画像形成装置
【課題】定着性および生産性を低下させることなく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な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置の入力電圧を検知する入力電圧検知手段を備え、商用電源から定着手段の加熱体に供給される交流電力の供給量を制御する電力制御部は、入力電圧検知手段により検知された入力電圧が所定値未満の場合には、交流電力の電圧波形における少なくとも連続する２半波以上の所定波数ごとに、各半波における商用電源から加熱体への通電のオンまたはオフを設定する第一制御モードにより電力供給量を制御し、入力電圧検知手段により検知された入力電圧が所定値以上の場合には、交流電力の電圧波形における所定波数ごとに、各半波中において商用電源から加熱体への通電のオン・オフを切り替える位相角を設定する第二制御モードにより電力供給量を制御する。
【解決手段】画像形成装置の入力電圧を検知する入力電圧検知手段を備え、商用電源から定着手段の加熱体に供給される交流電力の供給量を制御する電力制御部は、入力電圧検知手段により検知された入力電圧が所定値未満の場合には、交流電力の電圧波形における少なくとも連続する２半波以上の所定波数ごとに、各半波における商用電源から加熱体への通電のオンまたはオフを設定する第一制御モードにより電力供給量を制御し、入力電圧検知手段により検知された入力電圧が所定値以上の場合には、交流電力の電圧波形における所定波数ごとに、各半波中において商用電源から加熱体への通電のオン・オフを切り替える位相角を設定する第二制御モードにより電力供給量を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置は、潜像担持体と、現像装置と、転写手段と、加熱（定着）装置を備えている。現像装置は、潜像担持体に現像剤（以降トナー）を付与することにより潜像担持体が担持する潜像をトナー像として可視化する。転写手段は、所定方向に搬送される記録紙に現像装置によるトナー像を転写する。加熱装置は、転写手段によって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によりトナー像を記録紙に定着させる。
加熱装置としては、熱ローラ方式・熱板方式・ヒートチャンバー方式・フィルム加熱方式等、従来より種々の方式・構成のものが知られている。これらの加熱装置は何れも加熱体を有し、装置温度が所定の温度（所定の像定着温度等）に維持されるように加熱体への通電が制御されて温調管理される。
上記のような従来の種々の加熱装置のうちでも、フィルム加熱方式の加熱装置は効果的で実用性に富む。
フィルム加熱方式の加熱装置は、薄肉の耐熱性フィルム（加熱フィルム）と、このフィルムの移動駆動手段と、加熱体（ヒータ）と、加圧部材と、を有する。加熱体は、フィルムを中にしてその一方面側に固定支持して配置され、一定温調される。加圧部材は、フィルムの他方面側に加熱体に対向して配置され、加熱体に対してフィルムを介して像加熱すべき記録材の顕画像担持面を密着させる。フィルムは少なくとも像加熱実行時はフィルムと加圧部材との間に搬送導入される記録材と順方向に略同一速度で走行移動させられる。この走行移動フィルムを挟んで加熱体と加圧部材との圧接部で形成される像加熱部としてのニップ部を通過させることにより、記録材の顕画像担持面をフィルムを介して加熱体で加熱して顕画像を熱定着等させる。次いで像加熱部通過後のフィルムと記録材を分離点で離間させる。以上がフィルム加熱方式の加熱装置の基本構成である。
このようなフィルム加熱方式の加熱装置は昇温の速い低熱容量の加熱体や薄膜のフィルムを用いることができるため、省電力化やウェイトタイム短縮化（クイックスタート性）が可能となる。その他、従来の他の加熱装置のもつ種々の欠点を解消できる利点を有し、効果的である。フィルム加熱方式の加熱装置における温調制御は、加熱体上に設けたサーミスタの出力をＡ／Ｄ変換してＣＰＵに取り込み、ＰＩＤ制御により加熱体への通電を制御するものが多い。すなわち、検知温度と目標温度との比較結果から、予め定められた制御テーブルに基づいてＰ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ）制御、Ｉ（Ｉｎｔｅｇｒａｌ）制御、Ｄ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御を行う。
この際、加熱体への通電制御はＡＣ電圧をトライアックによりＯＮ／ＯＦＦすることで行われるが、この通電制御方式には波数制御或いは位相制御が用いられ、通電比率を制御することで電力を細かく制御して、加熱体の温度の振幅をできるかぎり小さくしている。
ここで波数制御とは、入力するＡＣ電圧の数波を所定周期として、その所定周期ごとに何波をＯＮ、何波をＯＦＦという形で１半波毎にＯＮ／ＯＦＦする制御であり、所定周期内のＯＮ／ＯＦＦのデューティー比で通電比率を制御する方式である。例えば、交流電源の電源周波数が５０Ｈｚでは１半波＝１０ｍｓｅｃとなり、所定周期を２０半波＝２００ｍｓｅｃ＝１周期とした場合、２０半波毎に加熱体への供給電力を更新する。最小電力は全ＯＦＦ（２０半波全ＯＦＦ）であり、最大電力は全ＯＮ（２０半波全ＯＮ）となり、１周期毎の供給電力量は、０半波〜２０半波ＯＮとなる２１レベルとなる。この制御によれば、入力するＡＣ電圧の波形を図１０に示す波形とすると、一例として加熱体への通電電流は図１１に示すような波形になる。
これに対し、位相制御は入力するＡＣ電圧の１波内の通電角を制御する方式であり、加
熱体への通電電流は図１２に示すような波形になる。
波数制御には、高調波電流が小さく、力率が高いがフリッカノイズは大きいという特徴があり、位相制御には、フリッカノイズは小さいが、高調波電流が大きく、また、力率が低いため無効電流が多いという特徴がある。
また、波数制御は数波の所定周期ごとに通電比率を制御するため、細かく通電比率を制御しようとすると更新周期を長くしてその間の波数を多くする必要がある。しかし通電比率の更新は所定周期ごとにしか行えないため、あまり更新周期を長くすると通電比率の切り替えが遅くなる。すると、必要な時に適正な電力を供給できなくなるため、通電比率と更新周期のバランスをとって設定する必要がある。
これに対して、位相制御は１半波内で細かく通電比率を制御するとともに、通電比率の更新は最小１全波としている。したがって、位相制御の方が通電比率すなわち電力の更新を細かく行うことができ、制御に伴って生じる加熱体の温度リップルを小さくできる。
他に、位相制御はノイズフィルターが必要で回路構成も複雑となるため装置のコストが高くなる。一方、波数制御の場合はそのようなコストアップがないという特徴もある。
したがって、装置の要件に応じてそれぞれの構成が選択される。
また、位相制御と波数制御を組み合わせて、波数制御の更新周期内の少なくとも１半波に位相制御を用いる方式も提案されている（特許文献１参照）。
この制御方法は位相制御と波数制御を組み合わせていることからここではハイブリッド制御と称する。この制御方法では、波数制御のみの時よりも通電比率の更新周期を短くできるため、位相制御よりは劣るものの波数制御よりは細かい制御を行うことができる。一方、位相制御のみを用いる時よりも高調波電流を低減することができる利点がある。
ところで、近年の画像形成装置の高速化に伴い、定着装置の動作電流は増大する傾向にある。一方、高速化にともない、画像形成装置に使用するモータも高速化/大型化し、そ
の使用個数も増えることで、定着装置以外の動作電流も増加している。
また、オフィス文書のカラー化が進み、モノクロプリンタからカラーレーザプリンタへの置き換えも進んでいる。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。
他にも、画像形成装置の高機能化に伴い、各種オプション装置が装着されるようになってきている。例えば、複数の記録紙サイズに対応するための給紙オプション装置や、排出された記録紙を所定枚数毎に仕分けしたりステイプルしたりする排紙オプション装置、原稿のコピーや電子ファイル化を行うための自動紙送り機構付きイメージスキャナ等が挙げられる。その結果、画像形成装置の動作電流は益々増加してきている。
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、画像形成装置の動作電流が商用電源の定格電流を超えないように設計する必要がある。
そこで、従来の画像形成装置においては、例えば画像形成装置の入力電圧を検知し、入力電圧が所定値以下の時に定着温度を低下させることで動作電流を下げ、商用電源の定格電流を超えないように制御する方法も考案されている（特許文献２参照）。
また、画像形成装置への流入電流を検知する電流検知手段を設け、商用電源の定格電流を超えないように定着装置に流す電流を制限することもなされている（特許文献３参照）。
また、定着部への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には、定着部へ搬送される記録材の搬送間隔を拡大して所望の定着性を確保する方法も考案されている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２３９４１号公報
【特許文献２】特開２００８−２５００６０号公報
【特許文献３】特公平３−７３８７０号公報
【特許文献４】特開２００８−２９２９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献２のごとく入力電圧に応じて定着温度を下げると、その分定着性が悪化することは避けられない。この制御では実用的には問題は少ないと想定されるものの、できれば定着温度は下げないに越したことはない。これは特許文献３においても同様であり、その対策として特許文献４の構成が考案されている。一方、特許文献４においては、定着性は維持されるものの記録材の搬送間隔が拡大するため、画像形成装置の生産性が落ちるという課題がある。
定格電流を超えるリスクに対して、動作電流を下げるという点では、定着装置の加熱体への通電比率の制御方法の選択が挙げられる。位相制御ではよりきめ細かい制御ができるが、力率が悪く、定着に必要な電力を得るために多くの電流を要する。このため定格電流をオーバーするリスクが高い。したがって、特許文献３、４、５のごとく定着温度を下げる、スループットを落とす等の目に見えてわかるトレードオフが生じる。
これに対して波数制御は力率が高くほぼ１００％であるが、制御周期および制御単位が粗く、温度制御の点では位相制御より劣る。温度リップルが大きくなりがちであり加熱ムラが見えやすい傾向がある。
【０００５】
本発明の目的は、定着性および生産性の低下させることなく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な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明に係る画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
電力が供給されることで発熱する加熱体を有し、前記記録材に形成された画像を加熱及び加圧によって前記記録材に定着させる定着手段と、
前記加熱体の温度を検出する温度検出手段と、
商用電源から前記加熱体に供給される交流電力の供給量を制御する電力制御部と、
を備える画像形成装置において、
画像形成装置の入力電圧を検知する入力電圧検知手段を備え、
前記電力制御部は、
