(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に担持された未定着の現像剤を熱源により熱定着する定着装置を備える画像形成装置において、
前記定着装置の熱源の温度を検出する定着温度検出手段と、
前記定着装置の周辺の環境温度を検出する環境温度検出手段と、
画像形成要求に基づく画像形成条件を判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された画像形成条件に基づいて決定される目標定着温度と前記定着温度検出手段で検出された温度情報と前記環境温度検出手段で検出された温度情報に基づき、前記定着装置の熱源の温度が前記目標定着温度に立ち上がるまでの立ち上がり時間を算出する立ち上がり時間算出手段と、
前記判定手段により判定された画像形成条件及び前記画像形成装置が省電力状態であったか否かに基づいて前記画像形成装置に対して前記画像形成要求がなされたときから前記記録材が前記定着装置のニップ部に突入するまでの突入時間を算出する突入時間算出手段と、
前記算出された立ち上がり時間と前記算出された突入時間を比較し、前記定着装置の熱源への通電開始タイミングを決定する駆動タイミング決定手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成条件は、解像度、用紙条件、カラープリントか白黒プリントかを含むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動タイミング決定手段は、前記立ち上がり時間と前記突入時間が同じ時間になったときを通電開始タイミングとすることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動タイミング決定手段は、前記定着装置の熱源への通電開始タイミングになるまで再度前記定着温度検出手段で検出された熱源の温度に基づき、決定した通電開始タイミングを補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
記録材に担持された未定着の現像剤を熱源により熱定着する定着装置の制御方法において、
前記定着装置の熱源の温度を検出する定着温度検出工程と、
前記定着装置の周辺の環境温度を検出する環境温度検出工程と、
画像形成要求に基づく画像形成条件を判定する判定工程と、
前記判定工程で判定された画像形成条件に基づいて決定される目標定着温度と前記定着温度検出工程で検出された温度情報と前記環境温度検出工程で検出された温度情報に基づき、前記定着装置の熱源の温度が前記目標定着温度に立ち上がるまでの立ち上がり時間を算出する立ち上がり時間算出工程と、
前記判定工程で判定された画像形成条件及び前記画像形成装置が省電力状態であったか否かに基づいて前記定着装置に対して熱定着要求信号を受けてから前記記録材が前記定着装置のニップ部に突入するまでの突入時間を算出する突入時間算出工程と、
前記算出された立ち上がり時間と前記算出された突入時間を比較し、前記定着装置の熱源への通電開始タイミングを決定する駆動タイミング決定工程とを備えることを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び定着装置の制御方法に関し、特に、未定着のトナー像を記録材に定着させる定着装置の温度制御技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、電子写真方式により画像形成が行われている。このような画像形成装置では、像担持体に静電潜像を形成し、静電潜像を現像剤（トナー）により顕像化した後、像担持体上のトナー像を記録材に転写し、記録材上の未定着トナーを加熱及び加圧してトナー像を記録材に定着させている。近年、画像形成装置では、環境問題等を考慮して、省エネ化に関する技術開発が盛んになっている。例えば、特許文献１のように、省エネの実現も可能なフィルム加熱方式の定着装置を備えた画像形成装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１における定着装置は、薄肉の耐熱性フィルムとその駆動ローラ、耐熱性フィルムの内周面に接するように固定支持された加熱体、耐熱性フィルムの外周面と接し、耐熱性フィルムを介して加熱体に圧接するように配設された加圧部材を備える。そして、耐熱性フィルム及び加圧部材が、少なくとも画像定着実行時において、記録材の搬送速度と同一速度で回転し、耐熱性フィルムを介して形成される加熱体と加圧部材の定着ニップ部により記録材を挟持搬送する。さらに、記録材上の未定着トナー像に加熱体の熱エネルギーを付与して未定着像を軟化・溶着し、さらに記録材を定着ニップ部から排出することによって未定着トナー像を冷却固化させ、記録材上に定着させている。
