画像形成装置
【課題】突発的な停電、ユーザによる急な電源スイッチオフ及び本体カバーの開放による定着部材のオーバーシュートを発生させず、定着部材の劣化あるいは破損などのダメージを与えない画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、内部に定着熱源を有する定着部材と、定着部材を押圧する加圧部材と、定着部材の温度検出手段とを備え、定着部材と加圧部材との定着ニップに搬送された記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体上に熱定着する定着装置と、主電源装置と、主電源装置により充電される補助電源装置と、主電源装置による給電が遮断されたとき、定着熱源以外の定着装置への給電を補助電源装置による給電に切り替える停電検出切替部と、停電検出切替部により主電源装置による給電から補助電源装置による給電に切り替えられたとき、定着部材を回転する定着部材回転制御部とを備える。
【解決手段】画像形成装置は、内部に定着熱源を有する定着部材と、定着部材を押圧する加圧部材と、定着部材の温度検出手段とを備え、定着部材と加圧部材との定着ニップに搬送された記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体上に熱定着する定着装置と、主電源装置と、主電源装置により充電される補助電源装置と、主電源装置による給電が遮断されたとき、定着熱源以外の定着装置への給電を補助電源装置による給電に切り替える停電検出切替部と、停電検出切替部により主電源装置による給電から補助電源装置による給電に切り替えられたとき、定着部材を回転する定着部材回転制御部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着部材の温度上昇を回避するための手段を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置において、印刷時に用紙に転写されたトナーは定着ローラの熱と圧力によって用紙に定着される。近年、定着可能状態へ移行するまでの昇温時間（ウォームアップ時間）の短縮化や消費電力の低減化の観点から、定着ローラなどの定着部材には薄肉ローラや定着ベルトといった熱容量の小さい媒体が使用されることが多くなってきている。このような熱容量の小さい媒体が定着部材に使用される場合、熱し易く冷め易い特性から温度が変動し易く、定着部材温度の異常昇温すなわちオーバーシュート（以下、単にオーバーシュートという。）が発生する。そこで、熱源（ヒータ）への電源供給をストップした状態のまま定着ローラを回転させることにより、温度上昇を回避する技術が既に知られている。
【０００３】
特許文献１には、定着部材に発生するオーバーシュートを、熱源への電源供給をストップした状態のまま定着ローラを回転させることにより回避し、定着部材を適切な温度に制御する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、今までの画像形成装置においては、定着ヒータへの電源供給の際、突発的な停電、ユーザによる急な電源スイッチオフ及び本体カバーの開放により、定着装置やアクチュエータへの電源供給が停止するという不具合が発生していた。その場合、定着部材の熱が外へ逃げずにオーバーシュートが発生するため定着部材に劣化あるいは破損などのダメージを与えるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、突発的な停電、ユーザによる急な電源スイッチオフ及び本体カバーの開放による定着部材のオーバーシュートを発生させず、定着部材の劣化あるいは破損などのダメージを与えない画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、内部に定着熱源を有する定着部材と、定着部材を押圧する加圧部材と、定着部材の温度検出手段とを備え、定着部材と加圧部材との定着ニップに搬送された記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体上に熱定着する定着装置と、主電源装置と、主電源装置により充電される補助電源装置と、主電源装置による給電が遮断されたとき、定着熱源以外の定着装置への給電を補助電源装置による給電に切り替える停電検出切替部と、停電検出切替部により主電源装置による給電から補助電源装置による給電に切り替えられたとき、定着部材を回転する定着部材回転制御部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、突発的な停電、ユーザによる急な電源スイッチオフや本体カバーの開放などによる定着部材やアクチュエータへの電源供給がストップした場合には補助電源から給電し、定着ローラを回転させることで、定着部材の熱を他へ逃がして冷やすので、オーバーシュートを回避し、定着部材の劣化や破損などのダメージを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置を概説する図である。
【図２】本発明の実施形態の定着装置の構成について概説する図である。
【図３】本発明の実施形態の定着装置の電源構成について説明するブロック図である。
【図４】本発明の実施形態の定着装置の動作状態の遷移および定着ローラの温度について説明する図である。
【図５】本発明の実施形態の画像形成装置に係る定着装置の動作フロー図である。
【図６】図５の説明におけるオーバーシュートの可能性ありか又は回避されたかについて説明する図である。
【図７】図５の動作フロー図においてステップＳ１０１の停電検出切替回路における電源供給切替制御フロー図である。
【図８】本発明の実施形態の定着装置の動作に関し、補助電源に切り替えられた直後のオーバーシュート判定および定着ローラ回転制御フロー図である。
【図９】本発明の実施形態の定着装置の動作に関し、オーバーシュート回避のための定着ローラ回転後のオーバーシュート回避判定および定着ローラ停止制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を説明する。電子写真方式の画像形成装置において、商用電源からの電源供給がストップした際、蓄電池などの補助電源から電源供給を行ない所定の制御を継続する技術がある。本発明は、この技術をとりいれた定着部材のオーバーシュート回避処理に際して以下の特徴を有する。概括的にいえば、定着ヒータへ電源供給されている時に、突発的な停電、ユーザによる急な電源スイッチオフや本体カバーの開放などにより定着部材やアクチュエータの電源供給が即断されると、定着部材やアクチュエータの電源を補助電源に切り換え、定着部材を回転させて熱を逃がし冷やすことにより、オーバーシュートを回避し、定着部材の劣化や破損などのダメージを防止することが特徴になっている。上記記載の本発明の特徴について、以下の図面を用いて詳細に解説する。
【００１０】
まず、本発明の実施形態の電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置１００について図１を用いて以下概説する。図１に示す画像形成装置１００は、装置本体に対して着脱可能に構成された４つのプロセスユニット１Ｙ・１Ｃ・１Ｍ・１Ｂｋを備えている。各プロセスユニット１Ｙ・１Ｃ・１Ｍ・１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。
【００１１】
具体的には、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、感光体（潜像担持体）としての感光体ドラム２と、感光体ドラム２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体ドラム２の表面にトナー（現像剤）を供給する現像手段としての現像装置４と感光体ドラム２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード５を備えている。
【００１２】
図１において、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの上方には、感光体ドラム２の表面を露光する露光手段（静電潜像形成手段）としての露光装置６が配置されている。一方、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの下方には転写装置７が配設されている。転写装置７は転写体としての無端状ベルトから構成される中間転写ベルト８を有する。中間転写ベルト８は、駆動ローラ９及び従動ローラ１０に張架され、図の矢印Ａの方向に回転（周回走行）可能に構成されている。
