前記充電時間に基づいて、前記画像形成ジョブの所要時間が最短になるように、前記補助電源の充電動作および前記画像形成ジョブの実行を行う、
工程を含むことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１６】
充電可能な補助電源からの電力供給によって発熱する発熱部材により加熱され、定着部材によりトナー像を熱定着する定着装置であって、
前記補助電源の充電電圧に応じて前記補助電源から前記発熱部材への電力の供給を制御する電力制御手段と、
画像形成ジョブを実行するために要するジョブ所要時間を予測するジョブ所要時間予測手段と、
前記電圧検出手段で検出された前記補助電源の充電電圧に基づいて、前記補助電源を所定充電電圧とするための充電時間を予測する充電時間予測手段と、
前記ジョブ所要時間予測手段で予測した画像形成ジョブの所要時間および前記充電時間予測手段で予測した前記充電時間に基づいて、前記画像形成ジョブの所要時間が最短になるように、前記補助電源の充電動作を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成方法、および定着装置に関し、詳細には、定着装置の定着部材を補助電源を使用して加熱する複写機、デジタル複合機、プリンタ等の画像形成装置、その画像形成方法、および画像形成装置で使用される定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ装置等の画像形成装置は、普通紙やＯＨＰ等の記録媒体上に画像を形成する。この画像形成は、画像形成の高速性や画像品質、コストなどから電子写真方式が採用されている。電子写真方式は、記録媒体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を熱と圧力で記録媒体上に定着する方式であり、定着方式としては安全性等の面からヒートロール方式が現在最も多く採用されている。ヒートロール方式は、ハロゲンヒータなどの発熱部材により加熱される加熱ローラと、加熱ローラに対向配置される加圧ローラを圧接してニップ部と呼ばれる相互圧接部を形成し、このニップ部にトナー像が転写された記録媒体を通じて加熱する方式である。
【０００３】
近年、環境問題が重要となり、複写機やプリンタ等の画像形成装置も省エネルギー化が進んでおり、この画像形成装置の省エネルギー化を考えるに当たって無視できないのは、トナーを記録媒体に定着する定着装置の省電力化である。定着装置の省電力化を図る上では、待機時の消費エネルギーを削減するのが効果的であるため、未使用時には電力供給をゼロにすることが望ましい。しかしながら、従来の定着装置の構成では、待機時の電力をゼロにすると、再使用時にはその定着ローラの昇温時間がかかるため、待ち時間が長くなり使用者の使い勝手が悪化してしまう。このため、速やかに加熱ローラの温度を上昇させる構成が必要とされている。
【０００４】
加熱ローラの昇温時間を短くするためには、単位時間の投入エネルギーすなわち定格電力を大きくするのが効果的である。実際に、プリント速度の速い高速機には、電源電圧を２００Ｖにして対応しているものもある。しかしながら、日本国内の一般的なオフィスでは、電源は、一般的に１００Ｖ／１５Ａ（１５００Ｗ）が上限であり、電源電圧２００Ｖに対応させるためには、設置場所の電源関連に特別な工事を施す必要があり一般的な解決法とは言えない。このため、加熱ローラを短時間で昇温させようとしても、投入エネルギーの上限を上げられないのが実状である。
【０００５】
また、加熱ローラを短時間で昇温させるために加熱ローラの肉厚を薄くする方法があるが、加熱ローラとしての熱容量が小さくなるためにプリント速度の速い画像形成装置の場合には、加熱ローラの表面が設定温度になった状態でも連続プリントを行うと、温度の落込みが発生する場合がある。
【０００６】
これを改善するために、予め補助電源に電力を蓄えておき、電力が不足する場合に補助電源から電力を供給することにより、上記課題であるプリント動作時の温度の落込みを解決することが可能となる。
【０００７】
定着装置に補助電源を使用して、最大供給電力を増加させることで省エネ化を実現する技術が、例えば特許文献１で提案されている。かかる特許文献１で開示された定着装置は、立ち上げ時に主電源装置と二次電池や一次電池から電力を供給しており、その二次電地源として、カドニカ電池や鉛電池を使用している。かかる二次電池は充放電を何回も繰り返すと容量が劣化して低下していき、大電流で放電する程寿命が短いという性質を有する。一般的に、大電流で長寿命とされているカドニカ電池でも充放電の繰り返し回数は約５００〜１０００回程度であり、一日に２０回の充放電を繰り返すと一ヶ月程度で電池寿命が来てしまうとにる。そのため、交換の手間がかかり、交換する電池代などのランニングコストが高くなるという短所がある。さらに、鉛蓄電池は液体の硫酸を使用するなどのオフィス用機器としては好ましくない。
【０００８】
このため、定着装置の補助電源として、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタを使用した画像形成装置が、例えば特開２００２−１８４５５４号公報で開示されている。かかる電気二重層コンデンサは、充放電の繰り返し回数が数万〜数十万回以上でバッテリよりはるかに充放電回数による寿命が長いという特徴がある。
【０００９】
しかしながら、これら補助電源を使用する際に補助電源に電力が充電されていなければならない。補助電源に十分な電力が充電されていない状態でプリント動作を行うと、プリント動作の途中で補助電源の充電が空になり、（１）プリント動作の途中からプリント速度を低下させたり、（２）補助電源の電力が少なくなるとプリント動作間隔を広げるなどの措置を講じて加熱ローラの温度の落込みを防がなければ定着性の悪い画像となる。他方で、ユーザにとっては、画像形成ジョブの完了時間は短い方が好ましい。
【００１０】
補助電源の充電電圧の状態によって線速や給紙時間を変化させる技術も存在しているが、いずれにしても満充電された補助電源を使用する場合に比べ、プリント動作完了までの時間を要してしまう。
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−２８２８２１号公報
【特許文献２】特開２００２−１８４５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、定着装置の電力供給源として補助電源を使用する場合に、補助電源が十分に充電されていないという制約条件の下においても、画像形成ジョブの完了時間を最短化することが可能な画像形成装置、画像形成方法、および定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、充電可能な補助電源からの電力供給によって発熱する発熱部材により加熱され、定着部材によりトナー像を熱定着する定着装置と、前記補助電源の充電電圧に応じて前記補助電源から前記発熱部材への電力の供給を制御する電力制御手段と、画像形成ジョブを実行するために要するジョブ所要時間を予測するジョブ所要時間予測手段と、前記補助電源の充電電圧に基づいて、前記補助電源を所定充電電圧とするための充電時間を予測する充電時間予測手段と、前記ジョブ所要時間予測手段で予測した画像形成ジョブの所要時間および前記充電時間予測手段で予測した前記充電時間に基づいて、前記画像形成ジョブの所要時間が最短になるように、前記補助電源の充電動作および前記画像形成ジョブの実行を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、原稿を画像読取面に搬送する自動原稿送り装置を備え、前記ジョブ所要時間予測手段は、前記自動原稿送り装置にセットされた原稿枚数を推定し、推定した原稿枚数に基づいて前記画像形成ジョブの所要時間を予測することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３にかかる発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、動作速度の異なる少なくとも２つの動作モードを有することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４にかかる発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記ジョブ所要時間予測手段は、各動作モード毎に画像形成ジョブを実行するために要する所要時間を各々予測し、前記制御手段は、前記ジョブ所要時間予測手段で各動作モード毎に予測した画像形成ジョブの予測時間と、前記充電時間予測手段で予測した充電時間とに基づいて、いずれかの動作モードで画像形成ジョブを実行することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項５にかかる発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、高速で画像形成ジョブを実行する高速モードと、低速で画像形成ジョブを実行する低速モードとを有し、前記ジョブ所要時間予測手段は、高速モードおよび低速モードで画像形成ジョブを実行するために要する所要時間を各々ジョブ高速所要時間およびジョブ低速所要時間として予測し、前記制御手段は、前記予測した充電時間と前記ジョブ高速所要時間の和が、前記ジョブ低速所要時間よりも小さい場合には、前記補助電源への充電完了後に高速モードで画像形成ジョブを実行することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項６にかかる発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、さらに、前記予測した充電時間と前記ジョブ高速所要時間の和が、前記ジョブ低速所要時間よりも小さくない場合には、前記低速モードで画像形成ジョブを実行することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項７にかかる発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、高速で画像形成ジョブを実行する高速モードと、低速で画像形成ジョブを実行する低速モードとを有し、前記ジョブ所要時間予測手段は、前記高速モードおよび前記低速モードで画像形成ジョブを実行するために要する所要時間を各々ジョブ高速所要時間およびジョブ低速所要時間として予測し、前記制御手段は、前記電圧検出手段で検出された充電電圧が、所定電圧以上の場合には、前記高速モードで画像形成ジョブを実行することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