特許 7099134 制御装置、画像形成装置及び制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-04

(45)【発行日】2022-07-12

(54)【発明の名称】制御装置、画像形成装置及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20220705BHJP

   G03G 15/20 20060101ALI20220705BHJP

【ＦＩ】

G03G21/00 398

G03G15/20 555

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018141848

(22)【出願日】2018-07-27

(65)【公開番号】P2020016866

(43)【公開日】2020-01-30

【審査請求日】2021-05-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(72)【発明者】

【氏名】中島 幹夫

【審査官】市川 勝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１７３３６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０３７６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２５７８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－００６３７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

記録媒体に画像を形成する画像形成装置の制御装置であって、
前記画像形成装置において消費される直流電力値である消費直流電力値を取得する取得部と、
少なくとも１つの前記記録媒体に画像を形成する期間における前記消費直流電力値の特性を推定する推定部と、
前記記録媒体に画像を定着させる前記画像形成装置の定着部に供給される電力である定着電力の制限値を、前記消費直流電力値の特性に対応する周期性を有するように決定する決定部とを備え、
前記推定部は、前記少なくとも１つの記録媒体に画像を形成する期間における前記消費直流電力値の振幅及び周期を推定し、
前記決定部は、前記消費直流電力値の振幅及び周期に対応する前記定着電力の制限値の振幅及び周期を決定する
制御装置。

【請求項2】

前記定着電力は周期性を有し、
前記定着電力の制限値の１周期は、前記定着電力の周期の整数倍である
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記推定部は、少なくとも２つの前記記録媒体に画像を形成する期間における前記消費直流電力値の特性を推定する
請求項１または２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記決定部は、前記推定部が前記消費直流電力値の特性を推定する対象の期間における前記定着電力の制限値を、予め設定された制限値に決定する
請求項１～３のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項5】

前記推定部は、前記消費直流電力値と前記定着電力の制限値との和が前記画像形成装置の定格電力を超える場合、少なくとも１つの前記記録媒体に画像を形成する期間における前記消費直流電力値の特性を新たに推定し、
前記決定部は、新たに推定された前記消費直流電力値の特性に基づき、前記定着電力の制限値を新たに決定する
請求項１～４のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の制御装置を備える画像形成装置。

【請求項7】

記録媒体に画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
前記画像形成装置において消費される直流電力値である消費直流電力値を取得し、
少なくとも１つの前記記録媒体に画像を形成する期間における前記消費直流電力値の特性として振幅及び周期を推定し、
前記記録媒体に画像を定着させる前記画像形成装置の定着部に供給される電力である定着電力の制限値の振幅及び周期を、前記消費直流電力値の振幅及び周期に対応するように決定し、
前記定着電力の制限値を上限として、前記定着電力を前記定着部に供給する指令を出力する
制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御装置、画像形成装置及び制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、画像形成装置において、画像は記録媒体上に形成された後に熱定着される。

【0003】

例えば、画像形成装置に接続されたステープルソート可能なフィニッシャの状態に基づき、熱定着を行う定着ヒータの電力を制御する画像形成装置がある（例えば、特許文献１参照）。この画像形成装置では、多くの消費電力を必要とするステープルの動作中、定着ヒータの一部又は全部が消灯される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような特許文献１の画像形成装置では、定着ヒータが使用可能な電力は、画像形成装置の定格電力内で予め配分されている。しかしながら、他の装置の電力消費量にばらつきが生じ得るため、定着ヒータは配分されている電力の全てを使用できない場合がある。特に、特許文献１のように定着ヒータの一部又は全部が消灯されると、熱定着に要する時間が長くなり、画像の形成完了が遅延する可能性がある。

【0005】

本開示の技術は、定着ヒータが使用可能な電力を増大させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態による制御装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置の制御装置であって、前記画像形成装置において消費される直流電力値である消費直流電力値を取得する取得部と、少なくとも１つの前記記録媒体に画像を形成する期間における前記消費直流電力値の特性を推定する推定部と、前記記録媒体に画像を定着させる前記画像形成装置の定着部に供給される電力である定着電力の制限値を、前記消費直流電力値の特性に対応する周期性を有するように決定する決定部とを備え、前記推定部は、前記少なくとも１つの記録媒体に画像を形成する期間における前記消費直流電力値の振幅及び周期を推定し、
前記決定部は、前記消費直流電力値の振幅及び周期に対応する前記定着電力の制限値の振幅及び周期を決定する。

【0007】

本発明の一実施形態による画像形成装置は、本発明の一実施形態による制御装置を備える。

【0008】

本発明の一実施形態による制御方法は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、前記画像形成装置において消費される直流電力値である消費直流電力値を取得し、少なくとも１つの前記記録媒体に画像を形成する期間における前記消費直流電力値の特性として振幅及び周期を推定し、前記記録媒体に画像を定着させる前記画像形成装置の定着部に供給される電力である定着電力の制限値の振幅及び周期を、前記消費直流電力値の振幅及び周期に対応するように決定し、前記定着電力の制限値を上限として、前記定着電力を前記定着部に供給する指令を出力する。

【発明の効果】

【0009】

本開示の技術によれば、定着ヒータが使用可能な電力を増大させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態１に係る画像形成装置の構成の一例を示す側面図

【図2】図１の画像形成装置の印刷部の構成の一例を示す側面図

【図3】実施の形態１に係る画像形成装置における定着電力の一例を示す図

【図4】実施の形態１に係る画像形成装置の機能的な構成の一例を示すブロック図

【図5】実施の形態１に係る画像形成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図

【図6】実施の形態１に係る画像形成装置における印刷時の直流電力の経時的変化の一例を示す図

【図7】実施の形態１に係る画像形成装置によって決定される制限定着電力の一例を示す図

【図8】実施の形態１に係る画像形成装置の動作の一例を示すフローチャート

【図9A】実施の形態１に係る画像形成装置の実施例における印刷時の定着温度の経時的変化の一例を示す図

【図9B】比較例の画像形成装置における印刷時の定着温度の経時的変化の一例を示す図

【図10】実施の形態２に係る画像形成装置の動作の一例を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することによって重複した説明を省く。

【0012】

（実施の形態１）
＜画像形成装置１の構成＞
実施の形態１に係る画像形成装置１の構成を説明する。図１は、実施の形態１に係る画像形成装置１の構成の一例を示す側面図である。本実施の形態に係る画像形成装置１は、電子写真方式の画像形成装置であり、記録媒体上に画像を形成する複合機能複写機であるとして説明する。つまり、複合機能複写機は、画像形成装置の一例である。なお、画像形成装置は、記録媒体上に画像を形成するいかなる装置であってもよく、例えば、単なる複写機又は印刷機であってもよい。記録媒体は、その表面上に画像が形成されることができればよい。記録媒体の例は、紙、布、フィルム又は板等のシート材であるが、これに限定されない。

