(57)【要約】【課題】定着性を確保し且つフリッカの発生を抑制することが可能な定着制御装置、定着制御方法及び画像形成装置を提供することを目的としている。【解決手段】複数の加熱体を有し、画像データに基づく画像を記録材に定着させる定着装置を制御する定着制御装置であって、前記画像が形成される領域を複数のエリアに分割した際の前記エリア毎の画像の有無を判断する画像有無判断部と、前記複数の加熱体から、前記画像が有るエリアに対応する位置にある加熱体を選択する加熱体選択部と、前記画像が形成される領域と対応した定着領域において、選択された前記加熱体により加熱される加熱エリアの加熱量を算出する加熱量算出部と、隣接する前記加熱エリアの前記加熱量の変動量を算出する変動量算出部と、前記変動量が所定の閾値未満となるように前記加熱量を補正する加熱量補正部と、を有する。【選択図】図１２
2014219660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の加熱体を有し、画像データに基づく画像を記録材に定着させる定着装置を制御する定着制御装置であって、
前記画像が形成される領域を複数のエリアに分割した際の前記エリア毎の画像の有無を判断する画像有無判断部と、
前記複数の加熱体から、前記画像が有るエリアに対応する位置にある加熱体を選択する加熱体選択部と、
前記画像が形成される領域と対応した定着領域において、選択された前記加熱体により加熱される加熱エリアの加熱量を算出する加熱量算出部と、
隣接する前記加熱エリアの前記加熱量の変動量を算出する変動量算出部と、
前記変動量が所定の閾値未満となるように前記加熱量を補正する加熱量補正部と、を有する定着制御装置。
【請求項２】
前記複数の加熱体のそれぞれに、所定周期の駆動信号を供給し、前記複数の加熱体のそれぞれに対する電力の供給／遮断を行う加熱体駆動部を有し、
前記加熱エリアは、前記定着領域において、１周期の前記駆動信号を前記加熱体に供給したときに前記加熱体により加熱されるエリアであり、
前記変動量算出部は、
副走査方向において隣接する前記加熱エリアにおける加熱量の変動を算出する請求項１記載の定着制御装置。
【請求項３】
前記複数の加熱体は、主走査方向に配置されており、
前記加熱量算出部は、
前記複数の加熱体のそれぞれにより加熱される複数の加熱エリアの加熱量を加算し、
前記変動量算出部は、
Ｎ周期目の前記駆動信号が供給されたときの前記複数の加熱エリアの加熱量を加算した値と、Ｎ＋１周期目の前記駆動信号が供給されたときの前記複数の加熱エリアの加熱量を加算した値との差分を算出する請求項２記載の定着制御装置。
【請求項４】
前記加熱量補正部は、
前記変動量が所定の閾値以上であったとき、副走査方向において隣接する前記加熱エリアの何れか一方の加熱量を増加させる請求項１乃至３の何れか一項に記載の定着制御装置。
【請求項５】
前記画像有無判断部は、
前記エリア内の画素をカウントした値の累積値を前記エリア毎に取得し、前記累積値が所定値以上のとき、前記エリアに画像が有ると判断する請求項１乃至４の何れか一項に記載の定着制御装置。
【請求項６】
前記画像が形成される領域は、前記画像データに基づく静電潜像を形成するレーザ光により走査される書込領域であって、
前記画像有無判断部は、前記レーザ光を照射する発光素子を制御する点灯制御信号に基づきカウントされた前記エリア毎の前記発光素子の点灯回数を前記累積値として取得する請求項５記載の定着制御装置。
【請求項７】
前記画像が形成される領域は、前記画像データを示す領域であり、
前記画像データを前記複数のエリアに分割した際に、前記エリア内の画素をカウントした値の累積値を前記エリア毎に得る画素カウント部を有する請求項５記載の定着制御装置。
【請求項８】
前記累積値は、前記エリアに対応したレジスタに格納されており、
前記加熱体選択部は、
前記レジスタのアドレスに基づき前記画像が形成される領域における前記エリアの位置を判断し、前記エリアに対応する位置にある加熱体を選択する請求項５乃至７の何れか一項に記載の定着制御装置。
【請求項９】
前記複数の加熱体のそれぞれに、所定周期の駆動信号を供給し、前記複数の加熱体のそれぞれに対する電力の供給／遮断を行う加熱体駆動部を有し、
