JP6711646B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は定着装置を有する画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置はトナー画像を加熱して記録材に定着させる定着装置を有している。画像形成装置は、画像形成を指示されると、定着装置の温度を目標温度まで上昇させる。特許文献１によれば、目標温度に達するまで時間を短縮するために、画像形成を指示される前から定着装置のヒータを予備加熱しておくことが提案されている。

特開２０１０−２１１０４４号公報

ところで、ヒータに通電を開始してから所定時間が経過しても定着装置の温度が所定温度に達しなければ、定着装置にエラーが発生したと判定されてもよい。しかし、商用電源が停電或いは低電圧状態から復帰して電力の供給を再開したときに、定着装置は正常であるにもかかわらず、このようなエラーが誤検知される可能性がある。商用電源が供給する交流電圧は即座に定格電圧には到達せず、低い電圧から徐々に定格電圧に達する。このような低い電圧では定着装置のヒータの温度が予め想定された時間内に目標温度に達しない。これがエラーの誤検知の原因である。エラーが検知されると、メンテナンス担当者がエラーを解消するまでユーザーは画像を形成することができず、ユーザビリティが低下してしまう。そこで、本発明は商用電源の停電等に伴うエラーの誤検知を低減することを目的とする。

本発明によれば、
外部電源から供給される交流電圧を検知する電圧検知手段と、
前記交流電圧に基づき負荷を駆動する駆動手段と、
前記負荷を監視する監視手段と、
前記監視手段により取得された監視結果に基づき前記負荷にエラーが生じているかどうかを判定するエラー判定手段と、
前記負荷にエラーが生じると、前記駆動手段を制御して前記負荷を停止させる制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記負荷を本動作させる本動作工程と、前記本動作工程を実行する前に前記負荷を予備動作させる予備動作工程とを有し、前記予備動作工程を実行する前に前記電圧検知手段により検知された前記交流電圧が電圧閾値未満であれば、前記予備動作工程をスキップし、前記交流電圧が電圧閾値未満でなければ、前記予備動作工程を実行することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば商用電源の停電等に伴うエラーの誤検知が低減する。

画像形成装置を示す断面図 定着装置の制御システムを示す図 交流電圧、検知電圧およびヒータ制御信号の関係を示す図 仕向地の定格電圧またはヒータ抵抗値と電圧閾値との関係を示す図 予備加熱工程と本加熱工程とを含む画像形成処理を示すフローチャート 予備加熱工程の実行可否を決定する処理を示すフローチャート ＣＰＵの機能を示す図

本実施例の画像形成装置は、商用電源等の外部電源から供給される交流電圧を監視し、交流電圧が閾値未満であれば、エラーの誤検知が実行されないようにする。上述したようにエラーの誤検知は予備加熱工程で発生しうるため、画像形成装置は、交流電圧が閾値未満であれば、予備加熱工程自体をスキップすることで、エラーの誤検知が回避される。ここでは定着装置のヒータが負荷の一例として説明される。しかし、負荷の本動作を促進するために、本動作の前に実行される予備動作を必要とする負荷であれば、本実施例の技術思想を適用可能である。

＜画像形成装置の構造＞
図１が示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト２３の下方に画像形成部１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋが配列されたタンデム型の中間転写方式の多色プリンタである。なお、本発明は、単色画像を形成する画像形成装置にも適用可能である。画像形成部１ｙは露光装置６により感光ドラム３ｙに形成された静電潜像をイエロートナーで現像してイエロートナー画像を形成し、一次転写ローラ２ｙによりイエロートナー画像を中間転写ベルト２３に一次転写する。画像形成部１ｍは露光装置６により感光ドラム３ｍに形成された静電潜像をマゼンタトナーで現像してマゼンタトナー画像を形成し、一次転写ローラ２ｍによりマゼンタトナー画像を中間転写ベルト２３に一次転写する。画像形成部１ｃは露光装置６により感光ドラム３ｃに形成された静電潜像をシアントナーで現像してシアントナー画像を形成し、一次転写ローラ２ｃによりシアントナー画像を中間転写ベルト２３に一次転写する。画像形成部１ｋは露光装置６により感光ドラム３ｋに形成された静電潜像をブラックトナーで現像してブラックトナー画像を形成し、一次転写ローラ２ｋによりブラックトナー画像を中間転写ベルト２３に一次転写する。中間転写ベルト２３に一次転写された四色のトナー画像は、二次転写部Ｔ２へ搬送される。二次転写部Ｔ２には二次転写ローラ２２が設けられている。二次転写ローラ２２は中間転写ベルト２３に担持されているトナー画像を記録材Ｐへ二次転写する。定着装置５は記録材Ｐに二次転写された四色のトナー画像に対して熱と圧力を加え、記録材Ｐの表面にトナー画像を定着させる。その後、排出ローラ１１は記録材Ｐを上部トレイ７へ排出する。分離ローラ８は、記録材カセット４から引き出した記録材Ｐを１枚ずつに分離して、レジストローラ９へ送り出す。レジストローラ９は、記録材Ｐを停止位置において一時的に待機させる。レジストローラ９は、中間転写ベルト２３上に形成されたトナー画像と記録材Ｐとが二次転写部Ｔ２へ同時に到着するように、記録材Ｐを搬送する。定着装置５は、ヒータを内蔵する定着ローラ５１と、加圧ローラ５２とを有している。加圧ローラ５２が定着ローラ５１に対して圧接することで加熱ニップが形成される。記録材Ｐ上に転写されたトナー画像が加熱ニップで挟持搬送される過程で、加熱および加圧を受けて溶融し、記録材Ｐの表面に定着する。

