(57)【要約】【課題】ヒータの通電比率を適切に制御する画像形成装置を提供する。【解決手段】ヒータへの通電前の入力電圧に基づいてヒータへの通電比率の上限を設定し、設定された通電比率の上限を越えないよう画像形成中のヒータへの通電を制御する画像形成装置において、入力電圧が閾値より高い場合、閾値での通電比率の上限をヒータへの通電比率の上限として設定する。【選択図】図８
2018004827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータへの入力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記ヒータに供給可能な最大電力に対応した前記ヒータへの通電比率の上限と、定格電流に対応した前記ヒータへの通電比率の上限とが等しくなるような電圧値を閾値として、前記電圧検出手段により検出された前記入力電圧が前記閾値より高い場合、前記閾値での通電比率の上限を、前記ヒータへの通電比率の上限として設定する設定手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電圧検出手段は、前記ヒータへの通電前に、前記入力電圧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】
前記電圧検出手段は、前記ヒータへの通電中は、前記入力電圧を検出しないことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ヒータを含む定着装置を用いて画像形成を行う画像形成手段、をさらに備え、
前記電圧検出手段は、前記画像形成手段による画像形成が行われる前に、前記入力電圧を検出する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成とは、ページデータに基づく画像形成であり、
前記電圧検出手段は、当該画像形成のジョブの実行前、若しくは、ページデータについての画像形成処理と当該ページデータに後続するページデータについての画像形成処理との間、のタイミングにおいて前記入力電圧を検出する、
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
ヒータと、
前記ヒータに供給可能な最大電力に対応した前記ヒータへの通電比率の上限と、前記ヒータに供給可能な最大電流に対応した前記ヒータへの通電比率の上限とが等しくなるような通電比率を、前記ヒータへの通電比率の上限として設定する設定手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記ヒータに供給可能な最大電流は、定格電流であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記ヒータに供給可能な最大電流は、定格電流に所定のマージンを付加した電流値であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記所定のマージンは、１アンペアであることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
画像形成装置において実行されるヒータの制御方法であって、
前記ヒータへの入力電圧を検出する電圧検出工程と、
前記ヒータに供給可能な最大電力に対応した前記ヒータへの通電比率の上限と、定格電流に対応した前記ヒータへの通電比率の上限とが等しくなるような電圧値を閾値として、前記電圧検出工程において検出された前記入力電圧が前記閾値より高い場合、前記閾値での通電比率の上限を、前記ヒータへの通電比率の上限として設定する設定工程と、
を有することを特徴とするヒータの制御方法。
【請求項１１】
画像形成装置において実行されるヒータの制御方法であって、
前記ヒータに供給可能な最大電力に対応した前記ヒータへの通電比率の上限と、前記ヒータに供給可能な最大電流に対応した前記ヒータへの通電比率の上限とが等しくなるような通電比率を、前記ヒータへの通電比率の上限として設定する設定工程、
