(57)【要約】【課題】連続画像形成中に画像形成装置の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するとともに、１枚の記録紙の中での定着温度の変化を抑えることの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、トナー画像生成手段により記録材に生成された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、定着手段の温度を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、商用電源から画像形成装置に流れる電流を検知する電流検知手段を備え、制御手段は、電流検知手段により検知された電流が所定値以上の場合（Ｓ１０６）に、検知された電流と所定値の差に応じて定着手段の目標温度を低下させる（Ｓ１０７）画像形成装置により前記課題を解決する。【選択図】図１
2008250061.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前記記録材に生成された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、
商用電源から前記画像形成装置に流れる電流を検知する電流検知手段を備え、
前記制御手段は、前記電流検知手段により検知された電流が所定値以上の場合に、前記検知された電流と前記所定値の差に応じて前記定着手段の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、前記目標温度を低下させるとともに、前記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、前記目標温度に応じて、トナー画像が生成された記録紙を前記定着手段に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、
前記記録紙の表面性および／または厚さを検知する検知手段を備え、
前記制御手段は、前記検知手段の検知結果によって前記目標温度を修正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、
前記画像形成装置の環境温度を検知する温度検知手段を備え、
前記制御手段は、前記温度検知手段の検知結果により前記目標温度を修正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、
前記制御手段は、前記電流検知手段により連続画像形成中の電流変化を検知し、前記電流変化に応じて前記目標温度を修正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入力電流の制限に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用する画像形成装置であるレーザプリンタは、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装置と、該転写装置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】
近年、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、画像形成装置の消費電流が増加している。
【０００４】
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、更に、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。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。
【０００５】
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。
【０００６】
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装置を設け、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１参照）。
定着装置に流す電流を制限すると、消費電流が足りなくなるため定着温度が保てなくなり、温度は自然に低下する。
【特許文献１】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】
【０００７】
しかしながら、定着電流を制限して定着温度が自然に低下するのに任せた場合、１枚の記録紙内で用いられた定着温度に差が生じる。このような場合、１枚の記録紙内で定着性にムラが生じ、これが画像不良として認識できる場合があった。この現象は特にカラー画像で目立ちやすく、近年のオフィスのカラー化の進展にともなって問題化してくる可能性がある。
【０００８】
画像不良がカラー画像で目立ちやすい理由の一つにカラー画像は一般に高グロスであることがあげられる。グロスが高い画像では、複数ページ中のページごとでは目立たない程度のグロスの変化も、１枚の記録紙内ではよく目立つ。したがって１枚の記録紙内での定着温度の微小な変化は視覚的なグロスの差に大きく影響する。
【０００９】
これに対して、定着温度を一定に保つため消費電流が足りるようになるまで画像形成速度を遅くする等の手法もあるが、ユーザーにとって、ムラのある画像をとるか生産性を落とすかの２択しかないのは好ましいことではない。
【００１０】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、連続画像形成中に画像形成装置の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するとともに、１枚の記録紙の中での定着温度の変化を抑えることの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。
【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前記記録材に生成された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、
商用電源から前記画像形成装置に流れる電流を検知する電流検知手段を備え、
前記制御手段は、前記電流検知手段により検知された電流が所定値以上の場合に、前記検知された電流と前記所定値の差に応じて前記定着手段の目標温度を低下させる画像形成装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、連続画像形成中に画像形成装置の消費電流が増加した場合においても、商用電源の所定値（たとえば定格電流）を超えないように制御するとともに、１枚の記録紙の中での定着温度の変化を抑えることができる。
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、画像形成装置の消費電流が大きい場合に定着手段の目標温度を低下させることで商用電源の定格電流を超えないように画像形成装置の消費電流を制御することができる。そして、画像形成装置の安全性を確保することができるとともに、記録紙１枚内での定着温度の低下による画像ムラをなくすことができる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明によれば、目標温度を低下させた場合には、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、定着性能を維持することができる。