前記加熱量補正部は、
前記変動量が前記所定の閾値以上であったとき、
前記加熱体駆動部において、前記加熱体に対する電力の供給又は遮断の際に、ソフトスタート又はソフトストップを実施する請求項２乃至８の何れか一項に記載の定着制御装置。
【請求項１０】
複数の加熱体を有し、画像データに基づく画像を記録材に定着させる定着装置を制御する定着制御装置であって、
前記画像が形成される領域を複数のエリアに分割した際の前記エリア毎の画像の有無を判断する画像有無判断部と、
前記複数の加熱体から、前記画像が有るエリアに対応する位置にある加熱体を選択する加熱体選択部と、
前記画像が形成される領域と対応した定着領域において、選択された前記加熱体により加熱される加熱エリアの加熱量を算出する加熱量算出部と、
隣接する前記加熱エリアの前記加熱量の変動量を算出する変動量算出部と、
前記複数の加熱体のそれぞれに、所定周期の駆動信号を供給し、前記複数の加熱体のそれぞれに対する電力の供給／遮断を行う加熱体駆動部と、
前記加熱量の変動量が所定の閾値以上であるか否かを判定する閾値判定部と、
電力を一時的に蓄える蓄電部と、を有し、
前記加熱体駆動部は、
前記加熱量の変動量が前記閾値以上と判定された場合、前記画像が有るエリアの前後の画像の無いエリアでは、前記画像が有るエリアに対応する位置にある加熱体に供給される電力未満の電力を前記蓄電部に蓄電させる定着制御装置。
【請求項１１】
複数の加熱体を有し、画像データに基づく画像を記録材に定着させる定着装置を制御する定着制御装置による定着制御方法であって、前記定着制御装置に、
前記画像が形成される領域を複数のエリアに分割した際の前記エリア毎の画像の有無を判断する画像有無判断手順と、
前記複数の加熱体から、前記画像が有るエリアに対応する位置にある加熱体を選択する加熱体選択手順と、
前記画像が形成される領域と対応した定着領域において、選択された前記加熱体により加熱される加熱エリアの加熱量を算出する加熱量算出手順と、
隣接する前記加熱エリアの前記加熱量の変動量を算出する変動量算出手順と、
前記変動量が所定の閾値未満となるように前記加熱量を補正する加熱量補正手順と、を実行させる定着制御方法。
【請求項１２】
複数の加熱体を有し、画像データに基づく画像を記録材に定着させる定着装置と、
前記定着装置を制御する請求項１ないし１０の何れか一項に記載の定着制御装置と、を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の加熱体を有し、画像データに基づく画像を記録材に定着させる定着装置を制御する定着制御装置、定着制御方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では、熱応答性の良いサーマルヘッドやレーザ光線等を用いた定着装置を備えたものがある。定着装置を備える画像形成装置では、デジタルの画像データに基づいて、記録材上のトナーが乗っている領域（画像が有る領域）、あるいはその近傍のみを選択的に加熱して未定着トナーを定着させる技術が知られている（特許文献１）。
【０００３】
上述の技術では、単純に画像の有無に基づいて加熱体のオン／オフの切り替えを行うため、加熱体のオン／オフの切り替の頻度が高くなる。加熱体のオン／オフの切り替えは、急激且つ大幅な電圧変動を伴う。このため高頻度にオン／オフの切り替えが行われた場合には、例えば画像形成装置に電力を供給している商用電源等の出力が変動し、フリッカが発生する可能性が高まる。
【０００４】
そのため従来では、熱定着手段の温度制御の設定温度を目標温度まで一定時間毎に段階的に変えて熱源への供給電力の変化量を制限し、フリッカの発生を抑制する技術等が知られている（特許文献２）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の手法によりフリッカの発生を抑制した場合、加熱が必要な領域に対する温度変化の追従性が低下し、定着不良が発生する可能性が高まる。
【０００６】
本発明は、上記事情を鑑みてこれを解決すべく成されたものであり、定着性を確保し且つフリッカの発生を抑制することが可能な定着制御装置、定着制御方法及び画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成すべく以下の如き構成を採用した。
