JP2014119696A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ヒーターの消費電力を精度よく推定可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】
ヒーター１３１ａを加熱状態と非加熱状態とに切り換えて定着ローラー１３１を温調し、記録シート上のトナー像を熱定着する定着器を有するプリンター１において、設計上の基準値として定められた基準消費電力と、基準消費電力をヒーター１３１ａに継続して供給する基準条件下で、定着ローラー１３１を昇温したときの昇温速度を指標する基準昇温時間とを記憶しているＲＯＭ１６３と、装置の使用環境下においてヒーター１３１ａを駆動し、加熱状態を継続して定着ローラー１３１を昇温させることにより、昇温速度を指標する実機昇温時間を取得し、基準昇温時間と実機昇温時間との比較結果と基準消費電力とに基づいて、使用環境下におけるヒーター１３１ａの消費電力を推定する制御部６と、推定結果を出力する操作パネル７とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着器を備える画像形成装置に関し、特に、定着器における消費電力を推定する技術に関する。

プリンターなどの電子写真式の画像形成装置では、ハロゲンランプ等のヒーターを内蔵した定着ローラーを加圧ローラーで押圧し、これらの間に形成された定着ニップに、未定着画像の形成されたシートを通紙して熱定着する定着器を備えるものが一般的である。
近年、このような画像形成装置においても、節電の要請が強まっており、ユーザーが当該画像形成装置の消費電力を正確に把握できる構成が望まれている。

通常、画像形成装置における消費電力のうち、定着器のヒーターでの消費電力が圧倒的に多いため、当該ヒーターの消費電力をできるたけ正確に把握することが求められている。
これを実現するため、装置内に電力計などを設け、実際に消費電力を計測する構成も考えられが、このような電力計を新たに設置することは装置コストの上昇を招く。

そこで、ヒーターに通電している間は、ヒーターの定格消費電力と同等の電力が消費されているものとみなす簡易な構成が提案されている。
このようにすれば、予めヒーターの定格消費電力を記憶しておき、当該定格消費電力にヒーターの通電時間を乗じたものを積算するだけで、ヒーターの消費電力量を簡単に求めることができ、装置コストの上昇を招くこともない。

特開２０１０−１５２２１０号公報

しかしながら、実際には、ヒーターの個体差などにより、その抵抗値などが設計基準値からずれている場合があり、さらに、画像形成装置が使用される地域や環境によっては、商用電源の電圧も予想された定格値からずれている場合もあるため、このような単純な積算方法によっては現実の消費電力と大きく異なってしまうおそれがある。
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたものであって、装置コストの上昇を招くことなく、定着器のヒーターの消費電力を精度よく推定することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、ヒーターを加熱する加熱状態と、ヒーターの加熱を停止する非加熱状態とを切り換えて加熱回転体を温調し、当該加熱回転体の周面に加圧部材を押圧して定着ニップを形成して、当該定着ニップに通紙される記録シート上のトナー像を熱定着する定着器を有する画像形成装置において、設計上の基準値として定められた前記ヒーターの基準消費電力と、当該基準消費電力で前記ヒーターの加熱状態を継続したときの前記加熱回転体の昇温特性を指標する基準昇温指標値とを記憶する記憶手段と、装置の使用環境下における電源電圧用いてヒーターの加熱状態を継続して前記加熱回転体を昇温させたときの昇温特性を指標する実機昇温指標値を取得する実機昇温指標値取得手段と、前記基準昇温指標値と実機昇温指標値との比較結果と前記基準消費電力に基づき、使用環境下におけるヒーターの消費電力を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。

また、前記推定手段は、前記基準昇温指標値と実機昇温指標値との比較値と、前記基準消費電力に対する補正係数とを対応付けたテーブルを保持し、前記基準昇温指標値と実機昇温指標値との比較結果からテーブルを参照して対応する補正係数を取得して、当該取得した補正係数を用いて前記基準消費電力を実際のヒーターの消費電力に換算することが望ましい。

さらに、使用する電源電圧を設計上の基準電圧に維持した特定の条件下で、前記ヒーターの加熱状態を継続して前記加熱回転体を昇温させたときの昇温特性を指標する特定条件下昇温指標値を取得する特定条件下昇温指標値手段をさらに備え、前記推定手段は、前記基準昇温指標値と実機昇温指標値との第１の比較結果もしくは、前記特定条件下昇温指標値と実機昇温指標値との第２の比較結果とを選択的に適用して、使用環境下におけるヒーターの消費電力を推定することが望ましい。

加えて、前記ヒーターは、交換可能であって、前記定着器が交換されたことを示す情報を取得する交換情報取得手段を有し、前記推定手段は、装置納品後最初にヒーターが交換されるまでは、前記第２の比較結果を用いて使用環境下におけるヒーターの消費電力を推定し、最初のヒーターが交換された後は、前記第１の比較結果を用いて使用環境下におけるヒーターの消費電力を推定することが望ましい。

また、前記昇温特性は、ヒーターの加熱状態を継続した場合に、前記加熱回転体が、第１の温度から第１の温度より高い第２の温度に到達するまでに要する時間によって指標されることが望ましい。
さらに、第１および第２の温度は、ウォーミングアップ時における前記加熱回転体の温度制御範囲内に存することが望ましい。

また、ウォーミングアップ後、前記加熱回転体の温度を環境温度よりも高く、かつ、定着温度より低い所定の温度範囲内に維持する待機モードを実行する制御手段を有し、前記第１および第２の温度は、前記待機モード時における前記所定の温度範囲内に存することが望ましい。
また、前記ヒーターは、個別に給電可能な複数のサブヒーターからなり、前記記憶手段は、各サブヒーターにごとに基準消費電力と基準昇温指標値とを記憶しており、実機昇温指標値取得手段は、前記サブヒーターを順次加熱状態にして、それぞれに対応する実機昇温指標値を取得し、前記推定手段は、前記サブヒーターごとに、それぞれに対応する前記基準昇温指標値と実機昇温指標値との比較結果と前記基準消費電力に基づいて、前記使用環境下における前記ヒーターの消費電力を推定することが望ましい。

上記構成によれば、推定手段が、使用環境下における定着器のヒーターの消費電力を推定する上で必要とするのは、記憶手段に記憶されているヒーターの基準消費電力および基準昇温指標値と、実機昇温指標値取得手段により取得された実機昇温指標値だけであり、消費電力を直接計測する計測機器を必要としないため、装置コストの上昇を招かない。
また、推定手段が、基準昇温指標値と実機昇温指標値との比較結果と、基準消費電力に基づいて、使用環境下におけるヒーターの消費電力を推定するため、当該推定精度を向上させることができる。

第１の実施形態に係る画像形成装置の一例であるタンデム型カラープリンターの構成を示す概略断面図である。 上記プリンターの制御部とこれの制御対象とを示すブロック図である。 上記制御部において実行される補正係数決定処理の実行手順を示すフローチャートである。 ウォーミングアップ時における上記プリンターの定着ローラーの温度変化を示す図である。 補正テーブルＡの内容を示す図である。 上記制御部において実行される総合消費電力算出処理の実行手順を示すフローチャートである。 上記プリンターの操作パネルに表示される消費電力量の表示例を示す図である。 第２の実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンターの制御部において実行される消費電力精度向上処理の実行手順を示すフローチャートである。 定格消費電力修正テーブルの内容を示す図である。 待機モードにおける定着ローラーの温度変化を示す図である。 待機モードにおけるヒーターへの電圧印加パターンを示す図である。 第３の実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンターの制御部において実行される待機モード補正係数決定処理の実行手順を示すフローチャートである。 補正テーブルＢの内容を示す図である。 第４の実施形態に係るプリンターの定着部におけるヒーターの電源系統を示す図である。 第４の実施形態に係るプリンターの制御部において実行される待機モード補正係数決定処理の実行手順を示すフローチャートである。

（１）第１の実施形態
以下、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。
（１−１）画像形成装置の構成
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンターの構成を説明するための概略断面図である。

プリンター１は、画像形成部１０と、給紙部２０と、定着部３０と、電源ユニット５と、制御部６と、操作パネル７とを備える。
給紙部２０は、収容トレイ２１と、繰り出しローラー２２と、捌きローラー対２３と、タイミングローラー対２４などを有している。
ここで、収容トレイ２１は、記録シートを収容するものである。

繰り出しローラー２２は、収容トレイ２１の最上位の記録シートに接触して、これを原稿の搬送路に繰り出すものである。
捌きローラー対２３は、一方が駆動ローラー、他方が従動ローラーであって、互いに接触して捌きニップを形成しており、当該従動ローラーにはトルクリミッターが取着され、原稿に対して搬送方向とは逆向きの力を与えている。

