WO2008123615A1

WO2008123615A1 - 画像形成装置

Info

Publication number: WO2008123615A1
Application number: PCT/JP2008/056827
Authority: WO
Inventors: Teruhiko Namiki; Daizo Fukuzawa; Mahito Yoshioka; Yasuhiro Shimura; Hiromitsu Kumada
Original assignee: Canon Kabushiki Kaisha
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2008-10-16
Also published as: US7630662B2; KR101100613B1; US20090003868A1; EP2141552A1; KR101217506B1; EP2141552B1; JP2008292988A; EP2141552A4; CN101646980A; KR20090130092A; CN102540839B; CN101646980B; KR20110106449A; CN102540839A; JP4869278B2

Abstract

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、商用電源の最大電流を超えないように制御するとともに、所望の定着性を確保し、かつ画像形成能力の低下を最小限に止めることのできる画像形成装置を提供する。商用電源から装置への入力電流を検知する電流検知回路を有し、電流検知回路によって検知された電流が所定値を超えた場合、定着部に投入可能な最大電流が制限され、定着部へ投入可能な最大電流が制限されている状態で定着部の温度が制御目標温度より低い所定温度を下回った場合、定着部へ搬送される記録材の搬送間隔が拡大する。

Description

明細書画像形成装置技術分野

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、商用電源から画像形成装置に流入する電流量を検知する電流検知回路を有する画像形成装置に関するものである。 . 背景技術

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及び加圧すること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。 .

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ニタが高速化 Z大型化し、画像形成装置の消費電流が増加している。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、更に、複数色重ねられた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。更に、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ォプション装置や、排出された記録紙を所定枚数毎に仕分けしたりスティプルしたりする排紙ォプション装置、原稿のコピーや電子フアイルイヒを行うための自動紙送り機構付きイメージスキャナ等のォプシヨン装置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。

これら機器で消費.可能な電流の上限の一つの目安は、米国では U L (Underwriters Laboratories Inc.) 規格、日本国では電気用品安全法等で定められている。したがって、商用電源で供給可能な最大電流を超えないように画像形成装置を設計する必要がある。この最大電流は、例えば日本国や米国では 1 5 Aであり、 E U (European Union) では 1 0 Aである。これらはいずれも実効値である。

通常、画像形成装置で消費する電力が最も高くなるのは定着装置を定着可能な温度まで昇温させる期間（ウォームアップ期間）である。このウォームアツプ期間に定着装置以外の負荷がプリント準備動作を始めると、定着装置で消費されている大きな電力に、その他の負荷の消費電力が加わるためである。

そこで従来は、画像形成装置全体の最大電流が 1 5 Aを超えないように、定着装置以外の負荷が起動するタイミングで定着装置への電流を制限するシーケンスが組まれていた。例えば、 C P Uが、定着装置以外の負荷に起動信号を出すと同時に、定着装置の温度制御部に対して投入電流を制限するための信号を出すという具合である。

一方、プリント期間中は、定着装置の消費電力がウォームアップ期間中ほど高くないので、定着装置に電流を流している最中に定着装置以外の負荷が起動しても画像形成装置全体の最大電流が 1 ⁵ Aを超えることは殆どなかった。 . しかしながら、画像形成装置の高速化に伴う使用モータの高速化/大型化、更にはカラー化に伴う使用モータ個数の増加によって、.定着装置以外の負荷の消費電力も増加してきた。このため、プリント期間中でも画像形成装置全体の最大電流が 1 5 Aを超える状況を考慮して設計する必要性が出てきている。 ' そこで、プリント期間中もウォームアップ期間中と同様に、画像形成装置全体の最大電流が 1 5 Aを超えないように、定着装置以外の負荷が起動するタイミングで定着装置への電流を制限するシーケンスを組むことが考えられる。 . ■ P T/JP2008/056827

3 しかしながら、各負荷の起動タイミングはまちまちであり、定着装置以外の多くの負荷が起動する各々のタイミングで定着装置へ流れる電流を制限するシ一ケンを設計するのは非常に困難である。また、定着装置以外の負荷の個々の消費電力は必ずしも一定ではなく、変動するものである。したがって、定着装置以外の負荷が起動した際に定着装置に流す電流を一定の割合で制限すると、画像形成装置全体で使える電流に余裕があるにも拘わらず、定着装置に流れる電流を不必要に制限してしまうことも考えられる。この場合、定着装置の処理能力が不必要に低下して、結果的に画像形成装置の処理能力を不必要に落とすことになつてしまう。 ·

そこで、特許文献 1には、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、商用電源の最大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開示されている

特許文献 1 特公平 3— 7 3 8 7 0号公報発明の開示

しかしながら、定着装置に流す電流を制限した場合、徐々に定着装置の温度が低下し、所望の定着性を確保できなくなる。

課題を解決するための手段

上述の課題を解決するための本発明は、記録材に画像を形成する画像形成部と、制御目標温度を維持するように制御されており記録材上の画像を記録材に加熱定着する定着部と、商用電源から装置への入力電流を検知する電流検知回路と、を有する画像形成装置において、前記電流検知回路によって検知された電流が所定値を超えた場合、前記定着部に投入可能な最大電流が制限され、前記定着部へ投入可能な最大電流が制限されている状態で前記定着部の温度が前記制御目標温度より低い所定温度を下回った場合、前記定着部へ搬送される記録材の搬送間隔が拡大することを特徴とする。本発明によれば、商用電源から画像形成装置への入力電流を所定値以下に抑えつつ処理能力の低下を抑えられる画像形成装置を提供できる。図面の簡単な説明

図 1は、実施例 1の画像形成動作を説明するフローチャート（その 1 ) を示した図である。

図 2は、実施例 1の画像形成動作を説明するフローチャート（その 2 ) を示した図である。 . .

図 3は、実施例 1の画像形成装置の構成を示した図である。 '

図 4は、実施例 1の画像形成装置の回路を示した図である。

図 5は、実施例 1における定着電流波形を示した図である。

図 6は、実施例 1における電流抑制動作を説明した図である。

図 7は、実施例 2の画像形成装置の回路を示した図である。

図 8は、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（その 1 ) を示した図である。

図 9は、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（その 2 ) を示した図である。

図 1 0は、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（その 3 ) を示した図である。

図 1 1は、実施例 3の画像形成装置の回路図を示した図である。 .

図 1 2は、実施例 3における画像形成動作を説明するフロニチャート（その

1 ) を示した図である。

図 1 3は、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（その

2 ) を示した図である。

図 1 4は、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（その

3 ) を示した図である。図 1 5は、実施例 4〜 7に係る電子写真プロセスを用いた画像形成装置（レ一ザプリンタ）の概略構成図である。

図 1 6は、セラミックヒータへの通電駆動を制御するヒータ制御回路の構成を示すブロック図である。

図 1 7A及ぴ 1 7 Bは、セラミックヒータの概略を説明する図である。

図 1 8 A及び 1 8 Bは、熱定着器の概略構成を示す図である。

図 1 9は、電流検出回路 1 2 2 7の構成を説明するブロック図である。

図 2 0は、電流検出回路 1 2 2 8の構成を説明するプロック図である。

図 2 1は、電流検出回路 1 2 2 7の動作を説明するための波形図である。

図 2 2は、電流検出回路 1 2 2 8の動作を説明するための波形図である。

図 2 3は、図 2 3A及ぴ 2 3 B で構成されており、実施例 4に係るエンジンコントローラによる定着器の制御シーケンスを説明するフローチャートである。図 2 4は、実施例 4に係るエンジンコントローラの機能構成を示すブロック図である。 '

図 2 5は、図 2 5 A及ぴ 2 5 Bで構成されており、実施例 5に係るエンジンコントローラによる定着器の制御シーケンスを説明するフローチヤ一トである。図 2 6は、実施例 5に係るエンジンコントローラの構成を示すブロック図でめる _α

図 2 7は、図 2 7A及び 2 7 B で構成されており、実施例 6に係るエンジンコントローラによる定着器の制御シーケンスを説明するフ.ローチャートである。図 2 8は、実施例 6に係るエンジンコントローラの構成を示すプロック図でめる。

図 2 9は、実施例 7に係るエンジンコントローラによる定着器の制御シーケンスを説明するフローチャートである。 ■

図 3 0は、実施例 7に係るエンジンコントローラの構成を示すブロック図である。図 3 1は、実施例 4のデューティ決定アルゴリズムを用いた場合の商用電源から画像形成装置への入力電流（インレット電流）の変化を示した図である。

符号の説明 . 2 0 1 D Cコントローラ

4 0 1 カラーレーザプリンタ

4 3 1 着器

5 1 2 第 1電流検知回路 .

1 2 2 8 第 1電流検知回路

1 2 2 7 第 2電流検知回路

発明を実施するための最良の形態

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

図 3は実施例 1.である"画像形成装置"（ォ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。 .

4 0 1はカラーレーザプリンタ、 4 0 2は記録紙 3 2を収納する給カセット、 4 0 4は給紙カセット 4 0 2から記録/紙 3 2を繰り出すピックアップローラ、 4 0 5は前記ピックアップローラ 4 0 4によって繰り出された記録紙 3 2 を搬送する給紙ローラである。 4 0 6は前記給紙ローラ 4 .0 5と対をなし記録紙 3 2の重送を防止するためのリタードローラ、 4 0 7はレジストローラ対である。

4 0 9は静電吸着搬送転写ベルト（以下 E T B ： electrical transfer beltと記す）であり、記録紙 3 2を静電吸着させて搬送する。 4 1 0はプロセスカートリッジであり、感光ドラム 3 0 5、感光ドラム 3 0 5上のトナーを除去するクリーユング装置 3 0 6、帯電ローラ 3 0 3、現像ローラ 3 0 2、トナー格納容器 4 1 1を備えており、カラーレーザプリンタ 4 0 1に対し着脱可能となっている。

4 2 0はスキャナュニットであり、後述するビデオコントローラ 4 4 0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ュニ.ット 4 2 1、各レーザュニット 4 2 1からのレーザ光を各感光ドラム 3 0 5上に走查するためのポリゴンミラー 4 2 2とスキャナモータ 4 2 3、結像レンズ群 4 2 4により構成されている。なお、前記プロセスカートリッジ 4 1 0とスキャナユニット 4 2 0は、 4色（イェロー Y、マゼンタ Μ、シアン C、ブラック B ) 分存在する。

4 3 1は定着器であり、内部に加熱用のヒータ 4 3 2を備えた定着ローラ 4 3 3と加圧ローラ 4 3 4、定着ローラ 4 3 3からの記録紙 3 2を搬送するための定着排紙口ラ対 4 3 5により構成されている。

4 5 1、 4 5 2、 4 5 3は D Cプラシレスモータであり、 4 5 1はプロセスカートリッジ 4 1 0を駆動十るメインモータ、 4 5 2は E T Bを駆動する E T Bモータ、 4 5 3は定着器を駆動する定着モータである。

2 0 1はレーザプリンタ 4 0 1の制御部である D Cコントローラであり、マイク口コンピュータ 2 0 7、及び各種入出力制御回路（不図示）等で構成されている。

2 0 2は低圧電源回路であり、 1次 A C電流を平滑後に降圧し、各 D Cブラシレスモータ 4 5 1， 4 5 2， 4 5 3や、 D Cコントローラ 2 0 1などに電力を供給する。 '

4 4 0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ホストコンピュータ 4 4 1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。

3 2 3は記録紙に光を照射し、記録紙の透過光量から記録紙の坪量を判別する坪量判別装置である。 3 2 4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。

6 5 1は異なる記録紙に対応するためのオプション装置である給紙ュニットであり、'記録紙 3 2を収納する給紙カセット 6 5 2、給紙カセット 6 5 2から記録紙 3 2を繰り出すピックアップローラ 6 5 4とを有する。

8 0 1はカラーレーザプリンタ 4 0 1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ォプション装置である排紙ュ-ットであり、搬送ローラ対 8 0 4、 8 0 5を駆動するモータ 8 0 2と、排紙トレイ 8 0 6を昇降動作させるモータ 8 0 3とを有する。 .

7 0 1はカラーレーザプリンタ 4 0 1から排出された記録紙をオプション装置である排紙ュニット 8 0 1に搬送するォプション装置である搬送ュニットであり、搬送ローラ対 7 0 3、 7 0 4を駆動するモータ 7 0 2を有する。

9 0 1は原稿搬送部 9 3 0と原稿読み込み部 9 3 1とからなるォプション装置であるイメージスキャナである。 9 0 2は原稿 9 3 2を搬送する原稿搬送モータ、 9 0 4は露光ユニット、 9 0 5は露光装置、 9 0 6はミラー、 9 0 3は露光ュニット 9 0. 4を水平移動させるスキャナ駆動モータ、 9 0 7は反射装置、 9 0 8、 9 0 9はミラーである。 9 1 0は受光装置、 9 4 0はイメージスキヤナ 9 0 1の動作を制御するとともに、受光装置 9 1 0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ュニットである。

次に画像形成動作を説明する。

.まず、ホストコンピュータ 4 4 1からビデオコントローラ 4 4 0に画像データが送信される。ビデオコントローラ 4 4 0は、 D Cコントローラ 2 0 1に画像形成の開始を指示する P R I N T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。 P R I N T信号を受信した D Cコントローラ 2 0 1は、所定のタイミングでスキャナモータ 4 2 3、及ぴメインモータ 4 5 1 , E T Bモータ 4 5 2，定着モータ 4 5 3の駆動を開始するとともに、ピックアップローラ 4 0 4、給紙ローラ 4 0 5、リタードローラ 4 0 6を駆動して給紙カセット 4 0 2から記録紙 3 2を繰り出す。その後、坪量判別装置 3

2 3で記録紙 3 2の厚みを判別し、記録紙に応じた画像形成速度及ぴ画像形成条件を選択し、記録紙 3 2の判別結果により画像形成速度の変更が必要な場合はメインモータ 4 5 1， Έ Τ Βモータ 4 5 2，定着モータ 4 5 3の回転速度を変更する。 .