【０００８】
本発明は、複数の加熱体を有し、画像データに基づく画像を記録材に定着させる定着装置を制御する定着制御装置であって、前記画像が形成される領域を複数のエリアに分割した際の前記エリア毎の画像の有無を判断する画像有無判断部と、前記複数の加熱体から、前記画像が有るエリアに対応する位置にある加熱体を選択する加熱体選択部と、前記画像が形成される領域と対応した定着領域において、選択された前記加熱体により加熱される加熱エリアの加熱量を算出する加熱量算出部と、隣接する前記加熱エリアの前記加熱量の変動量を算出する変動量算出部と、前記変動量が所定の閾値未満となるように前記加熱量を補正する加熱量補正部と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、定着性を確保し且つフリッカの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一の実施形態の画像形成装置の構成の概略を示す図である。
【図２】第一の実施形態の定着ローラを説明する図である。
【図３】第一の実施形態の画像形成装置の構成を説明する図である。
【図４】加熱体駆動部による加熱体の駆動を説明する図である。
【図５】書込制御部の機能を説明する図である。
【図６】書込領域における画素のカウントを説明する図である。
【図７】第一の実施形態の画像領域判断部の機能を説明する図である。
【図８】第一の実施形態の画像有無判定部による判定を説明する図である。
【図９】第一の実施形態の加熱体選択部の機能を説明する図である。
【図１０】加熱体の割当と加熱量の算出を説明する図である。
【図１１】画像形成の際の定着装置の温度制御を説明する図である。
【図１２】第一の実施形態の画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１３】第一の実施形態の加熱体選択部の処理を説明するフローチャートである。
【図１４】加熱体に対する書込領域のエリアの割り当てを説明する図である。
【図１５】加熱量の変動を説明する第一の図である。
【図１６】加熱量の変動を説明する第二の図である。
【図１７】第二の実施形態の画像形成装置の構成を説明する図である。
【図１８】第二の実施形態の画像領域判断部の機能を説明する図である。
【図１９】画像データにおけるエリアの判断を説明する図である。
【図２０】第二の実施形態の加熱体選択部の機能を説明する図である。
【図２１】第二の実施形態のレイアウト検知部による処理を説明する図である。
【図２２】第三の実施形態の画像形成装置の構成を説明する図である。
【図２３】第三の実施形態の定着装置の断面を示す図である。
【図２４】第三の実施形態の加熱体を概略的に示す模式図である。
【図２５】第三の実施形態の加熱体駆動部の一例を説明する図である。
【図２６】第三の実施形態の加熱体制御部の機能構成を説明する図である。
【図２７】画像に応じた加熱例を示す模式図である。
【図２８】第三の実施形態よる効果を説明する図である。
【図２９】第四の実施形態にかかる画像データに応じた加熱例を示す模式図である。
【図３０】第五の実施形態の定着装置の断面を示す図である。
【図３１】第五の実施形態の加熱体駆動部の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第一の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、第一の実施形態の画像形成装置の構成の概略を示す図である。
【００１２】
本実施形態の画像形成装置１００は、スキャナ部１１０と、プリンタ部１２０とを有する。本実施形態の画像形成装置１００においてスキャナ部１１０は、読み取った原稿（図示せず）の反射光を電気信号に変換し、さらにそのアナログ電気信号をデジタル画像信号に変換してプリンタ部１２０に出力する。プリンタ部１２０は、スキャナ部１１０から入力された画像データ、又は画像形成装置１００と接続されたコンピュータ等から送信された画像データに基づき画像形成動作を行なう。
【００１３】
