JP2008052204A - 加熱システム、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着装置に関連する操作性を維持しつつ、補助電源装置の長寿命化を図ることのできる加熱システム及び複合機を提供する。
【解決手段】制御部３５は、復帰動作と画質維持動作とを並行して実施する必要が生じたか否かを判断し（♯１）、復帰動作と画質維持動作とを並行して実施する必要が生じたとき（♯１でＹＥＳ）、画質維持動作時間を算出し（♯２）、その算出した画質維持動作時間が復帰時間より長いか否かを判断し（♯３）、♯２で算出した画質維持動作時間が復帰時間より長いとき（♯３でＹＥＳ）、補助電力ユニット５５の作動時間を算出し（♯４）、その作動時間だけ補助電源ユニット５５を作動させる（♯５）。一方、画質維持動作時間が復帰時間以下の場合には（♯３でＮＯ）、前記基準復帰時間だけ補助電源ユニットを作動させ、商用電源４９と共に定着装置２に電力供給動作を実行する（♯４）。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、熱によりトナーを記録紙に定着させる定着部への電力供給を制御する技術に関するものである。

紙等の記録媒体上にトナーを定着させることにより画像を形成する装置として、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいはこれら各機器の機能を複合化した複合機等の画像形成装置があり、この画像形成装置には、通常、用紙等の転写材に転写されたトナー像を当該転写材へ定着させる定着処理を施す定着装置が搭載されている。この定着装置は、定着ローラと加熱部を主な構成要素とするものである。定着ローラは互いの周面が密着した状態で平行対峙する一対のローラであり、加熱部は、上記一対の定着ローラのうち、記録媒体のトナー側に位置する定着ローラ（加熱ローラ）を加熱するものである。このように構成された定着装置は、一対の定着ローラ間を通過する記録媒体を加圧及び加熱することにより、感光体によって記録媒体上に転写されたトナー像を記録媒体に固着させる。

上記定着装置には、加熱部が主発熱体と補助発熱体とから構成されているとともに、主発熱体に電力を供給する主電源装置、及び補助発熱体に電力（補助電力）を供給するとともに例えば電気二重層キャパシタを電源とする補助電源装置を備えたものがある。この補助電源装置は、該装置の操作性向上や節電等を目的として、定着装置をより短時間で所定の温度まで昇温させるために設置されるものである。

一方、この種の技術分野に関連する技術文献として、例えば下記特許文献１がある。特許文献１には、主電源装置と補助電源装置とを有する定着装置において、該定着装置を待機状態から復帰するときに、主電源装置と補助電源装置とにより前記ヒータに電力を供給する技術が開示されている。
特許第３５８８００６号公報

ところで、前記補助電源装置は、使用する（充放電を繰り返す）ほど劣化していく。そして、補助電源装置の寿命が尽きたり、補助電源装置として十分な機能を果たせないような状況になったりすると、該補助電源装置の交換等が必要となる。しかしながら、この補助電源装置は高価なものであるため、ユーザの経済的な負担を軽減するためには、できるだけ補助電源装置の使用回数や使用時間（充放電時間）を低減してその寿命を延命化するのが望ましい。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、定着装置に関連する操作性を維持しつつ、補助電源装置の長寿命化や消費電力の低減を図ることのできる加熱システム及び画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、補助電源と、前記補助電源の動作を制御する補助電源動作制御部と、外部電源からの電力で駆動される第１定着ヒータ及び前記定着部を前記補助電源からの電力で駆動される第２定着ヒータを有し、前記第１、第２定着ヒータの発熱によりトナーを転写材へ定着させる定着部とを備え、前記補助電源動作制御部は、前記定着ヒータにより前記定着部を予め定められた定着温度まで昇温させて該定着部を定着動作可能な状態に復帰させる復帰動作と当該加熱システムを搭載する画像形成装置における所定の機構による画質を維持するための画質維持動作とを並行して実施する場合において、前記定着ヒータへの前記外部電源による電力供給時間と前記補助電源による電力供給時間とを略同一にして前記復帰動作を行うと仮定したときの該復帰動作の完了時点が前記画質維持動作の完了時点より時間的に手前となるとき、前記画質維持動作の完了時点まで前記外部電源による電力供給を行ってもなお前記定着部を前記定着温度まで昇温させるのに不足する電力を補うための前記補助電源の電力供給時間を算出し、該電力供給時間だけ前記補助電源に電力供給動作を行わせる加熱システムである。

