JP2010054993A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着ヒータの交流電圧の低下の検出を簡易な構成で実施可能であり、又交流電圧の低下に応じて各部の動作を変更可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明の画像形成装置は、電源部と、印刷部と、印刷部により印刷されたシートの定着を行う定着部と、通電により発熱することにより前記印刷部又は前記定着部に含まれる部材を加熱するヒータとを備えている。また、電源部の交流電圧を測定し、交流電圧の絶対値の大きさが予め定められた値を下回る時点から上回る時点までの時間間隔を測定する時間測定部を備えている。また、時間測定部により測定された時間間隔が予め定められた時間を超えるかを監視し、超える場合に、ヒータの通電処理、又はエラー処理に関連する制御方法を変更する制御変更部を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関するものであり、特に交流電圧の低下を検出して処理動作を変更する画像形成装置に関する。

コピー機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置においては、粉末の現像剤（以下、「トナー」という）が使用され、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像をトナーによって可視化し、そのトナー像を記録媒体（以下、「シート」という）上に転写した後、定着処理を行うものが一般的である。

上記のような画像形成装置は、給紙カセットに収容したシートをシート搬送路に沿って画像形成部まで搬送して、画像形成部によってシートにトナー画像を印刷する。そしてトナー画像が印刷されたシートを定着部まで搬送し、定着部によってトナー画像が定着されたシートを、シート排出部によって排紙トレイ上に排出する。定着部がトナー画像を定着させる方法には複数の種類があるが、特に定着ヒータを用いた熱定着が広く用いられている。

上記に関連して特許文献１には、定着温度を調整するための定着ヒータ制御回路を備えた定着ヒータ電流制御装置が開示されている。この定着ヒータ電流制御装置は、選択された待機モード及び交流電源の環境条件に基づいて、定着ヒータの通電制御を行う。これにより、交流電圧の低下や変動を小さくすることができる。
特開平９−１０１７１８号公報

しかしながら特許文献１の定着ヒータ電流制御装置は、定着ヒータの交流電圧の検出に専用の回路を使用している。このため、装置構成が複雑になりやすく、また省スペース化の点で不利であるという問題があった。

本発明は上記の課題を解決するために考案されたものであり、定着ヒータの交流電圧の低下の検出を簡易な構成で実施可能であり、又交流電圧の低下に応じて各部の動作を変更可能な画像形成装置を提供する。

上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は、電源部と、印刷部と、前記印刷部により印刷されたシートの定着を行う定着部と、通電により発熱することにより前記定着部に含まれる部材を加熱するヒータとを備えた画像形成装置において、前記電源部が出力して前記ヒータに印加するための交流電圧を測定し、交流電圧の絶対値の大きさが予め定められた値を下回る時点から上回る時点までの時間間隔を測定する時間測定部と、前記時間測定部により測定された前記時間間隔が予め定められた時間を超える場合に、交流電圧の電圧値が低下していると判断し、前記ヒータの通電処理、又はエラー処理に関連する制御方法を変更する制御変更部とを備えたことを特徴としている。

これによると、本発明の画像形成装置は、電源部と、印刷部と、印刷部により印刷されたシートの定着を行う定着部と、通電により発熱することにより定着部に含まれる部材を加熱するヒータとを備えている。また、電源部がヒータを加熱するための交流電圧を測定し、交流電圧の絶対値の大きさが予め定められた値を下回る時点から上回る時点までの時間間隔を測定する時間測定部を備えている。さらに、時間測定部により測定された時間間隔が予め定められた時間を超えたかを監視し、超える場合に、交流電圧の電圧値が低下していると判断しヒータの通電処理、又はエラー処理に関連する制御方法を変更する制御変更部を備えている。これは、交流電圧の低下に伴い、上記の始点から終点までの時間間隔が長くなる特性を利用している。このため、簡易なソフトウェア処理で交流電圧の低下を検知できる。また、電圧低下に応じてヒータに関連する制御方法を変更することにより、電圧低下に起因するヒータの熱不足やヒータ故障の誤検知等を回避できる。

また上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は、前記電源部の交流電圧の絶対値が予め定められた値を下回る時点と上回る時点とにおいて信号レベルが切り替わるゼロクロス信号生成するゼロクロス信号生成部を備え、前記時間測定部が、前記ゼロクロス信号を用いて前記時間間隔を取得することを特徴としている。

これによると、本発明の画像形成装置は、電源部の交流電圧からゼロクロス信号生成するゼロクロス信号生成部を備えている。時間測定部は、このゼロクロス信号を用いて、上述の時間間隔を取得する。具体的には、ゼロクロス信号の矩形波の両エッジの幅を、上述の時間間隔として取得する。

