JP4890887B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、誘導加熱定着方式やセラミック面発ヒータを利用した加熱装置、及び前記加熱装置を像加熱装置として備えた電子写真装置・静電記録装置などの画像形成装置に関するものである。

図８，９に、本発明が対象とする誘導加熱定着装置を使用した画像形成装置の一例である、タンデムタイプの画像形成装置の構成を示す。

これらの図をもとにレーザビームプリンタの画像形成動作ついて説明する。

タンデムタイプの画像形成装置は、黒画像（Ｂｋ），イエロー画像（Ｙ），マゼンタ画像（Ｍ），シアン（Ｃ）画像の各色ごとに画像形成部を設けている。

それぞれの画像形成部には、感光体ドラム１８、感光体ドラム１８を一様に帯電する一次帯電器１６、感光体ドラム１８上に潜像を形成するスキャナユニット１１を備える。また、潜像を現像して可視像とする現像器１４（作像手段に相当）、可視像を転写紙Ｐ（被記録材に相当）に転写する転写器１９、感光体ドラム１８の残留トナーを除去するクリーニング装置１５等がある。ここで、１２は感光体ドラム１８、一次帯電器１６、クリーニング装置１５を一体化したカートリッジ、１７は現像ローラである。なお、図８においては、イエロー画像の画像形成部の符号にはａ（例えば、イエロー画像の感光体ドラム１８ａ）を、マゼンタ画像の画像形成部の符号にはｂ（例えば、マゼンタ画像の感光体ドラム１８ｂ）を付してある。シアン画像の画像形成部の符号にはｃ（例えば、シアン画像の感光体ドラム１８ｃ）を、黒画像の画像形成部の符号にはｄ（例えば、黒画像の感光体ドラム１８ｄ）を付してある。

パーソナルコンピュータ等の外部機器（図示しない）からの画像形成指示があると、画像形成装置内のコントローラ（図示しない）において画像情報が露光手段であるレーザビームをオンオフする画像信号（ＶＤＯ信号）１０１に変換される。

１０１は画像信号（ＶＤＯ信号）で、スキャナユニット１１内のレーザユニット１０２に入力される。１０３は、前記レーザユニット１０２によりオンオフ変調されたレーザビームである。１０４はスキャナモータで回転多面鏡（ポリゴンミラー）１０５を定常回転させる。１０６は結像レンズでポリゴンミラー１０５によって偏向されたレーザビーム１０７（図８における１３）を被走査面である感光体ドラム１８上に焦点を結ばせる。

したがって、画像信号１０１により変調されたレーザビーム１３は、感光体ドラム１８上を水平走査（主走査方向への走査）され、感光体ドラム１８上に潜像を形成する。

１０９はビーム検出口で、スリット状の入射口よりビームを取り入れる。この入射口より入ったレーザビームは、光ファイバ１１０内を通って光電変換素子１１１に導かれる。光電変換素子１１１により電気信号に変換されたレーザビーム１３は、増幅回路（図示しない）により増幅された後、水平同期信号となる。

Ｐは被記録材である転写紙であり、カセット２２から給紙される。給紙された転写紙Ｐは、画像形成部とタイミングをとるために、レジストローラ２１で待機する。

また、レジストローラ２１の近傍には、給紙された転写紙Ｐの先端を検知するためのレジセンサ２４が設けてある。画像形成部を制御する画像形成制御部はレジセンサ２４の検出結果により、紙の先端がレジストローラ２１に到達したタイミングを検知する。そして、１色目（図の例ではイエロー色）の像を、像担持体である感光体ドラム１８上に形成するとともに、定着器２３（加熱手段に相当）のヒータ（図示しない）温度を所定の温度（目標温度に相当）になるよう制御する。なお、定着器２３において、２９は加熱部材、３０は加圧部材である。

２５は吸着ローラであり、このローラの軸に吸着バイアスを印可し、転写紙Ｐを転写ベルト２０上に静電的に吸着させる。

レジストローラ２１で待機した転写紙Ｐは、レジセンサ２４の検出結果と画像形成プロセスとのタイミングをとって、各色画像形成部を貫通するように配置された転写ベルト２０上を搬送されるとともに、転写器１９により１色目の画像が転写紙Ｐ上に転写される。

同様に、２色目（図の例ではマゼンタ）の像は、レジセンサ２４の検出結果と、２色目画像形成プロセスとのタイミングを取って、転写ベルト２０上を搬送される転写紙Ｐ上の、１色目の像の上に重畳転写される。以降同様に、３色目（図の例ではシアン）の像、４色目（図の例では黒色）の像は、各画像形成プロセスとのタイミングを取って、転写紙Ｐ上に順次重畳転写される。

後述の電磁誘導加熱方式の定着器２３へ搬送された転写紙Ｐ上のトナーｔ（図５参照）は、転写紙Ｐが定着器２３のニップ部Ｎを通過することにより、加圧、加熱されて転写紙Ｐに溶融定着される。定着器２３を通過した転写紙Ｐは機外に排紙されフルカラーの画像形成が終了する。

＜定着器（加熱手段）＞
セラミック面発ヒータ方式の定着器について説明する。図５はセラミック面発ヒータをセラミックヒータ６４０（加熱部材に相当）として適用した定着器６００（図８の２３）を示す概略構成断面図である。