【００１６】
また、請求項３に係る発明によれば、目標温度を低下させる場合に、定着手段に２回通すことにより定着性能を維持することができる。
【００１７】
また、請求項４に係る発明によれば、記録材の表面性と厚さを検知し、消費電流と記録材の表面性と厚さに応じて目標温度の低下量を決定することで、より最適な目標温度を選択し、商用電源の定格電流を超えないように制御できる。そして、定着性能の維持を図ることができる。
【００１８】
また、請求項５に係る発明によれば、画像形成装置の環境温度を検知し、消費電流と環境温度に応じて目標温度の低下量を決定することで、商用電源の定格電流に対してより安全性を高めることができる。
【００１９】
また、請求項６に係る発明によれば、連続画像形成中の電流変化を検知し、前記電流変化に応じて前記目標温度を修正することにより、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下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】
【００２１】
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。
【００２２】
なお、本実施例ではオプション装置付きの構成図で説明を行うが、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。
【００２３】
図２において、４０１は画像形成装置、４０２は記録紙（記録材）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。
【００２４】
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、画像形成装置４０１に対し着脱可能となっている。
【００２５】
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。
【００２６】
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ーで、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ー４３２の熱を定着フィルム４３３を介して用紙に付与する。ヒーター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、ヒーター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。
【００２７】
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。
【００２８】
２０１はレーザプリンタ４０１の制御装置である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。
【００２９】
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。
【００３０】
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とを有する。
【００３１】
８０１は画像形成装置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は画像形成装置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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。ビデオコントローラ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（トナー画像生成手段）。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ー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）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により画像形成装置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。
【００３４】
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装置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、および反射装置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。
【００３５】
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、画像形成装置４０１の画像形成動作とは独立に動作する。
【００３６】
図３は本実施例の回路図である。
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、５０６はコンバータ制御回路である。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、５１２はカレントトランス、５１３は抵抗、５１４は電流検知回路、５１５はゼロクロス検知回路である。
【００３７】
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はヒーター、５２９はサーモスイッチ、５３０はヒーター４３２の温度を検知するサーミスタ、５３１は抵抗である。
【００３８】
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、画像形成装置４０１の制御に使用される。
【００３９】
続いて、電流検知方法について説明する。
まず、カレントトランス５１２および抵抗５１３で画像形成装置４０１に流れる１次総電流を電流−電圧変換する。次に、電流−電圧変換した結果を電流検知回路５１４で実効値演算し、結果をＤＣコントローラ２０１のＡ／Ｄポート２に出力する。ＤＣコントローラ２０１はＡ／Ｄポート２の電圧値に基づいて、１次総電流を検出する。
【００４０】
次に、定着器の温度制御動作について説明する。
図１６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ー４３２の温度を検出する。定着器４３１内のヒーター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を介して、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、ヒーター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、ヒーター４３２を所定温度に制御する。
【００４１】
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。
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で前述の方法によりヒーター４３２の加熱を開始し、Ｓ１０２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行う。この時、まずヒーターの目標温度は所定温度Ｔａに設定される。
