(57)【要約】【課題】消費電流が増加した場合においても、商用電源の定格電流を超えないように制御できる画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー画像を記録材に生成するトナー画像生成手段と、前記トナー画像生成手段により生成した前記記録材のトナー画像を圧力と熱によって前記記録材に定着させる定着手段と、前記定着手段の温度を定着目標温度に制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記画像形成装置の入力電圧を検知する（Ｓ１０１）入力電圧検知手段を備え、前記制御手段は、前記入力電圧検知手段により検知された入力電圧が所定値以下の場合に、前記定着手段の前記定着目標温度を低下させる（Ｓ１０２）画像形成装置により前記課題を解決する。【選択図】図１
2008250060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー画像を記録材に生成するトナー画像生成手段と、前記トナー画像生成手段により生成した前記記録材のトナー画像を圧力と熱によって前記記録材に定着させる定着手段と、前記定着手段の温度を定着目標温度に制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記画像形成装置の入力電圧を検知する入力電圧検知手段を備え、
前記制御手段は、前記入力電圧検知手段により検知された入力電圧が所定値以下の場合に、前記定着手段の前記定着目標温度を低下させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記入力電圧検知手段により検知された入力電圧が所定値以下の場合に、給紙間隔を広げることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記入力電圧検知手段により検知された入力電圧が所定値以下の場合に、前記記録材を前記定着手段に２回通すことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記記録材の表面性および厚みの少なくとも１つを検知する紙種検知手段を備え、
前記制御手段は、前記紙種検知手段の検知結果により前記定着目標温度の値を修正し、前記定着手段の温度を修正した定着目標温度に制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、
環境温度を検知する環境温度検知手段を備え、
前記制御手段は、前記環境温度検知手段の検知結果により前記定着目標温度を修正し、前記定着手段の温度を修正した定着目標温度に制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記記録材の連続通紙枚数を検知する連続通紙枚数検知手段を備え、
前記制御手段は、前記連続通紙枚数検知手段の検知結果により前記定着目標温度を修正し、前記定着手段の温度を修正した定着目標温度に制御することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特にその商用電源からの流入電流の抑制に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に現像剤（以降トナーという）を付与することにより前記潜像をトナー像として可視化する現像装置と、所定方向に搬送される記録紙に該現像装置による該トナー像を転写する転写手段と、該転写手段によって前記トナー像の転写を受けた記録紙を所定の定着処理条件にて加熱および加圧することにより前記トナー像を記録紙に定着させる定着装置を備えている。
【０００３】
良好な定着処理を行うためには、記録紙上のトナー像だけでなく記録紙全体を適正な温度に加熱する必要がある。
記録紙全体を適正温度に加熱するために必要な定着装置の消費電流は（ＩＦ）は記録紙の単位体積あたりの熱容量によって異なり、これは記録紙の厚みや材質によって変化する。
例えば、記録紙が厚いほど、また記録紙の搬送速度が早いほど定着装置の消費電流が増加する。
【０００４】
定着装置について注目した場合、入力電圧（ＶＦ）、加熱ヒータの抵抗（ＲＦ）に対してＶＦ＝ＲＦ・ＩＦＭＡＸによって消費可能な最大電流（ＩＦＭＡＸ）が決まるため、装置への入力電圧が高いほど定着装置に流すことができる最大電流が増加する。消費可能な最大電流が、定着装置の加熱部材を定着温度に維持するための消費電流よりも十分大きければ、すなわちＩＦＭＡＸ＞ＩＦであれば設定した定着温度以下に加熱部材の温度が低下しないため、良好な定着性能を維持することができる。
【０００５】
これに対して、入力電圧が低いときは、定着装置で消費可能な最大電流（ＩＦＭＡＸ）が低くなり、加熱ヒータの抵抗値の設定によっては、元々設定していた定着温度を維持するだけの消費電流（ＩＦ）が得られなくなる。すなわちＩＦＭＡＸ＜ＩＦとなる。
このため、従来の画像形成装置では、画像形成装置への入力電圧検知手段を設け、入力電圧が所定値以下の時には画像形成速度を遅くする、すなわち記録紙の搬送速度を遅くして、消費電流が少なくても高い定着温度を維持することがなされている（特許文献１）。
従来、入力電圧の検知は、前述のように定着装置の最大消費可能電流を推測することに多く用いられている。
【０００６】
一方、近年の画像形成装置の高速化に伴い、画像形成装置に使用するモータが高速化／大型化し、また使用個数も増えることで、定着装置以外の消費電流も増加している。
また、オフィス文書のカラー化が進み、カラーレーザプリンタが多く生産されている。カラーレーザプリンタは、複数の画像形成を同時に行うためモータの使用個数が多く、さらに、複数のトナー像を記録紙に定着させる必要があるため定着装置が消費する電流も大きい。
他にも、画像形成装置の高機能化に伴い、複数の記録紙サイズに対応するための給紙オプション装置や、排出された記録紙を所定枚数毎に仕分けしたりステイプルしたりする排紙オプション装置、原稿のコピーや電子ファイル化を行うための自動紙送り機構付きイメージスキャナ等が装着されるようになってきている。その結果、画像形成装置の消費電流は益々増加してきている。
【０００７】
これら機器の消費する電流の上限の一つの目安は、商用電源で供給可能な最大電流；定格電流（例えば１５Ａ＝１５００Ｗ／１００Ｖ）であり、画像形成装置の消費電流が商用電源の定格電流を超えないように設計する必要がある。
そこで、従来の画像形成装置においては、例えば、画像形成装置への流入電流を検知する電流検知手段を設け、商用電源の定格電流を超えないように定着装置に流す電流を制限することがなされている（特許文献２）。
またこのような電流制御手段を搭載する一方で、近年、画像形成装置としてのレーザプリンタは市場規模が拡大し、より高機能、高速であることに加え、より低価格であることが求められてきている。
【特許文献１】特開２００６−１１９１９４号公報