また、温度検知センサ 3 2 4で画像形成装置 4 0 1の周囲温度（環境温度）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。記録紙 3 2 は、レジストローラ対 4 0 7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ュニット 4 2 1を O N/O F F制御する。レーザユニット 4 2 1から出射するレーザ光はポリゴンミラー 4 2 2、結像レンズ群 4 2 4を介して感光ドラム 3 0 5に照射され、帯電ローラ 3 0 3 により所定電位に帯電した感光ドラム 3 0 5上に静電画像が形成される。その後、この静電潜像に対して現像ローラ 3 0 2からトナーを供給し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ェロー Y、マゼンタ Μ、シアン C , ブラック Κに対し行う。

一方、レジストローラ対 4 0 7でー且停止してい.た記録紙 3 2を、前記トナ一像形成動作に応じた所定のタイミングで Ε Τ Β 4 0 9に再給紙し、転写ローラ 4 3 0で感光ドラム 3 0 5上のトナー像を順次記録紙 3 2上に転写してカラ一像を形成する。以上のように、感光ドラム 3 0 5、帯電ローラ 3 0 3、レーザユニット 4 2 1、現像ローラ 3· 0 2、転写ローラ 4 3 0等、記録紙上にトナ一画像を形成するための構成を画像形成部と称する。記録紙 3 2上に形成されたカラートナー像は定着器 4 3 1に搬送.され、所定温度に加熱された定着ローラ 4 3 3と加圧ローラ 4 3 4によって加熱、加圧（圧力をかける）され記録紙

3 2に定着されたのち、定着排紙ローラ対 4 3 5により画像形成装置 4 0 1外に排出される。

排出された記録紙 3 2は、搬送ュ-ット 7 0 1を経由して排紙ュニット 8 0 1に搬送される。排紙ュニット 8 0 1では、所定枚数毎に記録紙 3 2が排紙トレイ 8 0 6にお出される。

次にイメージスキャナ 9 0 1の動作について説明する。原稿搬送部 9 3 0に原稿 9 3 2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、原稿搬送モータ 9 0 2により所定のタイミングで原稿 9 3 2を原稿読み込み部 9 3 1に搬送する。そして、スキャナ駆動モータ 9 0 3により露光ュ-ット, 9 0 4を水平移動させ露光装置 9 0 5の光を原稿 9 3 2に照射する。原稿からの反射光はミラー 9 0 6、及び反射装置 9 0 7 内のミラー 9 0 8、 9 0 9を経由して受光装置 9 1 0で受光され、受光信号はイメージスキャナコン.トローラュニット 9 4 0に送信される。

イメージスキャナコントローラュニット 9 4 0は受信した信号を画像データィ匕し、ビデオコントローラ 4 4 0に送信する。その後は、ホストコンピュータ

4 4 1カゝらの画像形成と同様の動作で記録紙に画像形成を行う。

—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エット 9 4 0は受信した信号を所定のファイル形式で電子ファイルィヒし、ビデオコントローラ 4 4 0経由でホストコンピュータ 4 4 1に送信する。スキャナモ一ドの場合、記録紙への画像形成は実行しない。

なお、通常、イメージスキャナの動作は、カラーレーザプリンタ 4 0 1の画像形成動作とは独立に動作する。

図 4は本実施例の画像形成装置の回路図である。 2 0 2は低圧電源、 5 0 1 はインレット、 5 0 2は商用電源からのノィズ及び低圧電源からのノイズを除去する A Cフィルタ、 5 0 3はメインスィッチ、 5 0 4はダイオードブリッジ、

5 0 5は 2 4 Vを生成するコンバータ、 5 0 6はコンパタ制御回路である。 5 0 7はダイォード、 5 0 8はコンデンサ、 5 0 9は定電圧制御回路、 5 1 0 はフォトカプラ、 5 1 1は 2 4 Vから 3 Vを生成する D CZD Cコンバータ、 512はカレントトランス、 513は抵抗、 514は商用電源から画像形成装置への入力電流（1次総電流）を検知する電流検知回路（第 1電流検知回路）、 515はゼロクロス検知回路である。

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ィッチ、 .5 22はリレー、 523はトライアツク、 524, 5.25、 527は抵抗、 52 6はフォトトライアツタカプラ、 528はトランジスタである。また、 431 は定着器（定着部）、 433は定着ローラ、 434は加圧ローラ、 432は加熱ヒータ、 529はサーモスイッチ、 530は定着ローラ 433の温度を検知するサーミスタ（温度検知素子）、 531は抵抗、 581はコンデンサである。続いて、回路動作について説明する。

メインスィッチ 503が ONされると、インレツト 501及ぴ ACフィルタ 502を介して商用電流が流れ、ダイォードブリッジ 504とコンデンサ 58 1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 5 05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。前記脈流電流はタイォード 507及びコンデンサ 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（本実埯例では 24 V) 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 24 V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 3 Y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。 '

次に、定着器の温度制御動作について説明する。図 5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/⁷ Dポート 1を介して検知する。サーミスタ 53◦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 AZDポート 1の分圧電圧より定着ローラ 433の温度を検出する。定着器 431内の加熱ヒータ 432には、リレー 522、トライアツク 523及ぴサーモスイッチ 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¾|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 T_OFF) に ONZOFFポート 1よりトライアツク 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が〇Nすると、抵抗 527を介してフォトトライアツクカブラ 526に電流が流れフォトトライアツタカプラ 526が ONする。フォトトライアツタカプラ 526が ONすると抵抗 524、 525を介してトライアツク 523にゲート電流が流れ、トライアツク 523が ONし、加熱ヒータ 432に電流が流れ発熱する。そして、トライアツク 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は時間 T_OFFを制御することで、定着ローラ 433を所定温度に制御する。

続いて、定着器へ流す電流が制限された場合の定着電流波形を説明する。まず、カレントトランス 512及ぴ抵抗 513で画像形成装置 401に流れる 1次総電流を電流一電圧変換する。次に、電流一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ポ一ト 2に出力する。 DCコントローラ 201は AZDポート 2の電圧値に基づいて、 1次総電流を検出する。検出した 1次総電流が所定電流値 I 1 im i tを超えると、超えた電流値に応じて ONZOF Fポート 1から出力するトライアツク ON信号を遅延（ lt) させる。その結果、定着電流制限を行っていない時に流れる定着電流（図 5の破線）よりも定着電流を制限し、 1次総電流を I 1 i mi t以下にする（第 1段階の調整動作)。本実施例では電流制限後に 1次総電流が I 1 i mi t— I p (図 6参照）を超えないように遅延時間 ltを設定している。図 1、図 2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、図 2を用いて、連続画像形成中の電流抑制について説明する。まず、'図 1を用いて電流を抑制しつつ定着性を確保するための第 2段階の調整動作について説明する。 ■

®像形成が閑始されると、まず S 1 0 1で前述の手法により定着ローラ^{4 3}

3の加熱を開始し、 S 1 0 2でメインモータ 4 5 1、 Έ Τ Βモータ 4 5 2、定着モータ 4 5 3等のモータの駆動を開始する。 S 1 0 3で定着器の温度（サーミスタ 5 3 0の検知温度）が T aに到達したかを判断し、 T aに到達したら S 1 0 4で画像形成を開始し、所定のタイミングで給紙カセット 4 .0 2から記録紙 3 2を給紙する。画像形成中は定着器の温度が制御目標温度 T f を維持するように定着器へ流す電流を制御する。本実施例では、温度 T aをプリント中の定着器の制御目.標温度 T f より低い温度に設定しているが、温度 T aを制御目標温度 T f と同じ温度に設定してもよく、適宜設定すればよい。

S 1 0 5で定着器の温度をモニタし、定着器の温度が所定温度 T b « T f ) 以上であれば S 1 0 6で印字が終了するまで画像形成を継続する。本実施例では、温度 T bはトナー像の定着性を確保できる定着可能下限温車である。一方、 S 1 0 5で定着器の温度が T b以下と検知した場合、 S 1 0 7で定着電流が制限されているかを判断する。定着電流が制限されていない場合、 S 1 0 8で定着器の異常低温と判断し、 S 1 0 9で印字を終了する。 S 1 0 7で定着電流が制限されていると判断した場合、 S 1 1 0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、 S 1 1 1で給紙間隔を判断する。給紙間隔が T s 1 i m i t以下である場合は、 S 1 1 2で定着器の温度（サーミスタ 5 3 0の検知温度）が T f に上昇するまで画像形成を一時停止し、 S 1 1 3で以降の給紙間隔を現在の給紙間隔よりも T s a延長する。これにより給紙間隔が T s 1から T s 2 (二 T s 1 +T s a ) に変更される（図 6 )。そして、 S 1 0 4で画像形成を継続する。換言すると、定着器に搬送される記録材の搬送間隔が拡大する。給紙間隔を延長することで、紙間時に定着器の温度を上昇させることが可能となり、定着電流が抑制された状況においても定着器の温度低下が低減できる（第 2段階の調整動作)。 ·

^紙間隔を延長した後も定着器の温度（サーミスタ 530の検知温度）が T b以下となった場合は、 S 107、 S 1 10、 S i l lを経て給紙間隔が T s l i m i t (限界になるまで給紙間隔を T s aずつ延長しながら画像形成を継続する。即ち、定着部に搬送される記録材の搬送間隔が拡大した状態で、定着部の温度が所定温度 T bを下回った場合、定着部に搬送される記録材の搬送間隔が更に拡大する。給紙間隔を T s 1 i m i tとしても定着器の温度（サーミスタ 530の検知温度）が Tb以下となってしまう場合（S 1 1 1) は、図 2に記載する第 3段階の調整動作を行う。即ち、定着部に搬送される記録材の搬送間隔が所定限度まで拡大した状態で、定着部の温度が所定温度 T bを下回つた場合、装置に装着されている複数のオプション機器の少なくとも一つの動作が制限される。.

次に図 2を用いて第 3段階の調整動作について説明する。

[表 1]

第 3段階の調整動作は、表 1に示すように画像形成装置の動作状況に応じて画像形成動作を制限する（複数の駆動部（負荷）の一部の動作を停止する）ことで 1次総電流を抑制する。上述したが、本実施例の画像形成装置は、イメージスキャナ 9 0 1で原稿の画像を読み取り電子ファイル化するだけのスキャナモードと、イメージスキヤナ 9 0 1が原稿の画像を読み取り且つこの画像情報に応じてレーザプリンタ 4 0 1が記録紙に画像形成するコピーモードを有する。更に、ホストコンビユータ等の外部装脣4 4 1から送信される画像情報に応じてレーザプリンタ 4 0 1 が記録紙に画像形成するプリンタモードを有する。プリンタモードはスキャナモ一ドで原稿を読み取つている時でも実行可能である。また、スキャナモードはプリンタモードで画像形成を行っている時でも実行可能である。

まず S 1 5 1でイメージスキャナ 9 0 1が動作しているかどうかを判断する。ィメージスキャナ 9 0 1が動作しているということは、スキャナモードまたはコピーモードである。イメージスキャナ 9 0 1が動作している場合は、 S 1 5 2で読み取り動作を停止し（読取動作が一枚の原稿の途中である場合、その原稿は最後まで読み取って停止させる）、 S 1 5 3でスキャナモードかコピーモードかを判断する。スキャナモードの場合は、 S 1 5 4、 S 1 5 5で印字終了まで画像形成を «繞し、印字終了後、 S 1 5 6で読み取り動作を再開する。スキャナモードであるにも拘わらず S 1 5 4で画像形成しているのはプリンタモードで画像形成している場合である。 S 1 5 4ではプリンタモードは許可状態であり、外部装置 4 4 1から新しい画像情報が送信されれば、この画像情報に応じた画像形成は実行可能である。つまり、レーザプリンタ 4 0 1とイメージスキヤナ 9 0 1が同時に作動する状況を回避すればよい。一方、 S 1 5 3でスキャナモードでないと判断した場合、即ちコピーモードの場合、' S 1 5 7、 S 1 5 8で読み取り済み原稿の画像形成を行った後（S 1 5 2の読取停止が実行される前に既に読み取られていた画像情報に応じた画像形成）、 S 1 5 9で残りの原稿の読み取りを行う。そして、 S 1 6 0、 S 1 6 1で読み取った残りの原稿の印字を行う。

イメージスキャナ 9 0 1が動作していない場合は、 S 1 6 2で排紙ュ-ット 8 0 1の動作状態を確認する。排紙ュニット 8 0 1が動作している場合は、 S 1 6 3でソートとスティプル動作を禁止し（ソート途中ゃスティプル途中の記録紙は終了させて、その後、動作禁止する）、 S 1 6 4、 S 1 6 5で印字終了まで画像形成を継続する。 S 1 6 4ではプリンタモードは許可状態であり、 S 1 6 4の画像形成はプリンタモードでの画像形成を意味している。従って、外部装置 4 4 1から新しい画像情報が送信されれば、この画像情報に応じた画像形成は実行可能である。一方、排紙ュニット 8 0 1が動作していない場合は、 S 1 6 6で画像形成装置に異常な電流が流れていると判断し、 S 1 6 7で印字を中止する。 .

図 6は図 1、図 2で説明した電流抑制を行つた場合の 1次総電流と定着器温度の関係を示した図である。図 6を用いて、本実施例における電流抑制効果について説明する。

t 1で画像形成を開始すると、定着器 4 3 1の加熱を開始するとともに、メインモータ 4 5 1、 E T Bモータ 4 5 2、定着モータ 4 5 3等のモータの駆動を開始する。 t 2で定着器温度が T aに到達すると画像形成を開始し、所定のタイミングで給紙カセット 4 0 2から記録紙 3 2を給紙する。画像形成中は定着器温度が制御目標温度 T f を維持するように制御する。しかし、 1 3で1次総電流が I 1 i m i tを超えてしまうため、図 5で示した手法で定着電流を制限し、 1次総電流が I 1 i m i tを超えないように制御を行う（第 1段階の調整動作)。ただし、定着電流の最大値が制限されるため、定着器温度は徐々に低下し、 t 4で定着器温度が所定温度 T b (定常時の目標温度 T f より所定値だけ低い温度 T b ) 以下となってしまう。そこで、定着器温度が T f に上昇するまで画像形成を一時停止するとともに、以降の給紙間隔を T s 2に広げる（第 2段階の調整動作)。給紙間隔を延長することで、紙間時に定着器の温度を上昇させることが可能となり、定着電流が抑制された状況においても定着器の温度低下が低減できる。この第 2段階の調整動作は、定着器温度が T b以下に降下 2008/056827

する度に給紙間隔を距離 T s aずつ広げるものであり、最終的に給紙間隔 T s 2が所定の給紙間隔上限 T s 1 i m i tに達するまで実行できる。更に画像形成を継続した場合に、 t 5で再ぴ定着器温度が T b以下となることも考えられる。この時点で給紙間隔は T s 1 i m i tに達しているため、 6で表1に示すように複数の駆動部の一部の動作を制限する。これにより 1次総電流を I 1 i m i t以下に抑えつつ定着器温度を T b以上に保ちながら画像形成を継続する（第 3段階の調整動作)。

この結果、トナー像の定着不足の発生を防止しながら、 1次総電流が I 1 i m i tを超えないように制御できている。：

以上説明したように、本実施例によれば、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、商用電源の最大電流を超えないように制御するとともに、所望の定着性を確保し、かつ画像形成能力の低下を最小限に止めることができる。

実施例 2

実施例 2である"画像形成装置"について説明する。

本実施例では、 1次総電流だけでなく定着器に流れる電流も検知し、 1次総電流が増加した理由が、定着器に流れる電流の増加か否かを判断し、判断結果に応じて第 3段階の調整動作を設定する点が実施例 1と異なる。

