(57)【要約】【課題】画像形成装置全体の生産性の低下を軽減しつつ、画像形成中の定着不良の発生を防止する。【解決手段】連続通紙しても定着装置の加熱部材を熱定着が可能な温度に維持できる定常状態では、定格電力を超えない範囲内で加熱部材に電力を供給して熱定着動作を行う画像形成装置であって、加熱部材の温度を監視し、印刷ジョブ開始後、当該ジョブの進行に応じて加熱部材の温度が低下する場合に、当該低下量に基づいて当該印刷ジョブが終了すべき時点までに加熱部材の温度が、熱定着可能な温度の下限値を下回るか否かを推定し(S706)、加熱部材の温度が、下限値を下回ると推定される場合に(S707:YES)、印刷ジョブ実行中に加熱部材の温度が下限値を下回る前に、定格電力よりも大きく、自装置において受け入れ可能な電力の許容上限値を超えない範囲内で加熱部材への供給電力を、当該定格電力の超過分だけ増やすように制御する(S706)。【選択図】図７
2013113867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録シートを連続して通紙しても定着装置の加熱部材を熱定着が可能な温度に維持できる定常状態においては、定格電力を超えない範囲内で前記加熱部材に電力を供給し、未定着画像の熱定着動作を行う画像形成装置であって、
前記加熱部材の温度を監視する温度監視手段と、
印刷ジョブ開始後、当該印刷ジョブの進行に応じて前記加熱部材の温度が低下する場合に、当該低下量に基づいて当該印刷ジョブが終了すべき時点までに前記加熱部材の温度が、熱定着が可能な温度の下限値を下回るか否かを推定する推定手段と、
前記加熱部材の温度が、前記下限値を下回ると推定される場合に、前記印刷ジョブ実行中に前記加熱部材の温度が前記下限値を下回る前に、前記定格電力よりも大きく、自装置において受け入れ可能な電力の許容上限値を超えない範囲内で前記加熱部材への供給電力を、当該定格電力を超過する分だけ増やすように制御する電力制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電力制御手段は、所定期間における平均値において、前記許容上限値を超えないように前記供給電力を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記加熱部材は、無端状の加熱ベルトであり、前記定着装置は、当該加熱ベルトに加圧部材を圧接して定着ニップを形成し、
前記加圧部材は、前記加熱ベルトよりも熱容量が大きい
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記温度推定手段は、電源オン後、ウォームアップ終了後、スリープモードからの復帰後の何れかの後の最初の印刷ジョブである場合であって、当該印刷ジョブの実行により前記加熱部材の温度が低下する場合に当該印刷ジョブが終了すべき時点における前記加熱部材の温度を推定する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記許容上限値は、前記定格電力の１１０％に相当する値である
ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置を備えた画像形成装置に関し、特に、ウォームアップ直後の画像形成時における定着装置の加熱部材の温度低下に起因する定着不良の発生を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置の分野においては、ウォームアップ時間の短縮化や省エネルギー化を図るため、熱容量の小さい加熱部材を用いて熱定着動作を行う定着装置が利用されるようになってきている。例えば、加熱部材として熱容量が大きい加熱ローラーの代わりに、加熱ベルトを用いることにより、加熱部材の厚みを薄くし、その分、熱容量を小さくし、加熱部材のウォームアップ時間の短縮化及び加熱に要する消費電力の低減化を図ることができる。
【０００３】
一方、このような熱容量の小さい加熱部材を用いて短時間で加熱部材のウォームアップが行われると、加熱部材に比べ、熱容量が大きい加圧ローラーが充分に昇温されていない状態で画像形成動作が開始されてしまうことがあり、このような場合には、画像形成中に加熱部材の熱の一部が加圧ローラー側に奪われて、加熱部材の温度が、熱定着が可能な温度よりも低下して定着不良が生じる場合がある。
【０００４】
特に、定着装置が、環境温度が低い状態で長時間放置された後に、ウォームアップ動作が行われた場合には、ウォーアップ直後の画像形成動作において、上記のような定着不良が生じやすい。
このような定着不良の発生を防止するため、加熱部材の温度が、熱定着が可能な温度よりも低下した場合には、画像形成動作を中断し、再度ウォームアップを行い、加熱部材の温度が熱定着可能な温度以上になると、画像形成動作を再開したり、印刷速度を遅くして記録シートと加熱部材との接触時間を長くしたりする措置が取られている。
【０００５】
或いは、画像形成装置の一部の機能（例えば、スキャン機能や後処理のステープル機能等）を制限して、当該機能を実行するために利用される電力を熱定着動作の方に余分に配分し、余分に配分した分だけ、定着装置へ多くの電力を供給してウォームアップ直後の画像形成動作における加熱部材の温度低下を低減するという措置がとられている。
これにより、ウォーアップ直後の画像形成動作において、画像形成中に定着不良が発生するのを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２９２９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような措置がとられた場合には、画像形成動作が途中で中断されたり、印刷速度が遅くなったり、画像形成装置の一部の機能が制限されたりするので、画像形成装置全体の生産性が低下してしまうという問題が生じる。
