JP2022067934A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多数枚の記録材にプリントする必要があるのに、スループットを落とすと、指定した全ての記録材を出力し終わるまでの時間が長くなってしまうことを防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】商用電源の電力を、画像形成装置全体が超えないように、定着装置以外の電気的負荷にかけられた電力が増えた場合には、定着器投入電力から、前記増加分を差し引く系において、所定の条件下で、定着器投入電力が、所定の値を下回った場合、所定の電力負荷に通電せず、その分の電力を定着器に投入する。【選択図】図１

Description

本発明は、加熱手段と加圧用回転体との圧接ニップ部に、被加熱材を挟持搬送して加熱する加熱装置を有する画像形成装置に関する。

近年の画像形成装置の高速化に伴い、画像形成装置の消費電力は、増加する傾向にある。標準的な交流電源電圧、標準的な環境、標準的な装置内の負荷状態において、画像形成装置は、トナー像を定着するのに必要な電力を定着部に供給できる設計になっている。しかしながら高速化による消費電力の増加に伴い、商用電源が供給可能な最大電力に対し、余裕の少ない設計となりつつある。そのため、商用電源の入力電圧が低い時、装置の使用期間や環境などの影響により駆動負荷の電力が大きい時等に、画像形成装置の状況によっては、必要電力を定着部に供給できない場合がある。そこで、プリンタに必要な電流が、商用電源から供給可能な最大電流を超えると判断した場合には、プリント初期のスループット（単位時間当たりのプリント枚数）を落とすという提案がある。

特開２０１５－９９１８０号公報

しかしながら、電力が不足するのでスループットを落とすという制御を必要とする画像形成装置は、一般的に高速の装置である。その為、多数枚の記録材に連続してプリントするケースが多い。多数枚の記録材にプリントする必要があるのに、スループットを落とすと、指定した全ての記録材を出力し終わるまでの時間が長くなってしまう。

本発明の目的は、定着装置以外の電気的負荷にかけられた電力が増えた場合に、スループットを落とすことなくトナーの定着性を確保することができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、転写材を収納する転写材収納部とトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に当接して転写挟持部を形成し、前記転写挟持部において前記像担持体に担持されたトナー像を転写材に転写する転写部材と、前記転写材上のトナー像を、定着する定着装置、および、および転写材を搬送するためのモータや、像担持体を回転させるため、転写挟持部を動作させるため等の電気的負荷を備える画像形成装置において、商用電源の電力を、画像形成装置全体が超えないように、定着装置以外の電気的負荷にかけられた電力が増えた場合には、定着器投入電力から、前記増加分を差し引く系において、所定の条件下で、定着器投入電力が、所定の値を下回った場合、所定の電力負荷に通電せず、その分の電力を定着器に投入することを特徴とする。

本発明によれば、定着器以外の電気的負荷と電気的負荷としての定着装置を備える画像形成装置において、商用電源の電力を、画像形成装置全体が超えないように、定着装置以外の電気的負荷にかけられた電力が増えた場合には、定着器投入電力から、前記増加分を差し引く系において、所定の条件下で、定着器投入電力が、所定の値を下回った場合、所定の電力負荷に通電せず、その分の電力を定着器に投入することでスループットを落とすことなくトナーの定着性を確保することができる。

本実施例1の画像形成装置の構成の説明図である。 本実施例1の定着装置の概略構成模型図である。 本実施例1のドラムヒータの配置を示す概略構成模型図である。 本実施例1のドラムヒータの概略構成模型図である。 本実施例1での定着器が使う電力と定着器以外が使う電力の配分の時間による変化の一例を示す図である。 本実施例1での定着器が使う電力と定着器以外が使う電力の配分の時間による変化のもう一つの例を示す図である。 本実施例1での環境温度25℃での、定着器投入電力と定着ローラ表面温度の時間変化を示す図である。 本実施例1での環境温度20℃での、定着器投入電力と定着ローラ表面温度の時間変化を示す図である。 本実施例1での環境温度20℃での、ドラムヒータのOFF,ON制御を入れた場合の定着器投入電力と定着ローラ表面温度の時間変化を示す図である。 本実施例２でのカセットヒータの配置を示す図である。 本実施例1の制御を使った場合のフローチャートである。 本実施例1の定着装置の正面図である。 本実施例1の周波数と電力の関係を表す図である。