これにより、連れ送りされた記録シートがあれば、それ以上搬送されなくなり、記録シートは、捌かれて１枚に分離される。
タイミングローラー対２４は、制御部６から指示されたタイミングで記録シートを搬送方向の下流側に送り出すものである。
画像形成部１０は、同図に示すように、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のそれぞれに対応する作像ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋと、これらのユニットに内蔵された感光体ドラム１２と それぞれ対向する一次転写ローラー１４と、中間転写ベルト１３、二次転写ローラー１５等を備えている。

作像ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、同図に示すように、中間転写ベルト１３に沿って、この順序で所定の間隔をおいて配置されている。
例えば、作像ユニット１１Ｋは、感光体ドラム１２並びに、当該感光体ドラム１２の周方向に沿って配置された帯電器１６、露光部１７、現像器１８及びクリーナー１９を備える。

作像ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃも作像ユニット１１Ｋと同様の構成であるので、ここでの説明は省略する。
露光部１７は、レーザーダイオードなどの発光素子及びレンズ等を備え、ＬＡＮなどを介して外部から取得された画像データにもとづいて制御部６が生成した駆動信号を取得し、感光体ドラム１２を露光するためのレーザー光を出射して、感光体ドラム１２上を主走査方向に露光走査させる。

感光体ドラム１２は、不図示の駆動源により回転駆動されるものであって、上記露光を受ける前に各クリーナー１９で表面の残存トナーが除去され、不図示のイレーサーランプに照射されて除電された後、帯電器１６により一様に帯電されており、このように一様に帯電した状態で、上記レーザー光による露光を受けると、感光体ドラム１２の表面に静電潜像が形成される。

各静電潜像は、各色の現像器１８により現像され、これにより感光体ドラム１２表面にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に対応する現像剤像としてのトナー像が作像される。
各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１３上の同じ位置に重ね合わせて転写されるようにタイミングをずらして実行され、一次転写ローラー１４による静電力を受けて中間転写ベルト１３上に多重転写され、フルカラーのトナー像が形成される。

中間転写ベルト１３上の重ね合わされた各色トナー像は、中間転写ベルト１３の回転により二次転写位置に移動する。
この中間転写ベルト１３上のトナー像の移動タイミングに合わせて、給紙部２０からは、タイミングローラー対２４を介してシートが給送されて来ており、二次転写位置において、二次転写ローラー１５に印加された電圧により生じた静電力によって、中間転写ベルト１３上のトナー像が、シート上に二次転写されて、定着部３０に搬送される。

定着部３０は、ヒーター１３１ａが内蔵された定着ローラー１３１と、加圧ローラー１３２とが並行配置された状態で圧接しており、これにより両ローラー間に定着ニップ形成されている。
ここで、加圧ローラー１３２は、例えば、不図示の駆動源で駆動され、定着ローラー１３１が加圧ローラー１３２の回転に伴い、従動回転する構成となっている。

ヒーター１３１ａは、ハロゲンランプであって、定着ローラー１３１の内部に挿入されており、主に輻射熱によって、定着ローラー１３１を内側から加熱する。
さらに、定着部３０には、定着ローラー１３１の表面温度を検出する温度センサー１３３が設けられている。
定着ニップを通過したシートは、当該シートの表面に転写されたトナー像が加熱、加圧されてシートに熱定着された後、一対の排出ローラー３１を介して排紙トレイ３２に排紙される。

電源ユニット５は、例えば、電圧１００[Ｖ]、周波数が５０[Ｈｚ]の商用交流電源に接続されるものであって、ヒーター１３１ａおよび不図示の駆動源などに電力を供給するものである。
操作パネル７は、テンキーおよびタッチパネルなどからなり、操作者からの指示を受け付けると共に、操作者に対して情報を表示する。

制御部６は、画像形成部１０、給紙部２０および定着部３０などを統括的に制御しており、当該制御の一環として不図示の駆動源を所定のタイミングで駆動させる。
また、制御部６は、温度センサー１３３の検出結果に基づき、検出された温度が目標温度以下であれば、ヒーター１３１ａを点灯させ、検出された温度が目標温度を超えれば、ヒーター１３１ａを消灯させる公知の温調制御を実施する。

さらに、本実施形態に係るプリンター１の制御部６は、プリンター１全体の消費電力を随時推定して、月毎の消費電力量などを操作パネル７に表示させる。詳しくは後述する。
（１−２）電源ユニットおよび制御部の構成
図２は、プリンター１における電源ユニット５および制御部６の構成と、制御部６の制御対象となる主構成要素との関係を示す図である。

電源ユニット５は、ゼロクロス検知回路１５１と、ＡＣ／ＤＣコンバーター１５２と、ＤＣ／ＤＣコンバーター１５３と、トライアック１５４などからなる。
ゼロクロス検知回路１５１は、商用交流電源４の電圧出力が０になったことを検知したときに、その旨を示す信号（以下、「ゼロクロス信号」という。）を制御部６に出力するものである。

ＡＣ／ＤＣコンバーター１５２は、交流電圧を直流電圧に変換するものである。
ＤＣ／ＤＣコンバーター１５３は、ＡＣ／ＤＣコンバーター１５２から出力された直流電圧を降圧して、制御部６に供給する。
トライアック１５４は、制御部６から出力される点灯信号に基づき、通電経路を遮断および短絡させることにより、ヒーター１３１ａへの電力供給量を制御する。

なお、電源ユニット５には、トライアック１５４と同様の不図示のトライアックが複数設けられており、感光体ドラム１２や各ローラーなどの駆動源（不図示）に電力を供給している。
制御部６は、主な構成要素として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１６１、タイマー１６２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１６３、ＲＡＭ（Random Access Memory）１６４、不揮発性メモリー１６５および通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１６６などを備えている。

ＲＡＭ１６４は、揮発性のメモリーであって、ＣＰＵ１６１におけるプログラム実行時のワークエリアとなる。
タイマー１６２は、ＣＰＵ１６１からの指示に基づき計時するものである。
ＲＯＭ１６３には、プリントの実行に関連する制御および後述の補正係数決定処理および総合消費電力算出処理を実行するプログラムと、ヒーター１３１ａの定格消費電力の値および後述する補正テーブルＡなどが格納されている。

不揮発性メモリー１６５は、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）などであって、ＣＰＵ１６１のデータ保存エリアとなる。
通信Ｉ／Ｆ部１６６は、ＬＡＮカード、ＬＡＮボードといったＬＡＮに接続するためのインターフェースである。
ＣＰＵ１６１は、ＲＯＭ１６３に格納されている制御プログラムを実行することにより、公知のウォーミングアップ動作やプリント動作を実行すると共に、定着部３０の温度センサー１３３から出力される信号にもとづき、定着ローラー１３１内に設けられたヒーター１３１ａを加熱状態と非加熱状態とに切り替えて、定着ローラー１３１の表面温度を目標の温度に維持する公知の温調制御を実施する。

より具体的には、ＣＰＵ１６１は、ヒーター１３１ａを点灯させる場合、トライアック１５４に通電経路の短絡を指示する信号（以下、「ヒーター点灯信号」）を出力し、当該信号が出力されている間、ヒーター１３１ａに商用交流電源４の電圧が印加される。
さらに、本実施形態に係るＣＰＵ１６１は、定格消費電力を使用環境下におけるヒーター１３１ａの消費電力に補正する補正係数を決定する処理（以下、「補正係数決定処理」という。）を実行すると共に、装置全体の消費電力を求めて月単位で消費電力量を推定する処理（以下、「総合消費電力算出処理」という。）を実行する。これらの処理については、後述する。
（１−３）ヒーター点灯方式について
以下、ヒーター１３１ａの点灯方式について説明する。

ヒーター１３１ａは、基本的には、いわゆるゼロクロス制御点灯方式で、以下のように点灯される。
即ち、ＣＰＵ１６１は、定着ローラー１３１の温調制御を行う過程で、ヒーター１３１ａを点灯させる必要があると判断すると、次にゼロクロス検知回路１５１からゼロクロス信号が出力されたタイミングで、トライアック１５４に対してヒーターの点灯指示を行い、また、ヒーター１３１ａを消灯させる必要があると判断すると、次にゼロクロス検知回路１５１からゼロクロス信号が出力されたタイミングで、トライアック１５４に対してヒーターの点灯指示を取り止める（図２参照）。

このようにすることで、突入電流の発生が抑制され、電力が過剰に消費されるのを防止することができる。
また、プリンター１内に設けられたヒーター１３１ａ以外の電力消費部においても、特に応答性を求められていない機器でない限り、ゼロクロス制御点灯方式と同様のＯＮ・ＯＦＦ制御が実施される。
（１−４）プリンターの消費電力量の推定について
ＣＰＵ１６１は、月単位でプリンター１全体における消費電力量を推定して、操作パネル７に表示する。

