JP7639508B2 - Image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の、定着装置を備えた画像形成装置に関し、特に、定着装置に効率よく電力を供給する方法に関するものである。 The present invention relates to image forming devices equipped with a fixing device, such as copiers, printers, facsimiles, and combination machines thereof, and in particular to a method for efficiently supplying power to the fixing device.
画像形成装置においてトナー像を用紙に定着させるために、定着ローラーまたは定着ベルト(被加熱回転体)と加圧ローラー(加圧回転体)とが圧接してなる定着部材を備えた定着装置が広く用いられている。この定着装置では、加熱ローラーと加圧ローラーで形成される定着ニップ部に用紙等の記録材を通過させて、トナー像に熱と圧力を加えて記録材にトナー像を溶融定着させる。 In order to fix a toner image to paper in an image forming apparatus, a fixing device equipped with a fixing member in which a fixing roller or fixing belt (a heated rotating body) and a pressure roller (a pressure rotating body) are in pressure contact is widely used. In this fixing device, a recording material such as paper is passed through the fixing nip formed by the heating roller and pressure roller, and heat and pressure are applied to the toner image to melt and fix it to the recording material.
近年の省電力化の要求に伴い、上述したような定着装置では短時間でウォームアップ可能な性能が重要となっている。また、定着装置は、加熱部によって定着部材を加熱し、さらに定着部材を用いて記録材を加熱する必要があり、画像形成装置全体における定着装置の消費電力の比率は大きなものとなる。 In response to the recent demand for power saving, it is important for fixing devices such as those described above to be able to warm up in a short time. In addition, the fixing device needs to heat the fixing member using a heating section, and then use the fixing member to heat the recording material, so the proportion of power consumption by the fixing device in the entire image forming device becomes large.
一方、画像形成装置は、電気的条件として定格電力(定格電流、定格電圧)内で動作するように設計することが必要である。例えば、AC100Vの商用電源の場合、日本国内では電流の規制値が15Aと定められ、15Aを超える電流を使用することができない。このため、商用電源から画像形成装置に投入される総電流の制限値が設定される。 On the other hand, image forming devices must be designed to operate within the rated power (rated current, rated voltage) as an electrical condition. For example, in the case of a 100V AC commercial power source, the regulated current value in Japan is set at 15A, and a current exceeding 15A cannot be used. For this reason, a limit is set on the total current that can be input from the commercial power source to the image forming device.
そのため、ウォームアップ性能や定着性、画像形成効率(生産性)を高めるためには、画像形成装置の総電流が制限値を超えない範囲で、定着装置に配分する電力をできるだけ大きくすることが必要となる。 Therefore, in order to improve warm-up performance, fixing performance, and image formation efficiency (productivity), it is necessary to allocate as much power as possible to the fixing device, without the total current of the image forming device exceeding the limit value.
例えば特許文献1には、誘導加熱方式の定着装置の励磁コイルに供給される電流値を検出する第2電流検出部と、第2電流検出部で検出される電流値をフィードバックし、商用電源の定格電流値を目標値として、励磁コイルに供給する電流値を算出する定着電流算出部と、装置全体の総駆動電流値から商用電源の定格電流値を減算した値を、第2電流検出部で検出された電流値から減算して、励磁コイルへの供給電流値を算出する許容電流算出部と、定着電流算出部及び許容電流算出部で算出された電流値に対応する周波数を算出するIH制御部と、総駆動電流値に応じて、定着電流算出部又は許容電流算出部のいずれに励磁コイルへの供給電流値を算出させるかを切り替える切替部と、を備える画像形成装置が開示されている。
For example,
特許文献2には、定着部の温度を予め定められた温度にするために、定着部への指示電力を算出する指示電力算出部と、定着用電流と負荷用電流とを加算した電流を商用電源から画像形成装置に投入される総電流とし、総電流を制限値以下に制御するために、制限値から負荷用電流を減算した値である定着部の許容電流を算出する許容電流算出部と、許容電流と定着用電圧とを乗算した値である許容電力を算出する許容電力算出部と、指示電力が許容電力以下であれば、指示電力を目標電力として決定し、指示電力が許容電力より大きければ、許容電力を目標電力として決定する目標電力決定部と、を備えた画像形成装置が開示されている。
特許文献1、2のように、画像形成装置に入力される総電流、定着装置に配分される定着電流、定着装置以外に配分される二次側電流等を検知して定着電流を制御する場合であっても、画像形成装置の時系列的な負荷動作は常に同一ではないため、定着電流の制御に予測制御的な側面が存在してしまう。
Even when the fixing current is controlled by detecting the total current input to the image forming device, the fixing current distributed to the fixing device, and the secondary current distributed to devices other than the fixing device, as in
そのため、画像形成装置に入力される総電流が制限値に近く余裕がない場合に、定着装置に配分される定着電流をできるだけ多く配分しようとすると、定着装置以外の負荷動作の状況によっては短期的に総電流が制限値を超えてしまうおそれがあった。 Therefore, when the total current input to the image forming device is close to the limit value and there is no room for improvement, if an attempt is made to allocate as much fixing current as possible to the fixing device, there is a risk that the total current will exceed the limit value in the short term depending on the status of load operations other than the fixing device.
本発明は、上記問題点に鑑み、画像形成装置に入力される総電流が制限値を超えることを確実に抑制しつつ、定着装置に最大限の電力を供給可能にする画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention aims to provide an image forming device that can supply maximum power to a fixing device while reliably preventing the total current input to the image forming device from exceeding a limit value.
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、画像形成部と、定着装置と、電力供給部と、制御部と、を備えた画像形成装置である。画像形成部は、記録媒体にトナー像を形成する。定着装置は、被加熱回転体と、被加熱回転体に所定の定着ニップ圧で圧接されて定着ニップ部を形成する加圧回転体と、被加熱回転体を加熱する加熱部と、被加熱回転体の温度を検知する温度検知部と、を備え、定着ニップ部を通過する記録媒体を加熱および加圧することによりトナー像を前記記録媒体に定着する定着処理を行う。電力供給部は、商用電源に接続され、定着装置を含む画像形成装置全体に電力を供給する。制御部は、温度検知部の検知結果に基づいて決定される電流指示値Iht(n)が定着上限電流Q(n)以下である場合、加熱部に流れる定着電流Ifuserを電流指示値Iht(n)に決定し、電流指示値Iht(n)が定着上限電流Q(n)より大きい場合、定着電流Ifuserを定着上限電流Q(n)に決定する。制御部は、画像形成時に、装置総電流Im(n)が、画像形成装置の定格電流Imaxよりも所定値αだけ低い総電流閾値Ithreshを超える場合、装置総電流Im(n)が定格電流Imaxを超えないように、総電流閾値制御によって定着上限電流Q(n)を設定するとともに、画像形成装置の電力余裕度に基づいて定着上限電流Q(n)を複数段階に補正する。 In order to achieve the above object, the first configuration of the present invention is an image forming apparatus including an image forming section, a fixing device, a power supply section, and a control section. The image forming section forms a toner image on a recording medium. The fixing device includes a heated rotating body, a pressure rotating body that is pressed against the heated rotating body at a predetermined fixing nip pressure to form a fixing nip section, a heating section that heats the heated rotating body, and a temperature detection section that detects the temperature of the heated rotating body, and performs a fixing process in which a toner image is fixed to the recording medium by heating and pressurizing the recording medium passing through the fixing nip section. The power supply section is connected to a commercial power source and supplies power to the entire image forming apparatus including the fixing device. The control section determines the fixing current Ifuser flowing through the heating section to be the current instruction value Iht(n) when the current instruction value Iht(n) determined based on the detection result of the temperature detection section is equal to or less than the fixing upper limit current Q(n), and determines the fixing current Ifuser to be the fixing upper limit current Q(n) when the current instruction value Iht(n) is greater than the fixing upper limit current Q(n). When the total device current Im(n) exceeds a total current threshold Ithresh that is lower than the rated current Imax of the image forming device by a predetermined value α during image formation, the control unit sets the upper fixing current Q(n) by total current threshold control so that the total device current Im(n) does not exceed the rated current Imax, and corrects the upper fixing current Q(n) in multiple stages based on the power margin of the image forming device.