【特許文献２】特公平３−７３８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述の従来の画像形成装置に搭載されていた電流検知手段としての電流検知回路は高価であり、より低価格であることが求められる市場動向とは相反するものである。
【０００９】
このような電流検知回路に対して入力電圧検知手段としての入力電圧検知回路はより安価に構成することができる。しかし、これは装置の電流値自体を検知しているわけではないため、定着装置の最大消費可能電流を推定することはできても、画像形成装置の消費電流を制限する機構として用いるのは困難とみなされていた。
【００１０】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、消費電流が増加した場合においても、商用電源の定格電流を超えないように制御できる画像形成装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明では、画像形成装置を次の（１）のとおりに構成するものである。
【００１２】
（１）トナー画像を記録材に生成するトナー画像生成手段と、前記トナー画像生成手段により生成した前記記録材のトナー画像を圧力と熱によって記録材に定着させる定着手段と、前記定着手段の温度を定着目標温度に制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記画像形成装置の入力電圧を検知する入力電圧検知手段を備え、
前記制御手段は、前記入力電圧検知手段により検知された入力電圧が所定値以下の場合に、前記定着手段の前記定着目標温度を低下させることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、消費電流が増加した場合においても、商用電源の定格電流を超えないように制御できる画像形成装置を提供することができる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明によれば、定着目標温度を低下させた場合に、給紙間隔を広げ記録材の単位時間あたりの画像形成速度を遅くすることで、所望の定着性を得ることができる。
【００１５】
また、請求項３に係る発明によれば、記録材を前記定着手段に２回通すことにより、所望の定着性を得ることができる。
【００１６】
また、請求項４に係る画像形成装置によれば、表面性および厚みの少なくとも１つを検知し、検知結果により定着目標温度を修正することで、より最適な定着目標温度を選択し、商用電源の定格電流を超えないように制御するとともに、定着性能の維持を図ることができる。
【００１７】
また、請求項５に係る発明によれば、画像形成装置の周囲温度を検知し、検知結果により定着目標温度を修正することで、より最適な定着目標温度を選択し、商用電源の定格電流を超えないように制御するとともに、定着性能の維持を図ることができる。
【００１８】
また、請求項６に係る発明によれば、記録材の連続通紙枚数を検知し、検知結果により定着目標温度を修正することで、より最適な定着目標温度を選択し、商用電源の定格電流を超えないように制御するとともに、定着性能の維持を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００２０】
図２は、実施例１である“画像形成装置”（オプション装置付きのカラーレーザプリンタ）の構成を示す図である。
本実施例の画像形成装置は１８０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードでＡ４サイズ紙を３０ｐｐｍで出力する能力をもつ。また、本実施例の画像形成装置は定格電圧１００Ｖ〜１２７Ｖで使用されるものである。
なお、本実施例ではオプション装置付きの構成で説明を行うが、本発明はオプション装置付きに限定されるものではない。これは以降の実施例でも同様である。
【００２１】
４０１はカラーレーザプリンタ、４０２は記録紙３２を収納する給紙カセット、４０４は給紙カセット４０２から記録紙（記録材）３２を繰り出すピックアップローラである。４０５は前記ピックアップローラ４０４によって繰り出された記録紙３２を搬送する給紙ローラ、４０６は前記給紙ローラ４０５と対をなし記録紙３２の重送を防止するためのリタードローラ、４０７はレジストローラ対である。
４０９は静電吸着搬送転写ベルト（以下ＥＴＢと記す）であり、記録紙３２を静電吸着させて搬送する。４１０はプロセスカートリッジであり、感光ドラム３０５、感光ドラム３０５上のトナーを除去するクリーニング装置３０６、帯電ローラ３０３と現像ローラ３０２、トナー格納容器４１１を備えており、カラーレーザプリンタ４０１に対し着脱可能となっている。
４２０はスキャナユニットであり、後述するビデオコントローラ４４０から送出される各画像信号に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザユニット４２１、各レーザユニット４２１からのレーザ光を各感光ドラム３０５上に走査するためのポリゴンミラー４２２とスキャナモータ４２３、結像レンズ群４２４により構成されている。なお、前記プロセスカートリッジ４１０とスキャナユニット４２０は、４色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢ）分存在する。
【００２２】
４３１は定着器であり、本実施例では省電力性、クイックスタート性に優れるフィルム加熱方式を用いている。４３２は加熱体としてのヒータで、ヒーターホルダ４３６によって支持され、定着フィルム４３３を介して加圧ローラ４３４に図示しない加圧装置によって圧接されている。定着フィルム４３３は加圧ローラ４３４の回転駆動によって従動回転し、定着ニップに導入された用紙を搬送するとともにヒータ４３２の熱を定着フィルム４３３を介して用紙に付与する。ヒータ４３２には、サーミスタ５３０が当接もしくは近接して支持されており、ヒータ温度を検知して所定温度に制御するのに用いられる。定着ニップから搬送されてきた記録紙３２は定着排紙ローラ対４３５によって機外に排出される。
【００２３】
４５１、４５２、４５３はＤＣブラシレスモータであり、４５１はプロセスカートリッジ４１０を駆動するメインモータ、４５２はＥＴＢを駆動するＥＴＢモータ、４５３は定着器を駆動する定着モータである。
【００２４】
２０１はレーザプリンタ４０１の制御部であるＤＣコントローラであり、マイクロコンピュータ２０７、および各種入出力制御回路（不図示）等で構成されている。
２０２は低圧電源回路であり、１次ＡＣ電流を平滑後に降圧し、各ＤＣブラシレスモータ４５１，４５２，４５３や、ＤＣコントローラ２０１などに電力を供給する。
４４０はビデオコントローラであり、パーソナルコンピュータ等の外部装置４４１から送出される画像データを受け取ると、この画像データをビットマップデータに展開し、画像形成用の画像信号を生成する。