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、画像形成装置全体の生産性の低下を軽減しつつ、画像形成中の加熱部材の温度低下に起因する定着不良の発生を防止することが可能な画像形成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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る画像形成装置は、記録シートを連続して通紙しても定着装置の加熱部材を熱定着が可能な温度に維持できる定常状態においては、定格電力を超えない範囲内で前記加熱部材に電力を供給し、未定着画像の熱定着動作を行う画像形成装置であって、前記加熱部材の温度を監視する温度監視手段と、印刷ジョブ開始後、当該印刷ジョブの進行に応じて前記加熱部材の温度が低下する場合に、当該低下量に基づいて当該印刷ジョブが終了すべき時点までに前記加熱部材の温度が、熱定着が可能な温度の下限値を下回るか否かを推定する推定手段と、前記加熱部材の温度が、前記下限値を下回ると推定される場合に、前記印刷ジョブ実行中に前記加熱部材の温度が前記下限値を下回る前に、前記定格電力よりも大きく、自装置において受け入れ可能な電力の許容上限値を超えない範囲内で前記加熱部材への供給電力を、当該定格電力を超過する分だけ増やすように制御する電力制御手段と、を備える。
【０００９】
前記電力制御手段は、所定期間における平均値において、前記許容上限値を超えないように前記供給電力を制御することとすることができる。
又、前記加熱部材は、無端状の加熱ベルトであり、前記定着装置は、当該加熱ベルトに加圧部材を圧接して定着ニップを形成し、前記加圧部材は、前記加熱ベルトよりも熱容量が大きいこととすることができる。
【００１０】
又、前記温度推定手段は、電源オン後、ウォームアップ終了後、スリープモードからの復帰後の何れかの後の最初の印刷ジョブである場合であって、当該印刷ジョブの実行により前記加熱部材の温度が低下する場合に当該印刷ジョブが終了すべき時点における前記加熱部材の温度を推定することとすることができる。
又、前記許容上限値は、前記定格電力の１１０％に相当する値であることとすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成を備えることにより、印刷ジョブが終了すべき時点までに加熱部材の温度が、熱定着が可能な温度の下限値を下回ると推定される場合に、当該印刷ジョブの実行中に当該加熱部材の温度が前記下限値を下回る前に、定格電力よりも大きく、自装置において受け入れ可能な電力の許容上限値を超えない範囲内で当該加熱部材への供給電力が、定格電力を超過する分だけ増加するように制御されるので、加熱部材の温度が印刷ジョブの実行中に前記下限値まで低下しにくくすることができ、その分、画像形成動作の途中中断や印刷速度の低速化等の定着不良を防ぐための動作を印刷ジョブの途中で行う頻度を少なくすることができ、その結果、画像形成装置の生産性の低下を軽減しつつ、画像形成中の加熱部材の温度低下に起因する定着不良の発生を有効に防止することができる。
【００１２】
さらに、定格電力分の電力供給を維持しつつ、定格電力を超過する分の電力を利用して加熱部材への供給電力が増加されるように制御されるので、定格電力を利用する、定着装置以外の他の電気機器への供給電力に影響を与えないようにすることができ、印刷ジョブ実行中にこれらの電気機器の機能が、供給電力の不足により停止されないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態に係るプリンター１の構成を示す図である。
【図２】定着装置５の構成を示す断面図である。
【図３】制御部６０の構成と制御部６０の制御対象となる主構成要素との関係を示す図である。
【図４】電力制御部６０６と電源部７００と電源部７００からの電力供給の対象となる主要構成要素との関係を示す図である。
【図５】ブレーカーを流れる電流量とブレーカー４０２が動作するまでの動作時間との対応関係を示すグラフ（動作特性曲線）である。
【図６】プリンター１の電源をオンし、ウォームアップ処理が完了した後に、連続印刷処理を実行した場合における、定着装置５の加熱ベルト５２の表面温度の経時変化の例を示す。
【図７】制御部６０が行う電力制御処理の動作を示すフローチャートである。
【図８】制御部６０が行うジョブ終了時加熱ベルト温度推定処理の動作を示すフローチャートである。
【図９】制御部６０が行う供給電力制御処理の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る一形態の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ー（以下、単に「プリンター」という。）に適用した場合を例にして説明する。
［１］プリンターの構成
先ず、本実施の形態に係るプリンター１の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係るプリンター１の構成を示す図である。同図に示すように、このプリンター１は、画像プロセス部３、給紙部４、定着装置５、制御部６０を備えている。
【００１５】