【0013】

本実施の形態に係る画像形成装置１は、紙等の記録媒体から読み取った情報のデータを生成する又は当該情報の画像を記録媒体上に形成することができる。さらに、画像形成装置１は、ＰＣ（Personal Computer）等のコンピュータ装置２から取得された情報の画像、及び、ＰＢＸ（構内交換機：Private Branch eXchanger）３等を介して電話回線を通じて取得された情報の画像を記録媒体上に形成することができる。つまり、画像形成装置１は、スキャナ機能、複写機能、プリンタ機能及びファクシミリ機能を備える。後述する操作ボード１０へのユーザの入力に応じて、画像形成装置１は、各機能を切り替え、切り替えられた機能のモードで動作する。

【0014】

画像形成装置１は、操作ボード１０と、画像読取部２０と、印刷部３０と、制御装置４０とを備える。操作ボード１０は、ユーザから画像形成装置１の操作に関する指令を受け付けるインタフェースであり、例えば、ディスプレイ、タッチパネル及びボタン等で構成される。画像読取部２０は、記録媒体上の情報を読み取り、画像データとして印刷部３０等に出力する。印刷部３０は、画像データに基づきトナー像を形成し、画像形成装置１に格納された記録媒体に印刷する。本実施の形態では、記録媒体は紙である。印刷部３０が取得する画像データは、画像読取部２０によって取得された画像データ、コンピュータ装置２から取得された画像データ、又は、ＰＢＸ３を介して取得された画像データである。

【0015】

画像読取部２０は、ＡＤＦ（自動原稿送り装置：Auto Document Feeder）２１及び画像読取装置２２を備える。ＡＤＦ２１は、その上に配置された紙原稿を順次、画像読取装置２２に送る。画像読取装置２２は、ＡＤＦ２１から送られる各紙原稿の表面から画像データを取得し、印刷部３０又は制御装置４０に出力する。印刷部３０は、画像データを紙に印刷し、制御装置４０は、画像データを、ＰＢＸ３を介して外部の送信先に送る、又は、コンピュータ装置２に送る。操作ボード１０、ＡＤＦ２１、画像読取装置２２及び印刷部３０は、互いに結合及び分離可能に構成されている。

【0016】

また、制御装置４０は、画像形成装置１の全体の動作を制御する。例えば、制御装置４０は、マイクロコンピュータ等のコンピュータで構成される。制御装置４０は、画像読取部２０及び印刷部３０の動作を制御する。制御装置４０は、操作ボード１０に入力される指令に基づき、スキャナ機能、複写機能、プリンタ機能及びファクシミリ機能それぞれでの画像形成装置１の動作を制御する。

【0017】

さらに、印刷部３０の詳細な構成を説明する。本実施の形態では、印刷部３０は、レーザカラープリンタであるとして説明する。図２は、図１の画像形成装置１の印刷部３０の構成の一例を示す側面図である。図２では、印刷部３０は内部を透視して描かれている。図２に示すように、印刷部３０は、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）それぞれの色の画像を形成するための４組のトナー像形成ユニット３０１ａ～３０１ｄと、第一転写ベルト３１１と、第二転写ベルト３１２と、露光装置３２０と、給紙ユニット３７１及び３７２とを備える。

【0018】

露光装置３２０は、画像読取装置２２等から取得される画像データに対応して、トナー像形成ユニット３０１ａ～３０１ｄそれぞれの帯電された感光体３０２に光を照射することで、感光体３０２それぞれの表面上に静電潜像を形成する。露光装置３２０の例は、レーザ光を照射するレーザ走査方式、又は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光を照射するＬＥＤ書き込み方式の露光装置である。露光装置３２０は、フルカラー画像の形成に対応した光を、一様に帯電された感光体３０２それぞれの表面に潜像として照射する。

【0019】

第一転写ベルト３１１及び第二転写ベルト３１２はそれぞれ、複数のローラに掛け渡された無端ベルトであり、複数のローラの周りを周回移動する。第一転写ベルト３１１及び第二転写ベルト３１２はそれぞれ、回転可能な支持ローラ及び駆動ローラ間に支持及び張架されている。第一転写ベルト３１１は、そのループの内側に配置された４つの第一転写ローラ３１１ａによって、トナー像形成ユニット３０１ａ～３０１ｄの４つの感光体３０２に押し付けられている。第二転写ベルト３１２は、そのループの内側に配置された第二転写ローラ３１２ａによって、第一転写ベルト３１１及びその支持ローラ又は駆動ローラに押し付けられ、第一転写ベルト３１１と接触している。このような第一転写ベルト３１１及び第二転写ベルト３１２は、予め定められた転写ニップを形成する。

【0020】

第一転写ベルト３１１には、トナー像形成ユニット３０１ａ～３０１ｄの感光体３０２それぞれの潜像がトナー像として転写され、第二転写ベルト３１２には、第一転写ベルト３１１上のトナー像が転写される。第二転写ベルト３１２は、その上のトナー像を給紙ユニット３７１又は３７２に収容された紙である転写用紙（以下、単に「用紙」とも呼ぶ）に転写する。

【0021】

トナー像形成ユニット３０１ａ～３０１ｄは、第一転写ベルト３１１の周回移動方向に沿って、この順に配置されている。本実施の形態では、トナー像形成ユニット３０１ａ～３０１ｄは、第一転写ベルト３１１の下方に配置され、露光装置３２０は、トナー像形成ユニット３０１ａ～３０１ｄの下方に配置されている。本明細書において、「上方」及び「下方」は、水平な支持面上に画像形成装置１が配置されたときの方向を示す。このような画像形成装置１は、４連ドラム方式（「タンデム方式」とも呼ぶ）のフルカラー画像形成装置を構成する。

【0022】

トナー像形成ユニット３０１ａ～３０１ｄはそれぞれ、回転可能に支持された感光体３０２と、帯電装置３０３と、現像装置３０４とを備える。帯電装置３０３及び現像装置３０４は、感光体３０２の外周面に配置されている。

【0023】

各感光体３０２は、第一転写ローラ３１１ａと共に第一転写ベルト３１１を挟み、第一転写ベルト３１１と接触している。例えば、感光体３０２は、ドラム状の部材である。帯電装置３０３は、感光体３０２の表面にトナーが付着しやすくなるように、表面を一様に帯電させる。現像装置３０４は、帯電された感光体３０２の表面にトナーを供給することで、露光により形成された潜像にトナーを付着させる。これにより、潜像は顕像化されトナー像を形成する。トナー像形成ユニット３０１ａ～３０１ｄそれぞれの現像装置３０４が扱う色は互いに異なり、マゼンダ、シアン、イエロー及びブラックである。帯電装置３０３と現像装置３０４との間には、露光装置３２０から出射される光が感光体３０２に入射するスペースが確保されている。

【0024】

用紙は、給紙ユニット３７１及び３７２に収容されている。給紙ユニット３７１又は３７２の最上部の用紙は、給紙ローラで１枚づつ取り出され、複数の用紙ガイドを経てレジストローラ３１３に搬送される。レジストローラ３１３は、搬送された用紙を、第一転写ベルト３１１及び第二転写ベルト３１２の間に搬送する。本明細書において、このような給紙ユニット３７１又は３７２から第一転写ベルト３１１及び第二転写ベルト３１２への用紙の搬送を給紙と呼ぶ。