【００１３】
４つの感光体ドラム２に対向した位置に、一次転写手段として４つの一次転写ローラ１１が配置されている。各一次転写ローラ１１が配置されたそれぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面が押圧されており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体ドラム２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。また、駆動ローラ９に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配置されている。この二次転写ローラ１２により中間転写ベルト８の外周面が押圧されており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。また、図の右端側に示す中間転写ベルト８の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が配置されている。このベルトクリーニング装置１３から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、転写装置７の下方に配置された廃トナー収容器１４の入り口部に接続されている。
【００１４】
画像形成装置１００の下部には、記録媒体としての記録用紙Ｐを収容するための用紙トレイ１５や用紙トレイ１５から記録用紙Ｐを搬出するための給紙ローラ１６等が設けられる。一方、画像形成装置１００の上部には、記録用紙Ｐを外部に排出するための一対の排紙ローラ１７と排出された記録用紙Ｐをストックするための排紙トレイ１８とが配置されている。また、画像形成装置１００内には、下部の用紙トレイ１５から上部の排紙トレイ１８へ記録用紙Ｐを案内するための搬送経路Ｒが形成されている。この搬送経路Ｒにおいて給紙ローラ１６から二次転写ローラ１２に至る途中には、一対のレジストローラ１９が配設され、二次転写ローラ１２から排紙ローラ１７に至る途中に、記録用紙上の画像を定着させるための定着装置２０が配設されている。
【００１５】
定着装置２０は、定着熱源によって加熱される定着部材としての定着ローラ２１と、その定着ローラ２１に接触して定着ニップを形成する対向部材としての加圧ローラ２２と、定着ローラ２１から記録用紙Ｐを分離させる分離部材２３等を有する。本実施形態では、定着ローラ２１と加圧ローラ２２が図示しない加圧手段によって互いに圧接されることにより、圧接箇所において定着ニップが形成されているが、この構成に限定されるものではない。例えば、定着部材と対向部材の少なくとも一方を無端状ベルトとし、そのベルトをローラ又はパッド等によって相手側に圧接させる構成としてもよい。また、定着部材と対向部材は、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。
【００１６】
以下、図１を参照して画像形成装置１００の基本動作について説明する。作像動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体ドラム２が図示しない駆動装置によって時計回り（図の矢印方向）に回転駆動され、各感光体ドラム２の表面が帯電ローラ３によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体ドラム２の表面には露光装置６からレーザー光がそれぞれ照射されて、それぞれの感光体ドラム２の表面には静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンダ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体ドラム２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー像（現像剤像）として可視像化される。
【００１７】
駆動ローラ９が図の反時計回りに回転駆動されることにより、中間転写ベルト８が図の矢印Ａで示す方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆特性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ１１と各感光体ドラム２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体ドラム２に形成された各色のトナー像Ｔが、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト８はその表面にフルカラーのトナー像Ｔを担持する。
【００１８】
また、上記トナー画像が転写された後の各感光体ドラム２の表面に付着する残留トナーは、クリーニングブレード５によって除去され、次いで、その表面が図示していない徐電装置によって徐電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００１９】
また、作像動作が開始されると、画像形成装置１００の下部では、給紙ローラ１６が回転駆動することによって、用紙トレイ１５に収容された記録用紙Ｐが搬送経路Ｒに送り出される。搬送経路Ｒに送り出された記録用紙Ｐは、レジストローラ１９によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２とそれに対向する駆動ローラ９との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２に、中間転写ベルト８上のトナー像Ｔのトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって中間転写ベルト８上のトナー像Ｔが記録用紙Ｐ上に一括して転写される。トナー像Ｔが転写された記録用紙Ｐは定着装置２０へと搬送され、定着ローラ２１と加圧ローラ２２によって記録用紙Ｐが加熱及び加圧されてトナー画像が定着される。トナー像Ｔが定着された記録用紙Ｐは、分離部材２３によって定着ローラ２１から分離され、排出ローラ１７によって排紙トレイ１８へと排出される。また、転写後の中間転写ベルト８上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置１３によって除去され、除去されたトナーは廃トナー収容器１４へ搬送され回収される。
【００２０】
以上の説明は、記録用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００２１】
次に、本発明の実施形態の定着装置２０の構成について、図２を用いて以下概説する。 図２に示す定着装置２０は、互いに接触して定着ニップＮを形成する定着ローラ２１と加圧ローラ２２を有する。定着ローラ２１の内部には、定着ローラ２１を加熱する定着熱源２４が配設されており、この定着熱源２４で定着ローラが過熱されるようになっている。また、定着ローラ２１は図の矢印Ｌの方向に、加圧ローラ２２は図の矢印Ｆの方向にそれぞれ回転可能に構成されている。
【００２２】
定着ローラ２１は熱伝導性基体の周囲に弾性層が形成され、さらに被覆層で被覆された円筒状部材である。熱伝導性基体として、所要の機械的強度を有し熱伝導性の良好な炭素鋼材やアルミニウム材が主として用いられる。また、弾性層は、例えばシリコーンゴムやフッ素ゴム等の合成ゴムで形成される。さらに弾性層の外側（外周面）の被覆層は、トナーとの離型性を良好とすると共に弾性層の耐久性を高めるためのもので、熱伝導率が高く耐久性に富む材料で形成される。例えば、フッ素樹脂（ＰＦA）チューブで被覆したものやフッ素樹脂（ＰＦＡ又はＰＴＦＥ）塗料を塗布したもの、あるいはシリコーンゴム層やフッ素ゴム層を形成したもの等が被覆層として用いられる。
【００２３】
加圧ローラ２２は、芯金、その芯金の外側（外周）に形成された弾性層及び弾性層を被覆する被覆層からなる円筒状部材である。例えば、芯金としてＳＴＫＭ等が用いられ、弾性層としてシリコーンゴム若しくはフッ素ゴム又はこれらの発泡体が用いられる。被覆層は、例えば離型性に富むＰＦＡ・ＰＴＦＡ等の耐熱性フッ素樹脂のチューブで形成される。
【００２４】
