(57)【要約】【課題】電源電圧変動によらず定着不良を起こさず許容電流を超過しない制御を実行する。【解決手段】外部交流電源を変調することにより供給電力を可変に制御可能な電源手段と、電源手段から電力供給を受けて定着器を加熱する熱源と、装置各部の動作状態の制御と共に、電源手段から熱源に供給する電力の制御を行う制御手段とを備え、制御手段は、外部からの交流電源の電圧変動にかかわらず一定電力を供給可能な第一制御モードと、外部からの交流電源の電圧が低下するのに依存した状態で電力を供給する第二制御モードと、外部からの交流電源の電圧が低下するのに応じて第二制御モードよりは緩やかな状態で低下する状態で電力を供給する第三制御モードと、の少なくとも２つの制御モードで制御可能であり、画像形成装置各部の動作状態から、総消費電力が規定総電力の範囲内に収まる範囲内でできるだけ大きな電力を熱源に供給する。【選択図】      図１
2005003886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの交流電源を変調することにより供給する電力を可変に制御可能な電源手段と、
前記電源手段から電力供給を受けて定着器を加熱する熱源と、
装置各部の動作状態の制御と共に、前記電源手段から前記熱源に供給する電力の制御を行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、外部からの交流電源の電圧変動にかかわらず一定電力を供給可能な第一制御モードと、外部からの交流電源の電圧が低下するのに依存した状態で電力を供給する第二制御モードと、外部からの交流電源の電圧が低下するのに応じて前記第二制御モードよりは緩やかな状態で低下する状態で電力を供給する第三制御モードと、の少なくとも２つの制御モードで制御可能であり、
画像形成装置各部の動作状態から、総消費電力が規定総電力の範囲内に収まる範囲内でできるだけ大きな電力を前記熱源に供給するように、前記制御モードを切り替えて制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、画像形成装置にオプションとして設置あるいは付加されている、後処理装置、大容量給紙装置、プリンタコントローラ、自動原稿給送装置のいずれかのオプション使用数により、前記各部の動作状態を判断する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、画像形成装置の動作モードとして、ウォーミングアップ動作モード、スタンバイ動作モード、コピー動作モード、原稿読み取り動作もしくは後処理動作のいずれかに加えてコピー動作のモード、原稿読み取り動作および後処理動作ならびにコピー動作のモード、のいずれであるかにより、前記各部の動作状態を判断する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、画像形成装置にオプションとして設置あるいは付加されている、後処理装置、大容量給紙装置、プリンタコントローラ、自動原稿給送装置のいずれかのオプション使用数と、ウォーミングアップ動作モード、スタンバイ動作モード、コピー動作モード、原稿読み取り動作もしくは後処理動作のいずれかに加えてコピー動作のモード、原稿読み取り動作および後処理動作ならびにコピー動作のモード、のいずれの動作モードであるかと、により前記各部の動作状態を判断する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成の定着にヒータを熱源として用いる画像形成装置の効率的な制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真方式による画像形成装置においては、転写紙などの画像支持体の一面に転写されているトナー像を当該画像支持体に熱定着させるために、当該画像支持体の一面に接する定着加熱ローラと、この定着加熱ローラに圧着されるよう配置された加圧ローラとを備えてなる定着部が広く用いられている。
【０００３】
また、ある種の定着部においては、定着加熱ローラ（以下、「定着ローラ」と呼ぶ）の加熱源として、たとえばハロゲンランプなどのヒータランプ（以下、単に「ヒータ」と呼ぶ）が上下それぞれのローラ内に設けられていた。
【０００４】
なお、給紙装置、後処理装置、外部からの画像データを変換して印字するためのプリントコントローラ、原稿読み取り装置などの様々なユニットを有する画像形成装置では、画像形成動作の際に複数のユニットが同時動作することになり大電力を消費することがある。
【０００５】
しかし、商用電源を使用する場合、壁面コンセントからとれる電力には限界がある。そこで、各部の消費電力を鑑みて、ある部分とある部分が動作している場合には定着部の電力供給を遮断する、あるいは低減させるなどの定着熱制御を行っている。この種の技術は、以下の特許文献１に記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１５６８４９号公報（第１頁〜第５頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