次にＳ１０３でヒーター４３２が所定温度Ｔａに到達したことを検知したらＳ１０４で給紙カセット４０２から記録紙３２を給紙し、画像形成を開始する。そしてＳ１０５で１次総電流（Ｉａ）を検出する。次にＳ１０６で検出した１次総電流（Ｉａ）と閾値電流（Ｉｔｈａ、所定値）とを比較し、１次総電流（Ｉａ）の閾値電流（Ｉｔｈａ）に対するオーバー量ΔＩ＝Ｉａ−Ｉｔｈａを検出する。閾値電流（Ｉｔｈａ）は、式１の関係を満たす電流値である。
Ｉｔｈａ≦商用電源の定格電流−（Ｉｘ−Ｉｙ）      ・・・      式１
Ｉｘ＝記録紙を通常速度で画像形成した場合の定着電流
Ｉｙ＝非通紙状態でヒーター温度がＴａになったときの定着電流
１次総電流は記録紙が定着器に通紙されている時に最大になるのに対して、本実施例では１次総電流が定格電流を超えるかどうかの判断を記録紙が定着器に通紙される前のヒーター温度がＴａの時点で行っている。このため、ヒーター温度Ｔａの時点でこの後定着器に通紙された時の１次総電流の増加分を予測し、ここから閾値電流を決めている。この１次総電流の増加予測分が式１での（Ｉｘ−Ｉｙ）に該当する。すなわち式１の意味は、ヒーター温度Ｔａ時点での１次総電流にこの後の電流増加予測分を加えても、１次総電流が商用電源の定格電流を超えない値にＩｔｈａを設定しているということである。
Ｓ１０７では、表１に示す１次総電流（Ｉａ）の閾値電流Ｉｔｈａに対するオーバー量（ΔＩ）と定着目標温度Ｔｆ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。
【００４２】
【表１】
2008250061.tif 000003
【００４３】
そしてＳ１０８で画像形成を継続する。
画像形成中は定着温度をＴｆに一定となるように制御する。
そしてＳ１０９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、Ｓ１０８で画像形成を継続する。
【００４４】
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、前記のように１次総電流の閾値電流（Ｉｔｈａ）に対するオーバー量（ΔＩ）の値に応じて定着温度Ｔｆを変化させている。
【００４５】
この理論を以下に説明する。
図４は定着温度と定着器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。
画像形成装置全体としての消費電流（１次総電流）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。
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、したがって画像形成装置全体としては定着温度を下げるほど１次総電流を減らすことができる。
定着温度を何℃に下げれば消費電流を何Ａ下げられるかは定着温度と消費電流の関係から導き出せる。
このため、本実施例では１次総電流が増大し、商用電源の定格電流を超える恐れがある場合に、定着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。
なお、表１の値自体は定着器の仕様（例えばヒーター抵抗、定格電圧等）によって異なるものであることはいうまでもない。
【００４６】
ところでこの制御を用いた場合、商用電源の定格電流を超える恐れがある場合には、定着温度を低下させるため、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おこりづらい。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。
また、従来の装置のように定着器に投入する電流に電流制限をかけて１次総電流を制御した場合と比較して、使用可能な消費電流で定着温度を一定に保てるようにしているため、１枚の記録紙内で定着温度が低下することがなく、画像むら、特にグロスむらが生じづらい。定着性が若干劣化した場合、グロスの絶対値自体は低下するが、記録紙１枚内でグロスが安定している方が出力画像の印象としては良い。
【００４７】
ところで表１において、１次総電流のオーバー量（ΔＩ）が０．３Ａ以上ある場合は極端に定着目標温度を下げているが、これはここまで１次総電流が多い状態は商用電源の定格電流をオーバーし、ブレーカーが落ちる危険が高い状態にあるためである。つまり、極端に定着温度を下げることで確実に１次総電流を商用電源の定格電流以下に下げることを目的としている。また、この状態では定着温度の必要低下量が多すぎて、定着性能の低下が許容レベルを大きく下回る可能性がある。ただし元々、このような事態は生じないように装置を設計しているため、逆に０．３Ａ以上の領域にある場合は何らかの異常がある可能性が高く、したがって画像形成動作を中止し、不具合が生じていることをユーザーに報知する等の処置を講じることが好ましい。
【００４８】
以上説明したように、本実施例によれば、１次総電流が増大し、商用電源の定格電流を超える恐れがある場合に定着目標温度を低下させることで、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】
【００４９】
実施例２である“画像形成装置”について説明する。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、ここでの再度の説明は省略する。
【００５０】
実施例１では、１次総電流（Ｉａ）の閾値電流（Ｉｔｈａ）に対するオーバー量（ΔＩ）に応じて定着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。
【００５１】
図５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５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、Ｓ２０１でヒーター４３２の加熱を開始し、Ｓ２０２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行う。この時、まずヒーターの目標温度は所定温度Ｔａに設定される。
次にＳ２０３でヒーター４３２が所定温度Ｔａに到達したことを検知したらＳ１０４で給紙カセット４０２から記録紙３２を給紙し、画像形成を開始する。そしてＳ２０５で１次総電流（Ｉａ）を検出する。次にＳ２０６で検出した１次総電流（Ｉａ）と閾値電流（Ｉｔｈａ）とを比較し、１次総電流（Ｉａ）の閾値電流（Ｉｔｈａ）に対するオーバー量ΔＩ＝Ｉａ−Ｉｔｈａを検出する。ここまでは実施例１と同様である。
そしてＳ２０７で、表２に示す１次総電流（Ｉａ）の閾値電流（Ｉｔｈａ）に対するオーバー量（ΔＩ）と定着目標温度Ｔｆおよび給紙間隔（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。
【００５２】
【表２】
2008250061.tif 000004
【００５３】
そしてＳ２０８で画像形成を継続する。
画像形成中は定着温度をＴｆに一定となるように制御する。
そしてＳ２０９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、Ｓ２０８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Ｓ２０７において決定された給紙間隔の値を用いている。
