JP2015169662A - 定着制御装置、画像形成装置、定着制御方法及び定着制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、昇温開始時間を制御して、定着に利用する電力を削減する。【解決手段】画像形成装置１は、電源部８０から定着ヒータ３０ｃへの通電を、制御部７０の演算処理部７１の制御下で行って、定着ローラ３０ａを加熱制御する。演算処理部７１は、画像形成時、待機温度に制御している定着ローラ３０ａの昇温開始時間を、電源部８０に供給される外部電源電力ＰＳの電圧値に基づいて、制御し、用紙が定着ローラ３０ａに到達する時点で、該定着ローラ３０ａを定着可能な定着温度に上昇させる。【選択図】 図２

Description

本発明は、定着制御装置、画像形成装置、定着制御方法及び定着制御プログラムに関し、詳細には、昇温開始時間を制御して、定着に利用する電力を削減する定着制御装置、画像形成装置、定着制御方法及び定着制御プログラムに関する。

電子写真式の画像形成装置においては、画像データに基づいて、感光体上に静電潜像を形成して、該静電潜像をトナー等の記録剤で現像してトナー画像等の記録剤像（以下、適宜、トナー画像という。）を形成する。画像形成装置は、感光体上のトナー画像を、転写ローラとの間に搬送されてくる用紙、フィルム等の被記録媒体（以下、単に、用紙という。）上に転写し、このトナー画像の転写された用紙を定着部に搬送する。

定着部は、一般的に、定着ヒータを内蔵して該定着ヒータにより定着温度に加熱されるとともに回転駆動される定着ローラと、定着ローラに圧接されて定着ローラとともに回転する加圧ローラと、を備え、トナー画像の転写された用紙が搬送されてくると、該用紙を定着ローラと加圧ローラで狭持して搬送しつつ加熱して、用紙上のトナー画像を該用紙に定着させる。

そして、従来の画像形成装置は、感光体への静電潜像の形成処理開始、すなわち、画像形成動作開始と同時に、定着部の定着ヒータへの昇温のための通電を開始して、用紙が定着ローラと加圧ローラとの間に送られてくる前に、定着ローラを、用紙にトナー画像を定着させるのに適した定着温度に加熱する。

一方、画像形成装置においても、近時、消費電力の削減が要望され、電子写真方式の画像形成装置においては、定着部での電力消費、すなわち、定着電力の消費が大きい。そこで、画像形成装置においては、定着電力を節減することが要望されている。

そして、画像形成装置においては、画像形成装置に供給されている商用の外部電源電力の電圧が規格の下限電圧であっても定着不良が起きない温度まで定着ローラの温度を上昇させる必要がある。そのため、従来から、画像形成装置においては、商用の外部電源電力の電圧が下限電圧である場合にも、用紙が定着ローラに到達する前に定着ローラを定着温度に加熱可能なタイミングで、定着ヒータへの通電を開始している。したがって、商用の外部電源電力が、下限電圧よりも高い通常の電源電圧であると、用紙が定着ローラに突入する前に、定着ローラが定着温度に上昇し、その後、用紙が定着ローラに突入するまでの間、定着ヒータに対して、定着ローラを定着温度に維持する通電制御を行う必要がある。その結果、定着温度にまで到達した後、定着動作が実際に実行されるまでの間、無駄な電力を消費することになる。

そして、従来、主電源装置と、充放電可能な蓄電装置を備える補助電源装置と、前記主電源装置と前記補助電源装置の少なくとも一方から供給される電力により発熱する発熱体を具備する定着装置と、を備える画像形成装置において、商用電源から前記主電源装置への入力電圧値、又は環境温度、又は前記補助電源装置の電圧値が、所定値以下の場合には、立ち上げ時において前記補助電源装置に蓄えられた電力を前記定着装置に供給しない画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。

すなわち、この従来技術は、補助電源からの電力供給を抑制することで、補助電源装置の電力消費を抑制している。

しかしながら、上記公報記載の従来技術にあっては、補助電源電力の供給を抑制しているのみであるため、定着温度に到達してから実際に定着動作が行われるまでの電力消費を削減することができず、定着における消費電力を削減する上で、改良の必要があった。

そこで、本発明は、定着に利用する電力を削減することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１記載の定着制御装置は、搬送されてくる被記録媒体を加熱して該被記録媒体に転写されている記録剤像を該被記録媒体に定着させる定着手段と、通電される電力量に応じて前記定着手段を加熱する加熱手段と、前記被記録媒体が前記定着手段に搬送されるまでの搬送時間を取得する搬送時間取得手段と、前記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、外部電源電力から前記加熱手段に供給する加熱用電源電力を生成する電源生成手段と、前記外部電源電力の電圧値を検出する電圧検出手段と、前記定着手段の温度と前記外部電源電力の電圧値及び前記搬送時間に基づいて、前記被記録媒体が前記定着手段に到達する時点で、該定着手段を定着可能な定着温度に上昇させる前記加熱用電源電力の前記加熱手段への通電制御を行う通電制御手段と、を備えていることを特徴としている。

本発明によれば、定着に利用する電力を削減することができる。

本発明の一実施例を適用した画像形成装置の概略構成図。 画像形成装置の要部ブロック構成図。 遅延時間テーブルの一例を示す図。 電源部の要部ブロック構成図。 定着における省電力制御処理を示すフローチャート。 定着における省電力制御処理の説明図。 閾値電圧に基づく定着における省電力制御処理を示すフローチャート。 画像形成がカラーとモノクロのいずれであるかに基づく定着における省電力制御処理を示すフローチャート。 印字率に基づく定着における省電力制御処理を示すフローチャート。 画像サイズに基づく定着における省電力制御処理を示すフローチャート。 外部環境温度に基づく定着における省電力制御処理を示すフローチャート。 電圧検出部の故障有無に基づく定着における省電力制御処理を示すフローチャート。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではなく、また、本実施の形態で説明される構成の全てが本発明の必須の構成要件ではない。

図１〜図１２は、本発明の定着制御装置、画像形成装置、定着制御方法及び定着制御プログラムの一実施例を示す図であり、図１は、本発明の定着制御装置、画像形成装置、定着制御方法及び定着制御プログラムの一実施例を適用した画像形成装置１の概略構成図である。

図１において、画像形成装置１は、本体筐体２内に、給紙部１０、搬送部２０、プリンタ部４０等が収納され、本体筐体２の上部に、排紙トレイ３設けられている。画像形成装置１は、図示しないが、操作表示部を備えており、操作表示部は、各種操作キー及びディスプレイ等を備えている。

給紙部１０は、給紙トレイ１１、給紙ローラ１２及び図示しない分離パッド等を備えており、給紙トレイ１１内には、複数枚の用紙（被記録媒体）Ｐが収納される。給紙部１０は、給紙トレイ１１内の用紙Ｐを給紙ローラ１２と分離パッドで１枚ずつ分離して、搬送部２０に送り出す。

搬送部２０は、順方向搬送路２１、両面搬送路２２、レジストローラ２３、２次転写ローラ２４、排紙ローラ２５、両面ローラ２６、レジストセンサ２７、排紙センサ２８、両面センサ２９、定着部３０及び図示しない複数の搬送ローラ等を備えている。搬送部２０は、給紙部１０から送り出されてきた用紙Ｐを、順方向搬送路２１上をレジストローラ２３へ搬送し、レジストローラ２３へ搬送される用紙Ｐを、レジストセンサ２７が検出する。画像形成装置１は、レジストローラ２３で用紙Ｐの搬送を一時停止させた後、レジストセンサ２７による用紙Ｐの検出結果とプリンタ部４０でのトナー画像形成状況に基づいて、レジストローラ２３の駆動を制御し、用紙Ｐをプリンタ部４０によって形成されたトナー画像とのタイミングを調整して、２次転写ローラ２４へ搬送する。搬送部２０は、２次転写ローラ２４によって、後述するように、プリンタ部４０で形成されたカラートナー画像をレジストローラ２３から搬送されてきた用紙Ｐ上に転写させつつ、用紙Ｐを定着部３０に搬送する。