なお、本実施形態では、定着熱源２４としてハロゲンヒータやカーボンヒータなどの加熱ヒータを使用するが、これに限らず電磁誘導を利用して発熱する熱源を用いるようにしてもよい。また、本実施形態では、定着ローラ２１に温度検知手段として定着ローラ２１の温度を検知する温度検出装置２５を近接して備え、この温度検出装置２５により定着ローラ２１の温度を検知する。予め指定された目標制御温度と、温度検出装置２５により検知された定着ローラ２１の温度との間の温度偏差の情報を基に図示しない制御コントローラが定着熱源２４への印加電力とを制御する。定着熱源２４により定着ローラ２１が加熱され、この定着ローラ２１は、これと加圧ローラ２２との間の定着ニップＮを通過する記録用紙Ｐの画像面に接触する。その画像面のトナー像Ｔが定着ローラ２１からの熱によって溶融されることにより記録用紙Ｐに定着される。
【００２５】
本発明の実施形態の定着装置２０の電源構成について、図３を用いて以下説明する。商用電源３０（主電源装置）からメインスイッチ３１がオンの状態でかつインターロックスイッチ３２がオフの（例えば本体カバーが閉の）状態のときは、定着熱源制御部３３を介して定着熱源２４に商用電源３０から電力が供給される。さらに停電検出切替回路３５で商用電源３０からの電源供給が有りと判断され商用電源３０からの電源供給に切り替えられ、装置本体制御部３６を介して定着ローラなどを作動させる装置本体駆動部３７と温度検出装置２５に商用電源３０から電源が供給される。
【００２６】
商用電源３０からの電源供給が遮断された場合（停電やユーザによるコンセントからの電源コードが抜かれた場合など）、ユーザによりメインスイッチ３１がオフにされた場合又は本体カバーが開けられてインターロックスイッチ３２がオンされた場合は、定着熱源制御部３３と定着熱源２４への商用電源３０からの電源供給がストップされる。さらに停電検出切替回路３５により商用電源３０からの電源供給が無いと判断され補助電源３４からの電源供給に切り替えられ、定着部材回転制御部としての機能を備える装置本体制御部３６を介して定着ローラ２１などを動作させる装置本体駆動部３７と温度検出装置２５に補助電源３４から電源が供給される。これにより、予想外のタイミング（停電やユーザによるコンセントからの電源コードが抜かれた場合など）によって定着装置２０への電源供給が遮断された場合であっても、定着ローラ２１を回転させることができる。
【００２７】
本発明に係る定着装置２０の動作状態の遷移および定着ローラ２１の温度について図４を用いて以下説明する。本図は、一般的な使用方法において遷移する定着装置２０の動作状態の遷移の様子を、定着ローラ２１の温度の遷移とともに示すタイミングチャートである。立ち上げ状態では、定着ローラ２１及び加圧ローラ２２を回転させた状態で温度を上昇させ、印刷可能状態とする。この時点でユーザからの印刷要求が無い場合は、待機状態として定着ローラ２１及び加圧ローラ２２の回転を停止させる。この待機状態は、印刷要求がきた場合に即座に印刷動作へ移れるように定着ローラ２１の温度が一定温度に保たれる状態である。ユーザから印刷要求があった場合、定着ローラ２１及び加圧ローラ２２の回転をスタートさせて印刷動作を行ない、印刷終了後に定着ローラ２１及び加圧ローラ２２の回転を停止し再び待機状態へ移行する。また、図４中の矢印Ｓは、商用電源３０からの電源供給が遮断された場合にオーバーシュートするタイミングを示す。
【００２８】
本発明の実施形態の画像形成装置１００に係る定着装置２０の動作について図５を用いて以下説明する。停電検出切替回路３５により停電またはメインスイッチ３１がオフ若しくはインターロックスイッチ３２がオン（本体カバー開放）を検出したか判定する（ステップＳ１０１）。検出しない場合（ステップＳ１０１、Ｎｏ）は、本制御は終了する（ステップＳ１０１→ＥＮＤ）。検出した場合（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）は、停電検出切替回路３５により、装置本体制御部３６などへの電源供給を補助電源３４に切り替える（ステップＳ１０１→ステップＳ１０２）。次に、温度検出装置２５により定着ローラ温度と温度遷移からオーバーシュートが発生する可能性があるかどうか判定する（ステップＳ１０３）。オーバーシュート発生の可能性無しの場合（ステップＳ１０３、Ｎｏ）は、本制御は終了する（ステップＳ１０３→ＥＮＤ）。オーバーシュート発生の可能性がある場合（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）は、装置本体制御部３６を介して装置本体駆動部３７により定着ローラ２１を回転させる（ステップＳ１０４）。これにより、オーバーシュートの可能性があると判定された場合に定着部材を冷却するため定着部材を回転させるので、定着部材へのダメージを回避することができる。
【００２９】
次に、温度検出装置２５により定着ローラ温度と温度遷移からオーバーシュートが回避されたかどうか判定する（ステップＳ１０５）。オーバーシュートが回避されていない場合（ステップＳ１０５、Ｎｏ）は、回避されるまで定着ローラ２１を回転延長（ステップＳ１０５→ステップＳ１０５）し、回避された場合（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）は、装置本体制御部３６を介して装置本体駆動部３７により定着ローラ２１の回転を停止する（ステップＳ１０６）。これにより、オーバーシュートの確実な回避処理を図ることができる。
【００３０】
上述した定着装置２０の動作においてオーバーシュートの可能性ありか又は回避されたかの判断について図６を用いて以下説明する。温度検出装置２５により、前回検出した温度から現時点で検出した温度への温度遷移（N点）から導出した温度上昇率（グラフの角度ｂ１、ｂ２）から最高到達温度（ａ１、ａ２）を算出し、最高到達温度（ａ１、ａ２）が定着部材ダメージ温度（破線）に到達する場合は、オーバーシュートの可能性ありか又はオーバーシュートが回避されていないと判断する。最高到達温度（ａ１、ａ２）が定着部材ダメージ温度に到達しない場合は、オーバーシュートの可能性が無いか又はオーバーシュートが回避されたと判断する。これにより、温度上昇カーブを算出しオーバーシュート発生の可能性の有無を適切に判断することができる。
【００３１】
上述した定着装置２０の動作フローのうち、ステップＳ１０１の停電検出切替回路３５における電源供給切替制御について図７を用いて以下説明する。まず、停電発生又はユーザにより電源コードが抜かれたかについて判定する（ステップＳ２０１）。停電発生又は電源コードが抜かれた場合（ステップＳ２０１、Ｙｅｓ）は、停電検出切替回路３５により定着熱源以外の定着装置への電源供給を補助電源３４から受ける（ステップＳ２０５）。停電発生又は電源コードが抜かれていない場合（ステップＳ２０１、Ｎｏ）は、ユーザによりメインスイッチ３１がオフされたか判定する（ステップＳ２０２）。メインスイッチ３１がオフされた場合（ステップＳ２０２、Ｙｅｓ）は、停電検出切替回路３５により定着熱源以外の定着装置への電源供給を補助電源３４から受ける（ステップＳ２０５）。メインスイッチ３１がオフされていない場合（ステップＳ２０２、Ｎｏ）は、ユーザにより本体カバーが開放されインターロックスイッチ３２がオンされたか判定する（ステップＳ２０３）。インターロックスイッチ３２がオンされた場合（ステップＳ２０３、Ｙｅｓ）は、停電検出切替回路３５により定着熱源以外の定着装置への電源供給を補助電源３４から受ける（ステップＳ２０５）。インターロックスイッチ３２がオンされていない場合（ステップＳ２０３、Ｎｏ）は、停電検出切替回路３５が動作することなく、そのまま商用電源３０から電源供給を受ける（ステップＳ２０４）。これにより、定着装置は、停電発生等による停電を検出した場合に確実に補助電源からの電源供給を受けることができる。
【００３２】