外部電源に加えて補助電源からも電力供給を行って急速な復帰動作を行っても前記画質維持動作が完了していない場合、その時点ではユーザは画像形成装置を利用（画像形成装置に画像形成動作を行わせることが）できない。したがって、画質維持動作が完了する前に復帰動作が完了するような補助電源の利用形態は、補助電源の寿命や電力の浪費の点から無駄なものとなる。

そこで、本発明では、復帰動作と画質維持動作とを並行して実施する場合において、前記定着ヒータへの前記外部電源による電力供給時間と前記補助電源による電力供給時間とを略同一にして前記復帰動作を行うと仮定したときの該復帰動作の完了時点が前記画質維持動作の完了時点より時間的に手前となるとき、前記画質維持動作の完了時点まで前記外部電源による電力供給を行ってもなお前記定着部を前記定着温度まで昇温させるのに不足する電力を補うための前記補助電源の電力供給時間を算出し、該電力供給時間だけ前記補助電源に電力供給動作を行わせるようにしたので、前述のように補助電源を用いて急速な復帰動作を行っても引き続き前記画質維持動作が実行されるような補助電源の利用形態に対して、補助電源の使用時間を可及的に抑制したり、消費電力を節減したりすることができる。また、前記画質維持動作の完了時点までの前記外部電源による電力供給のみで前記定着部を定着温度まで昇温させることができる場合には、補助電源の使用が不要となるから、この場合には、補助電源の使用回数を可及的に抑制することができる。なお、外部電源は、画像形成装置の各部に定常的に電力を供給可能な電源であり、例えば商用電源である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の加熱システムにおいて、前記補助電源動作制御部は、前記画質維持動作が完了する時点より前記供給時間だけ手前の時点で前記補助電源に電力供給動作を開始させるものである。

この発明によれば、前記画質維持動作が完了する時点より前記供給時間だけ手前の時点で前記補助電源に電力供給動作を開始させるようにしたので、復帰動作を画質維持動作が完了すると略同時に完了させることができる。したがって、画質維持動作との関連に基づいて前記補助電源の動作を制御して補助電源の使用回数や使用時間を低減するようにしたことで、画質維持動作が完了しているにも拘わらず復帰動作の実施のためにユーザを待機させ、画像形成装置の操作性が低下するという事態が発生するのを回避することができる。

請求項３に記載の発明は、転写材に対して所定の画像データに基づく画像形成動作を行う画像形成部と、前記画像形成部による画像形成動作後の転写材に対して、前記転写材に付着するトナーを該転写材に定着させる前記請求項１または２に記載の加熱システムとを備える画像形成装置である。

この発明によれば、画像形成装置において、前記請求項１または２に記載の発明による作用が得られる。

本発明によれば、画像形成装置の定着部に関連する操作性を維持しつつ、補助電源の長寿命化及び電力の節減を実現することができる。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。図１は、複合機の内部構成を概略的に示す側面図である。複合機１は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能等の機能を兼ね備えたものであり、本体部２と、本体部２の左方に配設されたスタックトレイ３と、本体部２の上部に配設された原稿読取部４と、原稿読取部４の上方に配設された原稿給送部５とを有している。

また、複合機１のフロント部には、操作部６が設けられている。この操作部６には、ユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキー７と、印刷部数等を入力するためのテンキー８と、各種複写動作の操作ガイド情報等を表示し、これら各種設定入力用にタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等からなる表示部９と、表示部９で設定された設定内容等をリセットするリセットキー１０と、実行中の印刷（画像形成）動作を停止させるためのストップキー１１と、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能を切り換えるための機能切換キー１２とが備えられている。

原稿読取部４は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサ及び露光ランプ等からなるスキャナ部１３と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台１４及び原稿読取スリット１５とを備える。スキャナ部１３は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台１４に載置された原稿を読み取るときは、原稿台１４に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを制御部３５（図２参照）へ出力する。また、原稿給送部５により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット１５と対向する位置に移動され、原稿読取スリット１５を介して原稿給送部５による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを制御部３５へ出力する。

原稿給送部５は、原稿を載置するための原稿載置部１６と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部１７と、原稿載置部１６に載置された原稿を１枚ずつ繰り出して原稿読取スリット１５に対向する位置へ搬送し、原稿排出部１７へ排出するための給紙ローラや搬送ローラ（図示せず）等からなる原稿搬送機構１８を備える。原稿搬送機構１８は、さらに原稿を表裏反転させて原稿読取スリット１５と対向する位置へ再搬送する用紙反転機構（図示せず）を備え、原稿の両面の画像を原稿読取スリット１５を介してスキャナ部１３から読取可能にしている。