また上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は、前記定着部の温度を検出する温度検出体を備え、前記温度検出体を用いて前記定着部の温度上昇率を測定し、測定された前記温度上昇率と予め定められた基準値とを比較することにより前記ヒータの故障発生を検知する故障検知部を備え、前記制御変更部が、前記時間間隔が予め定められた時間を超える場合に、前記基準値の値を低減するよう前記故障検知部に指示することを特徴としている。

これによると、本発明の画像形成装置は、温度検出体を用いて定着部の温度上昇率を測定し、測定された温度上昇率と予め定められた基準値とを比較することによりヒータの故障発生を検知する故障検知部を備えている。また制御変更部は、測定された上述の時間間隔が所定値を超える場合に、交流電圧低下が発生しているとみなし、ヒータの温度上昇率の基準値を低減するよう、故障検知部に指示する。これにより、交流電圧低下に起因する、ヒータ故障の誤検知を回避することができる。

また上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は、前記印刷部の印刷速度の制御を行う印刷速度制御部を備え、前記制御変更部が、前記時間間隔が予め定められた時間を超える場合に、印刷中において前記印刷部の温度が低下した場合に前記印刷速度制御部が行う印刷速度低減処理の処理開始タイミングを早めるよう、前記印刷速度制御部に指示することを特徴としている。

これによると、本発明の画像形成装置は、印刷部の印刷速度を制御する印刷速度制御部を備えている。制御変更部は、測定された上述の時間間隔が所定値を超える場合に、交流電圧低下が発生しているとみなし、印刷速度制御部の印刷速度に関する値を変更する。具体的には、印刷中においてヒータの温度が低下した場合における、印刷速度低減処理の処理開始タイミングを早める。これにより、ヒータの温度低下による定着性低下を回避できる。

また上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は、主電源投入時、又は前記ヒータへの通電を制御することにより前記定着部の温度を低下させた省電力状態の解除時において、前記印刷部を印刷可能状態へ移行させる状態制御部を備え、前記制御変更部が、前記時間間隔が予め定められた時間を超える場合に、前記状態制御部が前記印刷部を印刷可能状態へ移行開始させてから移行完了するまでの推定温度上昇率を低減する、又は移行開始から移行完了までの推定完了時間を増加させるように、前記状態制御部に指示することを特徴としている。

これによると、本発明の画像形成装置は、主電源投入時や、省電力状態の解除時において、印刷部を印刷可能状態へ移行させる状態制御部を備えている。制御変更部は、測定された上述の時間間隔が所定値を超える場合に、交流電圧低下が発生しているとみなし、状態制御部が行う印刷可能状態への移行処理に関連する値を変更する。具体的には、印刷部を印刷可能状態へ移行開始させてから移行完了するまでのヒータの推定温度上昇率の低減、又は移行完了するまでの推定完了時間の増加を行う。これにより、印刷可能状態移行直後における定着性の不足を回避できる。

本発明によれば、専用の電圧検出装置を用いることなく、交流電圧の正弦波やゼロクロス信号等を用いて、ソフトウェア処理により交流電圧の低下を検出できる。従って簡易な装置構成で実施できるとともに、省スペース化の点で有利である。

また本発明によれば、定着ヒータの故障検知処理において、交流電圧の低下を検知した際に故障検知条件を変更するため、故障発生の誤検知を防止することができる。

また本発明によれば、連続印刷中において交流電圧の低下を検知した際に、通常よりも早いタイミングで印刷スピードを低下させることにより、定着部の温度低下に起因する定着性低下を回避することができる。

また本発明によれば、主電源投入時や省電力状態からの印刷可能状態への移行時において、印刷可能状態への移行処理に用いられる値に補正を加えることにより、印刷可能状態への移行直後における定着部での定着性不足を回避することができる。

以下に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照しつつ説明する。なお、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。

〈１．装置の概略構成〉
ここで、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の概略を、図２を用いて説明する。図２は、画像形成装置１の概略構成を示す正面から見た模型的断面図である。

図２に示すように、画像形成装置１は、箱形を呈した本体部４を有している。本体部４の上方には画像読取装置２が配され、その上面に載置された原稿搬送装置３が設けられている。

ここではまず、原稿搬送装置３の概略構成について説明する。

原稿搬送装置３は、本体部４に図２の紙面奥側を支点として、本体部４に開閉自在に取り付けられる。原稿搬送装置３は、一般にＡＤＦ（Auto Document Feeder）と呼ばれている原稿自動送り装置がこれに相当する。原稿搬送装置３は、原稿載置トレイ１０から原稿搬送路１１に沿って原稿搬送方向上流側から順に、原稿載置トレイ１０、原稿ピックアップローラ１２、原稿搬送ローラ対１３、原稿排出ローラ対１４、原稿排出トレイ１５等を備える。

