JP6188552B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、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が消費する電力は増加している。特に複数のトナー像の画像形成を同時に行う必要のある高速のカラーレーザプリンタは、モータ等をはじめとした駆動装置が消費する電流も大きい。
画像形成装置としては標準的な交流電源電圧、標準的な周囲温度、標準的な負荷においては、必要な定着電力を供給する設計になっている。しかし、画像形成装置の消費電力の増加傾向に伴い、交流電源の供給可能な最大電流に対し余裕の少ない設計となりつつある。その為、交流電源の入力電圧が低い状態である時や、耐久・環境などの影響で駆動負荷の消費電力が大きい状態であるといった画像形成装置の駆動状況により、必要な定着電力を供給できない虞がある。
例えば特許文献１では、定着部へ投入可能な最大電流が制限されている状態で、定着部の温度が目標温度よりも低い所定温度を下回った場合に、定着部へ搬送される記録材の搬送間隔を拡大している。このように、交流電源が供給可能な最大電流を超えないように定着電力を抑制しつつ、定着性を損なわないようにしている。
また、入力電圧の検知結果から画像形成装置のスループットを切り換える特許文献２のようなものが提案されている。

特開２０１２−５３４８２号公報 特開２００１−８８４０２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術を、画像形成部から定着部までの間に複数ページ分の距離がある大型の画像形成装置に適用する際には、温度検知後に給紙間隔の延長が反映されるまでに時間がかかる。すなわち、既に給紙されたものに関しては、給紙間隔を変更することができないため、給紙間隔を延長したとしても、定着部には給紙間隔を変更する前の複数の用紙が流れることになる。このため、給紙間隔が延長された用紙が定着部に到達するまでは、定着部の温度が低下するので、定着部の温度低下を抑制するための技術が望まれている。
また、定着に必要となる電力は、連続プリント中に徐々に減少していくものである為、特許文献２に記載の技術のように入力電圧検知から一律スループットを変更することは、ユーザビリティとのトレードオフとなっていた。

本発明の目的は、交流電源が供給可能な最大電力を超えないように定着電力を抑制した場合であっても、定着性を確保可能な画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
中間転写体にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記中間転写体に形成したトナー画像を記録材に転写する転写部と、
通電により発熱する発熱体を有し、前記記録材に形成されたトナー画像を、該発熱体の熱により該記録材に加熱定着させる定着部と、
前記定着部に供給可能な最大電力を算出する電力算出部と、
前記電力算出部にて算出された供給可能な最大電力の範囲内で前記定着部に電力を供給する電力制御部と、
前記記録材を前記転写部へ供給する供給部と、
を備え、
前記画像形成部から前記定着部までの間に、前記記録材の複数ページ分のトナー画像を形成する距離があり、前記供給部による前記転写部への前記記録材の供給が開始される前に、前記画像形成部が前記トナー画像の形成を開始する画像形成装置において、
プリントジョブ開始から所定ページ分の前記記録材の間隔を前記電力算出部にて算出された供給可能な最大電力に応じて設定することを特徴とする。

本発明によれば、交流電源が供給可能な最大電力を超えないように定着電力を抑制した場合であっても、定着性を確保することができる。

タンデム方式のカラー画像形成装置の構成図である。 定着器の模式的断面図である。 ヒータ駆動回路部の構成図である。 画像形成時の制御フローを示したフローチャートである。 定着フィルムの温度及び紙間制御量のタイムチャートである。 交流電源入力部からヒータ駆動回路部までの構成図である。 実施例２に係る画像形成のフローチャートである。 実施例３に係る画像形成のフローチャートである。 実施例４に係る画像形成のフローチャートである。

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。なお、下記各実施例は、可能な限り互いに組み合わせた構成を採用することができる。