６０１は異なる記録紙に対応するためのオプション給紙ユニットであり、記録紙３２を収納する給紙カセット６０２、給紙カセット６０２から記録紙３２を繰り出すピックアップローラ６０４を有する。
【００２５】
８０１はカラーレーザプリンタ４０１から排出された記録紙を所定枚数毎に排紙トレイにソートするオプション排紙ユニットであり、搬送ローラ対８０４、８０５を駆動するモータ８０２と、排紙トレイ８０６を昇降動作させるモータ８０３とを有する。
７０１はカラーレーザプリンタ４０１から排出された記録紙をオプション排紙ユニット８０１に搬送するオプション搬送ユニットであり、搬送ローラ対７０３、７０４を駆動するモータ７０２を有する。
【００２６】
９０１は原稿搬送部９３０と原稿読み込み部９３１とからなるオプションイメージスキャナである。９０２は原稿９３２を搬送するモータ、９０４は露光ユニット、９０５は露光装置、９０６はミラー、９０３は露光ユニット９０４を水平移動させる駆動モータ、９０７は反射装置、９０８、９０９はミラー、９１０は受光装置である。９４０はオプションイメージスキャナ９０１の動作を制御するとともに、受光装置９１０で受光した信号を画像データ化するイメージスキャナコントローラユニットである。
【００２７】
次に画像形成動作を説明する。
まず、外部装置４４１からビデオコントローラ４４０に画像データが送信される。ビデオコンローラ４４０は、ＤＣコントローラ２０１に画像形成の開始を指示するＰＲＩＮＴ信号を送信するとともに、受信した画像データをビットマップデータに変換する。ＰＲＩＮＴ信号を受信したＤＣコントローラ２０１は、所定のタイミングでスキャナモータ４２３、およびメインモータ４５１，ＥＴＢモータ４５２，定着モータ４５３の駆動を開始するとともに、ピックアップローラ４０４、給紙ローラ４０５、リタードローラ４０６を駆動して給紙カセット４０２から記録紙３２を繰り出す。記録紙３２は、レジストローラ対４０７まで搬送して一旦停止する。次に、ビットマップデータに依存した画像信号に応じてレーザユニット４２１をＯＮ／ＯＦＦ制御し、ポリゴンミラー４２２、結像レンズ群４２４を介して帯電ローラ３０３により所定電位に帯電した感光ドラム３０５上に静電画像を形成する。その後、現像ローラ３０２でトナー像に現像する。前述のトナー像形成動作（トナー画像生成）は所定のタイミングでイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ，ブラックＫに対し行う。一方、レジストローラ対４０７で一旦停止していた記録紙３２を、前記トナー像形成動作に応じた所定のタイミングでＥＴＢ４０９に再給紙し、転写ローラ４３０で感光ドラム３０５上のトナー像を順次記録紙３２上に転写してカラー像を形成する。記録紙３２上に形成されたカラートナー像は定着器４３１に搬送され、所定温度に加熱されたヒータ４３２と、定着フィルム４３３を介して加圧ローラ４３４とによって形成された定着ニップ部において加熱、加圧（圧力を加える）される。この工程でカラートナー像が記録紙３２に定着されたのち、定着排紙ローラ対４３５によりカラーレーザプリンタ４０１外に排出される。
排出された記録紙３２は、オプション搬送ユニット７０１を経由してオプション排紙ユニット８０１に搬送される。オプション排紙ユニット８０１では、所定枚数毎に記録紙３２が排紙トレイ８０６に排出される。
【００２８】
次にオプションイメージスキャナの動作について説明する。原稿搬送部９３０に原稿９３２をセット後、コピーモードか、読み取りデータを電子ファイル化するだけのスキャナモードかを不図示のパネルより選択する。
コピーモードを選択した場合、駆動モータ９０２により所定のタイミングで原稿９３２を原稿読み込み部９３１に搬送する。そして、駆動モータ９０３により露光ユニット９０４を水平移動させ露光手段９０５の光を原稿９３２に照射する。原稿からの反射光はミラー９０６、および反射手段９０７内のミラー９０８、９０９を経由して受光装置９１０で受光され、受光信号はイメージスキャナコントローラユニット９４０に送信される。イメージスキャナコントローラユニット９４０は受信した信号を画像データ化し、ビデオコンローラ４４０に送信する。その後は、外部装置４４１から画像形成と同様の動作で画像形成を行う。
【００２９】
一方、スキャナモードを選択した場合、イメージスキャナコントローラユニット９４０は受信した信号を所定のファイル形式で電子ファイル化し、ビデオコンローラ４４０経由で外部装置４４１に送信する。
なお、通常、オプションイメージスキャナの動作は、カラーレーザプリンタ４０１の画像形成動作とは独立に動作する。
【００３０】
図３は本実施例の画像形成装置の回路図である。
２０２は低圧電源、５０１はインレット、５０２は商用電源からのノイズおよび低圧電源からのノイズを除去するＡＣフィルタ、５０３はメインスイッチ、５０４はダイオードブリッジ、５０５は２４Ｖを生成するコンバータである。５０６はコンバータ制御回路、５０７はダイオード、５０８はコンデンサ、５０９は定電圧制御回路、５１０はフォトカプラ、５１１は２４Ｖから３Ｖを生成するＤＣ／ＤＣコンバータ、５１５はゼロクロス検知回路である。
【００３１】
５２１は画像形成装置のドアと連動して開閉するインタロックスイッチ、５２２はリレー、５２３はトライアック、５２４，５２５、５２７は抵抗、５２６はフォトトライアックカプラ、５２８はトランジスタである。また、４３１は定着器、４３３は定着フィルム、４３４は加圧ローラ、４３２はヒータ、５２９はサーモスイッチ、５３０はヒータ４３２の温度を検知するサーミスタ、５３１は抵抗である。
【００３２】
続いて、回路動作について説明する。
メインスイッチ５０３がＯＮされると、インレット５０１およびＡＣフィルタ５０２を介して商用電流が流れ、ダイオードブリッジ５０４で全波整流される。そして、コンバータ制御回路５０６によりコンバータ５０５がスイッチングされ、コンバータ５０５の２次側に脈流電流が励起される。前記脈流電流はダイオード５０７およびコンデンサ５０８により整流される。整流後の電圧を定電圧制御部５０９が検知し、一定電圧（本実施例では２４Ｖ）になるようにフォトカプラ５１０を介してコンバータ制御回路５０６を制御する。整流された２４Ｖ電圧は、ＤＣブラシレスモータ４５１等に供給されるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１１に供給され３Ｖが生成される。生成された３ＶはＤＣコントローラ２０１に供給され、カラーレーザプリンタ４０１の制御に使用される。
【００３３】
一方、コンバータ５０５の補助巻線にはダイオードブリッジ５０４とコンデンサ５８１で全波整流された入力電圧に依存した電圧が励起される。励起された電圧は、ダイオード５８２、抵抗５８３、コンデンサ５８４で整流され、アンプ回路５８５でインピーダンス変換してＤＣコントローラ２０１のＡ／Ｄポート２に入力される。ＤＣコントローラ２０１はその入力電圧に基づいて入力電圧を判断する。