（実施例1）
以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。

（１）〈画像形成装置例〉
図１は本発明に従う電磁誘導加熱方式の加熱装置を画像加熱定着装置として備えた画像形成装置の一例の概略構成模型図である。本例の画像形成装置１００は転写式電子写真プロセス利用、レーザ走査露光方式の画像形成装置（複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機能機等）である。１０１は原稿読取装置（イメージスキャナー）、１０２は領域指定装置（デジタイザー）であり、何れも画像形成装置１００の上面側に配設してある。

原稿読取装置１０１は原稿台上に載置した原稿面を内部に設けた光源等からなる走査照明光学系により走査し、原稿面からの反射光をＣＣＤラインセンサ等の光センサにより読み取り、画像情報を時系列電気デジタル電気信号に変換する。領域指定装置１０２は原稿の読み取り領域等の設定を行い、信号を出力する。１０４は装置制御手段としての制御部（ＣＰＵ）であり、原稿読取装置１０１、領域指定装置１０２、プリントコントローラ１０３等からの信号を受けて、画像出力機構の各部に指令を送る信号処理及び種々の作像シーケンス制御を行う。

以下は画像出力機構部（作像機構部）の説明である。１０５は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）であり、矢印の時計方向に所定の速度にて回転駆動される。ドラム１０５はその回転過程で、帯電装置１０６により所定の極性・電位の一様な帯電処理を受け、その一様帯電面に対して画像書き込み装置１０７による像露光Ｌを受ける。これにより、一様帯電面の露光明部の電位が衰退してドラム１０５面に露光パターンに対応した静電潜像が形成される。画像書き込み装置１０７は本例の場合はレーザースキャナーであり、制御部１０４において信号処理された画像データに従って変調されたレーザ光Ｌを出力し、回転するドラム１０５の一様帯電面を走査露光して画像情報に対応した静電潜像を形成する。

次いで、その静電潜像が現像装置１０８によりトナー画像として現像される。そのトナー画像が転写帯電装置１０９の位置において、給紙機構部側からドラム１０５と転写帯電装置１０６との対向部である転写部Ｔに所定の制御タイミングにて給送された被加熱材である記録材Ｐにドラム１０５面側から静電転写される。給紙機構部は、本例の場合は、大サイズ記録材を積載収容したカセット給紙部１１１と小サイズ記録材を積載収容したカセット給紙部１１０を有する。

また、カセット給紙部１１１又は１１０から１枚分離給紙された記録材Ｐを転写部Ｔに所定のタイミングにて搬送する記録材搬送路１１２を有している。転写部Ｔでドラム１０５面側からトナー画像の転写を受けた記録材Ｐは、ドラム１０５面から分離され定着装置１１４へ搬送された未定着トナー画像の定着処理を受け、画像形成装置外部の排紙トレイ１１５上に排紙される。一方、記録材分離後のドラム１０５面はクリーニング装置１１３により転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受けて清掃されて繰り返して作像される。

（２）〈定着装置〉
図２は定着装置１１４の要部の拡大横断面模型図、図１２は、主要部の正面模式である。この定着装置１１４は、加熱ローラ型で電磁誘導加熱方式の加熱装置であり、被加熱材である記録材Ｐを加熱する発熱体（加熱部材）としての加熱ローラ（像加熱部材：以下、定着ローラと記す）１を有する。また、この定着ローラ１に並行に配列され、定着ローラ１とニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成する加圧部材としての加圧ローラ２を有する。

発熱体である定着ローラ１は、磁束発生手段から発生する交番磁束により発熱し、少なくとも一部が、所定温度にキュリー温度を調整された整磁合金からなる部材である。本実施例における定着ローラ１は、誘導発熱体である中空（円筒状）の金属層（導電層、芯金）１ａを有するローラであり、その外周面には、フッ素樹脂等をコーティングすることで耐熱性の離型層（伝熱材）１ｂが形成されている。