原稿載置トレイ１０は、複数枚の原稿を載置できるようになっていて、原稿搬送路１１上流端に接続される。原稿ピックアップローラ１２は、原稿載置トレイ１０上の原稿のうち、最上面の原稿に当接する位置に配されている。原稿読み取り、又は画像形成の実施指示が画像形成装置１に対してなされると、原稿ピックアップローラ１２は原稿搬送路１１に向けて原稿を送り出す。

原稿搬送路１１に送り出された原稿は、複数の原稿搬送ローラ対１３やガイドに導かれつつ、原稿通過面５１の上面を通過する。詳細は後述するが、この際に、画像読取装置２によって、原稿の読み取りがなされる。そして、読み取りが完了した原稿は、ガイドや原稿搬送ローラ対１３、原稿排出ローラ対１４を通過して、排出トレイ１５に排出される。

次に、本体部４の概略構成について説明する。

本体部４は、その内部に、シート供給部２０、シート搬送路２４、画像形成部３０（＝印刷部）、定着部４０、シート排出部４３等を備えている。本体部４の中央上方位置には、排紙空間が設けられる。そこで、これらの構成をシートＳの搬送経路に沿って説明する。なお、図２において、シートＳの本体部４内での搬送経路を実線矢印で図示する。

まず、シート供給部２０は、画像形成部３０に向けて、コピー用紙やＯＨＰシート等のシートＳを送り出すためのものであり、本体部４の最下部に設けられる。シート供給部２０は、給紙カセット２１、シート載置板２２、給紙ローラ２３を含むように構成される。

給紙カセット２１は、複数のシートＳを積載し収容するためのものであって、函型かつ上面が開放されていて、シート補給のため本体部４から引き出して脱着可能である。給紙カセット２１内には、複数のシートＳが載置されるシート載置板２２が設けられる。又、給紙カセット２１のシート搬送方向下流側上部（図２における左上方位置）に、給紙ローラ２３が設けられる。

シート搬送路２４は、画像形成装置１内でシートＳを搬送するためのものであり、シート供給部２０から、画像形成部３０、定着部４０を経て、シート排出部４３までシートＳを搬送する。そのため、シート搬送路２４は、本体部４内を上下方向に貫くように形成される。そして、シート搬送路２４は、搬送ローラ対２５やシートＳを案内するための複数のガイド板（不図示）で構成される。

画像形成部３０のシート搬送方向上流側の手前には、レジストローラ対２６が設けられる。レジストローラ対２６は、搬送されてきたシートＳを一旦止め、シートＳの適切な位置でトナー像が転写されるように、所定のタイミングと速度でシートＳを画像形成部３０に向けて送り出す。

前記画像形成部３０は、画像読取装置２が読み取った原稿や画像形成装置１に入力された画像データに基づき、形成すべき画像のトナー像を形成し、シートＳに転写を行う。図２の例では、本体部４の中央よりやや左方の位置に配される。そして、画像形成部３０は、像担持体としての感光体ドラム３１、帯電装置３２、露光装置３３、現像装置３４、転写ローラ３６、クリーニング装置３７等で構成されている。

感光体ドラム３１は、画像形成部３０の略中央位置に配され、駆動装置（不図示）によって所定の方向（図２では時計方向）に回転駆動される。前記感光体ドラム３１は例えば、アルミニウム製のドラムの外周面上に、正帯電のＯＰＣやアモルファスシリコンの感光層を有するように構成される。そして、感光体ドラム３１の周面上に静電潜像が形成された後、トナーが供給されトナー像が感光体ドラム３１の周面上に形成される。

帯電装置３２は、図２の例では感光体ドラム３１の右斜め上方に対向して配され、所定の電位で感光体ドラム３１の周面を帯電させる。本実施形態では、帯電装置３２としてコロナ帯電器を用いるが、感光体ドラム３１表面を所定の電位に帯電できるものであれば、帯電ローラやブラシによる帯電装置３２を用いてもよい。

露光装置３３は、図２の例では感光体ドラム３１及び帯電装置３２の右側方に配される。露光装置３３は、一様に帯電された感光体ドラム３１の周面に、形成すべき画像の画像データに基づき、光を感光体ドラム３１に対し照射し、感光体ドラム３１の周面を走査、露光する。これにより、感光体ドラム３１の周面上に静電潜像が形成される。