ＣＰＵ１６１は、基本的には、プリンター１内の電力消費部に通電がなされているときには、当該電力消費部の定格消費電力（基準消費電力）が消費されているものとみなしている。
さらに、ＣＰＵ１６１は、各機器に通電した時間をタイマー１６２で計時し、この計時された時間にＲＯＭ１６３に格納されている当該機器の定格消費電力を乗じて、消費電力量を新たに求め、これを既に不揮発性メモリー１６５に格納済みの累積消費電力量に加算する。

なお、各月の累積消費電力量は、不揮発性メモリー１６５内のテーブルに月毎に格納され、これにより月単位で消費電力量の履歴を残すことができるようになっている。
ところで、ヒーター１３１ａを含めたすべての電力消費部は、個体差による性能のばらつきが設計公差の範囲内で許容されており、実際の消費電力と定格消費電力との間にどうしてもずれが生じる。

ヒーター１３１ａ以外の電力消費部では、全体に占める消費電力の割合がそれほど多くないため、このようなずれを無視しても総電力消費量の推定にはあまり影響はない。
これに対して、ヒーター１３１ａは、プリンター１の消費電力のうちの大部分を占めているため、その誤差の大きさも無視できなくなっている。
例えば、ヒーター１３１ａに、入力電圧の設計値である１００[Ｖ]を印加したときの定格消費電力が１０００[Ｗ]であるとしても、実際に市販されたプリンター１のヒーター１３１ａの加熱能力が設計公差の下限値近くにあったとすると、実際に消費される電力は、１０００[Ｗ]よりも小さくなるので、単に定格消費電力を積算して消費電力量を求めると、実際よりも大きく見積もられてしまうことになる。

また、入力電圧として商用電源の１００[Ｖ]を想定していても、日本においても±１５％程度のばらつきが想定されているため、実際にプリンター１が使用される環境によっては、入力電圧が設計値からずれている場合があり、このような要因が重なると、上記誤差はさらに拡大する可能性がある。
なお、ここで言う入力電圧の変動とは、例えば、電源に他の機器が数多く接続されているために、負荷が過大となって電圧が降下するなどの現象を想定しており、数十分単位での変動を想定しているものであって、交流波形の１周期分などの短い時間での変動のことではない。

第１の実施形態におけるプリンター１では、このような誤差を修正するために、定格消費電力を実際に消費される電力（以下、「推定消費電力」という。）に補正する補正係数を求めるヒーター１３１ａ補正係数決定処理を実施すると共に、当該補正係数に定格消費電力を乗じて、ヒーター１３１ａの実際の消費電力を推定し、これを他の電力消費部において見積もられた消費電力に加算して、装置全体の消費電力および消費電力量を求める総合消費電力算出処理を実施している。
（１−５）ヒーター１３１ａ補正係数決定処理
以下、ヒーター１３１ａ補正係数決定処理について説明する。

制御部６は、画像形成処理の一環として、電源投入時などに、定着ローラー１３１を低い温度から所定の温度まで加熱するいわゆるウォーミングアップを行う制御、および、プリントジョブが受け付けられるまでの間、定着ローラー１３１の温度を定着温度よりもやや低めに抑えて維持して、消費電力を低減する待機モード温調制御などの公知の制御を実施している。

ここで、ヒーター１３１ａ補正係数決定処理および総合消費電力算出処理は、上記画像形成処理のサブルーチンとして、これらの制御と並行して実行されるものである。なお、総合消費電力算出処理については、後述する。
図３は、補正係数決定処理の実行手順を示すフローチャートである。
ＣＰＵ１６１は、プリンター１の使用環境下において、ウォーミングアップ動作が開始されると（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、定着ローラー１３１の検出温度が５０[℃]になるまで待機し（ステップＳ１２：ＮＯ）、当該検出温度が５０[℃]に達すると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、計時を開始する（ステップＳ１３）。

そして、定着ローラー１３１の検出温度が１６０[℃]になると（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、計時を終了し（ステップＳ１５）、計時された時間を実機昇温時間として不揮発性メモリー１６５に記憶する（ステップＳ１６）。
図４は、ウォーミングアップ時における定着ローラー１３１の温度の計時変化を示す図である。

実線３０１は、商用電源が定格値（１００Ｖ）で、ヒーターの消費電力がその定格消費電力で示される通りの値（例えば、１０００Ｗ）となっており、かつ、プリンター１が所定の環境温度（装置周囲の温度。本実施の形態では、２３℃としている。）で長時間放置された後の、ウォーミングアップ時における温度上昇を示すものである。
このとき、同図に示すように、定着ローラー１３１の温度が、５０[℃]から定着温度の１６０[℃]に到達するまで１１秒かかっており、この時間は、基準昇温時間（基準昇温指標値）としてＲＯＭ１６３に記憶されている。

一方、線３０２は、実機のプリンター１の使用環境下において、ウォーミングアップ動作が開始された場合における温度センサー１３３の検出値をプロットしたものである。
ここでは、同図に示すように、環境温度が２８℃となっており、定着ローラー１３１の温度が５０[℃]から定着温度の１６０[℃]に到達するまでに１０秒しかかかっていない。
この時間が、実機昇温時間として不揮発性メモリー１６５に記憶される。

このように、５０[℃]から定着温度の１６０[℃]に到達するまでの実機の昇温時間が、設計上の基準昇温時間よりも短くなっているのは、実機のプリンター１おいて、使用している商用電源の電圧が定格値よりも大きいか、および／または、ヒーター１３１ａの抵抗値が設計値よりも大きいなどの理由が考えられる。
なお、昇温時間の計時を開始する際の温度が５０[℃]に設定されているのは、通常、プリンター１が使用される環境温度として、５０[℃]以上となることがないと考えられるからである。

実機昇温時間から基準昇温時間を差し引いた時間（以下、「昇温時間差」という。）は、単位時間あたりに定着ローラー１３１に付与された熱エネルギーの大小、ひいてはヒーターの消費電力の大小に依存するものと考えられる。
そこで発明者らは、消費電力と昇温時間差との関係を以下のようにして試験的に求めた。

（試験方法）
試験品：設計値通りの入力電圧（本実施形態では１００[Ｖ]）が印加されたときに、定格消費電力（本実施形態では１０００[Ｗ]）が消費されることが予め確認されているヒーター１３１ａを用いた。
試験方法：ヒーター１３１ａに異なる電圧を印加し、それぞれ環境温度が２３[℃]一定の環境であって、機内の初期温度も２３[℃]となっている状態からウォーミングアップを開始し、定着ローラー１３１の温度、即ち、温度センサー１３３の検出温度が、５０[℃]から１６０[℃]になるまでの昇温時間と、このときの消費電力とをそれぞれ計測した。

入力電圧が１００[Ｖ]のときは、５０[℃]から１６０[℃]に達するまでの昇温時間は、上述の通り１１[ｓｅｃ]となるが、入力電圧を変化させて、例えば、１０８[Ｖ]とした場合、消費電力が１１２０[Ｗ]、昇温時間が７．５[ｓｅｃ]となった。
つまり、７．５[ｓｅｃ]から１１[ｓｅｃ]を減じた昇温時間差が−３．５[ｓｅｃ]のときには、補正係数ｋの値は、１．１２（＝１１２０[Ｗ]／１０００[Ｗ]）ということになる。

このような試験を、さらに、入力電圧値を変更して繰り返し実施し、その結果得られた昇温時間差と補正係数ｋを対応づけたものが補正テーブルＡである。
図５は、この補正テーブルＡの内容を示す図である。
同図に示すように、温度センサー１３３の検出誤差を考慮し、昇温時間差が１．０[ｓｅｃ]未満の小さな値の場合は、補正係数ｋを１としている。

本実施の形態では、昇温時間差が１．０[ｓｅｃ]以上の場合には、昇温時間差が１．００[ｓｅｃ]大きくなる毎に、補正係数が０．０４ずつ大きくなっており、また、昇温時間差が−１．０[ｓｅｃ]以上の場合には、昇温時間差が１．００[ｓｅｃ]少なくなる毎に、補正係数が０．０４ずつ小さくなっている。
図３に戻って、ＣＰＵ１６１は、ＲＯＭ１６３に記憶されている上記補正テーブルＡを参照して（ステップＳ１７）、昇温時間差から補正係数ｋの値を決定し（ステップＳ１８）、本補正係数決定処理を終了する。
（１−６）総合消費電力算出処理
以下、総合消費電力算出処理について説明する。