（実施例１）
図１は、本実施例に係る電子写真プロセスを用いたタンデム方式のカラー画像形成装置の構成図である。
タンデム方式のカラー画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせることでフルカラー画像を出力できるように構成されている。そして各色の画像形成のために、レーザスキャナ（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ）と画像形成部としてのカートリッジ（１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ）が備えられている。各カートリッジは、図中矢印の方向に回転する感光体（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）と、感光体に接するように設けられた感光体クリーナ（１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ）、帯電ローラ（１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ）を備えている。更に現像ローラ（１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ）を有した現像器を備えている。更に各色の感光体（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）には中間転写体としての中間転写ベルト１９が接して設けられ、この中間転写ベルト１９を挟んで、対向するように一次転写ローラ（１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ）が設置されている。
給紙部（供給部）にて記録材としての用紙２１を格納するカセット２２には、用紙２１の有無を検出する用紙有無センサ２４が設けられている。さらに搬送路には給紙ローラ２
５、分離ローラ２６ａ、２６ｂ、レジローラ２７が設けられ、レジローラ２７の用紙搬送方向下流側近傍にレジセンサ２８が設けられている。さらに搬送経路下流側には、中間転写ベルト１９と接するように二次転写ローラ（転写部）２９、そして二次転写ローラ２９の下流に定着部としての定着器３０が配設されている。なお、本実施例では、感光体（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）から定着器３０までの距離が用紙の複数ページ分ある。
また、３１はレーザプリンタの制御部であるコントローラであり、ＲＯＭ３２ａ、ＲＡＭ３２ｂ、タイマ３２ｃ等を具備したＣＰＵ（中央演算処理装置）３２、及び各種入出力制御回路（不図示）等で構成されている。

次に電子写真プロセスについて簡単に説明する。カートリッジ（１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ）内の暗所にて、感光体（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）表面に帯電ローラ（１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ）により均一に帯電させる。次にレーザスキャナ（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ）により画像データに応じて変調したレーザ光を感光体（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）表面に照射する。レーザ光が照射された部分の帯電電荷が除去されることで、感光体（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）表面に静電潜像が形成される。現像器では一定量のトナー層が保持された現像ローラ（１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ）から現像バイアスによりトナーを感光体（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）上の前記静電潜像に付着させる。こうすることで、各色のトナー画像を感光体（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）表面に形成する。
感光体（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）表面上に形成されたトナー画像は感光体（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）と中間転写ベルト１９とのニップ部において一次転写バイアスにより中間転写ベルト１９に引きつけられる。さらに、ＣＰＵ３２がベルト搬送速度に応じたタイミングにより各カートリッジ（１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ）における画像形成タイミングを制御する。これにより、それぞれのトナー像を中間転写ベルト１９上に順次転移させ、最終的に中間転写ベルト１９上にはフルカラー画像が形成される。

一方、カセット２２内の用紙２１は給紙ローラ２５により搬送され、分離ローラ２６ａ、２６ｂにより、用紙２１が一枚だけレジローラ２７を通過して、二次転写ローラ２９へ搬送される。レジローラ２７の下流にある二次転写ローラ２９と中間転写ベルト１９とのニップ部において、中間転写ベルト１９上のトナー像は用紙２１に転写され、最後に用紙２１上のトナー画像は定着器３０により加熱定着処理され、画像形成装置外に排出される。なお、本実施例では、カセット２２内の用紙２１が給紙ローラ２５により搬送されるよりも前に、各色のトナー画像を感光体（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）表面に形成する。すなわち、給紙前に画像形成を開始している。