本実施形態のプリンタ部１２０は、感光体ドラム１２１、帯電器１２２、書き込み装置１２３、現像装置１２４、給紙装置１２５、転写装置１２６、分離装置１２７、定着装置１２８等を有する。
【００１４】
本実施形態において、感光体ドラム１２１は帯電器１２２により均一に帯電される。画像形成装置１００に入力された画像データは、後述する画像処理部で各種補正、各種変換・変倍等の処理がされた後に書き込み装置１２３に入力される。書き込み装置１２３は、入力された画像データに基づいてレーザ光を感光体ドラム１２１に照射する。感光体ドラム１２１上に形成された静電潜像は現像装置１２４により加熱溶融性のトナーにより現像され可視像化される。一方、給紙装置１２５から記録材（図示せず）が給紙ローラ１３１により給紙され、搬送ローラ１３２を介してレジストローラ１３３へ搬送される。レジストローラ１３３は感光体ドラム１２１上のトナー像に同期して記録材を送出する。この記録材に、転写装置１２６の作用により感光体ドラム１２１上のトナー像が転写される。
【００１５】
そして、分離装置１２７の作用により記録材が感光体ドラム１２１から分離され、搬送ガイド１３４に案内されて定着装置１２８に導かれる。記録材上の未定着トナー像が定着装置１２８により加熱定着され、記録材は排紙ローラ１３５により機外に排出される。また、感光体ドラム１２１は記録材の分離後にクリーニング装置１３６により残留トナーが除去され、除電器１３７により残留電荷が消去される。
【００１６】
本実施形態の画像形成装置１００では、書き込み装置１２３に入力される画像データを用いて、定着装置１２８における定着制御を行う。すなわち本実施形態の画像形成装置１００は、画像データに基づき感光体ドラム１２１上に形成されたトナー像を記録材に定着させることで、記録材に画像を形成する。
【００１７】
以下に本実施形態の定着装置１２８について説明する。本実施形態の定着装置１２８は、定着ローラ１２９と加圧ローラ１３０と、定着ベルト１３８を有する。本実施形態の定着装置１２８では、定着ローラ１２９と加圧ローラ１３０とにより、記録材が挟持搬送されることで、未定着トナー像が記録材に定着される。尚図１の例では、感光体ドラム１２１は１つであるが、画像形成装置１００が複数色のトナーを用いたカラー画像を印刷する機能を有する場合には、感光体ドラム１２１、帯電器１２２、書き込み装置１２３、現像装置１２４等は、トナーの色の数と同数設けられる。
【００１８】
図２は、第一の実施形態の定着ローラを説明する図である。図２（Ａ）は、定着ローラ１２９の構成の概略を説明する図であり、図２（Ｂ）は、加熱体２００を説明する図である。
【００１９】
本実施形態の定着ローラ１２９は、内部に加熱体２００が設けられている。加熱体２００は、例えば複数の加熱体２０１，２０２，・・・，２０（ｎ−１），２０ｎを含む。以下の説明では、複数の加熱体２０１，２０２，・・・，２０（ｎ−１），２０ｎを区別しない場合は、単に加熱体２０ｎと呼ぶ。
【００２０】
図２（Ｂ）を参照して加熱体２００について説明する。本実施形態の加熱体２０ｎは、それぞれの大きさが異なっても良いし、それぞれの大きさが同じであっても良い。図２（Ｂ）の例では、それぞれの加熱体２０ｎの大きさが異なる例を示す。具体的には加熱体２０ｎは、それぞれの主走査方向の幅が異なる。
【００２１】
本実施形態では、定着ローラ１２９の主走査方向の中央部分にある加熱体２０４の主走査方向の幅Ａ４を定着ローラ１２９の端部に近い加熱体２０ｎの主走査方向の幅ＡＮよりも広くした。具体的には、定着ローラ１２９の主走査方向の一方の端部にある加熱体２０１の幅Ａ１、加熱体３０２の幅Ａ２、定着ローラ１２９の主走査方向の他方の端部にある加熱体２０ｎの幅ＡＮは、加熱体２０４の主走査方向の幅Ａ４よりも狭い。加熱体２０３の主走査方向の幅Ａ３は、加熱体２０２の主走査方向の幅Ａ２より広く、加熱体２０４の主走査方向の幅Ａ４よりも狭くした。
【００２２】
定着ローラ１２９の主走査方向における中央部分では、未定着トナー像が形成されている可能性が高い。よって本実施形態では、中央部分に主走査方向に幅の広い加熱体２０４を配置した。このように加熱体を配置することで、配置する加熱体２０ｎの数を削減でき、加熱体２０ｎの制御を簡単にすることができる。また本実施形態では、定着ローラ１２９の主走査方向における両端部の加熱体の幅を、主走査方向の中央部分に配置された加熱体の幅よりも狭くした。これにより、記録材の主走査方向における両端部において、未定着トナー像が形成されていない領域に合わせて加熱体をオフさせたままとすることができる。