画像形成部１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋは、それぞれの現像装置で用いられるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一の構成を有している。図示は省略されているが、画像形成部１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋは、感光ドラム３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋの表面を一様に帯電させる帯電器も有している。帯電プロセスは露光プロセスの直前に実行される。現像プロセスは露光プロセスの直後に実行される。以下では、画像形成部１ｙについて説明し、他の画像形成部１ｍ、１ｃ、１ｋについては、説明中の符号末尾のｙを、ｍ、ｃ、ｋに読み替えて説明されるものとする。画像形成部１ｙは、感光ドラム３ｙを含む交換可能ユニット（プロセスカートリッジ）で構成されていてもよい。

ベルト部材の一例である中間転写ベルト２３は、テンションローラ２７、駆動ローラ２６、二次転写張架ローラ２５及び一次転写張架ローラ２８、２９に掛け渡して支持され、駆動ローラ２６に駆動されて矢印Ｒ２方向に回転する。

＜定着装置の制御システム＞
以下では図２を用いて定着装置５の制御システムが説明される。定着装置５はヒータ２０１と、サーミスタなどのセンサ２０３と、メモリ２０６とを有している。駆動回路２０２はヒータ２０１を駆動する回路である。駆動回路２０２は、商用電源などの外部電源２０７から供給される交流電圧Ｖａを、ゲート制御式半導体スイッチであるトライアック２０９を通じてヒータ２０１に供給する。ＣＰＵ２０５は記憶装置２１０に記憶されている制御プログラムを実行することで、駆動回路２０２を制御する。ＣＰＵ２０５は出力ポート２２１からヒータ制御信号としてＯＮ信号をトランジスタ２１１に出力することで、フォトトライアックカプラ２０８の状態を変化させる。フォトトライアックカプラ２０８の状態の変化に連動してトライアック２０９の状態も通電状態から遮断状態に変化したり、遮断状態から通電状態に変化したりする。フォトトライアックカプラ２０８は、交流電圧の供給に関与する回路とＣＰＵ２０５等の制御回路との間を絶縁するのに役立つ。トライアック２０９が通電状態に切り替えられると、交流電圧Ｖａがヒータ２０１に供給されるため、ヒータ２０１は発熱する。センサ２０３はヒータ２０１の温度を検知し、温度に相当する検知電圧をＣＰＵ２０５の入力ポート２２２に出力する。ＣＰＵ２０５は、入力ポート２２２に内蔵されたアナログ／デジタルコンバータに（ＡＤＣ）よって検知電圧をデジタル値に変換して取り込む。検知回路２０４は、外部電源２０７から供給される交流電圧Ｖａを検知し、交流電圧Ｖａ（実効値）に比例した検知電圧ＶｄをＣＰＵ２０５の入力ポート２２３に出力する。ＣＰＵ２０５は入力ポート２２３に内蔵されたアナログ／デジタルコンバータによって検知電圧Ｖｄをデジタル値に変換して取り込む。メモリ２０６は定着装置５のユニット情報を格納している。ユニット情報は、たとえば、ヒータ２０１の抵抗値や定着装置５が使用される地域（いわゆる仕向地）における商用電源の定格電圧（公称値）などを示す情報である。ＣＰＵ２０５は通信ポート２２４を通じてメモリ２０６にアクセスし、メモリ２０６からユニット情報を読み出す。ＣＰＵ２０５は、ユニット情報に基づいてヒータ２０１の目標温度を決定したり、各種の閾値を決定したりする。

操作部２２０は、ユーザーやメンテナンス担当者などの操作者が指示を入力する入力部と操作者に情報を出力する出力部とを有している。ＣＰＵ２０５はヒータ２０１にエラーが発生すると、操作部２２０の出力部を通じてエラーの発生を報知する。また、ＣＰＵ２０５は操作部２２０を通じて画像形成装置１００の仕向地や仕向地での定格電力を示す仕向地情報を受け付けてもよい。