【０００４】
一方、上述したフィルム加熱方式の定着装置では、加熱体の温度を制御する温度制御方式として、温度検知手段により加熱体の温度を検知し、この検知温度と所定の設定温度との差に応じて加熱体へ印加する電力値を切り替えるという方式が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１９４６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の画像形成装置のフィルム加熱方式の定着装置では、スタンバイ中に温調制御を行う必要がないので省エネ化を実現している。しかしながら、画像形成要求がなされて定着装置の温度を所定の温度に立ち上げる場合、画像形成条件や環境等に応じた温調制御がされていないため、画像形成要求時から定着装置に記録材が突入するまでの間に必要な電力以上に電力を消費してしまう場合がある。
【０００７】
本発明は、画像形成要求時の画像形成条件や環境等に応じて定着温調開始タイミングを制御し、画像形成要求時から定着装置に記録材が突入するまでに必要な電力を極力少なくできる画像形成装置及び定着装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、記録材に担持された未定着の現像剤を熱源により熱定着する定着装置を備える画像形成装置において、前記定着装置の熱源の温度を検出する定着温度検出手段と、前記定着装置の周辺の環境温度を検出する環境温度検出手段と、画像形成要求に基づく画像形成条件を判定する判定手段と、前記判定手段により判定された画像形成条件に基づいて決定される目標定着温度と前記定着温度検出手段で検出された温度情報と前記環境温度検出手段で検出された温度情報に基づき、前記定着装置の熱源の温度が前記目標定着温度に立ち上がるまでの立ち上がり時間を算出する立ち上がり時間算出手段と、前記判定手段により判定された画像形成条件及び前記画像形成装置が省電力状態であったか否かに基づいて前記画像形成装置に対して前記画像形成要求がなされたときから前記記録材が前記定着装置のニップ部に突入するまでの突入時間を算出する突入時間算出手段と、前記算出された立ち上がり時間と前記算出された突入時間を比較し、前記定着装置の熱源への通電開始タイミングを決定する駆動タイミング決定手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像形成要求時から記録材が定着装置に突入するまでに必要な電力を極力少なくすることが可能となり、より省エネ化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の画像形成装置における制御ユニットの機能構成を示すブロック図である。
【図３】図２における定着制御部の機能構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は定着ユニットの概略構成を示す断面図、（ｂ）は定着ヒータの平面図である。
【図５】定着ヒータ駆動／制御回路の概略構成を示す図である。
【図６】（ａ）は定着ヒータへの供給電力を一定制御した際の定着部温度と立ち上がり時間との関係の一例を示す図、（ｂ）は画像形成条件及び機器状態に応じた、記録材の定着ニップ部への突入時間の一例を示す図である。
【図７】定着ユニットの立上げ制御処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【００１３】
図示の画像形成装置は、複数の画像形成部を並列に配した電子写真方式のカラー画像形成装置である。
【００１４】
画像出力部１Ｐは、大別して、画像形成部１０、給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着ユニット４０及び制御ユニット（不図示）から構成される。
【００１５】
画像形成部１０は次に述べるような構成になっている。像担持体としての感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄがその中心で軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向してその回転方向に順番に、一次帯電器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、レーザスキャナユニット１３、現像装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが配置されている。
【００１６】