【００２３】
本実施形態の加熱体２０ｎは、定着ローラ１２９において主走査方向の幅ＡＮと同じ幅×副走査方向の長さＷの領域を加熱する。本実施形態では、それぞれの加熱体２０ｎの副走査方向の長さＷは全て同じとする。本実施形態では、加熱体２００の主走査方向の幅Ｈと記録材の主走査方向の幅とが一致するように、加熱体２０ｎの主走査方向の幅ＡＮと数が決定されていることが好ましい。各加熱体は個々にオン・オフ制御される。
【００２４】
本実施形態の複数の加熱体２０ｎは、例えばＩＨ（Induction Heating）コイルやサーマルヘッドアレイ等により実現されても良い。
【００２５】
次に本実施形態の画像形成装置１００の構成について説明する。図３は、第一の実施形態の画像形成装置の構成を説明する図である。
【００２６】
本実施形態の画像形成装置１００は、コントローラ制御部２１０、エンジン制御部２２０、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２３０、ＦＡＸユニット２３１、操作制御部２３２、読取制御部２３３、ＡＲＤＦ（自動両面反転原稿送り装置）２３４、書込制御部２３５、電装品２３６、ＤＣ（Direct Current）電源２３７、ＡＣ（Alternating Current）電源２３８を有する。
【００２７】
本実施形態のコントローラ制御部２１０は、画像形成動作の指定を受け付け、画像形成動作を設定する。具体的にはコントローラ制御部２１０は、画像形成、ユーザインターフェイスやモード設定、コピーやプリンタといったアプリケーションの制御などを司る。
【００２８】
エンジン制御部２２０は、プリンタエンジンの駆動制御等を行う。
【００２９】
ＨＤＤ２３０は、例えば処理対象のデータ等が格納される。ＦＡＸユニット２３１は、画像形成装置１００においてＦＡＸ機能を実現する。操作制御部２３２は、ユーザインターフェイスとなるタッチパネル（操作部）等の制御を行う。
【００３０】
読取制御部２３３は、スキャナ部１１０を制御するものであり、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バスを介して読み取った画像をコントローラ制御部２１０の画像処理部２１４に伝達する。
【００３１】
書込制御部２３５は、書き込み装置１２３を制御するものであり、コントローラ制御部２１０や読取制御部２３３からＰＣＩバスを介して送られてきた画像データに基づき、レーザ光の照射を制御する。本実施形態では、レーザ光が感光体ドラム１２１上に照射されることにより、画像データに基づく画像の静電潜像が形成される。
【００３２】
より具体的には本実施形態の書込制御部２３５は、画像データに基づき、画像形成を行うＬＤ（Laser Diode)ユニットやＬＥＤ（Light Emitting Diode）ユニット等に含まれるＬＤやＬＥＤの点灯を制御する点灯制御信号を生成する。そして書込制御部２３５は、点灯制御信号に基づきＬＤやＬＥＤの点灯を制御して感光体ドラム１２１に静電潜像の書込を行う。さらに本実施形態の書込制御部２３５は、後述する方法により、ＬＤやＬＥＤによる画像が形成される領域を複数のエリアの集合として捉えるための処理を行う。本実施形態では、画像が形成される領域を、ＬＤから照射されるレーザ光により走査される領域（以下、書込領域）とした。本実施形態の書込制御部２３５の詳細は後述する。尚以下の説明では、本実施形態の点灯制御信号は、書込制御部２３５のＬＤの点灯を制御するものとして説明する。
【００３３】
電装品２３６は、例えば温度センサ、モータ、ソレノイド等を含む。ＤＣ電源２３７とＡＣ電源２３８とは、各制御部へ電源を供給する。
【００３４】
次に本実施形態のコントローラ制御部２１０の構成を説明する。本実施形態のコントローラ制御部２１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２１２、ＲＯＭ（Read Only Memory）２１３、画像処理部２１４、画像メモリ２１５、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）２１６を有する。