本発明の実施形態の定着装置２０の動作に関し、補助電源３４に切り替えられた直後の装置本体制御部３６によるオーバーシュート判定と定着ローラ回転制御について図８を用いて以下説明する。まず、補助電源切替前の温度と補助電源切替後の温度を数点取得する（ステップＳ３０１）。次に、取得した各温度間の遷移（N点）から温度の上昇率および予測される最高到達温度を算出する（ステップＳ３０２）（図６参照）。ステップＳ３０２において算出した予測される最高到達温度からオーバーシュートの可能性があるか（定着部材にダメージを与える温度まで上昇する可能性があるか）判定する（ステップＳ３０３）。オーバーシュートの可能性が無いと判断した場合（ステップＳ３０３、Ｎｏ）は、補助電源３４からの電源供給を停止し、本制御を終了する（ステップＳ３０６）。オーバーシュートの可能性があると判断した場合（ステップＳ３０３、Ｙｅｓ）は、温度上昇率・最高到達温度・使用環境（温度、湿度）・使用状態（定着寿命）などの条件により回転時間および回転速度を決定する（ステップＳ３０４）（定着部材回転制御部）。次に、ステップＳ３０４において決定した回転時間および回転速度により定着ローラ２１の回転をスタートする（ステップＳ３０５）。
【００３３】
上記から、温度上昇率および最高到達温度から導出される定着部材の温度上昇傾向により定着部材の適切な回転時間および回転速度を決定することができる。また、温度・湿度などの使用環境により定着部材の回転時間および回転速度を補正することで、定着部材の適切な回転時間および回転速度を決定することができる。さらに、定着部材の使用状況による定着部材の寿命（定着寿命）から定着部材の回転時間および回転速度を補正し、定着部材の適切な回転時間および回転速度を決定することができる。
【００３４】
本発明の実施形態の定着装置２０の動作に関し、装置本体制御部３６によるオーバーシュート回避のための定着ローラ回転後のオーバーシュート回避判定および定着ローラ停止制御について図９を用いて以下説明する。前回検出した温度と現時点で検出した温度を数点取得する（ステップＳ４０１）。次に、取得した各温度間の遷移（N点）温度から温度上昇率および予測される最高到達温度を算出する（ステップＳ４０２）（図６参照）。ステップＳ４０２において算出した温度上昇率および最高到達温度から現時点でオーバーシュートを回避したかどうか判定する（ステップＳ４０３）。オーバーシュートを回避したと判断した場合（ステップＳ４０３、Ｙｅｓ）は、定着ローラ２１の回転を停止する（ステップＳ４０５）。オーバーシュートを回避できていないと判断した場合（ステップＳ４０３、Ｎｏ）は、現時点で定着ローラ２１の回転を停止してもオーバーシュートを回避できるか予測する（ステップＳ４０４）。オーバーシュート回避できないと予測した場合（ステップＳ４０４、Ｎｏ）は、本制御を再試行する（ステップＳ４０４→ステップＳ４０１）。オーバーシュートを回避できると予測した場合（ステップＳ４０４、Ｙｅｓ）は、定着ローラ２１の回転を停止する（ステップＳ４０５）。その後、補助電源３４からの電源供給を停止し（ステップＳ４０６）、本制御を終了する（ステップＳ４０６→ＥＮＤ）。これにより、オーバーシュートの可能性がない場合は、補助電源からの電源供給を停止させるため、無駄な補助電源の消費を防ぐことができる。また、定着ローラの回転を停止した後、補助電源からの電源供給を停止するため、補助電源を適切に使用することができる。
【００３５】
上記のように、定着部材におけるオーバーシュートを回避するための装置本体制御部３６による定着部材回転制御は、定着部材のオーバーシュートが回避された若しくは回避されると予測できた場合に定着部材の回転を停止することにより行われるため、定着部材を適切に回転停止制御することができる。
【００３６】
また、定着部材におけるオーバーシュートを回避するための装置本体制御部３６による定着部材回転制御は、定着部材の温度が下降している場合にオーバーシュートを回避できたと判断することにより行われることで、オーバーシュートの回避を適切に判断することができる。
【００３７】
さらに、定着部材におけるオーバーシュートを回避するための装置本体制御部３６による定着部材回転制御は、定着部材の温度上昇率により最高到達温度を算出して、算出した最高到達温度が定着部材ダメージ温度より低い場合に回避できたと判断することにより行われることで、定着部材の温度の上がり具合（角度）を確認し、これ以上定着部材を回転させなくてもオーバーシュートを回避できると判断した時点で定着部材の回転を停止制御するため回転時間の延長を少なくすることができる。
【００３８】
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。
【符号の説明】
【００３９】
２０ 定着装置
２１ 定着ローラ
２２ 加圧ローラ
２３ 分離部材
２４ 定着熱源
２５ 温度検出装置
３０ 商用電源
３１ メインスイッチ
３２ インターロックスイッチ
３３ 定着熱源制御部
３４ 補助電源
３５ 停電検出切替回路
３６ 装置本体制御部
３７ 装置本体駆動部
１００ 画像形成装置
Ｎ 定着ニップ
Ｐ 記録用紙
Ｔ トナー像
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４０】
【特許文献１】特開２００９−０４８０７４号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着部材の温度上昇を回避するための手段を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置において、印刷時に用紙に転写されたトナーは定着ローラの熱と圧力によって用紙に定着される。近年、定着可能状態へ移行するまでの昇温時間（ウォームアップ時間）の短縮化や消費電力の低減化の観点から、定着ローラなどの定着部材には薄肉ローラや定着ベルトといった熱容量の小さい媒体が使用されることが多くなってきている。このような熱容量の小さい媒体が定着部材に使用される場合、熱し易く冷め易い特性から温度が変動し易く、定着部材温度の異常昇温すなわちオーバーシュート（以下、単にオーバーシュートという。）が発生する。そこで、熱源（ヒータ）への電源供給をストップした状態のまま定着ローラを回転させることにより、温度上昇を回避する技術が既に知られている。
【０００３】
特許文献１には、定着部材に発生するオーバーシュートを、熱源への電源供給をストップした状態のまま定着ローラを回転させることにより回避し、定着部材を適切な温度に制御する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、今までの画像形成装置においては、定着ヒータへの電源供給の際、突発的な停電、ユーザによる急な電源スイッチオフ及び本体カバーの開放により、定着装置やアクチュエータへの電源供給が停止するという不具合が発生していた。その場合、定着部材の熱が外へ逃げずにオーバーシュートが発生するため定着部材に劣化あるいは破損などのダメージを与えるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、突発的な停電、ユーザによる急な電源スイッチオフ及び本体カバーの開放による定着部材のオーバーシュートを発生させず、定着部材の劣化あるいは破損などのダメージを与えない画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、内部に定着熱源を有する定着部材と、定着部材を押圧する加圧部材と、定着部材の温度検出手段とを備え、定着部材と加圧部材との定着ニップに搬送された記録媒体上の未定着トナー像を記録媒体上に熱定着する定着装置と、主電源装置と、主電源装置により充電される補助電源装置と、主電源装置による給電が遮断されたとき、定着熱源以外の定着装置への給電を補助電源装置による給電に切り替える停電検出切替部と、停電検出切替部により主電源装置による給電から補助電源装置による給電に切り替えられたとき、定着部材を回転する定着部材回転制御部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、突発的な停電、ユーザによる急な電源スイッチオフや本体カバーの開放などによる定着部材やアクチュエータへの電源供給がストップした場合には補助電源から給電し、定着ローラを回転させることで、定着部材の熱を他へ逃がして冷やすので、オーバーシュートを回避し、定着部材の劣化や破損などのダメージを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置を概説する図である。
【図２】本発明の実施形態の定着装置の構成について概説する図である。
【図３】本発明の実施形態の定着装置の電源構成について説明するブロック図である。
【図４】本発明の実施形態の定着装置の動作状態の遷移および定着ローラの温度について説明する図である。
【図５】本発明の実施形態の画像形成装置に係る定着装置の動作フロー図である。