本発明の第1の構成によれば、装置総電流Im(n)が総電流閾値Ithreshを超過した場合の総電流閾値制御における補正量を、電力余裕度に応じて複数段階に設定する。これにより、定着装置に配分可能な電流をできるだけ大きく維持しつつ、装置総電流Im(n)が定格電流Imaxを超えることがないような電力制御システムとなる。 According to the first configuration of the present invention, the correction amount in the total current threshold control when the total device current Im(n) exceeds the total current threshold Ithresh is set in multiple stages according to the power margin. This results in a power control system that keeps the current that can be distributed to the fixing device as large as possible while preventing the total device current Im(n) from exceeding the rated current Imax.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置100の内部構造を示す概略断面図である。画像形成装置100(ここではカラープリンター)本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、PcおよびPdが、搬送方向上流側(図1では右側)から順に配設されている。これらの画像形成部Pa~Pdは、異なる4色(シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの画像を順次形成する。
Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the internal structure of an
これらの画像形成部Pa~Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム(像担持体)1a、1b、1cおよび1dが配設されている。さらに、図1において時計回り方向に回転する中間転写ベルト8が各画像形成部Pa~Pdに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム1a~1d上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム1a~1dに当接しながら移動する中間転写ベルト8上に順次一次転写されて重畳される。その後、中間転写ベルト8上に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラー9によって記録媒体の一例としての用紙S上に二次転写される。さらに、トナー像が二次転写された用紙Sは、定着装置13においてトナー像が定着された後、画像形成装置100本体より排出される。メインモーター40(図3参照)により感光体ドラム1a~1dを図1において反時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム1a~1dに対する画像形成プロセスが実行される。
These image forming units Pa to Pd are provided with photoconductor drums (image carriers) 1a, 1b, 1c, and 1d that carry visible images (toner images) of each color. In addition, an
トナー像が二次転写される用紙Sは、画像形成装置100の本体下部に配置された用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラー12aおよびレジストローラー対12bを介して二次転写ローラー9と中間転写ベルト8の駆動ローラー11とのニップ部へと搬送される。中間転写ベルト8には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラー9の下流側には中間転写ベルト8の表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー19が配置されている。
The paper S onto which the toner image is secondarily transferred is stored in a
次に、画像形成部Pa~Pdについて説明する。回転可能に配設された感光体ドラム1a~1dの周囲および下方には、感光体ドラム1a~1dを帯電させる帯電装置2a、2b、2cおよび2dと、各感光体ドラム1a~1dに画像情報を露光する露光装置5と、感光体ドラム1a~1d上にトナー像を形成する現像装置3a、3b、3cおよび3dと、感光体ドラム1a~1d上に残留した現像剤(トナー)等を除去するクリーニング装置7a、7b、7cおよび7dが設けられている。
Next, the image forming units Pa to Pd will be described. Around and below the rotatably arranged
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置2a~2dによって感光体ドラム1a~1dの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置5によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム1a~1d上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置3a~3dには、それぞれシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置3a~3d内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ4a~4dから各現像装置3a~3dにトナーが補給される。現像剤中のトナーは、現像装置3a~3dにより感光体ドラム1a~1d上に供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置5からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
When image data is input from a host device such as a personal computer, first, the surfaces of the
そして、一次転写ローラー6a~6dにより一次転写ローラー6a~6dと感光体ドラム1a~1dとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム1a~1d上のシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。これらの4色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム1a~1dの表面に残留したトナー等がクリーニング装置7a~7dにより除去される。
Then,
中間転写ベルト8は、上流側の従動ローラー10と、下流側の駆動ローラー11とに掛け渡されており、ベルト駆動モーター(図示せず)による駆動ローラー11の回転に伴い中間転写ベルト8が時計回り方向に回転を開始すると、用紙Sがレジストローラー対12bから所定のタイミングで駆動ローラー11とこれに隣接して設けられた二次転写ローラー9とのニップ部(二次転写ニップ部)へ搬送され、中間転写ベルト8上のフルカラー画像が用紙S上に二次転写される。トナー像が二次転写された用紙Sは定着装置13へと搬送される。
The
定着装置13に搬送された用紙Sは、定着ベルト21および加圧ローラー22(図2参照)により加熱および加圧されてトナー像が用紙Sの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Sは、複数方向に分岐した分岐部14によって搬送方向が振り分けられ、そのまま(或いは、両面搬送路18に送られて両面に画像が形成された後に)、排出ローラー対15によって排出トレイ17に排出される。
The paper S transported to the
図2は、画像形成装置100に搭載される定着装置13の側面断面図である。なお、図2の上方が定着装置13に対する用紙挿通方向(搬送方向)の下流側であり、下方が定着装置13に対する用紙挿通方向の上流側である。定着装置13は、図2に示すように、定着ベルト21(被加熱回転体)、加圧ローラー22(加圧回転体)、加熱部23、ニップ形成部材24、ベルトガイド25およびフレーム部材26を備える。
Figure 2 is a side cross-sectional view of the
定着ベルト21は、定着装置13の筐体(図示せず)に、水平な軸芯回りに回転可能に支持される。定着ベルト21は、無端状であって、例えば外径20mm~50mmの円筒形状で構成され、加圧ローラー22とほぼ同じ軸線方向長さ(用紙Sの幅方向長さ)を有する。定着ベルト21は、記録媒体である用紙Sの挿通方向に沿って図2の時計回り方向に回転する。
The fixing
定着ベルト21は、基材層である発熱層の外周側に弾性層、離型層が積層された積層構造を有する。発熱層は、例えば厚さ30μm~50μmのニッケル等の金属製フィルムや、例えば銅、銀、アルミニウム等の金属粉末を混入した厚さ50μm~100μmのポリイミドフィルムで構成される。弾性層は、例えば厚さ100μm~500μmのシリコンゴム等で構成される。離型層は、例えば厚さ30μm~50μmのPFA(テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)等のフッ素系樹脂で構成される。
The fixing
加圧ローラー22は、定着装置13の筐体に、水平な軸線回りに回転可能に支持される。加圧ローラー22は円柱形状であり、定着ベルト21とほぼ同じ軸線方向長さ(用紙Sの幅方向長さ)を有する。加圧ローラー22には、加圧機構30(図3参照)によって、定着ベルト21に向けて所定の圧力が付与される。加圧ローラー22の外周面は、定着ベルト21を介してニップ形成部材24を押圧することにより、定着ベルト21の外周面に圧接されて定着ニップ部Nを形成する。
The
加圧ローラー22は、定着駆動モーター45(図3参照)に連結され、図2において反時計回り方向に回転する。加圧ローラー22は、定着ベルト21の外周面に接触し、定着ベルト21に時計回り方向の回転駆動力を付与する。
The
加圧ローラー22は、芯金22aの外周側に弾性層22bが積層され、弾性層22bの表面に離型層(図示せず)が積層された積層構造を有する。芯金22aは、例えば直径20mm程度のアルミニウム等の金属で構成される。弾性層22bは、例えば厚さ8mm程度のシリコンゴム等で構成される。離型層は、例えば厚さ10μm~50μm程度のPFA等のフッ素系樹脂で構成される。
The
加熱部23は、定着ベルト21の発熱層を誘導加熱によって発熱させる誘導加熱(IH)式のヒーターであり、定着ベルト21に対して加圧ローラー22が配置された側とは反対側の領域に、所定の間隙を隔てて定着ベルト21の外周面に対向配置される。加熱部23は、定着ベルト21の軸線方向(用紙Sの幅方向、図2の紙面と垂直な方向)に沿って、定着ベルト21よりもやや長く延びる。定着ベルト21の温度はサーミスター47(図3参照)によって検知される。
The
加熱部23は、定着ベルト21を加熱する。励磁コイル23aと、不図示の保持部材、コア等と、を備える。励磁コイル23aおよびコアは、保持部材によって所定位置に保持される。励磁コイル23aは、複数本の導線を束ねたリッツ線で構成され、定着ベルト21の軸線方向に沿って延びるように巻き回されている。励磁コイル23aは、定着ベルト21の周方向において、定着ベルト21の外周面に沿って円弧形状に構成される。
The
ニップ形成部材24は、定着ベルト21を隔てて加圧ローラー22と対向して定着ベルト21の内側に配置される。ニップ形成部材24は、定着ベルト21の内周面に接触し、定着ベルト21と加圧ローラー22との間に定着ニップ部Nを形成する。
The
ニップ形成部材24は、定着ベルト21の軸線方向に沿って、定着ベルト21とほぼ同じ長さで延びる略直方体形状を有する。ニップ形成部材24は、例えばアルミニウム等の金属や、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂で構成される基材を有する。
The
ベルトガイド25は、定着ベルト21を隔てて加熱部23と対向して定着ベルト21の内側に配置される。ベルトガイド25は、定着ニップ部N以外の定着ベルト21の内周面に接触し、定着ベルト21を内側から支持する。ベルトガイド25は、定着ベルト21の軸線方向に沿って、定着ベルト21とほぼ同じ長さで延びる板金で構成される。ベルトガイド25は、例えば厚さ0.1mm~0.5mmのSUS430等の弾性を有する磁性金属で構成される。
The
フレーム部材26は、定着装置13の筐体部に支持されており、ニップ形成部材24およびベルトガイド25を保持する。フレーム部材26は、定着ベルト21の径方向略中心部であって、ベルトガイド25とニップ形成部材24との間に配置される。フレーム部材26は、定着ベルト21の軸線方向に沿って、定着ベルト21よりもやや長く延びる。
The
用紙挿通方向に対し定着ニップ部Nの上流側(図2の下側)には、定着進入ガイド27が配置されている。定着進入ガイド27は、二次転写ニップ部(図1参照)を通過した用紙Sを定着ニップ部Nに案内する。
A fixing
用紙挿通方向に対し定着ニップ部Nの下流側(図2の上側)には、分離爪29が配置されている。分離爪29は、定着処理後の用紙Sを定着ベルト21の表面から分離する。分離爪29は、先端部を定着ベルト21の回転方向に対し上流側に向けて(カウンター方向に)、先端部が定着ベルト21の外周面に近接するように所定の角度で配置されている。
A
図3は、画像形成装置100の制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置100を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。また、既に説明した部分については説明を省略する。
Figure 3 is a block diagram showing an example of a control path of the
低圧電源52は、電力供給部51と接続され、制御部90からの出力信号により電力供給部51から供給された電力を装置各部に配分する。具体的には、電力供給部51から供給された交流電圧の一部を、そのまま定着電力制御基板53(図4参照)に配分する。また、それ以外の交流電圧から所定の直流電圧を生成して二次側負荷60(図4参照)に配分する。電力供給部51および低圧電源52を含む画像形成装置100の電力制御システムについては後述する。
The low-
