(57)【要約】【課題】熱源に発生する突入電流をより適切に抑制すること。【解決手段】記録媒体上に画像を形成する画像形成装置は、熱源を有し、該熱源により供給される熱を利用して、前記記録媒体上に形成された画像を定着させる定着部と、前記熱源を駆動する第１の駆動部と、前記第１の駆動部とは異なる制御内容で前記熱源を駆動する第２の駆動部と、前記第１の駆動部、及び前記第２の駆動部のうちの一方に前記熱源を駆動させる切替制御部と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
熱源を有し、該熱源により供給される熱を利用して、前記記録媒体上に形成された画像を定着させる定着部と、
前記熱源を駆動する第１の駆動部と、
前記第１の駆動部とは異なる制御内容で前記熱源を駆動する第２の駆動部と、
前記第１の駆動部、及び前記第２の駆動部のうちの一方に前記熱源を駆動させる切替制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像が形成された記録媒体に対する処理を行う周辺機が前記画像形成装置に接続されている場合に、該周辺機を制御する周辺機制御部、を備え、
前記切替制御部は、前記周辺機制御部による前記周辺機の制御内容に基づいて、前記第１の駆動部、及び前記第２の駆動部のうちの一方に前記熱源を駆動させ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】
前記切替制御部は、前記周辺機制御部が前記周辺機を制御により動作させる場合に、該周辺機、及び該周辺機の動作モードの組み合わせにより発生する前記画像形成装置の本体の動作上の制約を基に、前記第２の駆動部による前記熱源の駆動を行わせることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記切替制御部が前記第２の駆動部に前記熱源の駆動を行わせるのは、前記制約により、前記画像形成装置の本体の動作が一時的に中断する状況時であ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】
前記第２の駆動部は、外部電源から供給される電力によって充電される充電池、及び前記充電池から供給される電力を用いて前記熱源を駆動可能な駆動回路を備えていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記切替制御部は、前記駆動回路、及び前記第１の駆動部のうちの一方を前記熱源に接続させる切替部を制御して、前記第１の駆動部、及び前記第２の駆動部のうちの一方に前記熱源を駆動させることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置のなかには、トナー像を形成し、形成したトナー像を記録紙等の記録媒体上に定着させるタイプがある。このタイプの画像形成装置には、記録媒体上のトナー像を溶融させて定着させるための定着装置が搭載される。定着装置に採用された定着ローラ等の熱伝達媒体の温度を適切に管理するために、画像形成装置は、熱伝達媒体への熱量の供給に用いられる熱源（ヒータ、或いはハロゲンランプ、等）の駆動（通電）を制御するようになっている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
画像形成装置には、印刷速度の高速化が強く要求されている。このこともあり、定着装置に採用される熱伝達媒体の熱容量は増大傾向にある。それに伴い、熱源の抵抗値は減少傾向にある。
【０００４】
熱源の抵抗値が小さくなるほど、電力供給時に発生する突入電流は大きくなる。また、画像形成装置全体の消費電力量のなかで定着装置の占める割合は高い。このことから、熱源への電力供給時に発生する突入電流は非常に大きいのが普通である。
【０００５】
大きい突入電流は、画像形成装置に電力を供給する外部電源（例えば商用電源）に電圧降下を起こさせる恐れがある。外部電源に発生した電圧降下は、その外部電源に接続されている他の機器にフリッカと呼ばれる現象（具体的には、照明装置の点滅等）を発生させる原因ともなりうる。そのため、例えば欧州では、画像形成装置における電圧変動の範囲を一定以下に抑えることを要求する法的な規制が定められている。このようなこともあり、画像形成装置では、熱源への電力供給時に発生する突入電流の抑制が行われている。
【０００６】
熱源に発生する突入電流の抑制方法としては、熱源の駆動を行う制御期間である制御周期内に位相制御（以降「ソフトスタート制御」と表記）を行う期間を設け、熱源への通電開始時はソフトスタート制御で定められた通電を行うというものがある。ソフトスタート制御期間では、熱源への１回の通電時間は通常の通電時間より短く、その通電時間は徐々に長くするようになっている。このような通電制御を行った場合、突入電流の最大値（絶対値）は抑えられ、外部電源に発生する電圧降下も回避、或いは抑えることができる。