【図６】図５の説明におけるオーバーシュートの可能性ありか又は回避されたかについて説明する図である。
【図７】図５の動作フロー図においてステップＳ１０１の停電検出切替回路における電源供給切替制御フロー図である。
【図８】本発明の実施形態の定着装置の動作に関し、補助電源に切り替えられた直後のオーバーシュート判定および定着ローラ回転制御フロー図である。
【図９】本発明の実施形態の定着装置の動作に関し、オーバーシュート回避のための定着ローラ回転後のオーバーシュート回避判定および定着ローラ停止制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を説明する。電子写真方式の画像形成装置において、商用電源からの電源供給がストップした際、蓄電池などの補助電源から電源供給を行ない所定の制御を継続する技術がある。本発明は、この技術をとりいれた定着部材のオーバーシュート回避処理に際して以下の特徴を有する。概括的にいえば、定着ヒータへ電源供給されている時に、突発的な停電、ユーザによる急な電源スイッチオフや本体カバーの開放などにより定着部材やアクチュエータの電源供給が即断されると、定着部材やアクチュエータの電源を補助電源に切り換え、定着部材を回転させて熱を逃がし冷やすことにより、オーバーシュートを回避し、定着部材の劣化や破損などのダメージを防止することが特徴になっている。上記記載の本発明の特徴について、以下の図面を用いて詳細に解説する。
【００１０】
まず、本発明の実施形態の電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置１００について図１を用いて以下概説する。図１に示す画像形成装置１００は、装置本体に対して着脱可能に構成された４つのプロセスユニット１Ｙ・１Ｃ・１Ｍ・１Ｂｋを備えている。各プロセスユニット１Ｙ・１Ｃ・１Ｍ・１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。
【００１１】
具体的には、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、感光体（潜像担持体）としての感光体ドラム２と、感光体ドラム２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体ドラム２の表面にトナー（現像剤）を供給する現像手段としての現像装置４と感光体ドラム２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード５を備えている。
【００１２】
図１において、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの上方には、感光体ドラム２の表面を露光する露光手段（静電潜像形成手段）としての露光装置６が配置されている。一方、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの下方には転写装置７が配設されている。転写装置７は転写体としての無端状ベルトから構成される中間転写ベルト８を有する。中間転写ベルト８は、駆動ローラ９及び従動ローラ１０に張架され、図の矢印Ａの方向に回転（周回走行）可能に構成されている。
【００１３】
４つの感光体ドラム２に対向した位置に、一次転写手段として４つの一次転写ローラ１１が配置されている。各一次転写ローラ１１が配置されたそれぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面が押圧されており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体ドラム２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。また、駆動ローラ９に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配置されている。この二次転写ローラ１２により中間転写ベルト８の外周面が押圧されており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。また、図の右端側に示す中間転写ベルト８の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が配置されている。このベルトクリーニング装置１３から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、転写装置７の下方に配置された廃トナー収容器１４の入り口部に接続されている。
【００１４】
画像形成装置１００の下部には、記録媒体としての記録用紙Ｐを収容するための用紙トレイ１５や用紙トレイ１５から記録用紙Ｐを搬出するための給紙ローラ１６等が設けられる。一方、画像形成装置１００の上部には、記録用紙Ｐを外部に排出するための一対の排紙ローラ１７と排出された記録用紙Ｐをストックするための排紙トレイ１８とが配置されている。また、画像形成装置１００内には、下部の用紙トレイ１５から上部の排紙トレイ１８へ記録用紙Ｐを案内するための搬送経路Ｒが形成されている。この搬送経路Ｒにおいて給紙ローラ１６から二次転写ローラ１２に至る途中には、一対のレジストローラ１９が配設され、二次転写ローラ１２から排紙ローラ１７に至る途中に、記録用紙上の画像を定着させるための定着装置２０が配設されている。
【００１５】
定着装置２０は、定着熱源によって加熱される定着部材としての定着ローラ２１と、その定着ローラ２１に接触して定着ニップを形成する対向部材としての加圧ローラ２２と、定着ローラ２１から記録用紙Ｐを分離させる分離部材２３等を有する。本実施形態では、定着ローラ２１と加圧ローラ２２が図示しない加圧手段によって互いに圧接されることにより、圧接箇所において定着ニップが形成されているが、この構成に限定されるものではない。例えば、定着部材と対向部材の少なくとも一方を無端状ベルトとし、そのベルトをローラ又はパッド等によって相手側に圧接させる構成としてもよい。また、定着部材と対向部材は、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。
【００１６】
以下、図１を参照して画像形成装置１００の基本動作について説明する。作像動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体ドラム２が図示しない駆動装置によって時計回り（図の矢印方向）に回転駆動され、各感光体ドラム２の表面が帯電ローラ３によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体ドラム２の表面には露光装置６からレーザー光がそれぞれ照射されて、それぞれの感光体ドラム２の表面には静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンダ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体ドラム２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー像（現像剤像）として可視像化される。
【００１７】
駆動ローラ９が図の反時計回りに回転駆動されることにより、中間転写ベルト８が図の矢印Ａで示す方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆特性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ１１と各感光体ドラム２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体ドラム２に形成された各色のトナー像Ｔが、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト８はその表面にフルカラーのトナー像Ｔを担持する。
【００１８】
また、上記トナー画像が転写された後の各感光体ドラム２の表面に付着する残留トナーは、クリーニングブレード５によって除去され、次いで、その表面が図示していない徐電装置によって徐電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００１９】