＜予備加熱工程＞
画像形成の開始指示が入力されてから短時間で定着装置５の温度を目標温度に到達させるために、本実施例では予備加熱工程が採用される。予備加熱工程は画像形成開始の指示とは関係なく、実行される。図３（Ａ）は交流電圧Ｖａ、検知電圧Ｖｄおよびヒータ制御信号の時間経過を示している。時刻ｔ１で画像形成装置１００の電源スイッチがオンに切り替えられると、検知回路２０４は、交流電圧Ｖａに比例した検知電圧Ｖｄを出力する。電源スイッチがオンに切り替えられたことで、ＣＰＵ２０５が起動する。時刻ｔ２で、ＣＰＵ２０５は、検知回路２０４により検知された検知電圧Ｖｄを取得する。このときの交流電圧Ｖａに相当する検知電圧Ｖｄが電圧閾値Ｖｔｈよりも高い場合、ＣＰＵ２０５はヒータ２０１への通電を開始する。つまり、予備加熱工程が実行される。予備加熱工程においてＣＰＵ２０５は、センサ２０３で検知される温度が予備加熱のための目標温度Ｔａ（例：１６０℃）に達するまで予備加熱工程を継続する。予備加熱のための目標温度は画像形成時の定着器温度よりも低い温度（例：１７０℃）である。

図３（Ｂ）は商用電源の停電が発生した後に通電が再開されたものの、交流電圧の回復が遅いケースを示している。図３（Ｂ）が示すように、時刻ｔ２において交流電圧Ｖａを示す検知電圧Ｖｄが電圧閾値Ｖｔｈよりも低い場合にはＣＰＵ２０５は電源電圧不足と判定し、予備加熱工程をスキップする。

図４（Ａ）は画像形成装置１００の仕向地情報と電圧閾値との関係を示すテーブルである。このテーブルはメモリ２０６に格納されている。図４（Ａ）が示すように、仕向地情報（仕向地における商用電源の定格電圧）は、１００Ｖ（日本）、１２０Ｖ（ＵＳＡ）、２３０Ｖ（ヨーロッパ）といった情報である。ＣＰＵ２０５は操作部２２０などから入力された仕向地情報に対応する電圧閾値Ｖｔｈをメモリ２０６から読み出す。図４（Ａ）では定格電圧に対する電圧閾値Ｖｔｈの値が示されているが、実際には、検知電圧Ｖｄに対する電圧閾値Ｖｔｈが格納されている。なお、ＣＰＵ２０５は、定格電圧と検知電圧Ｖｄとの比を用いて、テーブルに登録されている電圧閾値Ｖｔｈを除算することで、検知電圧Ｖｄと比較するための電圧閾値Ｖｔｈ’を演算しても決定してもよい。ただし、以下の説明では、説明の便宜上、電圧閾値Ｖｔｈ’も電圧閾値Ｖｔｈと表現される。図４（Ａ）が示すように、電圧閾値Ｖｔｈは、仕向地の定格電圧の７０％に設定されている。これは、交流電圧Ｖａが定格電圧の７０％未満であると、ヒータ２０１の温度を所定時間内に目標温度まで上昇させることができないからである。つまり、交流電圧Ｖａが定格電圧の７０％未満であると、ヒータ２０１のエラーが誤検知されてしまう。

図４（Ｂ）はヒータ２０１の抵抗値を示す抵抗値情報と電圧閾値Ｖｔｈとの関係を示している。ヒータ２０１の抵抗値は仕向地の定格電圧に合わせて決定され、決定された抵抗値を有するヒータ２０１が定着装置５に搭載される。電圧閾値Ｖｔｈは予備加熱工程で必要となる交流電圧Ｖａである。予備加熱工程で必要となるヒータ電力Ｗは仕向地の如何を問わず、一定値（例：７５０Ｗ）であり、既知である。したがって、ＣＰＵ２０５はメモリ２０６からヒータ抵抗値Ｒを読み出し、以下の演算を実行することで電圧閾値Ｖｔｈを決定する。
Ｖｔｈ＝√（Ｗ×Ｒ）・・・（１）
また、定格電圧が１００Ｖである仕向地用のヒータ抵抗値Ｒは、たとえば、６．３Ω±５％である。この場合、図４（Ｂ）が示すように、ヒータ抵抗値Ｒが６．０〜６．６Ωとなり、そのときの電圧閾値Ｖｔｈは６７．０〜７０．４Ｖの間となる。このようにヒータ抵抗値Ｒをメモリ２０６に格納しておき、必要なヒータ電力Ｗから電圧閾値Ｖｔｈが算出されてもよい。なお、電圧閾値Ｖｔｈは検知電圧Ｖｄと比較可能となるように、調整される。

＜フローチャート＞
図５は予備加熱工程と本加熱工程とを含む画像形成処理を示している。本加熱工程は画像形成開始の指示の入力により実行されるが、予備加熱工程は画像形成開始の指示の入力以前に実行され、且つ画像形成動作を伴わない。電源スイッチがオンされたり、外部電源２０７から電力の供給が再開されたりすると、ＣＰＵ２０５が起動し、以下の処理を実行する。