【0025】

また、印刷部３０は、第二転写ベルト３１２の上方に、定着装置３３０と、排紙ガイド３３２と、排紙ローラ３４０と、排紙スタック３５０とを備える。

【0026】

定着装置３３０は、定着部の一例であり、トナー像が転写された用紙に熱を加えることによって、トナー像を当該用紙に定着させる。定着装置３３０は、外周面が互いに対向する２つの定着ローラ３３１ａ及び３３１ｂを備え、定着ローラ３３１ａ及び３３１ｂはそれぞれ、定着ヒータ５１及び５２を含む。定着ローラ３３１ａ及び３３１ｂは、これらの間を用紙が通る際に、定着ヒータ５１及び５２により当該用紙を加熱し、加熱後の用紙を排紙ガイド３３２を通って排紙ローラ３４０に送る。排紙ローラ３４０は、送られた用紙を排紙スタック３５０に排出する、つまり排紙する。

【0027】

印刷部３０は、用紙の両面に印刷することができる。このような両面印刷のときの印刷部３０の動作を説明する。まず、印刷部３０は、画像読取装置２２等から用紙の両面に印刷すべき２つの画像のデータを取得すると、感光体３０２等を用いて、用紙の一方の面に印刷すべき画像のトナー像を形成する。具体的には、不図示のＬＥＤ光源を備える露光装置３２０は、１つの画像のデータから、トナー像形成ユニット３０１ａ～３０１ｄのトナーの４つの色それぞれの像を形成するために、光を照射する。露光装置３２０は、そのＬＥＤ光源から上記４つの色の像を形成するための４つの光をそれぞれ、トナー像形成ユニット３０１ａ～３０１ｄの４つの感光体３０２に向かって出射する。

【0028】

例えば、出射された光は、不図示の光学部品を経て、帯電装置３０３により一様に帯電されたトナー像形成ユニット３０１ａの感光体３０２上に至り、例えば、画像においてマゼンダ色が形成する像に対応した潜像を形成する。さらに、感光体３０２上の潜像は現像装置３０４によって顕像化され、マゼンダ色のトナーによるトナー像が感光体３０２の表面に形成され保持される。このトナー像は、第一転写ローラ３１１ａにより、感光体３０２と同期して移動する第一転写ベルト３１１の表面に転写される。第一転写ベルト３１１は、表面に転写されたマゼンダ色のトナー像を坦持し、図２で反時計回りの矢印の方向に移動する。

【0029】

また、トナー像形成ユニット３０１ｂの感光体３０２には、シアン色が形成する像に対応する潜像が書き込まれ、当該潜像はシアン色のトナー像に顕像化される。このトナー像は、すでに第一転写ベルト３１１に担持されているマゼンダ色のトナー像に重ねられる。同様の動作が、トナー像形成ユニット３０１ｃ及び３０１ｄにおいても行われ、最終的には、第一転写ベルト３１１上に４色のトナー像が重ねられる。なお、例えば、白黒の画像の形成の場合、単色の黒のトナー像のみが形成される場合もある。

【0030】

また、第二転写ベルト３１２は、第一転写ベルト３１１と同期して、図２で時計回りの矢印方向に移動する。そして、第二転写ローラ３１２ａの作用によって、第二転写ベルト３１２の表面には、第一転写ベルト３１１の表面に形成され且つ４色のトナー像が重ねられたトナー像が転写される。いわゆるタンデム方式である４つのトナー像形成ユニット３０１ａ～３０１ｄそれぞれの感光体３０２上でトナー像が形成されつつ、第一転写ベルト３１１及び第二転写ベルト３１２が移動し、これらのベルト上へのトナー像の形成が進められるので、形成時間の短縮が可能である。

【0031】

第一転写ベルト３１１が、所定の位置まで移動すると、用紙の他方の面に印刷される画像のトナー像が、上述と同様にして、感光体３０２等により形成される。このとき、第一転写ベルト３１１及び第二転写ベルト３１２への給紙が開始される。具体的には、給紙ユニット３７１又は３７２内の最上部にある用紙が引き出され、レジストローラ３１３に搬送される。

【0032】

用紙は、レジストローラ３１３を経て、第一転写ベルト３１１と第二転写ベルト３１２との間に送られる。当該用紙の一方の面には、第一転写ベルト３１１の表面上のトナー像が、第二転写ローラ３１２ａにより転写される。さらに、用紙は上方に搬送され、第二転写ベルト３１２の表面上のトナー像が、不図示のチャージャにより用紙の他方の面に転写される。転写に際して、用紙は画像の位置が正規の位置となるように、タイミングがとられて搬送される。

【0033】

両面にトナー像が転写された用紙は、定着装置３３０に送られる。定着装置３３０は、用紙の両面上のトナー像を一緒に溶融し、当該用紙に定着させた後、当該用紙を、排紙ガイド３３２を介して排紙ローラ３４０に搬送する。排紙ローラ３４０は、送られた用紙を排紙スタック３５０に排出する。

【0034】

なお、片面印刷の場合、第一転写ベルト３１１に形成されたトナー像は、第二転写ベルト３１２に転写され、さらに用紙の一方の面に転写される。又は、第一転写ベルト３１１のトナー像は、第二転写ベルト３１２に転写されずに用紙の一方の面に直接転写される。

【0035】

さらに、制御装置４０を説明する。制御装置４０は、画像形成装置１の全体の動作を制御する。例えば、制御装置４０は、定着装置３３０の定着ヒータ５１及び５２に供給する電力を制御する。以下において、制御装置４０における定着ヒータ５１及び５２の電力を制御する構成を中心に説明する。

【0036】

本実施の形態では、定着ヒータ５１及び５２に供給される電力（以下、「定着電力」とも呼ぶ）は、パルス波状の電力である。例えば、制御装置４０は、図３に示すように、制御周期に従って電力供給をＯＮ又はＯＦＦすることによって、定着ヒータ５１及び５２を周期的に点灯及び消灯する。つまり、制御装置４０は、定着電力をデューティ制御する。図３は、実施の形態１に係る画像形成装置１における定着電力の一例を示す図であり、横軸は経過時間（単位：秒）を示し、縦軸は電力（単位：Ｗ）を示す。

【0037】

このように、制御装置４０は、定着ヒータ５１及び５２に周期性を有する電力を供給する。なお、定着電力は、周期性を有する電力であればよく、図３のような矩形波の他、例えば三角波、台形波又は正弦波等を形成する電力であってもよい。さらに、本実施の形態では、定着電力には、交流電力が用いられるが、直流電力が用いられてもよい。