定着部（定着装置）３０は、定着ローラ（定着手段）３０ａと加圧ローラ３０ｂを備えていて、定着ローラ３０ａと加圧ローラ３０ｂとの間に用紙Ｐを挟んで、該用紙Ｐを搬送しつつ加熱・加圧し、用紙Ｐ上のトナー画像を用紙Ｐに定着させる。定着部３０は、定着の完了した用紙Ｐを排紙ローラ２５に搬送する。

搬送部２０は、排紙ローラ２５に搬送される用紙Ｐを排紙センサ２８が検出し、該用紙Ｐが両面画像形成を行う場合であって片面への画像形成の完了した用紙Ｐであると、排紙ローラ２５を適宜のタイミングに反転させて、両面搬送路２２に送り込む。搬送部２０は、用紙Ｐを両面搬送路２２に送り込むと、両面ローラ２６によって用紙Ｐの搬送を行い、この両面搬送路２２上を搬送される用紙Ｐを両面センサ２９が検出する。搬送部２０は、両面搬送路２２に送り込んだ用紙を両面搬送路２２からレジストローラ２３へ再度搬送し、上記同様に、用紙Ｐの裏面に画像形成して、定着部３０で定着させた後、排紙ローラ２５によって排紙トレイ３上に排出する。

プリンタ部４０は、中間転写ユニット４１、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色用のプロセスカートリッジ４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙ、４２Ｋ、露光部４３、キャリブレーション用センサ４４、排トナーボックス４５等を備えている。中間転写ユニット４１は、中間転写ベルト５１、２次転写駆動ローラ５２、テンションローラ５３及びＣＭＹＫ各色用の転写ローラ５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋ等を備えている。中間転写ユニット４１は、無端帯状でリング状に形成されている中間転写ベルト５１が、略水平方向に張り渡された２次転写駆動ローラ５２とテンションローラ５３とに張り渡されている。２次転写駆動ローラ５２は、中間転写ベルト５１を挟んで２次転写ローラ２４に当接する状態で配設されている。

プリンタ部４０は、中間転写ベルト５１に沿ってＣＭＹＫの各プロセスカートリッジ４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋが配設されている。各プロセスカートリッジ４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋは、図１において時計方向に回転駆動される感光体６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋを中心に、帯電ローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋ、現像／トナー収納部６３Ｙ、６３Ｍ、６３Ｃ、６３Ｋ及びクリーニング部６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋ等が配設された状態で図示しないカートリッジケース内に収納されている。各プロセスカートリッジ４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋは、その感光体６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋが上記中間転写ベルト５１を挟んで、各色用の転写ローラ５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋと対向して接触する状態で、本体筐体２内に収納されて装着される。プリンタ部４０は、各プロセスカートリッジ４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋの感光体６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋと転写ローラ５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋとの間を中間転写ベルト５１が搬送される。

露光部４３は、図示しないが、ポリゴンモータ、ポリゴンミラー、Ｆθレンズ、レーザダイオード及びミラー等を備えている。露光部４３は、各色の画像データに基づいて変調した各色のプロセスカートリッジ４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋ用の書込光をレーザダイオードからポリゴンモータにより回転駆動されるポリゴンミラーへ出射させる。露光部４３は、この書込光を、ポリゴンミラーによって主走査方向に偏向させて、ｆθレンズやミラー等を経由させて、図１に破線矢印で示すように、各プロセスカートリッジ４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋの帯電ローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋによって一様に帯電されている感光体６１Ｙ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｋに照射し、各色の感光体６１Ｙ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｋ上に静電潜像を形成する。

プリンタ部４０は、静電潜像の形成された感光体６１Ｙ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｋを時計方向に回転させつつ、現像／トナー収納部６３Ｙ、６３Ｍ、６３Ｃ、６３Ｋによって各色のトナー（記録剤）を感光体６１Ｙ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｋ上に供給して静電潜像を現像する。プリンタ部４０は、各色のトナー画像（記録剤像）の形成された感光体６１Ｙ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｋに転写ローラ５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋによって中間転写ベルト５１上に順次重ね合わせて転写し、カラーのトナー画像を形成する。プリンタ部４０は、トナー画像の転写の完了した各感光体６１Ｙ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｋをさらに回転させてクリーニング部６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋで残留トナーを除去した後、再度、帯電ローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋで帯電させて、画像形成に供する。

中間転写ベルト５１は、２次転写駆動ローラ５２によって反時計方向に回転駆動され、２次転写駆動ローラ５２部分で、２次転写ローラ２４との間にレジストローラ２３から搬送されてきた用紙Ｐにトナー画像を転写する。

なお、プリンタ部４０は、ブラックのみの印刷の場合には、ブラック用の転写ローラ５４Ｋ以外の転写ローラ５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃについては、それぞれ感光体６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃから離間した位置に退避させて、画像形成する。

また、プリンタ部４０は、所定の色ずれ補正処理や濃度調整処理等のキャリブレーション処理を行うために、中間転写ベルト５１上にパターン画像を形成し、このパターン画像をキャリブレーション用センサ４４で検出する。キャリブレーション用センサ４４は、例えば、反射型光センサが用いられており、プロセスカートリッジ４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋによって中間転写ベルト５１上に形成されたパターン画像の位置及び濃度を検出する。

そして、画像形成装置１は、その電源系統の要部が、図２に示すようにブロック構成されている。すなわち、画像形成装置１は、制御部７０、電源部８０、給紙／搬送／プリンタ部９０及び定着部３０等を備えている。制御部７０、電源部８０及び定着部３０は、全体として、定着に利用する電力を削減する定着制御部（定着制御装置）１００として機能している。

定着部３０は、上述のように、回転可能に配設されている定着ローラ（定着手段）３０ａと加圧ローラ３０ｂ等を備えており、定着ローラ３０ａは、内蔵する定着ヒータ３０ｃによって所定の待機温度及び定着温度に加熱制御される。

定着ヒータ（加熱手段）３０ｃは、例えば、ハロゲンヒータが用いられており、通電量に応じて発熱して、定着ローラ３０ａを加熱する。

定着部３０は、定着ローラ３０ａの表面近傍位置にサーミスタ３０ｄが配設されており、サーミスタ（温度検出手段）３０ｄは、定着ローラ３０ａの表面温度を検出して、検出温度を制御部７０に出力する。なお、サーミスタ３０ｄは、定着ローラ３０ａの表面に接触して温度を検出する接触式と非接触式のいずれであってもよい。

電源部（電源生成手段）８０は、画像形成装置１の電源スイッチ（図示略）を介して商用の外部電源電力ＰＳが供給され、該外部電源電力ＰＳをＡＣ／ＤＣ（交流／直流）変換、電圧変換、整流等の処理を行って、画像形成装置１の各部に電源電力を供給する。特に、電源部８０は、制御部７０の制御下で、外部から供給される外部電源電力ＰＳを利用して定着ヒータ３０ｃへの加熱用電源電力（定着電力）の供給を制御する。