を有することを特徴とするヒータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータの温度制御を行う画像形成装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用電源に接続され、温度を一定に保つように商用電源からヒータに供給される電流をＯＮ／ＯＦＦして通電比率を変化させることでフィードバック制御を行うヒータ制御装置がある。ヒータ制御装置は、画像形成装置などに主に使用される。一般的に、ヒータの消費電力は、装置周囲の温度や熱を加える対象に影響される。
【０００３】
ヒータの最大消費電力は、商用電源の定格もしくは使用部品によって定められた消費電力定格および消費電流定格を超えて設定されるので、通電比率を１００％としてヒータへの通電を行うと、各定格値のいずれかを超えてしまうことになる。特許文献１には、消費電力定格および消費電流定格を超えないように、電流を常時監視し、消費電力定格および消費電流定格を超えないようにヒータへの通電比率を制限することが記載されている。また、特許文献２には、ヒータの温度が監視され、発熱体に供給するべき電力比が算出されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−５２６６９号公報
【特許文献２】特開２０１２−０５３４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び特許文献２では、ヒータ制御中に消費電力若しくは消費電流、又は、その両方を常に監視し、比率をリアルタイムに算出している。しかしながら、そのような構成では、電流検出のためのセンサとしてホールＩＣなどを用いた高コストなセンサが必要となってしまう。
【０００６】
コストの上昇を抑えるためには、比較的安価な電流検出センサを用いることが望ましい。しかしながら、その場合、ヒータが一定の周期性を持った任意の通電を行っている時には電流検出が可能であるものの、ヒータの通電が不規則となるフィードバック制御中には通電比率が一定とならず、電流検出を適切に行うことができない。そのため、電流検出を、ヒータ通電の直前などフィードバック制御中以外のタイミングで行うようにし、その電流検出結果に基づいて、ヒータへの最大通電比率の設定等によりヒータの消費電力の最大比率を決定する。そして、フィードバック制御中では、決定された最大比率を超えないように制御が行われる。
【０００７】
しかしながら、その場合、フィードバック制御中に最大通電比率の変更ができないので、フィードバック制御中に入力電圧が変動すると、供給電力も変動してしまう。特に、電流検出時に入力電圧が高い状態であり、フィードバック制御中に入力電圧が低下すると、ヒータへの供給電力が著しく低下し、ヒータが一定温度を維持することができなくなってしまう。
【０００８】
本発明の目的は、このような従来の問題点を解決することにある。上記の点に鑑み、本発明は、ヒータへの通電比率を適切に制御する画像形成装置および方法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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、ヒータへの入力電圧を検出する電圧検出手段と、前記ヒータに供給可能な最大電力に対応した前記ヒータへの通電比率の上限と、定格電流に対応した前記ヒータへの通電比率の上限とが等しくなるような電圧値を閾値として、前記電圧検出手段により検出された前記入力電圧が前記閾値より高い場合、前記閾値での通電比率の上限を前記ヒータへの通電比率の上限として設定する設定手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、ヒータと、前記ヒータに供給可能な最大電力に対応した前記ヒータへの通電比率の上限と、前記ヒータに供給可能な最大電流に対応した前記ヒータへの通電比率の上限とが等しくなるような通電比率を、前記ヒータへの通電比率の上限として設定する設定手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ヒータの通電比率を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】定着装置の構成を示す図である。
【図３】ヒータの温度制御を行うための構成を示す図である。
【図４】商用電源電圧と最大通電比率との関係を示す図である。
【図５】商用電源電圧とヒータの最大消費電力との関係を示す図である。
【図６】商用電源電圧とヒータの最大消費電力との関係を示す図である。