定着ローラ１を構成する誘導発熱体である金属層は、特開２０００－３９７９７号公報等に開示されるように、キュリー温度を所望に調整した整磁合金である。例えば、鉄、ニッケル、ＳＵＳ４３０、鉄―ニッケル合金、鉄―ニッケル―クロム合金、ニッケル―コバルト合金等の磁性金属（導電体、磁性体）である。定着ローラ１の金属層１ａの厚さは、０．０５ｍｍ～１．５ｍｍである。また、その金属層１ａのキュリー温度は、被加熱材である記録材Ｐに対してトナー画像ｔが定着可能な温度（像加熱温度、被加熱材の所定の加熱温度）よりも高く設定されている。また、金属層１ａのキュリー温度は、加熱装置の構成部材の耐熱温度（加熱装置の耐熱温度）、本実施例においては、磁束発生手段３の構成部材である誘導コイル６の耐熱温度（加熱装置の耐熱温度）より低く設定されている。

本実施例では、定着温度が１９５℃で、耐熱温度が２３０℃に設定されている為、キュリー温度は２０５℃に設定してある。定着ローラ１はその両端部側をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の側板（定着ユニットフレーム）２１・２２間に軸受２３を介して回転可能に支持させて配設してある。また、その定着ローラ１の内部には、金属層１ａに誘導電流（渦電流）を誘起させてジュール発熱させるための高周波磁界（交番磁束）を生じる磁束発生手段としてのコイル・アセンブリ３を挿入して配設してある。

加圧ローラ２は、軸芯２ａとその軸芯の外回り同心一体にローラ状に形成具備させた表面離型性耐熱ゴム層であるシリコンゴム層（弾性体層）等２ｂとからなる弾性ローラである。この加圧ローラ２は定着ローラ１の下側に並行に配列して、軸芯２ａの両端部側をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の側板２１・２２間に軸受２６を介して回転自在に保持させてある。そして、この加圧ローラ２を定着ローラ１の下面に対して不図示の付勢手段により弾性体層２ｂの弾性に抗して所定の押圧力にて圧接させて加熱部としての所定のニップ長・ニップ幅の定着ニップ部Ｎを形成させている。ニップ部Ｎのニップ長とは記録材搬送方向に直交する方向の寸法、ニップ幅とは記録材搬送方向の寸法である。

コイル・アセンブリ３は、ボビン４、磁性材からなるコア（芯材）５、誘導コイル（励磁コイル（磁束を生じるコイル）、誘導発熱源）６、絶縁部材製のステー７等の組み立て体である。コア５はボビン４に形成した通孔に挿入させてあり、コイル６はこのボビン４の周囲に銅線を巻回して形成されている。このボビン４、コア５、コイル６のユニットをステー７に固定して支持させてある。このコイル・アセンブリ３を定着ローラ１の内空部に挿入する。

そして、定着ローラ１の横断面において、コイル・アセンブリ３を所定の角度姿勢で、かつ定着ローラ１の内面とコイル６との間に所定のギャップを保持させた状態にして配設する。

本実施例においては、ステー７の両端部をそれぞれ定着装置の手前側と奥側の固定の保持部材２４・２５間に非回転に固定支持させてコイル・アセンブリ３を配置してある。ボビン４、コア５、コイル６のユニットは定着ローラ１の両端部から外部に露出しないように定着ローラ１内に収納されている。コア５としては、透磁率が大きく自己損失の小さい材料がよく、例えばフェライト、パーマロイ、センダスト等が適している。ボビン４は、コア５とコイル６とを絶縁する絶縁部としても機能している。コイル６は加熱の十分は交番磁束を発生するものでなければならないが、そのためには抵抗成分が低く、インダクタンス成分を高くとる必要がある。コイル６の芯線としてφ０．１～０．３の細線を略８０～１６０本ほど束ねたリッツ線を用いている。細線には絶縁被覆電線を用いている。

また、コア５は周回するようにボビン４の形状に合わせて横長舟型に複数回巻回してコイルとしてある。コイル６は定着ローラ１の長手方向に巻かれている。６ａ・６ｂはコイル６の２本の外方引出しリード線（コイル供給線）であり、ステー端部７ａの中空部から外部に引き出してある。そして、そのリード線６ａ・６ｂを、制御部１０４で制御されるコイル駆動電源１１６に接続してある。コイル駆動電源１１６は、電流供給回路１１６Ａと、定電流回路１１６Ｂと、周波数可変制御部１１６Ｃを有する。