６１０はステーであり、このステー６１０はセラミックヒータ６４０を露呈させて支持した横断面Ｕ字状の本体部６１１と該本体部６１１を対向する加圧ローラ６２０（加圧部材に相当）側へ加圧する加圧部６１３とで構成されている。ここで、セラミックヒータ６４０は、発熱体が後述のニップ部Ｎと反対側であっても、発熱体がニップ部Ｎ側であっても構わない。６１４はステー６１０に外嵌させてある横断面円形の耐熱性フィルム（以下、フィルムと略称する）である。

上記加圧ローラ６２０は、セラミックヒータ６４０との間にフィルム６１４を挟んで圧接ニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成し、且つフィルム６１４を回転駆動させるフィルム外面接触駆動手段として作用する。このフィルム駆動ローラ兼加圧ローラ６２０は芯金６２０ａとシリコンゴム等よりなる弾性体層６２０ｂと最外層の離形層６２０ｃよりなる。不図示の軸受け手段・付勢手段により所定の押圧力をもってフィルム６１４を挟ませてセラミックヒータ６４０の表面に圧接させて配設してある。この加圧ローラ６２０はモータＭによる回転駆動により、この加圧ローラ６２０とフィルム６１４の外面との摩擦力で該フィルムに搬送力を付与する。

つぎに、セラミックヒータ６４０と温度検出素子６０５と過昇温防止手段６０２の位置関係の概略について図６に示す。図６（ａ）はセラミックヒータ６４０の断面図であり、図６（ｂ）は発熱体６０１が形成されている面を示している。

セラミックヒータ６４０はＳｉＣ、ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３等のセラミックス系の絶縁基板６０７と絶縁基板面上にペースト印刷等で形成されている発熱体６０１と、発熱体６０１を保護しているガラス等の保護層６０６から構成されている。保護層６０６上には、セラミックヒータ６４０の温度を検出するサーミスタ等の温度検出素子６０５および過昇温を防止する手段としての過昇温防止手段６０２が配置されている。過昇温防止手段６０２は、例えば温度ヒューズやサーモスイッチである。なお、過昇温防止手段６０２と温度検出素子６０５は、転写紙幅ＬＦの中央からそれぞれα離れた距離に配設される。

発熱体６０１は、電力が供給されると発熱する部分と、前記発熱部分に接続した導電部６０３と、コネクタを介して電力が供給される電極部６０４とから構成され、発熱体６０１は通紙可能な最大の転写紙幅ＬＦとほぼ同じ長さとしている。２つの電極部６０４のうち１つへは、交流電源のＨｏｔ側端子が過昇温防止手段６０２を介して接続されている。電極部６０４は発熱体６０１を制御するトライアック６３９（図７参照）に接続され、交流電源のＮｅｕｔｒａｌ端子に接続される。

図７に、セラミックヒータ６４０の駆動および制御回路を示す。６３０はセラミックヒータ６４０の駆動および制御回路である。６２１は本画像形成装置を接続する交流電源で、本画像形成装置は商用電源をＡＣフィルタ（図示せず）を介してセラミックヒータ６４０の発熱体６０１へ供給することによりセラミックヒータ６４０の発熱体６０１を発熱させる。

この発熱体６０１への電力供給は、トライアック６３９によって通電・遮断が制御される。抵抗６３１，６３２はトライアック６３９のためのバイアス抵抗であり、フォトトライアックカプラ６３３は一次、二次間を隔離するためのデバイスである。フォトトライアックカプラ６３３の発光ダイオードに通電することにより、トライアック６３９をオンする。抵抗６３４はフォトトライアック６３３の電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ６３５によりオン／オフする。トランジスタ６３５は抵抗６３６を介してエンジン制御回路３１６からのＯＮ信号にしたがって動作する。なお、６１８はゼロクロス検出回路、６２５はカレントトランス（ＣＴ）、６２６は整流回路、６２７は平均電流演算回路、６３７は抵抗である。

エンジン制御回路３１６は、前記サーミスタ等の温度検出素子６０５の検出結果に応じて、このＯＮ信号を制御することで、発熱体６０１への電圧供給を制御して、所定の温度が維持されるように温度調整を行う。

フィルム駆動ローラ兼加圧ローラ６２０が回転駆動され、それに伴って円筒状のフィルム６１４が回転する。セラミックヒータ６４０の駆動および制御回路６３０から発熱体６０１への給電により上記のように定着ニップ部Ｎが所定の温度に立ち上がって温調された状態になる。ここで、前記画像形成プロセスを経て未定着トナー画像ｔが形成され、搬送された転写紙（以下、被記録材とする）Ｐが定着ニップ部Ｎのフィルム６１４と加圧ローラ６２０との間に画像面が上向き、即ち、フィルム面に対向して導入される。そして、定着ニップ部Ｎにおいて画像面がフィルム６１４の外面に密着してフィルム６１４と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この定着ニップ部Ｎをフィルム６１４と一緒に被記録材Ｐが挟持搬送されていく過程において、発熱体６０１で加熱されたフィルム６１４により被記録材Ｐ上の未定着トナー画像ｔが加熱定着される。被記録材Ｐは、定着ニップ部Ｎを通過すると、回転中のフィルム６１４の外面から分離して排出搬送されていく。