本実施例の全体構成は、実施例 1の図 3と同様なので、その説明を援用し、ここでの度の説明を省略する。

図 7は本実施例の画像形成装置の回路図である。実施例 1の図 4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。

6 0 1はカレントトランス、 6 0 2は抵抗であり、加熱ヒータ 4 3 2に流れる定着電流を電流一電圧変換する。電流一電圧変換した結果を定着電流検知回路（第 2電流検知回路） 6 0 3で実効値演算し、結果を D Cコントローラ 2 0 1の AZDポート 5に出力する。 D Cコントローラ 2 0 1は AZDポート 5の電圧値に基づいて、定着電流を検出する。

図 8、図 9、図 1 0は本実施例における画像形成動作を説明するフローチヤートである。

以下に図 8〜図 1 0を用いて、連続画像形成中の調整動作について説明す ¾。まず、図 8を用いて第 1段階の調整動作（電流抑制動作）について説明する。画像形成が開始されると、まず S 2 0 1で前述の手法により定着ローラ 4 3 3の加熱を開台し、 S 2 0 2でメインモータ 4 5 1、 £丁8モータ4 5 2、定着モータ 4 5 3等のモータの駆動を開始する。. S 2 0 3で定着器温度が T aに到達したかを判断し、 T aに到達したら S 2 0 4で画像形成を開始し、所定のタイミングで給紙力セット 4 0 2から記録紙 3 2を給紙する。画像形成中は定着器の温度が制御目標温度 T f を維持するように制御する。

S 2 0 5で定着器温度をモニタし、定着器の温度が所定温度 T b以上であれば S 2 0 6で印字が終了するまで画像形成を継続する。一方、 S 2 0 5で定着器の温度が T b以下と検知した場合、 S 2 0 7で定着電流が制限されている（前述の第 1段階の調整動作）かを判断する。定着電流が制限されていない場合、 S 2 0 8で定着器の異常低温と判断し、 S 2 0 9で印字を終了する。 S 2 0 7 で定着電流が制限されていると判断した場合、 S 2 1 0で画像形成が継続するか否かを判新し、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、 S 2 1 1で給紙間隔を判断する。給紙間隔が T s 1 i m i t以下である場合は、 S 2 1 2で定着器の温度が T f に上昇するまで画像形成を一時停止し、 S 2 1 3で以降の給紙間隔を現在の給紙間隔よりも T s a延長する（第 2段階の調整動作)。そして、 S 2 0 4で画像形成を継続する。給紙間隔を延長することで、紙間時に定着器の温度を上昇させることが可能となり、定着電流が抑制された状況においても定着器の温度低下が低減できる。

給紙間隔を延長した後も定着器の温度が所定温度 T b以下となった場合は、 S 207、 S 2 10、 S 21 1を経て給紙間隔が T s 1 i m i tになるまで給紙間隔を距離 T s aずつ延長しながら画像形成を継続する。ここまでは、実施例 1の第 2段階の調整動作までと同じ動作である。 .

給紙間隔を T s 1 i m i tとしても定着器の温度が Tb以下となってしまう場合（S 21 1) .は、図 9に記載する第 3段階の調整動作を行う。

次に図 9と図 10を用いて実施例 2の第 3段階の調整動作について説明する。本実施例の第 3段階の調整動作は、表 2に示すように画像形成装置の動作状況と定着電流に応じて画像形成動作を制限することで 1次総電流を抑制する。

[表 2]

まず図 9の S 25 1でイメージスキャナ 901が動作しているかどうかを判断する。動作している場合は、 S 252で定着電流を検知し、定着電流が I F t h未満（定着電流検出手段の検出値が所定値未満）であればモータ駆動電流が大きい（定着器以外の負荷に流れる電流が大きい）と判断して S 253で読み取り動作を停止する（読取動作が一枚の原稿の途中である場合、その原稿は最後まで読み取って停止させる）。次に、 S 2 5 4でスキャナモードかコピーモ一ドかを判断する。スキャナモードの場合は、 S 2 5 5、 S 2 5 6で印字終了まで画像形成を継続し（プリンタモードの画像形成を許可する）、印字終了後、 S 2 5 7で読み取り動作を再開する。一方、コピーモードの場合、. S 2 5 8 > S 2 5 9で読み取り済み原稿の画像形成を行つた後、 S 2 6 0で残りの原稿の読み取りを行う。そして、 S 2 6 1、 S 2 6 2で読み取った残りの原稿の印字を行う。

S 2 5 2で、定着電流が I F t h以上（所定値以上）である場合は、単位体積当りの熱容量（以降 .坪量という）の大きい記録紙に形成した.トナー像を定着処理中だと判断し、 S 2 6 3で定着速度を 1ノ 2速に変更する。一般的に同じ坪量の記録紙に定着する場合、定着速度が遅いほど定着電流は低くなる。本実施例の画像形成装置の場合、定着速度のみを変更することが出来ないため、画像形成部の画像形成速度も同時に 1 / 2速に変更する。そして、 S 2 6 4、 S 2. 6 5で印字終了まで画像形成を行う。

次に、 S 2 5 1でイメージスキャナ 9 0 1が動作していない場合の動作について図 1 0を用いて説明する。まず、 S 2 7 1で排紙ュニット 8 0 1の動作状態を確認する。排紙ュ-ット 8 0 1が動作している場合は、 S 2 7 2で定着電流を検知し、定着電流が I F t h未満であればモータ駆動電流が大きい（定着器以外の負荷に流れる電流が大きい）と判断して S 2 7 3でソートとスティブル動作を禁止する（ソート途中ゃスティプル途中の記録紙.は終了させて、その後、動作禁止する）。そして、 S 2 7 4、 S 2 7 5で印字終了まで画像形成を行う（プリンタモードでの画像形成を許可する）。

S 2 7 2で、定着電流が I F t h以上である場合は、坪量の大きい記録紙に形成したトナー像を定着処理中だと判断し、 S 2 7 6で画像形成速度を 1 2 速に変更する。そして、 S 2 7 7、 S 2 7 8で印字終了まで画像形成を行う（プリンタモードでの画像形成を許可する）。一方、 S 2 7 1で排紙ュ-ット 8 0 1が動作していないと判断した場合は、 S 2 7 9で定着電流を検知する。定着電流が I F t h以上である場合は、坪量の大きい記録紙に形成したトナー像を定着処理中だと判断して S 2 7 9で画像形成速度を 1 / 2速に変更し、 S 2 7 7、 S 2 7 8で印字終了まで画像形成を行う（プリンタモードでの画像形成を許可する）。定着電流が I F t h未満である場合は、 S 2 8 3で画像形成装置に異常な電流が流れていると判断し、 S 2 8 4で印字を中止する。

以上説明したように、本実施例によれば、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、商用電源の最大電流を超えないように制御するとともに、所望の定着性を確保し、かつ画像形成能力の低下を最小限に止めることができる。 . . '

実施例 3

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次総電流だけでなく記録紙の坪量と画像形成装置の周囲温度（環境温度）を検知し、 1 次総電流が増加した理由が、定着器に流れる電流の増加か否かを判断し、判断結果に応じて第 3段階の調整動作を選択する。本実施例の全体構成は実施例 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。

図 1 1は本実施例の画像形成装置の回路図である。実施例 1の図 4に記载済のものは同じ符号を付すとともに説明を省略する。

. 3 2 3は坪量判別装置ズ坪量検知手段）であり、光照射素子 5 6 1と透過光量検出素子 5 6 3を有する。 D Cコントローラ 2 0 1は記録紙 3 2が坪量判別装置 3 2 3に到達する所定のタイミングで光照射素子 5 6 1を O Nさせる。透過光量検出素子 5 6 3は受光光量に応じた出力を D Cコントローラ 2 0 1の A /Dポート 3に出力し、 D Cコントローラ 2 0 1は AZDポート 3の電圧値に基づいて記録紙の坪量を検出する。

3 2 4は画像形成装置の周囲温度を検知する温度検知センサ（環境温度検知手段）であり、検知温度に応じた出力を D Cコントローラ 2 0 1の A/Dポート 4に出力する。 D Cコントローラ 2 0 1は AZDポート 4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。 .

図 1 2、図 1 3、図 1 4は本実施例の画像形成動作を説明するフローチヤ一トである。以下に図 1 2〜図 1 4を用いて、連続画像形成中の電流抑制動作について説明する。まず、図 1 2を用いて第 2段階の調整動作（給紙間隔の延長）について説明する。

画像形成が開始されると、.まず S 3 0 1で前述の手法により定着ローラ 4 3 3の加熱を開始し、 S 3 0 2でメインモータ 4 5 1、 £丁8モータ4 5 2、定着モータ 4 5 3等のモータの駆動を開始する。 S 3 0 3で定着器の温度が T a に到達したかを判断し、 T aに到達したら S 3 0 4で画像形成を開始し、所定のタイミングで給紙カセット 4 0 2から記録紙 3 2を給紙する。画像形成中は制御目標温度 T f を維持するように制御する。 S 3 0 5で定着器の温度をモ- タし、定着器の温度が所定温度 T b以上であれば S 3 0 6で印字が終了するまで画像形成を継続する。

一方、 S 3 0 5で定着器の温度が T b以下と検知した場合、 S 3 0 7で定着電流が制限されているか（前述の第 1段階の調整動作が実行されているかどう力を判断する。定着電流が制限されていない場合、 S 3 0 8で定着器の異常低温と判断し、 S 3 0 9で印字を終了する。 S 3 0 7で定着電流が制限されていると判断した場合、 S 3 1 0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、 S 3 1 1で給紙間隔を判断する。給紙間隔が T s 1 i m i t以下である場合は、 S 3 1 2で定着器の温度が T f に上昇するまで画像形成を一 Bき停止し、 S 3 1 3で以降の給紙間隔を現在の給紙間隔より T s a延長する（第 2 段階の調整動作)。そして、 S 3 0 4で画像形成を継続する。給紙間隔を延長することで、紙間時に定着器の温度を上昇させることが可能となり、定着電流が抑制された状況においても定着器の温度低下が低減できる。

給紙間隔を延長した後も定着器の温度が所定温度 T b以下となった場合は、

S 307、 S 31 0、 S 311を経て給紙間隔が T s 1 i m i tになるまで給紙間隔を T s aずつ延長しながら画像形成を継続する。給紙間隔を T s l im i tとしても定着器温度が Tb以下となってしまう場合（S 3 1 1) は、図 1

3、図 14に記載する第 3段階の調整動作を行う。

次に図 1 3と図 14を用いて第 3段階の調整動作について説明する。

第 3段階の調整動作は、表 3に示すように画像形成装置の動作状況と記録紙の坪量、及ぴ周囲温度に応じて画像形成動作を制限することで 1次総電流を抑制する。

[表 3]

まず図 1 3の S 35 1でイメージスキャナ 901が動作しているかどうかを判断する。動作している場合は、 S 352で記録紙の坪量を検知し、坪量が 9 0 gZm²未満であれば定着器温度が Tbであっても定着可能と判断し、 S 35 3で画像形成を行う。そして、定着器温度が Tb— 10°Cより高ければ、 S 3 53、 S 354、 S 355で印字終了まで画像形成を継続する。

定着器温度が T b ~ 10°C以下になった場合（S 354) は、 S 356で読み取り動作を停止する。次に、 S 357でスキャナモードかコピーモードかを判断する。スキャナモードの場合は、 S 358、 S 359で印字終了まで画像形成を継続し、印字終了後、 S 360で読み取り動作を再開する。一方、コピ一モードの場合、 S 3 6 1、 S 3 6 2で読み取り済み原稿の画像形成を行った後、 S 3 6 3で残りの原稿の読み取りを行う。そして、 S 36 4、 S 3 6 5で読み取った残りの原稿の印字を行う。 . S 3 5 2で、坪量が 9 0 gZm²以上である場合は、 S 36 6で周囲温度を検知する。一般的に周囲温度と記録紙の温度は同じであり、記録紙温度が低いほど定着器温度を高くする必要がある。 S 3 6 6で周囲温度が 1 5°C以上と判断した場合は、定着器温度が低くても定着可能であると判断し、 S 3 5 3に戻り前述の動作を行う。一方、周囲温度が 1 5 °C未満の場合は、定着器温度を Tb 以上に維持する必要があると判断し、 S 36 7で画像形成速度を.1/2速に変更する。そして、 S 3 6 8、 S 36 9で印字終了まで画像形成を行う。

次に、 S 3 5 1でイメージスキャナ 9 0 1が動作していない場合の動作について図 1 4を用いて説明する。まず、 S 40 1で排紙ュニット 80 1の動作状態を確認する。排紙ュニット 80 1が動作している場合は、 S 40 2で記録紙の坪量を検知し、坪量が 90 g/m ²未満であれば定着器温度が Tbであっても定着可能と判断し、 S 40 3で画像形成を行う。そして、定着器温度が Tb— 1 0°Cより高ければ、 S 40 3、 S 404、 S 40.5で印字終了まで画像形成を継続する。定着器温度が T b— 1 0°C以下になった場合（S 404) は、 S 406でソートとスティプル動作を禁止する。そして、 S 40 7、 S 40 8で印字終了まで画像形成を行う。

. S 402で、記録紙の坪量が 90 gZm ²以上である場合は、 S 40 9で周囲温度を検知する。周囲温度が 1 5 °C以上と判断した場合は、定着器温度が低くても定着可能であると判断し、 S.40 3に戻り前述の動作を行う。一方、周囲温度が 1 5°C未満の場合は、定着器温度を Tb以上に維持する必要があると判断し、 S 4 1 0で画像形成速度を 1/2速に変更する。そして、 S 4 1 1、 S 4 1 2で印字終了まで画像形成を行う。

一方、 S 40 1で排紙ュニット 80 1が動作していないと判断した場合は、 S 4 1 3で記録紙の坪量を検知する。坪量が 9 0 g Zm²未満の場合、 S 4 1 4 で 1次総電流が大きい理由が画像形成装置に異常な電流が流れているためと判断し、 S 4 1 5で印字を中止する。坪量が 9 0 g /m ²以上の場合は、 S 4 1 6 で周囲温度を検知する。周囲温度が 1 5 °C以上の場合は、 1次総電流が大きい理由が画像形 ^装置に異常な電流が流れているためと判断し、 S 4 1 4に戻つて印字を中止する。周囲温度が 1 5 °C未満の場合は、定着器温度を T b以上に維持する必要があると判断し、 S 4 1 7で画像形成速度を 1 / 2速に変更する。そして、 S 4 1 8、 S 4 1 9で印字終了まで画像形成を行う。

以上説明したように、.本実施例によれば、前述の制御を行うこ.とで、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、商用電源の最大電流を超えないように制御するとともに、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。