項８にかかる発明は、請求項７に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、さらに、前記電圧検出手段で検出された充電電圧が、所定電圧以上でない場合には、さらに、前記予測した充電時間と前記ジョブ高速所要時間の和が、前記ジョブ低速所要時間よりも小さいか否かを判断し、前記予測した充電時間と前記ジョブ高速所要時間の和が、前記ジョブ低速所要時間よりも小さい場合には、前記補助電源への充電完了後に前記高速モードで画像形成ジョブを実行することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項９にかかる発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、さらに、前記予測した充電時間と前記ジョブ高速所要時間の和が、前記ジョブ低速所要時間よりも小さくない場合には、前記低速モードで画像形成ジョブを実行することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１０にかかる発明は、請求項７に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、さらに、前記電圧検出手段で検出された充電電圧が、所定電圧以上の場合には、前記高速モードで画像形成ジョブを実行し、ジョブの実行中に前記電圧検出手段で検出された充電電圧が予め定められた閾値電圧まで低下していると判断した場合には、前記低速モードに切り替えて画像形成ジョブを実行することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１１にかかる発明は、請求項７に記載の画像形成装置において、前記ジョブ所要時間予測手段は、さらに、前記低速モードで画像形成ジョブを実行するために要する所要時間をジョブ低速所要時間として予測し、前記高速モードで画像形成ジョブを実行してからジョブの実行中に前記充電電圧が予め定められた閾値電圧まで低下するまでに要する所要時間を第２のジョブ高速所要時間として予測し、前記充電電圧が前記閾値電圧まで低下してから前記低速モードで画像形成ジョブを実行して完了するまでに要する所要時間を第２のジョブ低速所要時間として予測し、前記制御手段は、さらに、前記電圧検出手段で検出された充電電圧が、所定電圧以上でない場合には、さらに、前記予測した充電時間と前記第２のジョブ高速所要時間と前記第２のジョブ低速所要時間の和が、前記ジョブ低速所要時間よりも小さいか否かを判断し、前記予測した充電時間と前記第２のジョブ高速所要時間と前記第２のジョブ低速所要時間の和が、前記ジョブ低速所要時間よりも小さい場合には、前記補助電源への充電完了後に前記高速モードで画像形成ジョブを実行し、ジョブの実行中に前記電圧検出手段で検出された充電電圧が前記閾値電圧まで低下していると判断した場合には、前記低速モードに切り替えて画像形成ジョブを実行することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１２にかかる発明は、請求項１１に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、さらに、前記予測した充電時間と前記第２のジョブ高速所要時間と前記第２のジョブ低速所要時間の和が、前記ジョブ低速所要時間より小さくない場合には、前記高速モードで画像形成ジョブを実行することを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１３にかかる発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記画像形成ジョブは、コピージョブまたはプリンタジョブであることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１４にかかる発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記補助電源は、電気二重層コンデンサであることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１５にかかる発明は、充電可能な補助電源からの電力供給によって発熱する発熱部材により加熱され、定着部材によりトナー像を熱定着する定着装置により画像を形成する画像形成方法であって、前記補助電源の充電電圧に応じて前記補助電源から前記発熱部材への電力の供給を制御し、画像形成ジョブを実行するために要するジョブ所要時間を予測し、補助電源の充電電圧に基づいて、前記補助電源を所定充電電圧とするための充電時間を予測し、前記予測した画像形成ジョブの所要時間および前記予測した前記充電時間に基づいて、前記画像形成ジョブの所要時間が最短になるように、前記補助電源の充電動作および前記画像形成ジョブの実行を行う工程を含むことを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１６にかかる発明は、充電可能な補助電源からの電力供給によって発熱する発熱部材により加熱され、定着部材によりトナー像を熱定着する定着装置であって、前記補助電源の充電電圧に応じて前記補助電源から前記発熱部材への電力の供給を制御する電力制御手段と、画像形成ジョブを実行するために要するジョブ所要時間を予測するジョブ所要時間予測手段と、前記電圧検出手段で検出された前記補助電源の充電電圧に基づいて、前記補助電源を所定充電電圧とするための充電時間を予測する充電時間予測手段と、前記ジョブ所要時間予測手段で予測した画像形成ジョブの所要時間および前記充電時間予測手段で予測した前記充電時間に基づいて、前記画像形成ジョブの所要時間が最短になるように、前記補助電源の充電動作を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１にかかる発明によれば、予測した画像形成ジョブの所要時間および充電時間予測手段で予測した前記充電時間に基づいて、画像形成ジョブの所要時間が最短になるように、前記補助電源の充電動作および前記画像形成ジョブの実行を制御することで、定着装置の電力供給源としてキャパシタＣＰ１を使用する場合に、補助電源が十分に充電されていない状態においても、その制約条件下で画像形成ジョブの完了時間を最短化することが可能となるという効果を奏する。
【００３０】
また、請求項２にかかる発明によれば、自動原稿送り装置にセットされた原稿枚数を推定し、推定した原稿枚数に基づいて前記画像形成ジョブの所要時間を予測することで、簡易かつ安価な構成で画像形成ジョブの所要時間を正確に予測することが可能となるという効果を奏する。
【００３１】
また、請求項３にかかる発明によれば、動作速度の異なる少なくとも２つの動作モードを有することで、補助電源の充電状態に応じていずれかの動作モードを実行することが可能となるという効果を奏する。
【００３２】
また、請求項４にかかる発明によれば、各動作モード毎に画像形成ジョブを実行するために要する所要時間を各々予測し、各動作モード毎に予測した画像形成ジョブの予測時間と、予測した充電時間とに基づいて、いずれかの動作モードで画像形成ジョブを実行することで、複数の動作モードのうち、補助電源の充電状態に応じて、画像形成ジョブの実行が最短となる動作モードで画像形成ジョブを実行することが可能となるという効果を奏する。
【００３３】
また、請求項５にかかる発明によれば、高速モードおよび低速モードで画像形成ジョブを実行するために要する所要時間を各々ジョブ高速所要時間およびジョブ低速所要時間として予測し、予測した充電時間と前記ジョブ高速所要時間の和が、ジョブ低速所要時間よりも小さい場合には、補助電源への充電完了後に高速モードで画像形成ジョブを実行することで、キャパシタの充電＋高速モードでの画像形成ジョブ実行と、低速モードでの画像形成ジョブ実行とで、所要時間が短い方を実行することができ、より画像形成ジョブの所要時間を短縮することが可能となるという効果を奏する。
【００３４】
また、請求項６にかかる発明によれば、予測した充電時間と前記ジョブ高速所要時間の和が、ジョブ低速所要時間よりも小さくない場合には、低速モードで画像形成ジョブを実行することで、キャパシタの充電＋高速モードでの画像形成ジョブ実行と、低速モードでの画像形成ジョブ実行とで、所要時間が短い方を実行することができ、より画像形成ジョブの所要時間を短縮することが可能となるという効果を奏する。
【００３５】
また、請求項７にかかる発明によれば、高速モードおよび前記低速モードで画像形成ジョブを実行するために要する所要時間を各々ジョブ高速所要時間およびジョブ低速所要時間として予測し、検出された充電電圧が、所定電圧以上の場合には、高速モードで画像形成ジョブを実行することで、キャパシタの充電＋高速モードでの画像形成ジョブ実行と、低速モードでの画像形成ジョブ実行とで、所要時間が短い方を実行することができ、より画像形成ジョブの所要時間を短縮することが可能となるという効果を奏する。
【００３６】
また、請求項８にかかる発明によれば、検出された充電電圧が、所定電圧以上でない場合には、さらに、予測した充電時間とジョブ高速所要時間の和が、ジョブ低速所要時間よりも小さいか否かを判断し、予測した充電時間とジョブ高速所要時間の和が、ジョブ低速所要時間よりも小さい場合には、補助電源への充電完了後に高速モードで画像形成ジョブを実行することで、補助電源の充電が十分な場合には、高速モードで画像形成ジョブを実行し、補助電源の充電が十分でない場合には、キャパシタの充電＋高速モードでの画像形成ジョブ実行と、低速モードでの画像形成ジョブ実行とで、所要時間が短い方を実行することができ、より画像形成ジョブの所要時間を短縮することが可能となるという効果を奏する。
【００３７】
また、請求項９にかかる発明によれば、さらに、予測した充電時間とジョブ高速所要時間の和が、ジョブ低速所要時間よりも小さくない場合には、低速モードで画像形成ジョブを実行することで、補助電源の充電が十分な場合には、高速モードで画像形成ジョブを実行し、補助電源の充電が十分でない場合には、キャパシタの充電＋高速モードでの画像形成ジョブ実行と、低速モードでの画像形成ジョブ実行とで、所要時間が短い方を実行することができ、より画像形成ジョブの所要時間を短縮することが可能となるという効果を奏する。
【００３８】
また、請求項１０にかかる発明によれば、さらに、検出された充電電圧が、所定電圧以上の場合には、高速モードで画像形成ジョブを実行し、ジョブの実行中に検出された充電電圧が予め定められた閾値電圧まで低下していると判断した場合には、低速モードに切り替えて画像形成ジョブを実行することで、補助電源が十分に充電されている場合で次第に充電電圧が減少した場合においても、画像形成ジョブをより適切に制御してジョブの完了時間をより最短化することが可能となるという効果を奏する。