図６は、総合消費電力算出処理の実行手順を示すフローチャートである。
ＣＰＵ１６１は、装置内のいずれかの電力消費部の通電が開始されたとき（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、通電された電力消費部毎に通電時間を計時し（ステップＳ２２）、その電力消費部がヒーター１３１ａでない場合には（ステップＳ２３：ＮＯ）、当該電力消費部の定格消費電力を消費電力と推定すると共に（ステップＳ２４）、推定された消費電力に通電時間を乗じて、消費電力量を算出する（ステップＳ２５）。

また、通電が開始された電力消費部がヒーター１３１ａの場合には（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、ＲＯＭ１６３に格納されているヒーター１３１ａの定格消費電力（本実施形態では１０００[Ｗ]）に補正係数ｋを乗じたものをヒーター１３１ａの消費電力とし（ステップＳ２６）、ステップＳ２５以降のステップを実施する。
次に、ＣＰＵ１６１は、通電中の電力消費部の今回と前回の消費電力量を積算して、消費電力量の値を更新し（ステップＳ２７）、装置内のいずれかの電力消費部の通電が停止された場合（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、通電が停止された電力消費部の通電時間の計時を終了して（ステップＳ２９）、本総合消費電力算出処理を終了する。

図７は、プリンター１の操作パネル７における、消費電力量の表示例を示す図である。
ユーザーから操作パネル７を介して、プリンター１の消費電力量を表示する指示が受け付けられると、制御部６は、同図に示すように、今月から過去３か月に遡って、通電中の累積時間と、待機中の累積時間と、省電力中の累積時間と、動作中の累積時間と、月毎の消費電力量とを、それぞれ、欄２０１、欄２０２、欄２０３、欄２０４および欄２０５に表示する。

ここで、動作中とは、プリント動作実行中のことであり、露光部１７、感光体ドラム１２の駆動源（不図示）およびヒーター１３１ａなどに通電しつつ、記録シートを定着ニップ部に通紙しながら、定着ローラー１３１の表面温度を定着温度に維持している状態のことである。
そして、待機中とは、定着ローラー１３１の表面温度を定着温度（１６０[℃]）よりもやや低い１４５[℃]から１５５[℃]の範囲に維持して、ヒーター１３１ａの消費電力を低く抑えつつ、ウォーミングアップが短縮可能な状態にして、プリントジョブの実行が開始されるのを待っている状態のことである。

さらに、省電力中とは、制御部など常時電力を必要とする部分以外に電力を供給しないようにして、さらなる省電力化を図っている状態のことである。
また、上述の通電中とは、動作中、待機中および省電力中を合わせた状態をいい、よって、動作中、待機中および省電力中の累積時間の合計値は、通電中の累積時間に等しい。
動作中、待機中および省電力中の時間は、タイマー１６２により計時され、ＣＰＵ１６１により、その値が不揮発性メモリー１６５に格納される。

以上のように、第１の実施形態では、ヒーター１３１ａの消費電力を推定するにあたり、装置の使用環境下において、定着ローラー１３１が５０[℃]から１６０[℃]に至るまでの実際の昇温時間と、設計条件をすべて満足している場合における昇温時間との差（以下、「昇温時間差」という。）に応じて、補正係数ｋの値を決定し、この値を定格消費電力に乗じて実際の消費電力を求めることができる。

これにより、高価な電力計などを用いずに、装置コストを増加させることなく、ヒーター１３１ａの消費電力を精度よく推定することができる。
なお、装置全体の消費電力の値を随時不揮発性メモリー１６５に格納しておき、次に計算された装置全体の消費電力の値が、不揮発性メモリー１６５に既に格納済の消費電力の値よりも大きい場合には、当該消費電力の値を最大消費電力として、操作パネル７に表示するようにしてもよい。

（２）第２の実施形態
（２−１）画像形成装置の構成
以下、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンターについて説明する。
第２の実施形態に係るプリンター１の構成は、基本的に上記第１の実施形態に係るプリンター１と共通であるが、ＣＰＵ１６１で実行される補正係数決定処理に加えて、後述の消費電力精度向上処理が実施されると共に、ＲＯＭ１６３には、補正テーブルＡに加えて、定格消費電力修正テーブルが格納されている点が、第１の実施形態に係るプリンター１とは異なる。

以下では、共通の構成部分には第１の実施形態と同じ符号を付して、その説明は省略するにとどめ、相違する点を中心に説明する。
第１の実施形態では、ウォーミングアップ時における昇温時間から、単に定格消費電力（基準消費電力）から実際の消費電力を換算する補正係数ｋを求めて補正していた。
しかし、実際の消費電力が定格消費電力と異なる原因としては、使用環境下における電源電圧が設計通りの電圧値になっていないか、もしくは、製造誤差などにより当該ヒーター１３１ａの定格消費電力自体が設計値からずれていることなどが考えられる。

第２の実施形態におけるプリンター１では、工場からの出荷前において、まず、設計上の基準電圧１００[Ｖ]に厳格に管理された電源電圧に接続された状態でウォーミングアップ動作を実行して、まず、ヒーター１３１ａの個体差による定格消費電力の設計値からのずれを求めた後に、納品後にユーザー側での使用環境下における実際の消費電力を推定するという一連の処理（以下、「消費電力精度向上処理」という。）を実施する点が異なる。

以下、消費電力精度向上処理について説明する。
（２−２）消費電力精度向上処理
図８は、プリンター１の制御部６において実行される消費電力精度向上処理の実行手順を示すフローチャートである。
プリンター１に電源が投入されると、ＣＰＵ１６１は、例えば操作パネル７を介して、検査者から工場出荷検査が実施される旨が受け付けられた場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、フラグＮの値を「１」に設定する（ステップＳ３２）。

一方、電源投入後の所定時間以内に、このような旨が受け付けられていない場合、ＣＰＵ１６１は、フラグＮの値を「０」に設定する（ステップＳ３４）。
そして、ＣＰＵ１６１は、ウォーミングアップが開始されると（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、定着部３０の温度センサー１３３の検出温度が５０[℃]に達した時点で（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、タイマー１６２により計時を開始し（ステップＳ３６）、さらに、検出温度が１６０[℃]に達した時点で（ステップＳ３７：ＹＥＳ）、上記計時を終了する（ステップＳ３８）。

そして、フラグＮの値が「１」の場合（ステップＳ３９：ＹＥＳ）、計時時間を出荷時基準昇温時間として不揮発性メモリー１６５に保存する（ステップＳ４０）。
さらに、出荷時基準昇温時間からＲＯＭ１６３に記憶されている基準昇温時間を差し引いた昇温時間差を求め、以下に示す定格消費電力修正テーブルを参照して、上記昇温時間差からヒーター１３１ａの定格消費電力の現実の値（以下、「定格消費電力の現実値」という。）を求めて（ステップＳ４１）、以後、出荷時基準昇温時間を基準昇温時間とみなし（ステップＳ４２）、本消費電力精度向上処理を終了して、メインルーチンにリターンする。

図９は、定格消費電力修正テーブルの内容を示す図であり、補正テーブルＡと同様の方法で実験により作成されたものである。
但し、補正テーブルＡでは、昇温時間差と補正係数との組が記載されていたが、定格消費電力修正テーブルでは、補正係数の代わりに、当該補正係数に定格消費電力（設計値）を乗じて得られる定格消費電力の現実値（准基準消費電力）が示されている。

フラグＮの値が「１」のときにおける計時時間が、例えば、１１．５[ｓｅｃ]であったとする。
基準昇温時間は１１[ｓｅｃ]であるため、１１．５[ｓｅｃ]から１１[ｓｅｃ]を減じると、０．５[ｓｅｃ]となる。
定格消費電力修正テーブルには、出荷時基準昇温時間から基準昇温時間を減じた値が０．５[ｓｅｃ]となっているときに対応する定格消費電力の値は示されていないが、この時間差が、０．０[ｓｅｃ]と１．０[ｓｅｃ]のときに対応する定格消費電力の値が存在し、各昇温時間差に対応する定格消費電力の値が、それぞれ１０００[Ｗ]と９６０[Ｗ]となっている。

これらの値を線形補完することにより、出荷時基準昇温時間−基準昇温時間の値が０．５[ｓｅｃ]となっている場合に対応する、定格消費電力の現実値として、９８０[Ｗ]という値を得る。
つまり、入力電圧が設計値の１００[Ｖ]になっているにもかかわらず、出荷時基準昇温時間（准基準昇温指標値）が基準昇温時間よりも０．５[ｓｅｃ]長くなっているということは、その分、実機に搭載されているヒーター１３１ａの加熱能力、即ち、定格消費電力の現実値が設計値の１０００[Ｗ]よりも低くなっているということであり、本実施形態では、定格消費電力修正テーブルにより、その値が９８０[Ｗ]となっていることがわかる。