【図７】商用電源電圧とヒータの最大消費電力との関係を示す図である。
【図８】最大通電比率の決定処理を示すフローチャートである。
【図９】商用電源電圧と最大通電比率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
【００１３】
図１は、画像形成装置の構成を示す図である。本実施形態においては、画像形成装置１００として、例えば、レーザビームプリンタが用いられる。図１に示すように、レーザプリンタ１００は、一般的に複数の構成部品から構成されるが、以下、本実施形態に係る部品についてのみ、参照番号を付して説明する。画像形成装置１００は、印刷用紙等の記録媒体Ｐを収納するデッキ１０１を含んでいる。デッキ紙有無センサ１０２によって、デッキ１０１内の記録媒体Ｐの有無が検知され、紙サイズ検知センサ１０３によって、デッキ１０１内の記録媒体Ｐのサイズが検知される。記録媒体Ｐは、ピックアップローラ１０４によって、デッキ１０１から繰り出され、デッキ給紙ローラ１０５によって、搬送される。リタードローラ１０６は、デッキ給紙ローラ１０５と対をなし、記録媒体Ｐの重送を防止する。
【００１４】
デッキ給紙ローラ１０５の下流に給紙センサ１０７が設けられ、両面反転部１０８からの給紙搬送状態が検知される。記録媒体Ｐは、給紙搬送ローラ１０９を介し、レジストローラ対１１０によって、印刷タイミングと同期して搬送される。また、レジ前センサ１１１によって、レジストローラ対１１０への記録媒体Ｐの搬送状態が検知される。レジストローラ対１１０の下流には、プロセスカートリッジ１１２が設けられていて、レーザスキャナ部１１３から照射されたレーザ光に基づいて、感光ドラム１１４上にトナー像が形成される。
【００１５】
また、ローラ部材１１５（以下、転写ローラという）により、感光ドラム１１４上に形成されたトナー像が、記録媒体Ｐ上に転写され、放電部材１１６（以下、除電針という）により、記録媒体Ｐ上の電荷が除去されて感光ドラム１１４からの分離が促進される。搬送ガイド１１７を介して除電針１１６の下流に搬送された記録媒体Ｐは、定着装置１１８によって、記録媒体Ｐ上に転写されたトナー像が熱定着される。更に、定着装置１１８から搬送されてきた記録媒体Ｐは、両面フラッパ１１９によって、排紙部又は両面反転部１０８のいずれかに搬送される。
【００１６】
記録媒体Ｐが排紙部に搬送されると、定着排紙センサ１２０によって、定着装置１１８からの搬送状態が検知され、排紙センサ１２１によって、排紙部における紙搬送状態が検知される。また、排紙ローラ対１２２によって、記録媒体Ｐが排紙される。一方、記録媒体Ｐが両面反転部１０８に搬送されると、記録媒体Ｐの両面に印刷するために、片面印刷終了後の記録媒体Ｐが表裏反転する。両面反転部１０８は、記録媒体Ｐを再度、給紙搬送ローラ１０９側に給紙する。記録媒体Ｐは、反転ローラ対１２３によって、正逆転しスイッチバックする。反転センサ１２４によって、反転ローラ対１２３への紙搬送状態が検知される。記録媒体Ｐは、Ｄカットローラ１２５によって、記録媒体Ｐの横方向位置を合わせるための不図示の横方向レジスト部から搬送される。記録媒体Ｐは、更に、両面搬送ローラ対１２６によって、両面反転部１０８から給紙搬送ローラ１０９側に搬送される。また、両面センサ１２７によって、両面反転部１０８からの記録媒体Ｐの搬送状態が検知される。
【００１７】
図２は、図１の定着装置１１８の構成を示す図である。定着装置１１８は、一般的なフィルム加熱方式の定着装置であり、定着フィルム２０１と、剛体ステー２０４と、例えばセラミックヒータであるヒータ２０５とを含み、加圧ローラ２０２と対向配置されている。定着フィルム２０１は、円筒状の耐熱性フィルム材であり、ヒータ２０５を取り付けた剛体ステー２０４に、ルーズに外嵌させてある。定着フィルム２０１として、例えば、耐熱性、離型性、強度性、耐久性等を有する厚さ４０〜１００μｍ程度のＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の円筒状単層フィルムが用いられる。又は、ポリイミド、ポリアミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等の円筒状フィルムの外周面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等がコーティングされた複合層フィルムが用いられても良い。