本実施例では前述の方法で装置への入力電圧の検出を行っている。
【００３４】
次に、定着器の温度制御動作について説明する。
図１９は定着器に流れる定着電流波形を説明する図である。
ＤＣコントローラ２０１は、サーミスタ５３０と抵抗５３１の分圧電圧をＡ／Ｄ１ポートを介して検知する。サーミスタ５３０は温度の上昇とともに抵抗値が低下する特性をもっており、ＤＣコントローラ２０１はＡ／Ｄポート１の分圧電圧よりヒータ４３２の温度を検出する。定着器４３１内のヒータ４３２には、リレー５２２、トライアック５２３およびサーモスイッチ５２９を介して商用電源が供給される。ＤＣコントローラ２０１は、ゼロクロス検知回路５１５により、商用電源の正負が切り替わるタイミング、いわゆるゼロクロスを検知し、内部ゼロクロス信号を生成する。そして、ゼロクロスを検知してから所定時間後（以降Ｔｏｆｆ）にＯＮ／ＯＦＦ１ポートよりトライアックＯＮ信号を出力し、トランジスタ５２８をＯＮする。トランジスタ５２８がＯＮすると、抵抗５２７を介してフォトトライアックカプラ５２６に電流が流れフォトトライアックカプラ５２６がＯＮする。フォトトライアックカプラ５２６がＯＮすると抵抗５２４、５２５を介してトライアック５２３にゲート電流が流れ、トライアック５２３がＯＮし、ヒータ４３２に電流が流れ発熱する。そして、トライアック５２３はゲート電流がゼロ、すなわち次のゼロクロスのタイミングでＯＦＦする。ＤＣコントローラ２０１はＴｏｆｆを制御することで、ヒータ４３２を所定温度に制御する。
【００３５】
図１は本実施例における画像形成動作を説明するフローチャートである。このフローチャートにおける処理は、ＤＣコントローラ２０１内の不図示のＣＰＵにより行われる。他の実施例においても同様である。
以下に図１を用いて、画像形成中の動作について説明する。
まず、ＤＣコントローラ２０１はＰＲＩＮＴ信号を受信すると、Ｓ１０１で前述した手法によって入力電圧を検出する。
ＤＣコントローラ２０１は入力電圧を検出すると、Ｓ１０２において表１に示す入力電圧と定着目標温度の制御テーブルを参照し、これに基づいて定着目標温度Ｔｆを設定する。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
次いでＳ１０３で前述の手法によりヒータ４３２の加熱を開始し、Ｓ１０４でメインモータ４５１、ＥＴＢモータ４５２、定着モータ４５３等のモータの駆動を開始する。Ｓ１０５でヒータ温度がＴａに到達したかを判断し、Ｔａに到達したらＳ１０６で画像形成を開始し、所定のタイミングで給紙カセット４０２から記録紙３２を給紙する。ここでＴａはＳ１０２において設定した目標温度Ｔｆから−２０ｄｅｇした値であり、したがって表１によってＴｆが選択されるときに一律決定されている。なお、本実施例ではＴａをＴｆと連動する構成としたが、Ｔｆによらず固定されていてもよい。これは以降の実施例でも同様である。
【００３８】
画像形成中は定着温度を目標温度Ｔｆに一定となるように制御する。
次にＳ１０７で画像形成が継続するか否かを判断し、最後の画像形成である場合はそのまま画像形成を終了する。一方、画像形成が継続する場合は、Ｓ１０６で画像形成を継続する。
【００３９】
本実施例では画像形成装置の消費電流を商用電源の定格電流内に抑えるため、前述のように入力電圧に応じて定着目標温度Ｔｆを変化させている。
【００４０】
この理論を以下に記述する。
図４は定着温度（ヒータ温度）と定着器の消費電流の関係を示す図である。
図５は入力電圧と低圧電源の消費電流の関係を示す図である。
図４から、定着温度を低く制御するほど定着器の消費電流は低下することがわかる。
定着温度を低く制御するほど、温度を維持するのに必要なエネルギーが少なくて済むのであるからこれは当然である。
図５からは、入力電圧が低くなるほど、低圧電源の消費電流が増加することがわかる。
低圧電源では同じ動作をしていても入力電圧が低くなるほど消費電流は大きくなる。低圧電源の仕事量（Ｗ）は入力電圧（Ｖ）と消費電流（Ｉ）の積なのだから、装置を駆動するのに必要な仕事量（Ｗ）が一定で入力電圧（Ｖ）が低くなれば、消費電流（Ｉ）が増加するのは自明である。
【００４１】
これに対して定着器の消費電流（ＩＦ）は、定着器の最大消費可能電流（ＩＦＭＡＸ）に余裕がある状態では定着温度によって決まり、電圧依存性はない。これは前述したように定着器の温度制御（通電制御）に、ゼロクロスを検知してＡＣ１半波内でＯＮ／ＯＦＦするいわゆる位相制御を用いているためである。位相制御をしている場合、定着器での消費電流（ＩＦ）はＡＣ１半波内でのＯＮ／ＯＦＦのタイミングでほぼ一定にコントロールされているため、定着器の仕事量（ＷＦ）は定着器のヒータ抵抗（ＲＦ）と消費電流（ＩＦ）の２乗の積で考えればよい。すなわち、仕事量（ＷＦ）は入力電圧には関係しない。無論、装置に投入可能な最大消費可能電流（ＩＦＭＡＸ）は入力電圧（ＶＦ）に対してＶＦ＝ＲＦ・ＩＦＭＡＸで決まるため、電圧依存性がある。つまり、入力電圧が極端に低い場合には、装置に投入可能な最大消費可能電流（ＩＦＭＡＸ）は低くなり、定着温度を維持するのに必要な消費電流（ＩＦ）を下回ることもありうる。このような場合は位相制御でも常にＡＣがＯＮの状態になり、消費電流（ＩＦ）は電圧依存性が出てくる。しかし本実施例の定着器では商用電源（例えば１００Ｖ）使用時において、その電圧変動下限である−１５％の入力時でも最大消費電流（ＩＦＭＡＸ）が定着温度維持に必要な消費電流を上回るように加熱ヒータの抵抗（ＲＦ）が設定されている。したがって定着器の消費電流は入力電圧によらず、ほぼ定着温度のみに依存するといえる。
【００４２】
図６は画像形成装置全体での入力電圧と消費電流の関係を示す図である。
画像形成装置全体としての消費電流は、低圧電源の１次側の消費電流の電流波形に定着器の消費電流の電流波形を合成した電流波形から求められるが、前記したように、低圧電源は入力電圧が低いほど消費電流が増すのに対して、定着器の消費電流は電圧に依存しない。したがって画像形成装置全体としては入力電圧が低いほど消費電流が増加することになる。
ここで本実施例のように複数個のモータに加え、オプションのイメージスキャナ等を有する構成の場合には、全体の内で低圧電源の消費電流の占める比率が大きい。したがって入力電圧の低下に伴う消費電流の増加はより顕著になる。
図６では、入力電圧が９５Ｖ以下となると商用電源の定格電流Ｉｌｉｍｉｔ（例えば１５Ａ）を超えることがわかる。
【００４３】
このため、本実施例では入力電圧の低下時に、定着目標温度を下げて定着器の消費電流を低下させることで、画像形成装置として商用電源の定格電流を超えないように制御する。
【００４４】
図４からわかるように定着器での消費電流は定着温度によって決まるため、図６に示した画像形成装置全体の消費電流が商用電源の定格電流からのオーバーする分を、定着目標温度を下げることで定格電流内に下げることができる。
【００４５】