次に、定着器３０の構成を図２を用いて説明する。
図２は、定着器３０の模式的断面図である。この定着器３０は、例えばエンドレスフィルム（円筒状フィルム）を用いた、加圧ローラ駆動タイプのフィルム加熱方式の加熱装置である。定着器３０は、定着ヒータ１００、ヒータホルダ１０１、薄耐熱フィルム（定着フィルム）１０２、加圧ローラ１０３、温度保護素子１０４、サーミスタ（不図示）を備える。ヒータホルダ１０１は、半円弧状樋型であって耐熱性・剛性を有しており、定着ヒータ１００上に設けられた発熱体１１１面と接するように定着ヒータ１００を固定保持している。薄耐熱フィルム（定着フィルム）１０２は、定着ヒータ１００を取付けたヒータホルダ１０１にルーズに外嵌されており、円筒状に形成されている。加圧ローラ１０３は、定着フィルム１０２を挟んで定着ヒータ１００と相互圧接して定着ニップ部Ｎを形成する回転自在な加圧体である。温度保護素子１０４は、定着ヒータ１００の面上に感熱面が当接されるように配設されている。サーミスタ（不図示）は、温度保護素子１０４に定着ヒータ１００の長手位置に並列配置されている。
加圧ローラ１０３は駆動手段により矢印で示される反時計方向に所定の周速度で回転駆
動される。該加圧ローラ１０３の外面と定着フィルム１０２との定着ニップ部Ｎにおける圧接摩擦力により、加圧ローラ１０３の回転力が円筒状の定着フィルム１０２に作用して、定着フィルム１０２が従動回転状態になる。定着フィルム１０２はその内面が定着ヒータ１００の下向き面に密着して摺動しながらヒータホルダ１０１の外回りを矢印で示される時計方向に回転動作を行う。
定着ヒータ１００に通電され、電力が供給されることにより、該定着ヒータ１００が昇温して所定の温度に立ち上がり温調される。その温調状態において、定着ニップ部Ｎに未定着トナー像Ｔを担持した用紙２１が搬送される。さらに、定着ニップ部Ｎにおいて用紙２１のトナー像担持面側が定着フィルム１０２の外面に密着して定着フィルム１０２と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送される。この挟持搬送過程において、定着ヒータ１００の熱が定着フィルム１０２を介して用紙２１に付与され、用紙２１上の未定着トナー像Ｔが加熱及び加圧されて溶融定着される。定着ニップ部Ｎを通過した用紙２１は定着フィルム１０２から曲率分離される。

続いて、図３を用いて本実施例のヒータ駆動回路部の構成を説明する。図３は、本実施例に係るヒータ駆動回路部の構成図である。
５０は本画像形成装置を接続する交流電源であり、ＡＣフィルタ５１を介して低圧電源６４と発熱体たる定着ヒータ１００に接続されている。３２はヒータ駆動制御をはじめとした、画像形成装置の各制御を実行するＣＰＵであり、各入出力ポートとＲＯＭ３２ａ及びＲＡＭ３２ｂなどから構成される。
さらに、交流電源５０はＡＣフィルタ５１を介してゼロクロス検出回路５２に接続されている。ゼロクロス検出回路５２は、交流電源５０の電圧が０Ｖ近辺のある閾値電圧以下の電圧になっている時にＨｉｇｈレベルの信号を出力し、それ以外の場合にＬｏｗレベルの信号を出力する構成となっている。そして、ゼロクロス検出回路５２にて生成された交流電源５０の周期とほぼ等しい周期のパルス信号が、ＣＰＵ３２の入力ポートＰＡ１に入力される。ＣＰＵ３２は、ゼロクロス信号のＨｉｇｈ→Ｌｏｗに変化するエッジを検出し、ヒータ駆動のタイミング制御に利用する。

定着ヒータ１００は電力供給を受けることにより発熱し、定着ヒータ１００の裏面に配置された温度検出素子５４により定着ヒータ１００の温度上昇が検知される。温度検出素子５４は一方をグランド、もう一方を抵抗５５に接続されている。温度検出素子５４と抵抗５５との分圧箇所がＣＰＵ３２のアナログ入力ポートＡＮ０に接続されており、分圧電圧をＣＰＵ３２がモニタすることとなる。温度検出素子５４は高温になると抵抗値が低下する特性を持っており、ＣＰＵ３２は予め設定された電圧-温度変換テーブルを基に変換
することにより、現在の定着ヒータ１００の温度を検知することとなる。ＣＰＵ３２は検出した温度に基づき位相制御回路７０を駆動する点灯タイミングを決定し、出力ポートＰＡ２よりトライアックを駆動する為のＤｒｉｖｅ信号を出力する。