電流供給回路１１６Ａはコイル６に高周波電流を供給する電流供給手段である。定電流回路１１６Ｂはコイル６に定電流を供給する、即ちコイル６に対する供給電流を定電流制御する定電流化手段である。周波数可変制御部１１６Ｃはコイル６に対する供給電流の周波数を可変制御する周波数制御手段である。制御部１１４は温度調整手段としてコイル駆動電源１１６における上記の電流供給回路１１６Ａ、定電流回路１１６Ｂ、周波数可変制御部１１６Ｃをそれぞれ制御することで、コイル駆動電源１１６からコイル６に対する電力供給の態様を所定に制御する。これについては後述する。

１３は分離爪であり、定着ニップ部Ｎに導入されて定着ニップ部Ｎを出た記録材Ｐが定着ローラ１に巻き付くのを抑え、定着ローラ１から分離させる役目をする。前記のボビン４、ステー７、分離爪１３は、例えば液晶ポリマー、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイドなどの耐熱および電気絶縁性エンジニアリング・プラスチックから形成されている。Ｇは定着ローラ１の一端部に固着させた定着ローラドライブギアである。

このドライブギアＧに駆動源Ｍから伝達系を介して回転力が伝達されることで、定着ローラ１が図１の（ａ）において矢印Ａの時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。加圧ローラ２はこの定着ローラ１の回転駆動に従動して矢印の反時計方向に回転する。１４は定着ローラクリーナである。このクリーナ１４は、クリーニング部材としてのクリーニングウエブ１４ａをロール巻きに保持したウエブ繰り出し軸部１４ｂと、ウエブ巻取り軸部１４ｃを有する。

また、該両軸部１４ｂ・１４ｃ間のウエブ部分を定着ローラ１の外面に押し付ける押し付けローラ１４ｄを有する。押し付けローラ１４ｄで定着ローラ１に押し付けたウエブ部分で定着ローラ１面にオフセットしたトナーが拭われて定着ローラ面が清掃される。定着ローラ１に押し付けられるウエブ部分は繰り出し軸部１４ｂ側から巻取り軸部１４ｃ側にウエブ１４ａが少しずつ送られることで徐々に更新される。１５はサーモスタットであり、定着ローラ温度の異常上昇時（熱暴走時）の対策機構として、定着ローラ１に設けられている。このサーモスタット１５は、定着ローラ１の表面に接触しており、予め設定された温度になると接点を開放してコイル６への通電を切断し、定着ローラ１が所定温度以上の高温となることを防止している。

本実施例では、通紙は中央基準で行われる。Ｃはその中央基準である。すなわち、いかなる記録材サイズでも、記録材の中央部が定着ローラ軸方向中央部を通過することになる。本実施例の画像形成装置においては、通紙できる記録材の最大サイズ（以下、大サイズ紙と記す）はＡ４横である。また通紙できる記録材の最小サイズ（以下、小サイズ紙と記す）はＢ５Ｒである。Ｐ１はその大サイズ紙の通紙領域幅、Ｐ２は小サイズ紙の通紙領域幅である。１１は定着ローラ１の長手中央部の温度検知手段としての第１のサーミスタ、１２は定着ローラ１の端部の温度検知手段としての第２のサーミスタである。

第１のサーミスタは、小サイズ紙の通紙領域幅Ｐ２の略中央部に対応する定着ローラ中央部分において、定着ローラ１を隔ててコイル６に向かい合うように、定着ローラ１の表面に対して弾性部材により押圧して弾性的に圧接させて配置してある。第２のサーミスタ１２は、大サイズ紙の通紙領域幅Ｐ１と小サイズ紙の通紙領域幅Ｐ２との差領域に対応する定着ローラ端部部分において定着ローラ１の表面に対して弾性部材により押圧して弾性的に接触させて配置してある。この第１と第２のサーミスタ１１・１２の定着ローラ温度検知信号は制御部（ＣＰＵ）１０４に入力する。

制御部１０４は画像形成装置のメイン電源スイッチのＯＮにより装置を起動させて所定の作像シーケンス制御をスタートさせる。定着装置１１４は駆動源Ｍの起動により定着ローラ１の回転が開始される。この定着ローラ１の回転に従動して加圧ローラ２も回転する。また、制御部１０４はコイル駆動電源１１６を起動させてコイル６に高周波電流（例えば１０ｋＨｚ～５００ｋＨｚ）を流す。