なお、以上の特許文献１記載の技術では、各動作モード毎に負荷消費電流と最大電流（負荷＋定着）を記憶しておいて演算を行い、定着電流を調整する作業が発生する。
【０００８】
また、このようなハロゲンランプなどのヒータでは、商用電源などの入力電圧の低下に応じてヒータが消費する電力も低下し、発生する熱量も低下することになる。したがって、入力電圧の低下が発生すると、定着性が不十分になるという問題が生じることになる。
【０００９】
しかし、以上の特許文献１記載の技術では、商用電源の電圧が低下した場合の対策などは何ら講じられていない。
【００１０】
なお、近年は、ＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）制御あるいは直流インバータ制御によって、商用電源の電圧が低下した場合であっても一定の電力をヒータに供給することが可能な技術が存在している。
【００１１】
しかし、この種のＩＨ制御あるいは直流インバータ制御では、商用電源の電圧低下に応じて消費電流の増加が発生するため、壁面コンセントに許容されている電流（たとえば、１５Ａ）を超過しやすいという欠点がある。
【００１２】
また、５Ｖや１２Ｖ程度の電圧を必要とする回路部分あるいは１２Ｖや２４Ｖを使用するモータ負荷部分用の直流電源回路でもＤＣ／ＤＣコンバータ等を使用しているため、商用電源の電圧が低下すると、電流が増加する傾向にある。
【００１３】
よって、定着部の消費電力と回路部分やモータ負荷部分の消費電力との合計によって、商用電源の電圧が低下すると、画像形成装置の総消費電流が増加するという傾向にある。
【００１４】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、商用電源の電圧変動にかかわらず、定着不良を発生させず、かつ、許容されている電流を超過することのない制御を実行可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決する本発明は、以下に記載するようなものである。
【００１６】
（１）請求項１記載の発明は、外部からの交流電源を変調することにより供給する電力を可変に制御可能な電源手段と、前記電源手段から電力供給を受けて定着器を加熱する熱源と、装置各部の動作状態の制御と共に、前記電源手段から前記熱源に供給する電力の制御を行う制御手段と、を備え、前記制御手段は、外部からの交流電源の電圧変動にかかわらず一定電力を供給可能な第一制御モードと、外部からの交流電源の電圧が低下するのに依存した状態で電力を供給する第二制御モードと、外部からの交流電源の電圧が低下するのに応じて前記第二制御モードよりは緩やかな状態で低下する状態で電力を供給する第三制御モードと、の少なくとも２つの制御モードで制御可能であり、画像形成装置各部の動作状態から、総消費電力が規定総電力の範囲内に収まる範囲内でできるだけ大きな電力を前記熱源に供給するように、前記制御モードを切り替えて制御する、ことを特徴とする画像形成装置である。
【００１７】
この発明の画像形成装置では、制御手段の制御により、第一の制御モードによって外部からの交流電源の電圧変動にかかわらず一定電力を供給するか、第二の制御モードによって外部からの交流電源の電圧が低下するのに依存した状態で電力を供給するか、第三の制御モードによって外部からの交流電源の電圧が低下するのに応じて前記第二制御モードよりは緩やかな状態で低下する状態で電力を供給するか、のいずれか少なくとも２つの制御モードで制御を行うことで、画像形成装置各部の動作状態から、総消費電力が規定総電力の範囲内に収まる範囲内でできるだけ大きな電力を前記熱源に供給する。
【００１８】
これにより、商用電源の電圧変動として電圧低下が生じた場合であって、画像形成装置各部の動作によって大きな電力を消費する場合には、第二あるいは第三の制御モードで熱源に対する電力供給を制御することで、総消費電力を規定総電力の範囲内に収めることが可能であり、また、画像形成装置各部の動作によって大きな電力を消費していない場合には、第一の制御モードで熱源に対して所定の電力供給をするよう制御する。
【００１９】
この結果、総消費電力が規定総電力の範囲内に収まる範囲内でできるだけ大きな電力を前記熱源に供給して、定着不良を発生させず、かつ、許容されている電流を超過することのない制御を実現できる。
【００２０】
（２）請求項２記載の発明は、前記制御手段は、画像形成装置にオプションとして設置あるいは付加されている、後処理装置、大容量給紙装置、プリンタコントローラ、自動原稿給送装置のいずれかのオプション使用数により、前記各部の動作状態を判断する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
【００２１】
この発明の画像形成装置では、画像形成装置にオプションとして設置あるいは付加されている、後処理装置、大容量給紙装置、プリンタコントローラ、自動原稿給送装置のいずれかのオプション使用数により、前記各部の動作状態を判断しているので、画像形成装置にオプションを使用している場合であっても、商用電源の電圧変動にかかわらず、総消費電力が規定総電力の範囲内に収まる範囲内でできるだけ大きな電力を前記熱源に供給して、定着不良を発生させず、かつ、許容されている電流を超過することのない制御を実行できる。