現像装置３４は、図２の例では感光体ドラム３１の下方に設けられ、トナーを収容するとともに、トナーを所定の電位に帯電させ、そのトナーを感光体ドラム３１の周面上に形成された静電潜像に向けて供給する。現像装置３４内には、トナー供給のため、感光体ドラム３１と所定の隙間が設けられつつ対向する位置に現像ローラ３５が設けられる。現像ローラ３５は、周面にトナーを担持しつつ所定の方向に回転する。現像ローラ３５に所定の電圧が印加されると、トナーは像担持体に向けて飛翔し、静電潜像の現像が行われる。

転写ローラ３６は、図２の例では感光体ドラム３１の左斜め下方に回転可能に支持される。転写ローラ３６は、感光体ドラム３１上に形成されたトナー像をシートＳに転写するためのものであり、感光体ドラム３１に当接し、転写のためのニップを形成する。ニップにシートＳが進入すると、転写ローラ３６に感光体ドラム３１の帯電極性と逆の極性の電圧が印加され、トナー像がシートＳへ転写される。

クリーニング装置３７は、図２の例では感光体ドラム３１の上方に配される。クリーニング装置３７は、感光体ドラム３１の周面上の残トナーや塵芥等を除去、回収するものである。本実施形態では、感光体ドラム３１の軸線方向に伸びて形成されるブレードを感光体ドラム３１に当接させている。ただし、感光体ドラム３１を清掃可能であればローラを用いる形態でもよく、またブレードとローラを併用しても構わない。

前記定着部４０は、シートＳに転写されたトナー像を加圧、加熱してトナーを溶融し、シートＳに固着させるためのものである。前記定着部４０は、加熱ローラ４１、加圧ローラ４２等で構成されている。加熱ローラ４１にはヒータ８２（図３）が備えられている。ヒータ８２は、トナーを溶融できる温度にまで加熱ローラ４１を暖める。加圧ローラ４２は、例えばシリコンゴム等の弾性を有する材料を用いて形成されている。

加熱ローラ４１と加圧ローラ４２とは、圧接されニップを形成している。このニップに、トナー像が転写されたシートＳを進入させることにより、シートＳへのトナーの定着が行われる。定着が完了したシートＳは、排出部４３へと搬送される。そして排出部４３の側方に設けられた排出トレイ４４に向けて、排出ローラ対４５により排出される。

次に、画像読取装置２の概略構成について説明する。

図２に示すように、本実施形態における画像読取装置２は本体部４の上部に備え付けられた箱形の筐体５０を有する。そして、画像読取装置２の上面には、図２の左方から、原稿通過面５１、原稿搬送ガイド５３、原稿載置面５２が配される。

前記原稿通過面５１は、原稿搬送装置３により搬送される原稿が接触しつつ通過する面である。後述する読取ユニット６０を原稿通過面５１の下方に配置した状態で留めておき、原稿を通過させて原稿の読み取りを行う。一方、前記原稿載置面５２は、原稿搬送装置３を使用できない場合、例えば書籍や新聞等を読み取る場合において、原稿搬送装置３を持ち上げた上で、読み取るべき原稿を下向きにして原稿を載置する面である。

原稿載置面５２における原稿の読み取りは、読取ユニット６０を原稿載置面５２の下方に配置して、ワイヤ５４及び巻取ドラム５５によりホームポジションから図２の右方向に水平に移動させて行う。これらの原稿通過面５１及び原稿載置面５２は、例えば、ガラスのような透光性の材料で一定の厚さを有する矩形状の板状部材により形成される。

図２に示すように、原稿通過面５１と原稿載置面５２の間に挟み込まれるように、原稿搬送ガイド５３が設けられる。原稿搬送ガイド５３は、原稿通過面５１を通過した原稿を、原稿排出ローラ対１４に導き、原稿を斜め上方にガイドするための曲面を有する。

画像読取装置２の筐体５０内には、図２に示すように、ワイヤ５４、巻取ドラム５５、レンズ５６、イメージセンサ５７、読取ユニット６０等が配される。

読取ユニット６０は、第１読取ユニット６０１と、第２読取ユニット６０２から構成される。なお、第１読取ユニット６０１は上方に、第２読取ユニット６０２は下方に配される。そして、この第１及び第２読取ユニット６０１、６０２にはワイヤ５４が取り付けられ、ワイヤ５４の他端が巻取ドラム５５につながり、巻取ドラム５５が回転することで、読取ユニット６０が水平方向に移動する。なおワイヤ５４及び巻取ドラム５５は図示している数に限定されるものではなく、複数のものを組み合わせた構成でもよい。