なお、.実施例 1〜3では、カラーレーザプリンタを用いて説明を行った。しかしながら、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、オプション給紙ュュットの動作状態に応じて第 3段階の調整動作の実行を判断しても構わない。

実施例 1〜3では、第 2段階の調整動作（給紙間隔の延長）を実行する場合と第 3段階の調整動作（定着器以外の負荷の駆動禁止）を実行する場合の基準となる所定温度を同じ T bとして説明を行った。しかしながら、それぞれの調整動作を行う基準の温度は異ならせても構わない。 '

実施例 2では、 1次総電流と定着器に流れる電流を検知し、 1次総電流が増加した理由が、定着器に流れる電流の増加か否かを判断した。し力しながら、 1次総電流のみを検知し、例えば定着器を〇Nしているときと O F Fしているときの 1次総電流の差から、 1次総電流が増加した理由が、定着器に流れる電流の増加か否かを判断しても構わない。また、上述した実施例 1〜3では、第 1段階から第 3段階までの調整動作が設定されている画像形成装置について説明したが、少なくとも第 1段階と第 2 段階の調整動作が設定されていれば良い。この構成であっても、商用電源から画像形成装置への入力電流を所定値以下に抑えつつ処理能力の低下を抑えられる画像形成装髯を提供することができる。

次に、商用電源から画像形成装置への入力電流を所定値以下に抑えつつ処理能力の低下を抑えられる画像形成装置の他の実施例を以下の実施例 4〜 7に説明する。実施例 1〜3との違いは、前述した第 1段階の調整動作（定着器への電流制限）における定着器への投入可能電流の上限値決定方法である。実施例 4 ~ 7を第 1段階の調整動作として用いれば、更に画像形成装置の処理能力の低下を抑えることができる。

実施例 4

図 1 5は、実施例 4〜 7に係る電子写真プロセスを用レ、た画像形成装置（レ一ザプリンタ）の概略構成図である。

レーザプリンタ本体 1 1 0 1 (以下、本体 1 1 0 1 ) は、記録シート Sを収納する力セット 1 1 0 2が装着可能で、このカセット 1 1 0 2から供給される記録シート Sに画像を形成する。 1 1 0 3は、カセット 1 1 0 2の記録シート Sの有無を検知するカセット有無センサである。 1 1 0 4は、カセット 1 1 0 2に収容されている記録シート Sのサイズを検知するカセットサイズセンサで、ここでは例えば複数のマイクロスイッチで構成されている。 1 1 0 5は、カセット 1 1 0 2から記録シート Sをピックアップして搬送する給紙ローラである。この給紙ローラ 1 1 0 5の下流には記録シート Sを同期搬送するレジストローラ対 1 1 0 6が設けられている。また、このレジストローラ対 1 1 0 6の下流には、レーザスキャナ部 1 1 0 7からのレーザ光に基づいて記録シート S上にトナー像を形成する画像形成部 1 1 0 8が設けられている。更に、この画像形成部 1 1 0 8の下流には、記録シート S上に形成されたトナー像を熱定着する' 定着器 1 109が設けられている。そして、この定着器 1 109の下流には、排紙部の搬送状態を検知する排紙センサ 1 1 10、記録シート Sを排紙する排紙ローラ対 1 1 1 1、画像が形成されて定着された記録シート Sを積載して収容する積载トレイ 1 1 12が設けられている。尚、ここでこの記録シート Sの搬送基準は、記録シート Sの搬送方向に直交する方向の長さ、つまり記録シート Sの幅に対して、略中央になるように設定されている。 '

またレーザスキャナ部 1 107は、外部装置 1 13 1から送出される画像信号（画像信号 VDO) に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザュニット 1 1 13を有している。このレーザユニット 1 1 1 3からのレーザ光は、ポリゴンモータ 1 1 14により回転駆動されるポリゴンミラーにより反射され、結像レンズ 1 1 1 5、折り返しミラー 1 1 1 6等により反射されて感光ドラム 1 1 17上を走査する。

画像形成部 1 1 08は、公知の電子写真プロセスに必要な、感光ドラム 1 1 17、一次帯電ローラ 1 1 1 9、現像器 1 1 20、転写帯電ローラ 1 121、クリーナ 1 122等を有している。また定着器 1 1 09は、定着フィルム 1 1 09 a, 加圧ローラ 1 109 b、定着フィルム 1 109 a内部に設けられた定着用セラミックヒータ 1 109 c、セラミックヒータ 1 109 cの表面温度を検出するサーミスタ 1 109 d.を有している。

また、メインモータ 1 123は、給紙ローラ 1 105に対して給紙ローラクラッチ 1 1 24を介して回転力を与えている。またレジストローラ対 1 10⁶ には、レジストローラクラッチ 1 125を介して回転力を与えている。更に、感光ドラム 1 1 17を含む画像形成部 1 108の各ュニット、定着器 1 109、排紙ローラ対 1 1 1 1にも駆動力を与えている。

1 126はエンジンコントローラであり、レーザスキャナ部 1 107、画像形成部 1 108、定着器 1 109による電子写真プロセスの制御、及び本体 1 101での記録シート Sの搬送制御等を行なっている。 1 1 27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 1 131と汎用のインタフエース（セントロニクス、 RS 232 C等） 1130で接続されている。ビデオコントローラ 1 127は、この汎用インタフェース 1130を介して送られてくる画像情報をビットデータに展開し、そのビットデータを VDO信:^ として、エンジンコントローラ 1126へ送出している。

図 1'6は、本発明の実施の形態において、セラミックヒータ 1109 cへの通電駆動を制御するヒータ制御回路（電力供給制御回路）の構成を示すブロック図である。 .

1201は、この画像形成装置が接続される交流電源（商用電源）を示している。この画像形成装置は、交流電源 1201を ACフィルタ 1202, リレ — 1241を介してセラミックヒータ 1 109 cの発熱体 1203，発熱体 1 220へ供給している。これによりセラミックヒータ 1109 cを構成する発熱体 1203、発熱体 1220を発熱させる。この発熱体 1203への電力の供給は、トライアツク' 1204の通電、遮断により制御される（通電切替え制御）。抵抗 1205, 1206は、このトライアツク 1204のバイアス抵抗で、フォトトライアツタカプラ 1207は、一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。このフォトトライアツクカプラ 1207の発光ダイォードに通電することにより、トライアツク 1204がオンされる。抵抗 1208 は、フォトトライアツクカブラ 1207に流れる電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ 1209によりフォトトライアツタカプラ 1207への通電がオンノオフされる。このトランジスタ 1209は、抵抗 1210を介してエンジンコントローラ 1126から供給される信号（ON1)に従って動作する。また発熱体 1220への電力の供給は、トライアツク 1213の通電、遮断により制御される。抵抗 1214, 1215は、トライアツク 1213のバイァス抵抗で、フォトトライアツタカブラ 1216は、一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。このフォトトライアツクカプラ 1216の発光ダイオードに通電することにより、トライアツク 1 2 1 3をオンすることができる。抵抗 1 2 1 7は、フォトトライアツクカプラ 1 2 1 6に流れる電流を制限するための抵抗である。トランジスタ 1 2 1 8は、抵抗 1 2 1 9を介してエンジンコントローラ 1 1 2 6から供給される信号（ON2) に従って、このフォトトライァックカプラ 1 2 1 6による通電をオンオフしている。

また、交流電¾1 1 2 0 1は、 A Cフィルタ 1 2 0 2を介してゼロクロス検出回路 1 2 1 2に入力される。このゼロクロス検出回路 1 2 1 2は、交流電¾1 1 2 0 1の電圧が、閾値以下の電圧になっていることをエンジンコントローラ 1 1 2 6に対してパルス信号で報知する。以下、このエンジンコントローラ 1 1 2 6に送出される信号を ZEROX信号と呼ぶ。エンジンコントローラ 1 1 2 6 は、この ZEROX信号のパルスのエッジを検知し、位相制御又は波数制御によりトライアツク 1 2 0 4或は 1 2 1 3のオンノオフを制御している。

これらトライアツク 1 2 0 4及ぴ 1 2 1 3を駆動することにより発熱体 1 2 0 3 , 1 2 2 0に通電されるヒータ電流は、カレントトランス 1 2 2 5によつて電圧変換され、.電流検出回路（第 2電流検知回路） 1 2 2 7に入力される。この電流検出回路 1 2 2 7は、電圧変換されたヒータ電流波形を実効値もしくはその 2乗値に変換し、 HCRRT1信号としてエンジンコントローラ 1 1 2 6に入力される。こうして入力された HCRRT1信号は、エンジンコントローラ 1 1 2 6で八70変換され、デジタル値で管理される。

.また A Cフィルタ 1 2 0 2を介して入力される交流電源 1 2 0 1からの電流は、カレントトランス 1 2 2 6によって電圧変換され、電流検出回路（第 1電流検知回路） 1 2 2 8に入力される。この電流検出回路 1 2 2 8では、電圧変換されたヒータ電流波形と低圧電源電流波形の合成電流波形を、実効値もしくはその 2乗値に変換し、 HCRRT2信号としてエンジンコントローラ 1 1 2 6に入力する。こうして入力された HCRRT2信号は、エンジンコントローラ 1 1 2

6で AZD変換され、デジタル値で管理される。第 1電流検知回路 1 2 2 8は商用電源から画像形成装置への入力電流（ 1次総電流）を検知する回路であり、第 2電流検知回路 1227は定着器に流れる電流を検知する回路である。

サーミスタ（温度検知素子） 1109 dは、発熱体 1203， 1220が形成されているセラミックヒータ 1109 cの温度を検知するための素子である。このサーミスタ 1 109 dは、セラミックヒータ 1109 c上に発熱体 120 3, 1220に対して絶縁距離を確保できるように、絶縁耐圧を有する絶縁物を介して配置されている。このサーミスタ 1 109 dによって検出される温度は、抵抗 1222と、サーミスタ 1109 dとの分圧として検出され、ェンジンコントローラ 1 126に TH信号として入力される。こうして入力された TH 信号は、エンジンコントローラ 1126で AZD変換され、デジタル値で管理される。 '

このセラミックヒータ 1109 cの温度は、 TH信号としてエンジンコント口ーラ 1126で監視されている。そしてエンジンコントローラ 1126で設定されているセラミックヒータ 1109 cの設定温度（制御目標温度）と比較することによって、.セラミックヒータ 1 109 cを構成する発熱体 1203， 1 220に供給するべき電力比（デューティ）を算出.する。そして、その供給する電力比に対応した位相角（位相制御）又は波数（波数制御）に換算し、その制御条件によりエンジンコントローラ 1126がトランジスタ 1209に ON1 信号、或はトランジスタ 1218に ON2信号を送出する。こうしてセラミックヒータ 1109 cの温度が制御される。ここで発熱体 1203， 1220に供給する電力比を算出する際に、電流検出回路 1227と電流検出回路 1228 力ら報知される HCRRT1信号、 HCRRT2信号を基に上限の電力比を正確に算出して、その上限の電力比以下の電力が通電されるように制御する。例えば、位相制御の場合、下記のような制御テーブルがエンジンコントローラ 1126 に設けられており、この制御テーブルに基づいて制御する。

[表 4] 電力比位相角

ディーティ D (%) a (。 )

1 0 0 , 0

. 9 7. 5 2 8. 5 6

7 5 6 6. 1 7

5 0 9 0

2 5 1 1 3. 8 3

2. 5 1 5 1. 44

0 1 8 0 . 更に、発熱体 1 2 0 3， 1 2 2 0に電力を供給して制御する回路など故障して発熱体 1 2 0 3， 1.2 2 0が熱暴走に至った場合、その過昇温を防止する一手段として、過昇温防止部 1 2 2 3がセラミックヒータ 1 1 0 9 cに配されている。この過昇温防止部 1 2 2 3は、 ^j.えば温度ヒューズゃサーモスィツチである。発熱体 1 2 0 3， 1 2 2 0が熱暴走になって過昇温防止部 1 2 2 3が所定の温度以上になると、この過昇温防止部 1 2 2 3が開放状態となって発熱体 1 2 0 3, 1 2 2 0への通電が遮断される。

また TH信号として監視されているセラミックヒータ 1 1 0 9 cの温度制御のために、エンジンコントローラ 1 1 2 6で温度制御の設定温度とは別に異常高温を検知するための異常温度値が設定されている。これにより ΊΉ信号が示す温度情報が、その異常温度値以上になった場合は、エンジンコントローラ 1 1 2 6は RLD信号をロウレベルにする。これによりトランジスタ 1 24 2がォフ状態になってリレー 1 2 4 1を開放する。こうして発熱体 1 2 0 3 , 1 2 2 0への通電が遮断される。通常、温度制御時には、エンジンコントローラ 1 1 26は RLD信号を常にハイレベルで出力してトランジスタ 1242をオンにし、リレー 1241をオン（導通状態）にしている。抵抗 1243は電流制限抵抗であり、'抵抗 1244は、トランジスタ 1242のベース ·ェミッタ間のバイァス抵抗である。ダイオード 1245はリレー 1241のオフ時の逆起電力吸収 ffl素子である。 .