前記入力電圧検知手段により検知された入力電圧が所定値未満の場合には、前記交流電力の電圧波形における少なくとも連続する２半波以上の所定波数ごとに、各半波における前記商用電源から前記加熱体への通電のオンまたはオフを設定する第一制御モードにより電力供給量を制御し、
前記入力電圧検知手段により検知された入力電圧が所定値以上の場合には、前記交流電力の電圧波形における所定波数ごとに、各半波中において前記商用電源から前記加熱体への通電のオン・オフを切り替える位相角を設定する第二制御モードにより電力供給量を制御することを特徴とする。
【０００７】
また、上記目的を達成するために本発明に係る画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
電力が供給されることで発熱する加熱体を有し、前記記録材に形成された画像を加熱及び加圧によって前記記録材に定着させる定着手段と、
前記加熱体の温度を検出する温度検出手段と、
商用電源から前記加熱体に供給される交流電力の供給量を制御する電力制御部と、
を備える画像形成装置において、
前記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有し、
前記電力制御部は、
前記交流電力の電圧波形における少なくとも連続する２半波以上の所定波数ごとに、各半波における前記商用電源から前記加熱体への通電のオンまたはオフを設定する第一制御モードと、
前記交流電力の電圧波形における所定波数ごとに、各半波中において前記商用電源から前記加熱体への通電のオン・オフを切り替える位相角を設定する第二制御モードと、
を切り替えて電力供給量を制御できるように構成されており、
前記加熱体の発熱を開始するときは、前記第二制御モードにより電力供給量を制御し、前記電流検知手段により検知された電流が所定値以上となったときに、前記第一制御モードに切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明によれば、定着性および生産性を低下させることなく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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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における画像形成装置の構成図。
【図３】実施例１における画像形成装置を説明する図。
【図４】位相制御を用いた際の位相角と力率の関係を示す図。
【図５】入力電圧と低圧電源の動作電流の関係を示す図。
【図６】画像形成装置全体での入力電圧と動作電流の関係を示す図。
【図７】実施例２における画像形成装置を説明する図。
【図８】実施例２における画像形成動作を説明するフローチャート。
【図９】定着器に流れる定着電流波形を説明する図。
【図１０】入力される交流電力の電圧波形を示す図。
【図１１】波数制御による通電波形を示す図。
【図１２】位相制御による通電波形を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１１】
＜実施例１＞
図２は、本発明の実施例の画像形成装置である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。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。
【００１２】
４０１はカラーレーザプリンタ、４０２は記録紙３２を収納する給紙カセット、４０４は給紙カセット４０２から記録紙３２を繰り出すピックアップローラ、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である。４０６は給紙ローラ４０５と対をなし記録紙（記録材）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。
【００１３】
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手段３０６、帯電ローラ３０３と現像ローラ３０２、トナー格納容器４１１を備えており、カラーレーザプリンタ４０１に対し着脱可能となっている。４２０はスキャナユニットであり、レーザユニット４２１、ポリゴンミラー４２２、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。レーザユニット４２１は、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。４３０は、転写ローラである。各レーザユニット４２１からのレーザ光は、ポリゴンミラー４２２、スキャナモータ４２３、結像レンズ群４２４により、各感光ドラム３０５上に走査される。なお、プロセスカートリッジ４１０、スキャナユニット４２０、転写ローラ４３０等は、４色（ブラックＫ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ）分存在する。図２では、プロセスカートリッジやスキャナユニット、転写ローラごとに、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの添え字を各符号に加えて示している。
【００１４】
４３１は定着手段としての定着器であり、本実施例では省電力性、クイックスタート性に優れるフィルム加熱方式を用いている。４３２は加熱体としてのヒータで、ヒータホルダ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に図示しない加圧手段によって圧接されている。定着フィルム４３３は加圧ローラ４３４の回転駆動によって従動回転し、定着ニップに導入された用紙を搬送するとともにヒータ４３２の熱を定着フィルム４３３を介して用紙に付与する。ヒータ４３２には、サーミスタ５３０が当接若しくは近接して支持されており、ヒータ温度を検知して所定温度に制御するのに用いられる。定着ニップから搬送されてきた記録紙３２は定着排紙ローラ対４３５によって機外に排出される。
【００１５】
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。
【００１６】
２０１はレーザプリンタ４０１の制御手段であるＤＣコントローラであり、マイクロコンピュータ２０７、及び各種入出力制御回路（不図示）等で構成されている。２０２は低圧電源回路であり、１次ＡＣ電流を平滑後に降圧し、各ＤＣブラシレスモータ４５１，４５２，４５３や、ＤＣコントローラ２０１などに電力を供給する。４４０はビデオコントローラであり、パーソナルコンピュータ等の外部装置４４１から送出される画像データを受け取ると、この画像データをビットマップデータに展開し、画像形成用の画像信号を生成する。
【００１７】
６０１は異なる記録紙に対応するためのオプション給紙ユニットであり、記録紙３２を収納する給紙カセット６０２、給紙カセット６０２から記録紙３２を繰り出すピックアップローラ６０４を有する。
【００１８】
８０１はカラーレーザプリンタ４０１から排出された記録紙を所定枚数毎に排紙トレイにソートするオプション排紙ユニットであり、搬送ローラ対８０４、８０５を駆動するモータ８０２と、排紙トレイ８０６を昇降動作させるモータ８０３とを有する。
【００１９】
７０１はカラーレーザプリンタ４０１から排出された記録紙をオプション排紙ユニット８０１に搬送するオプション搬送ユニットであり、搬送ローラ対７０３、７０４を駆動するモータ７０２を有する。
【００２０】
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
光手段、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は反射装置である。９０８、９０９はミラー、９１０は受光装置、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。
【００２１】
次に画像形成動作を説明する。
まず、外部装置４４１からビデオコントローラ４４０に画像データが送信される。ビデオコンローラ４４０は、ＤＣコントローラ２０１に画像形成の開始を指示するＰＲＩＮＴ信号を送信するとともに、受信した画像データをビットマップデータに変換する。ＰＲＩＮＴ信号を受信したＤＣコントローラ２０１は、所定のタイミングでスキャナモータ４２３、及びメインモータ４５１，ＥＴＢモータ４５２，定着モータ４５３の駆動を開始する。それとともに、ＤＣコントローラ２０１は、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。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、上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。以上の各構成が、本実施例の画像形成装置における画像形成手段を構成する。
【００２２】
記録紙３２上に形成されたカラートナー像は定着器４３１に搬送され、所定温度に加熱されたヒータ４３２と、定着フィルム４３３を介して加圧ローラ４３４とによって形成された定着ニップ部において加熱、加圧される。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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
コピーモードを選択した場合、駆動モータ９０２により所定のタイミングで原稿９３２を原稿読み込み部９３１に搬送する。そして、駆動モータ９０３により露光ユニット９０４を水平移動させ露光手段９０５の光を原稿９３２に照射する。原稿からの反射光はミラー９０６、及び反射手段９０７内のミラー９０８、９０９を経由して受光装置９１０で受光され、受光信号はイメージスキャナコントローラユニット９４０に送信される。イメージスキャナコントローラユニット９４０は受信した信号を画像データ化し、ビデオコンローラ４４０に送信する。その後は、外部装置４４１から画像形成と同様の動作で画像形成を行う。
【００２６】
一方、スキャナモードを選択した場合、イメージスキャナコントローラユニット９４０は受信した信号を所定のファイル形式で電子ファイル化し、ビデオコンローラ４４０経由で外部装置４４１に送信する。なお、通常、オプションイメージスキャナの動作は、カラーレーザプリンタ７０１の画像形成動作とは独立に動作する。
【００２７】
図３は本実施例における画像形成装置をより詳しく説明する図である。
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及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である。５０５は２４Ｖを生成するコンバータ、５０６はコンバータ制御回路、５０７はダイオード、５０８はコンデンサ、５０９は定電圧制御回路、５１０はフォトカプラ、５１１は２４Ｖから３Ｖを生成するＤＣ／ＤＣコンバータ、５１５はゼロクロス検知回路である。
【００２８】
５２１は画像形成装置のドアと連動して開閉するインタロックスイッチ、５２２はリレー、５２３はトライアック、５２４，５２５、５２７は抵抗、５２６はフォトトライアックカプラ、５２８はトランジスタである。また、４３１は定着器、４３３は定着フィルム、４３４は加圧ローラ、４３２はヒータ、５２９はサーモスイッチ、５３０はヒータ４３２の温度を検知する温度検出手段としてのサーミスタ、５３１は抵抗である。
【００２９】