例えば、巻取ドラム５５一つに対して、二本のワイヤ５４が巻き付けられており、この二本のワイヤ５４は、それぞれ長手方向において異なる方向に伸びるように（図２では簡略化のため一本のみ図示）巻取ドラム５５に巻き付けられる。片側につき二本（計四本）のワイヤ５４を複数のプーリ（不図示）によって適宜架け渡し、この二本のワイヤ５４と第１読取ユニット６０１及び第２読取ユニット６０２を連結させる。そして、モータの正逆回転を制御すると、走査方向に沿って自在に読取ユニット６０を移動させることができる。

具体的な読み取り動作について説明すると、読取ユニット６０の光源から発せられた光が、原稿載置面５２上の原稿１９に当たり、その反射光を第１読取ユニット６０１の第１ミラーが、読取ユニット６０の走査方向の上流側に向けて反射する。そして、その光路上には、第２読取ユニット６０２の第２ミラーが配され、第２ミラーは下方に向けて、光を反射する。更に、その光路上には、第３ミラーが配され、第３ミラーは、走査方向下流側に向けて光を反射する。

その後、反射光は、レンズ５６に集光され、例えば、ＣＣＤのラインセンサ等から構成されるイメージセンサ５７で結像され、画像濃度に応じた電気信号に変換される。そして、これらの走査動作を、読取ユニット６０が最初に位置するホームポジションから順次原稿端部まで連続的に行うことで、原稿画像全体が読み取られ、原稿画像がデータ化される。

〈２．装置の機能構成について〉
次に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１が含む各装置の機能構成を、図３のブロック図を参照しつつ説明する。

図３のブロック図に示すように、本実施形態の画像形成装置１は少なくとも、本体部４が備えるシート供給部２０、画像形成部３０、定着部４０、フラッシュメモリ７１、ＥＥＰＲＯＭ７２、電源部８０、ゼロクロス信号生成回路８１（＝ゼロクロス信号生成部）、ヒータ８２、及び制御部９０と、画像読取装置２が備える読取ユニット６０と、原稿搬送装置３が備える制御部１００、フラッシュメモリ１１１、ＥＥＰＲＯＭ１１２、原稿搬送部１２０、及び電源部１３０とを含むように構成されている。なお、図２において既に説明を行っている装置については、ここでは説明を省略する。

フラッシュメモリ７１は、本体部４が保持する各種データを一時的に記録する記録装置である。フラッシュメモリ７１は、例えば制御部９０が各装置の制御を行うために用いる制御用プログラムや、各種制御よって発生する処理データ、設定データ、ユーザデータ等を記録する役割を持つ。

ＥＥＰＲＯＭ７２は、半導体メモリの一種で、電気的にデータの消去が可能なＲＯＭ（read-only memory）である。フラッシュメモリ７１と異なる点として、１バイト単位の書き込み／消去が可能である。

電源部８０は、本体部４が備える各装置に対して駆動電圧を供給する。電源部８０は、例えば外部の商用電源（不図示）や内部バッテリー（不図示）から電力を受けて、交流から直流への整流、電圧調整等を行う。さらに電源部８０は、後述するヒータ８２に対して交流電圧を印加して電力を供給する。これによりヒータ８２が通電されることにより、定着部４０が加熱される。

ゼロクロス信号生成回路８１は、例えば電源部８０の交流電圧の正弦波を全波整流回路（不図示）で整流した波形（以下、「全波整流波」という）から、ゼロクロス信号を生成する。ゼロクロス信号生成回路８１は、全波整流波が所定の閾値電圧を下回る時点と上回る時点とで、Ｈｉｇｈ信号からＬｏｗ信号に、もしくはＬｏｗ信号からＨｉｇｈ信号に切り替わる。なお、ゼロクロス信号は一般に、ヒータ８２を点灯させるタイミングを図る処理等において用いられる。

本実施形態では図５に示すように、全波整流波２０１や全波整流波２０２が閾値電圧Ｄを下回る時点において、Ｌｏｗ信号からＨｉｇｈ信号に切り替わるゼロクロス信号を用いる。なお、図中のゼロクロス信号は、交流電圧が正常時の全波整流波２０１に対応するゼロクロス信号を示している。これが交流電圧が低下すると、例えば全波整流波２０２となり、ゼロクロス信号がＨｉｇｈ信号である期間が長くなる。

ヒータ８２は、電源部８０から交流電圧を印加されることにより発熱し、定着部４０に含まれる部材、例えば加熱ローラ４１の加熱を行う。

制御部９０は、本体部４を構成する各装置の動作を制御することにより、印刷処理やシート搬送処理等を実施する。制御部９０は、例えば複数のマイクロプロセッサから構成されている。また制御部９０は、各装置、例えば画像形成装置１の制御やデータの計算、画像処理等を行う中枢部分となっている。なお、制御部９０が所定のプログラムを実行することにより実現される機能部（図１の時間測定部９１〜状態制御部９５）の詳細については後述する。