このような、画像形成装置において、例えばＡ４サイズの定型紙を１６枚／分印字可能とするようなカラー画像形成装置（Ａ４機）においては、上記セラミック面発ヒータ方式の熱容量の小さな定着器を使用する。これにより、待機時の定着温調が不要で、プリント時にのみ加熱するいわゆるオンデマンド定着を実現することが可能となっている。

一方、Ａ３サイズの定型紙まで印字可能とするようなカラー画像形成装置（Ａ３機）においては、その印刷スピードによるものの一般にＡ４機よりは定着器に求められる熱容量が大きい。このため、上記セラミック面発ヒータ方式の定着方式を採用しても、後述のスタンバイ温調が必要のためオンデマンド定着を実現するのが困難となってきている。

セラミック面発ヒータ方式の定着器を用いたカラー画像形成装置（Ａ３機）において、定着器が冷えた状態からプリント可能状態の温度（例えば１８０℃）に達するまでの時間は、一般的に用いられるハロゲンヒータを用いた定着器に比べて極めて短時間である。しかしながら、紙の搬送時間等を考慮すると、プリント開始から一枚目の画像形成された紙が排紙部に排出されるまでの時間（ファーストプリントアウトタイム）は、例えば３０ｓｅｃよりも遅くなりユーザーを待たせてしまう。

このため、ファーストプリントアウトタイムを短縮するために、ハロゲンヒータ方式の定着器を用いた画像形成装置で一般的に行われているように、待機時においても所定の時間間隔で電力投入する。これにより、定着器の温度を画像形成時よりも低い温度に保温するような制御（スタンバイ温調）が一般になされている。このスタンバイ温調を実施することにより、プリントジョブを開始してから画像形成可能な所定の定着温度に早く到達させるようにしている。

セラミック面発ヒータ方式におけるこのようなスタンバイ温調時の消費電力は、ハロゲンヒータを用いた定着方式と比較してスタンバイ温調時の温度を低く設定することができる。このため、小さな電力消費に抑えることが可能であるものの、オンデマンド定着方式と比較すると余分な電力（スタンバイ温調時の電力）が必要となっている。

次に、電源電圧検知手段１０１３（図１０参照）を有する従来の画像形成装置における、プリンタ制御装置について説明する。

カラープリンタの制御機構の一例として、図１０に示す。

図１０において、１００１はプリンタ制御装置であり、画像コントローラ１０１１からの多色の画像信号１０１８に基づいて画像形成手段１００２よりビデオ信号（ＶＤ０）１００３を生成して駆動回路１００４に出力する。この駆動回路１００４は図示しない半導体レーザを駆動するための回路であり、レーザ駆動信号１００５を出力する。画像形成手段１００２は、多色の画像信号により生成したビデオ信号を出力し、図示しない像担持体上に静電潜像を形成すると共に、バイアス制御手段１００７への起動信号１００６を出力する。また記憶手段１０１０は、使用環境や、画像コントローラ１０１１からの多色の画像信号に基づいた高圧バイアス（転写、現像等）情報を格納している。そして、バイアス制御手段１００７は記憶手段１０１０内のバイアスデータを利用し、対応する転写／現像等バイアス信号１００８を出力する。これにより、静電潜像の現像および被記録材の転写を行い、多色画像を形成する。

イニシャルシーケンス制御手段１０２０により選択された、特定のイニシャルシーケンス手順により、所望の電子写真プロセスのイニシャルシーケンス処理を実行する。電源ＯＮ時には６項目（全ＲＡＭエリアクリア実行、オフ時間計測実行、現像器有無チェック駆動、イニシャルスリーブ駆動、感光体ドラム有無チェック駆動、イニシャルウェブ駆動）の処理を実行する。

図１１に従来の画像形成装置の電源ＯＮ時から印字可能状態までの制御順序を示した時間遷移図を示す。横軸は時間軸である。以下、図１１に関して説明する。

以後、１００Ｖ以上２００Ｖ未満の電源を１００Ｖ系電源、２００Ｖ以上３００Ｖ未満の電源を２００Ｖ系電源と表記する。

図１１は１００Ｖ系電源と２００Ｖ系電源のヒータ制御を並列に示している。ここでは、１００Ｖ系電源を例にあげて説明する。電源ＯＮの後に、電源電圧検知手段１０１３（図１０参照）により入力電源電圧検知を行い、１００Ｖ系電源と２００Ｖ系電源であるかを判別する。その後、上記イニシャルシーケンス処理を実行する。イニシャルシーケンス処理の実行中に、時間Ｔａにて定着器２３のヒータ制御を開始する。その後、時間Ｔｂにて画像形成装置内（以下、単に機内とする）残留紙チェックシーケンスを実行し、機内の残留紙確認を行う。本過程において、残留紙が存在する場合は自動排紙動作を行う。次に搬送ベルト２０のクリーニング動作を行う。搬送ベルト２０のクリーニング動作に関して図８のＹ（イエロー）ステーションを例にして説明する。転写器１９ａから負極性の電荷を搬送ベルト２０を介して印加し、この電界により、感光体ドラム１８ａ上にトナーが転写し、搬送ベルト２０に付着したトナーをクリーニングする動作である。上記各動作を経て、所望の定着温度まで定着器温度が達したＴｅ時点で定着器２３のウォームアップを終了する。