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及び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手段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。
【００３０】
一方、コンバータ５０５の補助巻線にはダイオードブリッジ５０４とコンデンサ５８１で全波整流された入力電圧に依存した電圧が励起される。励起された電圧は、ダイオード５８２、抵抗５８３、コンデンサ５８４で整流され、アンプ回路５８５でインピーダンス変換してＣＰＵのＡ／Ｄ２ポートの入力電圧に基づいて入力電圧を判断する。
本実施例では上述の方法で装置への入力電圧の検出を行っており、検出のための各構成が本実施例における画像形成装置の入力電圧検知手段を構成する。
【００３１】
次に、定着器の温度制御動作について説明する。
図９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／Ｄ１ポートの分圧電圧よりヒータ４３２の温度を検出する。定着器４３１内のヒータ４３２には、リレー５２２、トライアック５２３及びサーモスイッチ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４３２に電流が流れ発熱する。そして、トライアック５２３はゲート電流がゼロ、すなわち次のゼロクロスのタイミングでＯＦＦする。ＤＣコントローラ２０１はＴＯＦＦを制御することで、ヒータ４３２を所定温度に制御する。以上のトライアック５２３のＯＮ・ＯＦＦの切り替えるための各構成が、本実施例の画像形成装置における電力制御部を構成する。
【００３２】
通電制御方式として位相制御を行う場合、通電比率に応じてＴＯＦＦが商用電源のＡＣ波形の１半波内で任意の値をとることが可能であり、ＡＣ波形の１半波内で任意に通電比率の制御を行うことができる。これに対して波数制御ではＴＯＦＦはゼロもしくはＡＣ波形の１半波分の値（５０Ｈｚであれば１０ｍｓｅｃ）の二値のみをとることができ、ＴＯＦＦ＝ゼロであれば１半波を全ＯＮ、ＴＯＦＦ＝ＡＣ１半波分であれば１半波が全ＯＦＦとなる。そして、所定周期（所定波数）ごとに、これらの全ＯＮと全ＯＦＦの波形を組み合わせることで通電比率を制御する。
【００３３】
本実施例では位相制御（第二制御モード）を行う場合、交流電力の電圧波形における１半波ごとに通電比率を制御し、通電比率の更新は２半波単位で行う。すなわち、１半波ごとに商用電源から加熱体への通電のオン・オフを切り替える位相角を設定し、１半波に対して設定した通電比率を常に２半波続けた後に通電比率の更新を行い、５０Ｈｚの電源であれば、更新周期は２０ｍｓｅｃになる。
また本実施例で波数制御（第一制御モード）を行う場合は、２０半波単位で通電比率を制御する。したがって通電比率の更新周期は２０半波ごとになり、５０Ｈｚの電源であれば、更新周期は２００ｍｓｅｃになる。なお、各半波における商用電源から加熱体への通電のオンまたはオフの設定を行う周期は、２０半波に限られず、連続する２半波以上の所定波数を一周期としてもよい。
【００３４】
本実施例では上記位相制御と波数制御の２種類の通電制御方式を入力電圧に応じて切り替える。これは以下の理由による。
通電制御方式として位相制御を用いた場合、ＡＣ波形の１半波内で通電比率を細かく制御できるため、ヒータの温度リップルを小さくできる等、より精度の高い制御を行うことができることは前記した通りである。しかし位相制御の場合、ＡＣ半波内で電流をＯＮ／ＯＦＦするため電流波形が線形とならず、力率≒１（１００％）となるような高力率を生成できない。したがって、装置の使用時に、所望の電力を得る上で電流のピーク値が高くなり、定格電流をオーバーするリスクが高くなる。
【００３５】
図４に本実施例の画像形成装置において位相制御を用いた際のヒータ点灯比率と力率の関係を示す。なお、これは定着器のみの数値であり、画像形成装置全体の力率を示すものではない。
【００３６】
これに対して波数制御では電圧波形、電流波形ともに正弦波となるため力率は、ほぼ1
となる。すなわち同一の電力を得る上で波数制御の方が位相制御よりも電流値を低くできるため、定格電流オーバーのリスクを少なくすることができる。
【００３７】
また、低圧電源に関しては入力電圧が低いほど動作電流が増加する。すなわち入力電圧が低いほど定格電流を超えるリスクが高くなる。このメカニズムを以下に記述する。
【００３８】
図５は入力電圧と低圧電源の動作電流の関係を示す図である。図５からは、入力電圧が低くなるほど、低圧電源の動作電流が増加することがわかる。低圧電源では同じ動作をしていても入力電圧が低くなるほど動作電流は大きくなる。低圧電源の仕事量（Ｗ）は入力電圧（Ｖ）と動作電流（Ｉ）の積なのだから、装置を駆動するのに必要な仕事量（Ｗ）が一定で入力電圧（Ｖ）が低くなれば、動作電流（Ｉ）が増加するのは自明である。
【００３９】
これに対して定着器の動作電流（ＩＦ）は電圧依存性はないと考えてよい。これは、温度制御に合わせて定着器への通電比率を制御することで、電圧が異なったとしても動作電流は平均的には同じになるようにしているためである。すなわち定着器の仕事量（ＷＦ）は定着器のヒータ抵抗（ＲＦ）と動作電流（ＩＦ）の２乗の積で決まる。そのため、同じ
仕事量（ＷＦ）を得るためには、動作電流の平均値は電圧が異なっても同じにならなければならず、またそのために位相制御や波数制御によって通電比率を制御しているということである。したがって、仕事量（ＷＦ）は入力電圧には関係しない。
【００４０】
そこで本実施例では、低圧電源の動作電流が高くなる条件、すなわち入力電圧が低い時には定着器への通電制御方式に波数制御を用いて、動作電流が定格電流を超えるリスクを低減する。その一方、入力電圧が高く、定格電流をオーバーするリスクがない時には位相制御を用いることで、より精度の高い定着温度の制御を行う。
【００４１】
図６は画像形成装置全体での入力電圧と動作電流の関係を示す図である。図６においては定着器への通電制御方式として位相制御を用いている。
画像形成装置全体としての動作電流は、低圧電源の１次側の動作電流の電流波形に定着器の動作電流の電流波形を合成した電流波形から求められるが、上記のごとく、低圧電源は入力電圧が低いほど動作電流が増すのに対して、定着器の動作電流は電圧に依存しない。したがって画像形成装置全体としては入力電圧が低いほど動作電流が増加することになる。
【００４２】
ここで本実施例のように複数個のモータに加え、オプションのイメージスキャナ等を有する構成の場合には、全体の内で低圧電源の動作電流の占める比率が大きい。したがって入力電圧の低下に伴う動作電流の増加はより顕著になる。
【００４３】
図６では、入力電圧が９５Ｖ未満となると商用電源の定格電流Ｉｌｉｍｉｔ（例えば１５Ａ）を超えることがわかる。このため、本実施例では入力電圧が所定値未満、すなわち９７Ｖ未満の時に位相制御ではなく波数制御を用いることで力率を上げ、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する。９５Ｖに対して９７Ｖを閾値とするのは誤検知等のリスクを考慮してマージンを持たせているからである。
【００４４】
本実施例の装置で９７Ｖ近辺で位相制御を行った場合、点灯比率はおおよそ６０〜８０％くらいを使用することになる。したがって力率としては９０％前後となるが、波数制御の場合、力率はほぼ１００％である。すなわち、定着器での動作電流を１０％程度減らすことができ、定格電流に対するマージンを増すことができる。
【００４５】
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で上述した方法によって入力電圧を検出する。
【００４６】
ＤＣコントローラ２０１は入力電圧を検出すると、Ｓ１０２において入力電圧に応じてヒータへの通電制御方式を決定する。本実施例では表１に示すテーブルのように入力電圧が所定値以上、すなわち９７Ｖ以上であれば位相制御を、９７Ｖ未満であれば波数制御を選択する。
【００４７】
【表１】
【００４８】
次いでＳ１０３で上述の方法によりヒータ４３２の加熱を開始し、Ｓ１０４でメインモ
ータ４５１、ＥＴＢモータ４５２、定着モータ４５３等のモータの駆動を開始する。Ｓ１０５でヒータ温度が目標温度Ｔａに到達したかを判断し、目標温度Ｔａに到達したらＳ１０６で画像形成を開始し、所定のタイミングで給紙カセット４０３から記録紙３２を給紙する。
【００４９】
そして画像形成中は定着温度を目標温度Ｔａに一定となるように制御する。なお、ここでは目標温度Ｔａで画像形成を開始しているが、プリント時間をより短縮するために目標温度Ｔａの到達前に画像形成を開始してもよい。これは画像形成開始、或いは記録紙が給紙されてから定着器に到達するまでには、画像形成および搬送経路分の時間を要するため、その間にヒータ温度が上昇する分をあらかじめ見込んで、画像形成開始を開始するものである。例えば、画像形成開始から記録紙が定着器に達するまでにヒータ温度が２０ｄｅｇ上昇することが見込まれる場合には、ヒータ温度が目標温度Ｔａに対してＴａ−２０ｄｅｇになった時点で画像形成を開始してもよい。
【００５０】
次にＳ１０７において、Ｓ１０６で画像形成を開始した後も常に入力電圧の検知が行われる。そしてＳ１０７での検知結果に基づき、Ｓ１０８において再び表１のテーブルに従って、画像形成中であっても通電方式の選択が行われる。
【００５１】
商用電源には電圧変動があり、ユーザーの使用状況によっても不意に電圧が大きく降下することがあり得る。そのような場合には、画像形成前に決めた通電制御方式をそのまま用いていると、定格電流をオーバーするリスクは当然高まる。したがって、入力電圧は常に検知し、通電制御方式を位相制御とするか、波数制御とするかの選択を随時行うことが好ましい。
【００５２】
ただし、位相制御、波数制御ともに通電比率の更新タイミングが決まっているため、このタイミング以外で通電制御方式を切り替えることはできない。本実施例では通電比率の更新周期は、位相制御の場合２半波ごとで２０ｍｓｅｃ、波数制御では２０半波単位で２００ｍｓｅｃとなり、このタイミングに合わせて通電制御方式を切り替えることになる。例えば、位相制御を行っている時に更新周期の最初の１半波中に入力電圧が９５Ｖ未満に降下したことを検知したとしても、２半波分を経過して更新タイミングが訪れるまでは制御方式を波数制御に切り替えることはない。
【００５３】
また、上記した例では入力電圧の検知結果に応じて随時位相制御と波数制御を切り替えているが、画像形成中に波数制御を行っている際は、入力電圧が９７Ｖ以上であることを検知しても、あえて通電制御方式を位相制御に切り替えなくてもよい。位相制御を行っている時は、定格電流オーバーのリスクがあるため、入力電圧変動に応じて速やかに通電制御方式を波数制御に切り替えて力率を向上する必要があるが、既に波数制御を行っている場合は慌てて位相制御に切り替えるメリットはそれほど大きくはない。むしろ頻繁に波数制御と位相制御を切り替えることで制御が不安定になる可能性もある。したがって一度波数制御が選択されたら、画像形成中は入力電圧に関わらずそのまま波数制御を継続する方が好ましい。
【００５４】
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（Ｓ１１０）。一方、画像形成が継続する場合は、Ｓ１０６に戻り画像形成を継続する。
【００５５】
なお、波数制御では通電比率の更新周期が長く、また選択可能な通電比率が限定されるため温度リップルが大きくなりがちで画像上にムラを生じやすい。したがって装置としては基本的に位相制御を行うことが画像上は好ましい。上記してきた例からもわかるように、本構成は電圧が標準的な使用条件を下回る場合の定格電流オーバー回避を主眼に置いて