【００２２】
（３）請求項３記載の発明は、前記制御手段は、画像形成装置の動作モードとして、ウォーミングアップ動作モード、スタンバイ動作モード、コピー動作モード、原稿読み取り動作もしくは後処理動作のいずれかに加えてコピー動作のモード、原稿読み取り動作および後処理動作ならびにコピー動作のモード、のいずれであるかにより、前記各部の動作状態を判断する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
【００２３】
この発明の画像形成装置では、画像形成装置の動作モードとして、ウォーミングアップ動作モード、スタンバイ動作モード、コピー動作モード、原稿読み取り動作もしくは後処理動作のいずれかに加えてコピー動作のモード、原稿読み取り動作および後処理動作ならびにコピー動作のモード、のいずれであるかにより、前記各部の動作状態を判断しているので、各種動作モードにおいて、商用電源の電圧変動にかかわらず、総消費電力が規定総電力の範囲内に収まる範囲内でできるだけ大きな電力を前記熱源に供給して、定着不良を発生させず、かつ、許容されている電流を超過することのない制御を実行できる。
【００２４】
（４）請求項４記載の発明は、前記制御手段は、画像形成装置にオプションとして設置あるいは付加されている、後処理装置、大容量給紙装置、プリンタコントローラ、自動原稿給送装置のいずれかのオプション使用数と、ウォーミングアップ動作モード、スタンバイ動作モード、コピー動作モード、原稿読み取り動作もしくは後処理動作のいずれかに加えてコピー動作のモード、原稿読み取り動作および後処理動作ならびにコピー動作のモード、のいずれの動作モードであるかと、により前記各部の動作状態を判断する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
【００２５】
この発明の画像形成装置では、オプション（画像形成装置にオプションとして設置あるいは付加されている、後処理装置、大容量給紙装置、プリンタコントローラ、自動原稿給送装置のいずれかのオプション）使用数と、画像形成装置の動作モード（ウォーミングアップ動作モード、スタンバイ動作モード、コピー動作モード、原稿読み取り動作もしくは後処理動作のいずれかに加えてコピー動作のモード、原稿読み取り動作および後処理動作ならびにコピー動作のモード、のいずれの動作モード）により、各部の動作状態を判断しているので、使用するオプションや動作モードにかかわらず、商用電源の電圧変動が生じても総消費電力が規定総電力の範囲内に収まる範囲内でできるだけ大きな電力を前記熱源に供給して、定着不良を発生させず、かつ、許容されている電流を超過することのない制御を確実に実行できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例の画像形成装置について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、請求項には記載されていないが、本実施の形態例の画像形成装置の動作方法あるいは制御方法も本発明の実施の形態例の一部である。
【００２７】
〈画像形成装置の構成〉
図１は、本発明の画像形成装置の実施の形態例の中心部分を示す回路図である。また、図２は、本発明の画像形成装置の実施の形態例の全体を大まかに示す回路図である。なお、これら図１および図２では、本実施の形態例の動作説明に必要な部分のみを記載してあり、その他の既知の部分については省略してある。
【００２８】
この画像形成装置１００は、ＡＣ（交流）の商用電源（１００Ｖ（１００Ｖ〜１１０Ｖ）またはＡＣ２００Ｖ（２００Ｖ〜２２０Ｖ））１０から、室内の壁コンセントなどを経由して電力の供給を受けており、この商用電源１０からの交流をそのまま定着部に使用するほか、画像形成装置内部で必要な直流の電圧を生成して各部に供給している。なお、この実施の形態例においては、商用電源１０は、日本国内における１００Ｖを想定して説明を行う。
【００２９】
ここで、画像形成装置１００が使用可能な最大電力とは、ＡＣ商用電源１０が供給されるコンセントなどやブレーカなどによって制限されるものである。たとえば、日本国内の一般的な環境では、使用可能な最大電力は１５００Ｗ（１００Ｖ・１５Ａ）となっている。
【００３０】
なお、商用電源は、画像形成装置から見た場合、画像形成装置外部から供給される交流電源（外部からの交流電源）に相当する。
【００３１】
１０１は画像形成装置１００各部を制御する制御手段としての制御部であり、電源手段から定着部への電源供給の制御を行うものである。
【００３２】
ここで制御部１０１は、外部からの交流電源の電圧変動にかかわらず一定電力を供給可能な第一制御モードと、外部からの交流電源の電圧が低下するのに依存した状態で電力を供給する第二制御モードと、外部からの交流電源の電圧が低下するのに応じて前記第二制御モードよりは緩やかな状態で低下する状態で電力を供給する第三制御モードと、の少なくとも２つの制御モードで電源手段を制御可能である。