【００１８】
加圧ローラ２０２は、芯金２０３の外周にシリコンゴム等の耐熱性弾性層２０７をローラ状に同心一体に設けることにより構成された弾性ローラである。定着フィルム２０１は、加圧ローラ２０２と、ヒータ２０５との間に挟まれ、加圧ローラ２０２の弾性に抗して圧接している。また、矢印Ｎは、その圧接により形成される定着ニップ部の範囲を示している。加圧ローラ２０２は、定着駆動モータによって、矢示Ａの方向に所定の速度で回転するように駆動する。加圧ローラ２０２が回転駆動すると、定着ニップ部Ｎにおいて、加圧ローラ２０２と定着フィルム２０１の外面との摩擦力によって、定着フィルム２０１に、直接的に、回転力が作用する。その結果、定着フィルム２０１が、ヒータ２０５の下面に圧接摺動し、矢示Ｂの方向に回転するように駆動する。また、記録媒体Ｐが、矢印Ｃの方向に定着ニップ部Ｎに挿入された場合には、定着フィルム２０１に、記録媒体Ｐを介して間接的に、回転力が作用する。
【００１９】
剛体ステー２０４は、記録媒体Ｐの搬送路を横断する方向（図面に垂直方向）を長手とする横長部材であり、耐熱性と断熱性を有している。また、剛体ステー２０４は、ヒータ２０５を固定する。ヒータ２０５は、剛体ステー２０４の下面に長手方向に沿って形成した溝部に嵌入され、耐熱性接着剤で固定された、転写材搬送路を横断する方向を長手とする横長の部材である。ヒータ２０５の上面には、サーミスタ２０６が搭載され、内部に発熱体２０８を有する。剛体ステー２０４は、定着フィルム２０１の内面ガイド部材としても機能し、定着フィルム２０１の回転を容易にすることができる。また、定着フィルム２０１の内面とヒータ２０５の下面との間に、耐熱性グリス等の潤滑剤を少量介在させ、摺動抵抗を低減させる構成の場合もある。
【００２０】
加圧ローラ２０２の回転によって、定着フィルム２０１の回転が定常化し、ヒータ２０５の温度が所定に立ち上がった状態において、定着ニップ部Ｎの定着フィルム２０１と加圧ローラ２０２との間に画像定着される記録媒体Ｐが導入される。更に、定着フィルム２０１と共に定着ニップ部Ｎが挟持搬送されることによって、ヒータ２０５からの熱が、定着フィルム２０１を介して、記録媒体Ｐの未定着画像部分に供給される。その結果、記録媒体Ｐ上の未定着画像部分が、記録媒体Ｐ上に加熱定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録媒体Ｐは、定着フィルム２０１の面から分離され、矢印Ｃの方向に搬送される。
【００２１】
図３（ａ）は、定着装置１１８のヒータ２０５の温度制御を行うための構成を示す図である。画像形成装置１００は、商用電源３０３から電源が供給されるメイン電源部３０２を有する。メイン電源部３０２は、整流回路部３０８及びＤＤＣ３０７を含む低圧電源部を有する。低圧電源部は、画像形成装置１００の制御部（コントローラ）３０１や他の回路部等へ供給するための低圧電源を生成する。メイン電源部３０２の整流回路部３０８は、商用電源の交流信号を整流し、ＤＤＣ３０７は、整流された交流信号を平滑してＤＣ−ＤＣ変換し、他のブロックへ供給する。制御部３０１は、ＤＤＣ３０７により生成されたＤＣ電源により動作する。
【００２２】
電源部３０２は、トライアック３０９で商用電源３０３からの電源をオン／オフ制御することにより、発熱体３１０への電源の供給を制御（ヒータ制御）する。発熱体３１０の消費電力は、トライアック３０９のオン／オフ動作、即ち、通電比率により制御される。発熱体３１０は、図２の発熱体２０８に対応する。定着装置１１８のサーミスタ３１１は、ヒータ２０５の温度を検出し、検出信号をＣＰＵ３０４に出力する。
【００２３】
また、本実施形態では、電源部３０２は、電圧／電流検出回路３０６を有し、ヒータ制御を行う際に、発熱体３１０に対する入力電圧と入力電流を検出する。検出された電圧値と電流値は、制御部３０１のＣＰＵ３０４に出力され、Ａ／Ｄ変換される。電圧／電流検出回路３０６は、電圧検出回路と電流検出回路とが別に構成されても良い。その場合に、電圧検出回路は、商用電源３０３から供給される電源電圧値を検出可能であれば、図３（ａ）で示される位置でなくても良い。また、電流検出回路は、発熱体３１０への入力電流値を検出するのみならず、整流回路部３０８とＤＤＣ３０７を含む低圧電源部に供給される電流値との合算値を検出する構成でも良い。