おり、この条件以外では位相制御を用いることを前提としている。
近年の画像形成装置の高速化、大型化、高機能化にともなう動作電流の増大傾向に対して、入力電圧や装置の動作状態によっては動作電流が商用電源の定格電流をオーバーするリスクが高くなる。本実施例に係る画像形成装置の電力供給量の制御方法は、動作電流が増大するイレギュラーな状態の時に定格電流オーバーのリスクを低減するものである。
【００５６】
以上のように、通常は位相制御によって安定した温度制御を行うことでムラの少ない良好な画像を得る。一方、動作電流が増大するイレギュラーな状態の時には波数制御を用いて力率を向上させて動作電流を減らす。
すなわち、画像形成装置の入力電圧を検知し、入力電圧が比較的高い通常の電圧で電源系の動作電流が低い条件においては、精度の高い位相制御で定着電力を制御し、きめ細かい温度制御を行う。一方、入力電圧が低く、低圧電源の動作電流が大きくなる条件では、通電制御方式を波数制御に切り替える。このように力率の悪い位相制御から波数制御に定着電力の制御方法を切り替えることで、力率を向上させて定着の動作電流（無効電流）を減らし、定格電流に対するマージンをアップする。これにより、装置の動作電流が定格電流をオーバーするリスクを低減させることができる。
【００５７】
＜実施例２＞
本実施例では、画像形成装置の動作電流を検知し、それに応じて定着器の通電制御方式を切り替える。
本実施例の画像形成装置は実施例１と同様、オプション装置付きのカラーレーザプリンタであり、全体構成および画像形成動作、定着器の動作も図２に示すものと同様である。このため同一部材には同符号を記し、説明は省略する。
【００５８】
図７に本実施例における画像形成装置をより詳しく説明する図を示す。
【００５９】
図７において、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及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である。５０５は２４Ｖを生成するコンバータ、５０６はコンバータ制御回路、５０７はダイオード、５０８はコンデンサ、５０９は定電圧制御回路、５１０はフォトカプラ、５１１は２４Ｖから３Ｖを生成するＤＣ／ＤＣコンバータである。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。
【００６０】
５２１は画像形成装置のドアと連動して開閉するインタロックスイッチ、５２２はリレー、５２３はトライアック、５２４，５２５、５２７は抵抗、５２６はフォトトライアックカプラ、５２８はトランジスタである。また、４３１は定着器、４３３は定着フィルム、４３４は加圧ローラ、４３２はヒータ、５２９はサーモスイッチ、５３０はヒータ４３２の温度を検知するサーミスタ、５３１は抵抗である。
【００６１】
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及び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手段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。
【００６２】
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及び抵抗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／Ｄ２ポートに出力する。ＤＣコントローラ２０１はＡ／Ｄ２ポートの電圧値に基づいて、１次総電流を検出する。以上の各構成が本実施例の画像形成装置における電流検知手段を構成する。
【００６３】
図８は本実施例における画像形成動作を説明するフローチャートである。図８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４３２の加熱を開始する。この時ヒータ４３２への通電制御方式は位相制御で行われる。また、ヒータの目標温度は所定温度Ｔａに設定される。そして、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。次にＳ２０３でヒータ４３２が所定温度Ｔａに到達したことを検知したらＳ２０４で給紙カセット４０３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において、検出した１次総電流（Ｉａ）に対して表２のテーブルを参照し、ヒータへの通電制御方式を切り替えるか判断する。
【００６４】
【表２】
【００６５】
１次総電流（Ｉａ）が１４．５Ａを超える場合には位相制御を波数制御に切り替える。また１次総電流（Ｉａ）が１４．５Ａ未満の時には、位相制御のままで通電制御を行う。定格電流１５Ａに対して１４．５Ａを閾値とするのは、電流検知回路５１４の検出誤差等も考慮し、ある程度のマージンをもたせているためである。無論、この閾値はこの値に限定するものではなく、装置の電流検出能力や、マージンの取り方の思想によって異なってくるものである。
【００６６】
１次総電流（Ｉａ）の検出は画像形成中常時行われており、閾値である１４.５Ａを超
えて位相制御から波数制御に切り替わった後も、これは継続されている。
したがって、１次総電流（Ｉａ）が十分低くなった時には、再び波数制御から位相制御に切り替えることも可能である。その場合、波数制御から位相制御に切り替える閾値は表２とは異なるものにしなくてはならない。これは、１次総電流（Ｉａ）は位相制御から波数制御に切り替わることによって下がるため、波数制御を行っている時には表２の閾値１４．５Ａを下回るのは当然だからである。したがって波数制御を行っている時の閾値は、位相制御に切り替えて力率を悪化しても十分１次総電流（Ｉａ）が低いと判断できる数値を別に設定しなくてはならない。例えば、表２の閾値１４．５Ａに対して、閾値として１２．５Ａとする必要があり、これを制御テーブルとすると例えば表３のようになる。
【００６７】
【表３】
【００６８】
しかし、実施例１でも記したように頻繁に波数制御と位相制御を切り替えることで制御
が不安定になる可能性もある。したがって、一度波数制御が選択されたら、画像形成中はそのまま波数制御を継続し、位相制御に切り替えは行わないようにすることもできる。
【００６９】
そしてＳ２０７で画像形成が継続するか否かを判断し、最後の画像形成である場合はそのまま画像形成を終了する（Ｓ２０８）。一方、画像形成が継続する場合は、Ｓ２０４に戻り画像形成を継続する。
【００７０】
以上のように、通常使用時で装置の動作電流が小さく動作電流に余裕がある状態では、加熱体への電力供給に位相制御を用い、位相制御によって安定したきめ細かい温度制御を行う。すなわち、画像形成装置の１次総電流を検知し、これが所定値を下回る場合には定着の電力制御方法として位相制御を用い、きめ細かい制御を行う。そして、動作電流が大きくなり、１次総電流の検出値が所定値を超えて大きくなった時には、通電制御方式を波数制御に切り替える。これにより、力率を向上させ、定着での動作電流（無効電流）を低減して装置の動作電流が定格電流をオーバーするリスクを低減させることができる。
【００７１】
ところで、上記の例では画像形成装置全体の１次総電流を検知しているが、定着器に流れる電流を検知して位相制御と波数制御の切り替えを行うこともできる。この場合、定着器の動作電流（Ｉｆ）で１次総電流が定格電流を超えるかどうかを予測することになる。したがって、あらかじめ画像形成装置の低圧電源の動作電流の最大値を見積もった上で、これに定着器の動作電流（Ｉｆ）を加えても定格電流が超えない値を閾値として設定する必要がある。閾値は定着器のみの値になるため、当然表２のような定格電流に近い値とはならず、制御テーブルとしては例えば表のようになる。
【００７２】
【表４】
【００７３】
なお、上記の例では電力供給に際して通電比率の主たる制御には位相制御を用い、定格電流を超える恐れのある時に波数制御に切り替えているが、位相制御に代わり位相制御と波数制御を組み合わせたハイブリッド制御を用いてもよい。これは波数制御のように数半波を１単位とした所定周期内に必ず１半波に対して１００％通電もしくは非通電（０％通電）を行う波形を有するとともに、同じ周期内に１半波に対して通電角を制御して位相制御を行う波形を含ませるものである。これにより所定周期での通電比率を制御する。
【００７４】
ハイブリッド制御は全てを位相制御だけで通電比率を制御する場合よりも高調波電流の増加を極力抑えることができる利点がある。したがって、高調波電流を減らしたい時などに位相制御ではなくハイブリッド制御を選択する場合もある。
【００７５】
ただし、ハイブリッド制御では位相制御を行う半波を有するため力率の点では利点はない。したがって、定格電流を超えるリスクのある時にはハイブリッド制御ではなく波数制御を用いる方がよい。
【００７６】
すなわち、上記の例のごとく、通常はハイブリッド制御を用いて通電比率の制御を行うとともに、１次総電流が定格電流を超えそうな時には波数制御に切り替えることで、定格電流をオーバーするリスクを低減する構成とすることができる。これは、１次総電流を検知する場合だけでなく、実施例１のように入力電圧を検知する場合にも適用することができる。
【００７７】
なお、実施例１、２では、カラーレーザプリンタを用いて説明を行ったが、画像形成装置はカラーレーザプリンタに限定されるものではなく、モノクロレーザプリンタであっても構わない。また定着器もフィルム加熱方式に限定されるものではなく、例えば熱ローラ方式等、通電によって加熱するあらゆる構成の定着器に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００７８】
４０１…カラーレーザプリンタ、４３１…定着器、４３２…ヒータ、４３３…定着フィルム、４３４…加圧ローラ、２０２…マイクロコンピュータ、２０２…低圧電源回路、５３０…サーミスタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置は、潜像担持体と、現像装置と、転写手段と、加熱（定着）装置を備えている。現像装置は、潜像担持体に現像剤（以降トナー）を付与することにより潜像担持体が担持する潜像をトナー像として可視化する。転写手段は、所定方向に搬送される記録紙に現像装置によるトナー像を転写する。加熱装置は、転写手段によって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によりトナー像を記録紙に定着させる。
加熱装置としては、熱ローラ方式・熱板方式・ヒートチャンバー方式・フィルム加熱方式等、従来より種々の方式・構成のものが知られている。これらの加熱装置は何れも加熱体を有し、装置温度が所定の温度（所定の像定着温度等）に維持されるように加熱体への通電が制御されて温調管理される。
上記のような従来の種々の加熱装置のうちでも、フィルム加熱方式の加熱装置は効果的で実用性に富む。
フィルム加熱方式の加熱装置は、薄肉の耐熱性フィルム（加熱フィルム）と、このフィルムの移動駆動手段と、加熱体（ヒータ）と、加圧部材と、を有する。加熱体は、フィルムを中にしてその一方面側に固定支持して配置され、一定温調される。加圧部材は、フィルムの他方面側に加熱体に対向して配置され、加熱体に対してフィルムを介して像加熱すべき記録材の顕画像担持面を密着させる。フィルムは少なくとも像加熱実行時はフィルムと加圧部材との間に搬送導入される記録材と順方向に略同一速度で走行移動させられる。この走行移動フィルムを挟んで加熱体と加圧部材との圧接部で形成される像加熱部としてのニップ部を通過させることにより、記録材の顕画像担持面をフィルムを介して加熱体で加熱して顕画像を熱定着等させる。次いで像加熱部通過後のフィルムと記録材を分離点で離間させる。以上がフィルム加熱方式の加熱装置の基本構成である。