その後、時間Ｔｅからキャリブレーション制御処理を開始する。実行されるキャリブレーションシーケンスは、レジストレーションずれ補正制御処理（ＣＰＲ）、最大画像濃度制御処理（Ｄｍａｘ）、画像濃度ハーフトーン制御処理（Ｄｈａｌｆ）の３点である。搬送ベルト２０に所定のトナー像を印字し、搬送ベルト２０に転写されたレジストパターンを検出センサ（不図示）で検知し、各プロセスカートリッジの色ずれおよび濃度を調整する制御である。詳細なプロセスカートリッジの色ずれおよび濃度を調整する制御に関する説明は省略する。

上記のキャリブレーション制御処理が終了次第、時間Ｔｆにて印字可能待機状態（レディ状態）となる。

２００Ｖ系電源はウォームアップ完了時間Ｔｄは異なるものの、同様な順序のヒータ制御を行う。

以上説明したように、商用電源から供給される電圧を検知する電源電圧検知手段を有する従来の画像形成装置では、電源電圧検知結果を問わず、定着ウォームアップ動作が終了してから、上記のキャリブレーション制御処理が実行されている。
特開２００５−０６２７５４号公報 特開２００５−３３８３６５号公報

近年、画像形成装置の技術向上に伴い、これまで中速機（中級機）のカテゴリの画像形成装置が小型化、低価格化されながらも高速化され、一昔前の高速機の速度に達してきている。それに伴って、省エネルギー化、ファーストプリントアウトタイム短縮等の付加価値がこれまで以上に市場から求められるようになってきている。

また一方、モノクロ高速印刷機やカラー画像形成装置（Ａ３機）を含むカラー印刷高画質機等の大型でかつ高付加価値の画像形成装置、いわゆる高速機（高級機）は高機能化やオプション装置の充実等の更なる付加価値が求められる。これにより、省エネルギー化の工夫はなされているものの、消費電力は増加していく方向にある。これら機器の消費する電力の上限の一つの目安としては、商用電源で供給可能な最大電流がある。例えば、電圧１００Ｖの商用電源について、１５Ａの最大供給電流が規定されている場合には、その電力の上限は１５００Ｗ（＝１００Ｖ×１５Ａ）となる。一般に、画像形成装置本体においては、画像形成装置の最大電流が商用電源の最大電流を超えないように設計するのが通常である。

なお、この上限の電力は、画像形成装置が販売される国が要求している安全規格により異なっているため、各国の安全規格を把握した上で、設計する必要がある。

また、高速機（高級機）クラスの定着器では、高速連続定着に耐え得るよう一般に特に熱容量の大きな定着器が用いられることが多い。このような定着器のデメリットは定着器が冷えた状態から、スタンバイ状態の温度に達するまでの時間（ウォームアップ時間）が数分必要となってきていることである。前記ファーストプリントアウトタイムを短縮するためには、スタンバイ温調をすることが有効な手段であるものの、ウォームアップ時間を短縮することはできない。したがって、このウォームアップ時間の短縮が改善課題の一つであった。

このため、大電力を投入し定着器のウォームアップ時間を短縮しようとすると、前記商用電源の最大電力が画像形成装置として使用可能な電力の上限が制約となる。このため、定着システム自体の改善を行わない限り、これまで以下にウォームアップ時間を短縮することは困難であった。

また、従来例にて図１１を用いて説明したように、商用電源から供給される電圧を検知する電源電圧検知手段を有する従来の画像形成装置の場合を考える。この場合、電源電圧検知結果を問わず、どの電源電圧値であっても、定着ウォームアップ動作が終了してから、キャリブレーション制御処理を行う同一のキャリブレーション制御処理シーケンスが採用されていた。図１１で２００Ｖ系電源ではウォームアップ完了時間Ｔｄは１００Ｖ系電源のＴｅのそれよりも早く、その後のＣＰＲとＤｍａｘ／Ｄｈａｌｆの制御終了時間も早い。この為、１００Ｖ系電源の印字可能時間に合わせた同一シーケンスにて制御することで、図中に示す待機時間Ｔｗａｉｔが発生し、印字可能となるまでのウォームアップ合計時間が長くなっていた。

以上のように、電源電圧値によっては、ウォームアップ動作中に余剰電力量があり、電力量の有効活用がなされないままであり、改善の余地が存在した。

本発明は、以上の点に着目して成されたもので、商用電源で供給可能な最大電力を有効に活用し、定着器のウォームアップタイムを短縮することで、印字可能状態までの時間を短縮することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は以下の構成を備える。