この制御テーブルとして前記表１に示したものを用いている。表１の制御テーブルによって制御した場合の入力電圧と画像形成装置の消費電流の関係を図７に示す。
ところでこの制御を用いた場合、入力電圧が低いときには定着温度が下がるため、定着性能自体は劣化する。
しかし、元々設定されている定着温度は、定着性に厳しい低温・高湿環境において用紙の坪量がある程度大きいものまで十分満足するように決められており、マージンをもっている。したがって少々温度を下げても実用上は問題は起こりづらい。また、たとえ定着性が劣化しても商用電源の定格電流を超える状態で装置が動作する方がはるかに危険であり、電流過多によってブレーカーが落ちる等の状況を防止することの方が確実に優先度が高い。
【００４６】
以上説明したように本実施例によれば、入力電圧が低い場合に定着目標温度を下げることで、画像形成装置の消費電流を商用電源の定格電流内にコントロールすることができ、電流過多によるブレーカー落ちをおこすことなく、安全に装置を使用できる構成とすることができる。
【実施例２】
【００４７】
実施例２の“画像形成装置”について説明する。
実施例１では、入力電圧が低い場合に定着目標温度を下げていたため定着性能が劣化していたが、本実施例では、定着目標温度を下げて消費電流を抑えるとともに、給紙間隔を広げて定着性能を維持する。
本実施例の画像形成装置ハードウエア構成は実施例１と同様なので、実施例１での説明を援用しここでの再説明を省略する。
図８は本実施例における画像形成動作を説明するフローチャートである。
以下に図８を用いて、画像形成中の動作について説明する。
【００４８】
まず、ＤＣコントローラ２０１はＰＲＩＮＴ信号を受信すると、Ｓ２０１で入力電圧を検出する。検出手法は実施例１と同様であるため省略する。
ＤＣコントローラ２０１は入力電圧を検出すると、Ｓ２０２において表２に示す入力電圧と定着目標温度、そして給紙間隔（スループット）の制御テーブルを参照し、これに基づいて定着目標温度Ｔｆと給紙間隔を設定する。
【００４９】
【表２】
2008250060.tif 000004
【００５０】
次いでＳ２０３で前述の手法によりヒータ４３２の加熱を開始し、Ｓ２０４でメインモータ４５１、ＥＴＢモータ４５２、定着モータ４５３等のモータの駆動を開始する。Ｓ２０５でヒータ温度がＴａに到達したかを判断し、Ｔａに到達したらＳ２０６で画像形成を開始し、所定のタイミングで給紙カセット４０２から記録紙３２を給紙する。
【００５１】
画像形成中は定着温度を目標温度Ｔｆに一定となるように制御する。次にＳ２０７で画像形成が継続するか否かを判断し、最後の画像形成である場合はそのまま画像形成を終了する。一方、画像形成が継続する場合は、Ｓ２０６で画像形成を継続し、次の記録紙を給紙する。先行する記録紙を給紙してから次の記録紙の給紙までの時間が給紙間隔であり、本実施例ではＳ２０２において決定された給紙間隔の値を用いている。
給紙間隔を広げることで紙間時に定着器への蓄熱を行うことができ、定着温度が低くても高い定着性能を得ることができるようになる。
【００５２】
本実施例では画像形成装置の消費電流を定格電流内に抑えるため、入力電圧に応じて決まった定着目標温度Ｔｆに対して、その温度で十分定着可能となる給紙間隔が選択されるようになっている。したがって、入力電圧が低いほど定着温度が下がるとともに、給紙間隔も広くなり紙間での蓄熱量が多くなる構成としている。
なお、本実施例では入力電圧に応じて給紙間隔を広げて蓄熱を行う構成としたが、プロセススピードを遅くしてスループットを遅くしても同様の効果を得ることができる。
【００５３】
以上説明したように本実施例によれば、入力電圧が低下した場合に定着目標温度を下げるとともに給紙間隔を広げることで、画像形成装置の消費電流を商用電源の定格電流内にコントロールしつつ定着性能を維持することが可能となる。
【実施例３】
【００５４】
実施例３である“画像形成装置”について説明する。
本実施例では、入力電圧が低い場合に定着目標温度を下げて消費電流を抑えるとともに、記録紙を定着器に２回通すことにより定着性能を維持する。
【００５５】
図９は本実施例の画像形成装置の構成を示す図である。
実施例１の図２に記載済のものは同じ符号を付すとともにここでの説明を省略する。
６５１は両面搬送ユニットであり両面印刷時に使用される。両面搬送ユニット６５１は、搬送路切り替えガイド６５３、両面搬送ローラ６５４、両面再給紙ローラ６５５、両面搬送ガイド６５６により構成される。
両面印刷の時、まず１面目が実施例１で記載したように記録紙上への画像形成動作が行われ、最後に定着排紙ローラ対４３５を通ってカラーレーザプリンタ４０１外に排出される。そして記録紙３２の後端が排紙ローラ対４３５を抜けると、オプション搬送ユニット７０１の搬送ローラ７０３、７０４が逆回転を行い、記録紙３２をスイッチバックするとともに、搬送路切り替えガイド６５３が、定着器４３１への経路を塞ぐとともに記録紙３２を両面搬送ガイド６５６の方に導くように動作する。
【００５６】
両面搬送ユニット６５１に導かれた記録紙３２は両面搬送ローラ６５４によって両面搬送ガイド６５６上を搬送される。やがて記録紙３２の先端が両面再給紙ローラ６５５に到達すると再給紙されて再びレジストローラ対４０７によって搬送される。この時、記録紙３２は１面目プリント時の裏面、すなわち１面目の非印字面側が印字面になっており、したがってここで画像形成動作を行えば、両面印刷となる。
本実施例では入力電圧が低く、定着温度を下げたときにこの両面搬送ユニットを用いて記録紙を２回定着器に通すことで定着性能を維持する。
【００５７】
図１０は本実施例における画像形成動作を説明するフローチャートである。
以下に図１０を用いて、画像形成中の動作について説明する。
まず、ＤＣコントローラ２０１はＰＲＩＮＴ信号を受信すると、Ｓ３０１で入力電圧を検出する。検出手法は実施例１と同様であるため省略する。
ＤＣコントローラ２０１は入力電圧を検出すると、Ｓ３０２において表３の入力電圧と定着目標温度の制御テーブルを参照し、これに基づいて定着目標温度Ｔｆを設定するとともに、強制両面通紙の有無を選択する。
【００５８】
【表３】
2008250060.tif 000005
【００５９】
本実施例では入力電圧が低く、定着目標温度が所定値以下になっている状態でこの強制両面通紙が選択されるようになっている。
【００６０】
次いでＳ３０３で前述の手法によりヒータ４３２の加熱を開始し、Ｓ３０４でメインモータ４５１、ＥＴＢモータ４５２、定着モータ４５３等のモータの駆動を開始する。Ｓ３
０５でヒータ温度がＴａに到達したかを判断し、Ｔａに到達したらＳ３０６で画像形成を開始し、所定のタイミングで給紙カセット４０２から記録紙３２を給紙する。画像形成中は定着温度を定着目標温度Ｔｆに一定となるように制御する。次にＳ３０７において強制両面通紙が選択されているかを判断する。強制両面通紙が選択されていない場合は、次にＳ３０８で画像形成が継続するか否かを判断し、最後の画像形成である場合はそのまま画像形成を終了する。一方、画像形成が継続する場合は、Ｓ３０６で画像形成を継続する。