位相制御回路７０を説明する。所定の点灯タイミングで出力ポートＰＡ２がＨｉｇｈレベルとなることでベース抵抗５８を介したトランジスタ７５がオンする。トランジスタ７５がオンすることでフォトトライアックカプラ７２がオンすることとなる。なお、フォトトライアックカプラ７２は、一次、二次間の絶縁を確保するためのデバイスであり、抵抗７６はフォトトライアックカプラ７２内の発光ダイオードに流れる電流を制限するための抵抗である。
抵抗７３、７４はトライアック７１のためのバイアス抵抗で、フォトトライアックカプラ７２がオンすることによりトライアック７１が通電する。トライアック７１は交流電源５０によって両端に電位差が発生している状態でＯＮトリガがかかると、両端の電位差が０Ｖになり電流が無くなるまで通電状態にラッチされる素子である。そして、定着ヒータ１００にはオンタイミングに応じた電力が投入されることとなる。従って、ＣＰＵ３２はオンタイミングを制御することにより、定着投入電力を制御することが可能となる。
一方、低圧電源６４は交流電圧を整流する為のダイオードブリッジ６１と平滑コンデンサ６２と、その後段にある直流電圧を生成する為のＡＣ−ＤＣコンバータ６３を含んでいる。低圧電源６４にて生成された直流電圧は画像形成装置の制御部及び駆動部といった２次側負荷（低圧負荷）６５に供給される。
ＡＣフィルタ５１の下流ラインは交流電圧検出回路６６に接続されており、交流電圧検出回路６６は交流電源５０の実効値電圧に対応した電圧値を出力するものである。ＣＰＵ３２はアナログ入力ポートＡＮ１にて、前記電圧値を受け取り、交流電源５０により入力されている実効値電圧の値を検出することとなる。

そして本実施例では、電力算出部としてのＣＰＵ３２が、定着器３０に投入可能な最大電力（以下、定着投入可能電力という。）を算出する。電力制御部としてのＣＰＵ３２は、定着投入可能電力の範囲内で定着器３０に電力を供給する。そして、定着投入可能電力に基づいて、紙間量（紙間間隔としてもよい。）を制御する。ここで、定着器３０以外の他のオプションが駆動されると、この駆動にも電力が必要となるため、定着投入可能電力が減少する。したがって、定着投入可能電力は、他のオプションの駆動状態に応じて変化する。そして、定着投入可能電力は、定着ヒータ１００において発生する熱と関連性を有するため、定着器３０におけるトナー画像の定着性と関連している。ここで、紙間量を大きくすることで、定着フィルム１０２の温度が上昇し、紙間量を小さくすることで、定着フィルム１０２の温度が下降する。したがって、定着投入可能電力が低いほど、紙間量を大きくすることで、定着フィルム１０２の温度を目標温度に維持することができる。すなわち、そのときの定着投入可能電力において、定着フィルム１０２の温度が目標温度に追従するように、紙間量を設定すればよい。

次に、本実施例に係る画像形成時の制御を、図４を用いて説明する。図４は、本実施例に係る画像形成時の制御フローを示したフローチャートである。なお、このフローチャートに示す制御処理は、予めＲＯＭ３２ａに格納されたプログラムに従ってＣＰＵ３２により実行されるものである。
プリントジョブの開始を受ける（Ｓ１０１）と、ＣＰＵ３２は交流電源５０の実効値電圧（入力電圧）の検知を実行する（Ｓ１０２）。
実効値電圧の検知が終了すると、交流電源５０の実効値電圧に応じて定着器３０に投入できる電力を算出する（Ｓ１０３）。この算出を行う為に、ＣＰＵ３２には予め表１に示すテーブルが格納されている。ＣＰＵ３２は、交流電源５０の実効値電圧（入力電圧）に対応した定着投入可能電力基準値（Pf_lim_ini）から、表１右側の本ジョブにおけるオプションの駆動状態に応じた定着投入可能電力低下量を減算する。そして、最終的な定着投入可能電力（Pf_lim）を算出する。

なお、定着投入可能電力基準値（Pf_lim_ini）とは、オプションが駆動されていない場合において、定着器３０に投入できる電力である。また、最終的な定着投入可能電力（Pf_lim）とは、オプションが駆動されている場合において、定着器３０に投入できる電力である。定着投入可能電力基準値（Pf_lim_ini）及び最終的な定着投入可能電力（Pf_lim）は、交流電源５０の供給可能な最大電流を超えないように設定される。また、定着投入可能電力低下量は、オプション駆動時に該オプションに供給される電力に応じて決定される。この定着投入可能電力低下量は、オプションの駆動に要する電力としてもよく、オプションの駆動に要する電力に余裕分を加えた電力としてもよい。
また、オプションとは、例えば、画像形成装置の給紙部に接続される拡張給紙装置（オプションＡ）であったり、画像形成装置の排紙部に接続される拡張排紙装置（オプションＢ）であったり、製本などを実行する後処理装置部（オプションＣ）である。オプションの対象は、画像形成装置には接続されていてもジョブ毎に駆動／非駆動の状態が異なるものである。例えば１００Ｖの入力を検知し、さらにジョブの内容が拡張給紙装置から給紙し、且つ拡張排紙装置に排紙するジョブであった場合について考える。この場合、定着投
入可能電力基準値（Pf_lim_ini）は９２０Ｗであるため、定着投入可能電力（Pf_lim）は、９２０Ｗ−４０Ｗ−８０Ｗ＝８００Ｗと算出される。