図 17 及ぴ17Bは、本実施の形態に係るセラミックヒータ 1 109 cの概略を説明する図である。図 17 Aは、セラミック面発ヒータの断面図、図 1 7 Bの 1301は、発熱体 1203， 1220が形成されている面を示しており、図 17Bの 1302.は、 1301が示す面とは反対側の面を示している（図 17 A参照）。

このセラミック面発ヒータ 1109 cは、 SiC， A1N, A12O3等のセラミックス系の絶縁基板 1331と、この絶縁基板 1331面上にペースト印刷等で形成されている発熱体 1203, 1220と、 2本の発熱体を保護しているガラス等の保護層 1334から構成されている。この保護層 1334上に、セラミック面発ヒータ 1109 cの温度を検出するサーミスタ 1109 dと過昇温防止部 1223が配置されている。サ一ミスタ 1109 dと過昇温防止部 122 3は記録シートの搬送基準、つまり発熱部 1203 a， 1220 aの長さ方向の中心に対して右対称な位置で、かつ通紙可能な最小の記録シート幅よりも内側の位置に配設されている。

.発熱体 1203は、電力が供給されると発熱する部分 1203 aと、コネクタを介して電力が供給される電極部 1203 c, 1203 dと、これら電極部 1203 c, 1203 dと発熱体.1203とを接続する導電部 1203 bとを有している。また発熱体 1220は、電力が供給されると発熱する部分 122 0 aと、コネクタを介して電力が供給される電極部 1203 c， 1220 dと、電極部 1203 c, 1220 dと接続される導電部 1220 bとを有している。電極部 1203 cは、 2本の発熱体 1203と 1220に共通に接続されており、発熱体 1203, 1220の共通電極となっている。また発熱体 1203， 1 220が印刷されている絶縁基板 1331との対向面側に摺動性を向上させるためにガラス層が形成される場合もある。

この共通電極 1203 cは、交流電源 1201の HOT側端子から過昇温防部 1223を介して接続される。電極部 1203 dは、発熱体 1203を制御するトライアツク 1 204に接続され、交流電源 12 Ό 1の Neutral端子に接続される。電極部 1 220 dは、発熱体 1220を制御するトライアツク 12 13と電気的に接続され、交流電源 1201の Neutral端子に接続される。セラミックヒータ 1 109 cは、図 18 A及び 18 Bに示すように、フィルムガイド 1 162によって支持されている。

図.18 A及び 1 8 Bは、本実施の形態に係る熱定着器 1 109の概略構成を示す図で、図 1· 8 Aは、絶縁基板 1331に対して、発熱体 1 203, 1 22 0が定着ニップ部' （定着フィルム 1 109 aと加圧ローラ 1 109 bが接触する領域）と反対側にある場合を示している。また図 1 8 Bは、絶縁基板 1 33 1に対して、発熱体 1 203, 1 220が定着二ップ部側に位置している場合を示している。

定着フィルム 1 109 aは、耐熱材（例えばポリイミド）を材料として筒状に製造されたもので、セラミックヒータ 1 1 09 cを下面側に支持させたフィルムガイド 1062に外嵌させてある。そして、このフィルムガイド 1062 の下面のセラミックヒータ 1 109 cと、加圧部材としての弾性加圧ローラ 1 109 bとを、定着フィルム 1 109 aを介して圧接させている。こうして加熱部としての所定幅の定着エップ部を形成している。また過昇温防止部 1 22 3、例えば、サーモスタツトがセラミックヒータ 1 109 cの絶縁基板.1 33 1面上、或は保護層 1 334面上に当接されている。この過昇温防止部 122 3は、フィルムガイド 1062に位置を矯正され、過昇温防止部 1 223の感熱面がセラミックヒータ 1 109 cの面上に当接されている。図示はしていないが、サーミスタ 1 109 dも同様に、このセラミックヒータ 1 109 cの面上に当接されている。ここで、図 18 Aのように、セラミックヒータ 1 109 cは発熱体 1203, 1 220が-ップ部と反対側にあっても良く、或は図 1 8 Bのように、発熱体 1203， 1 220がエップ部側にあってもかまわない。また、定着フィルム 1 109 aの摺動性を上げるために、定着フィルム 1 10 9 aとセラミックヒータ 1 109 cとの界面に摺動性のグリースを塗布してもかまわない。

図 19は、本実施の形態に係る電流検出回路（第 2電流検知回路） 1227 の構成を説明するブロック図、図 21は、この電流検出回路 1 2.27の動作を説明するための波形図である。電流検出回路 1227は検出対象.（定着器）の負荷電流（定着電流）の二次電流を入力し、それに応じた電圧を電圧保持回路

(コンデンサ 1074 a) で保持して出力している。

図 21の 1601では、発熱体 1 203に電流 I 1が流されると、カレントトランス 1225によって、その電流波形が二次側で電圧変換される。このカレントトランス 1 225の電圧出力をダイォード 1051 a， 1053 aによつて整流する半波整流回路を構.成し、負荷抵抗として^ g抗 105.2 a， 1054 aを接続している。 1603は、このダイオード 1053 aによって半波整流された波形を示す。この電圧波形は、抵抗 1055 aを介して乗算器 1056 aに入力される。この乗算器 1056 aは、 1604で示すように、 2乗した電圧波形を出力する二乗回路として機能している。この 2乗された波形は、抵抗 1057 aを介してオペアンプ 1059 aの一端子に入力される。このオペアンプ 1059 aの +端子には、抵抗 1058 aを介してリファレンス電圧 1 084 aが入力されており、帰還抵抗 1060 aにより反転増幅される（増幅回路として機能)。尚、このオペアンプ 1059 aは片電源から電源が供給されているものとする。

1605は、リファレンス電圧 1084 aを基準に反転増幅された波形を示す。このオペアンプ 1 0 5 9 aの出力は、積分回路を構成するオペアンプ 1 0 7 2 aの +端子に入力される。オペアンプ 1 0 7 2 aでは、リファレンス電圧 1 0 8 4 aと、その +端子に入力された波形の電圧差と、抵抗 1 0 7 1 aで決定される電流がコンデンサ 1 0 7 4 aに流入されるようにトランジスタ 1 0 .7 3 aを制御している。こうしてコンデンサ 1 0 7 4 aは、リファレンス電圧 1 0 8 4 aと、その +端子に入力された波形の電圧差と抵抗 1 0 7 1 aで決定される電流で充電される。

ダイォード 1 0 5 3 aによる半波整流区間が終わると、コンデンサ 1 0 7 4 aへの充電電流がなくなるため、その電圧値がピークホールドされる（電圧保持回路)。そして 1 6 0 6に示すように、ダイオード 1 0 5 1 aの半波整流期間に DIS信号によりトランジスタ 1 0 7 5 aをオンする。これにより、コンデンサ 1 0 7 4 aの充電電圧が放電される。 1 6 0 7で示すように、トランジスタ 1 0 7 5 aは、エンジンコントローラ 1 1 2 6からの DIS信号によりオン Zォフされており、 1 6 0 2で示す ZEROX信号を基に、トランジスタ 1 0 7 5 a のオンオフ制御を行っている。この DIS信号は、 ZEROX信号の立上がりェッジから所定時間 Tdly後にオンし、 ZEROX信号の立下がりエッジと同じタイミング、' もしくは直前でオフする。これにより、ダイオード 1 0 5 3 aの半波整流期間であるヒタの通電期間を干渉することなく制御できる。

つまり、コンデンサ 1 0 7 4 aのピークホールド電圧 Vlf は、カレントトランス 1 2 2 5によつて電流波形が二次側に電'圧変換された波形の 2乗値の半周期分の積分値となる。こうしてコンデンサ 1 0 7 4 aにピークホールドされた電圧値が、電流検出回路 1 2 2 7から HCRRT1信号としてエンジンコントローラ 1 1 2 6に送出される。つまり、電圧 Vlf が電流検出回路（第 2電流検知回路） 1 2 2 7で検出する電流（定着器のヒータに流れる電流）に対応している。図 2 0は、本実施の形態に係る電流検出回路（第 1電流検知回路；！ 1 2 2 8 の構成を説明するブロック図、図 2 2は、この電流検出回路 1 2 2 8の動作を説明するための波形図である。この回路もまた、検出対象である電源電流（商用電源から画像形成装置への入力電流）の二次電流を入力し、それに応じた電圧を電圧保持回路（コンデンサ 1075 b) で保持して出力している。

1701は、 ACフィルタ 1202を介して供給される電源電流 I 2を示レ、この電流 12は.カレントトランス 1226によって二次側で電圧変換される。この電源電流 I 2は、ヒータ 1109 c (発熱体 1203， 1220) に流す電流 II (1601) と、低圧電源 (LVPS) 電流 13との合計である。

このカレントトランス 1226からの電圧出力をダイオード 1051 b， 1 053 bによって整流し、負荷抵抗として 1052 b， 1054 bを接続している。 1703は、ダイォード 1053 bで半波整流された電圧波形を示し、この波形は抵抗 105.5 bを介して乗算器 1056 bに入力される。 1704 は、この乗算器 1056 bにより 2乗された波形を示す。この 2乗された電圧波形は、抵抗 1057 bを介してオペアンプ 1059 bの一端子に入力されている。一方、このオペアンプ 1059 bの +端子には、抵抗 1058 bを介してリファレンス電圧 1084 bが入力されており、帰還抵抗 106◦ bにより反転増幅される。尚、このオペアンプ 1059 bは、片電源で電源供給されている。こうしてリファレンス電圧 1084 bを基準に反転増幅された波形、つまり、オペアンプ 1059 bの出力は、オペアンプ 1072 bの +端子に入力される。

.オペアンプ 1072 bは、リファレンス電圧 1084 bと、その +端子に入力された波形の電圧差と抵抗 1071 bに決定される電流がコンデンサ 107 4 bに流入されるようにトランジスタ 1073 bを制御している。これによりコンデンサ 1074 bは、リファレンス電圧 1084 bと +端子に入力された波形の電圧差と抵抗 1071 bで決定される電流で充電される。ダイオード 1 053 bによる半波整流区間が終わると、コンデンサ 1074 bへの充電電流がなくなるため、その電圧値がピークホールドされる。ここでダイオード 10 5 1 bの半波整流期間にトランジスタ 1 0 7 5 bをオンすることにより、コンデンサ 1 0 7 4 bにチャージされた電圧を放電する。このトランジスタ 1 0 7 5 bは、' 1 7 0 7で示す、エンジンコントローラ 1 1 2 6力らの DIS信号によりオン/オフされており、 1 7 0 2で示す、 ZEROX信号を基にトランジスタ.1 0 7 5 bを制御している。 DIS信号は、 ZEROX信号の立上がりエッジから所定時間 Tdly後にオンし、 ZEROX信号の立下がりエッジ、もしくは直前でオフするこどにより、ダイオード 1 0 5 3 bの半波整流期間のヒータ電流期間に干渉することなく制御することができる。 .

つまり、コンデンサ 1 0 7 4 bのピークホールド電圧 V2f は、カレントトランス 1 2 2 6によって電流波形が二次側に電圧変換された波形の 2乗値の半周期分の積分値となる。 .1 7 0 6では、コンデンサ 1 0 7 4 bの電圧が、 1 7 0 6で示す HCRRT2信号として、電流検出回路 1 2 2 8からエンジンコントローラ 1 1 2 6に送出される。つまり、電圧 V2f が電流検出回路（第 1電流検知回路） 1 2 2 8で検出する電流（画像形成装置への入力電流）に対応している。次に本発明の実施例 4に係る画像形成装置のエンジンコントローラ 1 1 2 6 による定着器の制御シーケンスについて説明する。

図 2 3A及ぴ 2 3 B は、本発明の実施例 4に係るエンジンコントローラ 1 1 2 6による定着器 1 1 0 9の制御シーケンスを説明するフローチヤ一トである。また図 2 4は、実施例 4に係るエンジンコントローラ 1 1 2 6の機能構成を示すプロック図である。以下、図 2 3A、 2 3 B及び図 2 4を参照して、実施例 4 に係る処理を詳しく説明する。 '

先ずステップ S 1 0 3 1で、エンジンコントローラ 1 1 2 6のヒータオン要求判断部 1 9 0 1力ヒータ 1 1 0 9 cをオンするヒータオン要求が入力されたかを判断する。このヒータオン要求が入力されない場合はステップ S 1 0 3 1を実行するが、ヒータオン要求が入力されるとステップ S 1 0 3 2に進み、予め設定されたイニシャルの電力デューティ Dを電力デューティ保存部 1 9 0 5に保存する。次にステップ S 1 0 3 3に進み、電力デューティ決定部 1 9 0 2が、電力デューティィ呆存部 1 9 0 5に保存された電力デューティ Dを、ヒータ 1 1 0 9 cをオンさせる電力デューティとして決定する。そしてその電力デユーティ Dに基づいて ON1信号出力部 1 9 0 3、 ON2信号出力部 1 9 0 4力、らそれぞれ ON1 .信号、 ON2信号を出力してヒータ 1 1 0 9 cの発熱体 1 2 0 3， 1 2 2 0に通電する。ここでは、ステップ S 1ひ 3 2で電力デューティ保存部 Γ 9 0 5に保存された電力デューティ Dに相当する位相角 α ΐで、 ΟΝ1， ΟΝ2信号のオンパルスが ZEROX信号をトリガにして、エンジンコントローラ 1 1 2 6ょリ送出される。これにより発熱体 1 2 0 3， 1 2 2 0には、位相角ひ 1で電流が供給される。尚、この電力デューティ Dは、予め想定されている入力電圧の範囲やヒータ.1 1 0 9 cの抵抗値等を考慮して許容電流を超えない値に設定されている。つまり、入力電圧が最大、ヒータの抵抗値が最小、低圧電源（LVPS) 電流が最大の場合を想定して電力デューティ Dが設定されている。次にステップ S 1 0 3 4に進み、ヒータ温度検出部 1 9 1 4が ΤΗ信号に基づいてヒータ 1 1 0 9 cの温度を検出する。次にステップ S 1 0 3 5に進み、 Dp算出部 1 9 1 5がヒータ投入電力デューティ Dpを算出する（第 1算出手段)。つまり、'デューティ D pはヒータ温度検出部 1 9 1 4の検知温度に基づいて決定されるデューティ（投入電力比率）である。

次にステップ S 1 0 3 6に進み、発熱体 1 2 0 3 , 1 2 2 0がデューティ D で通電された状態で、電流検出回路（第 2電流検知回路） 1 2 2 7 (図 1 6 ) 力ら送られてくる HCRRT1信号により、 Vlf検出部 1 9 0 6が電圧 Vlf を取得する。この電圧 Vlf は、前述したコンデンサ 1 0 7 4 a (図 1 9 ) でピークホールドされた電圧値 Vlfに該当している。即ち、図 2 1に示す HCRRT1信号のピークホールド値であり、定着器に流れる電流に対応じている。この電圧 V Ifを取得した後、ステップ S 1 0 3 7で、交流電源 1 2 0 1の周波数に応じて、 Vlf周波数補正部 1 9 0 7が電圧 Vlfを補正する。周波数に応じて電圧 Vlfを補正する理由は、コンデンサ 1 0 7 4 aでピークホールドされた電圧値 V If は交流電源の周波数に依.存した値となってしまうからである。したがって、特に説明がない場合、第 2の電流検知回路 1 2 2 7の検知電流は、交流電源周波数で補正した後の電圧 Vlf を指すものとする。次にステップ S 1 0 3 8に進み、 Vlf 周波数補： IE部 1 9 0 7で補正された周波数補正後の電圧 Vlf を基に、 Df 算出部 1 9 0 8が負荷（定着器）電流リミットデューティ Df (第 2上限値）を以下の数式（数 1 )· に基づいて算出する（第 2算出手段)。

[数 1 ]

Df= (Vlf_lim/Vlf) xD

ここで Dは現在のデューティを示し、 Dfは、負荷電流 I Ifが予め設定された電流値 I lf_ lim以下になるように制御される電力デューティを示す。また電流値 I lf— limは、プリント、ウォームアップに必要な電力を供給でき、かつ、負荷に供給されても熱暴走状態に陥らない電流値である。つまり、デューティ D f はヒータが異常発熱状態にならないようにするためのデューティの上限値である。なお、電圧値 Vlf— limは電流値 I lf limに対応する電圧値である。