【００３９】
また、請求項１１にかかる発明によれば、さらに、低速モードで画像形成ジョブを実行するために要する所要時間をジョブ低速所要時間として予測し、高速モードで画像形成ジョブを実行してからジョブの実行中に充電電圧が予め定められた閾値電圧まで低下するまでに要する所要時間を第２のジョブ高速所要時間として予測し、充電電圧が前記閾値電圧まで低下してから低速モードで画像形成ジョブを実行して完了するまでに要する所要時間を第２のジョブ低速所要時間として予測し、検出された充電電圧が、所定電圧以上でない場合には、さらに、予測した充電時間と第２のジョブ高速所要時間と第２のジョブ低速所要時間の和が、ジョブ低速所要時間よりも小さいか否かを判断し、予測した充電時間と第２のジョブ高速所要時間と第２のジョブ低速所要時間の和が、ジョブ低速所要時間よりも小さい場合には、補助電源への充電完了後に高速モードで画像形成ジョブを実行し、ジョブの実行中に検出された充電電圧が閾値電圧まで低下していると判断した場合には、低速モードに切り替えて画像形成ジョブを実行することで、補助電源が十分に充電されている場合で次第に充電電圧が減少した場合においても、画像形成ジョブをより適切に制御してジョブの完了時間をより最短化することが可能となるという効果を奏する。
【００４０】
また、請求項１２にかかる発明によれば、予測した充電時間と前記第２のジョブ高速所要時間と前記第２のジョブ低速所要時間の和が、前記ジョブ低速所要時間より小さくない場合には、前記高速モードで画像形成ジョブを実行することで、画像形成ジョブをより適切に制御してジョブの完了時間をより最短化することが可能となるという効果を奏する。
【００４１】
また、請求項１３にかかる発明によれば、画像形成ジョブは、コピージョブまたはプリンタジョブであることで、定着装置の電力供給源として補助電源を使用する場合に、コピー機能を使用する場合またはプリンタ機能を使用する場合において、補助電源が十分に充電されていない状態においてもコピージョブまたはプリンタジョブの完了時間を最短化することが可能となるという効果を奏する。
【００４２】
また、請求項１４にかかる発明によれば、補助電源は、電気二重層コンデンサであることとしたので、ランニングコストおよび消費電力を低下させることが可能となるという効果を奏する。
【００４３】
また、請求項１５にかかる発明によれば、予測した画像形成ジョブの所要時間および充電時間予測手段で予測した前記充電時間に基づいて、画像形成ジョブの所要時間が最短になるように、前記補助電源の充電動作および前記画像形成ジョブの実行を制御することで、定着装置の電力供給源としてキャパシタＣＰ１を使用する場合に、補助電源が十分に充電されていない状態においても、その制約条件下で画像形成ジョブの完了時間を最短化することが可能となるという効果を奏する。
【００４４】
また、請求項１６にかかる発明によれば、予測した画像形成ジョブの所要時間および充電時間予測手段で予測した前記充電時間に基づいて、画像形成ジョブの所要時間が最短になるように、前記補助電源の充電動作および前記画像形成ジョブの実行を制御することで、定着装置の電力供給源としてキャパシタＣＰ１を使用する場合に、補助電源が十分に充電されていない状態においても、その制約条件下で画像形成ジョブの完了時間を最短化することが可能となるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図面を参照して、本発明にかかる画像形成装置、画像形成方法、および定着装置の好適な実施の形態を、（実施の形態１）、（実施の形態２）、（実施の形態３）の順に詳細に説明する。なお、本明細書において、「画像形成ジョブ」とは、コピージョブおよびプリンタジョブ等を言うものとする。
【００４６】
（実施の形態１）
実施の形態１にかかる画像形成装置を図１〜図２０を参照して説明する。
まず、画像形成装置の全体構成について説明する。
図１は、本発明が適用される画像形成装置の概略のメカ構成を示す断面図である。図１に示す画像形成装置１は、デジタル複合機からなり、複写機能と、プリンタ機能、およびファクシミリ機能等を有している。操作部１５０（図２参照）のアプリケーション切り替えキーにより、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を順次に切り替えて選択することが可能となっており、複写機能の選択時には複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリンタモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。
【００４７】
画像形成装置１は、図１に示すように、原稿を原稿読取位置まで自動搬送する自動原稿送り装置（以下、「ＡＤＦ」と称する）１０と、原稿読取位置に搬送された原稿の画像情報を光学的に読み取る画像読み取り装置２０と、読み取った原稿の画像情報をプリンタユニット４０に書き込む書き込みユニット３０と、書込ユニット３０で書き込まれた原稿の画像情報のトナー像を形成して転写紙等の被転写材に転写して排出するプリンタユニット４０とを備えている。
【００４８】
図１を参照して、画像形成装置の各モードの動作を説明する。まず、複写モードの動作を説明する。複写モードでは、ＡＤＦ１０においては、給紙トレイ１０１および給紙底板１０２に原稿がその画像面を上にして置かれてなる原稿束は、操作部１５０上のスタートキーが押下されると、一番上の原稿が呼出コロ１０３、給紙コロ１０４、分離コロ１０５、および給送ベルト１１２により、コンタクトガラス１１６上の所定の位置に給送される。
【００４９】
ＡＤＦ１０は、一枚の原稿の給送完了毎に原稿枚数をカウントアップするカウント機能を有する。コンタクトガラス１１６上の原稿は、画像入力手段としての画像読み取り装置２０によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト１１２および排送ローラ１１４によって排紙台１１５上に排出される。
【００５０】
同様に、給紙トレイ１０１および給紙底板１０２上の２枚目（一番上）の原稿が、呼出コロ１０３、給紙コロ１０４、分離コロ１０５、および給送ベルト１１２によってコンタクトガラス１１６上の所定の位置に給送される。このコンタクトガラス１１６上の原稿は、画像読み取り装置２０によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト１１２および排送ローラ１１４によって排紙台１１５上に排出される。呼び出しコロ１０３、給紙コロ１０４、分離コロ１０５、給送ベルト１１２、および排送ローラ１１４は搬送モータ（不図示）によって駆動される。
【００５１】
給紙手段としての第１給紙装置１４０、第２給紙装置１４１、および第３給紙装置１４２は、選択された時に各々第１トレイ１４３、第２トレイ１４４、および第３トレイ１４５に積載された被転写材としての転写紙からなる用紙を給紙し、この転写紙は縦搬送ユニット１４６によって像担持体としての感光体１１８に当接する位置まで搬送される。感光体１１８としては、例えば感光体ドラムが用いられており、メインモータ（不図示）により回転駆動される。
【００５２】
画像読み取り装置２０にて読み込まれた原稿の画像情報は、図示しない画像処理手段を介して書き込み手段としての書き込みユニット３０によって光情報に変換され、感光体１１８は、帯電器（不図示）により一様に帯電された後に書き込みユニット３０からの光情報で露光されて静電潜像が形成される。この感光体１１８上の静電潜像は現像装置１１９により現像されてトナー像となる。
【００５３】
搬送ベルト１２０は、用紙搬送手段および転写手段を兼ねており、電源から転写バイアスが印加され、縦搬送ユニット１４６から搬送される転写紙を感光体１１８と等速で搬送しながら感光体１１８上のトナー像を転写紙に転写させる。この転写紙は、定着装置１２１によりトナー像が定着され、排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。感光体１１８はトナー像転写後にクリーニング装置（不図示）によりクリーニングされる。上記した、感光体１１８、帯電器（不図示）、書き込みユニット３０、現像装置１１９、および転写手段は、画像情報により画像を転写紙上に形成する画像形成手段を構成している。
【００５４】
以上の動作は通常のモードで用紙の片面に画像を複写する時の動作であるが、両面モードで転写紙の両面に画像を複写する場合には、各給紙トレイ１１３〜１１５のいずれかより給紙されて表面に上述のように画像が形成された転写紙は、排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３側ではなく両面入紙搬送路１２４側に切り替えられ、反転ユニット１２５によりスイッチバックされて表裏が反転され、両面搬送ユニット１２６へ搬送される。
【００５５】
この両面搬送ユニット１２６へ搬送された転写紙は、両面搬送ユニット１２６により縦搬送ユニット１４６へ搬送され、縦搬送ユニット１４６により感光体１１８に当接する位置まで搬送された後、感光体１１８上に上述と同様に形成されたトナー像が裏面に転写されて定着装置１２１でトナー像が定着されることにより両面コピーとなる。この両面コピーは排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。
【００５６】
また、転写紙を反転して排出する場合には、反転ユニット１２５によりスイッチバックされて表裏が反転された転写紙は、両面搬送ユニット１２６に搬送されずに反転排紙搬送路１２７を経て排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。
【００５７】
つぎに、プリンタモードおよびファクシミリモードについて説明する。プリンタモードでは、上記画像処理手段からの画像情報の代りに外部からの画像情報が書き込みユニット３０に入力されて上述の画像形成手段により転写紙上に画像が形成される。さらに、ファクシミリモードでは、上記画像読み取り手段からの画像情報が図示しないファクシミリ送受信部により相手に送信され、相手からの画像情報がファクシミリ送受信部で受信されて上記画像処理手段からの画像情報の代りに書き込みユニット３０に入力されることにより、上述の画像形成手段により転写紙上に画像が形成される。
【００５８】
上記構成の画像形成装置は、高速でコピージョブ（プリンタジョブ）を実行する高速モードと低速でコピージョブ（プリンタジョブ）を実行する低速モードを有している。転写紙搬送に必要な駆動系モータ、感光体１１８を駆動するメインモータ、転写紙を搬送するための搬送駆動モータ、定着ローラを回転させるための定着ローラの駆動モータ、および感光体に静電潜像を書き込むためのポリゴンモータ等の回転数は可変となっている。不図示の制御部（図６参照）は、これらのモータの回転数を変更して、高速モードと低速モードを実行する。