プリンター１は、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続され、外部の端末装置（不図示）や図示しない表示部を有する操作パネルから印刷指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成し、これらを記録シートへ多重転写してフルカラーの画像を形成することにより、記録シートへの印刷処理を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成要素の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。
【００１６】
画像プロセス部３は、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、露光部１０、中間転写ベルト１１、二次転写ローラー４５などを有している。作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの構成は、いずれも同様の構成であるため、以下、主として作像部３Ｙの構成について説明する。
作像部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙと、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、一次転写ローラー３４Ｙ、感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナー３５Ｙなどを有しており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。現像器３３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙに対向し、感光体ドラム３１Ｙに帯電トナーを搬送する。中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラー１２と従動ローラー１３に張架されて矢印Ｃ方向に周回駆動される。又、従動ローラー１３の近傍には、中間転写ベルト１１上に残留するトナーを除去するためのクリーナー２１が配置されている。
【００１７】
露光部１０は、レーザーダイオードなどの発光素子を備え、制御部６０からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザー光Ｌを発し、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの各感光体ドラムを露光走査する。この露光走査により、帯電器３２Ｙにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ上に静電潜像が形成される。作像部３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの各感光体ドラム上にも同様にして静電潜像が形成される。
【００１８】
各感光体ドラム上に形成された静電潜像は、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの
各現像器により現像されて各感光体ドラム上に対応する色のトナー像が形成され
る。形成されたトナー像は、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの各一次転写ローラー（図１では、作像部３Ｙに対応する一次転写ローラーのみ符号３４Ｙを付し、他の一次転写ローラーについては、符号を省略している。）により、中間転写ベルト１１上の同じ位置で重ね合わされるように、中間転写ベルト１１上にタイミングをずらして順次一次転写された後、二次転写ローラー４５による静電力の作用により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して記録シート上に二次転写される。
【００１９】
トナー像が二次転写された記録シートは、さらに定着装置５に搬送され、記録シート上のトナー像（未定着画像）が、定着装置５において加熱及び加圧されて記録シートに熱定着された後、排出ローラー７１により排紙トレイ７２に排出される。
給紙部４は、記録シート（図１の符号Ｓで表す）を収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の記録シートを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラー４２と、繰り出された記録シートを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとって記録シートを搬送するタイミングローラー４４などを備えている。
【００２０】
給紙カセットは、１つに限定されず、複数であってもよい。記録シートとしては、大きさや厚さの異なる用紙（普通紙、厚紙）やＯＨＰシートなどのフィルムシートを利用できる。給紙カセットが複数ある場合には、大きさ又は厚さ又は材質の異なる記録シートを複数の給紙カセットに収納することとしてもよい。
タイミングローラー４４は、中間転写ベルト１１上の同じ位置で重ね合わされるように中間転写ベルト１１上に一次転写されたトナー像が二次転写位置４６に搬送されるタイミングに合わせて、記録シートをニ次転写位置４６に搬送する。そして、二次転写位置４６において、二次転写ローラー４５により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して記録シート上に二次転写される。
【００２１】
繰り出しローラー４２、タイミングローラー４４等の各ローラーは、搬送モーター（不図示）を動力源とし、歯車ギヤーやベルトなどの動力伝達機構（不図示）を介して回転駆動される。この搬送モーターとしては、例えば、高精度の回転速度の制御が可能なステッピングモーターが使用される。
［２］定着装置の構成