【００３５】
ＣＰＵ２１１は、各種の処理動作を行う。ＲＡＭ２１２は、各種情報を一時的に記憶する。ＲＯＭ２１３は、制御プログラムを固定的に記憶する。画像処理部２１４は、例えば画像処理を行うＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等により実現される。画像メモリ２１５は、画像処理部２１４により処理された画像データが格納される。また本実施形態のコントローラ制御部２１０は、図示しないＮＶＲＡＭ(Non Volatile RAM)等を備えており、ＮＶＲＡＭには画像形成装置１００の動作条件の設定情報等が格納されていても良い。
【００３６】
本実施形態のコントローラ制御部２１０は、外部通信機器からネットワークを介してＬＡＮ(Local Area Network)等で情報を送受信するインターフェイス２１６、ユーザインターフェイスとなる操作制御部２３２や所定の処理対象のデータを格納するＨＤＤ２３０と接続されている。
【００３７】
本実施形態のコントローラ制御部２１０は、ＦＡＸユニット２３１や、エンジン制御部２２０とインターフェイスとＰＣＩバスで結ばれている。コントローラ制御部２１０は、操作制御部２３２や外部機器からインターフェイス２１６を介して画像形成動作の指示を受け付け、画像形成動作を実行し、作成した画像をエンジン制御部２２０にＰＣＩバスを介して伝達する。
【００３８】
本実施形態のエンジン制御部２２０は、ＣＰＵ３００、ＲＡＭ２２１、ＲＯＭ２２２、電装制御部２２３を有する。ＣＰＵ３００は、エンジン制御部２２０の各種処理を行う。また本実施形態のＣＰＵ３００は、定着装置１２８による定着制御を行う。ＣＰＵ３００による定着制御の詳細は後述する。
【００３９】
ＲＡＭ２２１は、各種情報を一時的に記憶する。ＲＯＭ２２２は制御プログラムが格納されている。本実施形態では、ＲＯＭ２２２に定着制御プログラムが格納されていても良い。また本実施形態のＲＯＭ２２２には、後述する加熱体情報２２が格納されていても良い。電装制御部２２３は、電装品２３６を制御する。
【００４０】
以下にＣＰＵ３００の機能について説明する。本実施形態のＣＰＵ３００は、定着制御部３５０を有する。
【００４１】
定着制御部３５０は、画像領域判断部３１０、加熱体選択部３２０、加熱体駆動部３３０を有する。画像領域判断部３１０は、書込制御部２３５から取得した後述するカウント値に基づき、書込領域内のエリア毎に、各エリアにおける画像の有無を判断する。加熱体選択部３２０は、画像の有るエリアに合わせて実際に加熱させる加熱体２０ｎを選択する。画像領域判断部３１０と加熱体選択部３２０の処理の詳細は後述する。加熱体駆動部３３０は、選択された加熱体２０ｎを加熱する。
【００４２】
本実施形態の画像形成装置１００では、書込制御部２３５において生成される点灯制御信号を、書込領域における予め設定された所定エリア毎のデータとし、エリア毎の画像の有無を判断する。次に加熱体選択部３２０は画像が有るエリアと対応する加熱体２０ｎを選択し、対応する加熱体２０ｎにエリアを割り当てる。加熱体駆動部３３０は、選択された加熱体２０ｎ毎を駆動して加熱させる。加熱体駆動部３３０による加熱体２０ｎの駆動の詳細は後述する。
【００４３】
尚本実施形態の画像形成装置１００は、図示しない機能として、加熱体２００の温度状態を監視する温度センサによる加熱体温度監視機能も備えている。
【００４４】
また本実施形態では、画像領域判断部３１０をエンジン制御部２２０内に搭載する構成としたが、画像領域判断部３１０はコントローラ制御部２１０の画像処理部２１４内に搭載されても良い。この場合画像領域判断部３１０による処理の結果は、コントローラ制御部２１０からエンジン制御部２２０に通知されても良い。
【００４５】
ここで本実施形態の加熱体駆動部３３０による加熱体２０ｎの駆動について説明する。図４は、加熱体駆動部による加熱体の駆動を説明する図である。
【００４６】
本実施形態の加熱体駆動部３３０は所定の周期の駆動信号４１により加熱体２０ｎを駆動させる。例えば、以下に加熱体駆動部３３０が図４に示す加熱体３０１を駆動させる場合について説明する。