【０００７】
従来の画像形成装置は、ソフトスタート制御をモード別に行っている。しかし、現在の画像形成装置は多機能化が進み、様々な周辺機がオプション品として用意されていることも多い。それにより、オプション品の周辺機が接続されている画像形成装置も多い。
【０００８】
画像形成装置に接続された周辺機のなかには、その動作が画像形成装置本体の動作を制約するものがある。画像形成された記録媒体を処理する周辺機の大部分は、画像形成装置本体の動作に影響を及ぼす。これは、１つの記録媒体当たりの処理に要する処理時間は、画像形成装置本体より周辺機のほうが長いのが普通だからである。そのため、周辺機に処理を行わせる場合、画像形成装置本体は連続した画像形成が制限され、間欠的に動作することが多い。
【０００９】
駆動制御開始時の熱源の温度は、画像形成装置の動作形態に依存する傾向がある。例えば単位時間当たりに印刷する記録媒体の数（例えばコピー枚数）が多くなるほど、熱伝達媒体から記録媒体への熱伝達量は大きくなる。そのため、熱源を駆動する頻度は高くなって、熱源の駆動制御を終了してから次に熱源の駆動制御を開始するまでの非駆動時間は短くなる。駆動制御開始時の熱源の温度は、非駆動時間が短くなるほど高くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように、従来の画像形成装置でのソフトスタート制御はモード別に行われる。これは、モードによって想定すべき駆動制御開始時の熱源の温度、つまり画像形成装置の動作形態が異なるからである。しかし、画像形成装置本体の動作形態は、周辺機の存在によっても変化する。そのため、従来の画像形成装置には、熱源に発生する突入電流を必ずしも適切に抑制することができないという問題がある。
【００１１】
熱源に発生する突入電流を単に抑制するためには、ソフトスタート制御期間を長くすれば良い。しかし、ソフトスタート制御期間を長くするほど、熱伝達媒体に供給可能な単位時間当たりの熱量は小さくなることから、印刷速度は低下する。つまり生産性は低下する。このようなことから、熱源に発生する突入電流の抑制は、画像形成装置の状況に応じた動作形態の変化に対応する必要があると思われる。
【００１２】
なお、特許文献１には、継続駆動する第1の負荷に対して電力を供給する主電源たる直流電源部と間欠駆動する第2の負荷に対して間欠的に電力を供給する蓄電器を設けた画像形成装置が記載されている。この従来の画像形成装置では、間欠的に駆動する負荷が発生させる突入電流等によるピーク電流を蓄電器により平滑化させることで、主電源に突入するピーク電流そのものを抑制している。
【００１３】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、熱源に発生する突入電流をより適切に抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、熱源を有し、該熱源により供給される熱を利用して、前記記録媒体上に形成された画像を定着させる定着部と、前記熱源を駆動する第１の駆動部と、前記第１の駆動部とは異なる制御内容で前記熱源を駆動する第２の駆動部と、前記第１の駆動部、及び前記第２の駆動部のうちの一方に前記熱源を駆動させる切替制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、熱源に発生する突入電流をより適切に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態による画像形成装置の構成を説明する図である。
【図２】本実施形態による画像形成装置に搭載された制御部の機能構成を説明する図である。
【図３】ソフトスタート制御の内容例を説明する図である。
【図４】ソフトストップ制御の内容例を説明する図である。
【図５】周辺機を動作させる場合に行われる切替制御を説明する図である。
【図６】切替制御処理を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態による画像形成装置の構成を説明する図であり、図２は、その画像形成装置に搭載された制御部の機能構成を説明する図である。
【００１８】
本実施形態による画像形成装置１は、例えば複合機であり、例えばコピー、プリント、ファクシミリの送受信、文書保存、等が可能となっている。図１に示すように、この画像形成装置１は、主電源スイッチ（ＳＷ）１１、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源生成回路１２、操作部１３、専用デバイス群１４、周辺機１５、定着装置１６、温度センサ１７、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）ヒータ駆動回路１８、蓄電装置１９、定着ヒータ電源切替回路２０、及び制御部２１を備えている。この構成は１例であり、画像形成装置の構成はこれに限定されない。