このようなフィルム加熱方式の加熱装置は昇温の速い低熱容量の加熱体や薄膜のフィルムを用いることができるため、省電力化やウェイトタイム短縮化（クイックスタート性）が可能となる。その他、従来の他の加熱装置のもつ種々の欠点を解消できる利点を有し、効果的である。フィルム加熱方式の加熱装置における温調制御は、加熱体上に設けたサーミスタの出力をＡ／Ｄ変換してＣＰＵに取り込み、ＰＩＤ制御により加熱体への通電を制御するものが多い。すなわち、検知温度と目標温度との比較結果から、予め定められた制御テーブルに基づいてＰ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ）制御、Ｉ（Ｉｎｔｅｇｒａｌ）制御、Ｄ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御を行う。
この際、加熱体への通電制御はＡＣ電圧をトライアックによりＯＮ／ＯＦＦすることで行われるが、この通電制御方式には波数制御或いは位相制御が用いられ、通電比率を制御することで電力を細かく制御して、加熱体の温度の振幅をできるかぎり小さくしている。
ここで波数制御とは、入力するＡＣ電圧の数波を所定周期として、その所定周期ごとに何波をＯＮ、何波をＯＦＦという形で１半波毎にＯＮ／ＯＦＦする制御であり、所定周期内のＯＮ／ＯＦＦのデューティー比で通電比率を制御する方式である。例えば、交流電源の電源周波数が５０Ｈｚでは１半波＝１０ｍｓｅｃとなり、所定周期を２０半波＝２００ｍｓｅｃ＝１周期とした場合、２０半波毎に加熱体への供給電力を更新する。最小電力は全ＯＦＦ（２０半波全ＯＦＦ）であり、最大電力は全ＯＮ（２０半波全ＯＮ）となり、１周期毎の供給電力量は、０半波〜２０半波ＯＮとなる２１レベルとなる。この制御によれば、入力するＡＣ電圧の波形を図１０に示す波形とすると、一例として加熱体への通電電流は図１１に示すような波形になる。
これに対し、位相制御は入力するＡＣ電圧の１波内の通電角を制御する方式であり、加
熱体への通電電流は図１２に示すような波形になる。
波数制御には、高調波電流が小さく、力率が高いがフリッカノイズは大きいという特徴があり、位相制御には、フリッカノイズは小さいが、高調波電流が大きく、また、力率が低いため無効電流が多いという特徴がある。
また、波数制御は数波の所定周期ごとに通電比率を制御するため、細かく通電比率を制御しようとすると更新周期を長くしてその間の波数を多くする必要がある。しかし通電比率の更新は所定周期ごとにしか行えないため、あまり更新周期を長くすると通電比率の切り替えが遅くなる。すると、必要な時に適正な電力を供給できなくなるため、通電比率と更新周期のバランスをとって設定する必要がある。
これに対して、位相制御は１半波内で細かく通電比率を制御するとともに、通電比率の更新は最小１全波としている。したがって、位相制御の方が通電比率すなわち電力の更新を細かく行うことができ、制御に伴って生じる加熱体の温度リップルを小さくできる。
他に、位相制御はノイズフィルターが必要で回路構成も複雑となるため装置のコストが高くなる。一方、波数制御の場合はそのようなコストアップがないという特徴もある。
したがって、装置の要件に応じてそれぞれの構成が選択される。
また、位相制御と波数制御を組み合わせて、波数制御の更新周期内の少なくとも１半波に位相制御を用いる方式も提案されている（特許文献１参照）。
この制御方法は位相制御と波数制御を組み合わせていることからここではハイブリッド制御と称する。この制御方法では、波数制御のみの時よりも通電比率の更新周期を短くできるため、位相制御よりは劣るものの波数制御よりは細かい制御を行うことができる。一方、位相制御のみを用いる時よりも高調波電流を低減することができる利点がある。
ところで、近年の画像形成装置の高速化に伴い、定着装置の動作電流は増大する傾向にある。一方、高速化にともない、画像形成装置に使用するモータも高速化/大型化し、そ
の使用個数も増えることで、定着装置以外の動作電流も増加している。
また、オフィス文書のカラー化が進み、モノクロプリンタからカラーレーザプリンタへの置き換えも進んでいる。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。
他にも、画像形成装置の高機能化に伴い、各種オプション装置が装着されるようになってきている。例えば、複数の記録紙サイズに対応するための給紙オプション装置や、排出された記録紙を所定枚数毎に仕分けしたりステイプルしたりする排紙オプション装置、原稿のコピーや電子ファイル化を行うための自動紙送り機構付きイメージスキャナ等が挙げられる。その結果、画像形成装置の動作電流は益々増加してきている。
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、画像形成装置の動作電流が商用電源の定格電流を超えないように設計する必要がある。
そこで、従来の画像形成装置においては、例えば画像形成装置の入力電圧を検知し、入力電圧が所定値以下の時に定着温度を低下させることで動作電流を下げ、商用電源の定格電流を超えないように制御する方法も考案されている（特許文献２参照）。
また、画像形成装置への流入電流を検知する電流検知手段を設け、商用電源の定格電流を超えないように定着装置に流す電流を制限することもなされている（特許文献３参照）。
また、定着部への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には、定着部へ搬送される記録材の搬送間隔を拡大して所望の定着性を確保する方法も考案されている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２３９４１号公報
【特許文献２】特開２００８−２５００６０号公報
【特許文献３】特公平３−７３８７０号公報
【特許文献４】特開２００８−２９２９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献２のごとく入力電圧に応じて定着温度を下げると、その分定着性が悪化することは避けられない。この制御では実用的には問題は少ないと想定されるものの、できれば定着温度は下げないに越したことはない。これは特許文献３においても同様であり、その対策として特許文献４の構成が考案されている。一方、特許文献４においては、定着性は維持されるものの記録材の搬送間隔が拡大するため、画像形成装置の生産性が落ちるという課題がある。
定格電流を超えるリスクに対して、動作電流を下げるという点では、定着装置の加熱体への通電比率の制御方法の選択が挙げられる。位相制御ではよりきめ細かい制御ができるが、力率が悪く、定着に必要な電力を得るために多くの電流を要する。このため定格電流をオーバーするリスクが高い。したがって、特許文献３、４、５のごとく定着温度を下げる、スループットを落とす等の目に見えてわかるトレードオフが生じる。
これに対して波数制御は力率が高くほぼ１００％であるが、制御周期および制御単位が粗く、温度制御の点では位相制御より劣る。温度リップルが大きくなりがちであり加熱ムラが見えやすい傾向がある。
【０００５】
本発明の目的は、定着性および生産性の低下させることなく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な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明に係る画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
電力が供給されることで発熱する加熱体を有し、前記記録材に形成された画像を加熱及び加圧によって前記記録材に定着させる定着手段と、
前記加熱体の温度を検出する温度検出手段と、
商用電源から前記加熱体に供給される交流電力の供給量を制御する電力制御部と、
を備える画像形成装置において、
画像形成装置の入力電圧を検知する入力電圧検知手段を備え、
前記電力制御部は、
前記入力電圧検知手段により検知された入力電圧が所定値未満の場合には、前記交流電力の電圧波形における少なくとも連続する２半波以上の所定波数ごとに、各半波における前記商用電源から前記加熱体への通電のオンまたはオフを設定する第一制御モードにより電力供給量を制御し、
前記入力電圧検知手段により検知された入力電圧が所定値以上の場合には、前記交流電力の電圧波形における所定波数ごとに、各半波中において前記商用電源から前記加熱体への通電のオン・オフを切り替える位相角を設定する第二制御モードにより電力供給量を制御することを特徴とする。
【０００７】
また、上記目的を達成するために本発明に係る画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
電力が供給されることで発熱する加熱体を有し、前記記録材に形成された画像を加熱及び加圧によって前記記録材に定着させる定着手段と、
前記加熱体の温度を検出する温度検出手段と、
商用電源から前記加熱体に供給される交流電力の供給量を制御する電力制御部と、
を備える画像形成装置において、
前記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有し、
前記電力制御部は、
前記交流電力の電圧波形における少なくとも連続する２半波以上の所定波数ごとに、各半波における前記商用電源から前記加熱体への通電のオンまたはオフを設定する第一制御モードと、
前記交流電力の電圧波形における所定波数ごとに、各半波中において前記商用電源から前記加熱体への通電のオン・オフを切り替える位相角を設定する第二制御モードと、
を切り替えて電力供給量を制御できるように構成されており、
前記加熱体の発熱を開始するときは、前記第二制御モードにより電力供給量を制御し、前記電流検知手段により検知された電流が所定値以上となったときに、前記第一制御モードに切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明によれば、定着性および生産性を低下させることなく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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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における画像形成装置の構成図。
【図３】実施例１における画像形成装置を説明する図。
【図４】位相制御を用いた際の位相角と力率の関係を示す図。
【図５】入力電圧と低圧電源の動作電流の関係を示す図。
【図６】画像形成装置全体での入力電圧と動作電流の関係を示す図。
【図７】実施例２における画像形成装置を説明する図。
【図８】実施例２における画像形成動作を説明するフローチャート。
【図９】定着器に流れる定着電流波形を説明する図。
【図１０】入力される交流電力の電圧波形を示す図。
【図１１】波数制御による通電波形を示す図。
【図１２】位相制御による通電波形を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１１】
＜実施例１＞
図２は、本発明の実施例の画像形成装置である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。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。
【００１２】