続いてＳ１０３で算出された定着投入可能電力（Pf_lim）を基に、１枚目以降の紙間制御量を算出する（Ｓ１０４）。この算出を行う為に、ＣＰＵ３２には予め表２に示すテーブルが格納されている。表２には、複数段階の定着投入可能電力（Pf_lim）に応じた紙間量の変更量が規定されている。表２では、最大スループット時の紙間量に対する加算値が記載されている。本実施例における最大スループット時の紙間量は４０mmである。この最大スループット時の紙間量を基準として、定着投入可能電力（Pf_lim）に応じて、紙間量を調整する。表２に基づいて調整された後の紙間量は、そのときの投入電力において、定着フィルム１０２の温度が目標温度に追従するように予め検討された紙間量である。この関係は、実験またはシミュレーション等により予め求めることができる。

ここで、定着投入可能電力（Pf_lim）が小さいほど、定着フィルム１０２における温度上昇が緩慢となるため、紙間量を大きくすることで、定着フィルム１０２における温度上昇を促進させる。また、定着投入可能電力（Pf_lim）に基づいて設定された紙間量にて定着器３０によるトナー画像の加熱定着処理を繰り返し行うと、定着フィルム１０２の温度が高くなる。このため、ページ数が多くなるにしたがって、紙間量の加算値を小さくしている。すなわち、ページ数が多くなるにしたがって、紙間量を減少させる。これは、前のページとの間隔よりも、後のページとの間隔のほうが狭いページが存在するともいえる。そして、連続プリント中に所定ページ数に達すると、その後は最大スループット時の紙間量に対する加算値が０mmとなり、最大スループット時の紙間量になる。すなわち、プリントジョブ開始から所定ページ分の用紙２１の間隔を定着投入可能電力に応じて設定している。この所定ページ数は、定着投入可能電力（Pf_lim）に応じて定まるページ数であって、表２において＋０mmとなるページ数である。定着投入可能電力（Pf_lim）が大きいほど、定着フィルム１０２の温度上昇が促進されるため、所定ページ数は少なくなる。なお、表２では、紙間量に対する加算値を複数ページ毎に段階的に小さくしているが、これに代えて、ページ毎に小さくしてもよい。また、表２では、複数の段階を設けているが、これに代えて、１段階だけを設けるようにしてもよい。

紙間制御量を決定した後、画像形成が開始される（Ｓ１０５）。ＣＰＵ３２は、Ｓ１０３で算出された定着投入可能電力（Pf_lim）、及び、ステップＳ１０４で算出された紙間制御量に基づいて、画像形成を開始する。

ここで、図５は、図４に示す制御を実施した場合の定着フィルム１０２の温度及び紙間制御量の推移を示したタイムチャートである。図５の紙間制御量において、上に凸となっている時間は用紙の搬送方向の長さに比例し、下に凸となっている時間は紙間制御量に比例している。図５に示すように、紙間制御量は、時間と共に（ページ数の増加と共に）小さくなり、所定時間後には一定となる。また、紙間制御量を徐々に小さくしている間の定着フィルム１０２の温度は、目標温度に追従している。