給紙／搬送／プリンタ部９０は、上記給紙部１０、搬送部２０及びプリンタ部４０を総称したものであり、電源部８０から駆動電源電力が供給される。

制御部７０は、演算処理部７１及び図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリ等を備えている。ＲＯＭは、画像形成装置１の基本プログラム、本発明の定着制御プログラム等のプログラム及びシステムデータ等を格納しており、ＲＡＭは、演算処理部７１のワークメモリとして利用される。不揮発性メモリ（記憶手段）は、例えば、ＮＶＲＡＭ（Non Volatile ＲＡＭ）等が用いられ、画像形成装置１の電源電力がＯＦＦの場合にも記憶しておく必要のあるデータが格納される。特に、不揮発性メモリは、本発明の定着制御処理において用いる各種データ、例えば、下限電圧値、閾値電圧、遅延時間テーブル（昇温開始時間テーブル）、カラー／モノクロ対応遅延時間テーブル、画像サイズ対応遅延時間テーブル、印字率対応遅延時間テーブル、外部環境温度対応遅延時間テーブル等を格納している。ここで、下限電圧値は、定着電力を削減するために、定着ヒータ３０ｃへの昇温開始時間を画像形成開始時間から遅らせた遅延時間に変更するか否かの閾値を示す電圧値である。閾値電圧は、製品規格電圧や公称電圧等の画像形成装置１を安全に稼働させることができるか否かの閾値を示す電圧である。遅延時間テーブルＴｂは、図３に示すように、外部電源電力ＰＳの電圧値に対応させて画像形成開始時間から定着ヒータ３０ｃへの通電を遅延させる遅延時間のテーブルである。カラー／モノクロ対応遅延時間テーブルは、画像データに基づく画像形成がカラーであるか、モノクロであるかによって、画像形成開始時間から定着ヒータ３０ｃへの通電を遅延させる遅延時間を異ならせるための遅延時間テーブルである。画像サイズ対応遅延時間テーブルは、画像データに基づく形成画像のサイズによって、画像形成開始時間から定着ヒータ３０ｃへの通電を遅延させる遅延時間を異ならせるための遅延時間テーブルである。印字率対応遅延時間テーブルは、画像データに基づく形成画像の印字率によって、画像形成開始時間から定着ヒータ３０ｃへの通電を遅延させる遅延時間を異ならせるための遅延時間テーブルである。外部環境温度対応遅延時間テーブルは、画像形成装置１の外部環境温度によって、画像形成開始時間から定着ヒータ３０ｃへの通電を遅延させる遅延時間を異ならせるための遅延時間テーブルである。したがって、画像形成装置１は、外部環境温度対応遅延時間テーブルを用いて定着ヒータ３０ｃへの昇温開始時間を制御する場合には、図示しないが、外部環境温度を検出する温度センサを備えており、該温度センサは、検出する外部環境温度を制御部７０へ出力する。

演算処理部（搬送時間取得手段、記録剤像種別取得手段、像割合取得手段、像サイズ取得手段）７１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等で構成されている。演算処理部７１は、ＲＯＭ内のプログラムに基づいてＲＡＭをワークメモリとして利用して、画像形成装置１の各部を制御し、画像形成装置１としての基本処理を実行するとともに、本発明の定着制御処理を実行する。特に、演算処理部７１は、定着制御方法の実行において、プリンタ部４０での画像形成動作及び搬送部２０での用紙搬送状況から、用紙Ｐが定着部３０に搬送されてくるまでの搬送時間を取得する搬送時間取得処理を行う。したがって、演算処理部７１は、搬送時間取得手段としても機能している。

また、演算処理部７１は、印刷ジョブを解析して、画像形成で用紙Ｐに形成するトナー画像（記録剤像）がモノクロとカラーのいずれの種別のトナー画像であるかを取得する記録材像種別取得処理を行い、記録剤像種別取得手段として機能する。

さらに、演算処理部７１は、印刷ジョブを解析して、画像形成で用紙Ｐに形成するトナー画像（記録剤像）の用紙Ｐに対する像割合である印字率を取得する像割合取得処理を行い、像割合取得手段として機能する。

また、演算処理部７１は、印刷ジョブを解析して、トナー画像（記録剤像）の画像サイズ（像サイズ）を取得する像サイズ取得処理を行い、像サイズ取得手段として機能する。

すなわち、画像形成装置１は、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory ）、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory ）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc Rewritable ）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＭＯ（Magneto-Optical Disc）等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている本発明の定着制御方法を実行する定着制御プログラムを読み込んで制御部７０のＲＯＭ等に導入することで、後述する定着に利用する電力を削減する定着制御方法を実行する定着制御部１００を搭載する画像形成装置１として構築されている。この定着制御プログラムは、アセンブラ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）等のレガシープログラミング言語やオブジェクト指向プログラミング言語等で記述されたコンピュータ実行可能なプログラムであり、上記記録媒体に格納して頒布することができる。

そして、電源部８０は、図４にその要部ブロック構成を示すように、交流電圧調整部８１、ＡＣ／ＤＣ（交流／直流）変換部８２、直流電圧調整部８３、出力調整部８４及び電圧検出部８５等を備えている。

交流電圧調整部８１及びＡＣ／ＤＣ変換部８２は、電源スイッチ（図示略）を介して外部電源電力ＰＳが供給される。

交流電圧調整部８１は、スイッチング回路等で構成され、交流スイッチングすることで、外部電源電力ＰＳの電圧を画像形成装置１で使用するのに適した電圧値に調整して、交流駆動電源電力として、画像形成装置１の交流駆動源に供給する。

ＡＣ／ＤＣ変換部８２は、整流回路、例えば、ダイオードブリッジとトランス等を備えた整流回路等が用いられ、外部電源電力ＰＳを直流電源電力に変換して、直流電圧調整部８３及び電圧検出部８５に出力する。

直流電圧調整部８３は、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ等で構成されている。直流電圧調整部８３は、ＡＣ／ＤＣ変換部８２の出力する直流電源電力の電圧を、画像形成装置１の内部で必要な所定数の電圧値に変換して、直流駆動電源電力として画像形成装置１の各部へ供給するとともに、出力調整部８４へ出力する。

出力調整部８４は、例えば、フォトカプラとトライアック、あるいは、パワートランジスタ等で構成されており、演算処理部７１から出力調整信号が入力される。出力調整部８４は、出力調整信号に応じて、直流電圧調整部８３からの直流駆動電源電力（加熱用電源電力）の定着ヒータ３０ｃへの供給／供給遮断を行い、また、該出力調整信号のＰＷＭ（Pulse Wide modulation:パルス幅変調）に応じたＰＷＭでＯＮ／ＯＦＦして、加熱用電源電力の定着ヒータ３０ｃへの供給量（通電量）を制御する。

電圧検出部（電圧検出手段）８５は、ＡＣ／ＤＣ変換部８２の出力する直流電源電力の電圧値を検出することで、外部電源電力ＰＳの電圧値を検出し、検出した電圧値を、Ａ／Ｄコンバータでデジタル変換して制御部７０の演算処理部７１へ出力する。なお、電圧検出部８５は、上述のように、ＡＣ／ＤＣ変換部８２の出力する直流電源電力の電圧値を検出するものに限るものではない。例えば、電圧検出部８５は、例えば、ＡＣの外部電源電力ＰＳの電圧値を、Ａ／Ｄコンバータを用いて直接検出して、制御部７０の演算処理部７１へ出力するものであってもよい。

演算処理部７１及び出力調整部８４は、全体として、サーミスタ３０ｄの検出する定着ローラ３０ａの温度と、電圧検出部８５の検出する外部電源電力ＰＳの電圧値及び取得した上記搬送時間に基づいて、出力調整信号を出力調整部８４へ出力して、直流駆動電源電力の定着ヒータ３０ｃへの通電を制御する通電制御処理を実行し、通電制御手段として機能している。

次に、本実施例の作用を説明する。本実施例の画像形成装置１は、その定着制御部１００が、定着に利用する電力を削減する。

すなわち、画像形成装置１は、制御部１０の演算処理部７１の制御下で、給紙部１０、搬送部２０及びプリンタ部４０等を動作させて、画像データに応じたトナー画像を用紙Ｐに転写し、トナー画像を転写した用紙Ｐを定着部３０へ搬送する。

定着制御部１００は、演算処理部７１の制御下で、定着ヒータ３０ｃへの通電を制御して、定着ローラ３０ａを定着温度に加熱及び温度制御する。定着制御部１００は、定着動作を行っていない待機状態においては、定着ローラ３０ａを、定着可能な定着温度よりも低い所定の待機温度に制御している。定着制御部１００は、用紙Ｐが定着部３０の定着ローラ３０ａと加圧ローラ３０ｂとの加圧点に搬送されてくると、定着温度に加熱させている定着ローラ３０ａと加圧ローラ３０ｂとで、用紙Ｐを加熱・加圧しつつ搬送して、用紙Ｐ上のトナー画像を用紙Ｐに定着させる。