４０１はカラーレーザプリンタ、４０２は記録紙３２を収納する給紙カセット、４０４は給紙カセット４０２から記録紙３２を繰り出すピックアップローラ、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である。４０６は給紙ローラ４０５と対をなし記録紙（記録材）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。
【００１３】
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手段３０６、帯電ローラ３０３と現像ローラ３０２、トナー格納容器４１１を備えており、カラーレーザプリンタ４０１に対し着脱可能となっている。４２０はスキャナユニットであり、レーザユニット４２１、ポリゴンミラー４２２、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。レーザユニット４２１は、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。４３０は、転写ローラである。各レーザユニット４２１からのレーザ光は、ポリゴンミラー４２２、スキャナモータ４２３、結像レンズ群４２４により、各感光ドラム３０５上に走査される。なお、プロセスカートリッジ４１０、スキャナユニット４２０、転写ローラ４３０等は、４色（ブラックＫ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ）分存在する。図２では、プロセスカートリッジやスキャナユニット、転写ローラごとに、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの添え字を各符号に加えて示している。
【００１４】
４３１は定着手段としての定着器であり、本実施例では省電力性、クイックスタート性に優れるフィルム加熱方式を用いている。４３２は加熱体としてのヒータで、ヒータホルダ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に図示しない加圧手段によって圧接されている。定着フィルム４３３は加圧ローラ４３４の回転駆動によって従動回転し、定着ニップに導入された用紙を搬送するとともにヒータ４３２の熱を定着フィルム４３３を介して用紙に付与する。ヒータ４３２には、サーミスタ５３０が当接若しくは近接して支持されており、ヒータ温度を検知して所定温度に制御するのに用いられる。定着ニップから搬送されてきた記録紙３２は定着排紙ローラ対４３５によって機外に排出される。
【００１５】
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。
【００１６】
２０１はレーザプリンタ４０１の制御手段であるＤＣコントローラであり、マイクロコンピュータ２０７、及び各種入出力制御回路（不図示）等で構成されている。２０２は低圧電源回路であり、１次ＡＣ電流を平滑後に降圧し、各ＤＣブラシレスモータ４５１，４５２，４５３や、ＤＣコントローラ２０１などに電力を供給する。４４０はビデオコントローラであり、パーソナルコンピュータ等の外部装置４４１から送出される画像データを受け取ると、この画像データをビットマップデータに展開し、画像形成用の画像信号を生成する。
【００１７】
６０１は異なる記録紙に対応するためのオプション給紙ユニットであり、記録紙３２を収納する給紙カセット６０２、給紙カセット６０２から記録紙３２を繰り出すピックアップローラ６０４を有する。
【００１８】
８０１はカラーレーザプリンタ４０１から排出された記録紙を所定枚数毎に排紙トレイにソートするオプション排紙ユニットであり、搬送ローラ対８０４、８０５を駆動するモータ８０２と、排紙トレイ８０６を昇降動作させるモータ８０３とを有する。
【００１９】
７０１はカラーレーザプリンタ４０１から排出された記録紙をオプション排紙ユニット８０１に搬送するオプション搬送ユニットであり、搬送ローラ対７０３、７０４を駆動するモータ７０２を有する。
【００２０】
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
光手段、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は反射装置である。９０８、９０９はミラー、９１０は受光装置、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。
【００２１】
次に画像形成動作を説明する。
まず、外部装置４４１からビデオコントローラ４４０に画像データが送信される。ビデオコンローラ４４０は、ＤＣコントローラ２０１に画像形成の開始を指示するＰＲＩＮＴ信号を送信するとともに、受信した画像データをビットマップデータに変換する。ＰＲＩＮＴ信号を受信したＤＣコントローラ２０１は、所定のタイミングでスキャナモータ４２３、及びメインモータ４５１，ＥＴＢモータ４５２，定着モータ４５３の駆動を開始する。それとともに、ＤＣコントローラ２０１は、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。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、上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。以上の各構成が、本実施例の画像形成装置における画像形成手段を構成する。
【００２２】
記録紙３２上に形成されたカラートナー像は定着器４３１に搬送され、所定温度に加熱されたヒータ４３２と、定着フィルム４３３を介して加圧ローラ４３４とによって形成された定着ニップ部において加熱、加圧される。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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
コピーモードを選択した場合、駆動モータ９０２により所定のタイミングで原稿９３２を原稿読み込み部９３１に搬送する。そして、駆動モータ９０３により露光ユニット９０４を水平移動させ露光手段９０５の光を原稿９３２に照射する。原稿からの反射光はミラー９０６、及び反射手段９０７内のミラー９０８、９０９を経由して受光装置９１０で受光され、受光信号はイメージスキャナコントローラユニット９４０に送信される。イメージスキャナコントローラユニット９４０は受信した信号を画像データ化し、ビデオコンローラ４４０に送信する。その後は、外部装置４４１から画像形成と同様の動作で画像形成を行う。
【００２６】
一方、スキャナモードを選択した場合、イメージスキャナコントローラユニット９４０は受信した信号を所定のファイル形式で電子ファイル化し、ビデオコンローラ４４０経由で外部装置４４１に送信する。なお、通常、オプションイメージスキャナの動作は、カラーレーザプリンタ７０１の画像形成動作とは独立に動作する。
【００２７】
図３は本実施例における画像形成装置をより詳しく説明する図である。
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及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である。５０５は２４Ｖを生成するコンバータ、５０６はコンバータ制御回路、５０７はダイオード、５０８はコンデンサ、５０９は定電圧制御回路、５１０はフォトカプラ、５１１は２４Ｖから３Ｖを生成するＤＣ／ＤＣコンバータ、５１５はゼロクロス検知回路である。
【００２８】
５２１は画像形成装置のドアと連動して開閉するインタロックスイッチ、５２２はリレー、５２３はトライアック、５２４，５２５、５２７は抵抗、５２６はフォトトライアックカプラ、５２８はトランジスタである。また、４３１は定着器、４３３は定着フィルム、４３４は加圧ローラ、４３２はヒータ、５２９はサーモスイッチ、５３０はヒータ４３２の温度を検知する温度検出手段としてのサーミスタ、５３１は抵抗である。
【００２９】
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及び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手段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。
【００３０】
一方、コンバータ５０５の補助巻線にはダイオードブリッジ５０４とコンデンサ５８１で全波整流された入力電圧に依存した電圧が励起される。励起された電圧は、ダイオード５８２、抵抗５８３、コンデンサ５８４で整流され、アンプ回路５８５でインピーダンス変換してＣＰＵのＡ／Ｄ２ポートの入力電圧に基づいて入力電圧を判断する。
本実施例では上述の方法で装置への入力電圧の検出を行っており、検出のための各構成が本実施例における画像形成装置の入力電圧検知手段を構成する。
【００３１】
次に、定着器の温度制御動作について説明する。
図９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／Ｄ１ポートの分圧電圧よりヒータ４３２の温度を検出する。定着器４３１内のヒータ４３２には、リレー５２２、トライアック５２３及びサーモスイッチ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４３２に電流が流れ発熱する。そして、トライアック５２３はゲート電流がゼロ、すなわち次のゼロクロスのタイミングでＯＦＦする。ＤＣコントローラ２０１はＴＯＦＦを制御することで、ヒータ４３２を所定温度に制御する。以上のトライアック５２３のＯＮ・ＯＦＦの切り替えるための各構成が、本実施例の画像形成装置における電力制御部を構成する。
【００３２】
通電制御方式として位相制御を行う場合、通電比率に応じてＴＯＦＦが商用電源のＡＣ波形の１半波内で任意の値をとることが可能であり、ＡＣ波形の１半波内で任意に通電比率の制御を行うことができる。これに対して波数制御ではＴＯＦＦはゼロもしくはＡＣ波形の１半波分の値（５０Ｈｚであれば１０ｍｓｅｃ）の二値のみをとることができ、ＴＯＦＦ＝ゼロであれば１半波を全ＯＮ、ＴＯＦＦ＝ＡＣ１半波分であれば１半波が全ＯＦＦとなる。そして、所定周期（所定波数）ごとに、これらの全ＯＮと全ＯＦＦの波形を組み合わせることで通電比率を制御する。
【００３３】
本実施例では位相制御（第二制御モード）を行う場合、交流電力の電圧波形における１半波ごとに通電比率を制御し、通電比率の更新は２半波単位で行う。すなわち、１半波ごとに商用電源から加熱体への通電のオン・オフを切り替える位相角を設定し、１半波に対して設定した通電比率を常に２半波続けた後に通電比率の更新を行い、５０Ｈｚの電源であれば、更新周期は２０ｍｓｅｃになる。
また本実施例で波数制御（第一制御モード）を行う場合は、２０半波単位で通電比率を制御する。したがって通電比率の更新周期は２０半波ごとになり、５０Ｈｚの電源であれば、更新周期は２００ｍｓｅｃになる。なお、各半波における商用電源から加熱体への通電のオンまたはオフの設定を行う周期は、２０半波に限られず、連続する２半波以上の所定波数を一周期としてもよい。
【００３４】
本実施例では上記位相制御と波数制御の２種類の通電制御方式を入力電圧に応じて切り替える。これは以下の理由による。
通電制御方式として位相制御を用いた場合、ＡＣ波形の１半波内で通電比率を細かく制御できるため、ヒータの温度リップルを小さくできる等、より精度の高い制御を行うことができることは前記した通りである。しかし位相制御の場合、ＡＣ半波内で電流をＯＮ／ＯＦＦするため電流波形が線形とならず、力率≒１（１００％）となるような高力率を生成できない。したがって、装置の使用時に、所望の電力を得る上で電流のピーク値が高くなり、定格電流をオーバーするリスクが高くなる。