原稿搬送装置３が備える制御部１００、フラッシュメモリ１１１、ＥＥＰＲＯＭ１１２、及び電源部１３０については、上述の制御部９０、フラッシュメモリ７１、ＥＥＰＲＯＭ７２、及び電源部８０とほぼ同一の構成であるため、ここでは説明を省略する。なお、電源部１３０に関しては、電源部８０に接続されて電力供給を受ける形態であってもよい。

原稿搬送部１２０は、原稿の載置及び搬送を行い、原稿を読取ユニット６０の読取部まで移動させるものである。図２の例では、原稿載置トレイ１０〜原稿排出トレイ１５がこれに相当する。

次に、制御部９０が備える機能部について、図１を用いつつ説明する。図１に示すように制御部９０は、時間測定部９１、動作モード変更部９２（＝制御変更部）、故障検知部９３、印刷速度制御部９４、及び状態制御部９５を備えている。

時間測定部９１は、電源部８０の交流電圧の正弦波、又はゼロクロス信号生成回路８１により生成されるゼロクロス信号を監視する。そして交流電圧の絶対値の大きさが予め定められた値を下回る時点から上回る時点までの時間間隔を、図５に示すゼロクロス信号の矩形波等を用いて取得する。

動作モード変更部９２は、時間測定部９１が取得した上述の時間間隔を用いて、電源部８０の交流電圧低下を検知する。具体的には例えば、図５に示すように、全波整流波が予め定められた閾値電圧Ｄを下回る時点と上回る時点の二点、つまりゼロクロス信号の両エッジの時間間隔Ｔと、予め定められている基準値である時間間隔Ｔｃとを比較する。

間間隔ＴがＴｃよりも長い場合、動作モード変更部９２は交流電圧低下が発生しているとみなす。これは、交流電圧が低下し、全波整流波の曲線がなだらかになることにより、図５の閾値電圧Ｄを下回ってから再び上回るまでの時間間隔Ｔが基準値Ｔｃよりも大きくなることを利用している。

なおＴｃの値は適宜変更可能であるが、例えば正常時の交流電圧が１００Ｖである場合に、交流電圧が８５Ｖまで低下した際の上記時間間隔を、時間間隔Ｔｃとする。これは、交流電圧が８０Ｖを下回る場合に画像形成装置１の動作保証ができないため、それよりも少し余裕を持たせた値である８５Ｖから、基準値である時間間隔Ｔｃを設定している。以上のようにして交流電圧の低下を検出すると、動作モード変更部９２は次に説明する故障検知部９３〜状態制御部９５に対して、動作モード（＝制御方法）変更の指示を行う。

故障検知部９３は、定着部４０に含まれる加熱ローラ４１の温度や、加熱ローラ４１を加熱するためのヒータ８２のヒータ温度を監視する。例えば、定着部４０に含まれる熱センサ（不図示）等を用いて測定を行い、測定されたヒータ温度に基づいて、ヒータの故障検知を行う。

故障検知部９３は、ヒータ温度が「所定時間内に所定温度に到達するはずであり、到達しなかった場合は故障とみなす」という故障検知条件を保持している。故障検知部９３は動作モード変更部９２より動作モード変更の指示を受けると、上記の故障検知条件における所定時間の長さの延長、又は所定温度の値の低減を行う。

これは、交流電圧が低い場合、温度上昇率が低下するため、故障誤検知が発生する可能性があるためである。具体的は例えば、「１０秒間で５０度の上昇に成功すること」という条件を、「１０秒間で３０度の上昇に成功すること」や「１５秒間で５０度の上昇に成功すること」のように変更し、故障検知条件を緩和する。

印刷速度制御部９４は、画像形成部３０の印刷速度の制御を行う。印刷速度制御部９４は、印刷中に温度が低下した場合、つまりヒータ８２による加熱が追いつかない場合、印刷スピードを下げる制御を行う。しかしながら交流電圧が低下している場合、通常のタイミングでスピード低下を実施したのではヒータ温度が下がりすぎ、定着を適切に行えない等の問題がある。

そこで印刷速度制御部９４は、動作モード変更部９２より動作モード変更の指示を受けると、通常よりも早いタイミングで印刷速度の低減処理に移行し、シートＳの搬送速度を低下させる。なお、どれだけタイミングを早めるかについては、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、適宜変更可能である。