【００６１】
強制両面通紙が選択されていた場合は、Ｓ３０９において一度定着器から排出された記録紙３２を前述した動作によって両面搬送ユニット６５１に送り込む。そして記録紙３２は両面搬送ユニットを経て両面再給紙ローラ６５５によって給紙されて、再びレジストローラ対４０７からＥＴＢ４０９に送り込まれて定着器４３１へと搬送される。定着器の定着温度は定着目標温度Ｔｆに維持されている。
この時、画像形成動作は行わず、したがって記録紙には何も印刷されない。すなわち、両面ユニットを経由してきているが、プリントジョブ自体は片面プリントである。
そして次に、Ｓ３０８で画像形成が継続するか否かを判断し、最後の画像形成である場合はそのまま画像形成を終了する。一方、画像形成が継続する場合は、Ｓ３０６で画像形成を継続する。
この動作の目的は記録紙３２を２回定着器に通すことによって定着性を向上させることである。
【００６２】
一度定着器によって加熱された記録紙は、温まるとともに水分が蒸発しているため、定着しやすい状態になる。また１面目ですでにある程度定着した状態であるため、両面搬送ユニットを経由したことによって印字面が１面目と反対になっていても、１面目をそのまま排出して最終出力とするよりも確実に定着性は向上している。
【００６３】
以上説明したように本実施例によれば、入力電圧が低く、定着温度を下げた場合でも十分な定着性能を得ることができる。
【実施例４】
【００６４】
実施例４の“画像形成装置”について説明する。本実施例では、入力電圧だけでなく記録紙の表面性と厚みを検知し、その結果に応じて定着温度の目標値を選択する。
図１１は本実施例の画像形成装置の構成を示す図である。
前述実施例に記載済のものは同じ符号を付すとともにここでの再説明を省略する。
３２３は記録紙に光を照射し、記録紙の反射光量および透過光量から記録紙の表面性と厚みを判別する記録紙種判別装置である。給紙、搬送されてきた記録紙３２が、記録紙種判別装置３２３の位置に来たときに、記録紙の表面性と厚み（坪量）を判別し、この判別結果に応じて記録紙に応じた画像形成速度および画像形成条件を選択することが可能である。
【００６５】
図１２は本実施例の画像形成装置の回路図である。
３２３は記録紙種判別装置であり、光照射素子５６１と反射光量検出素子５６２、透過光量検出素子５６３を有する。ＤＣコントローラ２０１は記録紙３２が記録紙種判別装置３２３に到達する所定のタイミングで光照射素子５６１をＯＮさせる。反射光量検出素子５６２および透過光量検出素子５６３は受光光量に応じた出力をそれぞれＤＣコントローラ２０１のＡ／Ｄポート３および４に出力する。ＤＣコントローラ２０１はＡ／Ｄポート３および４の電圧値に基づいて記録紙の表面性および厚み（坪量）を検出する。
【００６６】
図１３は本実施例における画像形成動作を説明するフローチャートである。
以下に図１３を用いて、画像形成中の動作について説明する。
まず、ＤＣコントローラ２０１はＰＲＩＮＴ信号を受信すると、Ｓ４０１で入力電圧を検出する。検出手法は実施例１と同様であるため説明を省略する。
ＤＣコントローラ２０１は入力電圧を検出するとこれをＤＣコントローラ内のメモリに記憶する。次いでＳ４０２において定着目標温度Ｔｆを設定する。本実施例では入力電圧によらず１９０℃に設定する。
次いでＳ４０３で前述の手法によりヒータ４３２の加熱を開始し、Ｓ４０４でメインモータ４５１、ＥＴＢモータ４５２、定着モータ４５３等のモータの駆動を開始する。Ｓ４０５でヒータ温度がＴａに到達したかを判断し、Ｔａに到達したらＳ４０６で画像形成を開始し、所定のタイミングで給紙カセット４０２から記録紙３２を給紙する。その後、Ｓ４０７において記録紙種判別装置３２３で記録紙の表面性および厚みを判別し、Ｓ４０８で記憶しておいた入力電圧と照合して、表４に示す制御テーブルに基づいて定着目標温度Ｔｆが変更される。
【００６７】
【表４】
2008250060.tif 000006
【００６８】
画像形成中の定着温度は、Ｓ４０８において決定した定着目標温度Ｔｆに一定となるように制御する。次にＳ４０９で画像形成が継続するか否かを判断し、最後の画像形成である場合はそのまま画像形成を終了する。一方、画像形成が継続する場合は、Ｓ４０６で画像形成を継続し、次の記録紙を給紙する。次の記録紙に対してもＳ４０７で１枚目と同様に記録紙の表面性と厚みを判別し、Ｓ４０８で、その都度定着目標温度を設定する。
表４の制御テーブルでは記録紙の表面性が平滑であるほど、また記録紙が厚いほど定着目標温度を下げる設定としている。
【００６９】
表面性に関しては記録紙がより平滑であるほど、定着器での定着温度維持により多くの消費電流が必要になる。表面が平滑な記録紙と粗い記録紙を比較した場合、粗いものは表面の凹凸により記録紙表面全てが定着フィルムおよび加圧ローラに接しないため定着器から記録紙への熱の伝達が少なく、定着器側に保持される熱量が多い。したがって定着器を定着温度に維持するのに必要な消費電流は少なくなる。これに対して平滑紙は凹凸が少ないため定着フィルムおよび加圧ローラに接する表面積が大きく、定着ニップにおける定着器から記録紙への熱の伝達も多くなる。このため、定着器を目標温度に維持する消費電流は大きくなる。
また一方、記録紙が厚いほど定着器での定着温度維持により多くの消費電流必要になる。これは厚い記録紙ほど熱容量が大きく、より多くの熱を定着器から奪っていくことから自明である。
このことから、記録紙の表面性が平滑であるほど、また記録紙が厚いほど、画像形成装置の消費電流が商用電源の定格電流を超える危険が高くなる。
【００７０】
実施例１との比較では、表１の制御テーブルと表４の制御テーブルにおいて、表４の方が定着目標温度を表面性、厚みによって高めに設定している。実施例１では記録紙の種類がわからないために、想定される記録紙で表面性が平滑でかつ厚みが最大のものが通紙されても消費電流が定格電流を超えないように定着目標温度を設定していた。これに対して本実施例は、記録紙種に合わせて定着目標温度を変更できるため、消費電流の小さい表面性の粗いものや、薄紙ではより定着目標温度を高く設定することができる。
【００７１】
ところで本実施例では図１３のフローチャートのＳ４０２において入力電圧に関係なく定着目標温度Ｔｆを１９０℃と設定したが、この時点で入力電圧に応じて例えば表１のような制御テーブルを用いて設定しても構わない。いずれにしろＳ４０７で記録紙の表面性と厚みを検知した後に、Ｓ４０８で記録紙種に合わせて定着目標温度の変更処理（修正）が加えられるが、Ｓ４０２において入力電圧から設定されると予想される定着温度の目安をつけた値に設定しておくと、Ｓ４０８において目標温度を変更した後の定着温度の変動幅が少なく速やかに制御ができるメリットがある。
【００７２】
また、記録紙種が給紙前に検知できるならば、Ｓ４０２で入力電圧と記録紙種のパラメータを盛り込んだ制御テーブルで定着目標温度を設定してもよい。
【００７３】