また、原稿給送部５は、その前面側が上方に移動可能となるように本体部２に対して回動自在に設けられている。原稿給送部５の前面側を上方に移動させて原稿台１４上面を開放することにより、原稿台１４の上面に読み取り原稿、例えば見開き状態にされた書籍等を操作者が載置できるようになっている。

本体部２は、複数の給紙カセット１９と、給紙カセット１９から記録紙を１枚ずつ繰り出して画像形成部２１へ搬送する給紙ローラ２０と、給紙カセット１９から搬送されてきた記録紙に画像を形成する画像形成部２１とを備える。

画像形成部２１は、スキャナ部１３で取得された画像データに基づきレーザ光等を出力して感光体ドラム２２を露光する光学ユニット２３と、感光体ドラム２２上にトナー像を形成する現像部２４と、感光体ドラム２２上のトナー像を記録紙に転写する転写部２５と、トナー像が転写された記録紙を加熱してトナー像を記録紙に定着させる一対のローラ２６，２７からなる定着装置２８と、画像形成部２１内の用紙搬送路中に設けられ、記録紙をスタックトレイ３又は排出トレイ２９まで搬送する搬送ローラ対３０，３１等とを備える。

また、記録紙の両面に画像を形成する場合は、画像形成部２１で記録紙の一方の面に画像を形成した後、この記録紙を排出トレイ２９側の搬送ローラ対３０にニップされた状態とする。この状態で搬送ローラ対３０を反転させて記録紙をスイッチバックさせ、記録紙を用紙搬送路３２に送って画像形成部２１の上流域に再度搬送し、画像形成部２１により他方の面に画像を形成した後、記録紙をスタックトレイ３又は排出トレイ２９に排出する。

図２は、複合機１の電気的な構成を示すブロック図である。図２に示すように、複合機１は、原稿読取部４、画像処理部３３、画像形成部２１、定着装置２８、データメモリ３４、制御部３５、操作部６、ファクシミリ通信部３６、ネットワークＩ／Ｆ部３７、パラレルＩ／Ｆ部３８、シリアルＩ／Ｆ部３９及びＨＤＤ（ハードディスクドライブ）４０を備えて構成されている。なお、制御部３５の画質維持動作時間算出部４６及び補助電源動作制御部４７については後述する。

前記原稿読取部４、画像処理部３３、データメモリ３４、制御部３５、操作部６及びネットワークＩ／Ｆ部３７によって、取り込んだ画像データを予め指定されたＩＰアドレスへ送信するネットワークスキャナ機能が実現される。また、前記原稿読取部４、画像処理部３３、画像形成部２１、データメモリ３４、制御部３５、操作部６及びファクシミリ通信部３６によって、ファクシミリ機能が実現される。さらに、前記画像処理部３３、画像形成部２１、制御部３５、操作部６、ネットワークＩ／Ｆ部３７及びパラレルＩ／Ｆ部３８によって、プリンタ機能が実現される。また、前記原稿読取部４、画像処理部３３、画像形成部２１、制御部３５及び操作部６によって、コピー機能が実現される。

操作部６は、図１に示す操作部６に相当するものであり、ユーザがコピー機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能及びスキャナ機能等に関する操作を行うために使用され、ユーザによる操作命令（コマンド）等を制御部３５に与えるものである。操作部６は、タッチパネル等を有する表示部９と、前述のスタートキー７やテンキー８等を含む操作キー部４１とを含む。操作キー部４１は、ユーザによるコピー実行開始指令、あるいはファクシミリ送信開始指令といった種々の指示入力を行うために用いられるとともに、後述するように、スリープモード（印刷待機時）等からの定着装置２８の復帰動作（立ち上げ動作）に関する内容をユーザが設定する入力を行うために用いられる。

原稿読取部４は、図１に示す原稿読取部４に相当するものであり、原稿の画像を光学的に取得して画像データを生成するものである。

画像処理部３３は、画像データに対する各種画像処理を行うものである。例えば、画像処理部３３は、原稿読取部４で読み取られるなどして得られた画像データに対して、レベル補正、γ補正等の所定の補正処理、画像データの圧縮または伸張処理、拡大または縮小処理等の種々の画像処理（加工処理）を行う。画像処理部３３は、画像メモリ４８を含み、処理された画像データ等をこの画像メモリ４８に記憶したり、画像形成部２１、ファクシミリ通信部３６又はネットワークＩ／Ｆ部３７等へ出力したりする。