Ｓ５０１でＣＰＵ２０５は外部電源２０７から供給される交流電圧Ｖａが電圧閾値以上かどうかに応じて予備加熱を実施するかどうかを判定する。たとえば、交流電圧Ｖａを示す検知電圧Ｖｄが電圧閾値Ｖｔｈ未満であれば、エラーの誤検知を回避するために、ＣＰＵ２０５は予備加熱工程をスキップしてＳ５０６に進む。一方で、検知電圧Ｖｄが電圧閾値Ｖｔｈ以上であれば、交流電圧Ｖａの不足に伴うエラーの誤検知は発生しないため、ＣＰＵ２０５はＳ５０２に進む。

Ｓ５０２でＣＰＵ２０５は予備加熱工程を開始する。ＣＰＵ２０５はヒータ２０１への通電を開始するためのヒータ制御信号を出力ポート２２１からトランジスタ２１１に出力する。これによりフォトトライアックカプラ２０８がオンに切り替わり、それに連動してトライアック２０９もオンに切り替わり、ヒータ２０１への交流電圧Ｖａの供給が開始される。Ｓ５０３でＣＰＵ２０５はセンサ２０３により検知されたヒータ２０１の温度Ｔが、予備加熱工程のための目標温度Ｔａ（例：１６０℃）以上となったかどうかを判定する。ヒータ２０１の温度Ｔが目標温度Ｔａ以上でなければ、ＣＰＵ２０５はＳ５０４に進む。なお、予備加熱工程における目標温度Ｔａは仕向地ごとに決定されてもよいし、仕向地に依存することなく一定値であってもよい。Ｓ５０４でＣＰＵ２０５はヒータ２０１の温度Ｔの上昇速度Ｓに基づきヒータ２０１にエラーが発生しているかどうかを判定する。たとえば、ヒータ２０１にエラーが発生していなければ、ヒータ２０１の温度Ｔの上昇速度Ｓが所定速度Ｓ１（例：１℃／ｓ）以上となる。この昇温特性を利用することでヒータエラーが検知される。たとえば、ＣＰＵ２０５はヒータ２０１の温度Ｔの上昇速度Ｓが所定速度Ｓ１以上であれば、ヒータエラーが発生していないと判定し、Ｓ５０３に進む。ヒータ２０１の温度Ｔの上昇速度Ｓが所定速度Ｓ１以上でなければ、ＣＰＵ２０５はヒータエラーが発生している判定し、Ｓ５２０に進む。Ｓ５２０でＣＰＵ２０５は操作部２２０の出力部にエラーが発生したことを示すメッセージを表示することでエラーを操作者に報知する。

一方で、Ｓ５０３でヒータ２０１の温度Ｔが目標温度Ｔａに達したことが確認されると、ＣＰＵ２０５はＳ５０５に進む。Ｓ５０５でＣＰＵ２０５は予備加熱工程を終了する。たとえば、ＣＰＵ２０５はヒータ制御信号をオンからオフに切り替える。これにより、トランジスタ２１１、フォトトライアックカプラ２０８およびトライアック２０９が連動してオフとなり、ヒータ２０１への通電が停止される。

Ｓ５０６でＣＰＵ２０５は操作部２２０などから画像形成指示が入力されたかどうかを判定する。画像形成指示が入力されると、ＣＰＵ２０５はＳ５０７に進む。Ｓ５０７でＣＰＵ２０５は画像形成のためのヒータ２０１の温度について目標温度Ｔｂを決定する。画像を形成するための目標温度Ｔｂは画像形成条件（記録材Ｐのサイズ、厚み、坪量、材質（紙、樹脂）、表面性（表面コートの有無）、表面処理（グロスの有無））に応じて異なる。したがって、ＣＰＵ２０５は画像形成条件に応じて目標温度Ｔｂを決定する。たとえば、画像形成条件と目標温度Ｔｂとの対応関係を登録したテーブルが記憶装置２１０に記憶されていてもよい。この場合、ＣＰＵ２０５は操作部２２０から指定された画像形成条件に対応する目標温度Ｔｂをテーブルから取得する。たとえば、Ａ４サイズで、坪量が６８ｇの紙に対して必要となる目標温度Ｔｂは１７０℃である。

Ｓ５０８でＣＰＵ２０５は本加熱工程を開始する。ＣＰＵ２０５はヒータ２０１への通電を開始するためのヒータ制御信号を出力ポート２２１からトランジスタ２１１に出力する。これによりフォトトライアックカプラ２０８がオンに切り替わり、それに連動してトライアック２０９もオンに切り替わり、ヒータ２０１への交流電圧Ｖａの供給が開始される。