【００１９】
主電源スイッチ１１は、外部電源（例えば商用電源）２からの電力供給路を開閉する機器である。外部電源２からの電力（ＡＣ電力）は、主電源スイッチ１１を介して、ＤＣ電源生成回路１２、ＡＣヒータ駆動回路１８、及び蓄電装置１９に供給される。
【００２０】
ＤＣ電源生成回路１２は、主電源スイッチ１１を介して供給されるＡＣ電力を用いて、所定電圧の電源電圧Ｖｃｃを発生させる。この直流電圧Ｖｃｃは、操作部１３、制御部２１、専用デバイス群１４、及び周辺機１５に印加される。
【００２１】
操作部１３は、ユーザが各種指示、或いはデータ入力、等に用いることが可能な装置である。この操作部１３は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）を用いたタッチパネル、及び各種キー、等を備えている。
【００２２】
専用デバイス群１４は、記録紙等の記録媒体上に画像形成を行ううえで必要な処理を行うものである。その専用デバイス群１４には、例えばＡＤＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ）、スキャナユニット、露光装置、モデム、及び搬送ユニット等が含まれる。
【００２３】
周辺機１５は、オプション品のなかで実際に画像形成装置１に接続された装置である。ここで想定する周辺機１５の例としては、画像形成された記録媒体に対するＺ折り、及びパンチ穴あけが可能なもの、記録媒体の裁断が可能なもの、及び複数の記録媒体をまとめる製本が可能なもの、等を挙げることができる。
【００２４】
図１では、周辺機１５は画像形成装置１から電源電圧Ｖｃｃが印加されるようになっている。しかし、周辺機１５は、外部電源２に直接、接続させるタイプであっても良く、間接的に接続されるタイプ、例えば別の装置に搭載、或いは接続されるタイプであっても良い。また、画像形成装置１に追加可能な周辺機１５は１つに限定されない。
【００２５】
定着装置１６は、トナー像が転写された記録媒体に圧力、及び熱を加えることにより、そのトナー像を溶融させて記録媒体上に定着させる装置である。定着ローラ等の熱伝達媒体に熱量を供給する熱源として、１つ以上の定着ヒータ３１を備えている。定着ヒータ３１の種類は限定されるものではないが、ここでは、定着ヒータ３１はハロゲンランプ等の点灯により熱量を発生させるものを想定する。
【００２６】
温度センサ１７は、熱伝達媒体の温度を検出するために配置されたセンサであり、例えばサーミスタである。その温度センサ１７が出力する検出信号Ｓ３は制御部２１に入力される。この温度センサ１７の種類も限定されるものではない。
【００２７】
ＡＣヒータ駆動回路１８は、制御部２１が出力する制御信号Ｓ１に応じて定着ヒータ３１を駆動、つまり通電を行うための駆動回路である。また、ＡＣヒータ駆動回路１８は、主電源スイッチ１１を介して印加されるＡＣ電圧のゼロクロスポイントを検知し、ゼロクロス信号Ｓ２をアクティブにする。このゼロクロス信号Ｓ２は、制御部２１が制御信号Ｓ１の生成に用いられる。このように、ＡＣヒータ駆動回路１８による定着ヒータ３１の駆動には制御部２１が出力する制御信号Ｓ１が必要であることから、本実施形態における第１の駆動部はＡＣヒータ駆動回路１８、及び制御部２１によって実現される。
【００２８】
本実施形態では、ソフトスタート制御を用いて定着ヒータ３１を駆動するようにしている。図３は、ソフトスタート制御の内容例を説明する図である。ここで図３を参照し、ソフトスタート制御について具体的に説明する。図３において、波形はＡＣ電圧を表している。また、「ソフトスタート期間」は、ソフトスタート制御が行われる期間を表している。
【００２９】
ソフトスタート制御では、熱源への通電を制御する最小単位は、ＡＣ電圧の半サイクルである。図３では、その最小単位である半サイクル内で熱源に通電している期間を塗りつぶしにより表している。ヒータ点灯デューティとして括弧付きで表記の「１３％」「１４％」「１５％」等は、半サイクル内で熱源に実際に通電している期間の割合を示している。
【００３０】
図３において、ヒータ点灯デューティを含め、「点灯」を表記しているのは、駆動対象とする熱源として、点灯により熱量を発生するタイプを想定しているためである。図３では定着ヒータ３１自体は想定していない。しかし、混乱を避けるため、以降、図３の説明で用いる熱源として定着ヒータ３１を想定することとする。これに合わせ、以降、定着ヒータ３１は点灯により熱量を発生させるタイプと想定し、「ヒータ点灯デューティ」は、定着ヒータ３１への通電を制御する最小単位で実際に通電を行う割合を表す用語として用いる。
【００３１】