これによりコイル６の周囲に高周波交番磁束が発生し、定着ローラ１の導電層１ａが電磁誘導発熱して定着ローラ１が所定の定着温度、本実施例では１９５℃に向かって昇温していく。この定着ローラ１の昇温が第１および第２のサーミスタ１１・１２で検知され、その検知温度情報が制御部１０４に入力する。制御部１０４は第１のサーミスタ１１を温度調整用の温度検知手段として定着ローラ１の温度調整を行う。即ち、制御部１０４は第１のサーミスタ１１から入力する定着ローラ１の検知温度が所定の定着温度１９５℃に維持されるようにコイル駆動電源１１６からコイル６に供給される電力を制御して定着ローラ１の温度立ち上げ、定着温度１９５℃での温度調整を行う。即ち、温度調整手段としての制御部１０４は、定着ローラ１の温度を検知する温度検知手段としての第１のサーミスタ１１の検知温度に応じて周波数可変制御部１１６Ｃを制御することにより定着ローラ１の温度を所定温度（定着温度）に調整する。

これにより、定着ローラ１は、定着装置の動作中において、制御部１０４によりキュリー温度より低い所定温度（定着温度）に調整されている。この状態において、定着ニップ部Ｎに対して作像部側から未定着トナー像ｔを担持した被加熱材としての記録材Ｐが導入されて定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。これにより、定着ローラ１の熱と定着ニップ部Ｎの加圧力で、未定着トナー像が記録材Ｐの面に加熱定着される。

通紙される記録材Ｐが小サイズ紙の場合は、定着ニップ部Ｎの大サイズ紙通紙領域幅Ｐ１と小サイズ紙通紙領域幅Ｐ２との差領域が非通紙部領域となる。小サイズ紙の通紙が連続的になされと、通紙域である小サイズ紙通紙領域幅Ｐ２に対応する定着ローラ部分の温度は所定の定着温度１９５℃に維持される。

しかし、非通紙部領域に対応する定着ローラ部分の温度は、この定着ローラ部分の熱が記録材やトナー画像の加熱に消費されないので所定の定着温度１９５℃を越えて昇温（非通紙部昇温）していく。しかし、本実施例では、小サイズ紙の連続通紙時の場合でも、定着ローラ１の通紙域全域Ｐ１がコイル６の耐熱温度である２３０℃以下になるような定電流値で非通紙部温度を抑制している。すなわち、本実施例では電磁誘導加熱の発熱量Ｐは定着ローラの表皮抵抗Ｒｓに比例し、渦電流ｉの２乗に比例することから

となる。

定着ローラ１がキュリー温度以上である領域では、上記の式４）より、発熱量が周波数に依存せず、コイル電流Ｉにのみ比例する。そこで、キュリー温度を越えた状態で非通紙部温度が耐熱温度２３０℃を越えないような電流固定値（固定電流値）を定電流回路（定電流源）１１６Ｂで設定することで発熱量を抑制でき、機内昇温や定着装置構成部材の熱劣化が防止される。定電流回路１１６Ｂによって供給される高周波電流の固定電流値は、定着ローラ１がキュリー温度を越えた状態において自己温度調整される温度が、所定温度を越えないような固定電流値である。

また、通紙部は定着ローラ１がキュリー温度未満で温度調整されているので、上記の式４）より、周波数を変更することで表皮抵抗が変わるため高周波電流を定電流化しても発熱量を制御することが可能である。

図１３に電流値を２７Ａに固定して周波数を変えた時のＩＨ電源電力を示したグラフを記載する。ここで、破線が周波数２５ｋＨｚ、細線が周波数３５ｋＨｚ、太線が周波数５０ｋＨｚである。定着ローラ１がキュリー温度未満では、周波数が高くなるにつれてＩＨ電源電力は高くなるが、定着ローラ１がキュリー温度以上である領域ではＩＨ電源電力は周波数によらず一定である。すなわち、通紙部はキュリー温度未満に温度調整されているのでＩＨ電源電力つまり発熱量を周波数のみで制御しながら、非通紙部の発熱量は抑制することが可能である。