また、作像動作が開始されると、画像形成装置１００の下部では、給紙ローラ１６が回転駆動することによって、用紙トレイ１５に収容された記録用紙Ｐが搬送経路Ｒに送り出される。搬送経路Ｒに送り出された記録用紙Ｐは、レジストローラ１９によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２とそれに対向する駆動ローラ９との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２に、中間転写ベルト８上のトナー像Ｔのトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって中間転写ベルト８上のトナー像Ｔが記録用紙Ｐ上に一括して転写される。トナー像Ｔが転写された記録用紙Ｐは定着装置２０へと搬送され、定着ローラ２１と加圧ローラ２２によって記録用紙Ｐが加熱及び加圧されてトナー画像が定着される。トナー像Ｔが定着された記録用紙Ｐは、分離部材２３によって定着ローラ２１から分離され、排出ローラ１７によって排紙トレイ１８へと排出される。また、転写後の中間転写ベルト８上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置１３によって除去され、除去されたトナーは廃トナー収容器１４へ搬送され回収される。
【００２０】
以上の説明は、記録用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００２１】
次に、本発明の実施形態の定着装置２０の構成について、図２を用いて以下概説する。 図２に示す定着装置２０は、互いに接触して定着ニップＮを形成する定着ローラ２１と加圧ローラ２２を有する。定着ローラ２１の内部には、定着ローラ２１を加熱する定着熱源２４が配設されており、この定着熱源２４で定着ローラが過熱されるようになっている。また、定着ローラ２１は図の矢印Ｌの方向に、加圧ローラ２２は図の矢印Ｆの方向にそれぞれ回転可能に構成されている。
【００２２】
定着ローラ２１は熱伝導性基体の周囲に弾性層が形成され、さらに被覆層で被覆された円筒状部材である。熱伝導性基体として、所要の機械的強度を有し熱伝導性の良好な炭素鋼材やアルミニウム材が主として用いられる。また、弾性層は、例えばシリコーンゴムやフッ素ゴム等の合成ゴムで形成される。さらに弾性層の外側（外周面）の被覆層は、トナーとの離型性を良好とすると共に弾性層の耐久性を高めるためのもので、熱伝導率が高く耐久性に富む材料で形成される。例えば、フッ素樹脂（ＰＦA）チューブで被覆したものやフッ素樹脂（ＰＦＡ又はＰＴＦＥ）塗料を塗布したもの、あるいはシリコーンゴム層やフッ素ゴム層を形成したもの等が被覆層として用いられる。
【００２３】
加圧ローラ２２は、芯金、その芯金の外側（外周）に形成された弾性層及び弾性層を被覆する被覆層からなる円筒状部材である。例えば、芯金としてＳＴＫＭ等が用いられ、弾性層としてシリコーンゴム若しくはフッ素ゴム又はこれらの発泡体が用いられる。被覆層は、例えば離型性に富むＰＦＡ・ＰＴＦＡ等の耐熱性フッ素樹脂のチューブで形成される。
【００２４】
なお、本実施形態では、定着熱源２４としてハロゲンヒータやカーボンヒータなどの加熱ヒータを使用するが、これに限らず電磁誘導を利用して発熱する熱源を用いるようにしてもよい。また、本実施形態では、定着ローラ２１に温度検知手段として定着ローラ２１の温度を検知する温度検出装置２５を近接して備え、この温度検出装置２５により定着ローラ２１の温度を検知する。予め指定された目標制御温度と、温度検出装置２５により検知された定着ローラ２１の温度との間の温度偏差の情報を基に図示しない制御コントローラが定着熱源２４への印加電力とを制御する。定着熱源２４により定着ローラ２１が加熱され、この定着ローラ２１は、これと加圧ローラ２２との間の定着ニップＮを通過する記録用紙Ｐの画像面に接触する。その画像面のトナー像Ｔが定着ローラ２１からの熱によって溶融されることにより記録用紙Ｐに定着される。
【００２５】
本発明の実施形態の定着装置２０の電源構成について、図３を用いて以下説明する。商用電源３０（主電源装置）からメインスイッチ３１がオンの状態でかつインターロックスイッチ３２がオフの（例えば本体カバーが閉の）状態のときは、定着熱源制御部３３を介して定着熱源２４に商用電源３０から電力が供給される。さらに停電検出切替回路３５で商用電源３０からの電源供給が有りと判断され商用電源３０からの電源供給に切り替えられ、装置本体制御部３６を介して定着ローラなどを作動させる装置本体駆動部３７と温度検出装置２５に商用電源３０から電源が供給される。
【００２６】
商用電源３０からの電源供給が遮断された場合（停電やユーザによるコンセントからの電源コードが抜かれた場合など）、ユーザによりメインスイッチ３１がオフにされた場合又は本体カバーが開けられてインターロックスイッチ３２がオンされた場合は、定着熱源制御部３３と定着熱源２４への商用電源３０からの電源供給がストップされる。さらに停電検出切替回路３５により商用電源３０からの電源供給が無いと判断され補助電源３４からの電源供給に切り替えられ、定着部材回転制御部としての機能を備える装置本体制御部３６を介して定着ローラ２１などを動作させる装置本体駆動部３７と温度検出装置２５に補助電源３４から電源が供給される。これにより、予想外のタイミング（停電やユーザによるコンセントからの電源コードが抜かれた場合など）によって定着装置２０への電源供給が遮断された場合であっても、定着ローラ２１を回転させることができる。
【００２７】
本発明に係る定着装置２０の動作状態の遷移および定着ローラ２１の温度について図４を用いて以下説明する。本図は、一般的な使用方法において遷移する定着装置２０の動作状態の遷移の様子を、定着ローラ２１の温度の遷移とともに示すタイミングチャートである。立ち上げ状態では、定着ローラ２１及び加圧ローラ２２を回転させた状態で温度を上昇させ、印刷可能状態とする。この時点でユーザからの印刷要求が無い場合は、待機状態として定着ローラ２１及び加圧ローラ２２の回転を停止させる。この待機状態は、印刷要求がきた場合に即座に印刷動作へ移れるように定着ローラ２１の温度が一定温度に保たれる状態である。ユーザから印刷要求があった場合、定着ローラ２１及び加圧ローラ２２の回転をスタートさせて印刷動作を行ない、印刷終了後に定着ローラ２１及び加圧ローラ２２の回転を停止し再び待機状態へ移行する。また、図４中の矢印Ｓは、商用電源３０からの電源供給が遮断された場合にオーバーシュートするタイミングを示す。
【００２８】
本発明の実施形態の画像形成装置１００に係る定着装置２０の動作について図５を用いて以下説明する。停電検出切替回路３５により停電またはメインスイッチ３１がオフ若しくはインターロックスイッチ３２がオン（本体カバー開放）を検出したか判定する（ステップＳ１０１）。検出しない場合（ステップＳ１０１、Ｎｏ）は、本制御は終了する（ステップＳ１０１→ＥＮＤ）。検出した場合（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）は、停電検出切替回路３５により、装置本体制御部３６などへの電源供給を補助電源３４に切り替える（ステップＳ１０１→ステップＳ１０２）。次に、温度検出装置２５により定着ローラ温度と温度遷移からオーバーシュートが発生する可能性があるかどうか判定する（ステップＳ１０３）。オーバーシュート発生の可能性無しの場合（ステップＳ１０３、Ｎｏ）は、本制御は終了する（ステップＳ１０３→ＥＮＤ）。オーバーシュート発生の可能性がある場合（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）は、装置本体制御部３６を介して装置本体駆動部３７により定着ローラ２１を回転させる（ステップＳ１０４）。これにより、オーバーシュートの可能性があると判定された場合に定着部材を冷却するため定着部材を回転させるので、定着部材へのダメージを回避することができる。
【００２９】
次に、温度検出装置２５により定着ローラ温度と温度遷移からオーバーシュートが回避されたかどうか判定する（ステップＳ１０５）。オーバーシュートが回避されていない場合（ステップＳ１０５、Ｎｏ）は、回避されるまで定着ローラ２１を回転延長（ステップＳ１０５→ステップＳ１０５）し、回避された場合（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）は、装置本体制御部３６を介して装置本体駆動部３７により定着ローラ２１の回転を停止する（ステップＳ１０６）。これにより、オーバーシュートの確実な回避処理を図ることができる。