Ｓ５０９でＣＰＵ２０５はセンサ２０３により検知されたヒータ２０１の温度Ｔが、本加熱工程のための目標温度Ｔｂ以上となったかどうかを判定する。ヒータ２０１の温度Ｔが目標温度Ｔｂ以上でなければ、ＣＰＵ２０５はＳ５１０に進む。Ｓ５１０でＣＰＵ２０５はヒータ２０１の温度Ｔの上昇速度Ｓに基づきヒータ２０１にエラーが発生しているかどうかを判定する。上述したように、ＣＰＵ２０５はヒータ２０１の温度Ｔの上昇速度Ｓが所定速度Ｓ１以上かどうかに基づきヒータエラーを検知しても良い。上昇速度Ｓが所定速度Ｓ１以上であれば、ＣＰＵ２０５はヒータエラーが発生していないと判定し、Ｓ５０９に進む。ＣＰＵ２０５は、上昇速度Ｓが所定速度Ｓ１以上でなければ、ヒータエラーが発生している判定し、Ｓ５２０に進む。Ｓ５２０でＣＰＵ２０５は操作部２２０の出力部にエラーが発生したことを示すメッセージを表示することでエラーを操作者に報知する。また、ＣＰＵ２０５は、ヒータ２０１への通電を停止するためのヒータ制御信号（オフ信号）を出力ポート２２１から出力する。

一方で、Ｓ５０９でヒータ２０１の温度Ｔが目標温度Ｔｂに達したことが確認されると、ＣＰＵ２０５はＳ５１１に進む。Ｓ５１１でＣＰＵ２０５は記録材Ｐに画像を形成する。たとえば、ＣＰＵ２０５は画像形成部１や露光装置６、定着装置５などを制御し、上述した電子写真プロセスを実行し、記録材Ｐに画像を形成する。Ｓ５１２でＣＰＵ２０５は画像形成が終了したかどうかを判定する。たとえば、５枚の記録材Ｐに画像を形成する画像形成ジョブであれば、画像形成枚数が５枚に到達すると、ＣＰＵ２０５は画像形成が終了したと判定する。画像形成が終了していなければ、ＣＰＵ２０５は画像形成を継続する。一方、画像形成が終了すると、ＣＰＵ２０５はＳ５１３に進む。

Ｓ５１３でＣＰＵ２０５は本加熱工程を終了する。たとえば、ＣＰＵ２０５はヒータ制御信号をオンからオフに切り替える。これにより、トランジスタ２１１、フォトトライアックカプラ２０８およびトライアック２０９が連動してオフとなり、ヒータ２０１への通電が停止される。

このように外部電源２０７から供給される交流電圧Ｖａが不足しているときには、予備加熱工程がスキップされるため、ヒータエラーが誤検知されないようになる。一方で、交流電圧Ｖａが十分な電圧であれば、予備加熱工程が実施されるため、画像形成指示が入力されてから画像形成が開始されるまでの待ち時間を短縮することが可能となる。たとえば、雰囲気温度（例：２５℃）から目標温度Ｔｂ（例：１７０℃）までヒータ２０１を昇温させるのに必要となる時間をＰ１と仮定する。この時間ｔｐ１と比較して、予備加熱工程の目標温度Ｔａ（例：１６０℃）から本加熱工程の目標温度Ｔｂ（例：１７０℃）までヒータ２０１を昇温させるのに必要となる時間ｔｐ２はかなり短い。したがって、待ち時間が短縮され、ユーザビリティが向上する。

＜フラグを用いた予備加熱の制御＞
Ｓ５０１に関して説明した予備加熱を実施するかどうかを判定する判定処理についてさらに詳しく説明する。図６にはＳ５０１の前またはＳ５０１内で実行される複数のステップが示されている。

Ｓ６０１でＣＰＵ２０５は定着装置５のユニット情報を取得する。ＣＰＵ２０５はメモリ２０６からユニット情報を読み出してもよいし、操作部２２０の入力部を通じて入力されるユニット情報を取得してもよい。上述したようにユニット情報とは電圧閾値Ｖｔｈを決定するのに役立つ情報であり、たとえば、仕向地情報（例：定格電圧）やヒータ抵抗値Ｒなどである。

Ｓ６０２でＣＰＵ２０５はユニット情報に基づき電圧閾値Ｖｔｈを決定する。たとえば、ＣＰＵ２０５は仕向地情報（定格電力とそれに対応する電圧閾値）をメモリ２０６から読み出し、操作部２２０から設定された仕向地に対応する電圧閾値Ｖｔｈを決定する。あるいは、ＣＰＵ２０５はヒータ抵抗値Ｒをメモリ２０６から読み出し、記憶装置２１０に記憶されているヒータ電力Ｗとヒータ抵抗値Ｒとを演算して電圧閾値Ｖｔｈを決定してもよい。ヒータ抵抗値Ｒは操作部２２０から入力されてもよい。ここでは、電圧閾値Ｖｔｈは検知電圧Ｖｄと比較可能なように調整されている（上述したように、電圧閾値Ｖｔｈは電圧閾値Ｖｔｈ’に調整される）。