【0038】

画像形成装置１には、定格電力が設定されている。制御装置４０は、定格電力以下の範囲内において、定着ヒータ５１及び５２と、定着ヒータ５１及び５２以外の画像形成装置１の構成要素とに、電力を配分する。本実施の形態では、定着ヒータ５１及び５２が消費する電力を、「一次側電力」と呼び、定着ヒータ５１及び５２以外の構成要素が消費する電力を、「二次側電力」と呼ぶ。例えば、二次側電力は、画像読取部２０のスキャナ動作、印刷部３０の印刷動作及びその他の周辺機器の動作等によって、消費される。なお、一次側電力は定着ヒータ５１及び５２以外の構成要素の消費電力を含んでもよい。一次側電力は交流電力であり、二次側電力は直流電力であるが、これに限定されない。制御装置４０は、一次側電力及び二次側電力の和が定格電力以下となるように電力制御する。

【0039】

制御装置４０の詳細を説明する。図４は、実施の形態１に係る画像形成装置１の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図５は、実施の形態１に係る画像形成装置１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。まず、制御装置４０の機能的な構成を説明する。

【0040】

図４に示すように、制御装置４０は、取得部４０１と、推定部４０２と、決定部４０３と、出力部４０４と、記憶部４０５とを、機能的な構成要素として備える。さらに、制御装置４０は、画像形成装置１が備えるＤＣ（直流：Direct Current）電力検出装置６０、並びに、定着ヒータ５１及び５２と接続されている。ＤＣ電力検出装置６０は、二次側電力を検出する装置である。ＤＣ電力検出装置６０の動作は、制御装置４０によって制御されてもよく、画像形成装置１が備える他の制御装置によって制御されてもよい。

【0041】

取得部４０１は、画像形成装置１において消費される直流電力値である消費直流電力値の一例である二次側電力値を取得する。具体的には、取得部４０１は、ＤＣ電力検出装置６０から、ＤＣ電力検出装置６０によって検出される二次側電力値とその検出時間とを含む二次側電力値の時系列データを取得する。取得部４０１は、時系列データの二次側電力値及び検出時間を対応付けて記憶部４０５に記憶させる。

【0042】

記憶部４０５は、様々な情報を記憶し、記憶した情報を取り出すことができる。記憶部４０５は、取得部４０１によって取得された二次側電力値の時系列データ、及び、決定部４０３によって決定される定着ヒータ５１及び５２の電力の制限値等を記憶する。

【0043】

推定部４０２は、画像形成装置１が少なくとも１枚の用紙に画像を形成する期間における二次側電力値の特性、具体的には変動特性を推定する。推定部４０２は推定結果を決定部４０３に出力する。

【0044】

例えば、図６は、実施の形態１に係る画像形成装置１における印刷時の直流電力、つまり二次側電力の経時的変化の一例を示す図である。図６において、横軸は経過時間（単位：秒）を示し、縦軸は電力（単位：Ｗ）を示す。画像形成装置１は、スキャナ機能、複写機能、プリンタ機能又はファクシミリ機能における画像データの取得及び／又は画像形成のための稼働をしていない状態では、消費電力を抑えるために、その機能を制限している状態である待機状態又はスリープ状態になる。例えば、待機状態の画像形成装置１は、上記稼働をしていない状態が所定時間以上継続すると、スリープ状態になる。画像形成装置１によっては、スリープ状態において上記稼働をしていない状態が所定時間以上継続すると、ディープスリープ状態になるものもある。

【0045】

画像形成装置１は、スリープ状態のとき、待機状態よりも機能が制限された状態であり、ディープスリープ状態のとき、スリープ状態よりも機能が制限された状態である。スリープ状態での消費電力は、待機状態よりも小さく、ディープスリープ状態での消費電力はスリープ状態よりも小さい。定着ヒータ５１及び５２は待機状態において作動され得る。

【0046】

図６の例では、画像形成装置１は、印刷ジョブを未だ受信していないとき、スリープ状態にある。印刷ジョブは、印刷対象のデータ及び印刷実行の指令等を含む情報である。画像形成装置１は、コンピュータ装置２、ＰＢＸ３又は操作ボード１０等から印刷を指令する印刷ジョブを受信すると、スリープ状態からの復帰を開始する。具体的には、画像形成装置１は、スリープ状態から待機状態へ移行し、移行完了後、定着ヒータ５１及び５２を通電し、定着装置３３０の定着ローラ３３１ａ及び３３１ｂを昇温する。定着ローラ３３１ａ及び３３１ｂが目標温度まで昇温すると、復帰が完了する。画像形成装置１は、復帰完了後、１枚目の用紙の給紙及び印刷を開始する。図６の例では、印刷ジョブは複数の用紙への印刷の指令を含み、画像形成装置１は複数の用紙を順次印刷する。印刷開始時点から排紙スタック３５０への用紙の排出が完了するまでの各用紙の印刷過程において、経時的に変化する二次側電力値が描く波形は、ピークを有する山型の形状である。推定部４０２はこのような二次側電力の波形の特性を推定する。

【0047】

図７は、実施の形態１に係る画像形成装置１によって決定される制限定着電力の一例を示す図であり、図６の一部を拡大した図である。図７に示すように、推定部４０２は、記憶部４０５を参照することによって、少なくとも１枚の用紙に画像を形成する期間内における二次側電力の波形の最大値、最小値及びそれらの発生時間を抽出する。本実施の形態では、上記期間は、印刷の開始時点から少なくとも２枚の用紙への画像の形成が完了し、当該少なくとも２枚の用紙の排出が完了するまでの期間であり、具体的には、２枚目の用紙の排出が完了するまでの期間である。印刷の開始時点は給紙開始時点でもある。

【0048】

図７の例では、推定部４０２は、印刷の開始時点から２枚目の用紙の排出完了までの期間の二次側電力の波形（以下、「対象電力波形」とも呼ぶ）において、２つの最大値と、２つの最小値と、各値が検出された時間とを抽出する。具体的には、推定部４０２は、印刷の開始時点から１枚目の用紙の排出完了時点までの期間と、１枚目の用紙の排出完了時点から２枚目の用紙の排出完了時点までの期間とのそれぞれにおいて、１つの最大値と１つの最小値とを抽出する。つまり、推定部４０２は、対象電力波形の各ピークについて、１つの最大値と１つの最小値とを抽出する。本実施の形態では、推定部４０２は、対象電力波形の極大点Ｖ２及びＶ４、並びに、極小点Ｖ１及びＶ３での電力値をそれぞれ、最大値及び最小値として抽出するが、単なる最大値及び最小値を抽出してもよい。

【0049】

さらに、推定部４０２は、２つの最大値と、２つの最小値と、それらの検出時間とから、二次側電力の波形の振幅Ａ１及び周期Ｔ１を、二次側電力の特性として推定する。振幅及び周期の推定は、既知のいかなる方法で行われてもよい。例えば、極大点Ｖ２及びＶ４、並びに、極小点Ｖ１及びＶ３と、正弦波又は矩形波等の周期性を有する波形とをパターンマッチングすることによって、振幅及び周期が推定されてもよい。又は、極大点Ｖ２及び極小点Ｖ１から推定される振幅及び周期と、極大点Ｖ４及び極小点Ｖ３から推定される振幅及び周期とが平均化されることによって、振幅及び周期が推定されてもよい。又は、電力値が最も大きい極大点Ｖ４と、電力値が最も小さい極小点Ｖ１とから、振幅及び周期が推定されてもよい。