ソフトスタート制御では、図３に表すように、ヒータ点灯デューティは徐々に大きくなるように変更される。そのため、ソフトスタート制御を用いることにより、定着ヒータ３１に発生する突入電流を抑制しつつ、定着ヒータ３１の温度を上昇させることができる。ソフトスタート期間の初回のヒータ点灯デューティ、ヒータ点灯デューティの増分、及び最後のヒータ点灯デューティ等がパラメータとして扱われる。
【００３２】
ソフトスタート制御が終了した後、定着ヒータ３１は予め定められたヒータ点灯デューティで点灯される。図３では、そのように定着ヒータ３１が点灯される期間を「フル点灯期間」と表記している。図３に表す例では、ヒータ点灯デューティが１００％のゼロクロス制御がフル点灯期間で行われている。
【００３３】
制御部２１が出力する制御信号Ｓ１は、ＡＣヒータ駆動回路１８が定着ヒータ３１を点灯させるべき期間、アクティブとされる。ゼロクロス信号Ｓ２は、制御信号Ｓ１をアクティブにするタイミングの決定に用いられる。そのため、制御信号Ｓ１に従ってＡＣヒータ駆動回路１８に定着ヒータ３１を駆動させることにより、制御部２１は、ソフトスタート制御、及びゼロクロス制御の何れでも定着ヒータ３１を点灯させることができる。
【００３４】
図４は、ソフトストップ制御の内容例を説明する図である。このソフトストップ制御は、ソフトスタート制御とは逆に、定着ヒータ３１の点灯制御を終了させる際に行われる制御である。図４でも図３と同様に、波形はＡＣ電圧を表している。「ソフトストップ期間」は、このソフトストップ制御が行われる期間を表している。
【００３５】
このソフトストップ制御では、ヒータ点灯デューティは徐々に小さくなるように変更される。それにより、定着ヒータ３１の点灯制御終了の際に発生する突入電流を抑制するようになっている。このことから、ソフトストップ制御をソフトスタート制御と併用しても良い。ソフトストップ制御でも、ソフトストップ期間の初回のヒータ点灯デューティ、ヒータ点灯デューティの増分、及び最後のヒータ点灯デューティ等がパラメータとして扱われる。
【００３６】
蓄電装置１９は、定着ヒータ３１を駆動するために搭載された装置であり、本実施形態における第２の駆動部に相当する。その蓄電装置１９は、図１に示すように、充電回路４１，充電池４２、及びヒータ駆動装置４３を備えている。
【００３７】
充電回路４１は、主電源スイッチ１１を介して供給されるＡＣ電力をＤＣ電力に変換し、充電池４２を充電する。ヒータ駆動装置４３は、この充電池４２を電源として、定着ヒータ３１を駆動するための駆動装置であり、図３に表すようなソフトスタート制御により定着ヒータ３１を駆動する。ヒータ駆動装置４３は、本実施形態における駆動回路に相当する。ヒータ駆動装置４３は、図４に表すようなソフトストップ制御を行うものであっても良い。
【００３８】
定着ヒータ電源切替回路２０は、ＡＣヒータ駆動回路１８、及び蓄電装置１９のうちの一方による定着ヒータ３１の駆動を可能にさせる。それにより、定着ヒータ電源切替回路２０は、定着ヒータ３１の接続先をＡＣヒータ駆動回路１８、及び蓄電装置１９のなかから切り替えるスイッチとして機能する。接続先の切り替えは、制御部２１から出力される制御信号Ｓ４に従って行われる。この定着ヒータ電源切替回路２０は、本実施形態における切替部に相当する。
【００３９】
制御部２１は、画像形成装置１全体を制御するためのデータ処理装置（コンピュータ）である。その制御部２１は、図１に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）５２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）５３、ハードディスク装置（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）５４、Ｉ／Ｆ（ＩｎｔｅｒＦａｃｅ）カード５５、及びバス５６を備えている。
【００４０】
ＲＯＭ５３は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア、及び各種データが格納されている。ＲＡＭ５２は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ５１が情報を処理する際の作業領域として用いられる。
【００４１】
ハードディスク装置５４は、情報の読み書きが可能な記憶装置であり、搭載されたハードディスク５４１には、各種データの他に、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）、各種制御プログラム、及び各種アプリケーション・プログラム等の様々なプログラムが格納される。ハードディスク装置５４は、原稿等の画像データの一時的な保存にも用いられる。
【００４２】