次に定着装置５の構成について説明する。図２は、定着装置５の構成を示す断面図である。同図の符号Ｓは、未定着画像が形成された記録シートを示す。同図に示すように、定着装置５は、定着ローラー５１、加熱ローラー５３、定着ローラー５１と加熱ローラー５３とによって張架される加熱ベルト５２と、加熱ベルト５２を介して定着ローラー５１を押圧して定着ニップを形成する加圧ローラー５４等から構成される。
【００２２】
加圧ローラー５４が、加圧ローラー駆動モーター５５により矢印Ａ方向に回転駆動されることにより、定着ローラー５１、加熱ベルト５２、加熱ローラー５３が矢印Ｂ方向に従動回転する。加圧ローラー駆動モーター５５の駆動は、制御部６０により制御され、これにより、加圧ローラー５４の回転速度が制御される。
加熱ベルト５２の近傍には、加熱ベルト５２の温度を検出する温度センサー５３４が配置されており、制御部６０は、温度センサー５３４の検出する検出温度に応じて加熱ローラー５３の温度を制御（後述するヒーター５３３のオンオフを制御することにより、加熱ローラー５３の温度を制御）し、加熱ベルト５２の温度が所定温度（例えば、１８０℃）になるように制御する。温度センサー５３４としては、非接触型の温度センサー、例えばサーミスタを用いることができる。
【００２３】
定着ローラー５１は、円筒状の金属製の芯金５１１の外周面を、弾性層５１２で被覆して構成される。定着ローラー５１は、例えば、肉厚２〜５ｍｍの円柱状の芯金５１１の外周面に厚さ２〜１０ｍｍの弾性層５１２を形成し、外径２０〜５０ｍｍのローラーとして構成することができる。芯金５１１に用いる金属としては、例えば、アルミニウム、鉄、ＳＵＳ（ステンレス）等の金属を使用することができる。弾性層５１２としては、シリコーンゴム、シリコーンスポンジ等の弾性体を使用することができる。
【００２４】
加熱ベルト５２は、周回駆動される無端状のベルトであり、加熱ローラー５３により加熱され、熱定着動作時に記録シートＳと接触して記録シート上の未定着画像を熱溶融させる。加熱ベルト５２は、基層、弾性層、離型層が、この順に積層されて構成される。加熱ベルト５２としては、例えば、外径６０〜１２０ｍｍで、基層の厚さが４０〜１５０μｍ、弾性層の厚さが１００〜３００μｍ、離型層の厚さが３０〜５０μｍのものを用いることができる。
【００２５】
基層としては、ニッケル（Ｎｉ）等の金属、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性の樹脂を用いることができる。弾性層としては、シリコーンゴムなどの耐熱弾性材料を用いることができる。離型層としては、例えば、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化エチレン共重合体）、ＰＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体）等のフッ素樹脂を使用することができる。
【００２６】
加熱ローラー５３は、中空円筒状の金属製の芯金５３１と、その外周面を被覆するコート層５３２とを有し、芯金５３１の内部（中空部）には、ヒーター５３３が配置されている。加熱ローラー５３としては、例えば、外径約２５mm（芯金５３１の厚さ約１mm、コート層５３２の厚さ約２０μｍ）のローラーを用いることができる。芯金５３１に用いる金属としては、例えば、アルミニウム、鉄、ＳＵＳ（ステンレス）等の金属を使用することができる。コート層５３２は、加熱ベルト５２との磨耗による劣化防止のために設けられ、一般的なテフロン(登録商標)コートと同等の役割をする。コート層５３２としては、例えば、ＰＴＦＥを用いることができる。又、ヒーター５３３としては、例えば、９９９Ｗ、発光長２９０ｍｍのハロゲンヒーターランプを用いることができる。
【００２７】
加圧ローラー５４は、中空円筒状の金属製の芯金５４１と、その外周面を被覆する弾性層５４２と、弾性層５４２の外周面を被覆する離型層５４３とから構成される。加圧ローラー５４としては、例えば、外径３５mm（芯金５４１の厚さ２mm、弾性層５４２の厚さ４mm、離型層５４３の厚さ約３０μｍ）のローラーを用いることができる。
芯金５４１に用いる金属としては、例えば、アルミニウム、鉄、ＳＵＳ（ステンレス）等の金属を使用することができる。弾性層５４２としては、例えば、シリコーンゴム、シリコーンスポンジ、フッ素ゴム等の弾性材料を用いることができる。離型層５４３としては、加熱ベルト５２の離型層と同様の材料を用いることができる。
【００２８】
なお、図示していないが、定着装置５には、定着ローラー５１、加熱ローラー５３、加圧ローラー５４の長手方向両端部を支え、かつ、これらの部材を覆っているフレームが設けられている。このフレームには、記録シートの出入口部や、定着ローラー５１、加熱ローラー５３、加圧ローラー５４の長手方向両端部を支えている付近において、必要に応じて隙間が設けられている。
［３］制御部の構成
図３は、制御部６０の構成と制御部６０の制御対象となる主構成要素との関係を示す図である。制御部６０は、所謂コンピュータであって、同図に示されるように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０１、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部６０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）６０３、ＲＡＭ（Random Access Memory）６０４、画像データ記憶部６０５、電力制御部６０６、閾値記憶部６０７などを備える。
【００２９】