この定着動作において、定着制御部１００は、制御部７０の演算処理部７１の制御によって、図５に示すように、定着ヒータ３０ｃへの通電開始時間を制御する定着における省電力制御処理を行う。演算処理部７１は、この定着における省電力制御処理において、定着ローラ３０ａを定着温度へ昇温させるための定着ヒータ３０ｃへの昇温開始時間（通電開始時間）を制御することで、用紙Ｐが定着ローラ３０ａと加圧ローラ３０ｂの間に搬送されてくる時点で、定着ローラ３０ａの温度を定着温度に上昇させる。

すなわち、演算処理部７１は、図５に示すように、操作表示部の操作または図示しないホスト装置ＨＳから受信した印刷ジョブの実行等によって印刷コマンドが発行されると（ステップＳ１０１）、電圧検出部８５からの外部電源電力ＰＳの電圧値（以下、適宜、外部電源電圧という。）を取得する（ステップＳ１０２）。

演算処理部７１は、取得した外部電源電圧が、不揮発性メモリに格納されている下限電圧値付近であるかチェックする（ステップＳ１０３）。この下限電圧値は、上述のように、定着電力を削減するために、定着ヒータ３０ｃへの昇温開始時間を画像形成開始時間から遅らせた遅延時間に変更するか否かの閾値を示す電圧値であり、制御部７０の不揮発性メモリに格納されている。

ステップＳ１０３で、外部電源電圧が下限電圧付近でないとき（ステップＳ１０３で、ＹＥＳのとき）、演算処理部７１は、昇温開始時間を求めて設定し（ステップＳ１０４）、画像形成処理を開始させる（ステップＳ１０５）。演算処理部７１は、画像形成処理を開始させると、昇温開始時間になったかチェックして、昇温開始時間になると、電源部８０の出力調整部８４へ定着ヒータ３０ｃへの昇温させるための加熱用電源電力の供給を開始させる出力調整信号を出力し、定着ヒータ３０ｃへの昇温のための通電を開始させる。

演算処理部７１は、画像形成及び定着処理が完了すると、画像形成処理を終了する。

ステップＳ１０３で、外部電源電圧が下限電圧付近であると（ステップＳ１０３で、ＹＥＳのとき）、演算処理部７１は、昇温開始時間の設定変更を行うことなく（ステップＳ１０６）、画像形成処理を開始させる（ステップＳ１０５）。この場合、演算処理部７１は、画像形成開始と同時に、電源部８０の出力調整部８４へ定着ヒータ３０ｃへの昇温させるための加熱用電源電力の供給を開始させる出力調整信号を出力し、定着ヒータ３０ｃへの昇温のための通電を開始させる。

すなわち、演算処理部７１は、画像形成開始時の外部電源電圧が下限電圧付近でないときには、図６に破線で示すように、求めた昇温開始時間まで、定着ヒータ３０ｃへの昇温のための通電を行わず、待機温度での保温を継続する。演算処理部７１は、昇温開始時間になると、出力調整部８４を動作させて、定着ヒータ３０ｃへ昇温のための加熱用電源電力の通電を行わせ、定着開始時点で、定着温度となるように定着ローラ３０ａを加熱させる。また、演算処理部７１は、画像形成開始時の外部電源電圧が下限電圧付近のときには、図６に一点鎖線で示すように、定着ヒータ３０ｃへの昇温のための通電を開始するが、定着開始時点で、定着温度となるように、出力調整部８４の昇温のための通電を制御する。なお、図６において、実線は、従来の定着加熱における温度変化である。したがって、図６から分かるように、従来の定着加熱制御においては、定着可能な定着温度に加熱した後に定着温度を維持している間の消費電力が無駄な電力となっている。この従来に比較して、本実施例の定着における省電力制御では、低い待機温度を可能な限り維持しつつ、定着開始時には、定着ローラ３０ａを定着温度に加熱しており、定着性能を維持しつつ、定着部３０で消費する電力を削減することができる。

そして、演算処理部７１は、上記ステップＳ１０４における昇温開始時間を、例えば、電圧検出部８５が画像形成開始時に検出した外部電源電圧に基づいて、予め不揮発性メモリ等に格納されている次式（１）として示す演算式に基づいて算出する。

遅延時間＝（外部電源電圧-下限電圧値）×係数・・・（１）
演算処理部７１は、この遅延時間を画像形成開始時の時間に加算することで、昇温開始時間を求める。ここで、係数は、画像形成装置１の機種及び後述する画像サイズ、印字率、カラー／モノクロの画像種別、外部環境温度等によって、適宜設定される。遅延時間は、秒の単位である。

また、遅延時間を求める方法としては、上記演算式に基づいて求める方法に限るものではなく、例えば、図３に示した遅延時間テーブルＴｂを参照して、求めてもよい。

なお、上記演算式及び図３の遅延時間テーブルＴｂを用いた方法では、外部電源電圧のみに基づいて、遅延時間を求めているが、実際には、式（１）の係数及び遅延時間テーブルＴｂの遅延時間に、画像形成開始から定着部３０の定着位置まで用紙Ｐが搬送されるまでに要する搬送時間が考慮されている。

また、本実施例では、画像形成開始時の定着ローラ３０ａの温度が、予め設定されている所定の待機温度に温度調整されている。したがって、演算処理部７１は、画像形成開始時の定着ローラ３０ａの温度が、一定でないときには、画像形成開始時にサーミスタ３０ｄが検出する定着ローラ３０ａの温度を考慮して、上記遅延時間を求める。

そして、演算処理部７１は、定着における省電力制御処理を、上記閾値電圧を考慮して、図７に示すように実行してもよい。なお、図７において、図５と同様の処理ステップには、同一のステップナンバーを付与して、その説明を簡略化する。

この場合、演算処理部７１は、図７に示すように、操作表示部の操作または図示しないホスト装置ＨＳから受信した印刷ジョブの実行等によって印刷コマンドが発行されると（ステップＳ１０１）、電圧検出部８５からの外部電源電圧を取得する（ステップＳ１０２）。

演算処理部７１は、取得した外部電源電圧が、不揮発性メモリに格納されている閾値電圧の範囲内であるかチェックする（ステップＳ２０１）。この閾値電圧は、上述のように、製品規格電圧や公称電圧等の画像形成装置１を安全に稼働させることができるか否かの閾値を示す電圧であり、制御部７０の不揮発性メモリに格納されている。

ステップＳ２０１で、外部電源電圧が閾値電圧の範囲内であると（ステップＳ２０１で、ＹＥＳのとき）、演算処理部７１は、上述のようにして昇温開始時間を求めて設定し（ステップＳ１０４）、画像形成処理を開始させる（ステップＳ１０５）。演算処理部７１は、画像形成処理を開始させると、昇温開始時間になったかチェックして、昇温開始時間になると、電源部８０の出力調整部８４へ定着ヒータ３０ｃへの昇温させるための加熱用電源電力の供給を開始させる出力調整信号を出力し、定着ヒータ３０ｃへの通電を開始させる。演算処理部７１は、画像形成及び定着処理が完了すると、画像形成処理を終了する。

ステップＳ２０１で、外部電源電圧が閾値電圧の範囲外であると（ステップＳ２０１で、ＮＯのとき）、演算処理部７１は、適切に画像形成処理を行うことができないと判断して、画像形成処理を中止する（ステップＳ２０２）。演算処理部７１は、画像形成処理を中止すると、その旨を操作表示部のディスプレイ等に表示させることでユーザに通知し、省電力制御処理を終了する（ステップＳ２０３）。

このようにすると、画像形成装置１が正常動作する外部電源電圧の範囲でのみ、消費電力を削減した定着ローラ３０ａの加熱を行うことができ、画像形成及び定着における安全性、適切性を確保しつつ、定着における消費電力を削減することができる。

また、演算処理部７１は、定着における省電力制御処理を、画像形成がカラーとモノクロのいずれであるかを考慮して、図８に示すように実行してもよい。なお、図８において、図５と同様の処理ステップには、同一のステップナンバーを付与して、その説明を簡略化する。