【００２４】
制御部３０１のＣＰＵ３０４は、画像形成装置１００を統括的に制御し、各機能を実現する。例えば、ＣＰＵ３０４は、ＲＯＭ３０５に記憶されたプログラムをＲＡＭ３２１に読み出して実行することにより、本実施形態の動作を実現する。ＲＯＭ３０５には、画像形成装置１００を制御するためのプログラムや、各種テーブルやデータ等を記憶する。例えば、ヒータ２０５に所望の電力を供給するために、商用電源３０３の電圧信号のゼロクロスポイントからトライアック３０９をオン／オフ制御するまでの時間やデューティを規定したテーブルもＲＯＭ３０５に記憶される。ＣＰＵ３０４は、そのようなテーブルを参照してトライアック３０９をオン／オフ制御し、ヒータ２０５に所望の電力を印加することができる。また、後述する図４に示すような商用電源電圧と最大通電比率との関係を示すデータもＲＯＭ３０５に記憶される。
【００２５】
図３（ｂ）は、画像形成装置１００のブロック構成を示す図である。本実施形態において、画像形成装置１００は、例えば、スキャン機能、印刷機能を実現可能なＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏａｌ  Ｐｅｐｒｉｐｈｅｒａｌ）である。従って、画像形成装置１００は、スキャン機能を実現する画像読取部３２４、印刷機能を実現する画像形成部３２６を含む。画像読取部３２４は、例えば、原稿台に設置された原稿に対して光を照射する光源と、原稿からの反射光を受光するイメージセンサとを含む読取ユニットを含む。画像形成部３２６は、例えば、図１のプロセスカートリッジ１１２や定着装置１１８等の画像形成に必要なユニットを含む。画像処理部３２５は、例えば、外部から受信し若しくは画像読取部３２４により取得された画像データに対して、拡大／縮小、回転等の画像処理を実行する。また、画像形成部３２６で印刷可能なデータへの変換処理等も行われる。
【００２６】
ＣＰＵ３０４は、ジョブに応じて、各ブロックを制御する。例えば、外部装置３２７から印刷ジョブと画像データを受信した場合には、ＣＰＵ３０４は、画像形成部３２６を制御して印刷機能を実行する。また、例えば、操作部３２２からスキャンの実行指示を受け付けてスキャンジョブが生成された場合には、ＣＰＵ３０４は、画像読取部３２４を制御してスキャン機能を実行する。
【００２７】
操作部３２２は、タッチパネル等の表示部と、ハードウェアキーやＬＥＤが設けられた受付部を含む。操作部３２２は、表示データに基づいて、画像形成装置１００の装置状態やジョブ情報、ユーザインタフェース画面等を表示部に表示する。また、操作部３２２は、ユーザからの各機能の実行指示や設定内容を受け付ける。外部インタフェース３２３は、ネットワーク３２８を介して外部装置３２７との間の通信を可能にする。ネットワーク３２８は、有線であっても無線であっても良く、例えば、画像形成装置１００は、近距離無線通信（ＮＦＣ）により、外部装置３２７からジョブやデータを受信する。バス３２９は、画像形成装置１００内の各ブロックを相互に通信可能に接続する。
【００２８】
図３（ｂ）に示すブロック構成は一例であり、画像形成装置１００の実行可能な機能に応じて、適宜、必要なブロックが含まれる。例えば、画像形成装置１００がファクス送信が可能であれば、ファクス送信部が含まれる。
【００２９】
以下、本実施形態におけるヒータ制御における動作を説明する。日本において一般的なコンセントでは、例えば、定格が１００Ｖ／１５Ａ／１５００Ｗ以下と定められている。そこに、消費電力が４５０Ｗの低圧電源部と、一定の温度でフィードバック制御を実行する場合の最大消費電力が１０５０Ｗ（６．６６Ω）の抵抗体ヒータ（ヒータ２０５）を接続するとする。
【００３０】
その場合、商用電源電圧（入力電圧）と、決定される最大通電比率とは、抵抗体ヒータが中心抵抗値である場合、図４に示すような関係になる。図４のグラフ４０１（破線）は、装置の使用可能な最大電力（例えば１５００Ｗ）により決定される最大通電比率を示しており、グラフ４０２（破線）は、装置の使用可能な最大電流（例えば１５Ａ）により決定される最大通電比率を示している。
【００３１】