ハードディスク５４１に格納される各種データには、ＡＣヒータ駆動回路１８を制御するための駆動制御情報群が含まれる。駆動制御情報群を構成する駆動制御情報の多くは、ソフトスタート制御により定着ヒータ３１を駆動するためのものである。各種制御プログラムには、定着ヒータ電源切替回路２０を制御して、定着ヒータ３１の接続先を切り替えるための切替制御プログラム５４２が含まれる。
【００４３】
Ｉ／Ｆカード５５は、専用デバイス群１４を構成する各専用デバイス、周辺機１５、及びネットワーク等と通信するための通信制御装置である。ここでは、Ｉ／Ｆカード５５を１つのみ表しているが、Ｉ／Ｆカード５５は複数、搭載されていても良い。制御信号Ｓ１、及びＳ４の各出力、並びにゼロクロス信号Ｓ２、及び検出信号Ｓ３の各入力には、Ｉ／Ｆカード５５を介したＩ／Ｆとは異なるＩ／Ｆが用いられる。
【００４４】
ＣＰＵ５１は、電源の投入により、ＲＯＭ５３に格納されているファームウェアをＲＡＭ５２に読み出して実行する。その後、ハードディスク装置５４からＯＳ、及び必要なプログラムをＲＡＭ５２上に読み出して実行する。そのようにして起動した後は、操作部１３を介したユーザの指示、或いはネットワークを介した指示に対応するための処理を行う。その処理の実行により、ＣＰＵ５１は画像形成装置１全体を制御し、図２に示す機能構成を実現させる。
【００４５】
図２に示すように、制御部２１は、機能構成として、専用デバイス制御部２０１、周辺機制御部２０２、搬送制御部２０３、操作入力部２０４、定着制御部２０５、切替制御部２０６、及び主制御部２０７を備えている。
【００４６】
専用デバイス制御部２０１は、画像形成装置１に搭載、或いは接続された専用デバイスを認識し、主制御部２０７の指示に従って、各専用デバイスを個別に制御する。周辺機制御部２０２は、画像形成装置１に接続された周辺機１５を認識し、主制御部２０７の指示に従って制御する。専用デバイスの認識は、例えば電源投入（起動）時に専用デバイスが出力する識別情報によって行われる。これは、周辺機１５の認識方法も同様である。各専用デバイス、及び周辺機１５が出力した識別情報は、ＣＰＵ５１によって、例えばシステム構成（環境）を表す構成情報としてハードディスク装置５４に保存される。
【００４７】
搬送制御部２０３は、搬送ユニットを制御すると共に、その搬送ユニットから通知されるエラー等に対応するための処理を行う。操作入力部２０４は、操作部１３から通知されるユーザによる操作内容を解析して、ユーザの指示、或いは入力したデータを解釈し、その解釈結果を主制御部２０７に渡す。また、主制御部２０７の指示に従って、操作部１３の制御を行う。この結果、タッチパネルの表示装置の表示内容は随時、更新され、画像形成装置１本体の動作モード、或いは周辺機１５の動作モードは必要に応じて変更される。
【００４８】
定着制御部２０５は、定着装置１６を制御する。主に、ＡＣヒータ駆動回路１８を介して定着ヒータ３１を駆動するための制御を行う。ＡＣヒータ駆動回路１８の制御は、検出信号Ｓ３が表す温度が所定温度以下であった場合に、主制御部２０７の指示によって行われる。
【００４９】
切替制御部２０６は、定着ヒータ電源切替回路２０に対する切替制御を行う。この切替制御部２０６は、本実施形態における切替制御部に相当する。
【００５０】
主制御部２０７は、操作入力部２０４から渡された情報を処理し、画像形成装置１全体を制御する。コピー等による印刷、つまり記録媒体上への画像形成を行う場合、主制御部２０７は、各部２０１〜２０６を制御して、印刷処理の進行を管理し、動作させるべき専用デバイス、及び周辺機１５を適切に動作させる。そのために、主制御部２０７は、専用デバイス制御部２０１、周辺機制御部２０２、搬送制御部２０３、及び操作入力部２０４等からの必要な情報の取得、取得した情報の処理、その処理結果による各種指示を行う。
【００５１】
上記専用デバイス制御部２０１、周辺機制御部２０２、搬送制御部２０３、操作入力部２０４、及び主制御部２０７は何れも、ＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３、ハードディスク装置５４、Ｉ／Ｆカード５５、及びバス５６によって実現される。これは、ＣＰＵ５１が、ＲＯＭ５３、或いはハードディスク装置５４に格納されたプログラムを実行し、必要に応じてＩ／Ｆカード５５を用いた通信を行うことで実現されるからである。
【００５２】
一方、定着制御部２０５、及び切替制御部２０６は、ＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３、ハードディスク装置５４、及びバス５６によって実現される。Ｉ／Ｆカード５５が含まれないのは、ＡＣヒータ駆動回路１８の駆動制御、及び蓄電装置１９の切替制御はＩ／Ｆカード５５を介さないＩ／Ｆを介して行うからである。
【００５３】