【００３３】
また、制御部１０１は、画像形成装置１００各部の動作状態から、総消費電力が規定総電力の範囲内に収まる範囲内でできるだけ大きな電力を前記熱源に供給するように、前制御モードを切り替えて制御する。
【００３４】
なお、制御部１０１は、定着温度の制御と電源供給の制御を実行する専用の制御手段であってもよいし、画像形成装置１００の全体の制御を行う制御部との兼用であってもよい。
【００３５】
１１０は商用電源１０から供給される電力に含まれる各種ノイズ成分を除去するためのノイズフィルタである。なお、必要に応じて、商用電源１０とノイズフィルタ１１０との間に、ヒューズ等の過電流制限手段を設けることが可能である。
【００３６】
１２０は画像形成装置内部で必要な電圧の直流を生成する直流電源部である。この直流電源部１２０は、ＡＣを整流してＤＣを生成する整流手段としてのＡＣ／ＤＣコンバータと、所定のＤＣ電圧（５Ｖ、２４Ｖなど）を生成するＤＣ／ＤＣコンバータと、を備えている。
【００３７】
また、この実施の形態例では、ＤＣ／ＤＣコンバータは５Ｖを生成しており、各部の基板用である。また、ＤＣ／ＤＣコンバータは２４Ｖ（あるいは１２Ｖまたは３６Ｖ）を生成しており、画像読取部，給紙部，両面搬送部，プロセスユニット，画像形成装置の外付けになるオプション（画像形成装置にオプションとして設置あるいは付加されている、後処理装置、大容量給紙装置、プリンタコントローラ、自動原稿給送装置のいずれか）のそれぞれに備え付けられたモータやソレノイドなどを駆動するものである。
【００３８】
１３０は外部からの交流電源（商用電源１０）を変調することにより定着部内のＩＨコイルに供給する電力を可変に制御可能な電源手段としてのＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）電源部である。実際には、ＩＨコイルから発生する交番磁場によって、その周囲の金属部分に渦電流が発生し、その渦電流による熱が定着部で定着に使用される。
【００３９】
１４０は転写紙に転写されているトナー像を熱定着させるための定着部であり、ＩＨ電源部１３０から電力の供給を受けて定着を行う熱源としてのＩＨコイル１４２を内蔵した定着ローラ１４１から構成されている。なお、図示されない温度センサの検知結果にも応じて、ＩＨ電源部１３０は、ＩＨコイル１４２への交流電源の駆動制御を行っている。
【００４０】
１５０は画像読取部，給紙部，両面搬送部，プロセスユニットなどを駆動するためのモータ負荷である。なお、このモータ負荷１５０としては、画像読み取り機構を駆動するモータ、給紙カセットに蓄積された転写紙を繰り出すためのモータ、画像形成されている転写紙を搬送するモータ、感光体ドラムを回転駆動するモータ、現像ユニット内で現像材を攪拌するモータ、定着部内で定着ローラを駆動するモータ、などが該当する。
【００４１】
１６０は画像形成装置の外付けになるオプション（画像形成装置にオプションとして設置あるいは付加されている、後処理装置、大容量給紙装置、プリンタコントローラ、自動原稿給送装置のいずれか）負荷である。１７０はその他各種の部位で電力を消費するその他負荷である。なお、後処理装置としては、画像形成装置１００から電力の供給を受けて、ソート，ステイプル，製本などの各種後処理を転写紙に対して実行するものが該当する。
【００４２】
なお、モータ負荷１５０、オプション負荷１６０、その他負荷１７０のそれぞれは、制御部１０１によって制御されている。このため、制御部１０１は、モータ負荷１５０、オプション負荷１６０、その他負荷１７０のそれぞれの動作モードや動作数を把握している。
【００４３】
また、ＩＨ電源部１３０は以下のような構成になっている。１３１は商用電源１０からの交流を整流するためのダイオードブリッジである。１３２はダイオードブリッジ１３１を流れる電流を検出するための電流トランスである。
【００４４】
１３３は電流トランス１３２の二次側から電流値を検出する電流検出部であり、検出結果を制御部１０１に供給する。１３４はダイオードブリッジ１３１の整流出力側に現れている電圧値を検出する電圧検出部であり、検出結果を制御部１０１に供給する。
【００４５】
１３５はコイル、１３６はコンデンサ、１３７は制御部１０１の制御に従ってＩＨコイル１４２に供給する電力を変調することで可変に制御するためのドライバである。１３８はドライバ１３７からのドライブ信号に基づいてスイッチングを行うスイッチング手段としてのＩＧＢＴである。１３９はＩＨコイル１４２と共振するための共振用のコンデンサである。
【００４６】
ここでは、コイル１３５、コンデンサ１３６、ＩＨコイル１４２、コンデンサ１３９で共振回路を形成しており、ＩＧＢＴ１３８のスイッチング周波数を該共振回路の同調周波数と一致させることで、ＩＨコイル１４２に大きな電力が供給されることになる。
【００４７】