図８に戻って、フラグＮの値が「１」ではない場合、即ち、「０」の場合（ステップＳ３９：ＮＯ）、プリンター１が市場の環境下で使用されている場合なので、計時時間を実機基準昇温時間として不揮発性メモリー１６５に保存する（ステップＳ４３）。
そして、ＲＯＭ１６３に記憶されている基準昇温時間をこの実機基準昇温時間から減じることにより昇温時間差を求め、図５に示す補正テーブルＡを参照して、当該昇温時間差から補正係数ｋを求めて（ステップＳ４４）、本消費電力精度向上処理を終了し、メインルーチンにリターンする。

以下、具体的な例を挙げて、消費電力精度向上処理を説明する。
例えば、実機基準昇温時間が、１３[ｓｅｃ]であり、出荷検査時の定着ローラー１３１の昇温傾向から求められた基準昇温時間および見直されたヒーター１３１ａの定格消費電力が、それぞれ上述した１１．５[ｓｅｃ]および９８０[Ｗ]であるとすると、昇温時間差は、１３[ｓｅｃ]−１１．５[ｓｅｃ]＝１．５[ｓｅｃ]となる。

図５に示す補正テーブルＡを参照すると、この値に対応する補正係数は、「０．９６」であるので、総合消費電力算出処理として実行される図６のステップＳ３６の処理では、この「０．９６」を見直された定格消費電力の値である９８０[Ｗ]に乗じ、その結果として得た９４０[Ｗ]（小数点以下切り捨て）が、ヒーター１３１ａの実際の消費電力と推定している。

このように、第２の実施形態では、ヒーター１３１ａの加熱性能の個体差に起因する定格消費電力の設計基準値からのずれを考慮して、定格消費電力値の見直しを図ると共に、当該ヒーター１３１ａを用いて取得しなおした出荷時基準昇温時間を基準昇温時間の代わりに用いることにより、より現状に合ったヒーター１３１ａの消費電力の補正が行えるので、消費電力の推定精度が第１の実施形態に係るプリンター１よりも向上する。

以上のように、第２の実施形態におけるプリンター１では、工場の出荷検査時において、設計上の基準電圧１００[Ｖ]に厳格に管理された電源電圧に接続され、ウォーミングアップ動作が実行されたときに、出荷時基準昇温時間を検出して、その値を基準昇温時間と比較することにより、プリンター１に装着されたヒーター１３１ａの定格消費電力の現実値（准基準消費電力）を求めると共に、実機基準昇温時間から出荷時基準昇温時間（ステップＳ４１において、出荷時基準昇温時間を基準昇温時間とみなしている。）を減じて得た昇温時間差から補正係数を求めて、当該補正係数をヒーター１３１ａの定格消費電力の現実値に乗じることにより、プリンター１の使用環境下における消費電力をより正確に求めることができる。

（３）第３の実施形態
（３−１）画像形成装置の構成
以下、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンターについて説明する。
第３の実施形態に係るプリンター１の構成は、基本的に上記第１の実施形態に係るプリンター１と共通であるが、ＣＰＵ１６１で実行される補正係数決定処理に加えて、後述の待機モード補正係数決定処理が実施されると共に、ＲＯＭ１６３には、補正テーブルＡに加えて、待機時基準昇温時間および補正テーブルＢが格納されている点が、第１の実施形態に係るプリンター１とは異なる。

以下では、共通の構成部分には第１の実施形態と同じ符号を付して、その説明は省略するにとどめ、相違する点を中心に説明する。
第１および第２の実施形態では、プリントジョブ実行前に、必ず一度は実行されるウォーミングアップにおいて、５０[℃]から１６０[℃]に至るまでの昇温時間を求め、これに基づきヒーター１３１ａの消費電力を求めていた。

このとき、計時開始点が、プリンター１の動作環境の上限温度である３５[℃]以下より１５[℃]高い、５０[℃]とすることで、環境温度が昇温時間に与える影響を軽減している。
しかしながら、室温が極端に低い場合などでは、ウォーミングアップが開始されたとき、定着ローラー１３１の周辺の部材は冷え切っているので、ヒーター１３１ａに通電して定着ローラー１３１を加熱したとしても、周囲の部材に熱が奪われて温度が上昇し難くなっており、設計値通りの加熱能力を有しているヒーター１３１ａに設計値通りの電圧が印加される場合であっても、５０[℃]から１６０[℃]に達する昇温時間が通常よりも長くなる可能性があり、この値をそのまま使用して消費電力を推定すると、誤差が大きくなるおそれがある。

ところで、プリンター１は、上述したように、プリントジョブが実行されてから一定時間経過後に定着ローラー１３１の温度を定着温度１６０[℃]よりもやや低い１４５[℃]から１５５[℃]の範囲に維持して省電力化を図ると共に、プリントジョブを受け付けたときに、直ちに定着ローラー１３１の温度を定着温度（１６０[℃]）に復帰させて、ユーザーの待ち時間を軽減する待機モードを備えている。

上記待機モードでは、１４５[℃]まで降温したことを契機として、ヒーター１３１ａが、位相制御点灯方式により、固定のデューティー比でヒーター１３１ａに電力が供給され、その後、１５５[℃]に達したことを契機として、ヒーター１３１ａを消灯する制御が繰り返し実施される。
以下、このような温調制御を「待機モード温調制御」という。

図１０は、待機モード温調制御時における定着ローラー１３１の温度変化を示す図である。
制御部６は、同図に示すように、定着ローラー１３１の温度が１４５[℃]まで降温したとき、ヒーター１３１ａを点灯させて加熱状態にし、その後、定着ローラー１３１の温度が１５５[℃]に達すると、ヒーター１３１ａを消灯して、非加熱状態にする。

このとき、制御部６は、ウォーミングアップ時に適用されたゼロクロス制御点灯方式でヒーター１３１ａを点灯させているのではなく、図１１に示すように、位相制御点灯方式であって、ＲＯＭ１６３に記憶された固定のデューティー比Ｄ（＝τ／Ｔ）でヒーター１３１ａを点灯させている。
このように位相制御点灯方式を採用するのは、本方式の方が単位時間あたりの加熱量をきめ細かく設定し易く、目的の昇温速度に設定し易いからである。

待機モード温調制御自体は、公知の制御であるため、これ以上の説明は省略する。
発明者らは、この待機モードにおいては、定着ローラー１３１およびその周辺の部材は、十分に加熱されており、環境温度の定着ローラー１３１の昇温速度への影響はより少なくなると考え、１４５[℃]から１５５[℃]に至る昇温時間（以下、「待機時基準昇温時間」という。）を検出して、新たな補正係数を求めることにより、消費電力の推定値を、より精度の高いものに見直そうと考えた。

つまり、ヒーター１３１ａへの入力電圧が設計値の１００[Ｖ]に厳格に設定され、さらに、定格消費電力が設計値通りとなっているヒーター１３１ａが搭載されているプリンター１を用いて、待機モードにおける、定着ローラー１３１の１４５[℃]から１５５[℃]までの昇温時間（以下、「待機時基準昇温時間」という。）を計測し、その時間をＲＯＭ１６３に記憶させた上で、使用環境下におけるプリンター１において、待機モードに移行した場合には、定着ローラー１３１の１４５[℃]から１５５[℃]までの昇温時間（以下、「待機時実機昇温時間」という。）を計時し、待機時基準昇温時間と待機時実機昇温時間とを比較して、新たな補正係数を求めて、消費電力の推定値を見直そうと考えた。

ここで、上述のデューティー比Ｄの値は、設計条件下における待機時基準昇温時間が、３[ｓｅｃ]となるように調整されている。
以下、このように待機モードにおいて新たな補正係数を求める処理を「待機モード補正係数決定処理」という。
（３−２）待機モード補正係数決定処理
待機モード補正係数決定処理は、画像形成処理の一環として実施される待機モード温調制御の実行に伴って実行されるサブルーチン処理である。

図１２は、待機モード補正係数決定処理の内容を示すフローチャートである。
待機モード補正係数決定処理は、上記待機モード温調制御の開始に伴い開始される処理であって、当該待機モード温調制御が開始されると、プリントジョブが受け付けられたか否かを判断し（ステップＳ５１）、プリントジョブが受け付けられた場合（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、待機モード温調制御から定着温度を維持する通常の温調制御に移行するため、本待機モード補正係数決定処理を中止し、メインルーチンにリターンする。

また、プリントジョブが受け付けられていない場合には（ステップＳ５１：ＮＯ）、定着ローラー１３１の温度が１４５[℃]まで降温して、ヒーター１３１ａが加熱状態となったとき（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、計時を開始し（ステップＳ５３）、プリントジョブが受け付けられたか否かを判断し（ステップＳ５４）、プリントジョブが受け付けられた場合には（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、計時を中止し（ステップＳ５５）、本待機モード補正係数決定処理を終了し、メインルーチンにリターンする。