画像入力部70は、画像形成装置100にパソコン等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部70より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部94に送出される。
The
操作部80には、液晶表示部81、各種の状態を示すLED82が設けられており、画像形成装置100の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。また、操作部80から用紙Sが給紙される用紙カセット16や手差し給紙トレイ(図示せず)を指定することで、用紙Sの種類やサイズを入力することができる。画像形成装置100の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。
The
制御部90は、中央演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)91、読み出し専用の記憶部であるROM(Read Only Memory)92、読み書き可能な記憶部であるRAM(Random Access Memory)93、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部94、カウンター95、画像形成装置100内の各装置に制御信号を送信したり操作部70からの入力信号を受信したりする複数(ここでは2つ)のI/F(インターフェイス)96を少なくとも備えている。
The
ROM92には、画像形成装置100の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置100の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。RAM93には、画像形成装置100の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置100の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。
一時記憶部94は、画像入力部60より入力され、デジタル信号に変換された画像信号を一時的に記憶する。カウンター95は、印字枚数を累積してカウントする。
The
図4は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置100の電力制御システムの一例を示すブロック図である。第1実施形態の画像形成装置100の電力制御システムは、電力供給部51、低圧電源52、定着電力制御基板53、CT基板57、および制御部90を備える。
Figure 4 is a block diagram showing an example of a power control system of the
電力供給部51は、インレット(図示せず)を介して商用電源ACに接続され、商用電源ACからの交流電圧を低圧電源52に供給する。低圧電源52には電力制御回路50が接続されている。低圧電源52は、電力供給部51から供給された交流電圧の一部を、そのまま定着電力制御基板53に配分する。また、それ以外の交流電圧から所定の直流電圧を生成して二次側負荷60に配分する。
The
定着電力制御基板53は、低圧電源52から定着電力制御基板53に入力される交流電流を検知する電流検知回路を含んでおり、制御部90によって決定される定着電力に基づいて定着装置13(特に加熱部23)に流れる電流(定着電流)を制御する。具体的には、加熱部23が図2に示したような誘導加熱(IH)式の場合、制御部90は、CT基板57により検知された電流をモニターし、サーミスター47による温度制御に基づく電流指示値(Iht(n))と比較して定着電力を決定する。定着電力制御基板53は、制御部90によって決定された定着電力を安定維持するように励磁コイル23aに入力される交流電流の駆動周波数を変更する。実際に流れる定着電流(Ifuser)として、定着上限電流Q(n)と、温度制御から指示された電流指示値Iht(n)の小さい方を選択する。なお、定着電力制御基板53にCPU等を搭載する場合は、制御部90から電力指示値(Iht(n))のみを取得し、定着電力制御基板53内で定着電圧、定着電流をモニターして電力制御することもできる。
The fixing
制御部90は、画像形成装置100において印字動作の実行に用いられる二次側負荷60に入力される電流(二次側電流)を直接制御する。なお、ここでいう二次側負荷60とは、定着装置13以外の負荷(定着装置13と異なる負荷)であり、例えば、画像形成部Pa~Pd、用紙カセット16から排出ローラー対15(図1参照)までの用紙搬送機構61等の駆動に用いられるモーター、ソレノイド等を意味する。
The
CT(Current Trans)基板57は、商用電源ACから電力供給部51を介して低圧電源52に供給される電流(装置総電流Im(n))を検知する。即ち、CT基板57は、画像形成装置100の駆動に用いられる装置総電流Im(n)を検知する総電流検知部として機能する。なお、CT基板57に代えて、他の電流検知機構を用いることもできる。
The CT (Current Transformer)
次に、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置100において実行される電流制御について説明する。まず、定着装置13の加熱部23として、定格電圧100V、定格電流15Aの誘導加熱(IH)式ヒーターを用いた例について説明する。この構成においては、定着上限電流Q(n)をPID制御(以下、総電流PID制御という)と装置総電流の閾値(総電流閾値)に基づく閾値制御の2段階制御によって決定する。
Next, we will explain the current control executed in the
誘導加熱(IH)式ヒーターを用いる場合の電力制御は、PID制御(以下、電力PID制御という)を基本としているが、画像形成装置100の起動時等には周波数-電力特性の電力テーブルに基づいて電力テーブル制御を行った後に電力PID制御に移行する。具体的には、指示されたIH電力レベルになるようにIH駆動周波数のPID制御を行う。一方、総電流閾値からの超過量が大きく、定着上限電流値Q(n)が電流指示値Iht(n)よりも小さくなった場合には、定着電流を迅速にQ(n)レベルまで低下させることが必要である。
When using an induction heating (IH) heater, power control is based on PID control (hereafter referred to as power PID control), but when starting up the
この場合、IH電力を電力PID制御で可変させていると、時間応答性の面で遅いため、一時的に電力PID制御から電力テーブル制御に切り換えることで、定着電流および装置総電流Im(n)を迅速に低下させることができる。但し、電力テーブル制御は電力PID制御に比べて指示されたIH電力レベルの制御精度が低く、電流指示値Iht(n)に対する最終的な定着電流(Ifuser)の差分が大きくなる傾向にある。 In this case, if the IH power is varied using power PID control, the time response is slow, so by temporarily switching from power PID control to power table control, the fixing current and total device current Im(n) can be quickly reduced. However, power table control has lower control accuracy for the commanded IH power level compared to power PID control, and there is a tendency for the difference between the final fixing current (Ifuser) and the current command value Iht(n) to be large.
従って、電力テーブル制御が頻繁に発生すると、時間あたりの定着電流・電力の変化幅が大きくなり、電流制御自体が不安定になるとともに、装置総電流Im(n)の変動量も大きくなり、(総電流<定格電流)という狙い自体を達成できない場合が発生する場合があった。 Therefore, if power table control occurs frequently, the range of change in fixing current and power per unit time increases, making the current control itself unstable and increasing the amount of fluctuation in the total device current Im(n), which can result in cases where the target of (total current < rated current) cannot be achieved.
そこで、本実施形態の第1の制御例では、誘導加熱(IH)式ヒーターを用いる場合の電力制御を総電流PID制御と総電流閾値制御の2段階制御とすることで、総電流閾値制御の頻度を低減し、IH電力制御において電力テーブル制御に切り換わる回数を低減して電力制御が不安定になることを抑制している。 Therefore, in the first control example of this embodiment, when an induction heating (IH) heater is used, the power control is a two-stage control consisting of total current PID control and total current threshold control, thereby reducing the frequency of total current threshold control and reducing the number of times that IH power control switches to power table control, thereby preventing the power control from becoming unstable.
以下、加熱部23として誘導加熱(IH)ヒーターを用いた場合の電流制御の具体的な手順について説明する。図5は、第1実施形態の画像形成装置100において実行される電流制御の第1の制御例を示すフローチャートである。図6は、第1の制御例において装置総電流Im(n)が異なる条件1~条件5での定着電流と二次側電流を示す図である。
The specific procedure for current control when an induction heating (IH) heater is used as the
なお、以下に示す電流制御の前提として、CT基板57による装置総電流Im(n)の検知は、2~2.5msecの周期で電流を検知し、検知した電流値を40msec毎に平均して行う。また、制御部90による定着上限電流Q(n)の可変指示周期を80msecとし、加熱部23の電力制御(電力PID制御、電力テーブル制御)の周期を40msecとする。
As a premise for the current control described below, the detection of the total device current Im(n) by the
また、定着上限電流の最大値Qmaxは、画像形成装置100にオプション装置が装着されていない状態で、二次側負荷60が最大限動作した状態でも定格電流Imaxを越えない範囲に規定されている。そして、以下の電流制御では、Qmaxを定着装置13に供給可能な最大電流として、Im(n)<Imaxを確保できるように、装置総電流Im(n)の超過電流量に応じて定着上限電流Q(n)が小さくなるように補正する。
The maximum value Qmax of the upper fixing current is set to a range that does not exceed the rated current Imax even when the
図5に示すように、先ず、CT基板57により装置総電流Im(n)を検知する(ステップS1)。次に、制御部90はIm(n)が総電流閾値Ithresh以下であるか否かを判定する(ステップS2)。Ithreshは、定格電流Imaxよりも所定値α1(総電流閾値マージン、α1<γ)だけ低い電流値である。
As shown in FIG. 5, first, the
Im(n)≦Ithreshである場合は(ステップS2でYes)、制御部90はIm(n)が総電流PID制御における総電流の目標値IpidとなるようにQ(n)を算出する(ステップS3)。Ipidは、定格電流Imaxよりも所定値γ(総電流目標値マージン)だけ低い電流値であり、Ithresh>Ipidである。
If Im(n)≦Ithresh (Yes in step S2), the
図6の条件1~3は、Im(n) ≦Ithreshである場合の定着電流Ifuser(ハッチング領域)と二次側電流Ieng(n)(白色領域)を示している。実際の定着電流Ifuserとしては、電流指示値Iht(n)または定着上限電流Q(n)の小さい方が選択される。条件1は、IfuserとしてIht(n)が選択された場合(Iht(n)<Q(n)=Qmax)を示しており、条件2は、IfuserとしてQ(n)が選択された場合(Q(n)=Qmax)を示している。
条件3の左のグラフのようにIm(n)がIpidを超えた場合も、Im(n)≦Ithreshの範囲内では、総電流PID制御によってIm(n)=Ipidに近づけるように、Ipidを目標値としてQ(n)のPID演算を行う。右のグラフでは、Im(n)がIpidまで低下している。但し、PID演算はIpidを目標とはしているが、演算結果としては必ずしもIpidになるとは限らない。このように、Im(n)がIthresh以下の場合は、Ipidを目標値としてPID制御を行ってQ(n)を決定することで、Im(n)がIthreshを超える頻度を大幅に低減することができる。
Even when Im(n) exceeds Ipid as in the left graph of
Im(n)>Ithreshである場合は(ステップS2でNo)、総電流PID制御から総電流閾値制御への切り換えを行う。具体的には、総電流閾値からの超過電流値(Im(n)-Ithresh)を算出する(ステップS4)。 If Im(n)>Ithresh (No in step S2), the total current PID control is switched to total current threshold control. Specifically, the excess current value (Im(n)-Ithresh) from the total current threshold is calculated (step S4).