以上のように構成された画像形成装置におけるＩＨ電源部１３０が、ＩＨコイル１４２に一定電力を供給する場合における入力電圧と入力電流との関係を図３に示す。この図３実線（モード１）に示すように、入力電圧が低下するに従って、一定電力を供給するために、入力電流が増加していることがわかる。このため、この種のＩＨ制御あるいは直流インバータ制御では、商用電源の電圧低下に応じて消費電流の増加が発生するため、他のオプション使用の影響もあるが、壁面コンセントに許容されている電流（たとえば、１５Ａ）を超過しやすいという欠点があった。
【００４８】
そこで、本発明の実施の形態例では、ＩＨ制御あるいは直流インバータ制御において、以上のように定着部１４０に一定電力を供給するモード（図３および図４のモード１）以外に、以下のモードを設け、制御部１０１がＩＧＢＴ１３８のスイッチングを制御することにより各モードの制御を実現する。
【００４９】
図３および図４のモード２として示すように、入力電圧低下が生じた場合には、その電圧低下に依存した状態（たとえば、オームの法則に従った状態）で電力を供給するモード２を設ける。この場合、入力電圧が９０％になった場合には、入力電流も９０％となり、出力電力は８１％となる。なお、入力電圧が９０％になった場合に、入力電流を９５％程度にして、出力電力を８５％程度にすることも可能である。
【００５０】
なお、このモード２の電圧−電流特性は、後述するように、他のオプション使用や画像形成装置の動作モードに応じて、無駄の無くかつコンセントの電流上限を超えないように適切な電力使用となるように設定することが望ましい。
【００５１】
さらに、モード１とモード２以外に、図３および図４のモード３として示すように、入力電圧低下が生じた場合には、電圧低下に応じて前記モード２よりは緩やかな状態で低下する状態で電力を供給するモード３を設ける。ここでは、入力電圧が９０％になった場合には、出力電力を９０％となるように制御している。
【００５２】
なお、このモード３の電圧−電流特性も、後述するように、他のオプション使用や画像形成装置の動作モードに応じて、無駄の無くかつコンセントの電流上限を超えないように適切な電力使用となるように設定することが望ましい。
【００５３】
なお、この実施の形態例において、モード１が請求項における第一制御モードに該当し、モード２が請求項における第二制御モードに該当し、モード３が請求項における第三制御モードに該当している。
【００５４】
以上のモード１、モード２、モード３の様子をまとめると、図５のようになる。すなわち、モード１では画像形成装置が低負荷状態であって定着以外の部分が低消費電力のために、入力電圧が低くても定着電力を変えない（定着に関する入力電流は増加する）。モード２では画像形成装置が高負荷状態であって定着以外の部分が高消費電力のために、入力電圧が低くなるに従って、定着に関する入力電流を入力電圧に応じて減少させて、規定電流を超えないようにする。モード３では画像形成装置が中負荷状態であって定着以外の部分が中消費電力のために、入力電圧が低くなるに従って増加しようとする入力電流の増加を抑えるように制御しつつ、規定電流を超えないようにする。
【００５５】
また、画像形成装置の動作モードやオプションの使用状況と、以上のモード１〜モード３との関係を、具体的な消費電力に当てはめてみると、図６のようになる。
【００５６】
以下、図７のフローチャートを参照しつつ、本発明の実施の形態例の画像形成装置の動作状態を説明する。
【００５７】
まず、制御部１０１は、画像形成装置の状態を判定する（ステップＳ７０１）。ここで、画像形成装置の状態とは、複写機の場合であれば、「ウォーミングアップ」、「スタンバイ」、「コピー」に大きく分けることができる。
【００５８】
ここで、状態が「スタンバイ」である場合には、動作しているのは定着部であり、その定着部に対して定格電力９００Ｗを、「モード１」で供給する（ステップＳ７０６）。
【００５９】
この場合、電圧検出部１３４の検出結果を参照しつつ、制御部１０１がドライバ１３７を駆動して、ＩＧＢＴ１３８のスイッチングによって、ＩＨコイル１４２に供給される電力が電圧変動に影響されず９００Ｗ一定となるように制御を行う。すなわち、電圧検出部１３４での検出電圧が低下した場合には、制御部１０１がそれを検知し、ＩＧＢＴ１３８のスイッチング周波数およびデューティを調整し、ＩＨコイル１４２に流れる電流を増やすことで、電力の低下を抑えるようにする。
【００６０】
このスタンバイ状態でモード１の場合、１００Ｖ時には定着に９００Ｗ（９Ａ）、直流電源部で１５０Ｗ（１．５Ａ）であるとすると、合計で１０．５Ａの電流が流れる。また、９０Ｖ時には定着に９００Ｗ（１０Ａ）、直流電源部で１５０Ｗ（１．７Ａ）であるとすると、合計で１１．７Ａの電流が流れる。したがって、いずれもコンセントの１５Ａを下回っており、かつ、定着部でも十分な電力が供給されていて何の問題も生じない。
【００６１】
また、状態判定（ステップＳ７０１）によって、状態が「ウォーミングアップ」である場合には、オプション１６０（画像形成装置にオプションとして設置あるいは付加されている、後処理装置、大容量給紙装置、プリンタコントローラ、自動原稿給送装置のいずれか）の動作が有るかを、制御部１０１が調べる（ステップＳ７０３）。
【００６２】