画像形成装置１に接続可能な周辺機１５のなかには、その動作が画像形成装置１本体の動作上の制約となるものがある。上記したような周辺機１５、つまり、画像形成された記録媒体に対するＺ折り、及びパンチ穴あけが可能なもの、記録媒体の裁断が可能なもの、並びに複数の記録媒体をまとめる製本が可能なもの、等は、画像形成装置１本体は動作上の制約を受ける。
【００５４】
画像形成装置１本体に周辺機１５が接続されている場合、ユーザは操作部１３を操作して、その周辺機１５に処理を行わせることができる。周辺機１５によっては、動作モードを設定することができる。ここで想定する周辺機１５は、特に断らない限り、画像形成装置１本体の動作を制約させるものを想定する。
【００５５】
画像形成装置１本体の動作に影響を及ぼす周辺機１５が動作する場合、画像形成装置１本体は間欠的に動作する。例えば、画像形成装置１本体は、周辺機１５に処理可能な数の記録媒体を供給した後、周辺機１５が再び記録媒体を受け入れ可能な状態となるまで待機状態となる。待機状態では、熱伝達媒体から記録媒体への熱伝達量が発生しないことから、定着ヒータ３１を点灯しない非点灯時間が長くなって、点灯制御開始時の定着ヒータ３１の温度は低くなる。
【００５６】
定着ヒータ３１の温度が低くなるほど、発生する突入電流は大きくなる。それにより、フリッカ等の不具合も発生しやすくなる。ヒータ点灯デューティを小さくするほど、突入電流は抑制することができる。しかし、ヒータ点灯デューティを小さくするほど、定着ヒータ３１から単位時間当たりに供給可能な熱量は小さくなって、生産性の低下を招くことになる。また、外部電源２が供給する電源電流に高調波成分を発生させるという不具合もある。この高調波成分は、電力ヒューズの溶解、或いはブレーカーの誤動作等の原因となりうる。そのため、高調波成分の強さは、法規制により制限されている。
【００５７】
これらは、定着ヒータ３１のソフトスタート制御をモードに応じて行っても、必ずしも突入電流を適切に抑制できないことを意味する。このようなことから、上記蓄電装置１９、及び定着ヒータ電源切替回路２０は、周辺機１５の動作に伴う画像形成装置１本体の影響、つまり画像形成装置１本体の動作形態の変化に対応するために用意している。
【００５８】
図５は、周辺機１５を動作させる場合に行われる切替制御を説明する図である。ここで図５を参照し、切替制御部２０６により実現される切替制御について具体的に説明する。
【００５９】
その切替制御を説明するために、図５では、「本体動作」「周辺機動作」「定着ヒータ電力」「蓄電装置給電電流推移」「定着ヒータ電源切替回路」「蓄電装置動作」を表記し、その動作内容を表している。それらの動作は、具体的には以下のような内容を表している。
【００６０】
先ず、「本体動作」は、画像形成装置１本体の印刷処理のための動作を表している。その動作内容を表す用語として「動作」「待機」の２つを表記している。ここでの動作は、印刷処理のための動作を実際に行っている状態を表し、待機は、周辺機１５による処理の終了を待つ待機状態を表している。図５では、印刷処理のための動作を実際に行っている期間をハッチングにより強調している。
【００６１】
「周辺機動作」は、周辺機１５による記録媒体処理のための動作を表している。その動作内容を表す用語として「動作」「待機」の２つを表記している。ここでの動作は、画像形成装置１本体から排出された記録媒体の処理のための動作を実際に行っている状態を表し、待機は、画像形成装置１本体から必要な数の記録媒体が排出されるのを待つ待機状態を表している。図５では、画像形成装置１本体と同様に、記録媒体の処理のための動作を実際に行っている期間をハッチングにより強調している。
【００６２】
図５に示すように、画像形成装置１本体と周辺機１５は、画像形成装置１本体が動作中は周辺機１５が待機状態となり、周辺機１５が動作中は画像形成装置１本体が待機状態となる。そのように、周辺機１５に処理を行わせる場合、画像形成装置１本体と周辺機１５は、共に間欠的に動作する。
【００６３】
「定着ヒータ電力」は、定着ヒータ３１に供給される電力量を表している。その電力量を表す用語として「高Ｄｕｔｙ」「低Ｄｕｔｙ」の２つを表記している。ここでの高Ｄｕｔｙは、単位時間当たりの定着ヒータ３１への供給電力量が大きい状態を意味している。その電力量は、連続印刷を可能にするものである。一方の低Ｄｕｔｙは、高Ｄｕｔｙと比較して、明確に低いレベルの供給電力量を表している。
【００６４】
「蓄電装置給電電流推移」は、蓄電装置１９から定着ヒータ３１に供給される電流量の推移を表している。その電流量を表す用語として、「高」「低」の２つを表記している。高は、定着ヒータ３１に電流を供給している状態を表し、低は、定着ヒータ３１に電流を供給していない状態を表している。
【００６５】
「定着ヒータ電源切替回路」は、定着ヒータ３１の接続先の切替動作を表している。その切替動作を表す用語として、「ＯＮ」「ＯＦＦ」の２つを表記している。ＯＮは、制御信号Ｓ４による切替指示入力、或いは切替動作を行っている状態を表し、ＯＦＦは、制御信号Ｓ４による切替指示の未入力、或いは切替動作を行っていない状態を表している。ここでは、それらは制御信号Ｓ４による切替指示入力を表すものと想定する。定着ヒータ３１の接続先は、制御信号Ｓ４による切替指示により切り替わる。