次にステップ S 1 0 3 9に進み、発熱体 1 2 0 3 , 1 2 2 0がデューティ D で通電された状態で、電流検出回路（第 1電流検知回路） 1 2 2 8 · (図 1 6 ) 力ら送られてくる HCRRT2信号により、 V2f検出部 1 9 0 9が電圧 2£を取得する。この電圧 V2f は、前述したコンデンサ 7 4 b (図 2 0 ) でピークホールドされた電圧値 V2fに該当している。即ち、図 2 2に示す HCRRT2信号のピークホールド値であり、商用電源から画像形成装置への入力電流に対応している。

この実施例 4では、 ZEROX信号をトリガにして、 ZEROX信号の立上がりェッジから DIS信号を送出するまでの間、期間 Tdly内にこのピークホールド値を取得する。この期間 Tdlyは、エンジンコントローラ 1 1 2 6がピークホールド電圧値 V2f を検知するのに十分な時間に設定されている。こうして電圧値 V 2f を取得した後、ステップ S 1 0 4 0に進み、交流電源 1 2 0 1の周波数に応じて V2f周波数補正部 1 9 1 0が電圧 V2fを補正する。電圧 V2fを交流電源の周波数で補正する理由も第 2の電流検知回路の場合と同じである。したがって、特に説明がない場合、第 1の電流検知回路 1 2 2 8の検知電流は、交流電源周波擎で補正した後の電圧 V2fを指すものとする。

次にステップ S 1 0 4 1に進み、 V2f 比較部 1 9 1 1力その補正された電圧 V2fが所定電圧（閾値電圧） V2f_thを越えているかどうかを判定する。所定電圧（閾値電圧） V2f_thは、本実施例では電流 1 5 A (アンペア）に相当する値である。ここで電圧 V2fが閾値電圧 V2f— thを超えている場合はステップ S 1 0 4 2に進む。そして Di算出部 1 9 1 2が、予め設定された電圧 V2f— limと、ステップ S 4 0で周波数捕正された電圧 V2f とを用いて、以下の数式（数 2 ) に従って電源電流リミットデューティ Di (第 1上限値）を算出する（第 3算出手段)。

[数 2 ]

Di= (V2f_lim/V2f) xD

ここで、本実施例の場合、電圧値 V2f_lim は商用電源から雨像形成装置に供給可能な入力電流として規格上設定された電流値 1 5 Aよりも小さな電流値に対応している。本実施例では電圧 V2f— lim を 1 4 . 7 Aに相当する値に設定している。このように、電圧 V2f_thと電圧 V2Uimを夫々設定している理由は、画像形成装置への入力電流が頻繁に 1 5 Aを超えないようにするためである。したがって、電圧 V2f—thと電圧 V2f_limを同じ値（例えば 1 5 Άに相当する値、または 1 4 . 7 Aに相当する値等）に設定しても構わない。

以上のように、デューティ D iは商用電源から画像形成装置に供給可能な所定の入力電流を超えないようにするためのデューティの上限値である。このデユーティ D iは、電圧 V2f (即ち第 1電流検知回路 1 2 2 8の検知電流）と V

2f_lim (即ち所定の入力電流）の差分に応じて異なる。こうして電¾¾電流リミットデューティ Diを求めた後、次に、電力デューティ决定部 1 9 0 2で電力デューティ Dを決定する処理について説明する。

まずステップ S 1 0 4 3に進み、ステップ S 1 0 4 2で求めた電源電流リミットデューティ Di と負荷電流リミツトデューティ Df との大小を判定する。；！こ Df が Diより大きい場合、即ち、電源電流リミットよりも負荷電流リミツトの方が大きい場合はステップ S 1 0 4 4に進み、ヒ"タ投入電力デューティ Dp と電源電流リミットデューティ Di との大小を判定する。ここで Dp が Di より大きい場合、即ち、'電源電流リミツトよりもヒータ投入電力が大きい場合はステップ S 1 0 4 5に進み、小さい方の電源電流リミットデューティ Diを電力デューティ保存部 1 9 0 5に保存する。

一方、ステップ S 1 0 4 3で Dfが Diより小さい場合、即ち、'電源電流リミットよりも負荷電流リミットの方が大きい場合はステップ S 1 0 4 9に進み、ヒータ投入電力デューティ Dpと負荷電流リミットデューティ Dfの大小を判定する。ここで Dpが Dfより大きい場合はステップ S 1 0 5 0に進み、小さい方の負荷電流リミットデューティ Df を電力デューティ保存部 1 9 0 5に保存してステップ S 1 0 4 6に進む。一方、ステップ S 1 0 4 4で Dpが Diより小さい場合、或はステップ S 1 0 4 9で Dpが Dfよりも小さい場合はステップ S 1 0 5 1に進み、小さい方のヒータ投入電力デューティ Dpを電力デューティ保存部 1 9 0 5に保存してステップ S 4 6に進む。このように電圧 V2f が閾値電圧 V2f— thを超えている場合は、より小さい方の電力デューティ Dを求めて電力デユーティ保存部 1 9 0 5に保存する。 '

このように、デューティ D pと、デューティ D f と、デューティ D iとを比較して、最も小さなデューティをヒータに通電するデューティ Dに決定する。このようなデューティ決定アルゴリズムを用いた場合の商用電源から画像形成装置への入力電流（インレット電流）の変化を図 3 1に示す。

図 3 1は、ヒータ温度検出部 1 9 1 4の検知温度と制御目標温度を用いて決定されるデューティ D pが 60%で、且つデューティ D f が 90%に決定されている場合を示してある。ヒータ以外の画像形成装置（オプション装置を含む）の負荷 ' (低圧電源負荷）に流れる電流が少ない定常時、ヒータに投入可能なデユーティ Dは上述のデューティ決定アルゴリズムによって D pになる。しか.しながら、 D=60%でヒータに通電している時に低圧電源負荷に流れる電流が増大（Ma x時）すると、画像形成装置への入力電流が電流 Ilimit (14. 7 A) を超えることがある（図 31の「制限前」）。そこで、図 23A及び 23B のステツプ S 1039で第 1電流検知回路 1228が電流 Ilimit以上の値を検知すると、図 31の例の場合、デューティ D iが 55%に決定される。このデューティ D iがデューティ D pよりも小さいので、ヒータに投入されるデューティ Dが 55%に変更されて、図 31の「制限後」のように、画像形成装置への入力電流が電流 Ilimit (14. 7 A) の範囲内に収まるようになる。このように、商用電源から装置への入力電流を検知する第 1電流検知回路の検知電流が所定値（所定の入力電流）以下の場合、定着部（ヒータ）の温度を検知する温度検知素子の検知温度に応じたデューティで定着部へ通電し、商用電源から装 gへの入力電流を検知する第 1電流検知回路の検知電流が所定値を超えた場合、温度検知素子の検知温度に応じて設定されるデューティ Dpと、商用電源から装置への入力電流を検知する第 1電流検知回路の出力に応じて設定されるデューティ D iと、第 2電流検知回路の出力の出力に応じて設定されるデューティ D f と、のうち、最も小さいデューティで定着部へ通電する。デューティ D iをデューティ Dに設定した場合、定着部（ヒータ）への投入電流が制限されたことになる。

なお、本実施例では 3つのデューティ（Dp、 Df 、 D i ) のうち、最も小さいデューティをヒータに投入するデューティに決定している。しかしながら、少なくともデューティ Dpとデューティ D iのうち小さレ、ほうをデューティ D に決定すれば、商用電源から画像形成装置への入力電流を所定値以下に抑えつつ処理能力の低下を抑えられる画像形成装置を提供することができる。つまり、第 1電流検知回路の検知電流が所定値（所定の入力電流）以下の場合、定着部

(ヒータ）の温度を検知する温度検知素子の検知温度に応じたデューティで定着部へ通電し、検知電流が所定値を超えた場合、温度検知素子の検知温度に応じ T設定されるデューティ D pと、第 1電流検知回路の出力に応じて設定されるデューティ D iと、のうち、小さいほうのデューティで定着部へ通電すればよい。デューティ D iをデューティ Dに設定した場合、定着部（ヒータ）への投入電流が制限されたことになる。 .

一方、ステップ S 1 0 4 1で、ピークホールド電圧値 V2fが閾値電圧 V2f— th を超えていない場合はステップ S 1 0 4 9に進み、 D pもしくは D f が選択される。

こうしてステップ S 1 0 4 5 , S 1 0 5 1 , S 1 0 5 0のいずれかで電力デユーティ Dが保存されるとステップ S 1 0 4 6に進む。ステップ S 1 0 4 6では、その保存された電力デューティ Dに基づいて、 ON1信号出力部 1 9 0 3、 ON2信号出力部 1 9 0 4からそれぞれ ON1信号、 ON2信号を出力して発熱体 1 2 0 3， 1 2 2 0を電力デューティ Dで通電する。次にステップ S 1 0 4 7 に進み、ヒータオン要求があるかどうかを判断し、ヒータオン要求がある場合はステップ S 1 0 3 4に進み、上記処理を繰り返すが、ヒータオン要求が無い場合はステップ S 1 0 4 8に進み、ヒータをオフして処理を終了する。

. 以上説明したように実施例 4によれば、商用電源（交流電源） 1 2 0 1から供給される電流が所定の上限電流を超えない範囲でヒータに電力を供給するように制御することができる。また、このような電流制限を行っている時に定着器の温度が制御目標温度より低い所定温度（定着可能下限温度）を下回った場合、実施例 1と同様に、少なくとも第 2段階の調整動作（定着器へ搬送する記録材の搬送間隔を拡大する動作）を実行すればよい。このことは、以下に示す実施例 5〜 7も同様である。実施例 5

次に本発明の実施例 5に係る画像形成装置のエンジンコントローラ 1 126 による定着器の制御シーケンスについて説明する。尚、この実施例 5に係る装置構成は前述の実施例 4と同様であるため、その説明を省略する。

図 25A及び 25B は、本発明の実施例 5に係るエンジンコントローラ 11 26による定着器 1109の制御シーケンスを説明するフローチャートである。また図 26は、実施例 5に係るエンジンコントローラ 1 126の構成を示すブロック図である。以下、'図 25A、 25.B及ぴ図 26を参照して、実施例 5に係る処理を詳しく説明する。尚、図 25A のステップ S 1061〜S 1063， S 1065〜S 1068， S 1070〜S 1072は、図 23Aのステップ S 1031〜 1040と基本的に同じ処理である。

ステップ S 1061で、エンジンコントローラ 1126のヒータオン要求半 IJ 断部 1901がヒータオン要求が入力されたかを判断し、その要求が入力されるとステップ S 1062に進み、予め設定されたイニシャルの電力デューティ Dを電力デューティ保存部 1905に保存する。このヒータオン要求が発生しない場合はステップ S 1061の処理を繰り返す。次にステップ S 1063に進み、電力デューティ決定部 1902は、電力デューティ保存部 1905に保存された電力デュ^"ティ Dに基づいて ON1信号出力部 1903、 ON2信号出力部 1904から ON1信号、 ON2信号をそれぞれ出力する。こうして発熱体 1203, 1220が電力デューティ Dで通電される。次にステプ S 106 4に進み、変数 N更新部 1005で変数 Nに「0」を代入する。この変数 Nは、ヒータ ON要求が存在する期間中に、ヒータに投入するデューティ Dとしてデユーティ D iが採用された回数を表している。デューティ Dpではなくデューティ D iが採用されているということは、商用電源から画像形成装置への入力電流がリミット Ilimitを越えたからである。したがって、変数 Nは、ヒータ O N要求が存在する期間中に、商用電源から画像形成装置への入力電流がリミット Ilimitを越えた回数でもある。変数 Nの値が大きいということは、ヒータ〇 N要求が存在する期間中に頻繁に入力電流がリミット Ilimitを越えたことになる。実施例 4に示したようなデューティ決定アルゴリズムの場合、決定されるデューティ Dでヒータに通電すると、第 1電流検知回路 1 2 2 8による検知霉流が Ilimitに近くなる。. したがって入力電流リミット Ilimitを 1 5 A、またはこの値に非常に近い値に設定していると、頻繁に入力電流がリミット Ilimitを越えることも考えられる。そこで、本実施例では、 Nが所定値 aを超えた場合、現在のデューティ Dを多少大きな固定値で削減してデューティ D mを設定する。そして、デューティ D mが採用された場合には、暫くの間、 N値が更新されないようにしている。

次にステップ S 1 0 6 5に進み、ヒータ温度検出部 1 9 1 4力 ' TH信号によりヒータ 1 1ひ 9 cの温度を検出する。その後ステップ S 1 0 6 6で、 Dp算出部 1 9 1 5がヒータ投入電力デューティ Dpを算出する。次にステップ S 1 0 7

7で、発熱体 1 2 0 3 , 1 2 2 0にデューティ Dで通電した状態で、 Vlf 検出部 1 9 0 6で電圧 Vlfを検出する。こうして電圧 Vlfを取得した後、ステップ

S 1 0 6 8に進み、 V lf 周波数補正部 1 9 0 7力 S、交流電源 1 2 0 1の周波数に応じて電圧値 Vlf を補正する。次にステップ S 1 0 6 9に進み、 I If算出部

1 1 0 0 9が周波数補正後の電圧値 Vlfから電流値 I Ifを算出する。この電流値 I If の算出は、例えば表 5に示すような変換テーブルがエンジンコントローラ 1 1 2 6に設けられており、この変換テーブルに基づいて電流値 I If を算出する。 ' [表 5 ]

次にステップ S 1 0 7 0に進み、 Df算出部 1 9 0 8が電圧 Vlfを基に、前述の式（1 ) に基づいて負荷電流リミットデューティ Dfを算出する。次にステツプ S 1 0 7 1に進み、発熱体 1 2 0 3， 1 2 2 0がデューティ Dで通電された状態で、 V2f検出部 1 9 0 6が電圧 V2fを検知して取得する。この電圧 V2fを取得した後、ステップ S 1 0 7 2で、 V2f 周波数補正部 1 9 1 0が交流電源 1 2 0 1の周波数に応じて電圧値 V2fを捕正する。

次にステップ S 1 0 7 3に進み、変数 N比較部 1 0 1 3が変数 Nと予め設定された所定値 aとの大小を判定する。ここで Nが aよりも小さい場合はステツプ S 1 0 7 4に進み、 I 2f算出部 1 1◦ 1 4力電圧値 V2fから電流値 I 2fを算出する。この電流値 I 2f の算出は、例えば前述の表 5に示すような変換テーブルを用いて行われる。尚、 I If算出用の変換テーブルと I 2f算出用の変換テ一ブルは共通の変換テーブルを使用しても良く、或はそれぞれ別の変換テープルを使用しても良い。

次にステップ S 1 0 7 5に進み、 Di算出部 1 9 1 2が電流値 I 2fと電流値 I If と、.予め設定されている交流電源 1 2 0 1から供給される電流の制限値 I 2f_lim とを用いて、以下の数式（数 3 ) に従って電源電流リミツ小デューティ Diを算出する。