一次帯電器１２ａ〜１２ｄは各々、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの各表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いでレーザスキャナユニット１３が、記録画像信号に応じて変調されたレーザビームなどの各光線を感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上にそれぞれ照射し、これによって、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に静電潜像をそれぞれ形成する。
【００１７】
さらに、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった４色の現像剤（以下、「トナー」と呼ぶ）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄが、感光ドラム上の静電潜像を顕像化する。
【００１８】
Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄは、顕像化された可視画像を中間転写ベルト３１に転写するための画像転写領域である。画像転写領域Ｔａ〜Ｔｄよりも感光ドラム１１ａ〜１１ｄの下流側では、クリーニング装置１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが、中間転写ベルト３１に転写されずに感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーを掻き落としてドラム表面の清掃を行う。
【００１９】
以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【００２０】
給紙ユニット２０は、記録材Ｐを収納するカセット２１ａ，２１ｂと手差しトレイ２７を備える。また、カセット２１ａ，２１ｂ内又は手差しトレイ２７から記録材Ｐを１枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６を備える。また、各ピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６から送り出された記録材Ｐをレジストローラ２５ａ，２５ｂまで搬送するための給紙ローラ対２３ａ，２３ｂ，２３ｃ及び給紙ガイド２４を備える。さらに、画像形成部１０の画像形成タイミングに合わせて記録材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り出すためのレジストローラ２５ａ，２５ｂを備える。
【００２１】
各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１とが対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄでは、中間転写ベルト３１の裏側に一次転写用帯電器３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが配置される。従動ローラ３４に対向して二次転写ローラ３６が配置され、中間転写ベルト３１とのニップによって二次転写領域Ｔｅを形成する。二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１に対して適度な圧力で加圧されている。また、中間転写ベルト３１上、二次転写領域Ｔｅの下流には、中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのブラシローラ（不図示）、及び回収トナーを収納する回収トナーボックス（不図示）が設けられている。
【００２２】
定着ユニット（定着装置）４０は、内部にセラミックヒータ基板などの熱源を備えた定着フィルム４１ａと、セラミックヒータ基板との間に定着フィルム４１ａを挟んで、定着ニップ部を通過する記録材Ｐを加圧するための加圧ローラ４１ｂから成る。定着ユニット４０は、いわゆるオンデマンド定着方式により記録材に対して未定着のトナーを熱定着するものであり、薄い定着フィルム４１ａとセラミックヒータ基板が接触する構造を有する。そして、定着フィルム４１ａが回転するときだけセラミックヒータが作動し、定着フィルム４１ａを介して未定着のトナー像に熱を与えて画像を定着させる。なお、加圧ローラ４１ｂに熱源を備える場合もある。
【００２３】
定着ユニット４０の搬送前後には、ローラ対のニップ部へ記録材Ｐを導くための搬送ガイド４３、定着ユニット４０から排出された記録材Ｐを装置の外部に導き出すための内外排紙ローラ４４，４５が配設される。
【００２４】
制御ユニットは、画像出力部１Ｐ内の各機構の動作を制御するための制御基板やモータドライブ基板（不図示）などから成る。制御ユニットの機能構成については後述する。