そして、以下の式(1)により直前の定着上限電流Q(n-1)から超過電流値(Im(n)-Ithresh)を差し引いた仮上限値Q′(n)を算出する(ステップS5)。
Q′(n)=Q(n-1)-(Im(n)-Ithresh)・・・(1)
式(1)では、直前のQ(n-1)に対して、超過電流値Im(n)-Ithreshを基本補正量として補正して仮上限値Q′(n)を求める。
Then, a provisional upper limit value Q'(n) is calculated by subtracting the excess current value (Im(n)-Ithresh) from the immediately preceding upper limit fixing current Q(n-1) using the following formula (1) (step S5).
Q'(n)=Q(n-1)-(Im(n)-Ithresh)...(1)
In equation (1), the provisional upper limit value Q'(n) is calculated by correcting the immediately preceding Q(n-1) using the excess current value Im(n)-Ithresh as the basic correction amount.
次に、制御部90は、算出されたQ′(n)と電力余裕度とに基づいてQ(n)を決定する。本明細書中でいう「電力余裕度」は、Q(n)=Qmax(Im(n)≦Ithresh)を維持している状態を電力余裕あり、Q(n)<Qmax(Im(n)>Ithresh)付近を推移している状態を電力余裕なし(不足量小)、Q(n)<<Qmax(Im(n)>>Ithresh)付近を推移している状態を電力余裕なし(不足量大)と定義する。
Next, the
具体的な電力余裕度は、超過電流値(Im(n)-Ithresh)を用いて判定する(ステップS2&S6)。(Im(n)-Ithresh)≦0の場合(ステップS2でYes)、電力余裕度があると判定する。0<(Im(n)-Ithresh)≦δである場合(ステップS6でYes)、電力余裕なし(不足量小)と判定する。この場合は、Q(n)をステップS7で算出されたQ′(n)に設定する(ステップS7)。 The specific power margin is determined using the excess current value (Im(n) - Ithresh) (steps S2 and S6). If (Im(n) - Ithresh) ≤ 0 (Yes in step S2), it is determined that there is a power margin. If 0 < (Im(n) - Ithresh) ≤ δ (Yes in step S6), it is determined that there is no power margin (small shortage). In this case, Q(n) is set to Q'(n) calculated in step S7 (step S7).
(Im(n)-Ithresh)>δである場合は(ステップS6でNo)、電力余裕なし(不足量大)と判定してQ′(n)から補正値β1を差し引いた値をQ(n)とする(ステップS8)。補正値β1は0.2~0.5[A]とする。また、電力余裕度を判定する際のIm(n)-Ithreshの閾値δは0.3~0.6[A]程度とする。 If (Im(n) - Ithresh) > δ (No in step S6), it is determined that there is no power margin (a large shortage), and the value obtained by subtracting the correction value β1 from Q'(n) is set to Q(n) (step S8). The correction value β1 is set to 0.2 to 0.5 [A]. Furthermore, the threshold value δ of Im(n) - Ithresh when determining the power margin is set to approximately 0.3 to 0.6 [A].
図6の条件4は、Im(n)>Ithresh、且つ(Im(n)-Ithresh)≦δである場合の定着電流Ifuserと二次側電流Ieng(n)を示している。条件4の左のグラフのようにIm(n)がIthreshを超えているが、超過量がδ以下である場合、Q(n)=Q′(n)として右のグラフのようにIm(n)をIthreshを狙って低下させる。 Condition 4 in Figure 6 shows the fixing current Ifuser and secondary current Ieng(n) when Im(n) > Ithresh and (Im(n) - Ithresh) ≦ δ. As in the left graph of condition 4, if Im(n) exceeds Ithresh but the excess amount is δ or less, Q(n) = Q'(n) and Im(n) is reduced to Ithresh as shown in the right graph.
図6の条件5は、Im(n)>Ithresh、且つ(Im(n)-Ithresh)>δである場合の定着電流Ifuserと二次側電流Ieng(n)を示している。条件5の左のグラフのようにIm(n)がIthreshを超えており、且つ超過量がδよりも大きい場合、Q(n)=Q′(n)-β1として右のグラフのようにIm(n)をIthreshよりも低い値を狙って低下させる。
そして、設定されたQ(n)がQmaxを超えるか否かを判定し(ステップS9)、Q(n)>Qmaxである場合は(ステップS9でYes)Q(n)=Qmaxとする(ステップS10)。 Then, it is determined whether the set Q(n) exceeds Qmax (step S9), and if Q(n) > Qmax (Yes in step S9), Q(n) = Qmax (step S10).
以上説明したように、本実施形態の第1の制御例によれば、装置総電流Im(n)が総電流閾値Ithreshを超過した場合の総電流閾値制御における補正量を、電力余裕度に応じて複数段階に設定する。これにより、定着装置13に配分可能な電流をできるだけ大きく維持しつつ、装置総電流Im(n)が定格電流Imaxを超えることがないような電力制御システムとなる。
As described above, according to the first control example of this embodiment, the correction amount in the total current threshold control when the device total current Im(n) exceeds the total current threshold Ithresh is set in multiple stages according to the power margin. This results in a power control system that keeps the current that can be allocated to the fixing
また、超過電流値(Im(n)-Ithresh)の大きさに着目し、Im(n)-Ithreshが大きい場合にQ′(n)から補正値β1を差し引いた値をQ(n)とする。これにより、装置総電流Im(n)が総電流閾値Ithreshを超過した場合の定着上限電流Q(n)の補正量を大きめにとることができ、定格電流Imaxとの差が大きくなる。従って、二次側負荷60の動作が重なった場合でも装置総電流Im(n)が定格電流Imaxを超える危険性を低減することができる。
Focusing on the magnitude of the excess current value (Im(n) - Ithresh), when Im(n) - Ithresh is large, Q(n) is calculated by subtracting the correction value β1 from Q'(n). This allows a larger correction amount for the upper fixing current Q(n) when the total device current Im(n) exceeds the total current threshold Ithresh, and the difference with the rated current Imax becomes larger. Therefore, even if the operations of the
なお、上記の制御例では、電力余裕度がない場合((Im(n)-Ithresh)>δである場合)にQ′(n)から補正値β1を差し引いた値をQ(n)としたが、基本補正量であるIm(n)-Ithreshに補正係数β2を乗じた値をQ(n-1)から差し引いて算出されたQ′(n)をQ(n)としてもよい。補正係数β2は1.5~3とする。 In the above control example, when there is no power margin (when (Im(n) - Ithresh) > δ), the value Q(n) is calculated by subtracting the correction value β1 from Q'(n), but Q(n) may also be calculated by subtracting the value obtained by multiplying the basic correction amount Im(n) - Ithresh by the correction coefficient β2 from Q(n-1). The correction coefficient β2 should be 1.5 to 3.
図7は、第1実施形態の画像形成装置100において実行される電流制御の第2の制御例を示すフローチャートである。図7に示す第2の制御例では、装置総電流Im(n)が総電流閾値Ithreshを超える場合(ステップS2でNo)、超過電流値(Im(n)-Ithresh)を算出し(ステップS4)、直前の定着上限電流Q(n-1)から超過電流値(Im(n)-Ithresh)を差し引いて仮上限値Q′(n)を算出(ステップS5)した後、画像形成装置100のシーケンスタイミング(動作状態)に着目して電力余裕度を判定し、電力余裕度に応じて定着上限電流Q(n)の補正量設定を複数設けている。
Figure 7 is a flowchart showing a second control example of the current control executed in the
具体的には、定着温度を待機温度まで昇温させるウォームアップ(WU)後、所定時間が経過しているか否かを判定する(ステップS6)。所定時間が経過している場合は(ステップS6でYes)、電力余裕なし(不足量小)と判定して、ステップS5で算出されたQ′(n)をQ(n)に設定する(ステップS7)。 Specifically, after warm-up (WU) in which the fixing temperature is increased to the standby temperature, it is determined whether a predetermined time has elapsed (step S6). If the predetermined time has elapsed (Yes in step S6), it is determined that there is no power margin (small power shortage), and Q'(n) calculated in step S5 is set to Q(n) (step S7).