この場合、演算処理部７１は、図８に示すように、操作表示部の操作または図示しないホスト装置ＨＳから受信した印刷ジョブの実行等によって印刷コマンドが発行されると（ステップＳ１０１）、電圧検出部８５からの外部電源電圧を取得する（ステップＳ１０２）。

演算処理部７１は、印刷ジョブを解析して画像形成がカラー印刷であるか、モノクロ印刷であるかの種別（印刷種別）を取得し（ステップＳ３０１）、カラー印刷であるかチェックする（ステップＳ３０２）。

ステップＳ３０２で、カラー印刷であると（ステップＳ３０２で、ＹＥＳのとき）、演算処理部７１は、カラー印刷に対する昇温開始時間を求めて設定し（ステップＳ３０３）、画像形成処理を開始させる（ステップＳ１０５）。演算処理部７１は、画像形成処理を開始させると、カラー用の昇温開始時間になったかチェックして、カラー用の昇温開始時間になると、電源部８０の出力調整部８４へ定着ヒータ３０ｃへの昇温させるための加熱用電源電力の供給を開始させる出力調整信号を出力し、定着ヒータ３０ｃへの通電を開始させる。演算処理部７１は、画像形成及び定着処理が完了すると、画像形成処理を終了する。演算処理部７１は、このカラー用の昇温開始時間を、例えば、式（１）と同様の演算式であるが、カラー印刷に対して設定されている係数を用いた演算式を用いて求める。あるいは、演算処理部７１は、図３の遅延時間テーブルＴｂと同様のテーブルであるが、カラー用の昇温開始時間のテーブルとして、予め制御部７０の不揮発性メモリに格納されている遅延時間テーブルを用いてカラー用の昇温開始時間を求める。

ステップＳ３０２で、カラー印刷でないとき（ステップＳ３０２で、ＮＯのとき）、すなわち、モノクロ印刷のとき、演算処理部７１は、モノクロ印刷に対する昇温開始時間を求めて設定し（ステップＳ３０４）、画像形成処理を開始させる（ステップＳ１０５）。演算処理部７１は、画像形成処理を開始させると、モノクロ用の昇温開始時間になったかチェックして、カラー用の昇温開始時間になると、電源部８０の出力調整部８４へ定着ヒータ３０ｃへの昇温させるための加熱用電源電力の供給を開始させる出力調整信号を出力し、定着ヒータ３０ｃへの通電を開始させる。演算処理部７１は、画像形成及び定着処理が完了すると、画像形成処理を終了する。演算処理部７１は、このモノクロ用の昇温開始時間を、例えば、式（１）と同様の演算式であるが、モノクロ印刷に対して設定されている係数を用いた演算式を用いて求める。あるいは、演算処理部７１は、図３の遅延時間テーブルＴｂと同様のテーブルであるが、モノクロ用の昇温開始時間のテーブルとして、予め制御部７０の不揮発性メモリに格納されている遅延時間テーブルを用いてモノクロ用の昇温開始時間を求める。

このようにすると、画像形成開始時間よりも遅い時間である画像形成がカラーであるか、モノクロであるかに応じた昇温開始時間に、定着ローラ３０ａの加熱を開始することができ、画像品質を適切に維持しつつ、定着における消費電力を削減することができる。

さらに、演算処理部７１は、定着における省電力制御処理を、画像形成領域に対する画像領域の割合である印字率（像割合）に基づいて、図９に示すように実行してもよい。なお、図９において、図５と同様の処理ステップには、同一のステップナンバーを付与して、その説明を簡略化する。

この場合、演算処理部７１は、図９に示すように、操作表示部の操作または図示しないホスト装置ＨＳから受信した印刷ジョブの実行等によって印刷コマンドが発行されると（ステップＳ１０１）、電圧検出部８５からの外部電源電圧を取得する（ステップＳ１０２）。

演算処理部７１は、印刷ジョブを解析して画像データにおける印字率（像割合）を取得し（ステップＳ４０１）、該印字率が予め設定されて不揮発性メモリに格納されている閾値印字率よりも高いかチェックする（ステップＳ４０２）。

ステップＳ４０２で、印字率が閾値印字率よりも高いと（ステップＳ４０２で、ＹＥＳのとき）、演算処理部７１は、昇温開始時間の設定変更を行うことなく（ステップＳ４０３）、画像形成処理を開始させる（ステップＳ１０５）。この場合、演算処理部７１は、画像形成開始と同時に、電源部８０の出力調整部８４へ定着ヒータ３０ｃへの昇温させるための加熱用電源電力の供給を開始させる出力調整信号を出力し、定着ヒータ３０ｃへの昇温のための通電を開始させる。演算処理部７１は、画像形成及び定着処理が完了すると、画像形成処理を終了する。

ステップＳ４０２で、印字率が閾値印字率未満であると（ステップＳ４０２で、ＮＯのとき）、演算処理部７１は、取得した印字率に応じた昇温開始時間を求めて設定し（ステップＳ４０４）、画像形成処理を開始させる（ステップＳ１０５）。演算処理部７１は、画像形成処理を開始させると、印字率に応じた昇温開始時間になったかチェックして、印字率に応じた昇温開始時間になると、電源部８０の出力調整部８４へ定着ヒータ３０ｃへの昇温させるための加熱用電源電力の供給を開始させる出力調整信号を出力し、定着ヒータ３０ｃへの通電を開始させる。演算処理部７１は、画像形成及び定着処理が完了すると、画像形成処理を終了する。演算処理部７１は、この印字率に応じた昇温開始時間を、例えば、式（１）と同様の演算式であるが、低い印字率に応じて設定されている係数を用いた演算式を用いて求める。あるいは、演算処理部７１は、図３の遅延時間テーブルＴｂと同様のテーブルであるが、低い印字率に応じた昇温開始時間のテーブルとして、予め制御部７０の不揮発性メモリに格納されている遅延時間テーブルを用いて印字率に応じた昇温開始時間を求める。

このようにすると、印字率が低い場合に、画像形成開始時間よりも遅い時間で、かつ、高印字率の場合よりも遅い印字率に応じた時間である昇温開始時間に、定着ローラ３０ａの加熱を開始することができ、画像品質を適切に維持しつつ、定着における消費電力を削減することができる。

また、演算処理部７１は、定着における省電力制御処理を、形成する画像サイズに基づいて、図１０に示すように実行してもよい。なお、図１０において、図５と同様の処理ステップには、同一のステップナンバーを付与して、その説明を簡略化する。

この場合、演算処理部７１は、図１０に示すように、操作表示部の操作または図示しないホスト装置ＨＳから受信した印刷ジョブの実行等によって印刷コマンドが発行されると（ステップＳ１０１）、電圧検出部８５からの外部電源電圧を取得する（ステップＳ１０２）。

演算処理部７１は、印刷ジョブを解析して形成する画像のサイズ（画像サイズ）を取得し（ステップＳ５０１）、該画像サイズが予め設定されて不揮発性メモリに格納されている閾値サイズよりも大きいかチェックする（ステップＳ５０２）。

ステップＳ５０２で、画像サイズが閾値サイズよりも大きいと（ステップＳ５０２で、ＹＥＳのとき）、演算処理部７１は、昇温開始時間の設定変更を行うことなく（ステップＳ５０３）、画像形成処理を開始させる（ステップＳ１０５）。この場合、演算処理部７１は、画像形成開始と同時に、電源部８０の出力調整部８４へ定着ヒータ３０ｃへの昇温させるための加熱用電源電力の供給を開始させる出力調整信号を出力し、定着ヒータ３０ｃへの昇温のための通電を開始させる。演算処理部７１は、画像形成及び定着処理が完了すると、画像形成処理を終了する。