このように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。
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、１次総電流検知結果によって決まった定着温度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、１次総電流が大き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。
【００５４】
ところで、給紙間隔を広げて定着性能を維持するかどうかはユーザーに選択可能とすることが好ましい。ユーザーによっては、若干定着性が落ちても実質の出力画像として問題を感じない場合も多く、それよりも高速印刷による生産性を優先したいと考える可能性がある。
【００５５】
なお、本実施例では補正をかけた定着目標温度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（記録材の単位時間あたりの画像形成速度）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。
【実施例３】
【００５６】
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、１次総電流（Ｉａ）の閾値電流（Ｉｔｈａ）に対するオーバー量（ΔＩ）に応じて定着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。
【００５７】
図６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を通って画像形成装置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。
両面ユニットに導かれた記録紙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１次総電流（Ｉａ）が閾値電流（Ｉｔｈａ）をオーバーして定着温度を下げた場合に、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。
【００５８】
図７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７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でヒーター４３２の加熱を開始し、Ｓ３０２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行う。この時、まずヒーターの目標温度は所定温度Ｔａに設定される。
次にＳ３０３でヒーター４３２が所定温度Ｔａに到達したことを検知したらＳ３０４で給紙カセット４０２から記録紙３２を給紙し、画像形成を開始する。そしてＳ３０５で１次総電流（Ｉａ）を検出する。次にＳ３０６で検出した１次総電流（Ｉａ）と閾値電流（Ｉｔｈａ）とを比較し、１次総電流（Ｉａ）の閾値電流（Ｉｔｈａ）に対するオーバー量ΔＩ＝Ｉａ−Ｉｔｈａを検出する。ここまでは実施例１と同様である。
そしてＳ３０７で、表３に示す１次総電流（Ｉａ）の閾値電流（Ｉｔｈａ）に対するオーバー量（ΔＩ）と定着目標温度Ｔｆ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。
【００５９】
【表３】
2008250061.tif 000005
【００６０】
そしてＳ３０８で画像形成を継続する。
画像形成中は定着温度をＴｆに一定となるように制御する。
【００６１】
次にＳ３０９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Ｓ３１０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、Ｓ３０８で画像形成を継続する。
【００６２】
強制両面通紙が設定された場合は、Ｓ３１１において一度定着器４３１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６５１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４３１の定着温度は目標温度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、Ｓ３１０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、Ｓ３０８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。
【００６３】
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。
【００６４】
以上説明したように本実施例によれば、１次総電流が所定の閾値電流を超え、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】
【００６５】
実施例４である“画像形成装置”について説明する。
【００６６】
本実施例では、１次総電流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。
【００６７】
図８は本実施例の画像形成装置の構成を示す図である。
前述の実施例１に記載済のものは同じ符号を付すとともに説明を省略する。
３２３は記録紙３２に光を照射し、記録紙３２の反射光量および透過光量から記録紙３２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３２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３２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。
【００６８】
図９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。
【００６９】
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、Ｓ４０１でヒーター４３２の加熱を開始し、Ｓ４０２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行う。この時、まずヒーターの目標温度は所定温度Ｔａに設定される。
次にＳ４０３でヒーター４３２が所定温度Ｔａに到達したことを検知したらＳ４０４で給紙カセット４０２から記録紙３２を給紙し、画像形成を開始する。そしてＳ４０５で１次総電流（Ｉａ）を検出する。次にＳ４０６で検出した１次総電流（Ｉａ）と閾値電流（Ｉｔｈａ）とを比較し、１次総電流（Ｉａ）の閾値電流（Ｉｔｈａ）に対するオーバー量ΔＩ＝Ｉａ−Ｉｔｈａを検出する。ＤＣコントローラ２０１はこのオーバー量（ΔＩ）を検出するとこれをＤＣコントローラ２０１内のメモリに記憶する。
そしてＳ４０７で画像形成を継続する。
その後、Ｓ４０８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、Ｓ４０９で記憶しておいたオーバー量（ΔＩ）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が設定される（目標温度を修正する）。
【００７０】
【表４】
2008250061.tif 000006
【００７１】