【0050】

決定部４０３は、推定された二次側電力の特性に基づき、定着ヒータ５１及び５２に供給される定着電力の制限値（以下、「制限定着電力値」とも呼ぶ）を、二次側電力の特性に対応する周期性を有するように決定する。具体的には、決定部４０３は、二次側電力の振幅Ａ１及び周期Ｔ１に対応する制限定着電力値の振幅Ａ２及び周期Ｔ２を決定する。

【0051】

ここで、定着電力の制御周期をＴ３とすると、決定部４０３は、周期Ｔ２が周期Ｔ１の近傍且つ周期Ｔ３以上であるように、周期Ｔ２を決定する。さらに、決定部４０３は、周期Ｔ２が周期Ｔ３の整数倍となるように、周期Ｔ２を決定する。図７の例では、決定部４０３は、周期Ｔ３の４倍の周期を周期Ｔ２に決定する。

【0052】

さらに、決定部４０３は、振幅Ａ１の近傍且つ振幅Ａ１以上の振幅Ａ４と周期Ｔ２とを有する矩形波状の電力波形Ｌ１（図７で一点鎖線表示）を算出する。電力波形Ｌ１の極大値Ｌ１ａは、極大点Ｖ２及びＶ４の電力値以上であり、電力波形Ｌ１の極小値Ｌ１ｂは、極小点Ｖ１及びＶ３の電力値以下である。電力波形Ｌ１の形状は、対象電力波形の形状に沿う。つまり、電力波形Ｌ１の山及び谷の位置はそれぞれ、対象電力波形の山及び谷の位置に対応する。

【0053】

さらに、決定部４０３は、電力波形Ｌ１において極小値Ｌ１ｂを変更して得られる電力波形Ｌ２（図７で破線表示）を算出する。電力波形Ｌ２は、電力波形Ｌ１と同じ周期Ｔ２及び極大値Ｌ１ａを有し、且つ、電力波形Ｌ１の極小値Ｌ１ｂよりも大きい極小値Ｌ２ｂを有する。決定部４０３は、極小値Ｌ２ｂを、極大値Ｌ１ａよりも小さく、且つ電力波形Ｌ２が対象電力波形と交差しないようにする値に決定する。電力波形Ｌ２は、対象電力波形と接してもよく、対象電力波形から間隔をあけて離れていてもよいが、交差しない。

【0054】

さらに、決定部４０３は、電力波形Ｌ２と画像形成装置１の定格電力の波形とを用いて制限定着電力の波形を算出する。定格電力の波形は、電力値が時間の経過にかかわらず一定の定格電力値ＮＲＰである直線状の波形である。決定部４０３は、定格電力の波形から電力波形Ｌ２を減算して得られる電力波形を、制限定着電力の波形（以下、「制限電力波形」とも呼ぶ）に決定する。つまり、（制限電力波形）＝（定格電力波形）－（電力波形Ｌ２）である。

【0055】

このような制限電力波形は、二次側電力の電力波形Ｌ２と相補する関係にあり、制限電力波形の山及び谷の位置はそれぞれ、電力波形Ｌ２の谷及び山の位置に対応する。例えば、制限電力波形の形状は、位相を１／２周期ずらした電力波形Ｌ２の波形と同じになる場合もある。図７において、制限電力波形の形状は、矩形波状であり、電力波形Ｌ２を振幅方向に反転した波形と同じである。よって、定格電力波形と電力波形Ｌ２との距離は制限定着電力を示す。なお、制限電力波形の形状は、三角波、台形波又は正弦波等の他の形状であってもよい。

【0056】

このような制限電力波形の周期は、周期Ｔ２であり、電力波形Ｌ２の周期と同じＴ３×４である。制限電力波形の極大値は、ＮＲＰ－Ｌ２ｂであり、制限電力波形の極小値は、ＮＲＰ－Ｌ１ａである。制限電力波形の振幅は、振幅Ａ２であり、具体的には、（Ｌ１ａ－Ｌ２ｂ）／２である。

【0057】

決定部４０３は、算出された制限電力波形の情報を記憶部４０５に記憶させる。つまり、決定部４０３は、振幅Ａ２（＝（Ｌ１ａ－Ｌ２ｂ）／２）と、周期Ｔ２（＝Ｔ３×４）と、極大値（ＮＲＰ－Ｌ２ｂ）と、極小値（ＮＲＰ－Ｌ１ａ）と、周期Ｔ２内の極大値及び極小値の時間とを対応付けて、記憶部４０５に記憶させる。なお、図７において、極大値及び極小値の時間は、Ｔ３×２である。図７における上側制限定着電力は極大値に対応し、下側制限定着電力は極小値に対応する。

【0058】

出力部４０４は、定着電力の制御信号を定着ヒータ５１及び５２に出力する。具体的には、印刷開始時点から２枚目の用紙の排出完了までの期間、出力部４０４は、予め設定され且つ記憶部４０５に記憶されている制限定着電力に従い、制限定着電力を上限とする定着電力の制御信号を出力する。印刷開始時点から２枚目の用紙の排出完了までの期間は、推定部４０２が二次側電力値の特性を推定する対象の期間である。例えば、時間の経過に関係なく一定である制限定着電力値Ｖ０が予め設定されてもよい。このような制限定着電力値Ｖ０は、極小値（ＮＲＰ－Ｌ１ａ）以下となり得る。なお、出力部４０４は、画像形成装置１が待機状態になった後、印刷開始時点よりも前に、定着装置３３０を昇温するために定着ヒータ５１及び５２を起動する場合がある。この場合も、出力部４０４は、上記の予め設定された制限定着電力に従った電力制御を行ってもよい。

【0059】

２枚目の用紙の排出完了後、出力部４０４は、決定部４０３によって決定され且つ記憶部４０５に記憶されている制限定着電力に従い、当該制限定着電力を上限とする定着電力の制御信号を出力する。例えば、図７に示すように、出力部４０４は、制限電力波形に従って、上側制限定着電力値又は下側制限定着電力値を上限とする定着電力の制御信号を出力する。

【0060】

上述したように、制限電力波形の形状は、二次側電力の波形と相補する形状である。このため、制限定着電力と二次側電力との和を定格電力以下に維持しつつ、制限定着電力をできる限り大きくすることができる。言い換えれば、定格電力内において、制限定着電力及び二次側電力に用いられない電力の低減が可能である。特に、制限定着電力への上側制限定着電力の適用は、制限定着電力の増大に大きく貢献する。

【0061】

さらに、出力部４０４は、取得部４０１を介して二次側電力の検出値をリアルタイムに取得し、二次側電力値と定着電力値との和が定格電力値を超えないように、定着電力を制御する。例えば、図７において、４枚目の用紙の排出完了後、上側制限定着電力が適用されるときに、二次側電力値と制限定着電力値との和が定格電力値を超過する場合がある。例えば、電力波形Ｌ２と二次側電力の波形とが交差する部分が、超過部分に相当する。このような場合、出力部４０４は、例えば、周期Ｔ３単位等で一時的に、定着電力値の上限を上側制限定着電力値から下側制限定着電力値に変更することで、超過を回避する。