一方、所定時間が経過していない場合は(ステップS6でNo)、電力余裕なし(不足量大)と判定して、Q′(n)から補正値β1を差し引いた値をQ(n)とする(ステップS8)。補正値β1は0.2~0.5[A]とする。 On the other hand, if the specified time has not elapsed (No in step S6), it is determined that there is no power margin (large power shortage), and the value obtained by subtracting the correction value β1 from Q'(n) is set as Q(n) (step S8). The correction value β1 is set to 0.2 to 0.5 [A].
CT基板57による装置総電流Im(n)の検知周期、制御部90による定着上限電流Q(n)の可変指示周期、加熱部23の電力制御(電力PID制御、電力テーブル制御)の周期は第1の制御例と同様である。
The detection period of the total device current Im(n) by the
以上説明したように、本実施形態の第2の制御例によれば、ウォームアップ後に所定時間が経過していない場合はQ′(n)から補正値β1を差し引いた値をQ(n)とする。これにより、ウォームアップ直後で定着ベルト21や加圧ローラー22が十分加温されておらず、定着装置13全体が蓄熱するまでの部材の吸熱量が大きい期間、即ち、電力余裕なし(不足量大)の期間では、定着上限電流Q(n)の補正量を大きめにとることができ、定格電流Imaxとの差が大きくなる。従って、二次側負荷60の動作が重なった場合でも装置総電流Im(n)が定格電流Imaxを超える危険性を低減することができる。
As described above, according to the second control example of this embodiment, if a predetermined time has not elapsed after warm-up, Q(n) is set to the value obtained by subtracting the correction value β1 from Q'(n). As a result, during the period immediately after warm-up when the fixing
なお、第2の制御例においても、Q′(n)から補正値β1を差し引いた値をQ(n)とする代わりに、基本補正量であるIm(n)-Ithreshに補正係数β2を乗じた値をQ(n-1)から差し引いて算出されたQ′(n)をQ(n)としてもよい。補正係数β2は1.5~3とする。 In the second control example, instead of using the value obtained by subtracting the correction value β1 from Q'(n) as Q(n), the value obtained by multiplying the basic correction amount Im(n)-Ithresh by the correction coefficient β2 and subtracting it from Q(n-1) may be used as Q'(n). The correction coefficient β2 is set to 1.5 to 3.
図8は、第1実施形態の画像形成装置100において実行される電流制御の第3の制御例を示すフローチャートである。図9は、第3の制御例において装置総電流Im(n)が異なる条件1~条件5での定着電流と二次側電流を示す図である。図8および図9に示す第3の制御例では、定着装置13の加熱部23としてハロゲンヒーターを用いた例について説明する。この構成においては、定着上限電流Q(n)を装置総電流の閾値(総電流閾値)に基づく総電流閾値制御(1段階制御)によって決定する。
Figure 8 is a flowchart showing a third control example of current control executed in the
例えば、定格電圧100V、定格電力1000Wのハロゲンヒーターの場合、100V電圧の交流全波波形を入力すると1000Wの電力を消費して相当する熱量を発生する。ハロゲンヒーターの電力制御を行う場合は、定着電力制御基板53は、交流全波波形ではなく、交流波形のゼロクロスタイミングを検出し、所定周期・dutyの半波波形(または位相制御波形)を入力することで通電dutyを制御して所望の電力でヒーター駆動することになる。従って、ハロゲンヒーターの電力制御には基本的にはフィードバックがない。このようにフィードバック系のない電力制御では、電力指示があった場合には、フィードバック系の遅れなく即座に指示電力相当の電力での動作が可能である。
For example, in the case of a halogen heater with a rated voltage of 100V and a rated power of 1000W, when a full-wave AC waveform of 100V is input, it consumes 1000W of power and generates the corresponding amount of heat. When controlling the power of a halogen heater, the fixing
このような電力制御の場合、総電流閾値制御により定着上限電流Q(n)を前述の式(1)で算出する。式(1)では、ヒーター電力の応答性は総電流Im(n)に影響するが、ハロゲンヒーターでは前述したように制御的な遅延なく電力制御することが可能なので、電力制御自体は指示電力を安定して出力可能である。ハロゲンヒーターの電力制御が変動する要因となり得るのは総電流制御による定着上限電流Q(n)の変化であるが、ハロゲンヒーターでは、誘導加熱(IH)式ヒーターの電力制御を想定した第1、第2の制御例のように総電流PID制御と総電流閾値制御の使い分けに関わるような問題も考慮しなくてよく、閾値制御が不安定になるおそれもない。 In this type of power control, the upper fixing current Q(n) is calculated using the total current threshold control with the above-mentioned formula (1). In formula (1), the responsiveness of the heater power affects the total current Im(n), but as described above, with a halogen heater, power control is possible without control delays, so the power control itself can stably output the command power. A factor that can cause fluctuations in the power control of a halogen heater is the change in the upper fixing current Q(n) due to total current control, but with a halogen heater, there is no need to consider issues related to the use of total current PID control and total current threshold control, as in the first and second control examples assuming power control of an induction heating (IH) heater, and there is no risk of the threshold control becoming unstable.
図8に示すように、先ず、CT基板57により装置総電流Im(n)を検知する(ステップS1)。次に、制御部90は超過電流値Im(n)-Ithreshを算出する(ステップS2)。そして、算出されたIm(n)-Ithreshを直前の定着上限電流Q(n-1)から差し引いて仮上限値Q′(n)を算出する(ステップS3)。
As shown in FIG. 8, first, the total device current Im(n) is detected by the CT board 57 (step S1). Next, the
次に、制御部90は、算出されたQ′(n)と電力余裕度とに基づいてQ(n)を決定する。具体的な電力余裕度は、ステップS2で算出された超過電流値Im(n)-Ithreshを用いて(Im(n)-Ithresh)≦δであるか否かを判定する(ステップS4)。
Next, the
図9の条件1~3は、Im(n) ≦Ithreshである場合の定着電流Ifuser(ハッチング領域)と二次側電流Ieng(n) (白色領域)を示している。実際の定着電流Ifuserとしては、電流指示値Iht(n)または定着上限電流Q(n)の小さい方が選択される。条件1は、IfuserとしてIht(n)が選択された場合(Iht(n)<Qmax)を示しており、条件2、3は、IfuserとしてQ(n)(=Qmax)が選択された場合を示している。
(Im(n)-Ithresh)≦δである場合は(ステップS4でYes)、電力余裕あり又は電力余裕なし(不足量小)と判定してQ(n)をステップS3で算出されたQ′(n)に設定する(ステップS5)。 If (Im(n) - Ithresh) ≦ δ (Yes in step S4), it is determined that there is a power surplus or no power surplus (small shortage), and Q(n) is set to Q'(n) calculated in step S3 (step S5).
図9の条件4は、Im(n)-Ithresh)≦δである場合の定着電流Ifuserと二次側電流Ieng(n)を示している。条件4の左のグラフのようにIm(n)がIthreshを超えているが、超過量がδ以下である場合、Q(n)=Q′(n)として右のグラフのようにIm(n)をIthreshまで低下させる。 Condition 4 in Figure 9 shows the fixing current Ifuser and secondary current Ieng(n) when Im(n) - Ithresh) ≦ δ. As shown in the left graph of condition 4, Im(n) exceeds Ithresh, but if the excess amount is δ or less, Q(n) = Q'(n) and Im(n) is reduced to Ithresh as shown in the right graph.
一方、(Im(n)-Ithresh)>δである場合は(ステップS4でNo)、電力余裕なし(不足量大)と判定してQ′(n)から補正値β1を差し引いた値をQ(n)とする(ステップS6)。補正値β1は0.2~0.5[A]とする。また、電力余裕度を判定する際のIm(n)-Ithreshの閾値δは0.3~0.6[A]程度とする。 On the other hand, if (Im(n) - Ithresh) > δ (No in step S4), it is determined that there is no power margin (a large shortage), and the value obtained by subtracting the correction value β1 from Q'(n) is set to Q(n) (step S6). The correction value β1 is set to 0.2 to 0.5 [A]. Furthermore, the threshold value δ of Im(n) - Ithresh when determining the power margin is set to approximately 0.3 to 0.6 [A].
図9の条件5は、(Im(n)-Ithresh)>δである場合の定着電流Ifuserと二次側電流Ieng(n)を示している。条件5の左のグラフのようにIm(n)がIthreshを超えており、且つ超過量がδよりも大きい場合、Q(n)=Q′(n)-β1として右のグラフのようにIm(n)をIthreshよりも低い値まで低下させる。
そして、設定されたQ(n)がQmaxを超えるか否かを判定し(ステップS7)、Q(n)>Qmaxである場合は(ステップS7でYes)Q(n)=Qmaxとする(ステップS8)。 Then, it is determined whether the set Q(n) exceeds Qmax (step S7), and if Q(n) > Qmax (Yes in step S7), Q(n) = Qmax (step S8).