画像形成中の定着温度は、Ｓ４０９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Ｓ４１０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、Ｓ４０７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Ｓ４０８で１枚目と同様に記録紙の表面性と厚みを判別し、Ｓ４０９でその都度定着目標温度を設定する。
【００７２】
表５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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
なお、本実施例では画像形成を開始し、記録紙を給紙カセットから給紙した後に記録紙種の判定を行ったが、記録紙種が給紙前に検知できるならば、Ｓ４０６の時点で１次総電流のオーバー量（ΔＩ）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。
【００７６】
本実施例では、前述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温度を設定でき、定着性を向上させることができる。
【００７７】
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１次総電流のオーバー量（ΔＩ）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する。また厚みのみの場合は表６のような１次総電流のオーバー量（ΔＩ）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。
【００７８】
【表５】
2008250061.tif 000007
【００７９】
【表６】
2008250061.tif 000008
【００８０】
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時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法をとってもよい。
【実施例５】
【００８１】
実施例５である“画像形成装置”について説明する。
【００８２】
本実施例では、１次総電流だけでなく画像形成装置の周囲温度（環境温度）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。
【００８３】
図１１は本実施例の画像形成装置の構成を示す図である。
前述の実施例１、４に記載のものは同じ符号を付すとともに説明を省略する。
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。
【００８４】
図１２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。
【００８５】
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、Ｓ５０１で画像形成装置の周囲温度を検出する。次いで、Ｓ５０２でヒーター４３２の加熱を開始し、Ｓ５０３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行う。この時、まずヒーターの目標温度は所定温度Ｔａに設定される。
次にＳ５０４でヒーター４３２が所定温度Ｔａに到達したことを検知したらＳ５０５で給紙カセット４０２から記録紙３２を給紙し、画像形成を開始する。そしてＳ５０６で１次総電流（Ｉａ）を検出する。そしてＳ５０７で検出した１次総電流（Ｉａ）と閾値電流（Ｉｔｈａ）とを比較し、１次総電流（Ｉａ）の閾値電流（Ｉｔｈａ）に対するオーバー量ΔＩ＝Ｉａ−Ｉｔｈａを検出する。
そしてＳ５０８で、表７に示す１次総電流（Ｉａ）の閾値電流（Ｉｔｈａ）に対するオーバー量（ΔＩ）と周囲温度と定着目標温度Ｔｆ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。
【００８６】
【表７】
2008250061.tif 000009
【００８７】
そしてＳ５０９で画像形成を継続する。
画像形成中は定着温度をＴｆに一定となるように制御する。
次にＳ５１０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、Ｓ５０９で画像形成を継続する。
【００８８】
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、周囲温度が低い時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時には、必要以上に定着温度を下げることはない。
【００８９】
前述の各実施例では、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、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。
【００９０】
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時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。
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１４に示す。
【００９１】
以下に図１４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で画像形成装置の周囲温度を検出する。この周囲温度を検出値はＤＣコントローラ２０１内のメモリに記憶される。
次いでＳ６０２でヒーター４３２の加熱を開始し、Ｓ６０３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行う。この時、まずヒーターの目標温度は所定温度Ｔａに設定される。
次にＳ６０４でヒーター４３２が所定温度Ｔａに到達したことを検知したらＳ６０５で給紙カセット４０２から記録紙３２を給紙し、画像形成を開始する。そしてＳ６０６で１次総電流（Ｉａ）を検出する。次にＳ６０７で検出した１次総電流（Ｉａ）と閾値電流（Ｉｔｈａ）とを比較し、１次総電流（Ｉａ）の閾値電流（Ｉｔｈａ）に対するオーバー量ΔＩ＝Ｉａ−Ｉｔｈａを検出する。ＤＣコントローラ２０１はこのオーバー量（ΔＩ）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。
そしてＳ６０８で画像形成を継続する。
その後、Ｓ６０９において記録紙種判別手段３２３で記録紙の表面性および厚みを判別し、Ｓ６１０で記憶しておいたオーバー量（ΔＩ）と照合して、実施例４の表４の制御テーブルに基づいて定着目標温度Ｔｆが設定される。
次にＳ６１１で表８に示す制御テーブルを参照し、オーバー量（ΔＩ）と周囲温度に基づいて定着目標温度Ｔｆに対する温度補正量を設定する。
【００９２】
【表８】
2008250061.tif 000010
【００９３】
すると、実際の定着温度はこの表４と表８のテーブルが掛け合わされたものになる。例えば、ΔＩが０．１Ａ以上０．２Ａ未満、表面性が平滑、坪量が１２０ｇ／ｍ２以上で、周囲温度が５℃未満の時には、１９０℃の目標温度に−５ｄｅｇの補正処理が加わり、定着目標温度Ｔｆは１８５℃に設定される。