表１に定着ローラ１がキュリー温度未満の場合とキュリー温度以上になった場合のコイル電流と周波数の値を示す。第１のサーミスタ１１の温度Ｔが所定の温度範囲になったときに通紙部に必要な電力と電流、周波数である。定着ローラ１がキュリー温度未満の場合では、コイル電流を可変にすることで電力を制御して温度調整を行う。第２のサーミスタ１２は定着ローラ１がキュリー点以上であると検知する検知手段である。制御部１０４は、第２のサーミスタ１２で、定着ローラ１がキュリー温度以上であると検知した場合には、耐熱温度を越えないように供給電流（例えば、１０、１５、２０Ａなど）を定電流制御する。そして、通紙部に必要な電力を周波数を変更することで制御して温度調整を行う。ここで、周波数可変制御部１１６Ｃで可変の周波数［Ｈｚ］は下記の式５）を満たす。

電力制御方法において、電流値を固定し周波数を可変にすることで制御する。キュリー温度未満では、表皮深さ＜芯金肉厚、となるので、周波数を変えることで表皮深さが変わるため、発熱量が変わる。キュリー温度以上では、表皮深さ＞＞芯金肉厚、となるので、周波数を変えて発熱量は変わらない。そこで、キュリー温度を越えた状態で非通紙部温度が所定の温度を越えないような一つの電流固定値を設定し、周波数を変えることだけで発熱量を制御し、温調温度の変更にも対応することが可能である。上述の供給電流を定電流として周波数を可変にして電力制御する方法は、第２のサーミスタ１１で、定着ローラ１がキュリー温度以上であると検知された場合だけに限定されるものではない。

（３）ドラムとドラムヒータ
本実施例における感光ドラム１０５の材料にはアモルファスシリコンが使用されている。この感光体への帯電器による帯電、露光プロセスが繰り返されるに従って、帯電器からコロナ放電によるオゾンが発生し、それに伴って、画像形成装置内には窒素酸化物（ＮＯｘ）等の帯電生成物が蓄積する。そして、蓄積した帯電生成物は、感光体の動作が停止したときに、その表面上に付着する。帯電生成物が付着した感光体の表面は劣化しており、水分が付着し易くなる。その結果、感光体表面に担持されているべき帯電電荷が流動する現象、いわゆる「画像流れ」現象が発生する。この現象が発生する傾向は、特に高温高湿下や大量印刷後に顕著となる。帯電電荷が流動すると、シート上に転写される画像に不良が生じ、結果として画像不良となるので、帯電生成物を除去する必要がある。

そこで、本実施例においては、帯電生成物を除去するために、図３に示すようにドラムヒータ２０１が、感光ドラム１０５の内部に密着するように配置されている。ドラムヒータ２０１は図４に示すように、耐熱シートの２０２にニクロム線２０３を配した構成となっている。

ドラムヒータ２０１は、画像流れの要因となる感光ドラム１０５表面の水分付着を防止するために、使われる。このようにして感光ドラム１０５の表面に水分を付着させないことで、帯電生成物が水分に溶け、亜硝酸や硝酸といった感光ドラム３２を劣化させる物質が生成されることを防止できる。本実施例におけるドラムヒータの消費電力は４０Ｗとする。

（４）定着器投入電力の制御
本実施例の画像形成時には、定着器投入電力は、画像形成装置全体の電力が商用電源電力の最大値（ここでは１５００Ｗ）を超えないように、制御される。例えば画像形成装置の耐久枚数が、あまり進んでいない場合、図５のように、電力が配分される。定着器には、ウォームアップ時には１３００Ｗ投入さる。また画像形成動作と記録材の搬送の開始後は、定着以外の各種モータが動き出し、定着器に投入される電力は９００Ｗとなる。ただ、画像形成装置の耐久が進んでいない状況では、定着器以外で、電力を使う紙搬送を行うためのモータや像担持体を回転させるためのモータなどの摺動抵抗がまだ上がっていないので、定着器に投入できる電力は、この後出てくる耐久後に比べれば、９００Ｗと大きな電力が投入される。

この定着器への電力制御は、（２）〈定着装置〉で説明したように、コイル・アセンブリに流される電流の周波数によって制御される。一方、画像形成装置の耐久が進んでくると、電力配分は図６のようになる。これは、定着以外の各種モータの負荷が増えるため、画像形成動作と記録材の搬送の開始後は、定着器に投入される電力は、図５時に比べて少ない８６０Ｗに抑えられてしまうということになる。