ステップＳ５０２で、画像サイズが閾値サイズ未満であると（ステップＳ５０２で、ＮＯのとき）、演算処理部７１は、取得した画像サイズに応じた昇温開始時間を求めて設定し（ステップＳ５０４）、画像形成処理を開始させる（ステップＳ１０５）。演算処理部７１は、画像形成処理を開始させると、画像サイズに応じた昇温開始時間になったかチェックして、画像サイズに応じた昇温開始時間になると、電源部８０の出力調整部８４へ定着ヒータ３０ｃへの昇温させるための加熱用電源電力の供給を開始させる出力調整信号を出力し、定着ヒータ３０ｃへの通電を開始させる。演算処理部７１は、画像形成及び定着処理が完了すると、画像形成処理を終了する。演算処理部７１は、この画像サイズに応じた昇温開始時間を、例えば、式（１）と同様の演算式であるが、小さい画像サイズに応じて設定されている係数を用いた演算式を用いて求める。あるいは、演算処理部７１は、図３の遅延時間テーブルＴｂと同様のテーブルであるが、小さい画像サイズに応じた昇温開始時間のテーブルとして、予め制御部７０の不揮発性メモリに格納されている遅延時間テーブル（画像サイズ対応遅延時間テーブル）を用いて画像サイズに応じた昇温開始時間を求める。

このようにすると、画像サイズが小さい場合に、画像形成開始時間よりも遅い時間で、かつ、画像サイズが大きい場合よりも遅い画像サイズに応じた時間である昇温開始時間に、定着ローラ３０ａの加熱を開始することができ、画像品質を適切に維持しつつ、定着における消費電力を削減することができる。

さらに、演算処理部７１は、定着における省電力制御処理を、外部環境温度に基づいて、図１１に示すように実行してもよい。なお、図１１において、図５と同様の処理ステップには、同一のステップナンバーを付与して、その説明を簡略化する。すなわち、画像形成装置１は、図示しないが、画像形成装置１の外部環境温度、少なくとも、定着部３０の外部の温度を検出する温度センサを備えており、温度センサは、検出した外部環境温度を制御部７０へ出力する。

この場合、演算処理部７１は、図１１に示すように、操作表示部の操作または図示しないホスト装置ＨＳから受信した印刷ジョブの実行等によって印刷コマンドが発行されると（ステップＳ１０１）、電圧検出部８５からの外部電源電圧を取得する（ステップＳ１０２）。

演算処理部７１は、温度センサから外部環境温度を取得し（ステップＳ６０１）、該外部環境温度が予め設定されて不揮発性メモリに格納されている閾値温度以下であるかチェックする（ステップＳ６０２）。

ステップＳ６０２で、外部環境温度が閾値温度以下であると（ステップＳ６０２で、ＹＥＳのとき）、演算処理部７１は、昇温開始時間の設定変更を行うことなく（ステップＳ６０３）、画像形成処理を開始させる（ステップＳ１０５）。この場合、演算処理部７１は、画像形成開始と同時に、電源部８０の出力調整部８４へ定着ヒータ３０ｃへの昇温させるための加熱用電源電力の供給を開始させる出力調整信号を出力し、定着ヒータ３０ｃへの昇温のための通電を開始させる。演算処理部７１は、画像形成及び定着処理が完了すると、画像形成処理を終了する。

ステップＳ６０２で、外部環境温度が閾値温度を超えていると（ステップＳ６０２で、ＮＯのとき）、演算処理部７１は、取得した外部環境温度に応じた昇温開始時間を求めて設定し（ステップＳ６０６）、画像形成処理を開始させる（ステップＳ１０５）。演算処理部７１は、画像形成処理を開始させると、外部環境温度に応じた昇温開始時間になったかチェックして、外部環境温度に応じた昇温開始時間になると、電源部８０の出力調整部８４へ定着ヒータ３０ｃへの昇温させるための加熱用電源電力の供給を開始させる出力調整信号を出力し、定着ヒータ３０ｃへの通電を開始させる。演算処理部７１は、画像形成及び定着処理が完了すると、画像形成処理を終了する。演算処理部７１は、この外部環境温度に応じた昇温開始時間を、例えば、式（１）と同様の演算式であるが、高い外部環境温度に応じて設定されている係数を用いた演算式を用いて求める。あるいは、演算処理部７１は、図３の遅延時間テーブルＴｂと同様のテーブルであるが、高い外部環境温度に応じた昇温開始時間のテーブルとして、予め制御部７０の不揮発性メモリに格納されている外部環境温度対応遅延時間テーブルを用いて外部環境温度に応じた昇温開始時間を求める。

このようにすると、外部環境温度が高い場合に、画像形成開始時間よりも遅い時間で、かつ、外部環境温度が低い場合よりも遅い高い外部環境温度に応じた時間である昇温開始時間に、定着ローラ３０ａの加熱を開始することができ、画像品質を適切に維持しつつ、定着における消費電力を削減することができる。

また、演算処理部７１は、定着における省電力制御処理を、電圧検出部の故障の有無に基づいて、図１２に示すように実行してもよい。なお、図１２において、図５と同様の処理ステップには、同一のステップナンバーを付与して、その説明を簡略化する。

この場合、演算処理部７１は、図１１に示すように、操作表示部の操作または図示しないホスト装置ＨＳから受信した印刷ジョブの実行等によって印刷コマンドが発行されると（ステップＳ１０１）、電圧検出部８５からの外部電源電圧を取得する（ステップＳ１０２）。

演算処理部７１は、電圧検出部８５から取得した外部電源電圧に基づいて、該電圧検出部８５が故障しているか否か判定する（ステップＳ７０１）。演算処理部７１は、電圧検出部８５の故障の有無を、例えば、電圧検出部８５からの外部電源電圧が、予め設定されて不揮発性メモリに格納されている異常判定閾値電圧範囲内の電圧であるか、該異常判定閾値電圧範囲を外れた電圧であるか否かに基づいて判定する。

ステップＳ７０１で、電圧検出部８５が故障していないと（ステップＳ７０１で、ＮＯのとき）、演算処理部７１は、図５の場合と同様に、昇温開始時間を求めて設定し（ステップＳ１０４）、画像形成処理を開始させる（ステップＳ１０５）。演算処理部７１は、画像形成処理を開始させると、求めた昇温開始時間になったかチェックして、該昇温開始時間になると、電源部８０の出力調整部８４へ定着ヒータ３０ｃへの昇温させるための加熱用電源電力の供給を開始させる出力調整信号を出力し、定着ヒータ３０ｃへの通電を開始させる。演算処理部７１は、画像形成及び定着処理が完了すると、画像形成処理を終了する。なお、この場合、図５の場合と同様に、外部電源電圧が下限電圧付近であるか否かの判定を行って、その判定結果に応じて処理を制御してもよい。

ステップＳ７０１で、電圧検出部８５が故障していると（ステップＳ７０１で、ＹＥＳのとき）、演算処理部７１は、昇温開始時間の設定変更を行うことなく（ステップＳ１０６）、画像形成処理を開始させる（ステップＳ１０５）。この場合、演算処理部７１は、画像形成開始と同時に、電源部８０の出力調整部８４へ定着ヒータ３０ｃへの昇温させるための加熱用電源電力の供給を開始させる出力調整信号を出力し、定着ヒータ３０ｃへの通電を開始させる。

このようにすると、電圧検出部８５が故障している場合に、故障している電圧検出部８５の検出する外部電源電圧に基づいて異常な昇温開始時間を設定することを防止することができる。その結果、画像品質を適切に維持しつつ、定着における消費電力を削減することができる。

このように、本実施例の画像形成装置１は、その定着制御部１００が、搬送されてくる用紙（被記録媒体）Ｐを加熱して該用紙Ｐに転写されているトナー画像（記録剤像）を該用紙Ｐに定着させる定着ローラ（定着手段）３０ａと、通電される電力量に応じて前記定着ローラ３０ａを加熱する定着ヒータ（加熱手段）３０ｃと、用紙Ｐが定着ローラ３０ａに搬送されるまでの搬送時間を取得する演算処理部（搬送時間取得手段）７１と、定着ローラ３０ａの温度を検出するサーミスタ（温度検出手段）３０ｄと、外部電源電力（外部電源電力）ＰＳから定着ヒータ３０ｃに供給する加熱用電源電力を生成する電源部（電源生成手段）８０と、前記外部電源電力ＰＳの電圧値を検出する電圧検出部（電圧検出手段）８５と、定着ローラ３０ａの温度と前記外部電源電力ＰＳの電圧値及び前記搬送時間に基づいて、用紙Ｐが定着ローラ30ａに到達する時点で、該定着ローラ３０ａを定着可能な定着温度に上昇させる前記加熱用電源電力の定着ヒータ３０ｃへの通電制御を行う演算処理部７１及び出力調整部８４からなる通電制御手段と、を備えている。