【００２５】
次に、画像出力部１Ｐ内の動作を説明する。
【００２６】
制御ユニットから画像形成動作開始信号が発せられると、画像出力部１Ｐは、カセット２１ａ，２１ｂ及び手差しトレイ２７のいずれかの給紙段から、ユーザにより選択又は自動的に選択された用紙サイズに対応する記録材Ｐの給紙動作を開始する。例えば、カセット２１ａからの給紙動作が開始された場合、まずピックアップローラ２２ａにより、カセット２１ａから記録材Ｐが１枚ずつ送り出される。次に、給紙ローラ対２３ｃによって記録材Ｐが給紙ガイド２４の間を案内されてレジストローラ２５ａ，２５ｂまで搬送される。そのとき、レジストローラ２５ａ，２５ｂの回転は停止されており、記録材Ｐの先端は、レジストローラ２５ａ，２５ｂのニップ部に突き当たる。その後、画像形成部１０が画像の形成を開始するタイミングに合わせて、レジストローラ２５ａ，２５ｂが回転を始める。この回転開始時期は、記録材Ｐと画像形成部１０により中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー画像とが、二次転写領域Ｔｅにおいてちょうど一致するように設定されている。
【００２７】
一方、画像形成部１０では、制御ユニットから画像形成動作開始信号が発せられる。すると、前述したプロセスにより、中間転写ベルト３１の回転方向の一番上流にある感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー画像が、高電圧が印加された一次転写用帯電器３５ｄによって、一次転写領域Ｔｄで中間転写ベルト３１に一次転写される。中間転写ベルト３１に一次転写されたトナー像は、次の一次転写領域Ｔｃまで搬送される。一次転写領域Ｔｃでは、一次転写領域Ｔｄから一次転写領域Ｔｃまでのトナー像を搬送するためにかかる時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて次のトナー像が転写される。一次転写領域Ｔｂ、一次転写領域Ｔａも同様の工程が繰り返され、結局４色のトナー像が中間転写ベルト３１上において一次転写される。
【００２８】
次に、記録材Ｐが二次転写領域Ｔｅに搬送され、中間転写ベルト３１に接触すると、記録材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に高電圧が印加される。そして、前述したプロセスにより中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー画像が記録材Ｐの表面に転写される。その後、記録材Ｐは、搬送ガイド４３によって定着ユニット４０のニップ部まで正確に案内される。そして、定着ユニット４０の熱及びニップの圧力によって、トナー画像が記録材Ｐの表面に定着される。トナー画像が定着された記録材Ｐは、内外排紙ローラ４４，４５により搬送され、機外に排出される。
【００２９】
図２は、図１の画像形成装置における制御ユニットの機能構成を示すブロック図である。
【００３０】
図２において、モジュール制御部２０１は、主に画像形成部１０の制御を行うものであり、ＣＰＵ２６０、装置本体の制御手順（制御プログラム）を記憶したＲＯＭ２６１、作業用記憶領域等として用いるＲＡＭ２６２、各負荷のドライバ（不図示）等で構成される。ＣＰＵ２６０は、メインコントローラ２０２からの指示に応じて、制御プログラム等をＲＯＭ２６１等から読み出して実行する。
【００３１】
また、モジュール制御部２０１は、定着ユニット４０の制御を行なう定着制御部２１５を備え、定着ユニット４０の温調制御、立上げ制御を行う。また、モジュール制御部２０１は、定着ユニット４０、駆動負荷類２０８、センサ類２１０、高圧ユニット２１３に接続し、メインコントローラ２０２との間で通信を行う。
【００３２】
駆動負荷類２０８は、給紙系、搬送系、光学系の駆動を行うモータ、クラッチ、ソレノイドなどで構成される。センサ類２１０は、定着ユニット周辺の温度を検出する環境センサ、搬送される用紙を検知する紙検知センサ、現像器内のトナー量を検知するトナー残検センサ、各負荷のホームポジション、ドアの開閉状態等を検知するためのスイッチ等で構成される。高圧ユニット２１３は、モジュール制御部２０１の指示に従って、一次帯電器１２ａ〜１２ｄ、現像装置１４ａ〜１４ｄ、転写前帯電器（不図示）、一次転写用帯電器３５ａ〜３５ｄ、分離帯電器（不図示）へ高圧出力を行う。定着ユニット４０は、定着ヒータ、温度検出部、定着ヒータ駆動部等で構成され、モジュール制御部２０１からのオン／オフ信号（制御信号）によって温調制御を行う。
【００３３】
操作部２２０は、操作者が操作するためのキーや、操作者に装置の状態等を知らせるための液晶、ＬＥＤ等から成る表示部で構成される。