状態制御部９５は、主電源投入時や、省電力状態の解除時において、画像形成部３０を印刷可能状態へ移行させる移行処理を行う。状態制御部９５は、画像形成部３０が印刷可能な温度に到達する前に印刷可能状態にすることで、最初の一ページ目の印刷時間を早くする。これは、シート供給部２０が給紙開始してから画像形成部３０に届くまでに数秒の時間差があることを利用している。この時間差を利用して、本当に印刷が可能である状態となる数秒前に印刷可能状態に移行し、シートＳの搬送を開始する。

従って、シートＳの搬送が開始されてから、シートＳが画像形成部３０の間に本当に印刷可能状態とならなかった場合、印刷が失敗してします。このため上記制御においては、数秒の時間差におけるヒータ８２の温度上昇率と、時間差の長さが重要となる。例えば交流電圧が低い場合、温度上昇率が低下し、シートＳが画像形成部３０に到着した時点で想定していた温度に到達出来ない可能性がある。

そこで状態制御部９５は、動作モード変更部９２より動作モード変更の指示を受けると、上記処理に関連する温度上昇率やシートＳの搬送を開始するタイミングに補正を加える。例えば、シート搬送を開始するタイミング（＝印刷可能状態に移行するタイミング）を遅らせたり、推定温度上昇率の値を低減させる。これにより、印刷可能状態移行直後における、画像形成部３０での定着性不足を回避する。

〈３．電源監視動作について〉
ここで、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の電源監視動作について、図４のフロー図を参照しつつ説明する。

図４に示す処理フローは、画像形成装置１の電源が起動され、ゼロクロス信号生成回路８１や時間測定部９１による電源部８０の状態監視が可能となることにより、開始される。電源監視可能状態に入った時間測定部９１はステップＳ１１０において、ゼロクロス信号生成回路８１よりゼロクロス信号の取得を行う。

次に時間測定部９１は、ステップＳ１２０において、図５に示す時間間隔Ｔを検出する。次に動作モード変更部９２はステップＳ１３０において、検出された時間間隔Ｔが、予め定められた時間間隔Ｔｃを超えるかどうかにより、処理の分岐を行う。超える場合、動作モード変更部９２はステップＳ１４０において、故障検知部９３に対して動作モードの変更、即ちヒータ故障検出における検出条件の変更を指示する。

さらに動作モード変更部９２はステップＳ１５０において、印刷速度制御部９４に対して動作モードの変更、即ち印刷速度のスピードダウン制御におけるスピードダウンタイミングの変更を指示する。さらに動作モード変更部９２はステップＳ１６０において、状態制御部９５に対して動作モードの変更、即ち印刷可能状態に移行する際の推定温度上昇率や、シートＳの搬送開始から画像形成部３０へ到着するまでの推定時間差の補正等を指示した後、ステップＳ１１０に再び移行する。

ステップＳ１３０に戻り説明を行うと、ステップＳ１３０において時間間隔Ｔが時間間隔Ｔｃを超えない場合、動作モード変更部９２はステップＳ１７０において、故障検知部９３〜状態制御部９５が通常モード、即ち動作モード変更部９２からのモード変更指示を受けていない状態で動作しているかどうかの判定を行う。

通常モードである場合、ステップＳ１１０に再び移行する。通常モードではない場合、動作モード変更部９２はステップＳ１８０において、各部に対して通常モードへの復帰指示を与えた後、ステップＳ１１０に再び移行する。なお本処理は、例えば画像形成装置１の電源断が発生した場合等、任意のタイミングで終了することが可能である。

以上に説明した本実施形態によると、例えばたこ足配線などによって発生する電源部８０の交流電圧の低下を、既存のゼロクロス信号を用いて、ソフトウェア処理のみで検知できる。また検知後、各機能部の動作を変更することにより、画像形成部３０や定着部４０における定着性低下の回避等を実現することができる。

［その他の実施の形態］
以上、好ましい実施の形態及び実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。

従って本発明は、以下の形態にも適用可能である。
（Ａ）本実施形態では、本発明の実施対象として画像形成装置１を例に説明を行っているが、上記以外の画像形成装置において本発明を実施したとして、同様の効果が達成される。例えば、複写機、複合機、ＦＡＸ装置等の画像形成装置において実施することが可能である。

（Ｂ）本実施形態では、本発明の電圧低下検知処理に関連する各種機能部、例えば時間測定部９１〜状態制御部９５が、マイクロプロセッサ等の演算処理装置上でプログラムを実行することにより実現されているが、各種処理部が複数の回路により実現される形態でもよい。