図４に示すように、グラフ４０１とグラフ４０２は、商用電源電圧１００Ｖで交差しており、商用電源電圧１００Ｖより低い範囲と高い範囲とのそれぞれで、最大通電比率が２種類選択可能である。本実施形態では、ヒータの最大通電比率は、消費電力がヒータ２０５が使用可能な最大消費電力を超えないように、グラフ４０３（実線）に従って決定される。また、不図示であるが、一般的に、抵抗体ヒータは公差と温度特性を持つので、最大通電比率は、算出の度に、交差と温度特性分変化する。
【００３２】
図５は、図４のグラフ４０３に従って決定された最大通電比率における、商用電源電圧と、ヒータ２０５の最大消費電力との関係を示す図である。ここで、ヒータ２０５の通電前に最大通電比率を決定した時に、商用電源電圧が１０６Ｖであったとする。その場合、最大通電比率は、図４のグラフ４０３に従って、６２％と決定される。そして、装置の使用可能な最大電力が１５００Ｗであり低圧電源部の消費電力（低圧電源消費電力）が４５０Ｗであれば、ヒータ２０５の最大消費電力は１０５０Ｗとなる。
【００３３】
そして、最大通電比率の決定後、ヒータ２０５のフィードバック制御中において商用電源電圧が低下するとする。その場合、商用電源電圧が変動しても電圧および電流を常時監視するセンサを設ける場合、ヒータ２０５のフィードバック制御中においても最大通電比率を再計算し、図４のグラフ４０３の変化に問題なく追従することが可能である。その結果、図５のグラフ５０１に示すように、１００Ｖに低下するまでヒータ２０５の最大消費電力は１０５０Ｗで維持され、それ以上の商用電源電圧の低下に対しては、グラフ４０３により決定される最大通電比率に従った変化となる。
【００３４】
しかしながら、上記のようなセンサは一般的に高価でありコスト上昇の一因となってしまう。従って、本実施形態では、ヒータ２０５への通電前に、電圧／電流検出回路３０６によりヒータ２０５への入力電圧および入力電流を検出し、その検出値に応じて、ヒータ２０５の通電前に最大通電比率を決定し、決定後も一律にその最大通電比率を使用する。そのような構成により、上記のようなセンサによるコスト上昇を抑えることができる。但し、ヒータ２０５のフィードバック制御中においては、通電前に決定した最大通電比率を変更することはできない。例えば、ヒータ２０５の通電前に最大通電比率を決定した時に、商用電源電圧が１０６Ｖであったとする。その場合、最大通電比率は、図４のグラフ４０３に従って、６２％と決定される。そして、ヒータ２０５のフィードバック制御中においても、決定された６２％は変更されず、一律に使用される。
【００３５】
図６を参照しながら、最大通電比率の決定後に、商用電源電圧が低下していく場合を説明する。商用電源電圧が１０６Ｖから低下し始めると、ヒータ２０５の最大消費電力が低下し始める。これは、商用電源電圧が低下すると電力が低下するので通電比率を上げる必要があるものの、通電前に決定した最大通電比率（例えば６２％）より上げることができないからである。そして、さらに、商用電源電圧が８０Ｖまで低下すると、最大通電比率は６２％のままであるので、グラフ６０１に示すように、ヒータ２０５へ供給可能な最大消費電力は、５９８Ｗまで低下し、十分な電力を供給できなくなってしまう。
【００３６】
そこで、本実施形態では、商用電源電圧が「（ヒータ２０５の最大消費電力＋低圧電源消費電力）／装置最大消費電流」により算出される値より高い場合には、最大通電比率を一律に決定する。例えば、ヒータ２０５の最大消費電力が１０５０Ｗであり、低圧電源消費電力が４５０Ｗであり、装置最大消費電流が１５Ａである場合、算出結果は１００Ｖとなる。そして、図４から、商用電源電圧１００Ｖに対応する最大通電比率７０％を取得し、商用電源電圧が１００Ｖより高い場合には、最大通電比率を７０％として一律に決定する。図７のグラフ７０１は、その場合に決定される最大通電比率を示している。
【００３７】
また、グラフ７０１に従って最大通電比率が決定された場合のヒータ２０５の最大消費電力の変化をグラフ７０２に示す。グラフ７０２に示すように、商用電源電圧が１０６Ｖから１００Ｖまで低下してもヒータ２０５の最大消費電力は１０５０Ｗで維持される。また、それ以上の商用電源電圧の低下に対しては、グラフ４０３により決定される最大通電比率に従った変化（グラフ５０１）より最大消費電力の低下は見られるものの、グラフ６０１での低下よりも改善することができる。
【００３８】
図８は、本実施形態におけるヒータ２０５への最大通電比率の決定処理の手順を示すフローチャートである。図８に示す各処理は、例えば、ＣＰＵ３０４がＲＯＭ３０５に記憶されたプログラムをＲＡＭ３２１に読み出して実行することにより実現される。