Ｓ６０３でＣＰＵ２０５は検知回路２０４を用いて交流電圧Ｖａを検知し、交流電圧Ｖａ（実効値）を示す検知電圧Ｖｄを取得する。Ｓ６０４でＣＰＵ２０５は検知電圧Ｖｄが電圧閾値Ｖｔｈ以上かどうかを判定する。検知電圧Ｖｄが電圧閾値Ｖｔｈ以上であれば、ヒータエラーの誤検知が発生しないほど交流電圧Ｖａが十分な電圧であるため、予備加熱工程を実行可能である。よって、ＣＰＵ２０５はＳ６０５に進む。Ｓ６０５でＣＰＵ２０５は、予備加熱工程を実行可能であることを示すためにフラグをセットする（フラグ＝１）。一方で、検知電圧Ｖｄが電圧閾値Ｖｔｈ以上でなければ、ヒータエラーの誤検知が発生しうるほど交流電圧Ｖａが不足しているため、予備加熱工程はスキップされるべきである。よって、ＣＰＵ２０５はＳ６０６に進む。Ｓ６０６でＣＰＵ２０５は、予備加熱工程をスキップすることを示すためにフラグをリセットする（フラグ＝０）。

このようにフラグが確定すると、ＣＰＵ２０５は、Ｓ５０１でフラグに基づき予備加熱工程を実行するかどうかを判定する。フラグがセットされていれば、ＣＰＵ２０５は、予備加熱工程を実行すると判定する。一方で、フラグがリセットされていれば、ＣＰＵ２０５は、予備加熱工程をスキップすると判定する。

＜まとめ＞
図７はＣＰＵ２０５が制御プログラムを実行することで実現する複数の機能を示している。なお、このようなＣＰＵ２０５の機能の一部またはすべてはＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）やＡＳＩＣ（特定用途集積回路）によって実装されてもよい。図２を用いて説明したように検知回路２０４は外部電源から供給される交流電圧を検知する電圧検知手段として機能する。駆動回路２０２は交流電圧Ｖａに基づき負荷であるヒータ２０１を駆動する駆動手段として機能する。センサ２０３は負荷を監視する監視手段として機能する。制御部７０１は駆動回路２０２を通じて負荷を制御する制御手段である。エラー判定部７０２はセンサ２０３により取得された監視結果に基づき負荷にエラーが生じているかどうかを判定する。制御部７０１は負荷にエラーが生じると、駆動回路２０２を通じて負荷を停止させる。なお、制御部７０１は負荷にエラーが生じると、エラーメッセージを作成して、操作部２２０の出力部に表示させてもよい。制御部７０１は、負荷を本動作させる本動作工程（例：本加熱工程）と、本動作工程を実行する前に負荷を予備動作させる予備動作工程（例：予備加熱工程）とを有している。Ｓ５０１や図６を用いて説明したように、制御部７０１は、予備動作工程を実行する前に検知回路２０４により検知された交流電圧Ｖａ（検知電圧Ｖｄ）が電圧閾値未満であれば、予備動作工程をスキップする。一方、交流電圧Ｖａ（検知電圧Ｖｄ）が電圧閾値未満でなければ、制御部７０１は予備動作工程を実行する。このように、交流電圧Ｖａ（検知電圧Ｖｄ）が電圧閾値以上でなければ、予備動作工程がスキップされるため、予備動作工程において負荷のエラーが誤検知されないようになる。

図２を用いて説明したように、負荷は、トナー画像を加熱することでシート（記録材Ｐ）に当該トナー画像を定着させる加熱手段であってもよい。また、センサ２０３はヒータ２０１の温度を検知する温度検知手段の一例である。エラー判定部７０２は、ヒータ２０１の温度Ｔの上昇速度Ｓが所定速度以上でなければ、ヒータ２０１にエラーが発生していると判定する。なお、演算部７０３は、センサ２０３により検知された温度Ｔの時間変化から上昇速度Ｓを演算してもよい。たとえば、ある期間Ｐにおいて温度の変化がΔＴであれば、ΔＴをＰで除算することで上昇速度Ｓが取得される。演算部７０３は取得した上昇速度Ｓをエラー判定部７０２に設定する。Ｓ５０４，Ｓ５１０に関連して説明したように、所定速度は閾値速度Ｓ１である。閾値速度Ｓ１は記憶装置２１０から読み出され、エラー判定部７０２に設定されてもよい。

予備動作工程の一例は、画像形成の開始指示が入力される前にヒータ２０１を予備加熱する予備加熱工程である。本動作工程の一例は、画像形成の開始指示が入力されるとヒータ２０１を本加熱する本加熱工程である。このように予備動作工程は負荷の本動作工程を促進するために実行される。