【００３４】
メインコントローラ２０２は、画像形成条件判定部２０４、ＣＰＵ２５０、ＲＯＭ２５１、ＲＡＭ２５２、操作部２２０や外部機器１０６に接続するＩ／Ｆ等を備え、モジュール制御部２０１に対して画像形成の指示（制御）を行う。画像形成条件判定部２０４は、画像形成要求時の解像度、用紙条件（サイズ、種類など）、カラープリントか白黒プリントか等の画像形成条件（画像形成モード）をモジュール制御部２０１に通知する。
【００３５】
図３は、図２における定着制御部２１５の機能構成を示すブロック図である。
【００３６】
図３において、環境センサ３０１は、環境温度検出手段として、定着ユニット４０（又は画像形成装置）の周辺の環境温度を検出する。定着ユニット４０は、サーミスタ（温度検出部）７１２と、定着ヒータ７０１と、定着ヒータ駆動部３０３を備える。定着ヒータ駆動部３０３は、定着ヒータ７０１への電力供給を制御する。
【００３７】
立上げカーブ判定部３０４は、環境センサ３０１とサーミスタ（温度検出部）７１２で検出された温度情報に基づき、定着ヒータ７０１の温度が所定の温度に立ち上がるまでの立ち上がり時間の算出を行う。立上げカーブ判定部３０４は、立ち上がり時間算出手段の一例である。機器状態検出部３０６は、画像形成装置の状態（例えば、後回転中であるとか、前多回転中であるとか、ポリゴンモータの状態など）を検出する。
【００３８】
定着圧部突入タイミング決定部３０７は、画像形成条件判定部２０４と機器状態検出部３０６からの情報に基づき、メインコントローラ２０２から画像要求信号を受けてから定着ユニット４０の圧部（ニップ部）へ記録材Ｐが突入するまでの突入時間を算出する。定着圧部突入タイミング決定部３０７は、突入時間算出手段の一例である。なお、メインコントローラ２０２からの画像要求信号は、定着ユニット４０に対する熱定着要求信号であってもよい。
【００３９】
定着駆動タイミング決定部３０５は、定着圧部突入タイミング決定部３０７で算出された突入時間と立上げカーブ判定部３０４で算出された立ち上がり時間に基づき、定着ヒータ７０１の駆動（温調制御）を開始するタイミングを決定する。そして、所定のタイミングになると温調制御を行う。
なお、上述した定着制御部２１５の機能構成については、各機能をＣＰＵ２６０が行うように構成しても可能である。
【００４０】
次に、定着ユニット４０と制御回路について、図４（ａ）、図４（ｂ）を用いて説明する。
【００４１】
図４（ａ）は、図１に示す定着ユニット４０の概略構成を示す断面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す定着ヒータの平面図である。
【００４２】
図４（ａ）において、定着ユニット４０は、定着ヒータ７０１と、定着フィルム４１ａと、加圧ローラ４１ｂと、コの字板金７１１と、サーミスタ７１２と、ホルダ７１３と、セルフバイアス回路７１４を備える。定着ヒータ７０１は、図４（ｂ）に示すように、セラミックに発熱体が所定のパターンで印刷されたセラミックヒータである。このセラミックヒータは、１秒間で約５０℃ほど温度上昇する極めて応答性の高いヒータである。
【００４３】
定着フィルム４１ａは、金属を基材とし、その上に３００μｍほどのゴム層、さらにフッ素表面処理を施したフィルムで、熱容量が極めて小さく、定着ニップ部のみヒータの熱を伝える。加圧ローラ４１ｂは、硬度６０°程度のローラで定着フィルム４１ａを摩擦駆動している。コの字板金７１１は、定着フィルム４１ａを内側から加圧ローラ４１ｂ側に加圧するためのコの字状の板金であり、その加圧力は１８０Ｎ程度である。
【００４４】
サーミスタ７１２は、定着温度検出手段として、定着ヒータ７０１の温度を検出する。本実施形態では、不図示であるが、ヒータ中央部にメインサーミスタが配置されており、定着温度制御のための温度を検出する。また、ヒータ端部にはサブサーミスタ（不図示）が配置されており、小サイズ紙などを通紙した際の非通紙部の温度上昇を検出する。
【００４５】
図４（ｂ）において、定着ヒータ７０１は、発熱体７０４と電極７０５を備える。電極７０５の両端に電圧を印加することで発熱体７０４が発熱する。図示の発熱体７０４の印刷パターンは一例であり、定着装置の特性等に応じてさまざまな印刷パターンがある。
【００４６】
図５は、定着ヒータ７０１の駆動／制御を行うヒータ駆動／制御回路の概略構成を示す図（図３に示す定着制御部２１５と定着ユニット４０の詳細回路図）である。
【００４７】