通信Ｉ／Ｆ部６０２は、ＬＡＮカード、ＬＡＮボードといったＬＡＮに接続するためのインターフェースである。ＲＯＭ６０３には、画像プロセス部３、給紙部４、定着装置５、画像読取部６、操作パネル７、温度センサー５３４、後述する電流センサー４０３等を制御するためのプログラム及び後述する電力制御処理を制御するためのプログラムなどが格納されている。
【００３０】
ＲＡＭ６０４は、ＣＰＵ６０１のプログラム実行時のワークエリアとして用いられる。
画像データ記憶部６０５は、通信Ｉ／Ｆ部６０２や画像読取部６を介して入力された、印刷用の画像データを記憶している。電力制御部６０６は、後述する電源部７００へ制御信号を出力することにより、電源部７００から定着装置５や、定着装置５以外の後述する負荷群４０４への供給電力を制御する。
【００３１】
図４は、電力制御部６０６と電源部７００と電源部７００からの電力供給の対象となる主要構成要素との関係を示す図である。同図に示すように、電源部７００は、ブレーカー４０２、電流センサー４０３を介して商用電源（例えばＡＣ１００Ｖ）４０１と接続され、電力制御部６０６から出力される制御信号に応じて定着装置５及び負荷（電力供給の対象となる電気機器）群４０４への供給電力が制御される。ここで、負荷群４０４には、定着装置以外の負荷（画像プロセス部３の駆動系、給紙部４の駆動系、画像読取部６、操作パネル７等）が含まれる。
【００３２】
図５は、ブレーカー４０２を流れる電流量とブレーカー４０２が動作するまでの動作時間との対応関係を示すグラフ（動作特性曲線）である。同図において縦軸は、動作時間を、横軸は、ブレーカー４０２を流れる電流量の、定格電流に対する百分率（％）をそれぞれ表し、両軸は、対数目盛で示されている。同図に示すように、ブレーカー４０２の動作時間は、ブレーカー４０２を流れる電流量の増加とともに、急減する傾向を示す。例えば、定格電流（ここでは、１５Ａ）に対する百分率が１２５％の電流量（１８．７５Ａ）の場合、ブレーカー４０２は、当該電流量に達してから、３０秒後に動作し、当該百分率が３００％の電流量（４５Ａ）の場合、ブレーカー４０２は、当該電流量に達してから、１秒後に動作する。電力制御部６０６は、電流量を検出する電流センサー４０３を介して、電源部７００に供給される電流量を監視し、ブレーカー４０２が動作して、定着装置５や負荷群４０４への電力供給が停止されないように、両者への供給電力を制御する。
【００３３】
図６は、プリンター１の電源をオンし、ウォームアップ処理が完了した後に、連続印刷処理を実行した場合における、定着装置５の加熱ベルト５２の表面温度の経時変化の例を示す。
同図においては、定着装置５への供給電力をそれぞれ、９００Ｗ、１０００Ｗ、１１００Ｗとし、各供給電力を用いて加熱ベルト５２の表面温度を定着温度（ここでは、１８０℃）に維持する温度調整を行った場合における加熱ベルト５２の表面温度の経時変化が示されている。同図の符号６１は、供給電力が９００Ｗの場合の経時変化を、符号６２は、供給電力が１０００Ｗの場合の経時変化を、符号６３は、供給電力が１１００Ｗの場合の経時変化をそれぞれ表し、縦軸は、加熱ベルト５２の表面温度（℃）を、横軸は、連続印刷処理開始後の経過時間（秒）をそれぞれ表す。
【００３４】
なお、上記の経時変化の試験において、プリンター１は、電源オン前に室温（２５℃）状態で１日放置されたものを用い、印刷処理は、カラー印刷処理を用い、記録シートは、Ａ４サイズの普通紙を用い、印刷速度は６０枚／分、連続印刷枚数は、８０枚とした。
同図に示すように、定着装置５への供給電力が符号６１の９００Ｗ、符号６２の１０００Ｗの場合には、連続印刷処理の途中で（９００Ｗの場合は、連続印刷処理の開始後１４秒（１４枚目）、１０００Ｗの場合には、連続印刷処理の開始後２６秒（２６枚目）を超えたとき）加熱ベルト５２の表面温度が、符号６４で示す熱定着が可能な温度（ここでは、１７０℃）を下回った。
【００３５】
一方、定着装置５への供給電力が符号６３の１１００Ｗの場合には、加熱ベルト５２の表面温度が、連続印刷中に熱定着が可能な温度を下回ることはなかった。一般的に商用電源（ＡＣ１００Ｖ）で供給可能な最大電流（定格電流）は、１５Ａであり、商用電源を用いた場合にプリンター１が利用できる最大電力（定格電力）は、１５００Ｗである。負荷群４０４の機能を維持するために、５００Ｗ〜６００Ｗの電力が必要となることを考慮すると、定格電力を使用した場合に定着装置５に供給できる電力は、９００Ｗ〜１０００Ｗとなり、電源オン後のウォームアップ直後の印刷処理において、定着不良が生じないようにするには、供給電力が不足することになる。
【００３６】
このため、本実施の形態では、印刷ジョブの実行に応じて加熱ベルト５２の表面温度が低下し、印刷ジョブを終了する時点までに加熱ベルト５２の表面温度が、熱定着が可能な温度を下回る可能性がある場合に、後述する電力制御処理を行うことにより、電気用品安全法で定められている最大電流量（定格電流の１１０％）を超えない範囲で、定格電力を超える電力をプリンター１に供給し、超過した電力分に相当する分だけ、定着装置５への供給電力を増やす制御を行っている。
【００３７】
これにより、電源オン直後等の加熱ベルト５２の表面温度が低下しやすい環境下での連続印刷処理において、定格電力の内から電力が配分される負荷群４０４への供給電力を確保しつつ、超過分の電力を利用することにより印刷ジョブの途中での加熱ベルト５２の表面温度低下に起因する定着不良の発生を未然に防ぎ、供給電力の不足によりプリンター１の一部の機能が制限され、プリンター１全体の生産性が低下するのを有効に防止することができる。
【００３８】
図３の説明に戻って、閾値記憶部６０７は、後述する電力制御処理において使用される各種の閾値を記憶している。
［４］電力制御処理