画像形成部２１は、前述の画像形成部２１に相当するものであり、原稿読取部４によって読み取られた原稿の画像データ、ネットワークＩ／Ｆ部３７を介して外部のパーソナルコンピュータ等から受信した画像データ、及びファクシミリ通信部３６によって外部のファクシミリ装置から受信したファックスデータ等の画像データに対する画像を所定の記録紙に印刷するものである。

データメモリ３４は、ファクシミリ通信を行う時の短縮釦登録の相手先名称やファクシミリ番号を予め記憶している記憶手段であり、また、ネットワークスキャナとして使用される際の送信相手先のＩＰアドレスなども予め記憶している。

制御部３５は、図略のＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理部）に、そのＣＰＵの動作を規定するプログラムを格納するＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）、並びに一時的にデータを保管するＲＡＭ等の記憶部などの周辺装置を有している。これによって、制御部３５は、操作部６等で受け付けられた指示情報や、複合機１の各所に設けられているセンサからの検出信号に応じて、該複合機１全体の制御を行う。より具体的には、制御部３５は、スキャナコントローラ４２、ファクシミリコントローラ４３、プリンタコントローラ４４及びコピーコントローラ４５として機能する。

制御部３５としてのコンピュータが読み取ることによって上述の各機能を実現するためのプログラムは、ＨＤＤ４０等の不揮発性且つ大容量の外部記憶装置に格納しておき、前記ＲＡＭ等の主記憶装置に適宜転送することで、ＣＰＵによる実行に供することも可能である。前記プログラムは、ＲＯＭ或いはＣＤ―ＲＯＭ等の記録媒体を通じて供給することも、ネットワークＩ／Ｆ部３７に接続されるネットワーク等の伝送媒体を通じて供給することも可能である。伝送媒体は、有線の伝送媒体に限らず無線の伝送媒体であってもよい。また、伝送媒体には、通信線路のみでなく、通信線路を中継する中継装置、例えばルータ等の通信リンクをも含む。

プログラムがＲＯＭを通じて供給される場合には、当該プログラムが記録されたＲＯＭを制御部３５に搭載することによって、ＣＰＵによる実行に供することができる。プログラムがＣＤ−ＲＯＭを通じて供給される場合には、ＣＤ−ＲＯＭ読み取り装置を、例えばパラレルＩ／Ｆ部３８へ接続し、当該プログラムをＲＡＭ或いはＨＤＤ４０へ転送することによって、ＣＰＵによる実行に供することができる。また、プログラムが伝送媒体を通じて供給される場合には、ネットワークＩ／Ｆ部３７を通じて受信したプログラムをＲＡＭ或いはＨＤＤ４０へ転送することによって、ＣＰＵによる実行に供することができる。

スキャナコントローラ４２は、スキャナ機能を実現するために用いられる各部の動作を制御するものである。ファクシミリコントローラ４３は、ファクシミリ機能を実現するために用いられる各部の動作を制御するものである。プリンタコントローラ４４は、プリンタ機能を実現するために用いられる各部の動作を制御するものである。コピーコントローラは、コピー機能を実現するために用いられる各部の動作を制御するものである。

ファクシミリ通信部３６は、符号化／復号化部（図示せず）、変復調部（図示せず）及びＮＣＵ（Network Control Unit：図示せず）を含み、原稿読取部４によって読み取られた原稿の画像データを電話回線やインターネット回線を介して他のファクシミリ装置へ送信したり、他のファクシミリ装置から送信されてきた画像データを受信したりするものである。前記符号化／復号化部は、送信する画像データを圧縮・復号化し、受信した画像データを伸張・復号化するものであり、変復調部は、圧縮・復号化された画像データを音声信号に変調したり、受信した信号（音声信号）を画像データに復調したりするものである。また、ＮＣＵは、送信先となるファクシミリ装置との電話回線による接続を制御するものである。