図５において、ヒータ駆動／制御回路は、画像形成装置全体に電力を供給する交流電源９０１を備える。また、この交流電源９０１にＡＣフィルタ９０２を介して定着ヒータ７０１が接続されている。ＡＣフィルタ９０２及び定着ヒータ７０１間には、トライアック９０４，抵抗９０５，９０６が接続されている。この抵抗９０５，９０６間には、フォトトライアックカプラ９０７が直列接続されている。フォトトライアックカプラ９０７内の発光ダイオードのＶＣＣ側には抵抗９０８が接続され、該発光ダイオードのアース側には、トランジスタ９０９のコレクタ端子が接続されている。このトランジスタ９０９のベース端子には、抵抗９１０を介してＣＰＵ２６０が接続されている。また、サーミスタ７１２は、ＣＰＵ２６０に接続され、検出した温度情報をＣＰＵ２６０に送信する。
【００４８】
商用電源等の交流電源９０１は、ＡＣフィルタ９０２を介して定着ヒータ７０１へ電力を供給することにより定着ヒータ７０１を発熱させる。この定着ヒータ７０１への供給電力は、トライアック９０４により通電、遮断が行われる。
【００４９】
抵抗９０５，９０６は、トライアック９０４のためのバイアス抵抗である。フォトトライアックカプラ９０７は、１次、２次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。フォトトライアックカプラ９０７の発光ダイオードに通電することによりトライアック９０４がオンされる。抵抗９０８は、フォトトライアックカプラ９０７の電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ９０９によりオン／オフされる。トランジスタ９０９は、抵抗９１０を介してＣＰＵ２６０からのＯＮ／ＯＦＦ信号に従って動作する。
【００５０】
ＣＰＵ２６０は、アナログ入力検知部を備え、定着ヒータ７０１に当接されたサーミスタ７１２で分圧されて生成される電圧とＣＰＵ２６０内のテーブル情報とを比較することで温度検出を行う。
【００５１】
以上のような構成により、プリント時若しくはスタンバイ時等に定着ユニット４０を所定の温度に保つように温度制御を行う。
【００５２】
図６（ａ）は、定着ヒータ７０１への供給電力を一定に制御した際の定着部（定着装置）の温度と立ち上がり時間との関係の一例を示す特性図である。なお、図６（ａ）に示す特性図は一例であり、画像形成装置の定着温度、ヒータの抵抗値、供給電力、構成等により決定される。
【００５３】
図６（ａ）に示すように、定着ヒータ７０１への供給電力を一定に制御しているので、定着部温度が所定の温度（ここで２００℃）に立ち上がるまでの立ち上がり時間は環境温度により異なる。図示例では、環境温度が２５℃，１５℃，５℃の場合を示す。また、図６（ａ）に示すように、環境温度が下がれば、立ち上がり時間が延びる。
【００５４】
立上げカーブ判定部３０４が、図６（ａ）に示すような特性図に応じたテーブル情報若しくは計算式を備え、定着温度に達するまでに必要な立ち上がり時間を算出する。例えば、環境温度が２５℃で定着温度が５０℃のときに、カラープリントが要求された場合について説明する。なお、本実施形態では、カラープリント時の定着温度を２００℃、白黒時の定着温度を１７５℃とする。
【００５５】
上述した条件の場合、定着温度０℃からの立上げ時間１５秒から、定着温度０℃から５０℃までの立上げ時間約４．４秒を引いた１０．６秒が定着温度に達するまでに必要な立ち上がり時間となる。一方、環境温度が５℃であった場合は、同様の計算を行うと、１７．５秒（＝２５‐７．５）となる。
【００５６】
図６（ｂ）は、画像形成条件及び機器状態に応じた定着ニップ部への突入時間の一例を示す図である。
【００５７】
図示の表に基づいたテーブル情報等をモジュール制御部２０１が有する。定着圧部突入タイミング決定部３０７は、このテーブル情報等を参照し、画像形成条件判定部２０４と機器状態検出部３０６からの情報に基づき、画像形成要求時から記録材Ｐが定着ニップ部に突入するまでの突入時間を算出する。なお、図６（ｂ）に示す表は一例であり、メインコントローラ２０２の立ち上がり時間、記録材Ｐの搬送速度、搬送制御、ポリゴンモータなど立ち上がり時間によって決定される。
【００５８】
図６（ｂ）に示す表は、モジュール制御部２０１がメインコントローラ２０２から画像要求信号を受けてから、定着ニップ部へ記録材Ｐが突入するまでの突入時間を示したものであり、スタンバイ時とスリープ復帰時との間で１０秒程度異なっている。スタンバイ時においては、メインコントローラ２０２は、画像要求信号を出力した後、すぐに画像データを出力する。そのため、画像形成部１０の画像形成時間が定着ニップ部への記録材Ｐの突入時間を決定することになる。すなわち、ポリゴンモータが停止しているような場合は、その分、定着ニップ部への突入時間は長くなる。
【００５９】