【００３５】
図４に本実施例の画像形成装置において位相制御を用いた際のヒータ点灯比率と力率の関係を示す。なお、これは定着器のみの数値であり、画像形成装置全体の力率を示すものではない。
【００３６】
これに対して波数制御では電圧波形、電流波形ともに正弦波となるため力率は、ほぼ1
となる。すなわち同一の電力を得る上で波数制御の方が位相制御よりも電流値を低くできるため、定格電流オーバーのリスクを少なくすることができる。
【００３７】
また、低圧電源に関しては入力電圧が低いほど動作電流が増加する。すなわち入力電圧が低いほど定格電流を超えるリスクが高くなる。このメカニズムを以下に記述する。
【００３８】
図５は入力電圧と低圧電源の動作電流の関係を示す図である。図５からは、入力電圧が低くなるほど、低圧電源の動作電流が増加することがわかる。低圧電源では同じ動作をしていても入力電圧が低くなるほど動作電流は大きくなる。低圧電源の仕事量（Ｗ）は入力電圧（Ｖ）と動作電流（Ｉ）の積なのだから、装置を駆動するのに必要な仕事量（Ｗ）が一定で入力電圧（Ｖ）が低くなれば、動作電流（Ｉ）が増加するのは自明である。
【００３９】
これに対して定着器の動作電流（ＩＦ）は電圧依存性はないと考えてよい。これは、温度制御に合わせて定着器への通電比率を制御することで、電圧が異なったとしても動作電流は平均的には同じになるようにしているためである。すなわち定着器の仕事量（ＷＦ）は定着器のヒータ抵抗（ＲＦ）と動作電流（ＩＦ）の２乗の積で決まる。そのため、同じ
仕事量（ＷＦ）を得るためには、動作電流の平均値は電圧が異なっても同じにならなければならず、またそのために位相制御や波数制御によって通電比率を制御しているということである。したがって、仕事量（ＷＦ）は入力電圧には関係しない。
【００４０】
そこで本実施例では、低圧電源の動作電流が高くなる条件、すなわち入力電圧が低い時には定着器への通電制御方式に波数制御を用いて、動作電流が定格電流を超えるリスクを低減する。その一方、入力電圧が高く、定格電流をオーバーするリスクがない時には位相制御を用いることで、より精度の高い定着温度の制御を行う。
【００４１】
図６は画像形成装置全体での入力電圧と動作電流の関係を示す図である。図６においては定着器への通電制御方式として位相制御を用いている。
画像形成装置全体としての動作電流は、低圧電源の１次側の動作電流の電流波形に定着器の動作電流の電流波形を合成した電流波形から求められるが、上記のごとく、低圧電源は入力電圧が低いほど動作電流が増すのに対して、定着器の動作電流は電圧に依存しない。したがって画像形成装置全体としては入力電圧が低いほど動作電流が増加することになる。
【００４２】
ここで本実施例のように複数個のモータに加え、オプションのイメージスキャナ等を有する構成の場合には、全体の内で低圧電源の動作電流の占める比率が大きい。したがって入力電圧の低下に伴う動作電流の増加はより顕著になる。
【００４３】
図６では、入力電圧が９５Ｖ未満となると商用電源の定格電流Ｉｌｉｍｉｔ（例えば１５Ａ）を超えることがわかる。このため、本実施例では入力電圧が所定値未満、すなわち９７Ｖ未満の時に位相制御ではなく波数制御を用いることで力率を上げ、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する。９５Ｖに対して９７Ｖを閾値とするのは誤検知等のリスクを考慮してマージンを持たせているからである。
【００４４】
本実施例の装置で９７Ｖ近辺で位相制御を行った場合、点灯比率はおおよそ６０〜８０％くらいを使用することになる。したがって力率としては９０％前後となるが、波数制御の場合、力率はほぼ１００％である。すなわち、定着器での動作電流を１０％程度減らすことができ、定格電流に対するマージンを増すことができる。
【００４５】
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で上述した方法によって入力電圧を検出する。
【００４６】
ＤＣコントローラ２０１は入力電圧を検出すると、Ｓ１０２において入力電圧に応じてヒータへの通電制御方式を決定する。本実施例では表１に示すテーブルのように入力電圧が所定値以上、すなわち９７Ｖ以上であれば位相制御を、９７Ｖ未満であれば波数制御を選択する。
【００４７】
【表１】
【００４８】
次いでＳ１０３で上述の方法によりヒータ４３２の加熱を開始し、Ｓ１０４でメインモ
ータ４５１、ＥＴＢモータ４５２、定着モータ４５３等のモータの駆動を開始する。Ｓ１０５でヒータ温度が目標温度Ｔａに到達したかを判断し、目標温度Ｔａに到達したらＳ１０６で画像形成を開始し、所定のタイミングで給紙カセット４０３から記録紙３２を給紙する。
【００４９】
そして画像形成中は定着温度を目標温度Ｔａに一定となるように制御する。なお、ここでは目標温度Ｔａで画像形成を開始しているが、プリント時間をより短縮するために目標温度Ｔａの到達前に画像形成を開始してもよい。これは画像形成開始、或いは記録紙が給紙されてから定着器に到達するまでには、画像形成および搬送経路分の時間を要するため、その間にヒータ温度が上昇する分をあらかじめ見込んで、画像形成開始を開始するものである。例えば、画像形成開始から記録紙が定着器に達するまでにヒータ温度が２０ｄｅｇ上昇することが見込まれる場合には、ヒータ温度が目標温度Ｔａに対してＴａ−２０ｄｅｇになった時点で画像形成を開始してもよい。
【００５０】
次にＳ１０７において、Ｓ１０６で画像形成を開始した後も常に入力電圧の検知が行われる。そしてＳ１０７での検知結果に基づき、Ｓ１０８において再び表１のテーブルに従って、画像形成中であっても通電方式の選択が行われる。
【００５１】
商用電源には電圧変動があり、ユーザーの使用状況によっても不意に電圧が大きく降下することがあり得る。そのような場合には、画像形成前に決めた通電制御方式をそのまま用いていると、定格電流をオーバーするリスクは当然高まる。したがって、入力電圧は常に検知し、通電制御方式を位相制御とするか、波数制御とするかの選択を随時行うことが好ましい。
【００５２】
ただし、位相制御、波数制御ともに通電比率の更新タイミングが決まっているため、このタイミング以外で通電制御方式を切り替えることはできない。本実施例では通電比率の更新周期は、位相制御の場合２半波ごとで２０ｍｓｅｃ、波数制御では２０半波単位で２００ｍｓｅｃとなり、このタイミングに合わせて通電制御方式を切り替えることになる。例えば、位相制御を行っている時に更新周期の最初の１半波中に入力電圧が９５Ｖ未満に降下したことを検知したとしても、２半波分を経過して更新タイミングが訪れるまでは制御方式を波数制御に切り替えることはない。
【００５３】
また、上記した例では入力電圧の検知結果に応じて随時位相制御と波数制御を切り替えているが、画像形成中に波数制御を行っている際は、入力電圧が９７Ｖ以上であることを検知しても、あえて通電制御方式を位相制御に切り替えなくてもよい。位相制御を行っている時は、定格電流オーバーのリスクがあるため、入力電圧変動に応じて速やかに通電制御方式を波数制御に切り替えて力率を向上する必要があるが、既に波数制御を行っている場合は慌てて位相制御に切り替えるメリットはそれほど大きくはない。むしろ頻繁に波数制御と位相制御を切り替えることで制御が不安定になる可能性もある。したがって一度波数制御が選択されたら、画像形成中は入力電圧に関わらずそのまま波数制御を継続する方が好ましい。
【００５４】
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（Ｓ１１０）。一方、画像形成が継続する場合は、Ｓ１０６に戻り画像形成を継続する。
【００５５】
なお、波数制御では通電比率の更新周期が長く、また選択可能な通電比率が限定されるため温度リップルが大きくなりがちで画像上にムラを生じやすい。したがって装置としては基本的に位相制御を行うことが画像上は好ましい。上記してきた例からもわかるように、本構成は電圧が標準的な使用条件を下回る場合の定格電流オーバー回避を主眼に置いて
おり、この条件以外では位相制御を用いることを前提としている。
近年の画像形成装置の高速化、大型化、高機能化にともなう動作電流の増大傾向に対して、入力電圧や装置の動作状態によっては動作電流が商用電源の定格電流をオーバーするリスクが高くなる。本実施例に係る画像形成装置の電力供給量の制御方法は、動作電流が増大するイレギュラーな状態の時に定格電流オーバーのリスクを低減するものである。
【００５６】
以上のように、通常は位相制御によって安定した温度制御を行うことでムラの少ない良好な画像を得る。一方、動作電流が増大するイレギュラーな状態の時には波数制御を用いて力率を向上させて動作電流を減らす。
すなわち、画像形成装置の入力電圧を検知し、入力電圧が比較的高い通常の電圧で電源系の動作電流が低い条件においては、精度の高い位相制御で定着電力を制御し、きめ細かい温度制御を行う。一方、入力電圧が低く、低圧電源の動作電流が大きくなる条件では、通電制御方式を波数制御に切り替える。このように力率の悪い位相制御から波数制御に定着電力の制御方法を切り替えることで、力率を向上させて定着の動作電流（無効電流）を減らし、定格電流に対するマージンをアップする。これにより、装置の動作電流が定格電流をオーバーするリスクを低減させることができる。
【００５７】
＜実施例２＞
本実施例では、画像形成装置の動作電流を検知し、それに応じて定着器の通電制御方式を切り替える。
本実施例の画像形成装置は実施例１と同様、オプション装置付きのカラーレーザプリンタであり、全体構成および画像形成動作、定着器の動作も図２に示すものと同様である。このため同一部材には同符号を記し、説明は省略する。
【００５８】
図７に本実施例における画像形成装置をより詳しく説明する図を示す。
【００５９】
図７において、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及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である。５０５は２４Ｖを生成するコンバータ、５０６はコンバータ制御回路、５０７はダイオード、５０８はコンデンサ、５０９は定電圧制御回路、５１０はフォトカプラ、５１１は２４Ｖから３Ｖを生成するＤＣ／ＤＣコンバータである。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。
【００６０】
５２１は画像形成装置のドアと連動して開閉するインタロックスイッチ、５２２はリレー、５２３はトライアック、５２４，５２５、５２７は抵抗、５２６はフォトトライアックカプラ、５２８はトランジスタである。また、４３１は定着器、４３３は定着フィルム、４３４は加圧ローラ、４３２はヒータ、５２９はサーモスイッチ、５３０はヒータ４３２の温度を検知するサーミスタ、５３１は抵抗である。
【００６１】
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及び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手段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。
【００６２】