したがって、用紙Ｐが定着ローラ３０ａに到達する時点で、定着ローラ３０ａを高温の定着温度に加熱して、用紙Ｐが定着ローラ３０ａに到達する前に、定着ローラ３０ａが定着温度に上昇して、該定着温度に維持する電力消費の無駄を省くことができる。その結果、定着における消費電力を削減することができる。

また、本実施例の画像形成装置１は、その定着制御部１００が、搬送されてくる用紙（被記録媒体）Ｐを定着ローラ（定着手段）３０ａで加熱して該用紙Ｐに転写されているトナー画像（記録剤像）を該用紙Ｐに定着させる定着処理ステップと、通電される電力量に応じて発熱する定着ヒータ（加熱手段）３０ｃで定着ローラ３０ａを加熱する加熱処理ステップと、用紙Ｐが定着ローラ３０ａに搬送されるまでの搬送時間を取得する搬送時間取得処理ステップと、定着ローラ３０ａの温度を検出する温度検出処理ステップと、外部電源電力ＰＳから定着ヒータ３０ｃに供給する加熱用電源電力を生成する電源生成処理ステップと、前記外部電源電力ＰＳの電圧値を検出する電圧検出処理ステップと、定着ローラ３０ａの温度と外部電源電力ＰＳの電圧値及び前記搬送時間に基づいて、用紙Ｐが定着ローラ３０ａに到達する時点で、該定着ローラ３０ａを定着可能な定着温度に上昇させる前記加熱用電源電力の定着ヒータ３０ｃへの通電制御を行う通電制御処理ステップと、を有する定着制御方法を実行している。

したがって、用紙Ｐが定着ローラ３０ａに到達する時点で、定着ローラ３０ａを高温の定着温度に加熱して、用紙Ｐが定着ローラ３０ａに到達する前に、定着ローラ３０ａが定着温度に上昇して、該定着温度に維持する電力消費の無駄を省くことができる。その結果、定着における消費電力を削減することができる。

さらに、本実施例の画像形成装置１は、その定着制御部１００が、演算処理部７１等の制御プロセッサに、搬送されてくる用紙（被記録媒体）Ｐを定着ローラ（定着手段）３０ａで加熱して該用紙Ｐに転写されているトナー画像（記録剤像）を該用紙Ｐに定着させる定着処理と、通電される電力量に応じて発熱する定着ヒータ（加熱手段）３０ｃで定着ローラ３０ａを加熱する加熱処理と、用紙Ｐが定着ローラ３０ａに搬送されるまでの搬送時間を取得する搬送時間取得処理と、定着ローラ３０ａの温度を検出する温度検出処理と、外部電源電力ＰＳから定着ヒータ３０ｃに供給する加熱用電源電力を生成する電源生成処理と、前記外部電源電力ＰＳの電圧値を検出する電圧検出処理と、定着ローラ３０ａの温度と外部電源電力ＰＳの電圧値及び前記搬送時間に基づいて、用紙Ｐが定着ローラ３０ａに到達する時点で、該定着ローラ３０ａを定着可能な定着温度に上昇させる前記加熱用電源電力の定着ヒータ３０ｃへの通電制御を行う通電制御処理と、を実行させる定着制御プログラムを搭載している。

したがって、用紙Ｐが定着ローラ３０ａに到達する時点で、定着ローラ３０ａを高温の定着温度に加熱して、用紙Ｐが定着ローラ３０ａに到達する前に、定着ローラ３０ａが定着温度に上昇して、該定着温度に維持する電力消費の無駄を省くことができる。その結果、定着における消費電力を削減することができる。

また、本実施例の画像形成装置１は、演算処理部７１及び出力調整部８４からなる通電制御手段が、定着ローラ３０ａを前記定着温度よりも低い待機温度に制御している状態から、前記加熱用電源電力の通電量を、該待機温度制御時よりも増加させた加熱通電量に切り替えることで、用紙Ｐが定着ローラ３０ａに到達する時点で該定着ローラ３０ａを該定着温度に上昇させることのできる昇温開始時間を求め、該昇温開始時間から該加熱通電量に切り替える通電制御を行う。

したがって、待機温度に調整している定着ローラ３０ａを、該定着ローラ３０ａに用紙Ｐが到達する時点で、定着温度に上昇させることができ、用紙Ｐが定着ローラ３０ａに到達する前に、定着ローラ３０ａが定着温度に上昇して、該定着温度に維持する電力消費の無駄を省くことができる。その結果、定着における消費電力を削減することができる。

さらに、本実施例の画像形成装置１は、サーミスタ（電圧検出手段）３０ｄの検出する外部電源電力ＰＳのアナログの電圧値をデジタルの電圧値に変換するＡ／Ｄコンバータ（変換手段）を、さらに備え、演算処理部７１及び出力調整部８４からなる通電制御手段が、外部電源電力ＰＳの電圧値として、前記デジタルの電圧値を用いて、前記通電制御を行う。

したがって、Ａ／Ｄコンバータの分解能を細かくすることで、高精度に外部電源電力ＰＳの電圧値を検出することができ、定着における消費電力を高精度に削減することができる。

また、本実施例の画像形成装置１は、定着制御部１００が、定着ローラ３０ａの温度と外部電源電力ＰＳの電圧値に対応させて、前記搬送時間に対して、前記昇温開始時間の登録されている遅延時間テーブル（昇温開始時間テーブル）Ｔｂを記憶する不揮発性メモリ（記憶手段）を備え、演算処理部７１及び出力調整部８４からなる通電制御手段が、定着ローラ３０ａの温度と外部電源電力ＰＳの電圧値及び前記搬送時間に基づいて、遅延時間テーブルＴｂを参照して、前記昇温開始時間を制御する。

したがって、遅延時間テーブルＴｂを用いて速やかにかつ容易に昇温開始時間を求めて、通電制御することができる。その結果、定着における消費電力を高精度にかつ高速に削減することができる。

さらに、本実施例の画像形成装置１は、演算処理部７１及び出力調整部８４からなる通電制御手段が、外部電源電力ＰＳの電圧値が、下限電圧値（閾値電圧値）よりも高いと、前記昇温開始時間を、該電圧値が該下限電圧値未満のときよりも遅くする。

したがって、電圧値の高い外部電源電力ＰＳによって定着ローラ３０ａの定着温度への上昇時間が短くなる分、昇温開始時間を遅くすることで、用紙Ｐが定着ローラ３０ａに到達する時点に合わせて正確に定着ローラ３０ａを定着温度に昇温させることができる。その結果、定着における消費電力をより一層適切に削減することができる。

また、本実施例の画像形成装置１は、トナー画像（記録剤像）がモノクロとカラーのいずれの種別のトナー画像であるかを取得する演算処理部（記録剤像種別取得手段）７１を、さらに備え、演算処理部７１及び出力調整部８４からなる通電制御手段が、トナー画像の種別に応じて、前記通電制御を行う。

したがって、カラーとモノクロの画像に応じて昇温開始時間を調整すること等によって定着ヒータ３０ｃの通電制御を行うことで、用紙Ｐが定着ローラ３０ａに到達する時点で、カラーとモノクロの画像に適した定着温度に昇温させることができる。その結果、画像品質を適切に維持しつつ、定着における消費電力をより一層適切に削減することができる。

さらに、本実施例の画像形成装置１は、トナー画像（記録剤像）の用紙Ｐに対する印字率（像割合）を取得する演算処理部（像割合取得手段）７１を、さらに備え、演算処理部７１及び出力調整部８４からなる通電制御手段が、前記印字率に応じて、前記通電制御を行う。