【００５９】
次に、ＡＤＦの構成について説明する。
図２は、図１のＡＤＦ１０の構成を示す図である。図３は図２のＡＤＦ１０の原稿セット枚数を検出する機構を説明するための図である。
【００６０】
図２および図３において、１０６は呼出しコロホームポジションセンサ、１０７は原稿セットセンサー、１０８は底板上昇モータ、１０９は底板上昇レバー、１１０はスリットエンコーダ、１１１はスリットセンサを示している。
【００６１】
ＡＤＦ１０では、給紙トレイ１０１と給紙底板１０２に原稿がセットされると、原稿セットセンサ１０７が原稿を検知（ＯＮ）して検出信号を制御部（図６参照）に出力する。これに応じて、制御部（図６参照）は、底板上昇モータ１０８を回転させ、ギヤやベルト等を介して底板上昇レバー１０９で原稿ごと給紙底板１０２を上昇させる。これにより、原稿を給紙コロ１０４に送り出すための呼出しコロ１０３が原稿とともに上昇し、呼出しコロホームポジションセンサ１０６が呼び出しコロ１０３を検知すると検出信号を制御部（図６参照）に出力し、制御部（図６参照）は底板上昇モータ１０８を停止させる。
【００６２】
また、スリットエンコーダ１１０は、底板上昇モータ１０８の回転軸に固定されており、底板上昇モータ１０８の回転に伴って回転する。スリットセンサ１１１は、スリットエンコード１１０の回転角度を検出して検出信号を制御部（図６参照）に出力する。このスリットエンコーダ１１０の回転角度は、底板上昇レバー１０９の上昇量に比例している。制御部（図６参照）は、スリットエンコーダー１１０から入力される検出信号に基づいて、ＡＤＦ１０にセットされた原稿の枚数を推定する。
【００６３】
次に、操作部の構成について説明する。
図４は、図１の画像形成装置の操作部の概略構成を示す図である。操作部１５０は、制御部（図６参照）にコピージョブの実行指示等を与えるためのものであり、図４に示すように、必要な情報や機能キーを表示するタッチパネル付きのＬＣＤ１６１、スタートキーやテンキー等のメカキーからなるＫＥＹ１６３、ＬＥＤ等を備えている。
【００６４】
次に、定着装置の構成について説明する。
図５は、図１の定着装置１２１の内部構成を示す図である。図５に示す定着装置１２１は、定着部材である定着ローラ１５１と、定着ローラ１５１を加圧する加圧部材である加圧ローラ１５２と、定着ローラ１５１の内部に配置され、定着ローラ１５１を内側から加熱する、主発熱体であるＡＣ定着ヒータＨＴ２および補助発熱体である定着ヒータＨＴ１と、定着ローラ１５１の表面に当接され、定着ローラ１５１の表面温度（定着温度）を検知する温度検出手段であるサーミスタＴＨ１１とを備えている。
【００６５】
定着ローラ１５１は、シリコンゴム等の弾性部材からなり、転写紙に転写されたトナー像の熱定着を行う。加圧ローラ１５２は、シリコンゴム等の弾性部材からなり、図示しない加圧手段により一定の加圧力で定着ローラ１５１に押し当てられている。定着ヒータＨＴ１、ＡＣ定着ヒータＨＴ２は、一般にハロゲンヒータが用いられるが、その他の抵抗体を使用することにしても良い。ＡＣ定着ヒータＨＴ２は、ＡＣヒータ駆動回路（図７参照）からＡＣ電力が供給されて発熱（点灯）し、定着ヒータＨＴ１は、補助電源であるキャパシタ（図６参照）から電圧が供給されて発熱（点灯）する。
【００６６】
上記構成の定着装置１２１においては、定着ローラ１５１および加圧ローラ１５２は不図示の駆動機構により回転駆動され、トナーＴｏｎｅｒを担持した転写紙等のシートＰは、定着ローラ１５１と加圧ローラ１５２とのニップ部を通過する際に、定着ローラ１５１と加圧ローラ１５２による加熱および加圧でトナーＴｏｎｅｒがシートＰに定着されるようになっている。
【００６７】
なお、ここでは、定着部材と加圧部材は、図５に示すように、一般的にローラであることが多いが、ローラに限られず、いずれか一方または両方に無端ベルトなどを使用することにしても良い。また、定着ヒータＨＴ１、ＡＣ定着ヒータＨＴ２を、定着ローラ１５１の内部に配する構成としたが、定着ローラ１５１を加熱可能な位置であれば如何なる位置に配置することにしても良い。
【００６８】
次に、定着装置の電源制御系について説明する。
図６は、定着装置の電源制御系の構成を示す図である。図６に示す定着装置の電源制御系は、ＡＣ電源の供給のＯＮ／ＯＦＦを行う主電源ＳＷ２０１と、画像形成装置や電源回路２００の各部を制御する制御部２０２と、キャパシタＣＰを充電するためのキャパシタ充電器２０３と、画像形成装置のＤＣ電源を生成するＤＣ電源生成回路２０４と、ＡＣ定着ヒータＨＴ２にＡＣ電力を供給するＡＣヒータ駆動回路２０５と、ＡＣ電源から入力される入力電流を検出する入力電流検出回路２０６と、インターロックスイッチ２０７と、キャパシタＣＰ１の放電を行って、定着ヒータＨＴ１にＤＣ電力を供給するキャパシタ充放電回路２０８と、定着ヒータＨＴ１の補助電源であるキャパシタＣＰ１とを備えている。
【００６９】
ＡＣ電源は、主電源ＳＷ２０１および入力電流検出回路２０６を介して、ＡＣヒータ駆動回路２０５と、ＤＣ電源生成回路２０５と、およびキャパシタ充電器２０３にＡＣ電力を供給する。
【００７０】
制御部２０２は、電源回路２００の各部を制御するものであり、キャパシタ充電器２０３、ＡＣヒータ駆動回路２０５、およびキャパシタ充放電回路２０８の動作を制御する。具体的には、制御部２０２は、キャパシタ充電器２０３に制御信号Ｓ１を送出して、キャパシタ充電器２０３によるキャパシタＣＰ１の充電動作を制御する。また、制御部２０２は、キャパシタ充放電回路２０８に、制御信号Ｓ３、Ｓ４を送出して、キャパシタ充放電回路２０８による定着ヒータＨＴ１のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御する。また、制御部２０２は、制御信号Ｓ８、Ｓ９をＡＣヒータ駆動回路２０８に送出して、ＡＣヒータ駆動回路２０５による定着ヒータＨＴ２のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御する。さらに、制御部２０２は、スリットセンサ１１１から入力される検出信号に基づきＡＤＦ１０にセットされた原稿枚数を推定し、推定した原稿枚数と、操作部１５０で設定された部数と、および各動作モード（高速モード、低速モード）における１枚当たりのプリントに必要な時間とに基づいて、各動作モード毎のコピージョブの所要時間を予測する。
【００７１】
入力電流検出回路２０６は、主電源ＳＷ２０１と、ＡＣヒータ駆動回路２０５、ＤＣ電源生成回路２０４、およびキャパシタ充電器２０２間に設けられており、主電源ＳＷ２０１を介して入力されるＡＣ電源の入力電流を検出して、検出電流Ｓ７を制御部２０２に出力する。この入力電流は、ＡＣヒータ駆動回路２０５、ＤＣ電源生成回路２０４、キャパシタ充電器２０２、および画像形成装置の動作状態に応じて変動する。
【００７２】
ＤＣ電源生成回路２０４は、主電源ＳＷ２０１を介して入力されるＡＣ電源に基づいて、画像形成装置内部で主に制御系で使用される電源Ｖｃｃと、主に駆動系、中高圧電源に使用される電源Ｖａａを生成して、各部に出力する。
【００７３】
インターロックスイッチ２０７は、図示しない画像形成装置のカバー類と連動してＯＮ／ＯＦＦするスイッチであり、画像形成装置のカバー類が開成されることにより触れることができる駆動部材、中高圧電源印加部材を有する場合には、カバー開時に該駆動部材の動作を停止または該印加部材への電圧印加を停止するよう電源を遮断する構成となっている。インターロックスイッチ２０７には、ＤＣ電源生成回路２０４で生成された電源Ｖａａの一部が入力され、このインターロックスイッチ２０７を介して、キャパシタ充放電回路２０８およびＡＣヒータ駆動回路２０５に入力される。
【００７４】
ＡＣヒータ駆動回路２０５は、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ８、Ｓ９に応じて、ＡＣ定着ヒータＨＴ２のＯＮ／ＯＦＦを行う。
【００７５】
キャパシタ充電器２０３は、キャパシタＣＰ１と接続されており、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ１に基づいて、キャパシタＣＰ１の充電を行う。
【００７６】
キャパシタＣＰ１は、電気二重層コンデンサ等の大容量のキャパシタで構成されている。キャパシタＣＰ１は、キャパシタ充電器２０３およびキャパシタ放電回路２０８に接続されており、キャパシタ充電器２０３で充電が行われ、その充電された電力は、キャパシタ充放電回路２０８のＯＮ／ＯＦＦ制御により定着ヒータＨＴ１に供給される。
【００７７】
キャパシタ充放電回路２０８は、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ３、Ｓ４に応じて、キャパシタＣＰ１に蓄積された電力を放電させて、定着ヒータＨＴ１をＯＮ／ＯＦＦさせる。
【００７８】
上記サーミスタＴＨ１１は、定着ローラ１５１の近傍に設けられており、定着ローラ１５１の表面温度に応じた検出信号Ｓ６を制御部２０２に出力する。サーミスタＴＨ１１は、その抵抗値が温度により変化するため、制御部２０２は、その抵抗値の温度変化を利用して、検出信号Ｓ６から定着ローラ１５１の表面温度を検出する。
【００７９】
次に、ＡＣヒータ駆動回路について説明する。
図７は、図６のＡＣヒータ駆動回路２０５の構成を示す図である。ＡＣヒータ駆動回路２０５は、入力されるＡＣ電源のノイズを除去するフィルタＦＩＬ２１と、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ９に応じて、ＯＮ／ＯＦＦされる安全保護用の定着リレーＲＬ２１と、安全保護用の定着リレーＲＬ２１の逆起防止用のダイオードＤ２１と、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ８に基づいて、ＡＣ定着ヒータＨＴ２をＯＮ／ＯＦＦさせるヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０と、から構成されている。
【００８０】
ＡＣ電源は、フィルタＦＩＬ２１および安全保護用の定着リレーＲＬ２１を介して、定着ヒータＨＴ２の一端側に接続されている。定着ヒータＨＴ２の他端側は、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０に接続されている。
【００８１】
ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０は、ＡＣ電源をＯＮ／ＯＦＦするためのトライアックＴＲＩ２１と、トライアックＴＲＩ２１のゲートをＯＮし、また、二次側である制御部２０２からの信号を絶縁するためのフォトカプラＰＣ２１と、フォトカプラＰＣ２１の発光側ＬＥＤを駆動するためのトランジスタＴＲ２１と、コンデンサＣ２１および抵抗Ｒ２１からなるノイズ吸収用スナバ回路と、ノイズ吸収用のインダクタＬ２１と、続流防止抵抗である抵抗Ｒ２２と、フォトカプラＰＣ２１の電流制限抵抗である抵抗Ｒ２３、Ｒ２４と、で構成されている。
【００８２】
上記構成のＡＣヒータ駆動回路２０５においては、ＡＣ定着ヒータＨＴ２は、安全保護用の定着リレーＲＬ２１とトランジスタＴＲ２１のゲートの両方がＯＮされた状態で電力が供給されて点灯する。
【００８３】
制御部２０２は、安全保護用の定着リレーＲＬ２１に供給する制御信号Ｓ９をＯＮした状態で、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０のトランジスタＴＲ２１のゲートに供給する制御信号Ｓ８をＯＮ／ＯＦＦして、ＡＣ定着ヒータＨＴ２の点灯／消灯を制御する。
【００８４】
次に、キャパシタ充電器の構成について説明する。
【００８５】
図８は、図６のキャパシタ充電器２０３の構成を示す図である。キャパシタ充電器２０３は、入力されるＡＣ電圧のノイズを除去するＮＦ（ノイズフィルタ）２１１と、突入電流を防止するための突入防止回路２１２と、突入防止回路２１２を介して入力されるＡＣ電源ＰＳを整流するダイオードブリッジＤＢと、整流されたＡＣ電圧を平滑化するコンデンサＣ１００と、ＦＥＴ２１４のスイッチングを制御してキャパシタＣＰ（図５参照）の充電動作を制御するＦＥＴ制御部２１３と、トランスＴ１００をＯＮ／ＯＦＦさせるＦＥＴ２１４、入力電圧を昇圧するトランスＴ１００と、トランスＴ１００の２次側の出力を整流・平滑化してＤＣ出力に変換する整流平滑回路２１５と、電流値を検出する定電流検出部１２６、電圧値を検出する定電圧検出部２１７と、キャパシタＣＰ１に過電圧を印加しないために過電圧を検出する過電圧検出部２１８と、キャパシタＣＰ１からの逆流を防止するためのダイオードＤ１００と、絶縁素子２１９とを備えている。
【００８６】
ＡＣ電源ＰＳから入力されるＡＣ電圧は、ノイズフィルタＮＦでノイズ除去された後、突入電流防止回路を介してダイオードブリッジＤＢで整流され、コンデンサＣで平滑化されて得られるＤＣ電圧は、トランスＴ１００の一次側に入力される。ＦＥＴ制御部２１３は、制御部２０２（図５参照）から入力される制御信号Ｓ１がＯＮとなった場合に、キャパシタＣＰ１を充電するために、ＦＥＴ２１４のスイッチング制御を開始する。ＦＥＴ制御部２０３は、電流検出部２１６、電圧検出部２１７、および過電圧検出部２１８から入力される各検出信号に基づいて、ＦＥＴ２１４をスイッチング制御して、キャパシタＣＰ１の充電のための定電流制御、定電圧制御または定電力制御を行う。一般に、キャパシタＣＰ１は定電流で充電することが望ましいが、定電力制御で充電することにより充電時間を短縮することが可能となる。
【００８７】
トランスＴ１００は、ＦＥＴ２１４でＯＮ／ＯＦＦされ、その１次側入力を昇圧して２次側から出力する。トランスＴ１００の２次側出力は整流平滑回路２１５で整流・平滑されて、ダイオードＤ１００を介して、キャパシタＣＰ１に出力される。整流・平滑後のトランスＴ１００の２次側出力は、電流検出部２１６、電圧検出部２１７、および過電圧検出部２１８でそれぞれ電流値、電圧値、および過電圧が検出されてその各検出信号がＦＥＴ制御部２１３に入力される。
【００８８】
次に、キャパシタ充放電回路の構成について説明する。
図９は、図６のキャパシタ充放電回路２０８の構成を示す図である。キャパシタ充放電回路２０８は、図９に示すように、充放電用スイッチ２３１と、安全保護用の定着リレーＲＬ１１と、定着リレーＲＬ１１の逆起防止用のダイオードＤ１１と、キャパシタＣＰ１の両端電圧を検出する両端電圧検出回路２３２と、を備えている。
【００８９】
キャパシタＣＰ１の両端には、充放電用スイッチ２３１と安全保護用の定着リレーＲＬ１１が接続されている。充放電用スイッチ２３１は、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ３によりＯＮ／ＯＦＦされる。同様に、安全保護用の定着リレーＲＬ１１は、制御部２０２から入力される制御信号Ｓ４によりＯＮ／ＯＦＦされる。
【００９０】
充放電用スイッチ２３１と安全保護用の定着リレーＲＬ１１の両者がＯＮされると、定着ヒータＨＴ１には、キャパシタＣＰ１に蓄積された電荷が放電して、電力が供給される。
【００９１】
両端電圧検出回路２３２は、キャパシタＣＰ１の両端電圧を検出して、その電圧信号Ｓ５を制御部２０２に出力する。制御部２０２は、この電圧信号Ｓ５を常時監視して、キャパシタＣＰ１の充電状態を監視する。
【００９２】
次に、制御部の構成について説明する。
図１０は、図６の制御部２０２の概略構成を示す図である。制御部２０２は、図１０に示すように、ＣＰＵ２４１、メモリ２４２等から構成されている。
【００９３】
ＣＰＵ２４１は、画像形成装置を制御するためのプログラムやデータを格納するためのメモリ２４２と接続されており、メモリ２４２に格納されたプログラムに基づいて、画像形成装置や電源回路２００の制御を行う。
【００９４】
ＣＰＵ２４１には、キャパシタ充放電回路２０８の両端電圧検出回路２３２で検出されたキャパシタＣＰ１の両端電圧を表す電圧信号（アナログ信号）Ｓ５、定着ローラ１５１の表面温度を検出するためのサーミスタＴＨ１１と抵抗Ｒ４１の抵抗値によって分圧された検出信号（アナログ信号）Ｓ６、および入力電流検出回路２０６で画像形成装置の入力電流を検出した検出電流（アナログ信号）Ｓ７等が入力される。
【００９５】
また、ＣＰＵ２４１は、ＩＯポートを介して、キャパシタＣＰ１の充電をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ１、充放電用スイッチ２３１をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ３、安全保護用の定着リレーＲＬ１１をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ４、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路２２０をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ８、および安全保護用の定着リレーＲ２１をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号Ｓ９等を出力する。
【００９６】
また、ＣＰＵ２４１は、操作部１５０を制御する構成となっており、操作部１５０上に設けられたＫＥＹ１６３の入力を監視している。また、ＤＲＶ２４３はＬＣＤ１１を駆動するドライバ、ＤＲＶ２４４はＬＥＤ１６２を駆動するドライバであり、ＣＰＵ２４１により駆動制御される。
【００９７】
次に、定着ローラの温度制御について説明する。
図１１は、定着ローラ１５１の温度制御を説明するためのタイミングチャートを示している。同図（Ａ）は、定着ローラ１５１の表面温度Ｔ、同図（Ｂ）は、入力電流検出回路２０６で検出された検出電流（入力電流）Ｉ、同図（Ｃ）は、ＡＣ定着ヒータＨＴ２のＯＮ／ＯＦＦ、同図（Ｄ）は、定着ヒータＨＴ１のＯＮ／ＯＦＦのタイミングをそれぞれ示している。
【００９８】
また、同図において、期間ｔ１は画像形成装置（定着ローラ１５１）の立ち上げ期間、期間ｔ２は画像形成装置の待機期間、期間ｔ３〜ｔ６はコピー動作開始後の期間を示している。
【００９９】
図１１において、まず、期間ｔ１では、定着ローラ１５１の表面温度を所定温度Ｔｔに立ち上げる。通常、ＡＣ電源から発熱部材であるＡＣ定着ヒータＨＴ２に電源を供給し、同図（Ａ）に示すように、定着ローラ１５１を過熱する。この期間ｔ１では、ＡＣ定着ヒータＨＴ２はフルデューティで点灯しているが、コピー動作は行っていないため、同図（Ｂ）に示すように、入力電流Ｉは、最大入力電流Ｉｍａｘ以下となっている。
【０１００】
サーミスタＴＨ１１で検出される定着ローラ１５１の表面温度が、コピー動作可能な温度である目標温度Ｔｔになると、ＡＣ定着ヒータＨＴ２への電源供給を停止して、立ち上げ期間ｔ１が終了し、コピー待機状態（ｔ２期間）に移行する。
【０１０１】
期間ｔ２では、制御部２０２は、定着ローラ１５１の表面温度を監視しながら目標温度Ｔｔ以下になるとＯＮし、目標温度Ｔｔに達するとＯＦＦすることを繰り返す。期間ｔ２では、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔに達していても、定着装置１２１周辺が十分に暖まっていない状態でコピースタートを開始すると、コピー開始直後は、期間ｔ３のように、ＡＣ定着ヒータＨＴ２が点灯している状態でも定着ローラ１５１の表面温度が低下する場合がある。実際には、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔ以下になってもコピー動作可能であるが、定着ローラ１５１の表面温度がＴｍｉｎ以下になると、定着性が確保できなくなるため、コピー動作を停止させなければならない。
【０１０２】
期間ｔ３のコピー動作中は、ＤＣ電源側の負荷電流の増加に伴って、ＤＣ電源生成回路２０４の入力電流Ｉが増加し、同図（Ｂ）に示すように、装置全体の入力電流も増加して装置全体の消費電力も増加し、装置として定められている最大入力電流Ｉｍａｘに達する可能性がある。装置仕様上この最大入力電流Ｉｍａｘを超えることはできない。このため、期間ｔ３では、同図（Ｃ）に示すように、ＡＣ定着ヒータＨＴ２の点灯率を更に上げることはできないため、期間ｔ４のように、定着ローラ１５１の表面温度がＴｍｉｎ以下にならないように予めキャパシタ（ＣＰ１）に充電されている電力を、ＡＣ定着ヒータＨＴ２とは別に設けられた定着ヒータＨＴ１に放電供給することにより定着ローラ１５１の表面温度を上昇させる。
【０１０３】
期間ｔ４では、期間ｔ２と同様に、同図（Ｄ）に示すように、キャパシタＣＰ１を放電させて、定着ヒータＨＴ１に電力を供給し、同図（Ａ）に示すように、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔに達した場合には、キャパシタＣＰ１の放電を停止する。
【０１０４】
期間ｔ５では、キャパシタＣＰ１からの放電供給が停止した場合でも、期間ｔ６のように、ＡＣ定着ヒータＨＴ２のみで、定着ローラ１５１の表面温度を目標温度Ｔｔに維持できる場合には、ＡＣ定着ヒータＨＴ２をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより定着ローラ１５１の温度制御を行う。
【０１０５】