ネットワークＩ／Ｆ部３７は、ネットワークインターフェース（例えば１０／１００base-TX）等を用い、ネットワークを介して接続されたユーザ側サーバとの間での種々のデータの送受信を制御するものである。また、ネットワークにパーソナルコンピュータ等の図示しない１または複数の端末装置が接続されている場合に、ネットワークＩ／Ｆ部３７はこれらの端末装置との間での種々のデータの送受信を制御する。例えば、ネットワークＩ／Ｆ部３７は、原稿読取部４によって読み取られた原稿画像データを端末装置へ送信したり、画像形成部２１で印刷するために端末装置から送られた画像データを受信したりする。

パラレルＩ／Ｆ部３８は、高速双方向パラレルインターフェイス（例えばＩＥＥＥ１２８４準拠）等を用いて、複数の信号線を用いて複数ビット単位でデータを送信するパラレル伝送によって、外部機器等から印刷データ等を受信等するものである。シリアルＩ／Ｆ部３９は、シリアルインターフェイス（例えばＲＳ−２３２Ｃ）等を用い、単一の信号線を用いて１ビットずつ順次データを送るシリアル伝送によって、外部機器等から種々のデータ等を受信等するものである。

ＨＤＤ４０は、原稿読取部４によって読み取られた画像データやネットワークを介して送信されてきた画像データ、あるいは当該画像データに設定されている出力形式等を記憶するものである。ＨＤＤ４０に記憶されている画像データは、該複合機１で使用されるだけでなく、ネットワークＩ／Ｆ部３７を介して端末装置によって確認されたり、端末装置の所定のフォルダへ転送されることによって、該端末装置での使用に供されたりする。

なお、複合機１では、上述の各機能を組み合わせて種々の機能が実現される。例えば、スキャナ機能として、ＰＣ送信機能、Ｅ−ｍａｉｌ送信機能、ＦＡＸ送信機能等が実現されてもよい。ここで、ＰＣ送信機能とは、原稿から読み取った画像データを、ネットワークを介して任意の端末装置等へ直接送信する機能である。Ｅ−ｍａｉｌ送信機能とは、原稿から読み取った画像データを電子メールの添付ファイルとして、ネットワークを介し例えば図略のＳＭＴＰサーバへ直接送信し、さらにこのＳＭＴＰサーバからネットワークを介して任意の外部端末装置等へ当該電子メールを送信することによって、原稿から読み取った画像データを電子メールの添付ファイルとして送信する機能である。ＦＡＸ送信機能とは、原稿から読み取った画像データを、電話回線等を介して任意のファクシミリ装置等へ直接送信する機能である。

図３は、図２に示す定着装置２８及び周辺の内部構成を示す概略図である。図３に示すように、定着装置２８は、第１電源スイッチ５４と、補助電源ユニット５５と、定着ローラ５３と、補助電源スイッチ５６と、充電スイッチ５７とを備えている。

定着ローラ５３は、記録紙に圧力を付与する圧ローラと、記録紙に熱を付与する熱ローラとを有し、これら両ローラにより記録紙を圧接状態で挟みこんで当該記録紙上のトナー像を記録紙に定着させる。定着ローラ５３の熱ローラ内に加熱用の定着ヒータ５３０が設けられている。図３では、特に定着ヒータ５３０部分を示している。定着ヒータ５３０は、第１定着ヒータ５３１と、第２定着ヒータ５３２とを有している。第１定着ヒータ５３１は、交流の商用電源４９（外部電源）から供給される電力で発熱するハロゲンヒータである。第２定着ヒータ５３２は、補助電源ユニット５５から供給される電力で発熱するハロゲンヒータである。

第１電源スイッチ５４は、商用電源４９と第１定着ヒータ５３１との間に設けられており、商用電源４９からのＡＣ１００Ｖの電力を第１定着ヒータ５３１に供給するか否か、すなわち、第１定着ヒータ５３１を駆動（発熱）させるか否かを切り換える開閉スイッチである。第１電源スイッチ５４は、複合機１の全体動作の制御を司る制御部３５から入力される開閉信号に基づいて、上記商用電源４９からのＡＣ１００Ｖの電力供給をオン又はオフする。

補助電源スイッチ５６は、補助電源ユニット５５と第２定着ヒータ５３２との間に設けられており、補助電源ユニット５５からの電力を第２定着ヒータ５３２に供給するか否か、すなわち、第２定着ヒータ５３２を駆動（発熱）させるか否かを切り換える開閉スイッチである。補助電源スイッチ５６は、上記制御部３５から入力される開閉信号に基づいて、補助電源ユニット５５からの電力供給をオン又はオフする。