【００３９】
図８の処理は、定着装置１１８のヒータ２０５への通電を行う前に実行される。例えば、複数ページを印刷する印刷ジョブが実行される場合、１ページ目のページデータに対する画像形成処理の実行前や、ページとそのページに後続する２つのページ間でのタイミングで図８の処理が実行される。
【００４０】
Ｓ８０１において、ＣＰＵ３０４は、閾値電圧を算出する。ここで、閾値電圧とは、「（ヒータ２０５の最大消費電力＋低圧電源消費電力）／装置最大消費電流」で算出される電圧値である。例えば、ヒータ２０５の最大消費電力が１０５０Ｗであり、低圧電源消費電力が４５０Ｗであり、装置最大消費電流が１５Ａの場合、閾値電圧は１００Ｖとなる。これは、図４における、グラフ４０１とグラフ４０２との交差する点の電圧値に相当する。
【００４１】
Ｓ８０２において、ＣＰＵ３０４は、電圧／電流検出回路３０６で検出された電圧値（検出電圧）を取得する。この検出電圧は、ヒータ２０５に対して通電されていない状態での電圧値である。そして、Ｓ８０３において、ＣＰＵ３０４は、任意のヒータ制御を行って検出した電流値（検出電流）を取得する。ここでは、所定の通電比率（例えば５０％）で検出した電流値を取得する。また、所定の通電率として最大通電比率で検出した電流値を取得しても良い。また、最大通電比率でない場合に、その通電比率で検出した電流値から、最大通電比率時の電流値を算出するようにしても良い。
【００４２】
Ｓ８０４において、ＣＰＵ３０４は、Ｓ８０２で取得した電圧値がＳ８０１で算出された閾値電圧よりも高いか否かを判定する。ここで、高いと判定された場合にはＳ８０５に進み、高くないと判定された場合にはＳ８０７に進む。
【００４３】
Ｓ８０４で、Ｓ８０２で取得した電圧値が閾値電圧より高いと判定された場合、Ｓ８０５において、ＣＰＵ３０４は、Ｓ８０２で取得された電圧値を、Ｓ８０１で算出された閾値電圧に置き換える。また、ＣＰＵ３０４は、Ｓ８０３で取得された電流値から、閾値電圧に対応する電流値を求める。例えば、ＣＰＵ３０４は、「Ｓ８０３で取得された検出電流×（閾値電圧／Ｓ８０２で取得された検出電圧）」により、閾値電圧に対応する電流値を算出する。
【００４４】
Ｓ８０６において、ＣＰＵ３０４は、閾値電圧に対応する、装置の使用可能な最大電力により決定される最大通電比率に従って、閾値電圧に対応する最大通電比率を取得する。例えば、ＣＰＵ３０４は、「ヒータ使用可能最大消費電力／（閾値電圧×閾値電圧に対応する電流値）」により最大通電比率を算出する。ここで、ヒータ使用可能最大消費電力は、「装置使用可能最大電力−低圧電源消費電力」により算出される。Ｓ８０６での最大通電比率の取得方法は、算出に限られず、例えば、ＣＰＵ３０４が図４に示すようなデータを参照することにより、閾値電圧（例えば１００Ｖ）に対応する最大通電比率（例えば７０％）を取得するようにしても良い。Ｓ８０６の処理後、図８の処理を終了する。
【００４５】
本実施形態では、ヒータ２０５への通電前の商用電源電圧が閾値電圧より高い場合には、Ｓ８０５及びＳ８０６のように、閾値電圧に基づいて、最大通電比率を求める。即ち、通電前の商用電源電圧が閾値電圧より高い場合には、閾値電圧に対応する最大通電比率を一律に使用してヒータ制御を行う。その結果、フィードバック制御中にリアルタイムに最大通電比率を変更するような構成を用いない場合においてフィードバック制御中に商用電源電圧が低下しても、グラフ７０２に示すように、ヒータ２０５の最大消費電力の低下の程度を抑えることができる。
【００４６】
Ｓ８０４で、Ｓ８０２で取得した電圧値が閾値電圧より高くないと判定された場合、Ｓ８０７において、ＣＰＵ３０４は、装置の使用可能な最大電流により決定される最大通電比率に従って、最大通電比率を算出する。例えば、ＣＰＵ３０４は、「（Ｓ８０２で取得された検出電圧×使用可能最大電流−低圧電源消費電力）／（Ｓ８０２で取得された検出電圧×Ｓ８０３で取得された検出電流）」により最大通電比率を算出する。Ｓ８０７での最大通電比率の取得方法は、算出に限られず、例えば、ＣＰＵ３０４が図４に示すようなデータを参照することにより、商用電源電圧（例えば９０Ｖ）に対応する最大通電比率（例えば７４％）を取得するようにしても良い。Ｓ８０７の処理後、図８の処理を終了する。
【００４７】