図１２は、制御部２０２の定着ヒータＴＨ１、ＡＣ定着ヒータＴＨ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を説明するためのフローチャートを示している。図１２を参照して、制御部２０２の定着ヒータＴＨ１、ＡＣ定着ヒータＴＨ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を説明する。
【０１０６】
制御部２０２は、温度検出サーミスタＴＨ１１から入力される検出信号Ｓ６で定着ローラ１５１の表面温度を検出し、定着ローラ１５１の表面温度が、目標温度Ｔｔ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１）。この判断の結果、制御部２０２は、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔ以上である場合には（ステップＳ１の「Ｙ」）、キャパシタ充放電回路２０８に出力する制御信号Ｓ３、Ｓ４をＯＦＦにして定着ヒータＨＴ１をＯＦＦさせるとともに（ステップＳ２）、ＡＣヒータ駆動回路２０５に出力する制御信号Ｓ８、Ｓ９をＯＦＦにしてＡＣ定着ヒータＨＴ２をＯＦＦさせる（ステップＳ３）。
【０１０７】
他方、制御部２０２は、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔ以上でない場合には（ステップＳ１の「Ｎ」）、まず、ＡＣ定着ヒータＨＴ２がＯＮしているか否かを判断する（ステップＳ４）。この判断の結果、制御部２０２は、ＡＣ定着ヒータＨＴ２がＯＮしていない場合には（ステップＳ４の「Ｎ」）、ＡＣヒータ駆動回路２０５に出力する制御信号Ｓ８、Ｓ９をＯＮにしてＡＣ定着ヒータＨＴ２をＯＮさせて、定着ローラ１５１の表面温度が目標温度Ｔｔとなるように制御する（ステップＳ６）。また、制御部２０２は、ＡＣ定着ヒータＨＴ２がＯＮしている場合には（ステップＳ４の「Ｙ」）、キャパシタ充放電回路２０８に出力する制御信号Ｓ８、Ｓ９をＯＮにして、定着ローラ１５１の表面温度がＴｍｉｎ以下になる前に、定着ヒータＨＴ１をＯＮさせる（ステップＳ５）。
【０１０８】
次に、コピージョブ時間の短縮について説明する。
図１３を参照して、コピージョブ時間を短縮させる方法を説明する。制御部２０２は、上述したように、スリットセンサ１１１から入力されるスリットエンコーダ１１０の検出信号に基づいて、ＡＤＦ１０にセットされた原稿枚数を推定する。
【０１０９】
制御部２０２は、推定した原稿枚数と、操作部１５０で設定された部数とに基づいて、各動作モード（高速モード、低速モード）におけるコピー時間（ジョブ完了時間）Ｔ１を算出する。各動作モード（高速モード、低速モード）におけるプリント１枚当たりに要する時間は、転写紙のサイズ、転写紙の紙種（厚紙と普通紙などの転写紙の厚さ等）、拡大／縮小プリント選択、および片面／両面プリント等の設定、プリントを行う時間帯、定着ローラの温度（低温時では高速プリントは不可能）等により異なる。
【０１１０】
制御部２０２は、高速モードにおけるジョブ完了時間（ジョブ高速所要時間）Ｔ１HIGH、低速モードにおけるジョブ完了時間（ジョブ低速所要時間）Ｔ１LOWを、下式（１）、（２）によりそれぞれ算出（予測）する。
【０１１１】
Ｔ１HIGH＝Ｔ２HIGH＋｛（原稿枚数×設定枚数）−１｝×Ｔ３HIGH                                                            ・・・（１）
ただし、Ｔ２HIGH：高速モードのファーストコピータイム
Ｔ３HIGH：高速モードの１枚当たりのプリントに必要な時間
Ｔ１LOW＝Ｔ２LOW＋｛（原稿枚数×設定枚数）−１｝×Ｔ３LOW                                                            ・・・（２）
ただし、Ｔ２LOW：低速モードのファーストコピータイム
Ｔ３LOW：低速モードの１枚当たりのプリントに必要な時間
上記式（１）、（２）では、ファーストコピー（１枚目のコピー）では、原稿を読み込むための時間と、最初の転写紙を給紙するまでの時間が必要であり、２枚目以降のコピーと所要時間が異なるため、ファーストコピータイムＴ２に、２枚目以降のコピータイム｛（原稿枚数×設定枚数）−１｝×Ｔ３を加算することにより、ジョブ完了時間を算出している。
【０１１２】
また、制御部２０２は、キャパシタＣＰ１をキャパシタ充電器２０３で充電する場合の充電時間を算出（予測）する。下式（３）は、キャパシタ充電器２０３でキャパシタＣＰ１を定電流で充電した場合の充電時間Ｔｃの算出式の一例を示している。
【０１１３】
Ｔｃ＝Ｃ×（Ｖ１−Ｖ２）÷Ｉ〔秒〕・・・（３）
Ｔｃ：充電時間
Ｃ：キャパシタの静電容量
Ｖ１：目標の充電電圧
Ｖ２：現在の充電電圧
Ｉ：充電電流
【０１１４】
また、下式（４）は、キャパシタ充電器２０３でキャパシタＣＰ１を定電力で充電した場合の充電時間Ｔｃの算出式の一例を示している。
【０１１５】
Ｔｃ＝Ｃ×（Ｖh＊＊２−Ｖi＊＊２）÷２Ｗ〔秒〕・・・（４）
Ｔｃ：充電時間
Ｃ：キャパシタの静電容量
Ｖh：充電完了電力
Ｖi：充電開始電圧
Ｗ：充電電力
【０１１６】
制御部２０２は、操作部１５０からコピージョブの実行指示があった場合には、高速モードおよび低速モードにおけるコピージョブの完了時間を算出するともに、キャパシタＣＰ１を目標の充電電圧とするための充電時間を算出し、算出した高速モードおよび低速モードにおけるコピージョブの完了時間およびキャパシタＣＰ１の充電時間に基づいて、コピージョブの所要時間が短縮となるように、キャパシタＣＰ１の充電動作およびコピージョブの実行動作を制御する。
【０１１７】
ここで、低速モード（例えば、２５ｃｐｍ（ｃｏｐｙ／ｍｉｎ））での印刷は、キャパシタＣＰ１が十分に充電されていなくても可能であり、高速モード（例えば、５０ｃｐｍ（ｃｏｐｙ／ｍｉｎ））での印刷はキャパシタＣＰ１が十分に充電されていなければ不可能であることを前提とする。また、キャパシタＣＰ１は、一例として充電電圧が４４Ｖが満充電の状態であり、予め定められた閾値の充電電圧（目標の充電電圧）が３２Ｖである場合を考える。
【０１１８】
図１３は、制御部２０２のコピージョブの制御フローを示している。図１３を参照して、制御部２０２のコピージョブの制御を説明する。図１３において、まず、制御部２０２は、操作部１５０からコピー要求があると（ステップＳ１３０１）、キャパシタＣＰ１の充電電圧をチェックして（ステップＳ１３０２）、充電電圧が予め定められた閾値の充電電圧（例えば、３２Ｖ）以上であるか否かを判断する（ステップＳ１３０３）。ここで、プリント動作要求時の充電電圧が閾値の充電電圧より小さい場合には、図１１で示したように、定着ローラ１５１の温度落込み時に充電容量の少ないキャパシタＣＰ１から定着ヒータＨＴ１に十分に電力を供給できず、定着性不良が発生する可能性がある。
【０１１９】
制御部２０２は、キャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値の充電電圧以上である場合には（ステップＳ１３０３の「Ｙ」）、高速モードでコピージョブを実行する（ステップＳ１３０４）。そして、コピージョブが完了するまで高速モードでのコピージョブを続行する（ステップＳ１３０５）。
【０１２０】
他方、制御部２０２は、キャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値の充電電圧以上でない場合には（ステップＳ１３０３の「Ｎ」）、充電時間Ｔｃを算出し（ステップＳ１３０６）、次いで低速モードでのジョブ完了時間Ｔ１LOWと、高速モードでのジョブ完了時間Ｔ１HIGHを、上式（１）、（２）により算出する（ステップＳ１３０７）。
【０１２１】
そして、制御部２０２は、Ｔｃ＋Ｔ１HIGH＜Ｔ１LOWであるか否かを判断する（ステップＳ１３０８）。これは、キャパシタＣＰ１を充電した後に高速モードでコピージョブを実行する場合と、キャパシタＣＰ１の充電をしないで低速モードでコピージョブを実行する場合とで、どちらの場合が所要時間が少ないかを判断している。例えば大量コピーを行う場合には、キャパシタＣＰ１を充電した後に、高速モードでコピージョブを実行した方が、コピージョブを早く完了できる場合がある。
【０１２２】
制御部２０２は、Ｔｃ＋Ｔ１HIGH＜Ｔ１LOWである場合には（ステップＳ１３０８の「Ｙ」）、キャパシタＣＰ１を満充電電圧（例えば４４Ｖ）になるまで充電し（ステップＳ１３０９）、その後、高速モードでコピージョブを実行する（ステップＳ１３１０）。そして、コピージョブが完了するまで高速モードでのコピージョブを続行する（ステップＳ１３１１）。なお、本実施の形態では、ステップＳ１３０９において、キャパシタＣＰ１を満充電電圧（例えば４４Ｖ）になるまで充電しているが、充電電圧が満充電電圧に達する前、例えば上記閾値電圧（例えば３２Ｖ）になった時点で高速モードによるジョブを開始するように制御してもよい。
【０１２３】
他方、Ｔｃ＋Ｔ１HIGH＜Ｔ１LOWでない場合には（ステップＳ１３０８の「Ｎｏ」）、キャパシタＣＰ１の充電を行うことなく、低速モードでコピージョブを実行する（ステップＳ１３１２）。そして、コピージョブが完了するまで低速モードでのコピージョブを続行する（ステップＳ１３１３）。
【０１２４】
図１４は、Ｔｃ＋Ｔ１HIGH＜Ｔ１LOWである場合にキャパシタＣＰ１の充電電圧の状態によってコピージョブの制御およぼジョブの完了状態を示す説明図である。図１５は、Ｔｃ＋Ｔ１HIGH＜Ｔ１LOWでない場合にキャパシタＣＰ１の充電電圧の状態によってコピージョブの制御およぼジョブの完了状態を示す説明図である。図１４，１５とも、横軸はジョブ開始から経過時間であり、縦軸はジョブの完了状態（例えば、コピーの完了枚数など）である。
【０１２５】
図１４において、グラフＡは、ステップＳ１３０３によってキャパシタＣ１の充電電圧が閾値電圧３２Ｖ以上である場合に、高速モードでコピージョブを実行する場合を示してある。また、グラフＢは、低速モードでコピージョブを実行する場合であり、グラフＣは、キャパシタＣ１を充電した後に高速モードでコピージョブを実行する場合である。図１４の例では、最初から低速モードでコピージョブを実行する場合（グラフＢ）のジョブの完了時間（Ｔ１LOW）がキャパシタＣ１を充電した後に高速モードでコピージョブを実行する場合（グラフＣ）のジョブの完了時間（Ｔｃ＋Ｔ１HIGH）より長いため、ステップＳ１３０８で「Ｙｅｓ」となり、キャパシタＣ１を充電した後に高速モードでコピージョブを実行するように制御される。
【０１２６】