（１）商用電源が１００Ｖ系電源か２００Ｖ系電源かを検知する電源電圧検知手段と、入力される画像情報に基づいて被記録材に未定着画像を形成させる作像手段と、前記未定着画像を形成された前記被記録材を、前記商用電源から供給される電力を利用して発熱する加熱部材から与えられる熱で前記被記録材上の未定着画像を加熱定着する加熱手段と、転写搬送ベルト上の色ずれ補正制御及び前記作像手段の濃度制御を行うキャリブレーション制御手段と、を有する画像形成装置において、前記電源電圧検知手段により前記商用電源が１００Ｖ系電源であることが検知された場合に、前記加熱手段を目標温度に昇温させるウォームアップ動作と、前記キャリブレーション制御手段によるキャリブレーション制御とを並行することなくシーケンシャルに行い、前記電源電圧検知手段により前記商用電源が２００Ｖ系電源であることが検知された場合に、前記加熱手段を目標温度に昇温させるウォームアップ動作と、前記キャリブレーション制御手段によるキャリブレーション制御とを並行して行うことを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、電源ＯＮ時における定着器のウォームアップ時間の短縮が可能となる。これは、まず、画像形成装置内に電源電圧検知手段を設け、検出した電源電圧に基づく定着器のウォームアップ動作中に、キャリブレーション制御を並行して実行するか否かを決定する。そして、各電源の余剰電力量を加味した最適なシーケンスにて定着器への電力供給が可能となるためである。

また、本発明によれば、１００Ｖ系電源と２００Ｖ系電源とで同一シーケンスで立ち上げる場合と比較して、２００Ｖ系電源において電源ＯＮ時における定着器のウォームアップ時間の短縮が可能となる。これは、まず、画像形成装置内に電源電圧検知手段を設け、１００Ｖ系電源あるいは２００Ｖ系電源であるかを判断する構成とする。そして、検出した電源電圧に基づく定着器のウォームアップ動作中に、キャリブレーション制御を並行して実行するか否かを決定し、各電源の余剰電力量を加味した最適なシーケンスにて定着器への電力供給が可能となるためである。

また、本発明によれば、同一シーケンスで立ち上げる場合と比較して、電源ＯＮ時における定着器のウォームアップ時間の短縮が可能となる。これは、画像形成装置内に電源電圧検知手段を設け、例えば１００Ｖ系電源の中でも、１００Ｖ電源は余剰電力量が少ないので、定着器のウォームアップ動作中のキャリブレーション制御は非実施、１２０Ｖ電源は余剰電力量が多いので実施させることによる。

さらに、本発明によれば、同一シーケンスで立ち上げる場合と比較して、電源ＯＮ時における定着器のウォームアップ時間の短縮が可能となる。これは、画像形成装置内に電源電圧検知手段を設け、排紙装置または後処理装置が装着可能な構成である画像形成装置を考える。ここで、排紙装置または後処理装置を装着時は、余剰電力量が少ないので、定着器のウォームアップ動作中のキャリブレーション制御は非実施とする。一方、排紙装置または後処理装置を非装着時は、余剰電力量が多いので実施させることによる。

さらに、本発明によれば、ユーザーが定着器のウォームアップ動作中のキャリブレーション制御の非実施を選択した場合には、その非実施分の余剰電力量にて定着器への電量供給量を増加させ、ウォームアップ時間の短縮が可能となる。これは、画像形成装置内に電源電圧検知手段を設け、ユーザーが定着器のウォームアップ動作中のキャリブレーション制御の非実施、実施を選択可能な画像形成装置としたことによる。また、各状況に応じたウォームアップ時間の短縮が可能となる。これは、ユーザーが定着器のウォームアップ動作中のキャリブレーション制御の実施を無選択もしく選択した場合には、通常のシーケンスにて立ち上げる。そして、電源電圧に応じて定着器のウォームアップ動作中のキャリブレーション制御処理の非実施、実施を画像形成装置が判断することによる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

本発明の第１の実施の形態では、画像形成装置に搭載される電磁誘導加熱方式の定着器（加熱手段に相当）の各構成、画像形成装置の電源電圧検出手段の構成、制御方法について説明する。画像形成装置の画像形成動作は、従来例と同様であるので、ここでは説明を省略する。また、従来例で説明した部品と同じ部品は、説明を省略あるいは簡略化すると共に、従来例で説明に使用した同一符号を使用して表してある。

以後、１００Ｖ以上２００Ｖ未満の電源を１００Ｖ系電源、２００Ｖ以上３００Ｖ未満の電源を２００Ｖ系電源と表記する。

以下に本発明の画像形成装置の特徴である電源ＯＮ時から印字可能状態までの制御を説明するフローチャートを図１に示す。

また、本発明の画像形成装置の電源ＯＮ時から印字可能状態までの制御順序を示した時間遷移図を図２に示す。横軸は時間軸である。

電源投入後、ＣＰＵは電源電圧検知回路（電源電圧検知手段に相当）より電源電圧の検知を行う（ステップＳ１）。次に、プリンタイニシャルチェックを行う（ステップＳ２）。時間Ｔａに定着器２３のウォームアップ動作を開始する（以下、定着ウォームアップともいう）（ステップＳ３）。時間Ｔｂに画像形成装置内（以下、単に機内とする）残留紙チェックシーケンスを実行し、機内の残留紙確認を行う（ステップＳ４）。本過程において、残留紙が存在する場合は自動排紙動作を行う。次に搬送ベルト２０（転写搬送ベルトに相当）のクリーニング動作を行う（同ステップＳ４）。