【0062】

次いで、制御装置４０のハードウェア構成を説明する。図５に示すように、制御装置４０は、第一制御基板４１０及び第二制御基板４２０を、ハードウェア的な構成要素として備える。第一制御基板４１０は、画像形成装置１の各装置の動作を制御する回路基板であり、第二制御基板４２０は、定着ヒータ５１及び５２への電力供給を制御する回路基板である。

【0063】

第一制御基板４１０は、プロセッサ等であるＣＰＵ（Central Processing Unit）４１１と、不揮発性半導体記憶装置等であるＲＯＭ（Read Only Memory）４１２と、揮発性半導体記憶装置等であるＲＡＭ（Random Access Memory）４１３とを含む。制御装置４０を動作させるプログラムは、ＲＯＭ４１２に予め保持されている。プログラムは、ＣＰＵ４１１によって、ＲＯＭ４１２からＲＡＭ４１３に読み出されて展開される。ＣＰＵ４１１は、ＲＡＭ４１３に展開されたプログラム中のコード化された各命令を実行する。なお、プログラムは、ＲＯＭ４１２に限らず、例えば記録ディスク等の記録媒体に格納されていてもよい。また、プログラムは、有線ネットワーク、無線ネットワーク又は放送等を介して伝送され、ＲＡＭ４１３に取り込まれてもよい。なお、制御装置４０は、ハードディスク等の他の記憶装置を備えてもよい。

【0064】

ＣＰＵ４１１は、ＤＣ電力検出装置６０と接続され、ＤＣ電力検出装置６０から二次側電力の検出結果を取得し、検出結果をＲＯＭ４１２に記憶させる。ＣＰＵ４１１は、ＤＣ電力検出装置６０の検出動作を制御してもよい。さらに、ＣＰＵ４１１は、ＤＣ電力検出装置６０の検出結果に基づき、定着ヒータ５１及び５２の制限定着電力を決定し、ＲＯＭ４１２に記憶させる。ＣＰＵ４１１は、制限定着電力に基づき定着電力を制限する指令を第二制御基板４２０に出力する。なお、ＣＰＵ４１１は、時刻を計測するタイマを備え、時刻に基づく適切なタイミングで指令を出力してもよい。

【0065】

第二制御基板４２０は、集積回路（Integrated Circuit）４２１を備える。集積回路４２１は、ＣＰＵ４１１から取得される指令に従って、第一制御回路９１及び第二制御回路９２それぞれへ、制限定着電力を上限とする定着電力を定着ヒータ５１及び５２に供給するための制御信号を出力する。第一制御回路９１及び第二制御回路９２はそれぞれ、電源２００から電力供給を受け、制御信号に対応する駆動電力を定着ヒータ５１及び５２に供給する。本実施の形態では、電源２００は商用交流電源であるが、これに限定されない。

【0066】

電源２００の交流電力は、画像形成装置１のフィルタ回路７０を通過してノイズ除去を受けた後、ＡＣ－ＤＣ（交流－直流）変換器８０、第一制御回路９１及び第二制御回路９２に供給される。ＡＣ－ＤＣ変換器８０は、交流電力を直流電力に変換し、変換後の直流電力を二次側電力として、画像形成装置１における直流電力で駆動する各装置に供給する。ＡＣ－ＤＣ変換器８０の例は、ＡＣ－ＤＣ変換回路である。

【0067】

ＤＣ電力検出装置６０は、直流電流検出装置と、電圧検出装置とを含む。直流電流検出装置及び電圧検出装置は、回路又は素子で構成されてもよい。直流電流検出装置は、画像形成装置１の二次側電力系統の直流電流値を検出する。例えば、直流電流検出装置は、ＡＣ－ＤＣ変換器８０よりも電源２００側の一次側回路に配置され、一次側回路で電流を検出することによって二次側電力系統の直流電流値を演算等により検出してもよい。このとき、例えば、直流電流検出装置はＡＣ－ＤＣ変換器８０における電流値を検出してもよい。又は、直流電流検出装置はＡＣ－ＤＣ変換器８０よりも直流電力で駆動する装置側の二次側回路に配置され、直流電流値を検出してもよい。

【0068】

電圧検出装置は、画像形成装置１の一次側電力系統及び二次側電力系統のいずれの電圧値を検出してもよい。例えば、電圧検出装置は、ＡＣ－ＤＣ変換器８０における二次側電力系統の電圧値を検出してもよく、定着ヒータ５１及び５２が接続される回路における一次側電力系統の電圧値を検出してもよい。ＤＣ電力検出装置６０は、画像形成装置１の定格電力と、直流電流検出装置及び電圧検出装置の検出結果とから、直流電力を検出することができる。

【0069】

例えば、制御装置４０の取得部４０１、推定部４０２及び決定部４０３は、ＣＰＵ４１１等によって実現され、出力部４０４は、ＣＰＵ４１１及び集積回路４２１等によって実現される。記憶部４０５は、ＲＯＭ４１２及びＲＡＭ４１３等によって実現される。

【0070】

なお、取得部４０１、推定部４０２、決定部４０３及び出力部４０４の各構成要素は、ＣＰＵ４１１等のプログラム実行部によって実現されてもよく、回路によって実現されてもよく、プログラム実行部及び回路の組み合わせによって実現されてもよい。例えば、これらの構成要素は、集積回路であるＬＳＩ（大規模集積回路：Large Scale Integration）として実現されてもよい。これらの構成要素は個別に１チップ化されてもよく、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。ＬＳＩとして、ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＬＳＩ内部の回路セルの接続及び／又は設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサ、又は、特定用途向けに複数の機能の回路が１つにまとめられたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等が利用されてもよい。記憶部４０５は、ハードディスク又はＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置として実現されてもよい。

【0071】

＜画像形成装置１の動作＞
実施の形態１に係る画像形成装置１の動作を説明する。図８は、実施の形態１に係る画像形成装置１の動作の一例を示すフローチャートである。図８に示すように、まず、制御装置４０は、印刷ジョブを受信すると、画像形成装置１を待機状態に移行させ、定着ヒータ５１及び５２を起動させた後、印刷ジョブの実行を開始する。つまり、制御装置４０は、１枚目の用紙の給紙及び印刷を開始する（ステップＳ１）。

【0072】

次いで、制御装置４０は、印刷の過程において、予め設定され且つ記憶部４０５に記憶されている一定の制限定着電力値Ｖ０に基づく電力制御に従って、定着ヒータ５１及び５２の定着電力を制御する（ステップＳ２）。

【0073】

さらに、制御装置４０は、ＤＣ電力検出装置６０から二次側電力の検出値及びその検出時刻を、例えばリアルタイムに取得する。そして、制御装置４０は、二次側電力値の時系列データから、その電力波形の各ピーク及びその周辺における電力の極大値、極小値及びその検出時刻を、最大値、最小値及びその時間として抽出する（ステップＳ３）。