一方、図１５の例では、最初から低速モードでコピージョブを実行する場合（グラフＢ）のジョブの完了時間（Ｔ１LOW）がキャパシタＣ１を充電した後に高速モードでコピージョブを実行する場合（グラフＣ）のジョブの完了時間（Ｔｃ＋Ｔ１HIGH）より短いため、ステップＳ１３０８で「Ｎｏ」となり、最初から低速モードでコピージョブを実行するように制御される。
【０１２７】
以上説明したように、実施の形態１によれば、制御部２０２は、キャパシタＣＰ１を所定充電電圧とするための充電時間を算出するとともに、設定されたコピージョブの所要時間を算出し、算出した充電時間およびコピージョブの所要時間に基づいて、コピージョブの所要時間が最短となるように、キャパシタＣＰ１の充電動作およびコピージョブの実行を制御することとしたので、定着装置の電力供給源としてキャパシタＣＰ１を使用する場合に、キャパシタＣＰ１が十分に充電されていない状態においても、その制約条件下でコピージョブの完了時間を最短化することが可能となる。
【０１２８】
また、実施の形態１によれば、高速モードと低速モードとを有し、各モード毎に設定されたコピージョブの所要時間を算出し、充電時間と高速モードでのコピージョブの所要時間の和が、低速モードでのコピージョブの所要時間よりも小さい場合には、キャパシタＣＰ１への充電後に高速モードでコピージョブを実行する一方、充電時間と高速モードでのコピージョブの所要時間の和が、低速モードでのコピージョブの所要時間よりも小さくない場合には、キャパシタの充電を行わないで、低速モードでコピージョブを実行することとしたので、キャパシタＣＰ１の充電＋高速モードでのコピージョブ実行と、低速モードでのコピージョブ実行とで、所要時間が短い方を実行することができ、よりコピージョブの時間を短縮することが可能となる。すなわち、実施の形態１では、キャパシタＣＰ１の充電＋高速モードでのコピージョブのジョブ完了時間と低速モードでのコピージョブのジョブ完了時間とをそれぞれ算出し、ジョブ完了時間がより短い処理を選択しているので、キャパシタＣＰ１が十分に充電されていない状態においても、その制約条件下でコピージョブの完了時間を最短化することが可能となる。
【０１２９】
また、実施の形態１によれば、ＡＤＦ１０にセットされた原稿枚数を推定して、推定した原稿枚数に基づいて、コピージョブの所要時間を算出することとしたので、簡単な方法でコピージョブの所要時間を算出することが可能となる。
【０１３０】
また、補助電源として電気二重層コンデンサを使用することとしたので、ランニングコストを低減することが可能となる。
【０１３１】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。
実施の形態１にかかる画像形成装置では、コピー要求があった場合でキャパシタＣ１の充電電圧が予め定められた閾値電圧以上である場合にはジョブ完了まで高速モードでジョブを実行していたが、最初から高速モードでジョブ実行の場合でも実行中にキャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値電圧まで低下し、定着ローラ１５１の温度落込み時にキャパシタＣＰ１から定着ヒータＨＴ１に電力を供給しなければ定着性不良が発生する可能性がある。
【０１３２】
このため、この実施の形態２にかかる画像形成装置では、高速モードでジョブを実行している間にキャパシティＣＰ１の電圧が閾値の電圧より減少した場合、低速モードに切り替えることとして、ジョブの完了時間をより最短化している。
【０１３３】
本実施の形態にかかる画像形成装置の構成は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【０１３４】
図１６は、制御部２０２のコピージョブの制御フローを示している。図１６を参照して、制御部２０２のコピージョブの制御を説明する。図１６において、まず、制御部２０２は、実施の形態１と同様に、操作部１５０からコピー要求があると（ステップＳ１６０１）、キャパシタＣＰ１の充電電圧をチェックして（ステップＳ１６０２）、充電電圧が予め定められた閾値の充電電圧（例えば、３２Ｖ）以上であるか否かを判断する（ステップＳ１６０３）。
【０１３５】
キャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値の充電電圧より小さい場合の処理（ステップＳ１６０９〜Ｓ１６１４，Ｓ１６１６）は、実施の形態１の画像形成装置のコピージョブ制御の処理（ステップＳ１３０６〜Ｓ１３１１，Ｓ１３１３）と同様に行われる。
【０１３６】
一方、ステップ１６０３において、キャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値の充電電圧以上である場合には（ステップＳ１６０３の「Ｙ」）、制御部２０２は高速モードでコピージョブを実行する（ステップＳ１６０４）。コピージョブの実行中は、一定時間ごとにキャパシタＣＰ１の充電電圧をチェックし（ステップＳ１６０５）、充電電圧が予め定められた閾値の充電電圧（例えば、３２Ｖ）まで減少したか否かを判断する（ステップＳ１６０６）。そして、閾値の電圧まで減少していない場合には（ステップＳ１６０６の「Ｎｏ」）、このまま高速モードでコピージョブを実行する。
【０１３７】
一方、ステップＳ１６０６において、キャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値の電圧まで減少した場合には（ステップＳ１６０６の「Ｙｅｓ」）、定着ローラ１５１の温度落込み時にキャパシタＣＰ１から定着ヒータＨＴ１に電力を供給しなければ定着性不良が発生する可能性があるため、低速モードに切り替えてコピージョブを実行する（ステップＳ１６０７）。そして、コピージョブが完了するまでコピージョブを続行する（ステップＳ１６０８）。
【０１３８】
図１７は、実施の形態２におけるコピージョブの制御およびジョブの完了状態を示す説明図である。図１７において、横軸はジョブ開始から経過時間であり、縦軸はジョブの完了状態（例えば、コピーの完了枚数など）である。
【０１３９】
図１７において、グラフＡは、ステップＳ１６０３によってキャパシタＣ１の充電電圧が閾値電圧３２Ｖ以上である場合に、コピージョブを実行する場合を示してある。また、グラフＣは、低速モードでコピージョブを実行する場合であり、グラフＢは、キャパシタＣ１を充電した後に高速モードでコピージョブを実行する場合である。
【０１４０】
図１７の例に示すように、ステップＳ１６０３によってキャパシタＣ１の充電電圧が閾値電圧３２Ｖ以上である場合であっても、高速モードでジョブを実行している間に、キャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値の電圧（３２Ｖ）まで減少した時点で（ステップＳ１６０６）、高速モードから低速モードに切り替えてコピージョブを実行している。
【０１４１】
このように実施の形態２にかかる画像形成装置では、高速モードでジョブを実行している間にキャパシティＣＰ１の電圧が閾値の電圧より減少し時点で、低速モードに切り替えるようにジョブの制御を行っているので、定着装置の電力供給源としてキャパシタＣＰ１を使用する場合に、キャパシタＣＰ１が十分に充電されている場合で次第に充電電圧が減少した場合においても、コピージョブをより適切に制御してジョブの完了時間をより最短化することが可能となる。
【０１４２】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。
実施の形態１および２にかかる画像形成装置では、コピー要求があった場合でキャパシタＣ１の充電電圧が予め定められた閾値電圧より小さい場合に、低速モードにおけるジョブ完了時間と、充電時間と高速モードにおけるジョブ完了時間を予測して、ジョブ完了時間が最短になるようにジョブを制御していたが、充電した後に高速モードでジョブを実行する場合でも、実行中にキャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値電圧まで低下し、定着ローラ１５１の温度落込み時にキャパシタＣＰ１から定着ヒータＨＴ１に電力を供給しなければ定着性不良が発生する可能性がある。
【０１４３】
このため、この実施の形態３にかかる画像形成装置では、充電した後に高速モードでジョブ実行する場合において、ジョブ実行中にキャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値電圧まで低下して低速モードに切り替えてジョブを実行する場合のジョブ完了時間を予測して、ジョブの完了時間をより最短化している。
【０１４４】
本実施の形態にかかる画像形成装置の構成は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【０１４５】
図１８は、制御部２０２のコピージョブの制御フローを示している。図１８を参照して、制御部２０２のコピージョブの制御を説明する。図１８において、まず、制御部２０２は、操作部１５０からコピー要求があると（ステップＳ１８０１）、キャパシタＣＰ１の充電電圧をチェックして（ステップＳ１８０２）、充電電圧が予め定められた閾値の充電電圧（例えば、３２Ｖ）以上であるか否かを判断する（ステップＳ１８０３）。
【０１４６】
そして、制御部２０２は、キャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値の充電電圧以上である場合には（ステップＳ１８０３の「Ｙ」）、高速モードでコピージョブを実行する（ステップＳ１８０４）。これ以降のジョブの制御処理（ステップＳ１８０４〜Ｓ１８０８）は、実施の形態２にかかる画像形成装置のジョブ制御処理（ステップＳ１６０４〜Ｓ１６０８）と同様であるため、説明を省略する。
【０１４７】
他方、キャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値の充電電圧以上でない場合には（ステップＳ１８０３の「Ｎ」）、制御部２０２は、充電時間Ｔｃを算出する（ステップＳ１８０９）。ここで、Ｔｃは、実施の形態１と同様に前述した式（３）または式（４）により算出する。
【０１４８】
次いで、制御部２０２は、低速モードでのジョブ完了時間Ｔ１LOWと、高速モードでのジョブ実行開始からキャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値電圧（例えば、３２Ｖ）まで低下するまでのジョブ実行時間Ｔ１HIGH２と、キャパシタＣＰ１の充電電圧が当該閾値電圧の状態から低速モードでジョブを開始してからジョブが完了するまでの完了時間Ｔ１LOW２を算出する（ステップＳ１８１０）。
【０１４９】
ここで、Ｔ１LOWは、実施の形態１と同様に、上述した式（２）により算出する。また、Ｔ１HIGH２は下式（５）により、Ｔ１LOW２は下式（６）により、それぞれ算出する。
【０１５０】