以上説明したように、本実施例によれば、交流電源の供給可能な最大電流を超えないように定着電力を抑制制御した場合でも、定着フィルム１０２の温度は図５で表される目標温度に追従するような制御となる。さらに、最終的には最大スループットになるように制御される。結果的に、生産性の低下をより低減させることが可能となる。
本実施例では、定着投入可能電力に基づいて給紙量を決定しているため、定着フィルム１０２の温度が変化する前に、紙間量を予め変更しておくことができる。このため、各感光体から定着器３０までの距離が用紙の複数ページ分あったとしても、定着フィルム１０２には、そのときの温度に応じた紙間量で用紙が供給される。したがって、定着フィルム１０２の温度低下を抑制することができる。また、定着投入可能電力に基づいて紙間量を段階的または連続的に変更することで、スループットを細かく調整することができる。これにより、ユーザビリティを向上させることができる。

（実施例２）
本実施例では、定着投入可能電力の算出について、実施例１とは異なる例を説明する。すなわち、定着投入可能電力の算出は、実施例１で説明した交流電源５０の実効値電圧の検知より判断する形態に限られる事はない。
図６は、交流電源入力部からヒータ駆動回路部までの構成図である。図３とは、電流検知回路部６８が設けられている点で異なる。なお、図３と同じ所は同一符号を付けて説明を省略する。
電流検知回路部６８は、カレントトランス６８ａ及び電流検出回路６８ｂを備えている。低圧負荷６５側に供給される電流値はカレントトランス６８ａにより検出され、電流検出回路６８ｂにより電圧値に変換されＣＰＵ３２のアナログ入力ポートＡＮ２に入力される。ＣＰＵ３２は予め格納された電圧-電流変換テーブルを基に変換することにより、低
圧負荷６５側に供給される総電流値を検出することとなる。そして本実施例では、低圧負荷６５側の電流値に基づいて、定着投入可能電力を算出する。すなわち、定着投入可能電力は、定着器３０以外（定着部以外）の負荷（低圧負荷６５）に供給されている電流値から求められる。

図６の構成を基に本実施例に係る制御仕様を図７を用いて説明する。図７は、本実施例に係る画像形成時の制御フローを示したフローチャートである。なお、このフローチャートに示す制御処理は、予めＲＯＭ３２ａに格納されたプログラムに従ってＣＰＵ３２により実行されるものである。
プリントジョブ開始（Ｓ１１１）と共に、本プリントジョブに使用する全ての駆動負荷を駆動させた状態（Ｓ１１２）で交流電源５０から供給される低圧負荷６５側の電流値Ipsを電流検知回路部６８により検出する（Ｓ１１３）。 低圧負荷６５側の電流値Ipsを基
に、低圧負荷６５側の電流値Ipsと交流電源の供給可能な最大電流との差分を定着投入可
能電流Ifsrとして算出する（Ｓ１１４）。
さらに、定着投入可能電力（Pf_lim）を下記式にて算出する（Ｓ１１５）。
Pf_lim = Ifsr * Ifsr * Rfsr
ここで、Rfsrは定着ヒータ１００の抵抗値である。
但し、定着制御が波数制御でなく位相制御であったり、低圧電源６４がコンデンサインプット型コンバータであった場合には、力率を考慮してこの値を決定する。
そのようにして求められた定着投入可能電力（Pf_lim）を基に、表２に従って１枚目以降の紙間制御量を算出する（Ｓ１１６）。

以上説明したように、本実施例によれば、交流電源５０の実効値電圧の検知結果から判断する構成に比べ、低圧負荷６５の電流をモニタし判断することにより、エンジン毎や耐久度合いにより異なる各負荷状態から定着投入可能電力が判断できる。このため、交流電源５０の供給可能な最大電流に対してより精度の高い制御が実施可能となる。結果的に、交流電源５０の供給可能な最大電流を超えないように定着電力を抑制制御した場合でも、トナー画像の定着性を確保しつつ、生産性の低下を最小限にとどめることが可能となる。