以上説明したように、本実施形態の第3の制御例によれば、装置総電流Im(n)が総電流閾値Ithreshを超過した場合の総電流閾値制御における補正量を、電力余裕度に応じて複数段階に設定する。これにより、定着装置13に配分可能な電流をできるだけ大きく維持しつつ、装置総電流Im(n)が定格電流Imaxを超えることがないような電力制御システムとなる。
As described above, according to the third control example of this embodiment, the correction amount in the total current threshold control when the device total current Im(n) exceeds the total current threshold Ithresh is set in multiple stages according to the power margin. This results in a power control system that keeps the current that can be allocated to the fixing
また、第1の制御例と同様に、超過電流値(Im(n)-Ithresh)の大きさに着目し、Im(n)-Ithreshが大きい場合にQ′(n)から補正値β1を差し引いた値をQ(n)とする。これにより、装置総電流Im(n)が総電流閾値Ithreshを超過した場合の定着上限電流Q(n)の補正量を大きめにとることができ、定格電流Imaxとの差が大きくなる。従って、二次側負荷60の動作が重なった場合でも装置総電流Im(n)が定格電流Imaxを超える危険性を低減することができる。
Also, similar to the first control example, attention is focused on the magnitude of the excess current value (Im(n) - Ithresh), and when Im(n) - Ithresh is large, the value Q(n) is set to Q'(n) minus the correction value β1. This allows a larger correction amount for the upper fixing current Q(n) when the total device current Im(n) exceeds the total current threshold Ithresh, and the difference with the rated current Imax becomes larger. Therefore, even if the operations of the
なお、上記の制御例では、電力余裕なし(不足量大)の場合(δ<(Im(n)-Ithresh)である場合)にQ′(n)から補正値β1を差し引いた値をQ(n)としたが、超過電流値(Im(n)-Ithresh)に補正係数β2を乗じた値をQ(n-1)から差し引いて算出されたQ′(n)をQ(n)としてもよい。補正係数β2は1.5~3とする。 In the above control example, when there is no power margin (large shortage) (when δ<(Im(n)-Ithresh)), Q(n) is calculated by subtracting the correction value β1 from Q'(n). However, Q(n) may also be calculated by subtracting the value obtained by multiplying the excess current value (Im(n)-Ithresh) by the correction coefficient β2 from Q(n-1). The correction coefficient β2 should be 1.5 to 3.
さらに、第2の制御例と同様に、画像形成装置100のシーケンスタイミング(動作状態)に着目して電力余裕度を判定し、電力余裕度に応じて定着上限電流Q(n)の補正量設定を複数設けることもできる。
Furthermore, similar to the second control example, the power margin can be determined by focusing on the sequence timing (operating state) of the
図10は、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置100の電力制御システムの一例を示すブロック図である。第2実施形態の画像形成装置100の電力制御システムは、第1電力供給部51aと第2電力供給部51bを備える。第1電力供給部51aは、インレット(図示せず)を介して商用電源ACに接続され、商用電源ACからの交流電圧を定着電力制御基板53に供給する。第2電力供給部51bは、第1電力供給部51aと異なるインレット(図示せず)を介して商用電源ACに接続され、商用電源ACからの交流電圧を、低圧電源52により直流電圧に変換した後、二次側負荷60に供給する。
Figure 10 is a block diagram showing an example of a power control system of an
CT基板57は、商用電源ACから第2電力供給部51bを介して低圧電源52に供給される電流を検知する。即ち、CT基板57は、二次側負荷60用の電源系統の入力電流(二次側電流Ieng(n))を検知する二次側電流検知部として機能する。なお、CT基板57に代えて、他の電流検知機構を用いることもできる。
The
本実施形態では、第1電力供給部51aから定着電力制御基板53を介して定着装置13の加熱部23に接続される電源系統と、第2電力供給部51bから低圧電源52を介して二次側負荷60に接続される電源系統の2つの系統に分割されている。例えば、図10のように電源コードを2本構成として、1本は第1電力供給部51aに接続して定着装置13の加熱部23用電源として占有し、もう1本を第2電力供給部51bに接続して二次側負荷60用電源として切り分ける方式(2コンセント構成)でも良いし、1本の電源コードから供給された電力を第1電力供給部51aと第2電力供給部51bに分岐させる方式(1コンセント構成)でもよい。
In this embodiment, the power supply system is divided into two systems: a power supply system connected to the
本実施形態では、装置総電流Im(n)および定着上限電流Q(n)を以下の式(2)、(3)により求める。
Im(n)=Q(n-1)+Ieng(n) ・・・(2)
Q(n)=Ithresh-Ieng(n) ・・・(3)
In this embodiment, the total device current Im(n) and the upper limit fixing current Q(n) are calculated by the following equations (2) and (3).
Im(n)=Q(n-1)+Ieng(n)...(2)
Q(n)=Ithresh-Ieng(n)...(3)
本実施形態のように二次側電流Ieng(n)を検知する利点としては、演算に定着電流・電力の値が入ってこないために、定着上限電流Q(n)と、温度制御に基づく電流指示値Iht(n)から最終的な定着電流(Ifuser)を決定する過程において、Q(n)とIfuserが独立したパラメーターになっていることである。従って、総電流制御を総電流閾値制御のみで行っても、定着電流Ifuserや装置総電流Im(n)が不安定になることがなく、制御構成を簡素化することができる。 The advantage of detecting the secondary side current Ieng(n) as in this embodiment is that since the values of the fixing current and power are not included in the calculation, in the process of determining the final fixing current (Ifuser) from the upper limit fixing current Q(n) and the current command value Iht(n) based on temperature control, Q(n) and Ifuser are independent parameters. Therefore, even if the total current control is performed only by the total current threshold control, the fixing current Ifuser and the total device current Im(n) do not become unstable, and the control configuration can be simplified.
但し、装置総電流Im(n)を演算で求めるため、装置総電流Im(n)をCT基板57で検知する第1実施形態の場合とは逆に、装置総電流に誤差が入りやすい。そのため、総電流閾値Ithreshを設定する際の総電流閾値マージンα2を第1実施形態の総電流閾値マージンα1に比べて大き目にとる必要がある。
However, because the total device current Im(n) is calculated, it is prone to errors in the total device current, in contrast to the first embodiment in which the total device current Im(n) is detected by the
図11は、第2実施形態の画像形成装置100において実行される電流制御例を示すフローチャートである。図12は、図11の制御例において装置総電流Im(n)が異なる条件1~条件5での定着電流と二次側電流を示す図である。図11および図12に示す制御例では、定格電圧100V、定格電流20Aの2コンセント構成とし、定着装置13の加熱部23用に、15Aコンセント1本を占有し、二次側負荷60用に、15Aコンセントをもう1本を振り分ける。そして、2本のコンセントのトータルで定格電流20Aとして、装置総電流制御を行う。この構成においては、定着上限電流Q(n)を装置総電流の閾値(総電流閾値)に基づく閾値制御(1段階制御)によって決定する。
Figure 11 is a flowchart showing an example of current control executed in the
図11に示すように、先ず、CT基板57により二次側電流Ieng(n)を検知する(ステップS1)。制御部90は、検知された二次側電流Ieng(n)に、前回設定された定着上限電流Q(n-1)を加算して装置総電流Im(n)を算出する(ステップS2)。
As shown in FIG. 11, first, the secondary current Ieng(n) is detected by the CT board 57 (step S1). The
次に、制御部90はステップS2で算出されたIm(n) を用いて超過電流値Im(n)-Ithreshを算出する(ステップS3)。Ithreshは、定格電流Imaxよりも所定値α2(総電流閾値マージン、α2>α1)だけ低い電流値である。また、上述した式(3)よりIthreshからIeng(n)を差し引いて仮上限値Q′(n)を算出する(ステップS4)。
Next, the
ここで、式(3)と、第1実施形態において仮上限値Q′(n)を算出する式(1)との関係について説明する。式(1)では、装置総電流Im(n)とIthreshの差分である超過電流値Im(n)-Ithreshを、前回設定された定着上限電流Q(n-1)から差し引いて仮上限値Q′(n)を設定している。式(1)に二次側電流Ieng(n)を検知する場合のパラメーターである式(2)を代入して変形していくと、
Q′(n)=Q(n-1)-(Im(n)-Ithresh)
=(Im(n)-Ieng(n))-(Im(n)-Ithresh)=Ithresh-Ieng(n)
となって、二次側電流を検知する第2実施形態においてQ′(n)を算出する式(3)が導かれる。即ち、装置総電流Im(n)と総電流閾値Ithreshとを比較して定着上限電流Q(n)を設定するという本質的な制御は、装置総電流を検知する第1実施形態と同様である。
Here, the relationship between formula (3) and formula (1) for calculating the provisional upper limit value Q'(n) in the first embodiment will be described. In formula (1), the provisional upper limit value Q'(n) is set by subtracting the excess current value Im(n)-Ithresh, which is the difference between the total device current Im(n) and Ithresh, from the previously set upper limit fixing current Q(n-1). Substituting formula (2), which is a parameter when detecting the secondary side current Ieng(n), into formula (1) and transforming it, we obtain
Q'(n)=Q(n-1)-(Im(n)-Ithresh)
=(Im(n)-Ieng(n))-(Im(n)-Ithresh)=Ithresh-Ieng(n)
Thus, equation (3) for calculating Q'(n) in the second embodiment in which the secondary side current is detected is derived. That is, the essential control of comparing the device total current Im(n) with the total current threshold Ithresh to set the upper fixing current limit Q(n) is the same as in the first embodiment in which the device total current is detected.