【００４７】
本実施形態の駆動信号４１は、ハイレベル（以下、Ｈレベル）とローレベル（以下、Ｌレベル）との比率を示すデューティが５０％の信号である。本実施形態の加熱体２０１は、駆動信号４１がＨレベルのとき電力が供給され、駆動信号がＬレベルのとき電力の供給が遮断される。以下の説明では、加熱体２０ｎへ電力が供給されることを、加熱体２０ｎがオンされる、と表現し、加熱体２０ｎへの電力の供給が遮断されることを、加熱体２０ｎがオフされる、と表現する。本実施形態の加熱体駆動部３３０は、駆動信号４１のデューティを変更することで、加熱体２０１に電力が供給される時間（以下、オン時間と呼ぶ。）を制御し、加熱体２０１の発熱量を制御する。加熱体２０１の発熱量は、オン時間が長いほど大きくなる。本実施形態の他の加熱体２０ｎも同様に、所定の周期の駆動信号４１によりオン／オフが制御される。尚、図４の例では、駆動信号４１がＨレベルのとき加熱体２０１がオンされる構成としたが、これに限定されない。加熱体２０１は、例えば駆動信号４１がＬレベルのときオンされ、駆動信号４１がＨレベルのときオフされても良い。
【００４８】
次に加熱体２０１により加熱される加熱エリアについて説明する。本実施形態では、書込領域と対応する定着ベルト１３８上の領域において、加熱体２０ｎを１周期分の駆動信号４１によりオンせた際に加熱されるエリアを加熱エリアと呼ぶ。すなわち本実施形態の加熱エリアとは、加熱体２０ｎ毎に加熱して画像を記録材に定着させる場合において、独立して加熱量が制御できる領域の最小単位である。尚本実施形態の加熱量は、加熱体２０ｎの発熱量に対応する熱量であり、以下の説明では、「加熱体２０ｎの発熱量の制御」と、「加熱体２０ｎによる加熱量の制御」は同義のものとして説明する。また本実施形態では、加熱体２０１〜２０ｎによる加熱対象となる定着ベルト１３８上の領域を定着領域と呼ぶ。定着領域は、書込領域に対応する領域である。
【００４９】
図４に示す定着領域４５において、加熱体２０１の幅をＡ１とし、駆動信号４１の１周期をＴ［ｍｓｅｃ］とした場合、加熱体２０１の加熱エリアは、幅Ａ１×（Ｔ［ｍｓｅｃ］×副走査方向の搬送速度）となる。図４では、加熱体２０１の加熱エリアを加熱エリア４２として示す。また、加熱体２０２の加熱エリアは、幅Ａ２×（Ｔ［ｍｓｅｃ］×副走査方向の搬送速度）となる。図４では、加熱体２０２の加熱エリアを加熱エリア４３として示す。
【００５０】
すなわち加熱体２０ｎの加熱エリアは、加熱体２０ｎの主走査方向の幅×（駆動信号の１周期×副走査方向の搬送速度）として得ることができる。
【００５１】
尚、図４では、駆動信号４１の加熱体２０１のオン時間により加熱体２０１の加熱量を制御するものとして説明したが、これに限定されない。駆動信号４１は、例えば１周期分の期間、一定の電流値を供給することで加熱体２０１の加熱量を制御しても良い。この場合、電流値を制御することで加熱体２０１の加熱量が制御される。
【００５２】
次に図５を参照して本実施形態の書込制御部２３５の機能を説明する。図５は、書込制御部の機能を説明する図である。
【００５３】
本実施形態の書込制御部２３５は、点灯制御信号生成部２４１、書込部２４２、画素カウント部２４３、レジスタ２４４を有する。
【００５４】
本実施形態の点灯制御信号生成部２４１は、コントローラ制御部２１０から受け取った画像データに基づき、ＬＤの点灯／消灯を制御する点灯制御信号を生成する。本実施形態の点灯制御信号は、画像データに基づきＬＤを照射させて感光体ドラム１２１に静電潜像を書き込むための書き込みデータである。
【００５５】
本実施形態の書込部２４２は、点灯制御信号生成部２４１により生成された点灯制御信号に従ってＬＤを点灯／消灯を制御し、静電潜像を感光体ドラム１２１へ書き込む。より具体的の本実施形態の書込部２４２は、点灯制御信号がＨレベルのときＬＤを点灯させ、点灯制御信号がＬレベルのときＬＤを消灯させる。
【００５６】
本実施形態の画素カウント部２４３は、点灯制御信号に基づきＬＤによる書込領域の画素をカウントする。レジスタ２４４は、画素カウント部２４３によりカウントされたカウント値が格納される。画素カウント部２４３とレジスタ２４４の詳細は後述する。