【0074】

次いで、制御装置４０は、所定数の用紙の印刷が完了したか否かを判定する（ステップＳ４）。本実施の形態では、所定数は「２」であり、印刷の完了は排紙完了を意味する。制御装置４０は、完了している場合（ステップＳ４でＹｅｓ）、ステップＳ５に進み、未完了の場合（ステップＳ４でＮｏ）、ステップＳ２に戻る。

【0075】

ステップＳ５において、制御装置４０は、所定数の用紙の印刷が完了するまでに検出された二次側電力の特性を、極大値、極小値及びその検出時刻に基づき推定する。具体的には、制御装置４０は、二次側電力の波形の振幅及び周期を推定する。

【0076】

次いで、制御装置４０は、二次側電力の波形の振幅及び周期と、画像形成装置１の定格電力とに基づき、定着ヒータ５１及び５２の定着電力の制限量及び制御周期を決定する（ステップＳ６）。具体的には、制御装置４０は、定着電力の制限電力波形を算出し、当該制限電力波形が示す制限定着電力値及び周期を、定着電力の制限量及び制御周期として決定する。

【0077】

次いで、制御装置４０は、決定結果である定着電力の制限量及び制御周期に従った定着電力の制御信号を、定着ヒータ５１及び５２に出力することで、定着ヒータ５１及び５２の定着電力を制御する（ステップＳ７）。

【0078】

本実施の形態では、制御装置４０は、新たな印刷ジョブを受信し、新たに印刷を開始する度に、ステップＳ１～Ｓ７の処理を行う。なお、ステップＳ１～Ｓ７の処理頻度は、上記頻度に限定されず、２回以上の所定の印刷回数毎、又は所定の時間毎等の予め定められた周期であってもよい。これらの場合、制御装置４０は、ステップＳ１～Ｓ７において決定された定着電力の制限量及び制御周期を保持し、ステップＳ１～Ｓ７の処理を行わない印刷時に使用してもよい。

【0079】

＜実施例＞
実施の形態１に係る実施例の画像形成装置１により複数枚の用紙を連続的に印刷するケースと、比較例の画像形成装置により複数枚の用紙を連続的に印刷するケースとについて、定着装置の定着ローラの温度である定着温度の状態を比較検討した結果を示す。

【0080】

実施例の画像形成装置１は、１枚目の給紙開始時点までに定着ヒータ５１及び５２により定着ローラ３３１ａ及び３３１ｂを目標温度まで昇温し、昇温後から２枚目の排紙完了まで、予め設定された一定の制限定着電力値を上限とする定着電力の制御を行う。その後、画像形成装置１は、２枚目の排紙完了までの二次側電力の検出結果から算出された周期性のある制限定着電力値を上限とする定着電力の制御を行う。

【0081】

比較例の画像形成装置は、１枚目の給紙開始時点までに定着ヒータにより定着ローラを目標温度まで昇温し、昇温後、一定の制限定着電力値を上限とする定着電力の制御を行う。このような制限定着電力値は、二次側電力値との和が画像形成装置の定格電力を超えないようにマージンをとって設定されるため、実施例における制限電力波形の極小値（ＮＲＰ－Ｌ１ａ）以下となる。

【0082】

図９Ａは、実施の形態１に係る画像形成装置１の実施例における印刷時の定着温度の経時的変化の一例を示す図である。図９Ｂは、比較例の画像形成装置における印刷時の定着温度の経時的変化の一例を示す図である。図９Ａ及び図９Ｂにおいて、横軸は経過時間（単位：秒）を示し、縦軸は定着温度（単位：℃）を示す。

【0083】

図９Ｂに示すように、比較例では、定着ローラの実温度である定着の実温度は、定着ローラの熱が用紙に吸収されるため、給紙開始直後から下降を続け、３枚目の排紙完了以後、目標温度を下回る。これにより、用紙への定着が不完全になる可能性があるため、印刷速度を低下させる必要がある。

【0084】

一方、図９Ａに示すように、実施例では、定着の実温度は、給紙開始後から２枚目の排紙完了までは下降するが、定着電力の制御が変わる２枚目の排紙完了以後、下降をやめ、目標温度以上で略一定の温度を維持する。これにより、用紙への定着が良好且つ安定する。これは、二次側電力の変動にあわせて、できるだけ大きい定着電力が確保されるためである。

【0085】

また、画像形成装置の比較例として、定着温度の低下を抑制するために、定着ローラ温度が目標温度に達しても即座に給紙を行わず、定着ローラでの蓄熱を一定時間行った後に給紙を行うものもある。この画像形成装置では、１枚目の排紙完了までに要する時間が長くなる傾向がある。一方、実施例の画像形成装置１は、１枚目の排紙完了までの時間を短縮しつつ、複数の用紙への印刷中、定着温度を目標温度以上に維持することができる。

【0086】

＜効果等＞
上述したように実施の形態１に係る制御装置４０は、記録媒体としての用紙に画像を形成する画像形成装置１の制御装置である。制御装置４０は、画像形成装置１において消費される消費直流電力値としての二次側電力値を取得する取得部４０１と、少なくとも１つの用紙に画像を形成する期間における二次側電力値の特性を推定する推定部４０２と、用紙に画像を定着させる画像形成装置１の定着部としての定着装置３３０に供給される定着電力の制限値を、二次側電力値の特性に対応する周期性を有するように決定する決定部４０３とを備える。また、実施の形態１に係る画像形成装置１は、上記のような制御装置４０を備える。

【0087】

上記構成によると、制御装置４０は、定着電力の制限値を、一定値ではなく、二次側電力値の特性に対応する周期性を有するように決定する。このような定着電力の制限値は、二次側電力値の増減に合わせて周期的に変化するように決定されることができる。例えば、一般的に、画像形成装置１には定格電力が設定され、画像形成装置１の全ての構成要素は、定格電力内で配分された電力を消費することができる。二次側電力値の増減に合わせて変化する定着電力の制限値は、定格電力内における配分量を大きくすることできる。よって、定着ヒータ５１及び５２が使用可能な電力の増大が可能になる。

【0088】

また、実施の形態１に係る制御装置４０において、推定部４０２は、少なくとも１つの用紙に画像を形成する期間における二次側電力値の振幅及び周期を推定し、決定部４０３は、二次側電力値の振幅及び周期に対応する定着電力の制限値の振幅及び周期を決定してもよい。上記構成によると、定着電力の制限値の決定処理が簡略になる。さらに、例えば、画像形成装置１の定格電力内において、二次側電力値の電力波形と相補するように、定着電力の制限値の電力波形を決定することができる。よって、定着電力の制限値の増大が可能になる。

【0089】

また、実施の形態１に係る制御装置４０において、定着電力は周期性を有し、定着電力の制限値の１周期は、定着電力の周期の整数倍であってもよい。上記構成によると、制御装置４０は、定着電力の制限値の１周期内に含まれる整数個の周期の定着電力を、定着電力の制限値を上限値として決定することができる。このとき、定着電力の周期を変更せずに、定着電力の大きさを調節することが可能である。よって、制限値に合わせた定着電力の調整処理が簡略になる。