（５）定着器投入電力とドラムヒータの制御
環境温度が２５℃の場合の、図５のような電力配分時の定着ローラ表面温度の推移を図７に示す。画像形成と通紙が始まった時の定着器投入電力が８６０Ｗであっても、環境温度が２５℃であれば、定着ローラ表面温度は、定着性ＯＫ温度を下回ることはない。一方、環境温度が２０℃の場合の、図５のような電力配分時の定着ローラ表面温度の推移を図８に示す。図７の場合に比べて、環境温度が５℃下がったために、定着ローラ表面温度が、定着性ＯＫ温度を下回ってしまう。

そこで、本実施例においては、通紙開始時に、環境温度が２０℃であり、かつ、定着器のコイル・アセンブリに投入される電力が、９００Ｗを割っている場合には、ドラムヒータへの通電を切り、ドラムヒータ４０Ｗ分の電力を、定着器へ配分することとする。その場合、図９に示すように定着ローラ表面温度は、定着性ＯＫ温度を下回らないことになり、定着性を確保できることになる。

ただ、ドラムヒータをずっとＯＦＦしておくと、（３）ドラムとドラムヒータの部分で説明したように、「画像流れ」が発生するので、通紙開始から１分後に再び、ドラムヒータを点灯することとした。通紙開始１分後では、定着装置の各部材は、十分に温まっているので、ドラムヒータ分の４０Ｗが抜かれても問題ない。

このように定着器投入電力と、ドラムヒータのＯＦＦ、ＯＮを制御することで、「画像流れ」などの画像不良を発生させない状態で、トナーの定着性を十分確保できることになる。

これらの制御をフローチャートでまとめると図１１の様になる。

また、環境温度２０℃以下の場合は、ドラムヒータへの通電をやめて定着器へ電力を投入しても、定着ローラ表面温度が定着性ＯＫ温度を下回ることが考えられる。その場合は、スループットダウンを行うことで、定着性を確保することが考えられる。一般的なオフィス環境において、環境温度が２０℃を下回ることは少ないと考え、スループットダウンを行う制御にしている。

（実施例２）
本実施例においては、実施例１のドラムヒータではなく、給紙カセットに備えられている、カセットヒータをＯＦＦすることで、定着器のコイル・アセンブリへ投入される電力を制御することとする。カセットヒータは、図９の２０２に示すように、カセットに隣接して設置されている。カセットヒータは、熱をかけることで用紙Ｐの水分を飛ばし、紙しわなどが起きないようにするものである。ユーザーが使っている紙の種類によっては（例えば、紙の坪量が９０ｇ／ｍ２以上など）、カセットヒータを長時間ＯＦＦしていても、影響が出ない場合がある。その場合、より長時間定着器に、カセットヒータ分の電力を投入できることになり、定着性が良い出力物を出すことが可能となる。

１ 発熱体
３ 磁束発生手段
１０４ 装置制御手段
１１６Ａ 電流供給手段
１１６Ｂ 定電流化手段
１１６Ｃ 周波数制御手段
Ｐ 被加熱材
２０１ ドラムヒータ
２０２ カセットヒータ

Claims (5)

1. 転写材を収納する転写材収納部とトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に当接して転写挟持部を形成し、前記転写挟持部において前記像担持体に担持されたトナー像を転写材に転写する転写部材と、前記転写材上のトナー像を、定着する定着装置、および、および転写材を搬送するためのモータや、像担持体を回転させるため、転写挟持部を動作させるため等の電気的負荷を備える画像形成装置において、
   商用電源の電力を、画像形成装置全体が超えないように、定着装置以外の電気的負荷にかけられた電力が増えた場合には、定着器投入電力から、前記増加分を差し引く系において、所定の条件下で、定着器投入電力が、所定の値を下回った場合、所定の電力負荷に通電せず、その分の電力を定着器に投入することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記所定の条件が、画像形成装置が置かれている環境温度であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記所定の条件が、画像形成装置の耐久枚数であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記所定の電力負荷が、画像形成装置の像担持体である感光ドラムを温めるためのヒータであることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記所定の電力負荷が、転写材収容部内の用紙の水分を蒸発させるために備えられたヒータであることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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