【００３０】
上述した定着装置２０の動作においてオーバーシュートの可能性ありか又は回避されたかの判断について図６を用いて以下説明する。温度検出装置２５により、前回検出した温度から現時点で検出した温度への温度遷移（N点）から導出した温度上昇率（グラフの角度ｂ１、ｂ２）から最高到達温度（ａ１、ａ２）を算出し、最高到達温度（ａ１、ａ２）が定着部材ダメージ温度（破線）に到達する場合は、オーバーシュートの可能性ありか又はオーバーシュートが回避されていないと判断する。最高到達温度（ａ１、ａ２）が定着部材ダメージ温度に到達しない場合は、オーバーシュートの可能性が無いか又はオーバーシュートが回避されたと判断する。これにより、温度上昇カーブを算出しオーバーシュート発生の可能性の有無を適切に判断することができる。
【００３１】
上述した定着装置２０の動作フローのうち、ステップＳ１０１の停電検出切替回路３５における電源供給切替制御について図７を用いて以下説明する。まず、停電発生又はユーザにより電源コードが抜かれたかについて判定する（ステップＳ２０１）。停電発生又は電源コードが抜かれた場合（ステップＳ２０１、Ｙｅｓ）は、停電検出切替回路３５により定着熱源以外の定着装置への電源供給を補助電源３４から受ける（ステップＳ２０５）。停電発生又は電源コードが抜かれていない場合（ステップＳ２０１、Ｎｏ）は、ユーザによりメインスイッチ３１がオフされたか判定する（ステップＳ２０２）。メインスイッチ３１がオフされた場合（ステップＳ２０２、Ｙｅｓ）は、停電検出切替回路３５により定着熱源以外の定着装置への電源供給を補助電源３４から受ける（ステップＳ２０５）。メインスイッチ３１がオフされていない場合（ステップＳ２０２、Ｎｏ）は、ユーザにより本体カバーが開放されインターロックスイッチ３２がオンされたか判定する（ステップＳ２０３）。インターロックスイッチ３２がオンされた場合（ステップＳ２０３、Ｙｅｓ）は、停電検出切替回路３５により定着熱源以外の定着装置への電源供給を補助電源３４から受ける（ステップＳ２０５）。インターロックスイッチ３２がオンされていない場合（ステップＳ２０３、Ｎｏ）は、停電検出切替回路３５が動作することなく、そのまま商用電源３０から電源供給を受ける（ステップＳ２０４）。これにより、定着装置は、停電発生等による停電を検出した場合に確実に補助電源からの電源供給を受けることができる。
【００３２】
本発明の実施形態の定着装置２０の動作に関し、補助電源３４に切り替えられた直後の装置本体制御部３６によるオーバーシュート判定と定着ローラ回転制御について図８を用いて以下説明する。まず、補助電源切替前の温度と補助電源切替後の温度を数点取得する（ステップＳ３０１）。次に、取得した各温度間の遷移（N点）から温度の上昇率および予測される最高到達温度を算出する（ステップＳ３０２）（図６参照）。ステップＳ３０２において算出した予測される最高到達温度からオーバーシュートの可能性があるか（定着部材にダメージを与える温度まで上昇する可能性があるか）判定する（ステップＳ３０３）。オーバーシュートの可能性が無いと判断した場合（ステップＳ３０３、Ｎｏ）は、補助電源３４からの電源供給を停止し、本制御を終了する（ステップＳ３０６）。オーバーシュートの可能性があると判断した場合（ステップＳ３０３、Ｙｅｓ）は、温度上昇率・最高到達温度・使用環境（温度、湿度）・使用状態（定着寿命）などの条件により回転時間および回転速度を決定する（ステップＳ３０４）（定着部材回転制御部）。次に、ステップＳ３０４において決定した回転時間および回転速度により定着ローラ２１の回転をスタートする（ステップＳ３０５）。
【００３３】
上記から、温度上昇率および最高到達温度から導出される定着部材の温度上昇傾向により定着部材の適切な回転時間および回転速度を決定することができる。また、温度・湿度などの使用環境により定着部材の回転時間および回転速度を補正することで、定着部材の適切な回転時間および回転速度を決定することができる。さらに、定着部材の使用状況による定着部材の寿命（定着寿命）から定着部材の回転時間および回転速度を補正し、定着部材の適切な回転時間および回転速度を決定することができる。
【００３４】
本発明の実施形態の定着装置２０の動作に関し、装置本体制御部３６によるオーバーシュート回避のための定着ローラ回転後のオーバーシュート回避判定および定着ローラ停止制御について図９を用いて以下説明する。前回検出した温度と現時点で検出した温度を数点取得する（ステップＳ４０１）。次に、取得した各温度間の遷移（N点）温度から温度上昇率および予測される最高到達温度を算出する（ステップＳ４０２）（図６参照）。ステップＳ４０２において算出した温度上昇率および最高到達温度から現時点でオーバーシュートを回避したかどうか判定する（ステップＳ４０３）。オーバーシュートを回避したと判断した場合（ステップＳ４０３、Ｙｅｓ）は、定着ローラ２１の回転を停止する（ステップＳ４０５）。オーバーシュートを回避できていないと判断した場合（ステップＳ４０３、Ｎｏ）は、現時点で定着ローラ２１の回転を停止してもオーバーシュートを回避できるか予測する（ステップＳ４０４）。オーバーシュート回避できないと予測した場合（ステップＳ４０４、Ｎｏ）は、本制御を再試行する（ステップＳ４０４→ステップＳ４０１）。オーバーシュートを回避できると予測した場合（ステップＳ４０４、Ｙｅｓ）は、定着ローラ２１の回転を停止する（ステップＳ４０５）。その後、補助電源３４からの電源供給を停止し（ステップＳ４０６）、本制御を終了する（ステップＳ４０６→ＥＮＤ）。これにより、オーバーシュートの可能性がない場合は、補助電源からの電源供給を停止させるため、無駄な補助電源の消費を防ぐことができる。また、定着ローラの回転を停止した後、補助電源からの電源供給を停止するため、補助電源を適切に使用することができる。
【００３５】
上記のように、定着部材におけるオーバーシュートを回避するための装置本体制御部３６による定着部材回転制御は、定着部材のオーバーシュートが回避された若しくは回避されると予測できた場合に定着部材の回転を停止することにより行われるため、定着部材を適切に回転停止制御することができる。
【００３６】
また、定着部材におけるオーバーシュートを回避するための装置本体制御部３６による定着部材回転制御は、定着部材の温度が下降している場合にオーバーシュートを回避できたと判断することにより行われることで、オーバーシュートの回避を適切に判断することができる。
【００３７】
さらに、定着部材におけるオーバーシュートを回避するための装置本体制御部３６による定着部材回転制御は、定着部材の温度上昇率により最高到達温度を算出して、算出した最高到達温度が定着部材ダメージ温度より低い場合に回避できたと判断することにより行われることで、定着部材の温度の上がり具合（角度）を確認し、これ以上定着部材を回転させなくてもオーバーシュートを回避できると判断した時点で定着部材の回転を停止制御するため回転時間の延長を少なくすることができる。
【００３８】
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。
【符号の説明】
【００３９】
２０ 定着装置
２１ 定着ローラ
２２ 加圧ローラ
２３ 分離部材
２４ 定着熱源
２５ 温度検出装置
３０ 商用電源
３１ メインスイッチ
３２ インターロックスイッチ
３３ 定着熱源制御部
３４ 補助電源
３５ 停電検出切替回路
３６ 装置本体制御部
３７ 装置本体駆動部
１００ 画像形成装置
Ｎ 定着ニップ
Ｐ 記録用紙
Ｔ トナー像
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４０】
【特許文献１】特開２００９−０４８０７４号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に定着熱源を有する定着部材と、
該定着部材を押圧する加圧部材と、
前記定着部材の温度検出手段とを備え、
前記定着部材と前記加圧部材との定着ニップに搬送された記録媒体上の未定着トナー像を前記記録媒体上に熱定着する定着装置と、
主電源装置と、
前記主電源装置により充電される補助電源装置と、
前記主電源装置による給電が遮断されたとき、前記定着熱源以外の定着装置への給電を前記補助電源装置による給電に切り替える停電検出切替部と、