充電スイッチ５７は、商用電源４９と補助電源ユニット５５との間に設けられており、商用電源４９からの電力を補助電源ユニット５５に供給するか否かを切り換える開閉スイッチである。充電スイッチ５７も、上記制御部３５から入力される開閉信号に基づいて、上記商用電源４９からの電力供給をオン又はオフする。制御部３５は、複合機１のスリープモード時や、主電源オフ時等、複合機１において商用電源４９の電力使用量が少ないときに、充電スイッチ５７をオンにして、充電装置５５１及び蓄電装置５５２による充電を行わせる。

補助電源ユニット５５は、第２定着ヒータ５３２に電力を供給するために商用電源４９の補助的電源として設けられている。補助電源ユニット５５は、充電装置５５１と、蓄電装置５５２と、昇圧装置５５３とを備える。

充電装置５５１は、蓄電装置５５２を充電するためのＡＣ／ＤＣコンバータであり、交流電力である商用電源４９のＡＣ１００Ｖを整流した電流を蓄電装置５５２に出力する。

蓄電装置５５２は、１つの電気二重層キャパシタ、又は直列接続された複数の電気二重層キャパシタ等から構成される。蓄電装置５５２は、充電装置５５１からの電流を電荷として電気二重層キャパシタに充電する一方、当該電気二重層キャパシタに充電された電荷を放電し、放電電流として昇圧装置５５３に出力する。

昇圧装置５５３は、蓄電装置５５２から出力される電圧を入力電圧として、当該入力電圧を、負荷である第２定着ヒータ５３２に適した所定の電圧まで昇圧し、この昇圧した電力を第２定着ヒータ５３２に供給するものである。昇圧装置５５３は、絶縁型のトランスによって入力側と出力側とが絶縁された絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータである。

制御部３５は、図２に示す制御部３５に相当するものであり、第１電源スイッチ５４と、補助電源スイッチ５６と、充電スイッチ５７のそれぞれのオン及びオフを切り換え制御する。制御部３５は、所定のタイミングで昇圧装置５５３を駆動させ、第２定着ヒータ５３２に供給する電力を、当該昇圧装置５５３により出力電圧が変換された蓄電装置５５２からの電力に切り換える。

ところで、複合機１においては、当該複合機１の設置環境や印刷枚数の累計値等に応じて、感光体ドラム２２にトナーを転写する図略の現像ローラを始めとする現像部２４内の各部に付着しているトナー（画像形成に関係のないトナー）を除去する清掃動作や、複合機１内の除湿処理等の画質を維持するための動作（以下、画質維持動作という）を実行する。

ここで、この画質維持動作と復帰動作とが並行して実施される場合を想定し、例えば、１秒間あたり９００（Ｗ）の電力を供給する商用電源４９のみで定着装置２８の復帰動作を行う場合には、６０（秒）要するものとし、また、補助電源ユニット５５も商用電源４９と同一の電力供給能力９００（Ｗ）を有するものとする。このとき、商用電源４９と補助電源ユニット５５との両方で定着装置２８の復帰動作を行うと、その復帰完了までに要する時間が６０（秒）から３０（秒）に短縮される。

一方、復帰動作が完了したとしても前記画質維持動作が完了するまでは、ユーザは当該複合機１を使用できない。したがって、画質維持動作と復帰動作とを略同時に開始するものとし、画質維持動作に、前記３０（秒）よりも長い例えば４５（秒）必要となる場合には、上記復帰動作が完了してもさらに１５秒間は画質維持動作が実施されるから、補助電源ユニット５５を用いて３０（秒）で復帰動作を完了させたことが無駄となる。

このように、補助電源ユニット５５を用いた復帰動作の完了時点が、前記画質維持動作の完了時点より時間的に先になることは、前記復帰動作が完了しているにも拘わらず、前記復帰動作の完了時点から前記画質維持動作の完了時点まで補助電源ユニット５５による復帰動作のための電力供給動作が継続して行われることとなり、その期間に行われる電力供給動作で供給される電力は、定着ヒータ５３０の温度維持のためのものであって該定着ヒータ５３０の昇温のために用いられるものではないから、補助電源ユニット５５の寿命や電力の浪費の点から無駄なものとなる。本実施形態では、このような点に着眼してなされたものであり、以下に説明するように、画質維持動作に要する時間を考慮して補助電源ユニット５５の動作を制御するようにしている。

制御部３５は、前記のような機能を達成するべく、機能的に、画質維持動作時間算出部４６と補助電源動作制御部４７とを有する。画質維持動作時間算出部４６は、前記画質維持動作に要する時間を算出するものである。