[数 3 ]

Di= ( I If- I 2f+ I 2f_lim) xD/ I If

こうして電源電流リミツトデューティ Diを求めた後、次に、電力デューティ決定部 1 9 0 2で電力デューティ Dを決定する処理について説明する。尚、この図 2 5 A及び 2 5 B において、デューティ D p、 D i、 D f を用いてデューティ Dを決定するアルゴリズムは実施例 4と同じである。

まずステップ S 1 0 7 6で、負荷電流リミットデューティ Dfと電源電流リミットデューティ Diの大小を判定する。ここで Dfが Diより大きい場合はステツプ S 1 0 7 7に進み、ヒータ投入電力デューティ Dpと Diの大小を判定する。ここで Dpが Diより大きい場合はステップ S 1 0 7 8に進み、 Diを電力デュ一ティ保存部 1 9 0 5に保存する。そしてステップ S 1 0 7 9に進み、変数 N 更新部 1 1 0 0 5.が変数 Nを（N + 1 )に更新してステップ S 1 0 8 0に進む。一方、 Dpが Diより小さい場合はステップ S 1 0 8 8に進み、 Dpを電力デュ一ティ保存部 1 9 0 5に保存する。そしてステップ S 1 0 9 0で、変数 N更新部 1 1 0 0 5が変数 Nに 0を代入してステップ S 1 0 8 0に進む。

またステップ S 1 0 7 6で、 Df が Diより小さい場合はステップ S 1 0 8 7 に進み、 Dpと Dfの大小を判定する。ここで Dpが Dfより小さい場合は前述のステップ S 1 0 8 8に進むが、 Dpが Dfより大きい場合はステップ S 1 0 8 9 に進み、 Dfを電力デューティ保存部 1 9 0 5に保存してステップ S 1 0 9 0に進む。

またステップ S 1 0 7 3で、変数 Nの値が aより大きい場合はステップ S 1 0 8 3に進み、変数 N更新部 1 0 0 5が変数 Nに 0を代入する。その後ステツプ S 1 0 8 4に進み、 Dm算出部 1 9 1 3力現在のヒータ投入電力デューティ Dから所定値を減じた電力デューティ Dm を算出する。そしてステップ S 1 0 8 5に進み、 Dfと Dmの大小の比較を行う。ここで Dfが Dmより小さい場合はステップ S 1 0 8 7に進むが、 Dfが Dmより大きい場合はステップ S 1 0 8 6に進み、 Dpと Dmの大小の比較を行う。ここで Dpが Dmより小さい場合はステップ S 1 0 8 8に進み、そうでないときはステップ S 1 0 9 1に進み、 Dm を電力デューティ保存部 1 9 0 5に保存して前述のステップ S 1 0 9 0に進む。

こうしてステップ S 1◦ 7 8 , S 1 0 8 8 , S 1 0 8 9 , S 1 0 9 1のいずれかで電力デューティ Dが保存されるとステップ S 1 0 8 0に進む。ステップ S 1 0 8 0では、その保存された電力デューティ Dに基づいて、 ON1信号出力部 9 0 3、 ON2信号出力部 9 0 4から ON1信号、 ON2信号をそれぞれ出力して、発熱体 1 2 0 3 , 1 2 2 0を電力デューティ Dで通電する。次にステップ S 1 0 8 1に進み、ヒータオン要求があるかどうかを判定し、ヒータオン要求がある場合はステップ S 1 0 6 5に進み、上記処理を繰り返す。一方、ヒータオン要求が無い場合はステップ S 8 2に進み、ヒータをオフして処理を終了する。

以上説明したように実施例 5によれば、交流電源 1 2 0 1から供給される電流が所定の上限電流を超えない範囲で、ヒータに供給する電流を制御することができる。

実施例 6

次に本発明の実施例 6に係る画像形成装置のエンジンコントローラ 1 1 2 6 による定着器の制御シーケンスについて説明する。尚、この実施例 6に係る装置構成は前述の実施例 4と同様であるため、その説明を省略する。

図 2 7A及ぴ 2 7 B は、本発明の実施例 6に係るエンジンコントローラ 1 1 2 6による定着器 1 1 0 9の制御シーケンスを説明するフローチヤ一トである。また図 2 8は、実施例 6に係るエンジンコントローラ 1 1 2 6の構成を示すブ口ック図である。

先ずステップ S 1 1 0 1で、エンジンコントローラ 1 1 2 6のヒータオン要求判断部 1 9 0 1がヒータオン要求が入力したかを判定する。このヒータオン要求を入力するとステップ S 1 1 0 2に進み、予め設定された電力デューティ Dを電力デューティ保存部 1 9 0 5に保存する。このヒータオン要求が発生しない場合はステップ S 1 1 0 1の処理を繰り返す。次にステップ S 1 1 0 3で、電力デューティ決定部 1 9 0 2がヒータ 1 0 9 cをオンさせる電力デューティを決定する。そして、この決定した電力デューティに基づいて ON1信号出力部 1 9 0 3、 ON2信号出力部 1 9 0 4から ON1信号、 ON2信号をそれぞれ出力し、発熱体 1 2 0 3， 1 2 2 0を電力デューティ Dで駆動する。次にステップ S 1 1 0 4に進み、発熱体 1 2 0 3， 1 2 2 0をデューティ Dで駆動している状態で、 Vlf検出部 1 9 0 6により電圧 Vlf を検出して取得する。その後ステップ S 1 1 0 5に進み、 Vlf周波数補正部 1 9 0 7により電圧 Vlfの周波数補正を行って Vlf保存部 1 1 1 0 8に保存する。次にステップ S 1 1 0 6に進み、発熱体 1 2 0 3 , . 1 2 2 0をデューティ Dで駆動した状態で、 V2f'検出部 1 9 0 9により、電圧 V2f を取得する。そしてステップ. S 1 1 0 7に進み、 V2f周波数補正部 1 9 1 0により電圧 V2fの周波数補正を行い、その結果を V2f保存部 1 1 1 1 1に保存する。

次にステップ S 1 1 0 8に進み、データ数比較部 1 1 1 1 2がデューティ D、電圧 Vlf、電圧 V2f のデータ数が、予め設定されている数 bだけ取得できたかどうかを判定する。これらの取得数が bに到達していない場合はステップ S 1 1 0 3に戻り、上記の処理を繰り返す。

こうしてステップ S 1 1 0 8で、取得したデータ数が bに到達するとステツプ S 1 1 0 9に進み、 D— ave算出部 1 1 1 1 3が最新の b分のヒータ投入電力デューティ Dの平均値 (D_ave)を算出する。次にステップ S 1 1 1 0に進み、ヒータ温度検出部 1 9 1 4力 S TH信号よりヒータの温度を検出する。そしてス P2008/056827

： 51 テツプ S 1111で、 Dp算出部 1915が P I D制御用のヒータ投入電力デュ一ティ Dpを算出する。これらステップ S 1 110， S 1111の処理は図 23 A及ぴ 23 Bのステップ S 1034, S 1035と同じである。

次にステップ S 1112に進み、 Vlf_ave算出部 11114が最新の b分の電圧値 Vlf の平均値（Vlf— ave) を算出する。そしてステップ S 1113で、 Df算出部 1908が平均値 Vlf_aveを基に以下の式（4) に従って負荷電流リミットデューティ Dfを算出する。

Df= (Vlf—limZVlf—ave) xD …式（4)

次にステップ S 1114に進み、 V2f_ave算出部 11116が最新の b分の電圧値 V2f の平均値（V2f— ave) を算出する。そしてステップ S 1115で、この平均値 V2f— ave と閾値電圧 V2f— th の大小を判定する。ここで平均値 V 2f_aveが V2f— thより大きい場合はステップ S 1116に進み、 Di算出部 19 12が以下の式（·5) に従って電源電流リミットデューティ Diを算出してステップ S 118に進む。

Di= (V2f_lim/V2f_ave) xD …式（5)

こうして電源電流リミットデューティ Diを求めた後、次に、電力デューティ決定部 1902で電力デューティ Dを決定する。尚、以降のデューティ Dの決定アルゴリズムは図 23 A及び 23Bと共通しているので説明は省略する。

こうしてステップ S 1 120， S 1 121 , S 1 123のいずれかで電力デユーティ Dが保存されるとステップ S 1 127に進む。ステップ S 1127では、保存された電力デューティ Dに基づいて、 ON1信号出力部 1903、 ON2 信号出力部 1904からそれぞれ ON1信号、 ON2信号を出力する。これにより、発熱体 1203, 1220が電力デューティ Dで通電される。次にステツプ S 1128に進み、ヒータオン要求があるかどうかを判定し、ヒータオン要求がある場合はステップ S 1104に戻り上記処理を繰り返す。またヒータォン要求が無い場合はステップ S 1 129に進み、ヒータをオフして処理を終了 P T/JP2008/056827

52 する。

以上説明したように寒施例 6によれば、交流電源から供給される電流が所定の上限電流を超えない範囲で、ヒータに供給する電流を制御することができる。また前述の実施例 5の制御を、実施例 6のように D_ave、 Vlf— ave、 V2f_aye を求めて行なてもよい。

実施例 7

実施例 7は、制御を簡略化するために、商用電源から画像形成装置への入力電流の所定時間内の平均値、.及びヒータへ供給する電流の所定時間内の平均値を用いて、ヒータへ供給する電流のデューティの上限値の更新回数を少なくするところが特徴である。

次に本発明の実施例.7に係る画像形成装置のエンジン =iント π—ラ 1 1 2 6 による定着器の制御シーケンスについて説明する。尚、この実施例 7に係る装置構成は前述の実施例 4と同様であるため、その説明を省略する。

図 2 9は、本発明の実施例 7に係るエンジンコントローラ 1 1 2 6による定着器 1 0 9の制御シーケンスを説明するフローチャートである。また図 3 0は、実施例 7に係るエンジンコントローラ 1 1 2 6の構成を示すブロック図である。図 3 0において、電力デューティ制御部 1 1 2 0 0が、上述したエンジンコントローラ 1 1 2 6の一機能として実現されるものとする。電力デューティ制御部 1 1 2 0 0は、交流電源 1 2 0 1から画像形成装置に供給される電流値の所定時間の平均が上限値を超えた場合に、平均電力デューティ検出部 1 1 2 0 9、平均電流検出部 1 1 2 0 1 , 1 1 2 0 5の検出結果に基づいて上限電力デユーティを算出する。商用周波数検出部 1 1 2 1 5は、交流電源 1 2 0 1の周波数を検出する。

平均電流検出部 1 1 2 0 5は、交流電源 1 2 0 1から、'この画像形成装置に供給される電流値に対応する HCRRT2信号のピークホールド値を、周波数補正部 1 1 2 1 6で補正して記憶部 1 1 2 0 7に記憶する。記憶部 1 1 2 0 7は所定時間に亘る（所定期間内の）電流値を記憶しており、その平均値を平均電流算出部 11206で算出する。平均電流検出部 11205は、この平均電流値を電力デューティ算出部 11217に出力する。

平均電流検出部 11201は、ヒータ 1109 c 供給される電流値に対応す ¾ HCRRT1信号のピークホールド値を、周波数捕正部 11214で補正して記憶部 11203に記憶する。記憶部 1 1203は所定時間に亘る（所定期間内の）電流値を記憶しており、その平均値を平均電流算出部 11202で算出する。平均電流検出部 11201が記憶する時間は、平均電流検出部 1 120 5が記憶する時間と異なる所定時間を記憶してもよレ、。平均電流検出部 112 01は、この平均電流値を、電力デューティ算出部 11217に出力する。

平均電力デューティ検出部 11209は、電力デューティ算出部 11217 で算出された値を記憶部 11211に記憶する。記憶部 11211は、平均電流検出部 1 120'5が記憶する時間と一致する所定時間の電力デューティを記憶しており、その平均値を平均電力デューティ算出部 1 1210で算出する。平均電力デューティ検出部 11209は、この算出された平均電力デューティを電力デューティ算出部 1121 7に出力する。格納部 112.13は、電力デユーテや電流値の初期値を保持している。

電力デューティ算出部 1 1217の上限電力デューティ算出部 11222は、平均電流検出部 1 1201、平均電流検出部 11205、平均電力デューティ検出部 11209の出力に応じて、ヒータ 1 109 cに給可能な上限電力デユーティ Dlimit— nを算出する。ヒータ 1109 cに供給される電力デューティは、判断部 11221において、 .ヒータ温調制御部 1220の出力と、上限電力デューティ算出部 1 1222の算出結果に基づいて決定される。こうして算出された上限電力デューティ Dlimit— nは、平均電力デューティ検出部 1120 9の記憶部 11211に記憶される。

次に図 29のフローチャートを参照して、実施例 7に係る定着器 1109の制御シーケンスについて説明する。

まずステップ S 1131で、エンジンコントローラ 1126にて、ヒータ 1 109 έへの電力供給開始要求（ヒータオン要求）が発生するかを判断し、ォン要求が発生するとステップ S 1132に進む。ステップ S 1132では、予め定められた電力デューティ Dlimit— 1を、想定されている入力電圧の範囲ゃヒータ 1109 cの抵抗値等を考慮して最大電力デューティとして設定する。ここでは例えば、入力電圧が最小で、抵抗値が最大の場合を想定して、ヒータ 1 109 cに通電可能な許容電流を超えない電力デューティとして設定する。次にステップ S 1133に進み、上述の電力デューティ Dlimit— 1を上限デュ一ティとしてヒータ温調制御を開始する。ここではエンジンコントローラ 1 1 26に設定されている所定の温度になるように、 TH信号を基に、'例えば P I D 制御により発熱体 1203, 1220に供給する電力を制御する。そして以下の処理では、目標め温度情報（制御目標温度）と TH信号による温度情報との差分から、ヒータを駆動する電力デューティ D—nを決定している。但し、算出した電力デューティ D—nが上限デューティ Dlimit_lを超える場合は、この上限デューティ Dlimit— 1を電力デューティ D— 1とする。つまりステップ S 1133 では、上限デューティ Dlimit— 1以下の電力デューティ D— 1でヒータの温調制御を行うことになる。'ここでは電力デューティ D_lに相当する位相角 1で、 ON 1信号、 ON2信号のオンパルスが ZEROX信号をトリガにしてエンジンコントローラ 1126ょリ送出される。これにより発熱体 1203， 1220に位相角 _α—1で電流が供給される。 '

次にステップ S 1134に進み、現時点の電力デューティ D_lの値を記憶部 11211に記憶する。ここでは所定時間 Lにおける平均電流を求めて、その平均値を基に制御する。そして、そのサンプリングする数 kは、交流電源 12 01の最小の商用周波数 f に応じて決定される。例えば、 k = Lxf で求められる。従って記憶部 11211は、数 k分の電力デューティを保存でき、また格 P T/JP2008/056827