次に、制御部90は、算出されたQ′(n)と電力余裕度とに基づいてQ(n)を決定する。具体的な電力余裕度は、超過電流値Im(n)-Ithreshを用いて(Im(n)-Ithresh)≦δであるか否かを判定する(ステップS5)。
Next, the
図12の条件1、2は、Im(n) ≦Ithreshである場合の定着上限電流Q(n)と二次側電流Ieng(n)を示している。条件1はIm(n)<Ithreshの場合を示しており、条件2は、Im(n)=Ithreshの場合を示している。本制御例では、実際の定着電流Ifuserは、定着上限電流Q(n)までは許容しているため、Im(n)は二次側電流Ieng(n)と定着上限電流Q(n)の加算値としている。そのため、例えば条件1で実際に流れる装置総電流Im(n)は、Ifuser(ハッチング領域)と二次側電流(白色領域)を合わせた右のグラフのようになる。
(Im(n)-Ithresh)≦δである場合は(ステップS5でYes)、電力余裕あり又は電力余裕なし(不足量小)と判定してQ(n)をステップS4で算出されたQ′(n)に設定する(ステップS6)。図12の条件4は、(Im(n)-Ithresh)≦δである場合の定着上限電流Q(n)と二次側電流Ieng(n)を示している。条件4の左のグラフのようにIm(n)がIthreshを超えているが、超過量がδ以下である場合、Q(n)=Q′(n)として右のグラフのようにIm(n)をIthreshまで低下させる。 If (Im(n) - Ithresh) ≦ δ (Yes in step S5), it is determined that there is a power surplus or no power surplus (small shortage), and Q(n) is set to Q'(n) calculated in step S4 (step S6). Condition 4 in FIG. 12 shows the upper fixing current Q(n) and secondary side current Ieng(n) when (Im(n) - Ithresh) ≦ δ. As in the left graph of condition 4, Im(n) exceeds Ithresh, but if the excess is δ or less, Q(n) = Q'(n) and Im(n) is reduced to Ithresh as in the right graph.
一方、δ<(Im(n)-Ithresh)である場合は(ステップS5でNo)、電力余裕なし(不足量大)と判定してQ′(n)から補正値β1を差し引いた値をQ(n)とする(ステップS7)。補正値β1は0.2~0.5[A]とする。また、電力余裕度を判定する際のIm(n)-Ithreshの閾値δは0.3~0.6[A]程度とする。 On the other hand, if δ<(Im(n)-Ithresh) (No in step S5), it is determined that there is no power margin (a large shortage), and the value obtained by subtracting the correction value β1 from Q'(n) is set to Q(n) (step S7). The correction value β1 is set to 0.2 to 0.5 [A]. Furthermore, the threshold value δ of Im(n)-Ithresh when determining the power margin is set to approximately 0.3 to 0.6 [A].
図12の条件4は、(Im(n)-Ithresh)>δである場合の定着電流Q(n)と二次側電流Ieng(n)を示している。条件5の左のグラフのようにIm(n)がIthreshを超えており、且つ超過量がδよりも大きい場合、Q(n)=Q′(n)-β1として右のグラフのようにIm(n)をIthreshよりも低い値まで低下させる。
Condition 4 in Figure 12 shows the fixing current Q(n) and secondary current Ieng(n) when (Im(n) - Ithresh) > δ. If Im(n) exceeds Ithresh and the excess amount is greater than δ, as in the left graph of
そして、設定されたQ(n)がQmaxを超えるか否かを判定し(ステップS8)、Q(n)>Qmaxである場合は(ステップS8でYes)Q(n)=Qmaxとする(ステップS9)。 Then, it is determined whether the set Q(n) exceeds Qmax (step S8), and if Q(n) > Qmax (Yes in step S8), Q(n) = Qmax (step S9).
以上説明したように、本実施形態の電流制御例によれば、装置総電流Im(n)が総電流閾値Ithreshを超過した場合の総電流閾値制御における補正量を、電力余裕度に応じて複数段階に設定する。これにより、定着装置13に配分可能な電流をできるだけ大きく維持しつつ、装置総電流Im(n)が定格電流Imaxを超えることがないような電力制御システムとなる。
As described above, according to the current control example of this embodiment, the correction amount in the total current threshold control when the device total current Im(n) exceeds the total current threshold Ithresh is set in multiple stages according to the power margin. This results in a power control system that keeps the current that can be allocated to the fixing
また、超過電流値(Im(n)-Ithresh)の大きさに着目し、Im(n)-Ithreshが大きい場合にQ′(n)から補正値β1を差し引いた値をQ(n)とする。これにより、装置総電流Im(n)が総電流閾値Ithreshを超過した場合の定着上限電流Q(n)の補正量を大きめにとることができ、定格電流Imaxとの差が大きくなる。従って、二次側負荷60の動作が重なった場合でも装置総電流Im(n)が定格電流Imaxを超える危険性を低減することができる。
Focusing on the magnitude of the excess current value (Im(n) - Ithresh), when Im(n) - Ithresh is large, Q(n) is calculated by subtracting the correction value β1 from Q'(n). This allows a larger correction amount for the upper fixing current Q(n) when the total device current Im(n) exceeds the total current threshold Ithresh, and the difference with the rated current Imax becomes larger. Therefore, even if the operations of the
なお、上記の制御例では、電力余裕なし(不足量大)の場合(δ<(Im(n)-Ithresh)である場合)にQ′(n)から補正値β1を差し引いた値をQ(n)としたが、超過電流値(Im(n)-Ithresh)に補正係数β2を乗じた値をQ(n-1)から差し引いて算出されたQ′(n)をQ(n)としてもよい。補正係数β2は1.5~3とする。 In the above control example, when there is no power margin (large shortage) (when δ<(Im(n)-Ithresh)), Q(n) is calculated by subtracting the correction value β1 from Q'(n). However, Q(n) may also be calculated by subtracting the value obtained by multiplying the excess current value (Im(n)-Ithresh) by the correction coefficient β2 from Q(n-1). The correction coefficient β2 should be 1.5 to 3.
また、本制御例のように、CT基板57により二次側電流Iengを検知し、式(2)により定着上限電流Q(n-1)とIeng(n)から装置総電流Im(n)を算出する構成では、CT基板57の測定値に定着電力制御の応答性は影響しない。また、式(3)により算出したQ(n)にも定着電力制御は影響しない。従って、上記計算によるQ(n)の補正では、定着電力制御や総電流制御が不安定になることはない。従って、加熱部23が誘導加熱(IH)式ヒーターであってもハロゲンヒーターであっても、同様の総電流閾値制御のみで対応できる。
In addition, in a configuration like this control example where the secondary current Ieng is detected by the
なお、本実施形態においても、第1実施形態の第2の制御例と同様に、画像形成装置100のシーケンスタイミング(動作状態)に着目して電力余裕度を判定し、電力余裕度に応じて定着上限電流Q(n)の補正量設定を複数設けることもできる。
In this embodiment, as in the second control example of the first embodiment, the power margin can be determined by focusing on the sequence timing (operating state) of the
その他、本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態では、加熱部23がハロゲンヒーターである場合に、交流電圧の通電dutyを制御して電力制御を行うこととしたが、定着電力制御基板53に電流検知回路および電圧検知回路を組み込んで電流、電圧をモニターすることで電力制御を行ってもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiments, when the
また、上記各実施形態においては、被加熱回転体として無端状の定着ベルト21がニップ形成部材24に対して摺動する摺動ベルト方式の定着装置13を例示したが、例えば定着ベルト21を定着ローラーに巻き付けた一軸ベルト方式や、定着ベルト21を定着ローラーと加熱ローラーとに張架した二軸ベルト方式の定着装置、或いは定着ベルト21以外の被加熱回転体を備えた定着装置にも全く同様に適用できるのはもちろんである。
In addition, in each of the above embodiments, a sliding belt
また、画像形成装置100は図1に示したようなタンデム型のカラープリンターに限らず、モノクロ複写機やデジタル複合機、ファクシミリやレーザープリンター等、定着装置を備えた種々の画像形成装置に適用可能である。
In addition, the
本発明は、被加熱回転体と加圧部材で形成される定着ニップ部に記録媒体を挿通して、トナー像に熱と圧力を加えて記録媒体上にトナー像を溶融定着させる定着装置を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、画像形成装置に入力される総電流が制限値を超えることを確実に抑制しつつ、定着装置に最大限の電力を供給可能にする画像形成装置を提供することができる。 The present invention can be used in an image forming apparatus equipped with a fixing device that applies heat and pressure to a toner image by inserting the recording medium into a fixing nip formed by a heated rotating body and a pressure member to melt and fix the toner image onto the recording medium. By using the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that can supply maximum power to the fixing device while reliably preventing the total current input to the image forming apparatus from exceeding a limit value.