次に、前記ステップＳ１での電源電圧検知情報をもとに、検知電源電圧値が２００Ｖ系電源かどうかにて制御を分岐する（ステップＳ５）。

以下、検知電源電圧値が２００Ｖ系電源である場合と１００Ｖ系電源である場合に分けて説明を行う。

検知電源電圧値が２００Ｖ系電源である場合（ステップＳ６）、搬送ベルト２０のクリーニング動作（ステップＳ４）が終了次第、時間Ｔｃにて定着ウォームアップ動作中に並行で行うシーケンスが実行される（ステップＳ７）。このシーケンスとは、キャリブレーション制御であるレジストレーションずれ補正制御処理（ＣＰＲ）、最大画像濃度制御処理（Ｄｍａｘ）、画像濃度ハーフトーン制御処理（Ｄｈａｌｆ）である。キャリブレーション制御はキャリブレーション制御手段により実行される。定着ウォームアップが終了し（ステップＳ８）、前記キャリブレーション制御（ステップＳ７）が終了次第、時間Ｔｇにて印字可能状態となる。

本実施例にて、定着ウォームアップの終了後に（ステップＳ８）、前記キャリブレーション制御（ステップＳ７）が終了すると記載した。しかし、定着ウォームアップが終了する前に（ステップＳ８）、キャリブレーション制御（ステップＳ７）が終了した場合には、定着ウォームアップが終了（ステップＳ８）と同時に印字可能状態となる。

検知電源電圧値が１００Ｖ系電源である場合（ステップＳ９）、電源電圧値が低いことにより総電力量が２００Ｖ系電源と比較して少ないため、定着器２３に投入可能な余剰電力量が少ない。よって、キャリブレーション制御の同時並行制御は行わず（ステップＳ１０）、従来例と同様、時間Ｔｅにて定着ウォームアップが終了してから、前記キャリブレーション制御（ＣＰＲ、Ｄｍａｘ／Ｄｈａｌｆ）を実行させる（ステップＳ１１）。ステップＳ１１のキャリブレーション制御が終了次第、時間Ｔｆにて、印字可能状態となる。

ただし、画像形成装置の構成によって、余剰電力量が異なるため、電源電圧値にて制御を分岐させるだけではなく、次のとおりにしてもよい。すなわち、定着シーケンス動作中に、キャリブレーション制御を並行して実行するシーケンスを、余剰電力量が少ない電源電圧は非実施、余剰電力量が多い電源電圧は実施させる制御を行っても良い。例えば１００Ｖ系電源の中でも、１００Ｖ電源は余剰電力量が少ないので、定着器２３のウォームアップ動作中のキャリブレーション制御は非実施とする。一方、１２０Ｖ電源は余剰電力量が多いので実施させることで、同一シーケンスで立ち上げる場合と比較して、電源ＯＮ時における定着器のウォームアップ時間の短縮が可能となる。

上記で説明を行った電源電圧検知手段によって、検出した入力電源電圧に基づき、定着器のウォームアップ動作中に、キャリブレーション制御を並行して実施するか否かを決定する。そして、各電源の余剰電力量を加味した最適なシーケンスにて定着器への電力供給が可能となるため、電源ＯＮ時における定着器のウォームアップ時間の短縮が可能となり、印字可能状態までの時間が短縮可能となる。

また、画像形成装置に後付け可能なオプション装置があり、そのオプション装置の装着、未装着によって非実施、実施を選択可能としてもよい。この場合、オプション装置の装着、未装着は前記オプション装置の有無検知手段の結果により判断する。前記オプション装置としては、例えば排紙装置や後処理装置等が考えられる。排紙装置または後処理装置を装着時は、余剰電力量が少ないので、定着器のウォームアップ動作中のキャリブレーション制御は非実施とする。一方、排紙装置または後処理装置を非装着時は、余剰電力量が多いので、定着器のウォームアップ動作中のキャリブレーション制御を実施させる。これにより、同一シーケンスで立ち上げる場合と比較して、電源ＯＮ時における定着器のウォームアップ時間の短縮が可能となる。

本発明の第２の実施の形態では、画像形成装置に搭載される電磁誘導加熱方式の定着器（加熱手段）の各構成及び、制御方法のうち、第２の実施の形態に特徴的な構成について説明する。画像形成装置の画像形成動作は、従来例と同様であるので、ここでは説明を省略する。また、電磁誘導加熱方式の定着器（加熱手段）の各構成は、実施例１で説明した部品と同じ部品は、説明を省略あるいは簡略化すると共に、説明に使用した同一符号を使用して表してある。

本実施例と第１の実施例との違いは、定着ヒータ制御方法において、ユーザーの選択判断により、キャリブレーション制御（ＣＰＲ、Ｄｍａｘ／Ｄｈａｌｆ）を実施、非実施により、印字可能状態までの時間をさらに短縮可能である手段を設けている点である。

以下に本発明の画像形成装置の特徴である電源ＯＮ時から印字可能状態までの制御を説明するフローチャートを図３に示す。

また、本発明の画像形成装置の電源ＯＮ時から印字可能状態までの制御順序を示した時間遷移図を図４に示す。横軸は時間軸である。

電源投入後、ＣＰＵは電源電圧検知回路より電源電圧の検知を行う（ステップＳ２０）。次に、プリンタイニシャルチェックを行う（ステップＳ２１）。時間Ｔａに定着器２３のウォームアップ動作を開始する（ステップＳ２２）。時間Ｔｂに機内残留紙チェックシーケンスを実行し（ステップＳ２３）、機内の残留紙確認を行う。本過程において、残留紙が存在する場合は自動排紙動作を行う。次に搬送ベルト２０のクリーニング動作を行う（同ステップＳ２３）。