補助電源動作制御部４７は、補助電源ユニット５５による電力供給動作を必要最小限に抑えるべく、補助電源ユニット５５の動作の要否や、補助電源ユニット５５を動作させる必要がある場合に、その動作させるべき時間を算出し、その時間に応じた開始タイミングで補助電源ユニット５５の動作を開始させるものである。

前述の例で説明すると、３０秒間に商用電源４９と補助電源ユニット５５とにより供給される電力量は、（９００＋９００）×３０＝５４０００（Ｊ）となる。一方、画質維持動作時間算出部４６により算出された画質維持動作時間が４５（秒）のとき、この４５秒の期間は、定常的に商用電源４９から定着装置２８に電力が供給されるから、商用電源４９による電力供給を行ってもなお不足する電力量を補助電源ユニット５５で補うようにするとよい。

すなわち、４５秒間に商用電源４９から定着装置２８に供給される電力量は、９００×４５＝４０５００（Ｊ）であるから、不足する電力量は、５４０００−４０５００＝１３５００（Ｊ）となる。したがって、補助電源ユニット５５を、１３５００÷９００＝１５秒間動作させると、定着装置２８の復帰動作を完了させる（定着ローラ５３を所定温度まで昇温させる）ことができる。

したがって、この場合には、補助電源ユニット５５の作動時間を３０（秒）から１５（秒）に短縮すると、消費電力を短縮時間（３０−１５＝１５秒間）分だけ低減することができるとともに、補助電源ユニット５５の使用時間を短縮化できるから、補助電源ユニット５５の寿命を可及的に延命化することができる。

また、速やかな復帰という点での複合機１の操作性を考慮すると、前記画質維持動作が完了すると略同時に復帰動作が完了するようにすればよいことから、補助電源動作制御部４７は、前述の例では、画質維持動作が完了する１５秒前の時点から補助電源ユニット５５の動作を開始させる。

なお、前述の例とは別に、画質維持動作時間算出部４６により算出された画質維持動作時間が例えば６０（秒）である場合には、この６０秒の期間に商用電源４９から定着装置２８に供給される電力は、５４０００（Ｊ）となり、商用電源４９による電力供給のみで定着装置４９の復帰動作を実施できるから、この場合には、補助電源動作制御部４７は、補助電源ユニット５５を作動させない。したがって、この場合には、補助電源ユニット５５の使用回数を低減できるから、補助電源ユニット５５の寿命を可及的に延命化することができる。

また、画質維持動作時間算出部４６により算出された画質維持動作時間が３０（秒）より短い場合には、補助電源動作制御部４７は、商用電源４９と補助電源ユニット５５とにより３０秒間電力を供給する。

以上の点をまとめると、商用電源４９と補助電源ユニット５５との両方で定着装置２８の復帰動作を行った場合（電力供給動作を同一時間実施した場合）に要する復帰時間を基準復帰時間というものとすると、補助電源動作制御部４７は、前記画質維持動作時間と前記基準復帰時間との大小を比較し、前記画質維持動作時間が前記基準復帰時間より長い場合には、商用電源４９による前記画質維持動作時間の電力供給動作でもなお不足する電力量だけ補助電源ユニット５５により供給させ、且つ、前記画質維持動作が完了するまでに復帰動作が完了するように、画質維持動作が完了する時点より前記不足電力量に相当する前記電力供給時間だけ手前の時点で、補助電源ユニット５５による電力供給動作を開始させる。また、この場合において、商用電源４９による画質維持動作時間の電力供給動作だけで前記復帰動作に要する電力が充足される場合には、補助電源動作制御部４７は、補助電源ユニット５５を作動させない。また、前記画質維持動作時間が前記基準復帰時間以下である場合には、補助電源動作制御部４７は、商用電源４９と補助電源ユニット５５との両方によって前記基準復帰時間だけ定着装置２８に電力を供給させる。

図４は、複合機１における補助電源動作制御に係る処理を示すフローチャートである。

図４に示すように、制御部３５は、復帰動作と画質維持動作とを並行して実施する必要が生じたか否かを判断し（ステップ♯１）、復帰動作と画質維持動作とを並行して実施する必要が生じたとき（ステップ♯１でＹＥＳ）、画質維持動作時間を算出する（ステップ♯２）。