Pa~Pd 画像形成部
13 定着装置
21 定着ベルト(被加熱回転体)
22 加圧ローラー(加圧回転体)
23 加熱部
30 加圧機構
47 サーミスター(温度検知部)
50 電力制御回路
51 電力供給部
52 低圧電源
51a 第1電力供給部
51b 第2電力供給部
53 定着電力制御基板
55 二次側電力制御基板
57 CT基板
60 二次側負荷
90 制御部
100 画像形成装置
N 定着ニップ部
S 用紙(記録媒体)
Pa to Pd: image forming section; 13: fixing device; 21: fixing belt (heated rotating body);
22 Pressure roller (pressure rotating body)
23
50
Claims (8)
被加熱回転体と、
前記被加熱回転体に所定の定着ニップ圧で圧接されて定着ニップ部を形成する加圧回転体と、
前記被加熱回転体を加熱する加熱部と、
前記被加熱回転体の温度を検知する温度検知部と、
を備え、前記定着ニップ部を通過する前記記録媒体を加熱および加圧することにより前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着処理を行う定着装置と、
商用電源に接続され、前記定着装置を含む画像形成装置全体に電力を供給する電力供給部と、
前記温度検知部の検知結果に基づいて決定される電流指示値Iht(n)が定着上限電流Q(n)以下である場合、前記加熱部に流れる定着電流Ifuserを前記電流指示値Iht(n)に決定し、前記電流指示値Iht(n)が前記定着上限電流Q(n)より大きい場合、前記定着電流Ifuserを前記定着上限電流Q(n)に決定する制御部と、
を備えた画像形成装置において、
前記制御部は、
画像形成時に、装置総電流Im(n)が、前記画像形成装置の定格電流Imaxよりも所定値αだけ低い総電流閾値Ithreshを超える場合、前記装置総電流Im(n)が前記定格電流Imaxを超えないように、総電流閾値制御によって前記定着上限電流Q(n)を設定するとともに、前記画像形成装置の電力余裕度に基づいて前記定着上限電流Q(n)を複数段階に補正し、
前記制御部は、前記装置総電流Im(n)が前記総電流閾値Ithreshを超える場合、前記装置総電流Im(n)と前記総電流閾値Ithreshとの差分である超過電流値Im(n)-Ithreshに基づいて前記電力余裕度を判定するとともに、前回の前記定着上限電流Q(n-1)から前記超過電流値Im(n)-Ithreshを差し引いた仮上限値Q′(n)を算出し、
前記超過電流値Im(n)-Ithreshが所定値δ以下である場合、前記定着上限電流Q(n)を前記仮上限値Q′(n)に設定し、前記超過電流値Im(n)-Ithreshが所定値δを超える場合、前記定着上限電流Q(n)を前記仮上限値Q′(n)よりも小さい値に設定することを特徴とする画像形成装置。 an image forming unit that forms a toner image on a recording medium;
A heated rotating body;
a pressure rotating body that is pressed against the heated rotating body at a predetermined fixing nip pressure to form a fixing nip portion;
A heating unit that heats the heated rotating body;
A temperature detection unit that detects the temperature of the heated rotating body;
a fixing device that performs a fixing process of fixing the toner image onto the recording medium by applying heat and pressure to the recording medium passing through the fixing nip portion;
a power supply unit connected to a commercial power source and supplying power to the entire image forming apparatus including the fixing device;
a control unit that, when a current command value Iht(n) determined based on a detection result of the temperature detection unit is equal to or smaller than an upper limit fixing current Q(n), determines a fixing current Ifuser flowing through the heating unit to be the current command value Iht(n), and, when the current command value Iht(n) is greater than the upper limit fixing current Q(n), determines the fixing current Ifuser to be the upper limit fixing current Q(n);
In an image forming apparatus comprising:
The control unit is
when the total device current Im(n) exceeds a total current threshold Ithresh that is lower than a rated current Imax of the image forming device by a predetermined value α during image formation, the fixing upper limit current Q(n) is set by total current threshold control so that the total device current Im(n) does not exceed the rated current Imax, and the fixing upper limit current Q(n) is corrected in multiple stages based on a power margin of the image forming device;
when the device total current Im(n) exceeds the total current threshold Ithresh, the control unit determines the power margin based on an excess current value Im(n)-Ithresh which is a difference between the device total current Im(n) and the total current threshold Ithresh, and calculates a tentative upper limit value Q'(n) by subtracting the excess current value Im(n)-Ithresh from the previous fixing upper limit current Q(n-1),
an image forming apparatus, characterized in that, when the excess current value Im(n)-Ithresh is equal to or smaller than a predetermined value δ, the fixing upper limit current Q(n) is set to the tentative upper limit value Q'(n), and, when the excess current value Im(n)-Ithresh exceeds a predetermined value δ, the fixing upper limit current Q(n) is set to a value smaller than the tentative upper limit value Q'(n) .
被加熱回転体と、
前記被加熱回転体に所定の定着ニップ圧で圧接されて定着ニップ部を形成する加圧回転体と、
前記被加熱回転体を加熱する加熱部と、
前記被加熱回転体の温度を検知する温度検知部と、
を備え、前記定着ニップ部を通過する前記記録媒体を加熱および加圧することにより前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着処理を行う定着装置と、
商用電源に接続され、前記定着装置を含む画像形成装置全体に電力を供給する電力供給部と、
前記温度検知部の検知結果に基づいて決定される電流指示値Iht(n)が定着上限電流Q(n)以下である場合、前記加熱部に流れる定着電流Ifuserを前記電流指示値Iht(n)に決定し、前記電流指示値Iht(n)が前記定着上限電流Q(n)より大きい場合、前記定着電流Ifuserを前記定着上限電流Q(n)に決定する制御部と、
を備えた画像形成装置において、
前記制御部は、
画像形成時に、装置総電流Im(n)が、前記画像形成装置の定格電流Imaxよりも所定値αだけ低い総電流閾値Ithreshを超える場合、前記装置総電流Im(n)が前記定格電流Imaxを超えないように、総電流閾値制御によって前記定着上限電流Q(n)を設定するとともに、前記画像形成装置の電力余裕度に基づいて前記定着上限電流Q(n)を複数段階に補正し、
前記制御部は、前記装置総電流Im(n)が前記総電流閾値Ithreshを超える場合、前記装置総電流Im(n)と前記総電流閾値Ithreshとの差分である超過電流値Im(n)-Ithreshを前回の前記定着上限電流Q(n-1)から差し引いた仮上限値Q′(n)を算出し、
被加熱回転体の温度を待機温度まで昇温させるウォームアップ後に所定時間が経過している場合、前記定着上限電流Q(n)を前記仮上限値Q′(n)に設定し、前記ウォームアップ後に所定時間が経過していない場合、前記定着上限電流Q(n)を前記仮上限値Q′(n)よりも小さい値に設定することを特徴とする画像形成装置。 an image forming unit that forms a toner image on a recording medium;
A heated rotating body;
a pressure rotating body that is pressed against the heated rotating body at a predetermined fixing nip pressure to form a fixing nip portion;
A heating unit that heats the heated rotating body;
A temperature detection unit that detects the temperature of the heated rotating body;
a fixing device that performs a fixing process of fixing the toner image onto the recording medium by applying heat and pressure to the recording medium passing through the fixing nip portion;
a power supply unit connected to a commercial power source and supplying power to the entire image forming apparatus including the fixing device;
a control unit that, when a current command value Iht(n) determined based on a detection result of the temperature detection unit is equal to or smaller than an upper limit fixing current Q(n), determines a fixing current Ifuser flowing through the heating unit to be the current command value Iht(n), and, when the current command value Iht(n) is greater than the upper limit fixing current Q(n), determines the fixing current Ifuser to be the upper limit fixing current Q(n);
In an image forming apparatus comprising:
The control unit is
when the total device current Im(n) exceeds a total current threshold Ithresh that is lower than a rated current Imax of the image forming device by a predetermined value α during image formation, the fixing upper limit current Q(n) is set by total current threshold control so that the total device current Im(n) does not exceed the rated current Imax, and the fixing upper limit current Q(n) is corrected in multiple stages based on a power margin of the image forming device;
when the device total current Im(n) exceeds the total current threshold Ithresh, the control unit calculates a provisional upper limit value Q'(n) by subtracting an excess current value Im(n)-Ithresh, which is a difference between the device total current Im(n) and the total current threshold Ithresh, from the previous fixing upper limit current Q(n-1);
an image forming apparatus, characterized in that, when a predetermined time has elapsed after a warm-up for raising the temperature of a heated rotating body to a standby temperature, the fixing upper limit current Q(n) is set to the provisional upper limit value Q'(n), and, when the predetermined time has not elapsed after the warm-up, the fixing upper limit current Q(n) is set to a value smaller than the provisional upper limit value Q'(n) .
前記商用電源に接続され、前記定着装置に電力を供給する第1電力供給部と、
前記商用電源に接続され、前記定着装置以外の負荷である二次側負荷に電力を供給する第2電力供給部と、
で構成され、
前記第2電力供給部から供給される二次側電流Ieng(n)を検知する二次側電流検知部を備え、
前記制御部は、前記二次側電流検知部で検知された前記二次側電流Ieng(n)に、前回設定された定着上限電流Q(n-1)を加算して前記装置総電流Im(n)を算出し、算出された前記装置総電流Im(n)と前記総電流閾値Ithreshとを比較して前記定着上限電流Q(n)を設定する前記総電流閾値制御を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。 The power supply unit includes:
a first power supply unit connected to the commercial power source and supplying power to the fixing device;
a second power supply unit connected to the commercial power source and supplying power to a secondary load other than the fixing device;
It is composed of
a secondary current detection unit that detects a secondary current Ieng(n) supplied from the second power supply unit,
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit performs the total current threshold control to calculate the total device current Im(n) by adding a previously set upper limit fixing current Q(n-1) to the secondary side current Ieng(n) detected by the secondary side current detection unit, and to set the upper limit fixing current Q(n) by comparing the calculated total device current Im(n) with the total current threshold Ithresh .
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