一方、プリントジョブが受け付けられていない場合には（ステップＳ５４：ＮＯ）、定着ローラー１３１の温度が１５５[℃]に達したか否かを判定し（ステップＳ５６）、１５５[℃]に達していなければ（ステップＳ５６：ＮＯ）、ステップＳ５４以降の処理を繰り返し実行する。
また、１５５[℃]に達していれば（ステップＳ５６：ＹＥＳ）、計時を終了し（ステップＳ５７）、計時時間を待機時実機昇温時間として、不揮発性メモリー１６５に格納する（ステップＳ５８）。

そして、ＲＯＭ１６３内に格納された補正テーブルＢ（不図示）と待機時基準昇温時間を参照し（ステップＳ５９）、待機時実機昇温時間から待機時基準昇温時間を差し引いた時間（以下、「待機時昇温時間差」という。）に基づき補正係数を求めて、以降、この値を新たな補正係数とし（ステップＳ６０）、本待機モード補正係数決定処理を終了して、メインルーチンにリターンする。

ここで、補正テーブルＢは、待機時昇温時間差から新たに補正係数を求めるためのテーブルである。
図１３は、補正テーブルＢの内容を示す図である。
補正テーブルＢは、基本的には、補正テーブルＡと同様の構成であり、昇温時間差の欄３１１の時間の区切りが１．０[ｓｅｃ]単位ではなく、０．１[ｓｅｃ]刻みになっている点で、補正テーブルＡとは異なる。これは、より精度よく補正するためである。

なお、温度センサー１３３から検出結果を取得する制御部６のサンプリング周期が、２０[ｍｓｅｃ]程度と十分短く設定されているため、このような０．１[ｓｅｃ]単位でも問題なく昇温時間差を求めることができる。
このような待機モードでは、定着ローラー１３１およびその周辺の部材が、十分な時間をかけて現在の温度に到達しているため、環境温度による昇温速度への影響が非常に小さくなっているものと思われ、待機時実機昇温時間が再現性のあるデータになるものと考えられる。

つまり、待機時実機昇温時間の検出精度としては、待機モード温調制御時の方が高くなると考えられるため、本実施形態では、待機モード温調制御の実施に伴い、新たに補正係数を求めて、以降、この新たな補正係数を用いて、ヒーター１３１ａの消費電力を推定している。
なお、上述のようにヒーター１３１ａが位相制御点灯方式で点灯されている場合には、消費電力を算出する際、補正係数に乗じる定格消費電力の代わりに、位相制御点灯方式で点灯したときの消費電力の設計値（以下、「位相制御時基準消費電力」という。）を用いる必要があることは言うまでもない。

この点については、第１および第２の実施形態に係るプリンター１についても同様である。
位相制御時基準消費電力は、定格消費電力の設計値とデューティー比Ｄの値から一義的に求めることができ、例えば、図１１のＶ２波形において、サイン波と出力電圧０Ｖを示す直線で囲まれる面積に対するハッチング部分の面積の割合は、定格消費電力の設計値に対する位相制御時基準消費電力の割合に等しい。

なお、待機モード温調制御は、ウォーミングアップのように、プリントジョブの実行前に必ず行われるものではなく、プリントジョブが実行されてから一定時間経過後に実施されるため、待機モード温調制御が行われるまでは、第１の実施形態に係るプリンター１のように、補正テーブルＡにより求められた補正係数を用いてヒーター１３１ａの消費電力を推定するか、もしくは、第２の実施形態に係るプリンター１のように、消費電力精度向上処理により求められた補正係数を用いてヒーター１３１ａの消費電力を推定することとなる。

（４）第４の実施形態
（４−１）画像形成装置の構成
以下、本発明の第４の実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンターについて説明する。
第４の実施形態に係るプリンター１の構成は、基本的に上記第３の実施形態に係るプリンター１と共通するが、定着ローラー１３１を加熱するヒーターの構造が、第３の実施形態におけるヒーター１３１ａと異なると共に、ＣＰＵ１６１で実行される補正係数決定処理の内容が第３の実施形態に係るプリンター１と一部異なる。

以下では、共通の構成部分には第３の実施形態と同じ符号を付して、その説明は省略するにとどめ、相違する点を中心に説明する。
第３の実施形態では、ヒーター１３１ａは、フィラメントが電気的に直列的に接続されていたため、通電されると全てのフィラメントが加熱される構成となっていた。
このため、定着ローラー１３１の回転軸方向の温度分布を変化させることはできなかった。

第４の実施形態におけるプリンター１では、定着ローラー１３１の中央部を加熱するフィラメントと両端部を加熱するフィラメントとが、電気的に並列接続されており、個別にＯＮ・ＯＦＦできる構成となっている。
ここで、上述の中央部および両端部は、それぞれ、小サイズの記録シートにプリントする場合に、定着ローラー１３１が当該シートに接する通紙領域と接しない非通紙領域に対応する。

図１４は、このようなヒーター２３３が装着された定着部１３０のブロック図であり、定着部１３０以外の構成は、第３の実施形態におけるプリンター１と同様であるため、図示を省略している。
ヒーター２３３は、第１ヒーター２３３ａおよび第２ヒーター２３３ｂとを有しており、それぞれ定着ローラー１３１の回転軸方向における中央部と両端部を加熱する。

これにより、小サイズの記録シートを連続的にプリントしたときに問題となる非通紙部における過熱現象を、第２ヒーター２３３ｂだけＯＦＦすることにより、軽減することを可能にしている。
ところで、第１〜第３の実施形態では述べていないが、通常、定着ローラー１３１の表面温度の検出精度を高めるため、通紙領域と非通紙領域のそれぞれの領域ごとに温度センサーが設けられている。

第１〜第３の実施形態において示した温度センサー１３３は、通紙領域に設けられた温度センサーを示しており、ここで検出された温度を定着ローラー１３１全体の温度とみなしている。
このようにしても、ヒーター１３１ａは、通紙領域および非通紙領域を含めた定着ローラー１３１全体を加熱しているため、プリントジョブが実行される前では、通紙領域と非通紙領域の温度差はそれほど生じておらず、ヒーター１３１ａの消費電力を求める上では、問題は生じなかった。

なお、第１〜第３の実施形態では、非通紙領域に設けられている温度センサーは、図示が省略されている。
しかしながら、本実施形態では、通紙領域と非通紙領域とを個別に加熱するため、通紙領域と非通紙領域の温度差が大きくなっており、通紙領域に設けられた温度センサーの検出値だけで、第１ヒーター２３３ａおよび第２ヒーター２３３ｂの消費電力を推定することには無理が生じる。

よって、本実施形態では、定着ローラー１３１の通紙領域および非通紙領域の表面温度を検出するために、それぞれ温度センサー１３３および１３４が設けられている。
以下では、本実施の形態の理解を容易にするため、温度センサー１３３のことを第１温度センサー１３３といい、温度センサー１３４のことを第２温度センサー１３４という。
本実施形態のように、第１ヒーター２３３ａおよび第２ヒーター２３３ｂが個別にＯＮ・ＯＦＦされる構成では、各ヒーターの消費電力を推定するには、第３の実施形態で実施した待機モード補正係数決定処理をヒーターごとに実行する必要がある。

このため、第４の実施形態におけるプリンター１では、待機モード温調制御において、第１ヒーター２３３ａのみを点灯させて、定着ローラー１３１の温度を１４５[℃]から１５５[℃]まで昇温した後、第１ヒーター２３３ａを消灯して、定着ローラー１３１の温度を１４５[℃]まで降温し、１４５[℃]に達した時点で、今度は第２ヒーター２３３ｂのみを点灯させて、定着ローラー１３１の温度を１４５[℃]から１５５[℃]まで昇温するという一連の動作を繰り返し実施する。なお、このような動作が実行される間に、プリントジョブを受け付けたときには、定着温度に維持する通常の温調制御に移行する。

このような一連の動作に連動して、第４の実施形態におけるプリンター１の制御部６は、以下に示す、待機モード補正係数決定処理を実施する。
図１５は、この待機モード補正係数決定処理の実行手順の内容を示すフローチャートである。
ＣＰＵ１６１は、待機モード温調制御において、次に点灯させる順番が第１ヒーター２３３ａとなっているか否かを判定し、この順番が第１ヒーター２３３ａとなっている場合には（ステップＳ７１：ＹＥＳ）、変数Ｕの値を１に設定し（ステップＳ７２）、プリントジョブが受け付けられたか否かを判定する（ステップＳ７３）。