本実施例では、前述のように記録紙の表面性および厚みを検知することにより実施例１と比べより高い定着目標温度を選択できる。特にユーザーの使用頻度が高い薄紙において良好な定着性を保つことが可能となる。また、表面性の粗い記録紙は消費電流は少ないが定着性は悪い。これに対して実施例１と比べてより高い定着目標温度を設定でき、定着性を向上させることができる。
【００７４】
なお、本実施例では記録紙種検知装置により表面性と厚みの両方を検知したが、表面性のみ、あるいは厚みのみの検知で制御しても構わない。表面性のみの場合は表５のように入力電圧に応じて表面性が平滑であるほど定着目標温度を低くするような制御テーブルとし、また厚みのみの場合は表６のような入力電圧に応じて厚みが厚いほど定着目標温度を低く設定するような制御テーブルを用いればよい。
【００７５】
【表５】
2008250060.tif 000007
【００７６】
【表６】
2008250060.tif 000008
【００７７】
また、本実施例と実施例２または３を組み合わせ、記録紙が平滑あるいは厚いときに定着目標温度を低くするとともに、給紙間隔を広げる、もしくは両面搬送ユニットを用いて定着器に２回通すことで、装置の消費電流を商用電源の定格電流内に抑えつつ定着性能を良好に保つという手段をとってもよい。
【実施例５】
【００７８】
実施例５の“画像形成装置”について説明する。本実施例では、入力電圧だけでなく画像形成装置の周囲温度を検知（環境温度検知）し、その結果に応じて定着温度の目標値を選択する。
図１４は本実施例の画像形成装置の構成を示す図である。
前述実施例に記載済のものは同じ符号を付すとともにここでの説明を省略する。
３２４は画像形成装置の周囲温度を検知する温度検知センサである。この温度検知センサ３２４で画像形成装置の周囲温度を検知し、検知結果に応じて選択した画像形成条件の補正を行うことが可能である。
【００７９】
図１５は本実施例の画像形成装置の回路図である。
画像形成装置の周囲温度を検知する温度検知センサ３２４は、検知温度に応じた出力をＤＣコントローラ２０１のＡ／Ｄポート５に出力する。ＤＣコントローラ２０１はＡ／Ｄポート５の電圧値に基づいて画像形成装置の周囲温度を検出する。
【００８０】
図１６は本実施例における画像形成動作を説明するフローチャートである。
以下に図１６を用いて、画像形成中の動作について説明する。
まず、ＤＣコントローラ２０１はＰＲＩＮＴ信号を受信すると、Ｓ５０１で入力電圧と画像形成装置の周囲温度を検出する。入力電圧の検出手法は実施例１と同様であるため説明を省略する。
ＤＣコントローラ２０１は入力電圧および周囲温度を検出すると、Ｓ５０２において表７に示す入力電圧と周囲温度と定着目標温度の制御テーブルを参照し、これに基づいて定着目標温度Ｔｆを設定する。
【００８１】
【表７】
2008250060.tif 000009
【００８２】
次いでＳ５０３で前述の手法によりヒータ４３２の加熱を開始し、Ｓ５０４でメインモータ４５１、ＥＴＢモータ４５２、定着モータ４５３等のモータの駆動を開始する。Ｓ５０５でヒータ温度がＴａに到達したかを判断し、Ｔａに到達したらＳ５０６で画像形成を開始し、所定のタイミングで給紙カセット４０２から記録紙３２を給紙する。
画像形成中の定着温度は、Ｓ５０２において決定した定着目標温度Ｔｆに一定となるように制御する。次にＳ５０７で画像形成が継続するか否かを判断し、最後の画像形成である場合はそのまま画像形成を終了する。一方、画像形成が継続する場合は、Ｓ５０６で画像形成を継続する。
【００８３】
本実施例のように周囲温度検知装置を設ける理由を以下に述べる。定着器の消費電流は周囲温度によって変わり、周囲温度が低いほど定着器の温度を維持するのにより多くの消費電流が必要になる。これは周囲温度が低いほど周囲環境にそれだけ多くの熱を奪われることに加え、記録紙の温度も周囲環境と同じように低くなっているため、記録紙が奪う熱も大きくなるからである。したがって、画像形成装置の消費電流が商用電源の定格電流を超えないように定着温度を制御する場合、周囲温度が低いときはより定着温度を低く制御する必要があり、逆に周囲温度が高いときには、必要以上に定着温度を下げることはない。
前述の実施例では、周囲温度がわからないため、定着温度の設定が適切にはできなかった。これに対して本実施例では画像形成装置の周囲温度を検知することにより、定着目標温度をより最適な値に設定することが可能となる。
周囲温度が低いほど定着温度を低くすることは、定着性の観点では好ましいことではないが、画像形成装置の消費電流が商用電源の定格電流を超えることを防止することの方が製品安全上は重要である。
【００８４】
定着性を維持するために、実施例２、３で説明した給紙間隔を広げる、あるいは両面搬送ユニットから再給紙して定着器に２回通す等の手法を組み合わせて用いてもよい。すなわち、入力電圧が低くかつ周囲温度が低いときには生産性を落として、消費電流を定格電流以下に抑えるとともに、良好な定着性能を得ることも可能である。
【００８５】
また、実施例４のような記録紙の表面性や厚みに合わせた制御と組み合わせることもできる。
例えばその場合の制御としての画像形成動作を説明するフローチャートを図１７に示す。
以下に図１７を用いて、画像形成中の動作について説明する。
まず、ＤＣコントローラ２０１はＰＲＩＮＴ信号を受信すると、Ｓ６０１で入力電圧と画像形成装置の周囲温度を検出する。入力電圧の検出手法は実施例１と同様であるため説明を省略する。
ＤＣコントローラ２０１は入力電圧および周囲温度を検出すると、これをＤＣコントローラ内のメモリに記憶する。次にＳ６０２において定着目標温度Ｔｆを設定する。この時、定着目標温度Ｔｆは適当な値に設定されていればよいが、本実施例では２００℃とする。
次いでＳ６０３で前述の手法によりヒータ４３２の加熱を開始し、Ｓ６０４でメインモータ４５１、ＥＴＢモータ４５２、定着モータ４５３等のモータの駆動を開始する。Ｓ６０５でヒータ温度がＴａに到達したかを判断し、Ｔａに到達したらＳ６０６で画像形成を開始し、所定のタイミングで給紙カセット４０２から記録紙３２を給紙する。その後、Ｓ６０７において記録紙種判別装置３２３で記録紙の表面性および厚みを判別し、Ｓ６０８で表８に示す制御テーブルに基づいて定着目標温度Ｔｆが変更される。
この表８は実施例４の表４と同様のものである。
【００８６】
【表８】
2008250060.tif 000010
【００８７】
次にＳ６０９で表９に示す制御テーブルを参照し、入力電圧と周囲温度に基づいて定着目標温度Ｔｆに対する温度補正を行う。
【００８８】
【表９】
2008250060.tif 000011
【００８９】
すると、実際の定着温度は表８で決定した目標温度に対して表９の補正がたされたものになる。例えば、入力電圧が９０Ｖで周囲温度が５℃未満の時には定着目標温度１９５℃に対して−５ｄｅｇの温度補正の処理がなされ、実際は１９０℃に定着温度が設定されることになる。