【0090】

また、実施の形態１に係る制御装置４０において、推定部４０２は、少なくとも２つの用紙に画像を形成する期間における二次側電力値の特性を推定してもよい。上記構成によると、推定部４０２が二次側電力値の特性を推定する対象の期間が長くなるため、推定精度の向上が可能になる。

【0091】

また、実施の形態１に係る制御装置４０において、決定部４０３は、推定部４０２が二次側電力値の特性を推定する対象の期間における定着電力の制限値を、予め設定された制限値に決定してもよい。上記構成によると、制御装置４０は、二次側電力値の特性を推定する対象の期間においても、制限値に従って制御する定着電力を、定着ヒータ５１及び５２に供給することができる。よって、制御装置４０は、用紙への画像の形成を遅延なく行うことができる。

【0092】

（実施の形態２）
実施の形態１に係る制御装置４０は、複数枚の用紙を連続して印刷している間、二次側電力に基づく制限定着電力の決定後、二次側電力と定着電力との和が定格電力を超えないように、定着電力を制御する。実施の形態２に係る制御装置は、複数枚の用紙を連続して印刷している間、二次側電力と制限定着電力との和が定格電力を超えると、新たな制限定着電力を決定する点で、実施の形態１と異なる。以下、実施の形態２について、実施の形態１と異なる点を中心に説明し、実施の形態１と同様の点の説明を適宜省略する。

【0093】

実施の形態２に係る画像形成装置及び制御装置の構成は、実施の形態１と同様である。このため、実施の形態２に係る画像形成装置、制御装置及びこれらの構成要素の符号を、実施の形態１と同じとする。以下において、実施の形態２に係る画像形成装置１及び制御装置４０の構成の説明を省略し、制御装置４０の動作を説明する。図１０は、実施の形態２に係る画像形成装置１の動作の一例を示すフローチャートである。図１０は、複数枚の用紙を連続して印刷するケースを示す。図１０に示すように、実施の形態２に係る制御装置４０は、実施の形態１と同様に、ステップＳ１～Ｓ７の処理を行い、さらに、ステップＳ７の処理に引き続いて、ステップＳ２１～Ｓ２９の処理を行う。

【0094】

ステップＳ２１において、制御装置４０は、複数枚の用紙を連続して印刷している間、ＤＣ電力検出装置６０から二次側電力の検出値及びその検出時刻をリアルタイムに取得する。

【0095】

次いで、ステップＳ２２において、制御装置４０は、同じ時刻の二次側電力の検出値と制限定着電力値との和が画像形成装置１の定格電力を超過する否かを判定する（ステップＳ２２）。制御装置４０は、超過する場合（ステップＳ２２でＹｅｓ）、ステップＳ２３に進み、超過しない場合（ステップＳ２２でＮｏ）、ステップＳ２８に進む。

【0096】

ステップＳ２３において、制御装置４０は、現在設定されている制限定着電力に基づく電力制御に従って、定着ヒータ５１及び５２の定着電力を制御する。

【0097】

そして、制御装置４０は、実施の形態１のステップＳ３～Ｓ６と同様のステップＳ２４～Ｓ２７の処理を行うことによって、上記超過時点から所定数の用紙の印刷が完了するまでの間の二次側電力の検出値に基づき、定着ヒータ５１及び５２の定着電力の制限量及び制御周期を算出し、これらを新たな定着電力の制限量及び制御周期に決定する。なお、ステップＳ２５における所定数は、ステップＳ４における所定数と同じであるが、異なっていてもよい。また、定着電力の制限量及び制御周期の算出に用いる二次側電力の検出値は、上記超過時点よりも前の時点又は後の時点から所定数の用紙の印刷が完了するまでの期間の検出値であってもよい。これにより、算出結果の出力時期を調節することができる。

【0098】

さらに、ステップＳ２８において、制御装置４０は、現在設定されている制限定着電力に基づく電力制御に従って、定着ヒータ５１及び５２の定着電力を制御する。

【0099】

次いで、ステップＳ２９において、制御装置４０は、予定されている枚数の用紙の印刷が完了したか否か、つまり印刷が終了したか否かを判定する。制御装置４０は、終了している場合（ステップＳ２９でＹｅｓ）、一連の処理を終了し、終了していない場合（ステップＳ２９でＮｏ）、ステップＳ２１に戻る。

【0100】

上述のような実施の形態２に係る制御装置４０によると、実施の形態１と同様の効果が得られる。さらに、実施の形態２に係る制御装置４０は、二次側電力値と定着電力の制限値との和が画像形成装置１の定格電力を超える場合、少なくとも１つの用紙に画像を形成する期間における二次側電力値の特性を新たに推定し、新たに推定された二次側電力値の特性に基づき、定着電力の制限値を新たに決定してもよい。上記構成によると、制御装置４０は、高い精度で制限定着電力を二次側電力に対応させることができる。よって、定着電力の増大が可能になる。

【0101】

（その他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態の例について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されない。すなわち、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。例えば、各種変形を実施の形態に施したもの、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

【0102】

例えば、実施の形態に係る制御装置４０は、２枚の用紙に画像を形成する期間における二次側電力値の特性に基づき、定着電力の制限値を決定していたが、これに限定されない。制御装置４０は、１枚の用紙に画像を形成する期間における二次側電力値の特性に基づき、又は、３枚以上の用紙に画像を形成する期間における二次側電力値の特性に基づき、定着電力の制限値を決定してもよい。

【0103】

また、実施の形態に係る制御装置４０は、画像形成装置１の定格電力から二次側電力を減算したものを定着電力の制限値としていたが、これに限定されない。画像形成装置１において、定着ヒータ以外に交流電力を消費する構成要素がある場合、当該構成要素の消費電力も考慮に入れてもよい。

【0104】

また、本発明は、制御方法も含む。例えば、制御方法は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、前記画像形成装置において消費される直流電力値である消費直流電力値を取得し、少なくとも１つの前記記録媒体に画像を形成する期間における前記消費直流電力値の特性を推定し、前記記録媒体に画像を定着させる前記画像形成装置の定着部に供給される電力である定着電力の制限値を、前記消費直流電力値の特性に対応する周期性を有するように決定し、前記定着電力の制限値を上限として、前記定着電力を前記定着部に供給する指令を出力する。この制御方法によれば、実施の形態に係る制御装置４０と同様の効果が得られる。このような制御方法は、ＣＰＵ、ＬＳＩなどの回路、ＩＣカード又は単体のモジュール等によって、実現されてもよい。

【符号の説明】

【0105】

１ 画像形成装置
４０ 制御装置
５１，５２ 定着ヒータ
６０ ＤＣ電力検出装置
３３０ 定着装置（定着部）
３３１ａ，３３１ｂ 定着ローラ
４０１ 取得部
４０２ 推定部
４０３ 決定部

【先行技術文献】

【特許文献】

【0106】

【文献】特開２００４－２４９８５５号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】