次に、制御部３５は、ステップ♯２で算出した画質維持動作時間が復帰時間より長いか否かを判断し（ステップ♯３）、前記画質維持動作時間が復帰時間より長いときには（ステップ♯３でＹＥＳ）、補助電力ユニット５５の作動時間を算出し（ステップ♯４）、上述したようにその作動時間だけ補助電源ユニット５５を作動させる（ステップ♯５）。

一方、ステップ♯３において、画質維持動作時間が復帰時間以下の場合には（ステップ♯３でＮＯ）、前記基準復帰時間だけ補助電源ユニットを作動させ、商用電源４９と共に定着装置２に電力供給動作を実行する（ステップ♯４）。

以上のように、本実施形態では、復帰動作と画質維持動作とを並行して実施する必要が生じた場合において、画質維持動作時間が前記基準復帰時間より長いときには、商用電源４９による前記画質維持動作時間の電力供給動作で不足する電力量の電力だけ補助電源ユニット５５により供給させるようにしたので、電力の浪費を防止又は抑制することができるとともに、補助電源ユニット５５の寿命を可及的に延命化することができる。

また、画質維持動作が完了するまでに復帰動作が完了するように、前記不足電力量に相当する前記電力供給時間だけ画質維持動作が完了時点より手前の時点で、補助電源ユニット５５による電力供給動作を開始させるようにしたので、画質維持動作の完了より遅れて復帰動作が完了するという事態が生じず、速やかな復帰という点での複合機１の操作性を維持することができる。

なお、前記実施形態では、画質維持動作と復帰動作とを略同時に開始することを前提とし、画質維持動作時間の長さと復帰動作時間の長さとの大小を比較するようにしたが、要は、画質維持動作及び復帰動作の開始タイミングに拘わらず、前記基準復帰時間に相当する復帰動作の完了時点が画質維持動作の完了時点より時間的に手前となるときは、画質維持動作の完了時点まで商用電源４９による前記画質維持動作時間の電力供給動作でもなお不足する電力量だけ補助電源ユニット５５により供給させるようにするとよい。

本件は、前記複合機だけでなく、複写機やファクシミリ装置等の画像形成装置にも適用可能である。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態である複合機の内部構成を概略的に示す側面図である。 複合機の電気的な構成を示すブロック図である。 複合機に備えられる定着部及び周辺の内部構成を示す概略図である。 複合機における補助電源動作制御に係る処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 複合機
４ 原稿読取部
６ 操作部
９ 表示部
１３ スキャナ部
２１ 画像形成部
２８ 定着装置
３５ 制御部
４６ 画質維持動作時間算出部
４７ 補助電源動作制御部
５３ 定着ローラ
５５ 補助電源ユニット
５３０ 定着ヒータ
５５１ 充電装置
５５２ 蓄電装置
５５３ 昇圧装置

Claims (3)

1. 補助電源と、
   前記補助電源の動作を制御する補助電源動作制御部と、
   外部電源からの電力で駆動される第１定着ヒータ及び前記補助電源からの電力で駆動される第２定着ヒータを有し、前記第１、第２定着ヒータの発熱によりトナーを転写材へ定着させる定着部とを備え、
   前記補助電源動作制御部は、
   前記定着ヒータにより前記定着部を予め定められた定着温度まで昇温させて該定着部を定着動作可能な状態に復帰させる復帰動作と当該加熱システムを搭載する画像形成装置における所定の機構による画質を維持するための画質維持動作とを並行して実施する場合において、前記定着ヒータへの前記外部電源による電力供給時間と前記補助電源による電力供給時間とを略同一にして前記復帰動作を行うと仮定したときの該復帰動作の完了時点が前記画質維持動作の完了時点より時間的に手前となるとき、前記画質維持動作の完了時点まで前記外部電源による電力供給を行ってもなお前記定着部を前記定着温度まで昇温させるのに不足する電力を補うための前記補助電源の電力供給時間を算出し、該電力供給時間だけ前記補助電源に電力供給動作を行わせる加熱システム。
2. 前記補助電源動作制御部は、前記画質維持動作が完了する時点より前記供給時間だけ手前の時点で前記補助電源に前記電力供給動作を開始させる請求項１に記載の加熱システム。
3. 転写材に対して所定の画像データに基づく画像形成動作を行う画像形成部と、
   前記画像形成部による画像形成動作後の転写材に対して、前記転写材に付着するトナーを該転写材に定着させる前記請求項１または２に記載の加熱システムと
   を備える画像形成装置。

Images