電圧判定部７０４は、予備加熱工程が実行される前に検知回路２０４により検知された交流電圧Ｖａ（検知電圧Ｖｄ）が電圧閾値Ｖｔｈ未満かどうかを判定する。制御部７０１は、交流電圧Ｖａが電圧閾値未満であれば予備加熱工程を実行せず、交流電圧Ｖａが電圧閾値未満でなければ予備加熱工程を実行する。商用電源が停電から復帰した直後においては商用電源から供給される交流電圧Ｖａが定格電圧よりも低いことがある。このようなケースではヒータ２０１のエラーが誤検知されやすい。そこで、制御部７０１は、交流電圧Ｖａが電圧閾値未満であれば予備加熱工程をスキップすることで、エラー判定部７０２に予備加熱工程におけるエラーの判定を実行させない。これにより、エラーの誤検知が低減する。

Ｓ６０１，Ｓ６０２に関して説明したように、決定部７０５は、画像形成装置１００の仕向地（国名など）、当該仕向地における商用電源の定格電圧、または、ヒータ２０１の抵抗値を示す情報に基づき電圧閾値Ｖｔｈを決定してもよい。電圧閾値Ｖｔｈは仕向地における商用電源の定格電圧に応じて決定されるものであるため、仕向地の情報やヒータ２０１の抵抗値Ｒは電圧閾値Ｖｔｈを決定するために利用可能である。上述したように、決定部７０５は、ヒータ２０１の抵抗値Ｒから演算により電圧閾値Ｖｔｈを決定してもよい。定着に必要な熱量（ヒータ電力Ｗ）は仕向地には依存しない一定値（例：７５０Ｗ）である。したがって、仕向地の定格電圧に応じて定着装置５に搭載されるヒータ２０１の抵抗値Ｒが選択される。よって、ヒータ２０１の抵抗値Ｒとヒータ電力Ｗとから電圧閾値Ｖｔｈは演算可能である。なお、電圧閾値Ｖｔｈは定格電圧の７０％に設定されうる。なお、決定部７０５は、画像形成装置１００の仕向地、当該仕向地における商用電源の定格電圧、または、ヒータ２０１の抵抗値を示す情報を定着装置５に設けられた記憶手段（メモリ２０６）から読み出してもよい。

設定部７０６は画像形成条件に応じて本加熱工程におけるヒータ２０１の目標温度Ｔｂを設定してもよい。なお、画像形成条件は、解析部７０７が操作部２２０やホストコンピュータから入力された画像形成ジョブを解析することで特定される。エラー判定部７０２は、本加熱工程においてヒータ２０１の温度Ｔが設定部７０６により設定された目標温度Ｔｂに到達するまでの期間において、温度Ｔの上昇速度Ｓが所定速度Ｓ１以上でなければ、ヒータ２０１にエラーが発生していると判定してもよい。Ｓ５１０に関して説明したように、本加熱工程におけるエラーも検知可能となる。なお、設定部７０６は、予備加熱工程の目標温度Ｔａを記憶装置２１０やメモリ２０６から読み出してエラー判定部７０２に設定してもよい。エラー判定部７０２は、温度Ｔが目標温度Ｔａ、Ｔｂ以上になったかどうかを判定する温度判定部を有していてもよい。

図６を用いて説明したように予備加熱工程の実行可否を管理するためにフラグが利用されてもよい。制御部７０１は、予備加熱工程を実行する前に検知回路２０４により検知された交流電圧Ｖａ（検知電圧Ｃｄ）が電圧閾値未満でなければフラグをセットする。また、制御部７０１は、予備加熱工程を実行する前に検知回路２０４により検知された交流電圧が電圧閾値未満であればフラグをリセットする。制御部７０１は、フラグがセットされていれば予備加熱工程を実行し、フラグがリセットされていれば予備加熱工程をスキップする。このようにフラグのような１ビットの情報によって予備加熱工程の実行可否が管理されてもよい。

なお、上述した実施例では、予備加熱工程をスキップすることでエラーの誤検知が発生しないようになる。しかし、制御部７０１は、交流電圧Ｖａの検知前に予備加熱工程を開始してもよい。制御部７０１は、検知回路２０４により検知された交流電圧Ｖａ（検知電圧Ｖｄ）が電圧閾値Ｖｔｈ未満である期間においては、センサ２０３に負荷を監視させないことで、エラーの誤検知を低減してもよい。また、制御部７０１は、当該期間においてはエラー判定部７０２による判定を実行させないことで、エラーの誤検知を低減してもよい。また、制御部７０１は、当該期間においてエラー判定部７０２による判定を実行させるものの、ヒータ２０１にエラーが生じているという判定結果を無視することで、エラーの誤検知を低減してもよい。

２０１…ヒータ、２０２…駆動回路、２０３…センサ、２０４…検知回路、２０５…ＣＰＵ、２０６…メモリ、２０７…外部電源

Claims (15)