したがって、印字率に応じて昇温開始時間を調整すること等によって定着ヒータ３０ｃの通電制御を行うことで、用紙Ｐが定着ローラ３０ａに到達する時点で、印字率に適した定着温度に昇温させることができる。その結果、画像品質を適切に維持しつつ、定着における消費電力をより一層適切に削減することができる。

また、本実施例の画像形成装置１は、トナー画像（記録剤像）の像サイズを取得する演算処理部（像サイズ取得手段）７１を、さらに備え、演算処理部７１及び出力調整部８４からなる通電制御手段が、前記像サイズに応じて、前記通電制御を行う。

したがって、像サイズに応じて昇温開始時間を調整すること等によって定着ヒータ３０ｃの通電制御を行うことで、用紙Ｐが定着ローラ３０ａに到達する時点で、像サイズに適した定着温度に昇温させることができる。その結果、画像品質を適切に維持しつつ、定着における消費電力をより一層適切に削減することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

１ 画像形成装置
２ 本体筐体
３ 排紙トレイ
１０ 給紙部
１１ 給紙トレイ
１２ 給紙ローラ
２０ 搬送部
２１ 順方向搬送路
２２ 両面搬送路
２３ レジストローラ
２４ ２次転写ローラ
２５ 排紙ローラ
２６ 両面ローラ
２７ レジストセンサ
２８ 排紙センサ
２９ 両面センサ
３０ 定着部
３０ａ 定着ローラ
３０ｂ 加圧ローラ
３０ｃ 定着ヒータ
３０ｄ サーミスタ
４０ プリンタ部
４１ 中間転写ユニット
４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙ、４２Ｋ プロセスカートリッジ
４３ 露光部
４４ キャリブレーション用センサ
４５ 排トナーボックス
５１ 中間転写ベルト
５２ ２次転写駆動ローラ
５３ テンションローラ
５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋ 転写ローラ
６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ 感光体
６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋ 帯電ローラ
６３Ｙ、６３Ｍ、６３Ｃ、６３Ｋ 現像／トナー収納部
６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋ クリーニング部
７０ 制御部
７１ 演算処理部
８０ 電源部
８１ 交流電圧調整部
８２ ＡＣ／ＤＣ変換部
８３ 直流電圧調整部
８４ 出力調整部
８５ 電圧検出部
９０ 給紙／搬送／プリンタ部
１００ 定着制御部
ＰＳ 外部電源電力
Ｐ 用紙
Ｔｂ 遅延時間テーブル

特開２００８−３１１２４０号公報

Claims (11)

1. 搬送されてくる被記録媒体を加熱して該被記録媒体に転写されている記録剤像を該被記録媒体に定着させる定着手段と、
   通電される電力量に応じて前記定着手段を加熱する加熱手段と、
   前記被記録媒体が前記定着手段に搬送されるまでの搬送時間を取得する搬送時間取得手段と、
   前記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、
   外部電源電力から前記加熱手段に供給する加熱用電源電力を生成する電源生成手段と、
   前記外部電源電力の電圧値を検出する電圧検出手段と、
   前記定着手段の温度と前記外部電源電力の電圧値及び前記搬送時間に基づいて、前記被記録媒体が前記定着手段に到達する時点で、該定着手段を定着可能な定着温度に上昇させる前記加熱用電源電力の前記加熱手段への通電制御を行う通電制御手段と、
   を備えていることを特徴とする定着制御装置。
2. 前記通電制御手段は、
   前記定着手段を前記定着温度よりも低い待機温度に制御している状態から、前記加熱用電源電力の通電量を、該待機温度制御時よりも増加させた加熱通電量に切り替えることで、前記被記録媒体が前記定着手段に到達する時点で該定着手段を該定着温度に上昇させることのできる昇温開始時間を求め、該昇温開始時間から該加熱通電量に切り替える通電制御を行うことを特徴とする請求項１記載の定着制御装置。
3. 前記定着制御装置は、
   前記電圧検出手段の検出する前記外部電源電力のアナログの電圧値をデジタルの電圧値に変換する変換手段を、さらに備え、
   前記通電制御手段は、
   前記外部電源電力の電圧値として、前記デジタルの電圧値を用いて、前記通電制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の定着制御装置。
4. 前記定着制御装置は、
   前記定着手段の温度と前記外部電源電力の電圧値に対応させて、前記搬送時間に対して、前記昇温開始時間の登録されている昇温開始時間テーブルを記憶する記憶手段を備え、
   前記通電制御手段は、
   前記定着手段の温度と前記外部電源電力の電圧値及び前記搬送時間に基づいて、前記昇温開始時間テーブルを参照して、前記昇温開始時間を制御することを特徴とする請求項２または請求項３記載の定着制御装置。
5. 前記通電制御手段は、
   前記外部電源電力の電圧値が、閾値電圧値よりも高いと、前記昇温開始時間を、該電圧値が該閾値電圧値未満のときよりも遅くすることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の定着制御装置。
6. 前記定着制御装置は、
   前記記録剤像がモノクロとカラーのいずれの種別の記録剤像であるかを取得する記録剤像種別取得手段を、さらに備え、
   前記通電制御手段は、
   前記記録剤像の種別に応じて、前記通電制御を行うことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の定着制御装置。
7. 前記定着制御装置は、
   前記記録剤像の前記被記録媒体に対する像割合を取得する像割合取得手段を、さらに備え、
   前記通電制御手段は、
   前記像割合に応じて、前記通電制御を行うことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の定着制御装置。
8. 前記定着制御装置は、
   前記記録剤像の像サイズを取得する像サイズ取得手段を、さらに備え、
   前記通電制御手段は、
   前記像サイズに応じて、前記通電制御を行うことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の定着制御装置。
9. 画像形成手段によって記録剤像を転写した被記録媒体を、定着制御部によって温度制御される定着部で、加熱して該記録剤像を該被記録媒体に定着させる画像形成装置であって、
   前記定着制御部として、請求項１から請求項８のいずれかに記載の定着制御装置を搭載していることを特徴とする画像形成装置。
10. 搬送されてくる被記録媒体を定着手段で加熱して該被記録媒体に転写されている記録剤像を該被記録媒体に定着させる定着処理ステップと、
    通電される電力量に応じて発熱する加熱手段で前記定着手段を加熱する加熱処理ステップと、
    前記被記録媒体が前記定着手段に搬送されるまでの搬送時間を取得する搬送時間取得処理ステップと、
    前記定着手段の温度を検出する温度検出処理ステップと、
    外部電源電力から前記加熱手段に供給する加熱用電源電力を生成する電源生成処理ステップと、
    前記外部電源電力の電圧値を検出する電圧検出処理ステップと、
    前記定着手段の温度と前記外部電源電力の電圧値及び前記搬送時間に基づいて、前記被記録媒体が前記定着手段に到達する時点で、該定着手段を定着可能な定着温度に上昇させる前記加熱用電源電力の前記加熱手段への通電制御を行う通電制御処理ステップと、
    を有していることを特徴とする定着制御方法。
11. 制御プロセッサに、
    搬送されてくる被記録媒体を定着手段で加熱して該被記録媒体に転写されている記録剤像を該被記録媒体に定着させる定着処理と、
    通電される電力量に応じて発熱する加熱手段で前記定着手段を加熱する加熱処理と、
    前記被記録媒体が前記定着手段に搬送されるまでの搬送時間を取得する搬送時間取得処理と、
    前記定着手段の温度を検出する温度検出処理と、
    外部電源電力から前記加熱手段に供給する加熱用電源電力を生成する電源生成処理と、
    前記外部電源電力の電圧値を検出する電圧検出処理と、
    前記定着手段の温度と前記外部電源電力の電圧値及び前記搬送時間に基づいて、前記被記録媒体が前記定着手段に到達する時点で、該定着手段を定着可能な定着温度に上昇させる前記加熱用電源電力の前記加熱手段への通電制御を行う通電制御処理と、
    を実行させることを特徴とする定着制御プログラム。

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