図７は、制御部６０が行う電力制御処理の動作を示すフローチャートである。プリンター１の電源がオンされると（ステップＳ７０１）、制御部６０は、電力制御部６０６を介して定着装置５へウォームアップ処理を実行するのに必要な電力を供給し、ウォームアップ処理を実行させる（ステップＳ７０２）。
【００３９】
ウォームアップ処理終了後、制御部６０は、電力制御部６０６を介して、定着装置５と負荷群４０４に必要な電力を配分する（ここでは、定格電力１５００Ｗの内、９００Ｗを定着装置５に、残り６００Ｗを負荷群４０４に配分するものとする。）（ステップＳ７０３）。
通信Ｉ／Ｆ部６０２又は操作パネル７を介して印刷ジョブの実行指示を受取ると（ステップＳ７０４）、制御部６０は、印刷ジョブを開始し（ステップＳ７０５）、後述するジョブ終了時加熱ベルト温度推定処理を行う（ステップＳ７０６）。
【００４０】
ステップＳ７０６の処理において推定された、実行指示された印刷ジョブの終了時における加熱べルト５２の表面温度（ｔｅ）が、定着温度の下限閾値温度（ｔｍ）を下回る場合には（ステップＳ７０７：ＹＥＳ）、制御部６０は、後述する供給電力制御処理を行う（ステップＳ７０８）。
次に制御部６０が行うジョブ終了時加熱ベルト温度推定処理の動作について説明する。図８は、上記動作を示すフローチャートである。制御部６０は、ステップＳ７０５において印刷ジョブを開始すると、温度センサー５３４から、印刷ジョブ開始直後の加熱ベルト５２の表面温度（ｔ０）を取得し（ステップＳ８０１）、さらに、ｔ０取得時から所定時間（Ｓ１秒）経過後、温度センサー５３４から加熱ベルト５２の表面温度（ｔ１）を再度取得する（ステップＳ８０２：ＹＥＳ、ステップＳ８０４）。
【００４１】
又、ｔ０取得時から所定時間（Ｓ１秒）経過する前に、印刷ジョブが終了した場合には（ステップＳ８０２：ＮＯ、ステップＳ８０３：ＹＥＳ）、制御部６０は、電力制御処理の動作を終了する。
なお、ステップＳ８０２におけるＳ１秒の計測は、例えば、タイマーを用いて行うことができる。Ｓ１秒は、記録シートを加熱ベルト５２に連続通紙した場合における加熱ベルト５２の表面温度の低下速度を推定するための時間であり、推定した低下速度に基づいて、加熱ベルト５２の表面温度が、印刷ジョブが終了すべき時点までに熱定着が可能な温度を下回るか否かの推定を迅速に行えるようにするため、当該時間は、なるべく短時間であることが望ましい。Ｓ１は、予め閾値記憶部６０７に記憶されている。ここでは、Ｓ１秒を例えば、５秒とする。
【００４２】
次に制御部６０は、ｔ０とｔ１の大小比較を行うことにより、印刷ジョブの進行により、加熱ベルト５２の表面温度が低下しているか否かを判定し（ステップＳ８０５）、低下している場合に（ステップＳ８０５：ＹＥＳ）、ｔ１が下限閾値温度（ｔｍ）以下まで低下しているか否かを判定する（ステップＳ８０６）。
ここで、「下限閾値温度（ｔｍ）」とは、定着不良を起こすことなく、未定着画像の熱定着を行うことが可能な加熱ベルト５２の表面温度の下限値（ここでは、例えば、定着温度（１８０℃）より１０℃低い１７０℃とする。）のことをいい、予め閾値記憶部６０７に記憶されている。下限閾値温度（ｔｍ）は、予め製造者によって、実験等の実施により、熱定着温度と定着性の関係が調べられ、その結果に基づいて決定される。
【００４３】
下限閾値温度（ｔｍ）は、印刷形式（例えば、カラー印刷か、モノクロ印刷か）、記録シートの種類（普通紙か、厚紙）等によって異なる値を定め、閾値記憶部６０７に記憶させておくこととし、印刷ジョブの印刷条件に対応する下限閾値温度（ｔｍ）を用いることとしてもよい。
ステップＳ８０６の判定結果が否定的である場合（ステップＳ８０６：ＮＯ）、制御部６０は、取得したｔ０、ｔ１及びＳ１、ｔｍの値から、下記の計算式１により加熱ベルト５２の表面温度が、下限閾値温度（ｔｍ）に達するまでの時間（Ｓ２秒（ｔ０取得時からｔｍに達するまでの時間））を算出する（ステップＳ８０７）。
【００４４】
Ｓ２＝（ｔ０−ｔｍ）／（ｔ０−ｔ１）×Ｓ１  （計算式１）
ここでは、加熱ベルト５２の表面温度（ｔ）が、下限閾値温度（ｔｍ）に達するまで、一定の温度低下速度（単位時間（秒）当たり（ｔ０−ｔ１）／Ｓ１の温度低下速度）で低下すると擬制してＳ２秒を算出している。
そして、制御部６０はさらに、プリンター１の印刷速度Ａ（枚／秒）、及び算出したＳ２の値から、下記の計算式２により、印刷ジョブ開始後、Ｓ２秒経過するまでに印刷可能な枚数（Ｐ１）を算出する（ステップＳ８０８）。
【００４５】
Ｐ１＝Ａ×Ｓ２  （計算式２）
次に制御部６０は、実行指示された印刷ジョブにおける印刷枚数（Ｐ０）と算出したＰ１の大小を比較することにより、当該印刷ジョブの終了時における加熱ベルト５２の表面温度（ｔｅ）と下限閾値温度（ｔｍ）との大小を推定する（ステップＳ８０９）。
すなわち、Ｐ０＞Ｐ１の場合には、加熱ベルト５２の表面温度（ｔ）が、下限閾値温度（ｔｍ）まで低下したときに、実行指示された印刷ジョブの印刷処理が完了していないことになり、その後、未完了の印刷処理が実行されることにより、
当該印刷ジョブの終了時における加熱ベルト５２の表面温度（ｔｅ）は、下限閾値温度（ｔｍ）よりもさらに低下することになる。一方、Ｐ０≦Ｐ１の場合には、加熱ベルト５２の表面温度（ｔ）が、下限閾値温度（ｔｍ）まで低下するまでに、実行指示された印刷ジョブの印刷処理が終了していることになり、当該印刷ジョブの終了時における加熱ベルト５２の表面温度（ｔｅ）は、下限閾値温度（ｔｍ）以上となる。
【００４６】
なお、ステップＳ８０７及びステップＳ８０８の処理を行う代わりに、下記の計算式３により印刷ジョブ終了時における加熱ベルト５２の表面温度（ｔｅ）を算出することとし、ステップＳ８０９においてｔｍとの大小を直接比較することとしてもよい。
ｔｅ＝ｔ０−（ｔ０−ｔ１）／Ｓ１×（Ｐ０／Ａ）  （計算式３）