【００６６】
「蓄電装置動作」は、蓄電装置１９による充放電動作を表している。それにより、充放電動作を表す用語として、「放電」「充電」の２つを表記している。ここでの放電は、定着ヒータ３１への通電を行っている状態を意味し、充電は、定着ヒータ３１への通電を行っていない状態を意味する。
【００６７】
主制御部２０７は、専用デバイス制御部２０１、周辺機制御部２０２、搬送制御部２０３、及び定着制御部２０５への各種指示を通して、記録媒体上に画像形成する印刷処理、及び画像形成された記録媒体への処理を実現させる。また、専用デバイス制御部２０１、及び搬送制御部２０３からの通知を通して、印刷処理の進行を確認し、周辺機制御部２０２からの通知を通して、周辺機１５による処理の進行を確認する。
【００６８】
それにより、主制御部２０７は、画像形成装置１本体が動作中の場合、画像形成装置１本体の動作を中断させるタイミングを特定し、特定したタイミングに合わせて、定着ヒータ電源切替回路２０に対する切替制御を行い、周辺機１５に動作を開始させる。また、周辺機１５が動作中の場合、周辺機１５の動作が終了するタイミングを特定し、特定したタイミングに合わせて、定着ヒータ電源切替回路２０に対する切替制御を行い、画像形成装置１本体の動作を再開させる。この結果、図５に示すように、画像形成装置１本体が待機状態のときには蓄電装置１９に定着ヒータ３１を点灯させ、画像形成装置１本体が動作状態のときにはＡＣヒータ駆動回路１８に定着ヒータ３１を点灯させる。
【００６９】
画像形成装置１本体が待機状態のときには、定着装置１６に記録媒体は搬送されないことから、定着ヒータ３１により供給すべき熱量は小さい。そのため、温度センサ１７により検出した温度に従って定着ヒータ３１を点灯させる場合、定着ヒータ３１の駆動制御間隔が長くなって、駆動制御開始時の定着ヒータ３１の温度は想定温度より低くなる。
【００７０】
定着ヒータ３１の温度が低くなるほど、突入電流は大きくなる。突入電流を抑制するために、ヒータ点灯デューティを小さく抑えるほど、熱伝達媒体に供給可能な単位時間当たりの熱量は小さくなり、高調波成分は大きくなる。このことから、本実施形態では、蓄電装置１９、及び定着ヒータ電源切替回路２０を用意し、画像形成装置１本体が待機状態の間、蓄電装置１９に定着ヒータ３１を点灯させるようにしている。
【００７１】
蓄電装置１９による定着ヒータ３１の点灯は、その定着ヒータ３１の温度を、突入電流を十分、抑制できるレベルに維持するために行わせる。それにより、画像形成装置１本体の動作の再開時には、比較的に短い時間のソフトスタート制御、言い換えればヒータ点灯デューティの初期値が比較的に大きいソフトスタート制御を行っても、突入電流を非常に低いレベルに抑えることができる。従って、外部電源２が供給する電源電流における高調波成分の発生も回避、或いは抑制させることができる。
【００７２】
主制御部２０７は、温度センサ１７によって検出された温度が所定温度以下であった場合、定着制御部２０５に指示して、ＡＣヒータ駆動回路１８を用いた定着ヒータ３１の点灯を行わせる。しかし、画像形成装置１本体が待機状態であった場合、ＡＣヒータ駆動回路１８を用いた定着ヒータ３１の点灯はできない。
【００７３】
このことから、本実施形態では、蓄電装置１９による定着ヒータ３１の点灯は、温度センサ１７によって検出される温度が所定温度以下とならないように、且つ上限温度に達しないように行わせる。
【００７４】
そのように定着ヒータ３１を点灯させる場合、画像形成装置１本体の動作を再開させるときの熱伝達媒体の温度は、より高い状態に維持される。従来とは異なり、熱伝達媒体の温度が所定温度を超える温度となるように維持させることができる。このことから、画像形成装置１本体の動作の再開時には、記録媒体上への画像形成をより迅速に開始できることになる。従って、生産性の面でも利点がある。
【００７５】
上記のように定着ヒータ３１を点灯する駆動制御は、温度センサ１７等を用いて熱伝達媒体の温度を確認しなくとも可能である。これは、通常、熱伝達媒体の周辺温度の範囲と比較して、所定温度と上限温度の間の温度差は大きいことから、制御に要求される精度が低くなるためである。それにより、本実施形態では、蓄電装置１９に搭載するヒータ駆動装置４３として、予め定めた内容で駆動制御を行うことが可能な自律型のものを採用している。
【００７６】
自律型のヒータ駆動装置４３を採用した場合、主制御部２０７は、画像形成装置１本体が待機状態の間、定着ヒータ３１を点灯させるための制御をする必要がない。このことから、定着ヒータ３１の接続先の切り替えを行うことに伴って制御が複雑化するのを抑えることができる。