画像形成中の定着温度は、Ｓ６１１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Ｓ６１２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、Ｓ６０８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Ｓ６０９で１枚目と同様に記録紙の表面性と厚みを判別し、Ｓ６１０でその都度定着温度を設定する。無論、Ｓ６１１で補正処理は継続して行う。
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】
【００９４】
実施例６である“画像形成装置”について説明する。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、ここでの再説明を省略する。
【００９５】
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時である場合が多い。これは、定着器が冷えている時、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。
【００９６】
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。
図１５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１５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でヒーター４３２の加熱を開始し、Ｓ７０２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行う。この時、まずヒーターの目標温度は所定温度Ｔａに設定される。
次にＳ７０３でヒーター４３２が所定温度Ｔａに到達したことを検知したらＳ７０４で給紙カセット４０２から記録紙３２を給紙し、画像形成を開始するとともに通紙枚数のカウントを行う。そしてＳ７０５で１次総電流（Ｉａ）を検出する。次にＳ７０６で検出した１次総電流（Ｉａ）と閾値電流（Ｉｔｈａ）とを比較し、１次総電流（Ｉａ）の閾値電流（Ｉｔｈａ）に対するオーバー量ΔＩ＝Ｉａ−Ｉｔｈａを検出する。
そしてＳ７０７で、実施例１の表１の１次総電流（Ｉａ）の閾値電流（Ｉｔｈａ）に対するオーバー量（ΔＩ）と定着目標温度Ｔｆ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。
そしてＳ７０８で画像形成を継続する。
画像形成中は定着温度をＴｆに一定となるように制御する。
Ｓ７０９では１枚目の記録紙３２の通紙中の１次総電流（Ｉｆ１）を検出し、ＤＣコントローラ２０１内のメモリに記憶する。
そしてＳ７１０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Ｓ７１１で再び記録紙３２のｎ枚目の通紙中の１次総電流（Ｉｆｎ）を検出し、Ｓ７１２で１枚目の１次総電流（Ｉｆ１）との差分ΔＩｆ＝Ｉｆ１−Ｉｆｎを検出する（連続画像形成中の電流変化を検知）。Ｓ７１３では表９に示す差分（ΔＩｆ）と定着目標温度Ｔｆの補正量のテーブルを参照し、定着目標温度の補正を行う。
【００９７】
【表９】
2008250061.tif 000011
【００９８】
そして、補正された定着目標温度Ｔｆにて画像形成を継続する。
次に、Ｓ７１４で補正によって定着目標温度Ｔｆが変更されたかを判定し、変更されていない場合はそのままＳ７１０で画像形成が継続するか否かを判断する。変更されていた場合Ｓ７１５で通紙枚数のカウントをリセットする。これにより次に通紙されてくる記録紙があらためて１枚目とカウントされる。そしてＳ７１６で画像形成が継続するか否かを判断する。最後の画像形成である場合はそのまま画像形成を終了し、画像形成が継続する場合はＳ７０８で画像形成を継続し、変更された定着目標温度に対して再びＳ７０９〜Ｓ７１４で補正を行う。
【００９９】
本実施例では、連続画像形成中の１次総電流の変化を検知し、１次総電流が下がった場合に定着温度を上げるように補正をかけている。
連続プリントよって定着器が温まることにより定着温度を維持するのに必要な消費電流は徐々に下がっていく。したがって、ある程度消費電流が下がったところで定着温度を上げても、１次総電流は商用電源の定格電流を超えることはない。
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、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。
【０１００】
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１０のように定着目標温度に応じて給紙間隔を設定し、表９によって定着目標温度に補正が加わった場合には表１０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、消費電流を定格電流以下に抑えることができる。
【０１０１】
【表１０】
2008250061.tif 000012
【０１０２】
以上、前記各実施例の制御を行うことで、１次総電流の検出値に応じて定着温度を低下させることで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。
そして、記録紙１枚中での定着温度の変化による画像むらをなくすことができる。
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。
【０１０３】
なお、実施例１〜６では、カラーレーザプリンタの例で説明を行ったが、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】
【０１０４】
【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（レーザプリンタ）の構成図
【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】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６】実施例３の画像形成装置の構成図
【図７】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８】実施例４の画像形成装置の構成図
【図９】実施例４の画像形成装置の回路図
【図１０】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１１】実施例５の画像形成装置の構成図
【図１２】実施例５の画像形成装置の回路図
【図１３】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１４】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１５】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１６】定着器に流れる定着電流波形を説明する図
【符号の説明】
【０１０５】
２０１      ＤＣコントローラ
５１２      カレントトランス
４０１      カラーレーザプリンタ
【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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