（実施例３）
実施例１,２では、定着器３０に供給可能な電力のみから紙間制御量を決定した。しか
しながら、プリントジョブ開始時の定着器３０の状態により必要電力は変化し得る。本実施例では、プリントジョブ開始時の定着器３０の状態に基づき、紙間制御量にオフセット値を持たせる。
このため本実施例では、定着器３０の暖まり度合いに基づいて紙間制御量を変更する。ここで、プリントを連続して実施すると、定着ヒータ１００での発熱により定着器３０の温度は上昇する。一方、プリントを停止すると、定着ヒータ１００が発熱しなくなるので、定着器３０の温度は下降する。したがって、本実施例では、過去のプリントの枚数やプリントの停止時間などに起因する定着器３０の温度の変化を考慮して紙間制御量を設定する。
本実施例を実施する為の画像形成装置の構成としては、実施例１,２にて説明した図１
、図２及び図３或いは図６の構成にて達成される。また、定着投入可能電力の算出に関しても実施例１或いは２と同様である。
本実施例の制御仕様を図８を用いて説明する。図８は、本実施例に係る画像形成時の制御フローを示したフローチャートである。なお、このフローチャートに示す制御処理は、予めＲＯＭ３２ａに格納されたプログラムに従ってＣＰＵ３２により実行されるものである。

図８に示したフローチャートは、定着投入可能電力（Pf_lim）を算出するところから示している。なお、定着投入可能電力（Pf_lim）の算出方法は実施例１と同様である（Ｓ３０１）。
ＣＰＵ３２はまず、その定着投入可能電力（Pf_lim）を基に数枚先までの紙間制御量を決定する（Ｓ３０２）。この決定は表２に基づく。
さらに、ＣＰＵ３２（物理量算出部）は、プリント開始前の定着器３０の暖まり度合いとして、暖機指数を算出する（Ｓ３０３）。暖機指数は、定着器３０に必要な電力と相関
関係にある物理量である。暖機指数は連続プリントの枚数に応じてカウントアップされ、プリントが休止している時間に応じてカウントダウンするものであり、加圧ローラ１０３をはじめとした定着器３０内の構造物の暖まり度合いを数値化した可変値である。例えば、暖機指数の初期値は０であり、連続プリント３枚毎に１が加算され、プリント終了後、休止期間５分経過毎に１が減算される。また、暖機指数は０〜３０範囲の可変値である。
続いて、Ｓ３０３で算出された暖機指数を基に、紙間制御量オフセット値を算出する（Ｓ３０４）。この算出を行う為に、ＣＰＵ３２には予め表３に示すテーブルが格納されている。ＣＰＵ３２はＳ３０２で決定した紙間制御量に紙間制御量オフセット値を一律加算して、最終的な紙間制御量を決定（Ｓ３０５）し、画像形成を開始する。なお、表３に示すように、本実施例に係る紙間制御量オフセット値は負の値であるため、紙間制御量に紙間制御量オフセット値を加算すると、紙間制御量が小さくなる。すなわち、暖機指数が大きいほど、定着器３０の暖まり度合いが高くなっていると考えられるため、紙間制御量が小さくなるように変更している。

以上説明したように、本実施例によれば、定着器３０に使用できる電力とプリント開始前の定着器３０の暖まり度合いとの２つのパラメータを基に、プリントジョブ初期の紙間制御量を決定する。結果的に、交流電源５０の供給可能な最大電流を超えないように定着電力を抑制制御した場合でも、定着性を確保しつつ、定着器３０のプリント開始前の暖まり度合いを考慮した最適な生産性を提供することを可能とする。

（実施例４）
本実施例では、定着対象である画像の印字率に基づき、各画像直後の紙間制御量に個別にオフセット値を持たせる。
ここで、定着器３０の温度は、印字率によっても変化し得る。したがって、本実施例では、印字率による定着器３０の温度の変化を考慮して紙間制御量を設定する。例えば、印字率が低いほど、定着器３０の温度は高くなるので、紙間制御量を小さくする。印字率は、定着器３０に必要な電力と相関関係のある物理量であり、ＣＰＵ３２（物理量算出部）により算出される。
本実施例を実施する為の画像形成装置の構成としては、実施例１,２にて説明した図１
、図２及び図３或いは図６の構成にて達成される。また、定着投入可能電力の算出に関しても実施例１或いは２と同様である。