ウォーミングアップ状態であってオプション使用が無ければ主に動作しているのは定着部であり、その定着部に対してウォーミングアップ時定格電力１３５０Ｗを、「モード２」で供給する（ステップＳ７０８）。
【００６３】
この場合、電圧検出部１３４の検出結果を参照しつつ、制御部１０１がドライバ１３７を駆動して、ＩＧＢＴ１３８のスイッチングによって、商用電源１０が１００Ｖ以上ある場合に、ＩＨコイル１４２に供給される電力が１３５０Ｗとなるように制御を行う。この場合、商用電源１０が１００Ｖの場合には１３．５Ａの電流が流れることになる。
【００６４】
そして、電圧検出部１３４での検出電圧が低下した場合には、制御部１０１がそれを検知し、ＩＧＢＴ１３８のスイッチング周波数およびデューティを調整し、ＩＨコイル１４２に流れる電流を減らすことで、装置全体として規定電流を超えないようにする。
【００６５】
このウォーミングアップ状態でモード２の場合、１００Ｖ時には定着に１３５０Ｗ（１３．５Ａ）、直流電源部で１５０Ｗ（１．５Ａ）であるとすると、合計で１５．０Ａの電流が流れる。また、９０Ｖ時には定着に１１４８Ｗ（１２．８Ａ）、直流電源部で１５０Ｗ（１．７Ａ）であるとすると、合計で１４．５Ａの電流が流れる。したがって、いずれもコンセントの１５Ａを下回っており、かつ、定着部でも必要な電力が供給されていて問題も生じない。
【００６６】
ウォーミングアップ状態であってオプション使用が有れば主に動作しているのは定着部とオプション負荷１６０であり、その定着部に対してウォーミングアップ時定格電力１１５０Ｗを、「モード３」で供給する（ステップＳ７０７）。
【００６７】
この場合、電圧検出部１３４の検出結果を参照しつつ、制御部１０１がドライバ１３７を駆動して、ＩＧＢＴ１３８のスイッチングによって、商用電源１０が１００Ｖ以上ある場合に、ＩＨコイル１４２に供給される電力が１１５０Ｗとなるように制御を行う。この場合、商用電源１０が１００Ｖの場合には１１．５Ａの電流が流れることになる。
【００６８】
そして、電圧検出部１３４での検出電圧が低下した場合には、制御部１０１がそれを検知し、ＩＧＢＴ１３８のスイッチング周波数およびデューティを調整し、ＩＨコイル１４２に流れる電流をほぼ一定に制御する（増やさない）ことで、装置全体として規定電流を超えないようにする。
【００６９】
このウォーミングアップ状態でオプション使用有りのモード３の場合、１００Ｖ時には定着に１１５０Ｗ（１１．５Ａ）、直流電源部で２５０Ｗ（２．５Ａ）であるとすると、合計で１４．０Ａの電流が流れる。また、９０Ｖ時には定着に１０３５Ｗ（１１．５Ａ）、直流電源部で２５０Ｗ（２．８Ａ）であるとすると、合計で１４．３Ａの電流が流れる。したがって、いずれもコンセントの１５Ａを下回っており、かつ、定着部でも必要な電力が供給されていて問題も生じない。
【００７０】
また、状態判定（ステップＳ７０１）によって、状態が「コピー」である場合には、オプション１６０（画像形成装置にオプションとして設置あるいは付加されている、後処理装置、大容量給紙装置、プリンタコントローラ、自動原稿給送装置のいずれか）の動作が有るかを、制御部１０１が調べる（ステップＳ７０４）。
【００７１】
コピー状態であってオプション使用が無ければ主に動作しているのは定着部であり、その定着部に対して定格電力９００Ｗを、「モード１」で供給する（ステップＳ７０６）。
【００７２】
この場合、電圧検出部１３４の検出結果を参照しつつ、制御部１０１がドライバ１３７を駆動して、ＩＧＢＴ１３８のスイッチングによって、ＩＨコイル１４２に供給される電力が電圧変動に影響されず９００Ｗ一定となるように制御を行う。すなわち、電圧検出部１３４での検出電圧が低下した場合には、制御部１０１がそれを検知し、ＩＧＢＴ１３８のスイッチング周波数およびデューティを調整し、ＩＨコイル１４２に流れる電流を増やすことで、電力の低下を抑えるようにする。
【００７３】
このスタンバイ状態でモード１の場合、１００Ｖ時には定着に９００Ｗ（９Ａ）、直流電源部で３８０Ｗ（３．８Ａ）であるとすると、合計で１２．８Ａの電流が流れる。また、９０Ｖ時には定着に９００Ｗ（１０Ａ）、直流電源部で３８０Ｗ（４．２Ａ）であるとすると、合計で１４．２Ａの電流が流れる。したがって、いずれもコンセントの１５Ａを下回っており、かつ、定着部でも十分な電力が供給されていて何の問題も生じない。
【００７４】
また、状態判定（ステップＳ７０１）によって、状態が「コピー」である場合には、オプション１６０の動作が有り（ステップＳ７０４で「あり」）の場合に、原稿読み取りがあるかを、制御部１０１が調べる（ステップＳ７０５）。
【００７５】
コピー状態であってオプション使用が有って、原稿読み取りがある場合（ステップＳ７０５でなし）、定着部に対して定格電力８００Ｗを、「モード２」で供給する（ステップＳ７０８）。
【００７６】
この場合、電圧検出部１３４の検出結果を参照しつつ、制御部１０１がドライバ１３７を駆動して、ＩＧＢＴ１３８のスイッチングによって、商用電源１０が１００Ｖ以上ある場合に、ＩＨコイル１４２に供給される電力が８００Ｗとなるように制御を行う。この場合、商用電源１０が１００Ｖの場合には８．０Ａの電流が流れることになる。