図８に示す処理以外の処理が用いられて本実施形態と同じような効果が得られるようにしても良い。例えば、Ｓ８０４の判定結果に関わらず、装置の使用可能な最大電力により決定される最大通電比率と、装置の使用可能な最大電流により決定される最大通電比率とを算出するようにしても良い。そして、図８の最後段において、両最大通電比率のうち、小さい方の最大通電比率を選択する、若しくは、等しい場合にはいずれかの最大通電比率を選択するようにしても良い。但し、そのような構成の場合においても、Ｓ８０４でＳ８０２で取得した電圧値が閾値電圧より高いと判定された場合、Ｓ８０５の閾値電圧への置き換えが行われる。その結果、Ｓ８０２で取得した電圧値が閾値電圧より高いと判定された場合、装置の使用可能な最大電力により決定される最大通電比率と装置の使用可能な最大電流により決定される最大通電比率とが常に等しくなり（図４の場合）、最大通電比率が一律に決定される。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態によれば、最大通電比率の決定後に商用電源電圧が閾値電圧より高い状態から閾値電圧以下に低下しても最大消費電力と最大電流以下の範囲において、ヒータ２０５の温度を維持する制御を最大限の効率で行うことができる。また、商用電源電圧が閾値電圧より低い状態の時は、装置の使用可能な最大電流により決定される最大通電比率に従って、ヒータ２０５への通電比率の上限を設定することで、ヒータ２０５の制御を最大限の効率で行うことができる。
【００４９】
（その他の実施形態）
一方、商用電源電圧が閾値電圧より低い状態で１５Ａを最大電流としてヒータ２０５への通電比率の上限を設定後、商用電源電圧が上昇した場合は、通電比率の上限を下げないと、最大電流１５Ａを越える可能性がある。よって、商用電源電圧が上昇しても最大電流１５Ａを越えないように、商用電源電圧にかかわらず（つまり商用電源電圧を測定することなく）、閾値電圧での通電比率の上限を、ヒータ２０５への通電比率の上限として設定するようにしても良い。
【００５０】
図４では、装置の使用可能な最大電流を定格電流の１５Ａとして説明したが、電流ブレーカの電流制限値は１５Ａではなく、１Ａ程度の余裕幅（マージン）を含んで１６Ａ等に設定されている場合がある。その場合、装置の使用可能な最大電流も定格電流の１５Ａより高い電流値、例えば１６Ａに設定し、商用電源電圧にかかわらず、装置の使用可能な最大電力に応じたヒータへの通電比率の上限と、装置の使用可能な最大電流１６Ａに応じたヒータへの通電比率の上限とが等しくなるような通電比率をヒータの通電比率の上限として設定するようにしても良い。それによって最大消費電力と最大電流以下の範囲において、ヒータ２０５の温度を維持する制御を最大限の効率で行うことができる。
【００５１】
図９のグラフ９０１は、装置の使用可能な最大電流１６Ａにより決定される最大通電比率を示している。図９に示すように、グラフ４０１とグラフ９０１とが交差する点に対応する閾値電圧は９６Ｖであり、最大通電比率は０．７７である。つまり、グラフ４０１とグラフ４０２との交点に対応する閾値電圧１００Ｖに対応する最大通電比率よりも＋０．０７分高くなる。
【００５２】
本例では、図８のＳ８０１において、電流ブレーカの電流制限値（上限値）により決定される最大通電比率（グラフ９０１）を採用し、装置の使用可能な最大電力により決定される最大通電比率を示すグラフ４０１との交点から、商用電源電圧にかかわらず最大通電比率を図９のグラフ９０２のように設定する。図９では、図示上、グラフ９０２を他のラインとずらして示している。グラフ９０２に示すように、商用電源電圧が８６Ｖ以上の範囲では、最大通電比率は一律に０．７７と決定され、最大電流１６Ａの範囲内でヒータ２０５の制御を最大限の効率で行うことができる。そして、商用電源電圧が８６Ｖ未満の範囲から８６Ｖ以上に上昇した場合でも最大電流１６Ａを越えないように制御することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１００  画像形成装置：  １１８  定着装置：  ２０５  ヒータ：  ３０４  ＣＰＵ：  ３０５  ＲＯＭ：  ３２１  ＲＡＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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