次に、画像形成装置を使用するユーザーの選択情報をもとに、キャリブレーション制御を実施するか非実施にするかの情報にて制御を分岐する（ステップＳ２４）。

以下、ユーザーの選択情報をもとに、キャリブレーション制御を実施する場合と非実施にする場合に分けて説明を行う。本選択は、画像形成装置を既に電源ＯＮして立ち上げ済みの状態で、ＪＡＭ等の理由により画像形成装置のドア開閉にて行われるキャリブレーション制御の非実施を主に想定している。

ユーザーがキャリブレーション制御を非実施にする選択をした場合の制御について説明を行う。非実施を選択すると、図３におけるステップＳ２８のシーケンスまで遷移し、定着ウォームアップ制御が終了次第、印字可能状態となる。ここで、前記ステップＳ２０での電源電圧検知情報をもとに、検知電源電圧値が２００Ｖ系電源である場合と１００Ｖ系電源である場合に分けて説明を行う。

検知電源電圧値が２００Ｖ系電源である場合、図４の〔８〕にて図示した制御がなされる。キャリブレーション制御がなされないため、時間Ｔｄにて定着ウォームアップが終了（ステップＳ２８）するため、それと同時に印字可能状態となる。図４の〔７〕にて図示した実施例１の制御と比較して、印字可能時間を短縮可能となる。

検知電源電圧値が１００Ｖ系電源である場合、図４の〔６〕にて図示した制御がなされる。キャリブレーション制御がなされないため、時間Ｔｅにて定着ウォームアップが終了（ステップＳ２８）するため、それと同時に印字可能状態となる。図４の〔５〕にて図示した実施例１の制御と比較して、印字可能時間を短縮可能となる。

次に、ユーザーがキャリブレーション制御を、未選択もしくは実施を選択した場合の制御について説明を行う。未選択もしくは実施を選択すると、図３におけるステップＳ２５のシーケンスに遷移する。前記ステップＳ２０での電源電圧検知情報をもとに、検知電源電圧値が２００Ｖ系電源かどうかにて制御を分岐する（ステップＳ２５）。

以下、検知電源値が２００Ｖ系電源である場合と１００Ｖ系電源である場合に分けて説明を行う。

検知電源電圧値が２００Ｖ系電源である場合（ステップＳ２６）、搬送ベルト２０のクリーニング動作（ステップＳ２３）が終了次第、時間Ｔｃにて定着ウォームアップ動作中に並行で行うシーケンスが実行される（ステップＳ２７）。このシーケンスとは、キャリブレーション制御であるレジストレーションずれ補正制御処理（ＣＰＲ）、最大画像濃度制御処理（Ｄｍａｘ）、画像濃度ハーフトーン制御処理（Ｄｈａｌｆ）である。定着ウォームアップが終了し（ステップＳ２８）、前記キャリブレーション制御（ステップＳ２７）が終了次第、時間Ｔｇにて印字可能状態となる。

本実施例にて、定着ウォームアップが終了してから（ステップＳ２８）、前記キャリブレーション制御（ステップＳ２７）が終了すると記載した。しかし、定着ウォームアップが終了する前に（ステップＳ２８）、キャリブレーション制御（ステップＳ２７）が終了した場合には、定着ウォームアップが終了（ステップＳ２８）と同時に印字可能状態となる。

検知電源電圧値が１００Ｖ系電源である場合（ステップＳ２９）、電源電圧値が低いことにより総電力量が２００Ｖ系電源と比較して少ないため、定着器２３に投入可能な余剰電力量が少ない。よって、キャリブレーション制御の同時並行制御は行わず（ステップＳ３０）、従来例と同様、時間Ｔｅにて定着ウォームアップが終了してから、前記キャリブレーション制御（ＣＰＲ、Ｄｍａｘ／Ｄｈａｌｆ）を実行させる（ステップＳ３１）。ステップＳ３１のキャリブレーション制御が終了次第、時間Ｔｆにて印字可能状態となる。

ただし、画像形成装置の構成によって、余剰電力量が異なるため、電源電圧値にて制御を分岐させるのではなく、次のとおりにしてもよい。すなわち、定着シーケンス動作中に、キャリブレーション制御を並行して実行するシーケンスを、余剰電力量が少ない電源電圧は非実施、余剰電力量が多い電源電圧は実施させる制御を行っても良い。例えば１００Ｖ系電源の中でも、１００Ｖ電源は余剰電力量が少ない。このため、定着器２３のウォームアップ動作中のキャリブレーション制御は非実施、１２０Ｖ電源は余剰電力量が多いので実施させることで、同一シーケンスで立ち上げる場合と比較して、電源ＯＮ時における定着器２３のウォームアップ時間の短縮が可能となる。

上記で説明を行った制御方法により、画像形成装置を使用するユーザーの選択情報をもとに、キャリブレーション制御を実施するか非実施にするかを決定することにより、印字可能状態までの時間を短縮可能となる。また、電源電圧検知手段によって、検出した入力電源電圧に基づき、定着器のウォームアップ動作中に、キャリブレーション制御を並行して実施するか否かを決定する。そして、各電源の余剰電力量を加味した最適なシーケンスにて定着器への電力供給が可能となるため、電源ＯＮ時における定着器のウォームアップ時間の短縮が可能となり、印字可能状態までの時間が短縮可能となる。