前記停電検出切替部により前記主電源装置による給電から前記補助電源装置による給電に切り替えられたとき、前記定着部材を回転する定着部材回転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】
前記停電検出切替部は、停電またはユーザによるメインスイッチオフ若しくはインターロックスイッチオンがあった場合に前記主電源装置による給電が遮断されたことを検出す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】
前記定着部材回転制御部は、前記停電検出切替部により前記主電源装置による給電から前記補助電源装置による給電に切り替えられた直後に前記定着部材がオーバーシュートする可能性が有るかどうかを判定する判定手段を更に備え、前記判定手段によりオーバーシュートの可能性が有ると判定した場合は、前記定着部材を回転制御することを特徴とする請求項１又２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着部材回転制御部は、前記判定手段によりオーバーシュートの可能性が無いと判定した場合は、前記補助電源装置からの電源供給を遮断制御することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記定着部材の温度上昇率により最高到達温度を算出し、前記最高到達温度が前記定着部材のダメージ温度到達の有無を判断することによりオーバーシュートの可能性の有無を判定することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記定着部材回転制御部は、前記判定手段によりオーバーシュートの可能性が有ると判定した場合は、前記定着部材の温度上昇率および前記最高到達温度により前記定着部材の回転時間および回転速度を決定することを特徴とする請求項３から５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記定着部材回転制御部は、前記判定手段によりオーバーシュートの可能性が有ると判定した場合は、前記定着部材の使用環境により前記定着部材の回転時間および回転速度を補正することを特徴とする請求項３から６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記定着部材回転制御部は、前記判定手段によりオーバーシュートの可能性が有ると判定した場合は、前記定着部材の使用状況により前記定着部材の回転時間および回転速度を補正することを特徴とする請求項３から７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記判定手段は、前記定着部材の温度が下降している場合にオーバーシュートが回避されたと判定することを特徴とする請求項３から８の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、前記定着部材の温度上昇率により前記最高到達温度を算出し、前記最高到達温度が定着部材ダメージ温度より低い場合にオーバーシュートが回避されたと判定することを特徴とする請求項３から９の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記定着部材回転制御部は、オーバーシュートが回避された又は回避されると予測できた場合に、前記定着部材の回転を停止制御することを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記定着部材回転制御部は、前記定着部材の回転を停止した後、前記補助電源装置からの電源供給を遮断制御することを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
内部に定着熱源を有する定着部材と、
該定着部材を押圧する加圧部材と、
前記定着部材の温度検出手段とを備え、
前記定着部材と前記加圧部材との定着ニップに搬送された記録媒体上の未定着トナー像を前記記録媒体上に熱定着する定着装置と、
主電源装置と、
前記主電源装置により充電される補助電源装置と、
前記主電源装置による給電が遮断されたとき、前記定着熱源以外の定着装置への給電を前記補助電源装置による給電に切り替える停電検出切替部と、
前記停電検出切替部により前記主電源装置による給電から前記補助電源装置による給電に切り替えられたとき、前記定着部材を回転する定着部材回転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】
前記停電検出切替部は、停電またはユーザによるメインスイッチオフ若しくはインターロックスイッチオンがあった場合に前記主電源装置による給電が遮断されたことを検出す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】
前記定着部材回転制御部は、前記停電検出切替部により前記主電源装置による給電から前記補助電源装置による給電に切り替えられた直後に前記定着部材がオーバーシュートする可能性が有るかどうかを判定する判定手段を更に備え、前記判定手段によりオーバーシュートの可能性が有ると判定した場合は、前記定着部材を回転制御することを特徴とする請求項１又２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着部材回転制御部は、前記判定手段によりオーバーシュートの可能性が無いと判定した場合は、前記補助電源装置からの電源供給を遮断制御することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記定着部材の温度上昇率により最高到達温度を算出し、前記最高到達温度が前記定着部材のダメージ温度到達の有無を判断することによりオーバーシュートの可能性の有無を判定することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記定着部材回転制御部は、前記判定手段によりオーバーシュートの可能性が有ると判定した場合は、前記定着部材の温度上昇率および前記最高到達温度により前記定着部材の回転時間および回転速度を決定することを特徴とする請求項３から５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記定着部材回転制御部は、前記判定手段によりオーバーシュートの可能性が有ると判定した場合は、前記定着部材の使用環境により前記定着部材の回転時間および回転速度を補正することを特徴とする請求項３から６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記定着部材回転制御部は、前記判定手段によりオーバーシュートの可能性が有ると判定した場合は、前記定着部材の使用状況により前記定着部材の回転時間および回転速度を補正することを特徴とする請求項３から７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記判定手段は、前記定着部材の温度が下降している場合にオーバーシュートが回避されたと判定することを特徴とする請求項３から８の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、前記定着部材の温度上昇率により前記最高到達温度を算出し、前記最高到達温度が定着部材ダメージ温度より低い場合にオーバーシュートが回避されたと判定することを特徴とする請求項３から９の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記定着部材回転制御部は、オーバーシュートが回避された又は回避されると予測できた場合に、前記定着部材の回転を停止制御することを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記定着部材回転制御部は、前記定着部材の回転を停止した後、前記補助電源装置からの電源供給を遮断制御することを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１０９０２０（Ｐ２０１３−１０９０２０Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５１５８５（Ｐ２０１１−２５１５８５）
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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