【００７７】
そして、電圧検出部１３４での検出電圧が低下した場合には、制御部１０１がそれを検知し、ＩＧＢＴ１３８のスイッチング周波数およびデューティを調整し、ＩＨコイル１４２に流れる電流を減らすことで、装置全体として規定電流を超えないようにする。
【００７８】
このコピー状態でモード２の場合、１００Ｖ時には定着に８００Ｗ（８．０Ａ）、直流電源部で６５０Ｗ（６．５Ａ）であるとすると、合計で１４．５Ａの電流が流れる。また、９０Ｖ時には定着に６８０Ｗ（７．６Ａ）、直流電源部で６５０Ｗ（７．２Ａ）であるとすると、合計で１４．８Ａの電流が流れる。したがって、いずれもコンセントの１５Ａを下回っており、かつ、定着部でも必要な電力が供給されていて問題も生じない。
【００７９】
さらに、コピー状態であってオプション使用が有って、原稿読み取りが無い場合、主に動作しているのは定着部とオプション負荷１６０であり、その定着部に対してコピー時定格電力９００Ｗを、「モード３」で供給する（ステップＳ７０７）。
【００８０】
この場合、電圧検出部１３４の検出結果を参照しつつ、制御部１０１がドライバ１３７を駆動して、ＩＧＢＴ１３８のスイッチングによって、商用電源１０が１００Ｖ以上ある場合に、ＩＨコイル１４２に供給される電力が９００Ｗとなるように制御を行う。この場合、商用電源１０が１００Ｖの場合には９．０Ａの電流が流れることになる。
【００８１】
そして、電圧検出部１３４での検出電圧が低下した場合には、制御部１０１がそれを検知し、ＩＧＢＴ１３８のスイッチング周波数およびデューティを調整し、ＩＨコイル１４２に流れる電流をほぼ一定に制御する（増やさない）ことで、装置全体として規定電流を超えないようにする。
【００８２】
このコピー状態でオプション使用有りのモード３の場合、１００Ｖ時には定着に９００Ｗ（９．０Ａ）、直流電源部で５３０Ｗ（５．３Ａ）であるとすると、合計で１４．３Ａの電流が流れる。また、９０Ｖ時には定着に８１０Ｗ（９．０Ａ）、直流電源部で５３０Ｗ（５．９Ａ）であるとすると、合計で１４．９Ａの電流が流れる。したがって、いずれもコンセントの１５Ａを下回っており、かつ、定着部でも必要な電力が供給されていて問題も生じない。
【００８３】
以上説明したように、商用電源の電圧変動として電圧低下が生じた場合であって、画像形成装置各部の動作によって大きな電力を消費する場合には、モード２あるいはモード３で熱源に対する電力供給を制御することで、総消費電力を規定総電力の範囲内に収めることが可能であり、また、画像形成装置各部の動作によって大きな電力を消費していない場合には、モード１で熱源に対して所定の電力供給をするよう制御する。この結果、総消費電力が規定総電力の範囲内に収まる範囲内でできるだけ大きな電力を前記熱源に供給して、定着不良を発生させず、かつ、許容されている電流を超過することのない制御を実現できる。また、定格定着電力を低下させることなく、入力電流１５Ａを達成することが可能になった。
【００８４】
〈その他の実施の形態例〉
なお、以上の実施の形態例の説明では、電圧低下にかかわらず出力電力を一定とするモード１、入力電圧が９０％になった場合に出力電力を８５％程度にするモード２、入力電圧が９０％になった場合に出力電力を９０％程度とするモード３により具体例を挙げつつ説明したが、この具体的数値に限定されるものではない。また、本発明の実施の形態例の画像形成装置では、３つのモードのうち、少なくとも２つのモードを有することでも、十分な効果が得られる。
【００８５】
また、以上の実施の形態例の説明では、画像形成装置の状態（ウォーミングアップ、スタンバイ、コピー）と、オプション（画像形成装置にオプションとして設置あるいは付加されている、後処理装置、大容量給紙装置、プリンタコントローラ、自動原稿給送装置のいずれか）使用の有無の両方によって、モードの切り換えを行うようにしていたが、状態／オプション使用有無のどちらか一方のみに応じてモードを切り換えるようにしても、十分な効果を得ることが可能である。
【００８６】
また、以上の具体例では、１００Ｖ・１５Ａを上限値とした場合の説明を行ったが、異なる規定電流、あるいは異なる電圧などの環境であっても、以上のような制御モードによる定着電力の制御によって、総消費電力が規定総電力の範囲内に収まる範囲内でできるだけ大きな電力を前記熱源に供給して、定着不良を発生させず、かつ、許容されている電流を超過することのない制御を実現できる。
【００８７】
また、以上の実施の形態例では、外部からの交流電源として商用電源を具体例にしていたが、これに限られず、自家発電装置などの交流電源に対しても、本願発明の実施の形態例を適用して良好な結果を得ることが可能である。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、以下のような効果が得られる。
【００８９】