さらに、実施例１、２では画像形成装置の一例としてタンデムタイプのカラー画像形成装置を、定着器として電磁誘導過熱方式の定着器とセラミック面発ヒータを用いた定着器の例を説明してきた。しかしながら、画像形成装置としてはこの装置に限定するものではなく、他の構成のカラー画像形成装置や、モノクロ画像形成装置等他の構成の画像形成装置としてもよい。また、定着器としても実施例で説明した定着器に限定するものではなく、他の方式の定着器でも本発明の効果が得られることは言うまでもない。

実施例１に係る画像形成装置の電源ＯＮ時から印字可能状態までの制御を説明するフローチャート 実施例１に係る画像形成装置の電源ＯＮ時から印字可能状態までの制御順序を示す時間遷移図で、〔１〕は１００Ｖ系電源での制御を示す図、〔２〕は２００Ｖ系電源での制御を示す図 実施例２に係る画像形成装置の電源ＯＮ時から印字可能状態までの制御を説明するフローチャート 実施例２に係る画像形成装置の電源ＯＮ時から印字可能状態までの制御順序を示す時間遷移図で、〔５〕は１００Ｖ系電源での実施例１の制御を示す図、〔６〕は１００Ｖ系電源でユーザー選択にてキャリブレーション制御非実施としたときの制御を示す図、〔７〕は２００Ｖ系電源での実施例１の制御を示す図、〔８〕は２００Ｖ系電源でユーザー選択にてキャリブレーション制御非実施としたときの制御を示す図 本発明に係る画像形成装置の定着器の主要部の構造を示す断面図 本発明に係る画像形成装置の定着器のセラミック面発ヒータの構造を示す説明図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の発熱体形成面を見た図 本発明に係る画像形成装置の定着器のセラミックヒータの駆動および制御回路を示すブロック図 従来例の画像形成装置の概略断面図 従来例の画像形成装置のスキャナユニットを説明する模式図 従来例の画像形成装置のプリンタ制御装置を説明するブロック図 従来例の画像形成装置の電源ＯＮ時から印字可能状態までの制御順序を示す時間遷移図

符号の説明

１１ スキャナユニット
１３ レーザビーム
１４ 現像器（作像手段に相当）
１８ 感光体ドラム
１９ 転写器
２０ 搬送ベルト（転写搬送ベルトに相当）
２３，６００ 定着器（加熱手段に相当）
６０１ 発熱体
６０２ 温度ヒューズ
６０５ サーミスタ
６１０ ステー
６１４ 耐熱性フィルム
６１８ ゼロクロス検出回路
６２０ 加圧ローラ（加圧部材に相当）
６２５ カレントトランス
６３０ 定着制御回路
６３９ トライアック
６４０ セラミックヒータ（加熱部材に相当）
１００１ プリンタ制御装置
１０１３ 電源電圧検知手段
１０２０ イニシャルシーケンス制御手段
Ｎ 定着ニップ部
Ｐ 被記録材

Claims (4)

1. 商用電源が１００Ｖ系電源か２００Ｖ系電源かを検知する電源電圧検知手段と、
   入力される画像情報に基づいて被記録材に未定着画像を形成させる作像手段と、
   前記未定着画像を形成された前記被記録材を、前記商用電源から供給される電力を利用して発熱する加熱部材から与えられる熱で前記被記録材上の未定着画像を加熱定着する加熱手段と、
   転写搬送ベルト上の色ずれ補正制御及び前記作像手段の濃度制御を行うキャリブレーション制御手段と、を有する画像形成装置において、
   前記電源電圧検知手段により前記商用電源が１００Ｖ系電源であることが検知された場合に、前記加熱手段を目標温度に昇温させるウォームアップ動作と、前記キャリブレーション制御手段によるキャリブレーション制御とを並行することなくシーケンシャルに行い、前記電源電圧検知手段により前記商用電源が２００Ｖ系電源であることが検知された場合に、前記加熱手段を目標温度に昇温させるウォームアップ動作と、前記キャリブレーション制御手段によるキャリブレーション制御とを並行して行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 複数の異なる電源電圧値の中で余剰電力量が少ない電源電圧値を持つ電源の場合は、前記加熱手段を目標温度に昇温させるウォームアップ動作と、前記キャリブレーション制御手段によるキャリブレーション制御とを並行することなくシーケンシャルに行い、前記複数の異なる電源電圧値の中で余剰電力量が多い電源電圧値を持つ電源の場合は、前記加熱手段を目標温度に昇温させるウォームアップ動作と、前記キャリブレーション制御手段によるキャリブレーション制御とを並行して行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 後付け可能なオプション装置の有無を検知する有無検知手段の結果に基づき、前記加熱手段を目標温度に昇温させるウォームアップ動作と、前記キャリブレーション制御手段によるキャリブレーション制御とを並行することなくシーケンシャルに行うか、前記加熱手段を目標温度に昇温させるウォームアップ動作と、前記キャリブレーション制御手段によるキャリブレーション制御とを並行して行うか、を選択可能にすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. ユーザーの判断に基づき、前記キャリブレーション制御手段によるキャリブレーション制御を行うか行わないかを選択可能にすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。