また、上記順番が第１ヒーター２３３ａとなっていない場合、即ち、第２ヒーター２３３ｂとなっている場合には（ステップＳ７１：ＮＯ）、変数Ｕの値を２に設定し（ステップＳ７４）、プリントジョブが受け付けられたか否かを判定する（ステップＳ７３）。
ここで、プリントジョブが受け付けられた場合には（ステップＳ７３：ＹＥＳ）、定着ローラー１３１を定着温度に復帰させるための通常の温調制御が実行されるため、もはや第１ヒーター２３３ａおよび第２ヒーター２３３ｂを個別にＯＮ・ＯＦＦさせることが出来なくなるので、本待機モード補正係数決定処理を終了し、メインルーチンにリターンする。

一方、プリントジョブが受け付けられていない場合には（ステップＳ７３：ＮＯ）、定着ローラー１３１の温度が１４５[℃]まで降温したのを契機として、次に点灯させる順番のヒーターが点灯されたとき（ステップＳ７５：ＹＥＳ）、計時を開始し（ステップＳ７６）、再度プリントジョブが受け付けられたか否かを判断して（ステップＳ７７）、プリントジョブが受け付けられた場合には（ステップＳ７７：ＹＥＳ）、計時を中止し（ステップＳ７８）、本待機モード補正係数決定処理を終了し、メインルーチンにリターンする。

また、プリントジョブが受け付けられていない場合には（ステップＳ７７：ＮＯ）、定着ローラー１３１の温度が１５５[℃]に達したか否かを判定し（ステップＳ７９）、１５５[℃]に達していなければ（ステップＳ７９：ＮＯ）、ステップＳ７７以降の処理を繰り返し実行する。
また、１５５[℃]に達していれば（ステップＳ７９：ＹＥＳ）、計時を終了し（ステップＳ８０）、当該計時時間を第（Ｕ）待機時実機昇温時間として、不揮発性メモリー１６５に格納する（ステップＳ８１）。

ここで、Ｕは、ステップＳ７２またはステップＳ７４において決定された１または２の値のことである。
つまり、ステップＳ７５：ＹＥＳにおいて加熱されるヒーターが、第１ヒーター２３３ａとなっていれば、Ｕの値が１となっているので、上記計時時間を第１待機時実機昇温時間として、不揮発性メモリー１６５に格納し、また、加熱されるヒーターが、第２ヒーター２３３ｂとなっていれば、Ｕの値が２となっているので、上記計時時間を第２待機時実機昇温時間として、不揮発性メモリー１６５に格納する。

そして、ＲＯＭ１６３内に予め記憶されている、第（Ｕ）補正テーブルと第（Ｕ）基準昇温時間とを参照し（ステップＳ８２）、第（Ｕ）昇温時間差＝第（Ｕ）実機昇温時間−第（Ｕ）基準昇温時間にもとづき、第（Ｕ）ヒーターの消費電力を求める補正係数を求め（ステップＳ８３）、待機モードにおいて、第１ヒーター２３３ａおよび第２ヒーター２３３ｂの両方が加熱されたか否を判断し（ステップＳ８４）、両ヒーターについて、それぞれ新たな補正係数が取得された場合には（ステップＳ８４：ＹＥＳ）、本待機モード補正係数決定処理を終了し、メインルーチンにリターンする。

また、両ヒーターについて、それぞれ新たな補正係数が取得されていない場合には（ステップＳ８４：ＮＯ）、ステップＳ７１以降の処理を繰り返し実施する。
ここで、第（Ｕ）基準昇温時間とは、電源電圧が設計値通り（本実施の形態では、１００Ｖ）となっており、かつ、第（Ｕ）ヒーターの定格消費電力が設計値通りとなっているときに、待機モードにおいて、第（Ｕ）ヒーターが非加熱状態から加熱状態に移行し、第（Ｕ）温度センサーの検出温度が１４５℃から１５５℃までの変化に要する時間のことである。

待機モードにおいて、制御部６は、第（Ｕ）ヒーターを位相制御点灯方式で点灯しており、このとき適用されるデューティー比Ｄは、第（Ｕ）ヒーター固有の値となっている。
このため、上記待機モードにおける第（Ｕ）ヒーターの消費電力（以下、「待機モード基準消費電力」という。）は、定格消費電力よりも当然低くなるが、その値は、電源電圧とデューティー比が厳格に決められていることで、一義的に定まる。

本実施形態では、第１ヒーター２３３ａおよび第２ヒーター２３３ｂの待機モード基準消費電力を、それぞれ第１ヒーター２３３ａおよび第２ヒーター２３３ｂの基準消費電力とみなして、消費電力を推定しており、この推定に必要な新たな補正係数を求めるためのテーブルが、第１および第２補正テーブルとなっている。
新たな補正係数を用いて、第１ヒーター２３３ａおよび第２ヒーター２３３ｂそれぞれの消費電力を推定する処理については、図６に示す総合消費電力算出処理の内容と同様であり、同図のステップＳ２６において実施していたヒーター１３１ａの消費電力の算出を、第１ヒーター２３３ａおよび第２ヒーター２３３ｂごとに実施すればよいだけであるので、これ以上の説明は省略する。

また、第（Ｕ）補正テーブルについても、第３の実施形態で説明した、補正テーブルＢと同様のテーブルであるため説明を省略する。
なお、ウォーミングアップでは、迅速に定着ローラー１３１を昇温させる必要性から、第１ヒーター２３３ａおよび第２ヒーター２３３ｂを同時に加熱するため、第１から第２の実施形態で説明したヒーター１３１ａとみなして、消費電力を推定することができる。

なお、第１ヒーター２３３ａおよび第２ヒーター２３３ｂを個別に点灯したときに、待機モード補正係数決定処理が完了しておらず、それぞれの補正係数が求められていない場合には、各ヒーターの位相制御時基準消費電力を消費電力として推定する。
以上のように、第４の実施形態では、個別にＯＮ・ＯＦＦ可能な第１ヒーター２３３ａおよび第２ヒーター２３３ｂを定着ローラー１３１の熱源として用いる場合、それぞれのヒーターの補正係数を求めて、それぞれのヒーターの消費電力を推定しているので、消費電力に推定誤差を小さく抑えることができる。
＜変形例＞
（１）上記実施形態では、ハロゲンランプなどのヒーターを用いて定着ローラーを加熱する構成を例にして説明を行ったが、これに限らず、例えば、電気抵抗を有する無端状の抵抗発熱ベルトの内側に定着ローラーを遊挿し、当該抵抗発熱ベルトを介して、加圧ローラーで定着ローラー押圧することにより定着ニップを形成し、上記抵抗発熱ベルトの回転軸方向の両端に電位差を設けることにより電流を流して発熱させる、いわゆる抵抗発熱方式の定着器に対して、第１から第３の実施形態において記載したプリンター１の消費電力を推定する構成を適用しても構わない。

また、場合によっては、常温において磁性を有する無端状のベルトの内側に定着ローラーを遊挿し、当該ベルトを介して、加圧ローラーで定着ローラー押圧することにより定着ニップを形成するプリンターであって、上記ベルトに向けて交番磁界を発生させて誘導加熱するいわゆる誘導加熱方式のヒーターを採用するものに対して、第１から第４の実施形態におけるプリンター１における消費電力を推定する構成を適用しても構わない。

このように、定着器における加熱対象としては、ローラーの他にベルトを含んでもよく、要するに、回転しつつ加熱される加熱回転体であれば、どのようなものであってもよい。
（２）上記実施の形態では、月単位で、装置全体の消費電力、消費電力量を操作パネル７に表示するとしたが、これに限るものではなく、例えば、月毎に最大消費電力の履歴を表示してもよく、要するに、少なくともヒーター１３１ａの消費電力に基づく情報が表示されていればよい。

さらに、これらの情報を操作パネル７に表示する代わりに、例えば、通信Ｉ／Ｆ部１６６を介して、外部のパソコンなどに出力してもよい。
また、プリンター１にスピーカーなどが設けられている場合には、上述の情報を音声で出力してもよく、要するに、ユーザーが認識できる方法で情報が出力できればそれでよい。

（３）上記実施の形態における、補正テーブルＡおよびＢは、昇温時間差と補正係数の組が複数示されていたが、これに限らない。
例えば、補正テーブルＡであれば、昇温時間差の代わりに実機昇温時間が直接示されており、また、補正テーブルＢであれば、待機時実機昇温時間が直接示されていてもよい。
また、このような昇温時間をキーにして補正係数を求めるテーブルではなく、例えば、単位時間あたりの上昇温度をキーにして補正係数を求めるテーブルであってもよい。