1. 外部電源から供給される交流電圧を検知する電圧検知手段と、
   前記交流電圧に基づき負荷を駆動する駆動手段と、
   前記負荷を監視する監視手段と、
   前記監視手段により取得された監視結果に基づき前記負荷にエラーが生じているかどうかを判定するエラー判定手段と、
   前記負荷にエラーが生じると、前記駆動手段を制御して前記負荷を停止させる制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、画像形成の開始の指示が入力されることに従って前記負荷を動作させる本動作工程と、前記画像形成の開始の指示が入力される前に前記負荷を動作させる予備動作工程とを有し、前記予備動作工程を実行する前に前記電圧検知手段により検知された前記交流電圧が電圧閾値未満であれば、前記予備動作工程をスキップし、前記交流電圧が電圧閾値未満でなければ、前記予備動作工程を実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記負荷は、トナー画像を加熱することでシートに当該トナー画像を定着させる加熱手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記監視手段は、前記加熱手段の温度を検知する温度検知手段を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記エラー判定手段は、前記加熱手段の温度の上昇速度が所定速度以上でなければ、前記加熱手段にエラーが発生していると判定するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記予備動作工程は、画像形成の開始指示が入力される前に前記加熱手段を加熱する予備加熱工程であり、前記本動作工程は、前記画像形成の開始指示が入力されると前記加熱手段を加熱する本加熱工程であり、
   前記エラー判定手段は、前記加熱手段の温度の上昇速度が前記所定速度以上かどうかに基づき前記加熱手段にエラーが生じているかどうかを判定することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記予備加熱工程が実行される前に前記電圧検知手段により検知された前記交流電圧が前記電圧閾値未満かどうかを判定する電圧判定手段をさらに有し、
   前記制御手段は、前記交流電圧が前記電圧閾値未満であれば前記予備加熱工程を実行せず、前記交流電圧が前記電圧閾値未満でなければ前記予備加熱工程を実行することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記交流電圧が前記電圧閾値未満であれば前記予備加熱工程をスキップすることで、前記エラー判定手段に前記予備加熱工程におけるエラーの判定を実行させないことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 画像形成条件に応じて前記本加熱工程における前記加熱手段の目標温度を設定する設定手段をさらに有し、
   前記エラー判定手段は、前記本加熱工程において前記加熱手段の温度が前記設定手段により設定された目標温度に到達するまでの期間において、前記加熱手段の温度の上昇速度が前記所定速度以上でなければ、前記加熱手段にエラーが発生していると判定することを特徴とする請求項５ないし７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記予備加熱工程における目標温度は、前記本加熱工程における目標温度よりも低いことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記画像形成装置の仕向地、当該仕向地における商用電源の定格電圧、または、前記負荷の抵抗値を示す情報に基づき前記電圧閾値を決定する決定手段をさらに有することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記決定手段は、前記画像形成装置の仕向地、当該仕向地における商用電源の定格電圧、または、前記負荷の抵抗値を示す情報を前記負荷に設けられた記憶手段から読み出すように構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 外部電源から供給される交流電圧を検知する電圧検知手段と、
    前記交流電圧を供給されると発熱するヒータを有し、当該ヒータによってトナー画像を加熱させてシートに定着させる定着手段と、
    前記交流電圧に基づき前記ヒータを駆動する駆動手段と、
    前記ヒータの温度を検知する温度検知手段と、
    前記温度検知手段により検知された前記ヒータの温度に基づき前記ヒータにエラーが生じているかどうかを判定するエラー判定手段と、
    前記エラー判定手段が前記ヒータにエラーが生じていると判定すると、前記駆動手段を通じて前記ヒータを停止させる制御手段と、を有し、
    前記制御手段は、画像形成の開始指示が入力される前に前記ヒータを加熱する予備加熱工程と、前記画像形成の開始指示が入力されると前記ヒータを加熱する本加熱工程とを有し、前記予備加熱工程を実行する前に前記電圧検知手段により検知された前記交流電圧が電圧閾値未満であれば、前記予備加熱工程をスキップし、前記予備加熱工程を実行する前に前記電圧検知手段により検知された前記交流電圧が前記電圧閾値未満でなければ、前記予備加熱工程を実行し、前記予備加熱工程において前記エラー判定手段が前記ヒータにエラーが生じていると判定すると、前記駆動手段を通じて前記ヒータを停止させるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
13. 前記制御手段は、前記予備加熱工程を実行する前に前記電圧検知手段により検知された前記交流電圧が前記電圧閾値未満でなければフラグをセットし、前記予備加熱工程を実行する前に前記電圧検知手段により検知された前記交流電圧が前記電圧閾値未満であればフラグをリセットし、前記フラグがセットされていれば前記予備加熱工程を実行し、前記フラグがリセットされていれば前記予備加熱工程をスキップするように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記画像形成装置の仕向地、当該仕向地における商用電源の定格電圧、または、前記ヒータの抵抗値を示す情報に基づき前記電圧閾値を決定する決定手段をさらに有することを特徴とする請求項１２または１３に記載の画像形成装置。
15. 前記決定手段は、前記画像形成装置の仕向地、当該仕向地における商用電源の定格電圧、または、前記ヒータの抵抗値を示す情報を前記定着手段に設けられた記憶手段から読み出すように構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。

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