本実施例の制御仕様を図９を用いて説明する。図９は、本実施例に係る画像形成時の制御フローを示したフローチャートである。なお、このフローチャートに示す制御処理は、予めＲＯＭ３２ａに格納されたプログラムに従ってＣＰＵ３２により実行されるものである。
図９に示したフローチャートは、定着投入可能電力（Pf_lim）を算出するところから示している。なお、定着投入可能電力（Pf_lim）の算出方法は実施例１と同様である（Ｓ４０１）。
ＣＰＵ３２はまず、その定着投入可能電力（Pf_lim）を基に数枚先までの紙間制御量を
決定する（Ｓ４０２）。この決定は表２に基づく。
その後、１画像目の画像形成を開始する（Ｓ４０３）と共に、１画像目の印字率情報をＣＰＵ３２は得る（Ｓ４０４）。この方法としては画像データから算出してもよいし、レーザを点灯させる点灯制御信号をモニタして算出してもよい。１画像目の印字率に応じて、１画像目と２画像目の間の紙間制御量オフセット値を予めＣＰＵ３２に格納された表４のテーブルに基づき算出する（Ｓ４０５）。ＣＰＵ３２はＳ４０２で決定した紙間制御量に紙間制御量オフセット値を加算し、最終的な１画像目と２画像目の間の紙間量を決定する（Ｓ４０６）。ジョブが終了あるか否かを判断し（Ｓ４０８）、ジョブが終了でない場合には決定した紙間量に相当した時間を経た後（Ｓ４０７）、２画像目の画像形成を開始する（Ｓ４０３）。
その後はジョブが終了（Ｓ４０８）するまで、各画像後の紙間量を決定し制御される。なお、表４に示すように、本実施例に係る紙間制御量オフセット値は負の値であるため、紙間制御量に紙間制御量オフセット値を加算すると、紙間制御量が小さくなる。すなわち、印字率が低いほど、定着器３０の温度が高くなっていると考えられるため、紙間制御量が小さくなるように変更している。

以上説明したように、本実施例によれば、定着器３０に使用できる電力と各画像の印字率との２つのパラメータを基に、プリントジョブ初期の各画像間の紙間量を個別に決定する。結果的に、交流電源５０の供給可能な最大電流を超えないように定着電力を抑制制御した場合でも、定着性を確保しつつ、印字率による画像毎の個別の定着必要電力を考慮した最適な生産性を提供することを可能とする。

１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ‥‥感光体、１９‥‥中間転写ベルト、２９‥‥二次転写ローラ、３０‥‥定着器、３２‥‥ＣＰＵ、６６‥‥交流電圧検出回路

Claims (10)

1. 中間転写体にトナー画像を形成する画像形成部と、
   前記中間転写体に形成したトナー画像を記録材に転写する転写部と、
   通電により発熱する発熱体を有し、前記記録材に形成されたトナー画像を、該発熱体の熱により該記録材に加熱定着させる定着部と、
   前記定着部に供給可能な最大電力を算出する電力算出部と、
   前記電力算出部にて算出された供給可能な最大電力の範囲内で前記定着部に電力を供給する電力制御部と、
   前記記録材を前記転写部へ供給する供給部と、
   を備え、
   前記画像形成部から前記定着部までの間に、前記記録材の複数ページ分のトナー画像を形成する距離があり、前記供給部による前記転写部への前記記録材の供給が開始される前に、前記画像形成部が前記トナー画像の形成を開始する画像形成装置において、
   プリントジョブ開始から所定ページ分の前記記録材の間隔を前記電力算出部にて算出された供給可能な最大電力に応じて設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記所定ページ分の記録材において、前のページとの間隔よりも、後のページとの間隔のほうが狭いページが存在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. 前記所定ページ分の前記記録材の間隔は、徐々に狭くなることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記所定ページ分よりも後の前記記録材の間隔が、最大スループット時の間隔となるように、前記所定ページ分の記録材の間隔が決定されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記最大電力が大きいほど、前記所定ページの数が少ないことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記最大電力は、交流電源の電圧値から求められることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記最大電力は、前記定着部以外の負荷に供給されている電流値から求められることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記定着部において前記トナー画像を前記記録材に加熱定着するのに必要な電力と相関関係のある物理量を算出する物理量算出部を備え、
   プリントジョブ開始から所定ページ分の前記記録材の間隔を、前記電力算出部にて算出された供給可能な最大電力と、前記物理量算出部にて算出された物理量と、に応じて設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
9. 前記物理量は、前記定着部の暖まり度合いであることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記物理量は、前記記録材における印字率であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

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