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及び抵抗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／Ｄ２ポートに出力する。ＤＣコントローラ２０１はＡ／Ｄ２ポートの電圧値に基づいて、１次総電流を検出する。以上の各構成が本実施例の画像形成装置における電流検知手段を構成する。
【００６３】
図８は本実施例における画像形成動作を説明するフローチャートである。図８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４３２の加熱を開始する。この時ヒータ４３２への通電制御方式は位相制御で行われる。また、ヒータの目標温度は所定温度Ｔａに設定される。そして、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。次にＳ２０３でヒータ４３２が所定温度Ｔａに到達したことを検知したらＳ２０４で給紙カセット４０３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において、検出した１次総電流（Ｉａ）に対して表２のテーブルを参照し、ヒータへの通電制御方式を切り替えるか判断する。
【００６４】
【表２】
【００６５】
１次総電流（Ｉａ）が１４．５Ａを超える場合には位相制御を波数制御に切り替える。また１次総電流（Ｉａ）が１４．５Ａ未満の時には、位相制御のままで通電制御を行う。定格電流１５Ａに対して１４．５Ａを閾値とするのは、電流検知回路５１４の検出誤差等も考慮し、ある程度のマージンをもたせているためである。無論、この閾値はこの値に限定するものではなく、装置の電流検出能力や、マージンの取り方の思想によって異なってくるものである。
【００６６】
１次総電流（Ｉａ）の検出は画像形成中常時行われており、閾値である１４.５Ａを超
えて位相制御から波数制御に切り替わった後も、これは継続されている。
したがって、１次総電流（Ｉａ）が十分低くなった時には、再び波数制御から位相制御に切り替えることも可能である。その場合、波数制御から位相制御に切り替える閾値は表２とは異なるものにしなくてはならない。これは、１次総電流（Ｉａ）は位相制御から波数制御に切り替わることによって下がるため、波数制御を行っている時には表２の閾値１４．５Ａを下回るのは当然だからである。したがって波数制御を行っている時の閾値は、位相制御に切り替えて力率を悪化しても十分１次総電流（Ｉａ）が低いと判断できる数値を別に設定しなくてはならない。例えば、表２の閾値１４．５Ａに対して、閾値として１２．５Ａとする必要があり、これを制御テーブルとすると例えば表３のようになる。
【００６７】
【表３】
【００６８】
しかし、実施例１でも記したように頻繁に波数制御と位相制御を切り替えることで制御
が不安定になる可能性もある。したがって、一度波数制御が選択されたら、画像形成中はそのまま波数制御を継続し、位相制御に切り替えは行わないようにすることもできる。
【００６９】
そしてＳ２０７で画像形成が継続するか否かを判断し、最後の画像形成である場合はそのまま画像形成を終了する（Ｓ２０８）。一方、画像形成が継続する場合は、Ｓ２０４に戻り画像形成を継続する。
【００７０】
以上のように、通常使用時で装置の動作電流が小さく動作電流に余裕がある状態では、加熱体への電力供給に位相制御を用い、位相制御によって安定したきめ細かい温度制御を行う。すなわち、画像形成装置の１次総電流を検知し、これが所定値を下回る場合には定着の電力制御方法として位相制御を用い、きめ細かい制御を行う。そして、動作電流が大きくなり、１次総電流の検出値が所定値を超えて大きくなった時には、通電制御方式を波数制御に切り替える。これにより、力率を向上させ、定着での動作電流（無効電流）を低減して装置の動作電流が定格電流をオーバーするリスクを低減させることができる。
【００７１】
ところで、上記の例では画像形成装置全体の１次総電流を検知しているが、定着器に流れる電流を検知して位相制御と波数制御の切り替えを行うこともできる。この場合、定着器の動作電流（Ｉｆ）で１次総電流が定格電流を超えるかどうかを予測することになる。したがって、あらかじめ画像形成装置の低圧電源の動作電流の最大値を見積もった上で、これに定着器の動作電流（Ｉｆ）を加えても定格電流が超えない値を閾値として設定する必要がある。閾値は定着器のみの値になるため、当然表２のような定格電流に近い値とはならず、制御テーブルとしては例えば表のようになる。
【００７２】
【表４】
【００７３】
なお、上記の例では電力供給に際して通電比率の主たる制御には位相制御を用い、定格電流を超える恐れのある時に波数制御に切り替えているが、位相制御に代わり位相制御と波数制御を組み合わせたハイブリッド制御を用いてもよい。これは波数制御のように数半波を１単位とした所定周期内に必ず１半波に対して１００％通電もしくは非通電（０％通電）を行う波形を有するとともに、同じ周期内に１半波に対して通電角を制御して位相制御を行う波形を含ませるものである。これにより所定周期での通電比率を制御する。
【００７４】
ハイブリッド制御は全てを位相制御だけで通電比率を制御する場合よりも高調波電流の増加を極力抑えることができる利点がある。したがって、高調波電流を減らしたい時などに位相制御ではなくハイブリッド制御を選択する場合もある。
【００７５】
ただし、ハイブリッド制御では位相制御を行う半波を有するため力率の点では利点はない。したがって、定格電流を超えるリスクのある時にはハイブリッド制御ではなく波数制御を用いる方がよい。
【００７６】
すなわち、上記の例のごとく、通常はハイブリッド制御を用いて通電比率の制御を行うとともに、１次総電流が定格電流を超えそうな時には波数制御に切り替えることで、定格電流をオーバーするリスクを低減する構成とすることができる。これは、１次総電流を検知する場合だけでなく、実施例１のように入力電圧を検知する場合にも適用することができる。
【００７７】
なお、実施例１、２では、カラーレーザプリンタを用いて説明を行ったが、画像形成装置はカラーレーザプリンタに限定されるものではなく、モノクロレーザプリンタであっても構わない。また定着器もフィルム加熱方式に限定されるものではなく、例えば熱ローラ方式等、通電によって加熱するあらゆる構成の定着器に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００７８】
４０１…カラーレーザプリンタ、４３１…定着器、４３２…ヒータ、４３３…定着フィルム、４３４…加圧ローラ、２０２…マイクロコンピュータ、２０２…低圧電源回路、５３０…サーミスタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
電力が供給されることで発熱する加熱体を有し、前記記録材に形成された画像を加熱及び加圧によって前記記録材に定着させる定着手段と、
前記加熱体の温度を検出する温度検出手段と、
商用電源から前記加熱体に供給される交流電力の供給量を制御する電力制御部と、
を備える画像形成装置において、
画像形成装置の入力電圧を検知する入力電圧検知手段を備え、
前記電力制御部は、
前記入力電圧検知手段により検知された入力電圧が所定値未満の場合には、前記交流電力の電圧波形における少なくとも連続する２半波以上の所定波数ごとに、各半波における前記商用電源から前記加熱体への通電のオンまたはオフを設定する第一制御モードにより電力供給量を制御し、
前記入力電圧検知手段により検知された入力電圧が所定値以上の場合には、前記交流電力の電圧波形における所定波数ごとに、各半波中において前記商用電源から前記加熱体への通電のオン・オフを切り替える位相角を設定する第二制御モードにより電力供給量を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
電力が供給されることで発熱する加熱体を有し、前記記録材に形成された画像を加熱及び加圧によって前記記録材に定着させる定着手段と、
前記加熱体の温度を検出する温度検出手段と、
商用電源から前記加熱体に供給される交流電力の供給量を制御する電力制御部と、
を備える画像形成装置において、
前記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有し、
前記電力制御部は、
前記交流電力の電圧波形における少なくとも連続する２半波以上の所定波数ごとに、各半波における前記商用電源から前記加熱体への通電のオンまたはオフを設定する第一制御モードと、
前記交流電力の電圧波形における所定波数ごとに、各半波中において前記商用電源から前記加熱体への通電のオン・オフを切り替える位相角を設定する第二制御モードと、
を切り替えて電力供給量を制御できるように構成されており、
前記加熱体の発熱を開始するときは、前記第二制御モードにより電力供給量を制御し、前記電流検知手段により検知された電流が所定値以上となったときに、前記第一制御モードに切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
電力が供給されることで発熱する加熱体を有し、前記記録材に形成された画像を加熱及び加圧によって前記記録材に定着させる定着手段と、
前記加熱体の温度を検出する温度検出手段と、
商用電源から前記加熱体に供給される交流電力の供給量を制御する電力制御部と、
を備える画像形成装置において、
画像形成装置の入力電圧を検知する入力電圧検知手段を備え、
前記電力制御部は、
前記入力電圧検知手段により検知された入力電圧が所定値未満の場合には、前記交流電力の電圧波形における少なくとも連続する２半波以上の所定波数ごとに、各半波における前記商用電源から前記加熱体への通電のオンまたはオフを設定する第一制御モードにより電力供給量を制御し、
前記入力電圧検知手段により検知された入力電圧が所定値以上の場合には、前記交流電力の電圧波形における所定波数ごとに、各半波中において前記商用電源から前記加熱体への通電のオン・オフを切り替える位相角を設定する第二制御モードにより電力供給量を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
電力が供給されることで発熱する加熱体を有し、前記記録材に形成された画像を加熱及び加圧によって前記記録材に定着させる定着手段と、
前記加熱体の温度を検出する温度検出手段と、
商用電源から前記加熱体に供給される交流電力の供給量を制御する電力制御部と、
を備える画像形成装置において、
前記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有し、
前記電力制御部は、
前記交流電力の電圧波形における少なくとも連続する２半波以上の所定波数ごとに、各半波における前記商用電源から前記加熱体への通電のオンまたはオフを設定する第一制御モードと、
前記交流電力の電圧波形における所定波数ごとに、各半波中において前記商用電源から前記加熱体への通電のオン・オフを切り替える位相角を設定する第二制御モードと、
を切り替えて電力供給量を制御できるように構成されており、
前記加熱体の発熱を開始するときは、前記第二制御モードにより電力供給量を制御し、前記電流検知手段により検知された電流が所定値以上となったときに、前記第一制御モードに切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−２９７４６（Ｐ２０１３−２９７４６Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６６９４３（Ｐ２０１１−１６６９４３）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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