画像形成中の定着温度は、定着目標温度Ｔｆに補正を加えた温度で一定となるように制御する。次にＳ６１０で画像形成が継続するか否かを判断し、最後の画像形成である場合はそのまま画像形成を終了する。一方、画像形成が継続する場合は、Ｓ６０６で画像形成を継続し、次の記録紙を給紙する。次の記録紙に対してもＳ６０７で１枚目と同様に記録紙の表面性と厚みを判別し、Ｓ６０８でその都度定着温度を設定する。そしてＳ６０９の補正処理も継続して行う。
このように記録紙種判別装置も同時に用いた構成とすることで制御をより最適化することができる。
【実施例６】
【００９０】
実施例６の“画像形成装置”について説明する。本実施例では、定着器の温まり具合によって定着目標温度を切り替える。
連続通紙時に定着器で最も消費電流が大きくなるのは、通紙開始直後であり、まだ定着器が冷えている場合が多い。これは、定着器が冷えている場合、記録紙以外の例えば加圧ローラ等の部品を支持する支持フレーム等にも熱が奪われるため、定着器の温度を目標温度に維持するには余計に消費電流を必要とするからである。
これに対して連続通紙を続けると、定着器全体が温まってくるため、だんだん消費電流は低下していく。
これは逆に、同じ消費電流で維持可能な定着温度は連続通紙中に徐々に高くなっていくということである。
すなわち、画像形成装置の消費電流を商用電源の定格電流以下に抑えるために設定した定着目標温度は、連続通紙によって定着器が温まった状態では、より高い温度に切り替えてもよいということである。
この傾向は特に定着部の熱容量が少ないフィルム加熱方式において顕著であるが、他方式においても多々見受けられる現象である。
本実施例ではこの現象を利用し、安全性、定着性の面でより最適な定着温度を設定する。
【００９１】
本実施例のハードウエア構成は実施例１と同様なので、その説明を援用しここでの説明を省略する。
【００９２】
図１８は本実施例における画像形成動作を説明するフローチャートである。
以下に図１８を用いて、画像形成中の動作について説明する。
まず、ＤＣコントローラ２０１はＰＲＩＮＴ信号を受信すると、Ｓ７０１で入力電圧とサーミスタ５３０の検知温度を検出する。入力電圧の検出手法は実施例１と同様である。
ＤＣコントローラ２０１は入力電圧、サーミスタの温度を検出すると、Ｓ７０２において表１０に示す入力電圧とサーミスタの初期温度と定着目標温度の制御テーブルを参照し、これに基づいて定着目標温度Ｔｆを設定する。
【００９３】
【表１０】
2008250060.tif 000012
【００９４】
画像形成開始前のサーミスタ温度がある程度高いときは、定着器が温まっていると判断できる。したがって定着温度を高めに設定しても消費電流が商用電源の定格電流を超えることはない。
次いでＳ７０３で前述の手法によりヒータ４３２の加熱を開始し、Ｓ７０４でメインモータ４５１、ＥＴＢモータ４５２、定着モータ４５３等のモータの駆動を開始する。Ｓ７０５でヒータ温度がＴａに到達したかを判断し、Ｔａに到達したらＳ７０６で画像形成を開始し、所定のタイミングで給紙カセット４０２から記録紙３２を給紙する。
画像形成中の定着温度は、Ｓ７０２において決定した定着目標温度Ｔｆに一定となるように制御する。次にＳ７０７で画像形成が継続するか否かを判断し、最後の画像形成である場合はそのまま画像形成を終了する。一方、画像形成が継続する場合は、Ｓ７０８で表１１の制御テーブルに従って連続通紙枚数検知による定着目標温度Ｔｆの補正を行う。
【００９５】
【表１１】
2008250060.tif 000013
【００９６】
そして、Ｓ７０８において補正された定着目標温度Ｔｆにて画像形成を継続する。
本実施例では、画像形成開始前に定着器の温まり具合を初期サーミスタ温度で判断する。さらに連続プリントよって温まる分を通紙枚数をカウントすることで判断して、もう一度補正をかける。このような手法を用いることで、定着温度による定着器での消費電流のコントロールを、よりきめ細かくすることが可能になる。すなわち、装置の消費電流を商用電源の定格電流以下に抑えながら、定着器での定着性能を可能な限り良好な状態に設定することができる。
【００９７】
なお、本実施例を実施例２〜５と組み合わせて用いることも可能である。例えば実施例２との組み合わせでは、表１２のように定着目標温度に応じて給紙間隔を設定し、表１１によって定着目標温度に補正が加わったときには表１２にしたがって給紙間隔を変更する等の処置をとれば定着性能を完全に維持しつつ、定格電流を抑えることができる。
【００９８】
【表１２】
2008250060.tif 000014
【００９９】
以上説明したように本実施例によれば、前記制御を行うことで、入力電圧検知によって画像形成中の画像形成装置の消費電流が商用電源の定格電流を超えないように制御することが可能となる。
また、必要に応じて所望の定着性を確保し、画像形成能力の低下を最小限に止めることが可能となる。
【０１００】
なお、実施例１〜６では、カラーレーザプリンタの例を用いて説明を行ったが、画像形成装置はカラーレーザプリンタに限定されるものではなく、モノクロレーザプリンタであっても構わない。また定着器もフィルム加熱方式に限定されるものではなく、例えば熱ローラ方式等、通電によって加熱するあらゆる構成の定着器に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】実施例１における画像形成動作を説明するフローチャート
【図２】実施例１の画像形成装置の構成を示す図
【図３】実施例１の画像形成装置の回路図
【図４】定着温度と定着器での消費電流の関係を説明する図
【図５】低圧電源の入力電圧と消費電流の関係を説明する図
【図６】画像形成装置全体での入力電圧と消費電流の関係を説明する図
【図７】実施例１の画像形成装置の入力電圧と消費電流の関係を説明する図
【図８】実施例２における画像形成動作を説明するフローチャート
【図９】実施例３の画像形成装置の構成を示す図
【図１０】実施例３における画像形成動作を説明するフローチャート
【図１１】実施例４の画像形成装置の構成を示す図
【図１２】実施例４の画像形成装置の回路図
【図１３】実施例４における画像形成動作を説明するフローチャート
【図１４】実施例５の画像形成装置の構成を示す図
【図１５】実施例５の画像形成装置の回路図
【図１６】実施例５における画像形成動作を説明するフローチャート
【図１７】実施例５の変形における画像形成動作を説明するフローチャート
【図１８】実施例６における画像形成動作を説明するフローチャート
【図１９】定着器に流れる定着電流波形を説明する図
【符号の説明】
【０１０２】
２０１      ＤＣコントローラ
４０１      カラーレーザプリンタ
４３１      定着器
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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