（Ｃ）本実施形態では、動作モード変更部９２がゼロクロス信号を用いて交流電圧の低下検知、及び動作モードの切替を行っているが、ゼロクロス信号を用いず、交流電圧の正弦波を用いて低下検知を行う形態でもよい。例えば正弦波の正側において、まず値が所定値Ｋとなる時点を測定する。次に、負側の値が所定値−Ｋ（Ｋを正負反転した値）となる時点を測定する。そしてこの二点の時間間隔Ｔｋを測定し、この時間間隔が予め定められた時間間隔Ｔａを超える場合に、交流電圧低下とみなし、ヒータ８２に関連する制御モードを変更する。なお、時間間隔Ｔａの値は適宜変更可能である。

（Ｄ）本実施形態では、ゼロクロス信号を用いた交流電圧の低下検知、及び動作モードの切替を画像形成装置１において実施しているが、原稿搬送装置３や、不図示のオプション装置（例えばフィニッシャーやメールボックス等）において実施する形態でもよい。原稿搬送装置３で実施する場合、制御部１００が制御変更部としての機能を備え、電源部１３０より得られたゼロクロス信号により、電源監視を行う。そして交流電圧の低下が検知された場合に、原稿搬送部１２０等の動作の変更を行う。これにより、原稿搬送装置３が画像形成装置１から独立して可動可能な場合において、画像形成装置１の電圧低下の影響を受けることなく、電源部１３０の交流電圧に応じた動作モードで動作することができる。

（Ｅ）本実施形態では、常にゼロクロス信号を監視して各部の動作制御を行っているが、電源起動時に一度だけゼロクロス信号を用いた交流電圧の確認を行い、各部の動作モードを決定し、決定後は電源停止まで動作モードを変更しない形態でもよい。この形態によれば、交流電圧の変化が発生しにくい運用形態において、処理回数を減らすことにより制御部９０のリソースを有効活用できる。

本発明の制御部が備える機能部の機能構成を示すブロック図である。 本発明の画像形成装置の概略構成を示す正面から見た断面図である。 本発明の画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の電源監視処理の処理フローを示すフロー図である。 本発明の電源監視処理に用いられる全波整流波及びゼロクロス信号を示すグラフ図である。

符号の説明

１ 画像読取装置
２ 画像形成装置
３ 原稿搬送装置
３０ 画像形成部（印刷部）
４０ 定着部
８０ 電源部
８１ ゼロクロス信号生成回路（ゼロクロス信号生成部）
８２ ヒータ
９１ 時間測定部
９２ 動作モード変更部（制御変更部）
９３ 故障検知部
９４ 印刷速度制御部
９５ 状態制御部

Claims (5)

1. 電源部と、印刷部と、前記印刷部により印刷されたシートの定着を行う定着部と、通電により発熱することにより前記定着部に含まれる部材を加熱するヒータと、
   を備えた画像形成装置において、
   前記電源部が出力して前記ヒータに印加するための交流電圧を測定し、交流電圧の絶対値の大きさが予め定められた値を下回る時点から上回る時点までの時間間隔を測定する時間測定部と、
   前記時間測定部により測定された前記時間間隔が予め定められた時間を超える場合に、交流電圧の電圧値が低下していると判断し、前記ヒータの通電処理、又はエラー処理に関連する制御方法を変更する制御変更部とを備えたこと
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記電源部の交流電圧の絶対値が予め定められた値を下回る時点と上回る時点とにおいて信号レベルが切り替わるゼロクロス信号生成するゼロクロス信号生成部を備え、
   前記時間測定部が、前記ゼロクロス信号を用いて前記時間間隔を取得すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記定着部の温度を検出する温度検出体を備え、前記温度検出体を用いて前記定着部の温度上昇率を測定し、測定された前記温度上昇率と予め定められた基準値とを比較することにより前記ヒータの故障発生を検知する故障検知部を備え、
   前記制御変更部が、前記時間間隔が予め定められた時間を超える場合に、前記基準値の値を低減するよう前記故障検知部に指示すること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記印刷部の印刷速度の制御を行う印刷速度制御部を備え、
   前記制御変更部が、前記時間間隔が予め定められた時間を超える場合に、印刷中において前記印刷部の温度が低下した場合に前記印刷速度制御部が行う印刷速度低減処理の処理開始タイミングを早めるよう、前記印刷速度制御部に指示すること
   を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 主電源投入時、又は前記ヒータへの通電を制御することにより前記定着部の温度を低下させた省電力状態の解除時において、前記印刷部を印刷可能状態へ移行させる状態制御部を備え、
   前記制御変更部が、前記時間間隔が予め定められた時間を超える場合に、前記状態制御部が前記印刷部を印刷可能状態へ移行開始させてから移行完了するまでの推定温度上昇率を低減する、又は移行開始から移行完了までの推定完了時間を増加させるように、前記状態制御部に指示すること
   を特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

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