しかしながら、スリープ復帰時の場合は、メインコントローラ２０２が立ち上がる時間が必要となるため、画像要求信号はスリープ復帰要求がきたらすぐに出力できるが、画像データを出力するまでに約１０秒程度必要である。すなわち、定着ニップ部への記録材Ｐの突入時間は、メインコントローラ２０２の立ち上がり時間＋画像形成部１０の画像形成時間となる。なお、ポリゴンモータは、１０秒の間に入るため、加算されない。
【００６０】
図６（ｂ）において、カラープリント時と白黒プリント時で突入時間が異なるのは、図１に示した４つの感光ドラムのうち黒色用の感光ドラムが中間転写ベルト３１の搬送方向の最上流に配置されるためである。すなわち、カラープリント時には、最上流に配置された感光ドラムで形成された画像が最下流に配置された感光ドラムに到達するまでの時間分長くなる。
【００６１】
等速時に比較して１／２速時に突入時間が長くなるのは、記録材Ｐの搬送速度を１／２速にしているためである。なお、図示の突入時間は、あくまでも一例であり、増速給紙等を行っている場合は等速時と１／２速時の差が縮まる。
【００６２】
次に、本実施形態における定着ユニット４０の立上げ制御処理について図７のフローチャートを用いて説明する。
【００６３】
図７は、定着ユニット４０の立上げ制御処理の一例を示すフローチャートである。なお、図示の処理は、モジュール制御部２０１内のＣＰＵ２６０が、ＲＯＭ２６１等に格納されている制御プログラムを実行することでなされる処理であってもよい。
【００６４】
画像形成装置は、電源がＯＮされると（ステップＳ１００１）、前多回転などのイニシャル動作（ステップＳ１００２）を行い、スタンバイ状態に移行してユーザからの画像形成要求（プリント要求）を待つ（ステップＳ１００３）。なお、ステップＳ１００１〜Ｓ１００３は、メインコントローラ２０２内のＣＰＵ２５０が行うように構成してもよい。
【００６５】
プリント要求があった場合、立上げカーブ判定部３０４は、図６（ａ）の特性図を参照し、環境センサ３０１で検出された環境温度、サーミスタ７１２で検出された定着ヒータの温度（定着部温度）から定着の立ち上がり時間を算出する（ステップＳ１００４）。
【００６６】
次に、定着圧部突入タイミング決定部３０７は、図６（ｂ）に示すテーブル情報を参照し、画像形成条件判定部２０４と機器状態検出部３０６からの情報に基づき、記録材Ｐの定着ニップ部への突入時間を算出する（ステップＳ１００５）。
【００６７】
次に、定着駆動タイミング決定部３０５は、ステップＳ１００４で算出された立ち上がり時間とステップＳ１００５で算出された突入時間を比較し、定着ヒータ７０１の駆動を開始（ＯＮ）するタイミングか否かの判断を行う（ステップＳ１００７）。ＯＮするタイミングで無いと判断された場合（ステップＳ１００７でＮＯ）、ステップＳ１００４に戻り、上述したフローを繰り返す。
【００６８】
ステップＳ１００７において、定着ヒータ７０１をＯＮするタイミングであると判断された場合（ステップＳ１００７でＹＥＳ）、定着駆動タイミング決定部３０５は、定着ヒータ駆動部３０３により定着ヒータ７０１への通電を開始（ＯＮ）させる。例えば、定着駆動タイミング決定部３０５は、立ち上がり時間と突入時間が同じ時間になったときを通電開始タイミングとする。その後、上述した画像形成処理が行われ（ステップＳ１００８）、画像形成終了後にスタンバイ状態に移行し、電源がＯＦＦされるまで（ステップＳ１００９でＹＥＳ）、ステップＳ１００３以降の処理を繰り返す。なお、定着駆動タイミング決定部３０５は、サーミスタ７１２で検出された温度に基づき、決定した通電開始タイミングを補正するように構成されてもよい。
【００６９】
上記実施形態によれば、画像形成要求時の画像形成条件と機器状態、環境温度と定着ヒータの温度に応じて、定着ヒータのＯＮするタイミングを制御する。これにより、画像形成要求時から記録材が定着装置に突入するまでに必要な電力を極力少なくすることが可能となり、画像形成装置の省エネ化を一層図ることができる。
【００７０】
上記実施形態では、プリント要求時で待つのをスタンバイ状態としているが、スリープ状態に移行された場合でも同様の制御ができるのは言うまでもない。
【００７１】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００７２】
４０  定着ユニット
２１５  定着制御部
３０１  環境センサ
３０３  定着ヒータ駆動部
３０４  立上げカーブ判定部
３０５  定着駆動タイミング決定部
３０６  機器状態検出部
３０７  定着圧部突入タイミング決定部
７０１  ヒータ
７１２  サーミスタ（温度検出部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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