Ｔ１HIGH２＝（キャパシタＣＰ１が閾値電圧まで減少する時点までの予想コピー完了枚数）／高速モード時の速度（ＣＰＭ）  ・・・（５）
Ｔ１LOW２＝（設定枚数−キャパシタＣＰ１が閾値電圧まで減少する時点までの予想コピー完了枚数）／低速モード時の速度（ＣＰＭ）  ・・・（６）
なお、キャパシタＣＰ１が閾値電圧まで減少する時点までの予想コピー完了枚数は、予め、高速モードにおけるジョブを複数回実行して、複数回の実行によるコピー完了枚数の平均値を算出する等の方法により、あらかじめ求めておけばよい。なお、複数回のジョブ実行を行うのは、画像形成装置の使用環境、紙の種類、画像パターンなどの種種の条件によりコピー完了枚数が変化するためである。
【０１５１】
そして、制御部２０２は、Ｔｃ＋Ｔ１HIGH２＋Ｔ１LOW２＜Ｔ１LOWであるか否かを判断する（ステップＳ１８１１）。これは、キャパシタＣＰ１を充電した後に高速モードでコピージョブを実行して、キャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値電圧まで低下した時点で低速モードに切り替えてジョブを実行する場合と、キャパシタＣＰ１の充電をしないで低速モードでコピージョブを実行する場合とで、どちらの場合が所要時間が少ないかを判断している。
【０１５２】
制御部２０２は、Ｔｃ＋Ｔ１HIGH２＋Ｔ１LOW２＜Ｔ１LOWである場合には（ステップＳ１８１１の「Ｙ」）、キャパシタＣＰ１を満充電電圧（例えば４４Ｖ）になるまで充電し（ステップＳ１８１２）、その後、高速モードでコピージョブを実行する（ステップＳ１８１３）。コピージョブの実行中は、一定時間ごとにキャパシタＣＰ１の充電電圧をチェックし（ステップＳ１８１４）、充電電圧が予め定められた閾値の充電電圧（例えば、３２Ｖ）まで減少したか否かを判断する（ステップＳ１８１５）。そして、閾値の電圧まで減少していない場合には（ステップＳ１８１５の「Ｎｏ」）、このまま高速モードでコピージョブを実行する。
【０１５３】
一方、ステップＳ１８１５において、キャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値の電圧まで減少した場合には（ステップＳ１８１５の「Ｙｅｓ」）、定着ローラ１５１の温度落込み時にキャパシタＣＰ１から定着ヒータＨＴ１に電力を供給しなければ定着性不良が発生する可能性があるため、低速モードに切り替えてコピージョブを実行する（ステップＳ１８１６）。そして、コピージョブが完了するまでコピージョブを続行する（ステップＳ１８１７）。
【０１５４】
一方、ステップＳ１８１１において、Ｔｃ＋Ｔ１HIGH２＋Ｔ１LOW２＜Ｔ１LOWでない場合には（ステップＳ１８１１の「Ｎｏ」）、キャパシタＣＰ１の充電を行うことなく、低速モードでコピージョブを実行する（ステップＳ１８１８）。そして、コピージョブが完了するまで低速モードでのコピージョブを続行する（ステップＳ１８１９）。
【０１５５】
図１９は、Ｔｃ＋Ｔ１HIGH２＋Ｔ１LOW２＜Ｔ１LOWである場合にキャパシタＣＰ１の充電電圧の状態によってコピージョブの制御およぼジョブの完了状態を示す説明図である。図２０は、Ｔｃ＋Ｔ１HIGH２＋Ｔ１LOW２＜Ｔ１LOWでない場合にキャパシタＣＰ１の充電電圧の状態によってコピージョブの制御およぼジョブの完了状態を示す説明図である。図１９、２０とも、横軸はジョブ開始から経過時間であり、縦軸はジョブの完了状態（例えば、コピーの完了枚数など）である。
【０１５６】
図１９において、グラフＡは、ステップＳ１８０３によってキャパシタＣ１の充電電圧が閾値電圧３２Ｖ以上である場合に、高速モードでコピージョブを実行する場合を示してある。また、グラフＢは、低速モードでコピージョブを実行する場合であり、グラフＣは、キャパシタＣ１を充電した後に高速モードでコピージョブを実行し、キャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値電圧まで低下した時点で低速モードに切り替えてジョブを実行する場合である。図１９の例では、最初から低速モードでコピージョブを実行する場合（グラフＢ）のジョブの完了時間（Ｔ１LOW）が、キャパシタＣ１を充電した後に高速モードでコピージョブを実行し、キャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値電圧まで低下した時点で低速モードに切り替えてジョブを実行する（グラフＣ）のジョブの完了時間（Ｔｃ＋Ｔ１HIGH２＋Ｔ１LOW２）より長いため、ステップＳ１８２１で「Ｙｅｓ」となり、キャパシタＣ１を充電した後に高速モードでコピージョブを実行するように制御される。
【０１５７】
一方、図２０の例では、最初から低速モードでコピージョブを実行する場合（グラフＢ）のジョブの完了時間（Ｔ１LOW）が、キャパシタＣ１を充電した後に高速モードでコピージョブを実行し、キャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値電圧まで低下した時点で低速モードに切り替えてジョブを実行する（グラフＣ）のジョブの完了時間（Ｔｃ＋Ｔ１HIGH２＋Ｔ１LOW２）より短いため、ステップＳ１８２１で「Ｎｏ」となり、最初から低速モードでコピージョブを実行するように制御される。
【０１５８】
このように実施の形態３にかかる画像形成装置では、キャパシタＣＰ１を充電した後に高速モードでジョブ実行する場合において、ジョブ実行中にキャパシタＣＰ１の充電電圧が閾値電圧まで低下して低速モードに切り替えてジョブを実行するようにジョブの制御を行っているので、定着装置の電力供給源としてキャパシタＣＰ１を使用する場合に、キャパシタＣＰ１が十分に充電されている場合で次第に充電電圧が減少した場合においても、コピージョブをより適切に制御してジョブの完了時間をより最短化することが可能となる。
【０１５９】
なお、以上説明した実施の形態１〜３の画像形成装置は、動作モードとして、高速モードと低速モードを有しているが、高速モード、中速モード、低速モードの３段階のモードを有することにしても良い。
【０１６０】
実施の形態１〜３では、図１の画像形成装置のコピー機能を使用した場合のコピージョブの所要時間の短縮を説明したが、プリンタ機能を使用した場合にもそのプリンタジョブの所要時間を短縮することが可能である。この場合には、外部のパソコン等から入力される印字命令を解釈し、印字データのページ数および印刷枚数を算出し、ページ数×印刷枚数×１枚当たりのプリント時間でプリンタジョブの所要時間を算出する。他の動作は実施の形態１と同様であるのでその説明は省略する。
【０１６１】
なお、実施の形態２および３では、ジョブ制御の最初でキャパシタＣＰ１の充電電圧をチェックして比較する所定の電圧と、ジョブ実行中に充電電圧をチェックして比較する閾値電圧とを、ともに同一の電圧値としたが、閾値電圧を異なる電圧値とするように構成してもよい。
【０１６２】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で適宜変形して実行可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６３】
【図１】実施の形態１にかかる画像形成装置のメカ構成を示す断面図である。
【図２】図１のＡＤＦの構成を示す図である。
【図３】図２の給紙トレイおよび給紙底板の周辺の詳細な機構を示す図である。
【図４】図１の画像形成装置の操作部の概略構成を示す図である。
【図５】図１の定着装置の内部構成を示す図である。
【図６】図１の定着装置の電源制御系の構成を示す図である。
【図７】図６のＡＣヒータ駆動回路の構成を示す図である。
【図８】図６のキャパシタ充電器の構成を示す図である。
【図９】図６のキャパシタ充放電回路の構成を示す図である。
【図１０】図６の制御部の概略構成を示す図である。
【図１１】定着ローラの温度制御を説明するためのタイミングチャートである。
【図１２】定着ヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御を説明するためのフローチャートである。
【図１３】制御部のコピージョブの制御フローを示す図である。
【図１４】実施の形態１においてＴｃ＋Ｔ１HIGH＜Ｔ１LOWである場合にキャパシタＣＰ１の充電電圧の状態によってコピージョブの制御およぼジョブの完了状態を示す説明図である。
【図１５】実施の形態１においてＴｃ＋Ｔ１HIGH＜Ｔ１LOWでない場合にキャパシタＣＰ１の充電電圧の状態によってコピージョブの制御およぼジョブの完了状態を示す説明図である。
【図１６】実施の形態２にかかる画像形成装置の制御部のコピージョブの制御フローを示す図である。
【図１７】実施の形態２におけるコピージョブの制御およびジョブの完了状態を示す説明図である。
【図１８】実施の形態３にかかる画像形成装置の制御部のコピージョブの制御フローを示す図である。
【図１９】Ｔｃ＋Ｔ１HIGH２＋Ｔ１LOW２＜Ｔ１LOWである場合にキャパシタＣＰ１の充電電圧の状態によってコピージョブの制御およぼジョブの完了状態を示す説明図である。
【図２０】Ｔｃ＋Ｔ１HIGH２＋Ｔ１LOW２＜Ｔ１LOWでない場合にキャパシタＣＰ１の充電電圧の状態によってコピージョブの制御およぼジョブの完了状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１６４】
１      画像形成装置
１０    自動原稿送り装置（ＡＤＦ）
２０    画像読み取り装置
３０    書き込みユニット
４０    プリンタユニット
１１０  スリットエンコード
１１１  スリットセンサ
１２１  定着ユニット
１５５  定着ローラ
２００  電源回路
２０１  主電源ＳＷ
２０２  制御部
２０３  キャパシタ充電器
２０４  ＤＣ電源生成回路
２０５  ＡＣヒータ駆動回路
２０６  入力電流検出回路
２０７  インターロックスイッチ
２０８  キャパシタ充放電回路
２１１  ＮＦ（ノイズフィルタ）
２１２  突入防止回路
２１３  ＦＥＴ制御部
２１４  ＦＥＴ
２１５  整流平滑回路
２１６  定電流検出部
２１７  定電圧検出部
２１８  過電圧検出部
２１９  絶縁素子
２２０  ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路
２３１  充放電用スイッチ
２３２  両端電圧検出回路
ＣＰ１  キャパシタ
ＴＨ１  サーミスタ
ＨＴ１  定着ヒータ
ＨＴ２  ＡＣ定着ヒータ
ＲＬ１１、ＲＬ２１  定着リレー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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