このように、補正テーブルＡおよびＢにおいて、単位時間あたりの上昇温度が示されている場合、市場において使用されるプリンター１も、定着ローラー１３１の単位時間あたりの上昇温度を取得することになる。
この他にも、例えば、補正テーブルＡであれば、昇温時間差の代わりに、基準昇温時間に対する実機昇温時間の比を示してもよく、または、補正テーブルＢであれば、昇温時間差の代わりに、待機時基準昇温時間に対する待機時実機昇温時間の比を示してもよく、要するに、昇温速度を指標する指標値が示されていればよい。

また、補正テーブルＡおよびＢは、補正係数を求めるためのテーブルであったが、補正係数を求める代わりに、プリンター１の使用環境における消費電力を直接求めるテーブルとしてもよく、この場合、補正係数の代わりに使用環境下における消費電力が示されることとなる。
この場合、定格消費電力をＲＯＭ１６３に記憶させる必要がなく、要するに、補正テーブルＡおよびＢは、実機昇温時間を使用環境下におけるヒーターの消費電力に対応づける情報を有しておりさえすればよい。

（４）上記実施形態では、ウォーミングアップにおいて、ヒーター１３１ａをゼロクロス制御点灯方式するとしたがこれに限らず、例えば、位相制御点灯方式においてデューティー比Ｄの値を大きくした状態でヒーター１３１ａを点灯させてもよい。
この場合、定格消費電力に代えて、上記デューティー比Ｄで点灯させたときの設計上の消費電力を定格消費電力とみなして、ヒーター１３１ａの消費電力を推定する必要がある。

（５）第２の実施形態では、定格消費電力修正テーブルでは、出荷時基準昇温時間−基準昇温時間の昇温時間差に対応する値として、定格消費電力そのものの値が示されていたが、定格消費電力の設計値に対する割合を示してもよい。
（６）上記第２実施形態では、工場の出荷検査時のウォーミングアップ動作において得た出荷時基準昇温時間と基準昇温時間とを比較することにより、プリンター１に装着されたヒーター１３１ａの定格消費電力の現実値、即ち、准基準消費電力を求めていた。

ところで、ヒーター１３１ａは、消耗品であるため定期的に交換されるものであり、このような交換が行われると、工場の出荷検査時に得たヒーター１３１ａの准基準消費電力の値は、意味のないものになってしまう。
このため、ヒーター１３１ａが交換された以降は、第１の実施形態と同様の消費電力の推定を行うことが望ましい。

つまり、ヒーター１３１ａが交換された後は、准基準消費電力を基準消費電力とみなすこと、および、出荷時基準昇温時間を基準昇温時間とみなすことを、いずれも保留することが望ましい。
ここで、ヒーター１３１ａが交換されたことを検出する構成としては、例えば、以下のような構成が考えられる。

即ち、交換のために定着ローラー１３１の内部に挿入されているヒーター１３１ａを引き出す際、当該ヒーター１３１ａと干渉して、上記引き出し動作を阻害するような回動自在な回動部材を設けておき、当該回動部材がヒーター１３１ａと干渉する第１の姿勢から干渉しない第２の姿勢へと姿勢変更可能な構成とすると共に、第１の姿勢のときにのみに上記回動部材に接触するリミットスイッチを設けておき、このリミットスイッチの上記接触状態が解除されたときに、ヒーター１３１ａが交換された旨を示す信号を制御部６のＣＰＵ１６１に出力する構成としてもよい。なお、上記回動部材に代えて、スライド自在な部材を設けても構わない。

もしくは、通常、このようなヒーター１３１ａの交換作業はサービスマンが行うため、操作パネル７を介して、サービスマンからヒーター１３１ａが交換されたことを示す情報を受け付けてもよい。
（７）上記実施形態では、定着ニップ部を形成するために、定着ローラーと加圧ローラーとを圧接させていたが、これに限らない。

例えば、加圧ローラーの代わりに、表面が低摩擦材料などで覆われた加圧パッドなどを定着ローラーに圧接させる構成としてもよく、要するに、定着ローラーを加圧する加圧部材としては、表面に適当な摺動性を有して加圧できるものであれば、どのようなものであってもよい。
（８）なお、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置をタンデム型カラープリンターに適用した場合の例を説明したが、これに限られず、モノクロ式プリンターに適用してもよく、要するに、定着装置を備える画像形成装置一般に適用することができる。

また、上記実施形態および上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。

本発明は、ヒーターで加熱される加熱回転体の外周面に加圧部材を押圧して定着ニップ部を形成し、未定着画像の形成されたシートを当該定着ニップに通紙して熱定着する定着器と、上記ヒーターの消費電力を求めてこの情報を出力する機能を備える画像形成装置に広く適用することができる。

１ プリンター
５ 電源ユニット
６ 制御部
７ 操作パネル
１０ 画像形成部
１１ 作像ユニット
１２ 感光体ドラム
２０ 給紙部
３０ 定着部
３１ 排出ローラー
３２ 排紙トレイ
１３１ 定着ローラー
１３１ａ ヒーター
１３１ 定着ローラー
１３２ 加圧ローラー
１３３、１３４ 温度センサー
１５１ ゼロクロス検知回路
１５２ ＡＣ／ＤＣコンバーター
１５３ ＤＣ／ＤＣコンバーター
１５４ トライアック
１６１ ＣＰＵ
１６２ タイマー
１６３ ＲＯＭ
１６４ ＲＡＭ
１６５ 不揮発性メモリー
１６６ 通信Ｉ／Ｆ部

Claims (8)

1. ヒーターを加熱する加熱状態と、ヒーターの加熱を停止する非加熱状態とを切り換えて加熱回転体を温調し、当該加熱回転体の周面に加圧部材を押圧して定着ニップを形成して、当該定着ニップに通紙される記録シート上のトナー像を熱定着する定着器を有する画像形成装置において、
   設計上の基準値として定められた前記ヒーターの基準消費電力と、当該基準消費電力で前記ヒーターの加熱状態を継続したときの前記加熱回転体の昇温特性を指標する基準昇温指標値とを記憶する記憶手段と、
   装置の使用環境下における電源電圧用いてヒーターの加熱状態を継続して前記加熱回転体を昇温させたときの昇温特性を指標する実機昇温指標値を取得する実機昇温指標値取得手段と、
   前記基準昇温指標値と実機昇温指標値との比較結果と前記基準消費電力に基づき、使用環境下におけるヒーターの消費電力を推定する推定手段と、
   前記推定手段による推定結果を出力する出力手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記推定手段は、
   前記基準昇温指標値と実機昇温指標値との比較値と、前記基準消費電力に対する補正係数とを対応付けたテーブルを保持し、
   前記基準昇温指標値と実機昇温指標値との比較結果からテーブルを参照して対応する補正係数を取得して、当該取得した補正係数を用いて前記基準消費電力を実際のヒーターの消費電力に換算する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 使用する電源電圧を設計上の基準電圧に維持した特定の条件下で、前記ヒーターの加熱状態を継続して前記加熱回転体を昇温させたときの昇温特性を指標する特定条件下昇温指標値を取得する特定条件下昇温指標値手段をさらに備え、
   前記推定手段は、
   前記基準昇温指標値と実機昇温指標値との第１の比較結果もしくは、前記特定条件下昇温指標値と実機昇温指標値との第２の比較結果とを選択的に適用して、使用環境下におけるヒーターの消費電力を推定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ヒーターは、交換可能であって、
   前記定着器が交換されたことを示す情報を取得する交換情報取得手段を有し、
   前記推定手段は、
   装置納品後最初にヒーターが交換されるまでは、前記第２の比較結果を用いて使用環境下におけるヒーターの消費電力を推定し、
   最初のヒーターが交換された後は、前記第１の比較結果を用いて使用環境下におけるヒーターの消費電力を推定する
   ことを特徴する請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記昇温特性は、
   ヒーターの加熱状態を継続した場合に、前記加熱回転体が、第１の温度から第１の温度より高い第２の温度に到達するまでに要する時間によって指標される
   ことを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の画像形成装置。
6. 第１および第２の温度は、ウォーミングアップ時における前記加熱回転体の温度制御範囲内に存することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. ウォーミングアップ後、前記加熱回転体の温度を環境温度よりも高く、かつ、定着温度より低い所定の温度範囲内に維持する待機モードを実行する制御手段を有し、
   前記第１および第２の温度は、前記待機モード時における前記所定の温度範囲内に存することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記ヒーターは、個別に給電可能な複数のサブヒーターからなり、
   前記記憶手段は、各サブヒーターにごとに基準消費電力と基準昇温指標値とを記憶しており、
   実機昇温指標値取得手段は、前記サブヒーターを順次加熱状態にして、それぞれに対応する実機昇温指標値を取得し、
   前記推定手段は、前記サブヒーターごとに、それぞれに対応する前記基準昇温指標値と実機昇温指標値との比較結果と前記基準消費電力に基づいて、前記使用環境下における前記ヒーターの消費電力を推定することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置。

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