【００７７】
ヒータ駆動装置４３は、充電池４２を電源として動作する。そのため、ヒータ駆動装置４３に定着ヒータ３１を点灯させることで発生する突入電流が外部電源２に影響するのを回避できる。
【００７８】
切替制御部２０６は、上記のような定着ヒータ３１の接続先の切り替えを行う。その切替制御部２０６は、ＣＰＵ５１が、ハードディスク装置５４に格納された切替制御プログラム５４２を実行することで実現される。次に図６に表すフローチャートを参照し、その切替制御プログラム５４２をＣＰＵ５１が実行することで実現される切替制御処理について詳細に説明する。
【００７９】
この切替制御プログラム５４２は、例えば印刷開始時、画像形成装置１本体の待機状態への移行タイミング、周辺機１５の処理の終了タイミング、及び印刷終了時に、例えばメインプログラムに呼び出されるサブプログラムである。このメインプログラムから切替制御プログラム５４２には、例えば印刷中か否かを表す印刷状況情報、周辺機１５の接続の有無を表す周辺機情報、画像形成装置１本体が待機状態に移行するか否かを表す状態状況情報、等が渡される。メインプログラムは、例えば主制御部２０７を実現させるプログラムである。
【００８０】
切替制御プログラム５４２に制御が渡った場合、ＣＰＵ５１は、先ず、印刷中か否か判定する（Ｓ５０１）。印刷状況情報が印刷中を表していた場合、Ｓ５０１の判定はＹＥＳとなってＳ５０２に移行する。
【００８１】
Ｓ５０２では、ＣＰＵ５１は、周辺機１５が接続されているか否か判定する。周辺機情報が周辺機１５の存在を表していた場合、Ｓ５０２の判定はＹＥＳとなってＳ５０３に移行する。周辺機情報が周辺機１５の存在を表していない場合、Ｓ５０２の判定はＮＯとなり、ここで切替制御処理が終了する。
【００８２】
Ｓ５０３では、ＣＰＵ５１は、周辺機１５が動作するか否か判定する。状態状況情報が画像形成装置１本体の待機状態への移行を表していた場合、言い換えれば周辺機１５が動作することを状態状況情報が表していた場合、Ｓ５０３の判定はＹＥＳとなってＳ５０４に移行する。
【００８３】
Ｓ５０４では、ＣＰＵ５１は、定着ヒータ電源切替回路２０に制御信号Ｓ４を出力して、蓄電装置１９を定着ヒータ３１と接続させる。その後、切替制御処理が終了する。その切り替えにより、蓄電装置１９による定着ヒータ３１の点灯が可能な状態に移行する。
【００８４】
一方、状態状況情報が画像形成装置１本体の待機状態への移行を表していない場合、Ｓ５０３の判定はＮＯとなってＳ５０５に移行する。そのＳ５０５では、ＣＰＵ５１は、定着ヒータ電源切替回路２０に制御信号Ｓ４を出力して、ＡＣヒータ駆動回路１８を定着ヒータ３１と接続させる。その後、切替制御処理が終了する。その切り替えにより、ＡＣヒータ駆動回路１８による定着ヒータ３１の点灯が可能な状態に移行する。
【００８５】
上記印刷状況情報が印刷中を表していない場合、つまり印刷状況情報が印刷終了を表していた場合、Ｓ５０１の判定はＮＯとなってＳ５０５に移行する。それにより、印刷が終了してから次の印刷が開始するまでの間、定着ヒータ３１はＡＣヒータ駆動回路１８によって点灯される。
【００８６】
なお、本実施形態では、定着ヒータ電源切替回路２０により、定着ヒータ３１の接続先を切り替えているが。定着ヒータ電源切替回路２０のようなものを含まない構成を採用しても良い。例えば定着ヒータ３１として、蓄電装置１９に駆動させるもの、ＡＣヒータ駆動回路１８に駆動させるもの、の２種類を用意し、蓄電装置１９（及びＡＣヒータ駆動回路１８）を駆動させるタイミングを制御するようにしても良い。
【符号の説明】
【００８７】
１  画像形成装置
２  外部電源
１３  操作部
１４  専用デバイス群
１５  周辺機
１６  定着装置
１８  ＡＣヒータ駆動回路
１９  蓄電装置
２０  定着ヒータ電源切替回路
２１  制御部
３１  定着ヒータ
４１  充電回路
４２  充電池
４３  ヒータ駆動装置
５１  ＣＰＵ
５２  ＲＡＭ
５３  ＲＯＭ
５４  ハードディスク装置
５５  Ｉ／Ｆカード
５６  バス
２０１  専用デバイス制御部
２０２  周辺機制御部
２０３  搬送制御部
２０４  操作入力部
２０５  定着制御部
２０６  切替制御部
２０７  主制御部
５４１  ハードディスク
５４２  切替制御プログラム
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８８】
【特許文献１】特開２００７−１６６７６５号公報
【図１】
2017122814.tif 000003
【図２】
2017122814.tif 000004
【図３】
2017122814.tif 000005
【図４】
2017122814.tif 000006
【図５】
2017122814.tif 000007
【図６】
2017122814.tif 000008