又、ステップＳ８０５の判定結果が否定的である場合（ステップＳ８０５：ＮＯ）、ステップＳ８０６の判定結果が肯定的である場合（ステップＳ８０６：ＹＥＳ）、制御部６０は、電力制御処理の動作を終了する。
【００４７】
次に制御部６０が行う供給電力制御処理の動作について説明する。図９は、上記動作を示すフローチャートである。制御部６０は、電力制御部６０６を介して、定格電力（１５００Ｗ）を超える所定の電力（１８００Ｗ）が自装置に供給されるように供給電力を増やす制御をして負荷群４０４への供給電力の配分（６００Ｗ）を維持しつつ、超過電力分を定着装置５へ供給して定着装置５への供給電力を１２００Ｗに増大する（ステップＳ９０１）。
【００４８】
これにより、定着装置５への供給電力が定格電力（１５００Ｗ）を超過した分（３００Ｗ）だけ増大されるように制御される。自装置への供給電力の増大は、自装置に供給される電流量を増加させる（ここでは、電流量を１５Ａから１８Ａに２０％増加させる）ことにより実現される。
制御部６０は、上記の制御を開始後、定格電力（１５００Ｗ）を超える電力が供給される定格電力超過時間（Ｓｏ秒）の計測を開始し（ステップＳ９０２）、Ｓｏ秒が許容時間に到達したか否かを判定する（ステップＳ９０３）。
【００４９】
ここで、「許容時間」とは、自装置に供給される供給電力が定格電力の許容範囲（定格電力の１１０％）を超えないように、予め製造者によって定められている、Ｓｏの上限値のことをいい、閾値記憶部６０７に記憶されている。ここでは、１０秒とする。なお、定格電力超過時間（Ｓｏ秒）の計測は、例えば、タイマーを用いて計測することができる。
定格電力の許容範囲は、電気用品安全法（電気用品の技術上の基準を定める省令第２項の規定に基づく基準J60950 の総則1.6.2）で定められている定格電流の１１０％以下という基準を充足するように定められている。ここでは、所定時間（本実施の形態では、２０秒としている。）内の電流量の平均値が定格電流（ここでは、１５Ａ）の１１０％（１６．５Ａ）を超えないように定められている。
【００５０】
本供給電力制御処理の動作においては、後述するように、１０秒単位で、定格電力（１５００Ｗ）の１２０％（１８００ｗ）の供給電力と定格電力（１５００Ｗ）の供給電力とが交互に切替えられるように自装置に対する供給電力の制御が行われ、所定時間（ここでは、２０秒とする。）における平均値においては、供給電力が定格電力の１１０％（１６５０Ｗ）を超えないように（すなわち、定格電流の１１０％を超えないように）自装置に対する供給電力の制御が行われる。
【００５１】
Ｓｏが許容時間に到達すると（ステップＳ９０３：ＹＥＳ）、制御部６０は、自装置への供給電力を定格電力に戻し、定着装置５への供給電力を、ウォームアップ終了時の９００Ｗに制御し（ステップＳ９０４）、定格電力を供給する供給時間である定格電力供給時間（Ｓｐ）の計測を開始し（ステップＳ９０５）、Ｓｐが電力調整終了時間に到達したか否かを判定する（ステップＳ９０６）。
【００５２】
ここで、「電力調整終了時間」とは、定格電力超過時間（Ｓｏ）に供給された超過電力により、所定時間（ここでは、２０秒）における供給電力の平均値が、定格電力の許容範囲（定格電力の１１０％）を超えないように調整するのに要する
定格電力での電力供給時間のことをいい、閾値記憶部６０７に記憶されている。ここでは、電力調整終了時間を１０秒とする。なお、定格電力供給時間（Ｓｐ）の計測は、例えば、タイマーを用いて計測することができる。
【００５３】
Ｓｐが電力調整終了時間に到達すると（ステップＳ９０６：ＹＥＳ）、制御部６０は、温度センサー５３４から加熱ベルト５２の表面温度（ｔ１）を取得し（ステップＳ９０７）、ｔ１が下限閾値温度（ｔｍ）以上か否かを判定する（ステップＳ９０８）。
ｔ１が下限閾値温度（ｔｍ）を下回っている場合には（ステップＳ９０８：ＮＯ）、制御部６０は、ステップＳ９０１の処理に移行し、ｔ１が下限閾値温度（ｔｍ）以上であれば（ステップＳ９０８：ＹＥＳ）、制御部６０は、実行指示された印刷ジョブが終了する（ステップＳ９０９：ＹＥＳ）まで、ステップＳ９０５〜ステップＳ９０８の処理を繰り返す。
【００５４】
又、ステップＳ９０３の判定結果が否定的であり（ステップＳ９０３：ＮＯ）、Ｓｏが許容時間に到達するまでに実行指示された印刷ジョブが終了した場合には（ステップＳ９１０：ＹＥＳ）、制御部６０は、制御部６０は、自装置への供給電力を定格電力に戻し、定着装置５への供給電力を、ウォームアップ終了時の９００Ｗに制御した後（ステップＳ９１１）、電力制御処理を終了する。
【００５５】
このように、本実施の形態の電力制御処理においては、印刷ジョブが終了すべき時点における加熱ベルト５２の表面温度（ｔｅ）が下限閾値温度（ｔｍ）よりも低下し、印刷ジョブの実行途中で定着不良が生じるおそれがある場合に、加熱ベルト５２の表面温度（ｔ）が下限閾値温度（ｔｍ）に達する前に、許容範囲内（定格電力の１１０％以内）で一時的に定格電力を超える電力を自装置に供給し、超過分の電力を定着装置５に余分に供給することで加熱ベルト５２の表面温度（ｔ）が下限閾値温度（ｔｍ）を下回らないように供給電力が制御される。
【００５６】
このため、電源オン直後等の加熱ベルト５２の表面温度が低下しやすい環境下での印刷ジョブの実行処理において、加熱ベルト５２の表面温度が印刷ジョブの実行中に下限閾値温度（ｔｍ）まで低下しにくくすることができ、その分、画像形成動作の途中中断や印刷速度の低速化等の画像形成中の定着不良を防ぐための動作を印刷ジョブの途中で行う頻度を少なくすることができる。
【００５７】
さらに、印刷ジョブ実行中、負荷群４０４への供給電力が維持され、定着装置以外の他の電気機器への供給電力に影響を与えないようにすることができ、印刷ジョブ実行中にこれらの電気機器の機能が、供給電力の不足により停止されないようにすることができる。