' 55 納部 1 1 2 1 3には、初期値の上限電力デューティ D limit— 1及ぴ「0」が格納されている。こうして最新の数 k分の電力デューティを保持する。

次にステップ S 1 1 3 5に進み、 ZEROX周期 T— 1 を検出する。ここでは、商用周波数検出部 1 1 2 1 5力 ZEROX信号の立下がりエツジから立下がりェッジまでの時間間隔 Tを検出することにより交流電源 1 2 0 1の周波数を検知する。

次にステップ S 1 1 3 6に進み、電力デューティ D一 1で通電している状態で、ヒータに流れる電流を検知する電流検出回路 1 2 2 7から送られてくる HCRRTl信号により電圧 Vlf— 1 (電流値 I If— 1に相当）を取得する。 .これは前述したようにコンデンサ 1 0 7 4 aでピークホールドされた電圧値 Vlf— 1 に相当している。即ち、図 2 1に示す HCRRTl信号のピークホールド値である。この実施例 Ίでは、 ZEROX信号をトリガにして、 ZEROX信号の立ち上がりエツジから DIS信号を送出するまでの間、期間 Tdly内にこの値を取得する。この期間 Tdlyは、エンジンコントローラ 1 1 2 6がピークホールド値 Vlf_lを検知するのに十分な時間に設定されている。

尚、図 2 9のフローチャートの説明では、電流値を検出し、 .その電流値に基づいて上限電流値及ぴ上限デューティを求めるように説明しているが、前述したように、実際はピークホールドされた電圧値を検出している。そして、この電圧値に対応する電流値を求めて計算を実行している。

.次にステップ S 1 1 3 7に進み、電流値 I If— 1 の周波数補正値を求めて記憶部 1 1 2 0 3に記憶する。尚、ここで記憶部 1 1 2 0 3には、' m波（交流電源の m周期）分の電流値を保存する。例えば、ヒータ 1 1 0 9 cに流れる電流を 1波 (交流電源の 1周期）ごとに検知して電流の制限値を設定する場合は、 m = 1に設定する。格納部 1 1 2 1 3は、記憶部 1 1 2 0 3の初期値「 0」を格納している。ここで、 HCRRTl信号により得られる電流値 I If— 1値は、前述したように、 2乗波形の交流電源 1 2 0 1の周波数の半周期分の積分値である。いま、この交流電源 1201の周波数を特定の周波数、例えば予め 5 OH _Zと設定すると、電流値 I Ifは 50 H _Zにおける電流値となる。

いま電流値 I If— 1の 50 H z換算値を I 150—1 とすると、 ZEROX周期 T_l より、

I 150—1= I lf_lx( 1 /T— 1)/ 50

で表すことができる。

次にステップ S 1138に進み、電力デューティ D—1で通電している状態で、商用電源から画像形成装置への入力電流を検知する電流検出回路 1228から送られてくる HCRRT2.信号から電圧 V2f— 1 (電流値 I 2f— 1に相当）を取得する。これは前述したようにコンデンサ 1074 bでピークホールドされた電圧 V2f に該当している。即ち、図 22に示す HCRRT2信号のピークホールド値である。次にステップ S 1 139に進み、ステップ S 1138で求めた電流値 I2f— 1 の周波数補正値を求め、その結果を記憶部 11207に記憶する。ここではステツプ S 1134で保存した電力デューティと同じく、記憶部 1 1207に数 k分の電流値を保存可能であり、格納部 1 1213には初期値「0」が格納されている。ここで、 HCRRT2信号により得られる電流値 I 2f_lは、前述したように、 2乗波形の周波数の半周期分の積分値である。交流電源 1201の周波数を特定の周波数、例えば予め 50Hzと設定しておくと、電流値 I2f は 50 H zにおける電流値となる。

. 電流値 I 2f— 1の 50 H z換算値を I 250—1とすると、 ZEROX周期 T_lより、

I 220—1= I 2f_lx ( 1 /T— 1) /50 . ·

で表すことができる。

次にステップ S 1140に進み、ステップ S 137で記憶部 1 1203に記憶した、電流値 I If の 50Hz換算値に基づき、エンジンコントローラ 112 6において、数 m分の周波数補正した電流値 I lf_lの平均電流値 I I一 aveを算出する。次にステップ S 1 141に進み、発熱体 1 203, 1 220に供給可能な電流制限値（第 1電流値） Ilimitl と、ステップ S 1 1 39で算出した平均電流値 I 1— aveとを比較する。ここで電流制限値 I limitlは、例えば 50 H zにおける電流制限値とする。尚、このステップ S 1 141の処理は、交流電源 120 1より画像形成装置に供給される電流が許容範囲内で供給されている場合でも、発熱体 1203, 1 220に供給する電力の上限値が、図 1 6の回路に使用されている素子の定格によって変動するためである。従って、ここでは制限値 I limitl以下に制御する必要がある。伹し、想定されている交流電力の電圧範囲やヒータ 1 109 cの抵抗値等を考慮して、ヒータへのデューティリミットである電力デューティ Dlimit— 1で制御する場合に電流値 I Ifが許容電流値を超えない場合は、ステップ. S 1 136〜S 1 1 37, S 1 140〜S 1 142を省いてもよい。

そしてステップ S 1 141で、 I 1— ave≥ I limitlであると判定されるとステップ S 1 142に進み、 I 1— aveく I limitlの場合はステップ S 1 143に進む。ステップ S 1 142に移行する場合、発熱体 1 203， 1220に供給する電流が、予め定められたヒータへ供給可能な電流制限値を超えている。このため平均電力デューティ算出部 1 1210力ステップ S 1 134で記憶部 1 12 1 1に保存した電力デューティ D—nの数 m分の平均値 Dl— aveを算出する（k ≥m)₀ そしてこの平均電力デューティ Dl_aveと、ステップ S 1 140で算出した電流値 I If の平均電流値 I 1— ave と、発熱体 1 203., 1220に供給可能な所定の電流制限値 I limitlとを元に Dlimit— 2を算出する (Dlimit_n+1を算出する）。尚、この電力デューティ Dlimit— 2は、以下の式により求められる。

Dlimit— 2= ( I limitl/ I 1— ave) Dl_ave

一方、ステップ S 1 141で、 I 1— aveく I limitlと判定した場合はステップ S 1 143に進み、ステップ S 1 139で記憶部 1 1207に記憶した、電流値 I 2fの 50 H z換算値に基づいて、数 k分の平均電流値 I 2— aveを算出する。そしてステップ S 1 1 4 4で、予め定められている交流電源 1 2 0 1より供給可能な電流制限値（第 2電流値） I limit2 と、ステップ S 1 1 4 3で算出した平均電流値 I 2— aveとを比較する。ここでは電流制限値 I limit2を、例えば 5 0 H zにおける電流制限値としておく。

ステップ S 1. 1 4 4で、 I 2— ave I limit2の場合.はステップ S 1 1 4 5に進み、 I 2— aveく I limit2の場合はステップ S 1 1 4 6に分岐する。ステップ S 1 1 4 5は、'交流電源 1 2 0 1より供給される平均電流が、予め定められた電流制限値を超えた場合である。.従って、この場合は、平均電力デューティ算出部 1 1 2 1 0カ、ステップ S 1 1 3 4で記憶部 1 1 2 1 1に記憶した電力デューティに基づき、数 k分の電力デューティの平均値 D 2— aveを算出する。こうして算出した平均電力デュ.ーティ D 2_ave .と、電流値 I 2f— 1 の 5 0Ή z換算値 I 250—1 に基づき、発熱体 1 2 0 3， 1 2 2 0に通電可能な、上限の電力デューティ Dlimit_2を算出する。尚、この電力デューティ Dlimit— 2は、以下の式により求められる。

D limit— 2= ( I limit2, I 2一 ave) D2_ave

こして、電流値 I 2f— 1 の⁵ 0 H z換算値 I 250一 1 、 I 250— 1≥ I limit2 の場合は、上限の電力デューティ Dliniit— 2 は、 Dlimit— 2=min (D_ave, D limit— 1— X) となる。一方、 I 250— 1く I limit2 の場合は、上限の電力デューティ Dlimit— 2 は、 Dlimit— 2=min (D— ave， Dlimit— 1) となる。なお、ここで「minし）」は、括弧内のいずれか小さい方を意味している。また Xは、電流値 I 2f及び数 k分の平均電流値がともに電流制限値 I limit2を超えた場合の、上限電力デューティの低減率を示.している。この Xの値は、ヒータ 1 1 0 9 c を除いた全回路（LVPS)に流れる電流量や 1波ごとの電流値の変化率に応じて、所定の値に設定される。

このように、上限電力デューティ Dlimit— 2を求める際、平均電力デューティ D2 aveを参照することにより、ヒータの温調制御による電力デューティの変化や、ヒータ 1109 cを除いた全回路（LVPS) に流れる電流値の変化に対応できる。また必要以上に m力デューティの上限を下げることなく温調制御が可能である。'

以上の処理を、ステップ S 1146で、ヒータ 1109 cの温調制御が終了するまで、交流霉¾ 1201の周期ごとに繰り返し行い、エンジンコントローラ 1126において、発熱体 1203， 1220に供給する電力デューティを算出する。尚、上限電力デューティ Dlimit_nの値は、ステップ S 1142及ぴ S 1145で更新されない限り、上限電力デューティ Dlimit_n-1の値がそのまま保持される。

以上 f¾明したように実施例 7では、ステップ S 1133で、上限電力デューティ Dlimit— n以下の電力デューティ D—nでヒータを温調制御する。そして、ステップ S 11· 36で、 HCRRT1信号により電圧値 Vlf— n (電流値 I If— n) を取得し、.ステップ S 1138で、 HCR T2信号により電圧値 V2f— n (電流値 I 2f_n) を取得する。そしてステップ S 1137, S 1139で、それぞれを周波数捕正した値を記憶部 11203及ぴ 11207に記憶する。

次に、電流値 I If一 nの m波分の平均値及び、電流値 I 2f_n k波分の平均値を求め、'これら平均値のそれぞれが各対応する制限値 Ilindtl或は Ilimit2 を超えたかどうかを判定する。そして、この制限値を越えた場合は、上限電力デユーティ算出部 11222において、上限電力デューティ Dlim — n+1を算出する。尚、この上限電力デューティは、平均電流検出部 11201、平均電流検出部 11205、平均電力デューティ検出部 11209で算出した値に基づいて算出される。

尚、上述の説明では、ヒータ 1109 cを構成する発熱体 1203， 122 0が 2つの場合で説明したが本発明はこれに限定されるものでなく、発熱体が 1本の場合であっても、同様の制御が可能である。

尚、プリント前にヒータを必要な温度まで温調する場合と、プリント中にモ一タ等を駆動させながらヒータを温調する場合とでは、ヒータの加熱に使用できる電流が大幅に異な.る場合がある。実施例 7では、ヒータ温調開始時に予め定められた電力デューティ Dlimit— 1に上限電力デューティをリセットしているので、プリント前にヒータを温調する際に最大限の電流を投入し、 'かつプリント中にも最適な電流設定値で制御することが可能である。

またプリント前のヒータ温調時とは別に、プリント中では電力デューティに所定の設定値を設けてもよい。（プリント前温調から、プリント状態にシーケンスが切り替わった際に、 Dlimit— n の値が所定の設定値を超える場合は、 Dlimit— n+1を前述した設定値以下に制御する。）

以上説明したように実施例 7によれば、平均電流検出部 11201、平均電流検出部 11205、平均電力デューティ検出部 112 Ό 9で算出した電流値を平均した値を用いている。これにより、ノイズや突入電流や瞬時的な負荷変動などにより一時'的に電流が増大しても、入力電源の電圧や力率、ヒータの抵抗値のバラつきや電流波形の波形率に対して精度良く上限値を設定できる。こうして各条件において最大限に電力性能を出させることが可能となる。

この出願は 2007年 3月 30日に出願された日本国特許出願第 2007- 092441号、 2007年 4月 25日に出願された日本国特許出願第 200 7-115992号及ぴ 2008年 3月 28日に出願された日本国特許出願第 2008-086955号からの優先権を主張するものであり、その内容を引用してこの出願の一部とするものである。

Claims

請求の範囲

1 . 記録材に画像を形成する画像形成部と、制御目標温度を維持するように制御されており記録材上の画像を記録材に加熱定着する定着部と、商用電源から裝置への入力電流を検知する電流検知回路ど、を有する画像形成装置において、

前記電流検知回路によつて検知された電流が所定値を超えた場合、前記定着部に投入可能な最大電流が制限され、前記定着部へ投入可能な最大電流が制限されている状態で前記定着部の温度が前記制御目標温度より低レ、所定温度を下回った場合、前記定着部へ搬送される記録材の搬送間隔が拡大することを特徴とする画像形成装置。 ·

2 . 前記定着部に搬送される記録材の搬送間隔が拡大した状態で、前記定着. 部の温度が前記所定温度を下回った場合、前記定着部に搬送される記録材の搬送間隔が更に拡大することを特徴とする請求項 1に記載の画像形成装置。

3 . 前記定着部に搬送される記録材の搬送間隔が所定限度まで拡大した状態で、前記定着部の温度が前記所定温度を下回った場合、前記装置に装着されている複数のオプション機器の少なくとも一つの動作が制限されることを特徴とする請求項 2に記載の画像形成装置。

4 . 前記装置は更に、前記定着部の温度を検知する温度検知素子を有し、前記電流検知回路の検知電流が前記所定値以下の場合、前記温度検知素子の検知温度に応じたデューティで前記定着部へ通電し、前記検知電流が前記所定値を超えた場合、前記温度検知素子の検知温度に応じて設定されるデューティ D p と、前記電流検知回路の出力に応じて設定されるデューティ D iと、のうち、小さいほうのデューティで前記定着部へ通電することを特徴とする請求項 1に記載の画像形成装置。

5 . 前記装置は更に、前記定着部の温度を検知する温度検知素子と、前記定 62 着部への電流を検知する第 2電流検知回路と、を有し、商用電源から装置への入力電流を検知する前己電流検知回路の検知電流が前記所定値以下の場合、前記温度検知素子の検知温度に応じたデューティで前記定着部へ通電し、商用電源から装置への入力電流を検知する前記電流検知回路の前記検知電流が前記所定镇を超えた場合、前記温度検知素子の検知温度に応じて設定されるデューティ D pと、商用電源から装置への入力電流を検知する前記電流検知回路の出力に応じて設定されるデューティ D iと、前記第 2電流検知回路の出力の出力に応じて設定されるデューティ D f と、のうち、最も小さいデューティで前記定着部へ通電することを特徴とする請求項 1に記載の画像形成装置。.