（１）この発明の画像形成装置では、制御手段の制御により、第一の制御モードによって外部からの交流電源の電圧変動にかかわらず一定電力を供給するか、第二の制御モードによって外部からの交流電源の電圧が低下するのに依存した状態で電力を供給するか、第三の制御モードによって外部からの交流電源の電圧が低下するのに応じて前記第二制御モードよりは緩やかな状態で低下する状態で電力を供給するか、のいずれか少なくとも２つの制御モードで制御を行うことで、画像形成装置各部の動作状態から、総消費電力が規定総電力の範囲内に収まる範囲内でできるだけ大きな電力を前記熱源に供給する。
【００９０】
これにより、商用電源の電圧変動として電圧低下が生じた場合であって、画像形成装置各部の動作によって大きな電力を消費する場合には、第二あるいは第三の制御モードで熱源に対する電力供給を制御することで、総消費電力を規定総電力の範囲内に収めることが可能であり、また、画像形成装置各部の動作によって大きな電力を消費していない場合には、第一の制御モードで熱源に対して所定の電力供給をするよう制御する。
【００９１】
この結果、総消費電力が規定総電力の範囲内に収まる範囲内でできるだけ大きな電力を前記熱源に供給して、定着不良を発生させず、かつ、許容されている電流を超過することのない制御を実現できる。
【００９２】
（２）この発明の画像形成装置では、画像形成装置にオプションとして設置あるいは付加されている、後処理装置、大容量給紙装置、プリンタコントローラ、自動原稿給送装置のいずれかのオプション使用数により、前記各部の動作状態を判断しているので、画像形成装置にオプションを使用している場合であっても、商用電源の電圧変動にかかわらず、総消費電力が規定総電力の範囲内に収まる範囲内でできるだけ大きな電力を前記熱源に供給して、定着不良を発生させず、かつ、許容されている電流を超過することのない制御を実行できる。
【００９３】
（３）この発明の画像形成装置では、画像形成装置の動作モードとして、ウォーミングアップ動作モード、スタンバイ動作モード、コピー動作モード、原稿読み取り動作もしくは後処理動作のいずれかに加えてコピー動作のモード、原稿読み取り動作および後処理動作ならびにコピー動作のモード、のいずれであるかにより、前記各部の動作状態を判断しているので、各種動作モードにおいて、商用電源の電圧変動にかかわらず、総消費電力が規定総電力の範囲内に収まる範囲内でできるだけ大きな電力を前記熱源に供給して、定着不良を発生させず、かつ、許容されている電流を超過することのない制御を実行できる。
【００９４】
（４）この発明の画像形成装置では、オプション（画像形成装置にオプションとして設置あるいは付加されている、後処理装置、大容量給紙装置、プリンタコントローラ、自動原稿給送装置のいずれかのオプション）使用数と、画像形成装置の動作モード（ウォーミングアップ動作モード、スタンバイ動作モード、コピー動作モード、原稿読み取り動作もしくは後処理動作のいずれかに加えてコピー動作のモード、原稿読み取り動作および後処理動作ならびにコピー動作のモード、のいずれの動作モード）により、各部の動作状態を判断しているので、使用するオプションや動作モードにかかわらず、商用電源の電圧変動が生じても総消費電力が規定総電力の範囲内に収まる範囲内でできるだけ大きな電力を前記熱源に供給して、定着不良を発生させず、かつ、許容されている電流を超過することのない制御を確実に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例の画像形成装置の特徴部分を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態例の画像形成装置の全体部分を示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態例の画像形成装置の制御の特性を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態例の画像形成装置の制御の特性を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態例の画像形成装置の制御の様子を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態例の画像形成装置の制御の様子を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態例の画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  商用電源（外部からの交流電源）
１００  画像形成装置
１０１  制御部
１１０  ノイズフィルタ
１２０  直流電源部（低電圧）
１３０  ＩＨ電源部（交流電源を変調して供給電力を制御する電源手段）
１４０  定着部
１４１  定着ローラ
１４２  ＩＨコイル
１５０  モータ負荷
１６０  オプション負荷
１７０  その他負荷
【図１】
2005003886.tif 000003
【図２】
2005003886.tif 000004
【図３】
2005003886.tif 000005
【図４】
2005003886.tif 000006
【図５】
2005003886.tif 000007
【図６】
2005003886.tif 000008
【図７】
2005003886.tif 000009