このように、本電力制御処理を実行することにより、プリンター１全体の生産性の低下を軽減しつつ、印刷ジョブの途中での加熱ベルト５２の表面温度の低下に起因する定着不良の発生を防止することができる。
【００５８】
［６］  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、以下のような変形例を実施することができる。
（１）本実施の形態では、記録シート上の未定着画像を熱定着させるための、定着装置５の加熱部材として加熱ベルト５２を使用したが、本実施の形態の適用対象となる加熱部材は、加熱ベルトに限定されず、他の加熱部材であってもよい。例えば、加熱部材として、加熱ローラーを用いることとしてもよい。
【００５９】
又、本実施の形態では、定着装置５の加熱方式として、ヒーター加熱方式を用いたが、本実施の形態の適用対象となる加熱方式は、ヒーター加熱方式に限定されず、他の加熱方式であってもよい。例えば、電誘導加熱方式であってもよい。
（２）本実施の形態では、供給電力制御処理において、実行指示された印刷ジョブの終了時における加熱べルト５２の表面温度（ｔｅ）が、定着温度の下限閾値温度（ｔｍ）を下回ると推定される場合に、自装置に定格電力を超える電力を供給する定格電力超過時間の許容時間を１０秒としたが、ブレーカー４０２が動作を開始するまでの時間の範囲内で、許容時間を長くすることとしてもよい。例えば、図９の供給電力制御処理の動作において、許容時間及び定格電力供給時間をそれぞれ３０秒とすることとしてもよい。図５に示すブレーカー４０２の動作特性曲線より、定格電力の１２５％の場合のブレーカー４０２の動作時間が３０秒であるので、定格電力の１２０％の電力を自装置に供給しても、ブレーカー４０２は、少なくとも３０秒間は動作しない。
【００６０】
又、上記のように供給電力を制御しても、１分間の平均値において、自装置への供給電力が、定格電力の１１０％（１６５０Ｗ）を超えないように制御（すなわち、定格電流の１１０％を超えないように制御）することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、定着装置を備えた画像形成装置に関し、特に、ウォームアップ直後の画像形成時における定着装置の加熱部材の温度低下に起因する定着不良の発生を抑制する技術として利用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１                            プリンター
３                            画像プロセス部
４                            給紙部
５                            定着装置
６                            画像読取部
７                            操作パネル
１０                          露光部
１１                          中間転写ベルト
１２                          駆動ローラー
１３                          従動ローラー
２１、３５Ｙ                  クリーナー
３１Ｙ                        感光体
３２Ｙ                        帯電器
３３Ｙ                        現像器
４１                          給紙カセット
４２                          繰り出しローラー
４３                          搬送路
４４                          タイミングローラー
４５                          二次転写ローラー
４６                          二次転写位置
５１                          定着ローラー
５２                          加熱ベルト
５３                          加熱ローラー
５４                          加圧ローラー
５５                          駆動モーター
６０                          制御部
７１                          排出ローラー
７２                          排紙トレイ
４０１                        商用電源
４０２                        ブレーカー
４０３                        電流センサー
４０４                        負荷群
５３４                        温度センサー
７００                        電源部
【図１】
2013113867.tif 000003
【図２】
2013113867.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2013113867.tif 000007
【図６】
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【図７】
2013113867.tif 000009
【図８】
2013113867.tif 000010
【図９】
2013113867.tif 000011