【００５７】
尚図５では省略しているが、例えば感光体ドラム１２１が複数色分設けられている場合には、点灯制御信号生成部２４１、書込部２４２、画素カウント部２４３は、各色の感光体ドラム１２１毎に設けられている。またこの場合レジスタ２４４は、各色に対応した複数の画素カウント部２４３により共有される。
【００５８】
以下に本実施形態の画素カウント部２４３について説明する。
【００５９】
本実施形態の画素カウント部２４３は、主走査カウント部２４５、副走査カウント部２４６を有する。本実施形態の主走査カウント部２４５は、点灯制御信号に基づき、ＬＤによる書込領域の主走査方向に画素をカウントする。具体的には本実施形態の主走査カウント部２４５は、主走査方向においてＬＤが点灯した回数をカウントする。言い換えれば、主走査カウント部２４５は、点灯制御信号がＬレベルからＨレベルになった回数をカウントする。本実施形態では、点灯制御信号によりＬＤが１回点灯されると、１画素分の画像と対応する静電潜像が感光体ドラム１２１上に形成される。
【００６０】
本実施形態の副走査カウント部２４６は、点灯制御信号に基づき、書込領域における副走査方向の走査ラインの本数をカウントする。
【００６１】
以下に図６を参照して本実施形態における画素カウント部２４３による画素のカウントについて説明する。図６は、書込領域における画素のカウントを説明する図である。
【００６２】
本実施形態の画素カウント部２４３は、書込領域５０を予め設定した所定のエリアＥのｍ行×ｎ列の集合Ｅｍｎと捉え、所定のエリアＥ内の画素をカウントする。本実施形態では、所定のエリアＥをＸ×Ｙの領域とした。尚Ｘ，Ｙの単位はミリメートルである。
【００６３】
また本実施形態の書込制御部２３５のレジスタ２４４は、所定のエリアＥ毎に対応した複数のレジスタを含む。図６の例では、書込領域５０はエリアＥ１１〜エリアＥｍｎを含むため、レジスタ２４４はエリアＥ１１〜エリアＥｍｎのそれぞれに対応した複数のレジスタを含む。複数のレジスタには、画素カウント部２４３によりカウントされたエリアＥ１１〜エリアＥｍｎそれぞれのカウント値が格納される。
【００６４】
本実施形態の画素カウント部２４３は、走査の開始位置である書込領域５０の左上から順に画素のカウントを開始する。
【００６５】
画素カウント部２４３の主走査カウント部２４５は、書込領域５０の左上から主走査方向に画素のカウントを行い、各画素のカウント値をエリアＥｍｎ毎に対応したレジスタに格納する。
【００６６】
例えば主走査カウント部２４５は、書込領域５０の左上から１ライン目のカウントを開始する。このときカウントされる画素は、エリアＥ１１内の画素である。よって主走査カウント部２４５は、カウント値をエリアＥ１１に対応したレジスタに格納する。すなわち主走査カウント部２４５は、主走査方向にＸミリメートル分の画素をカウントするまで、カウント値をエリアＥ１１と対応したレジスタに格納する。したがってレジスタの値は、エリアＥ１１内の１ライン目を形成する画素のカウント値の和となる。
【００６７】
続いてカウント対象の画素がエリアＥ１２内の画素となると、主走査カウント部２４５は、エリアＥ１２に対応したレジスタにカウント値を格納する。そして主走査カウント部２４５は、エリアＥ１２内の最初の画素から主走査方向にＸミリメートル分の画素をカウントするまで、カウント値をエリアＥ１２に対応するレジスタに格納する。したがってレジスタの値は、エリアＥ１２内の１ライン目を形成する画素のカウント値の和となる。
【００６８】
同様にして、主走査カウント部２４５が主走査方向に１ライン、すなわちＸ×ｎミリメートル分カウントすると、副走査カウント部２４６は、副走査方向にカウントしたライン数をカウントする。この場合、ライン数は１である。よってこのときは、エリアＥ１１〜エリアＥ１ｎに対応するレジスタには、エリアＥ１１〜エリアＥ１ｎそれぞれの１ライン目の画素のカウント値の和が格納されたことになる。
【００６９】
主走査カウント部２４５は、１ラインカウントが終了すると、次のラインの左端の画素からカウントを再開する。主走査カウント部２４５は、２ライン目の左端の画素からカウントを開始し、１ライン目と同様の処理を行う。
【００７０】
本実施形態では、副走査カウント部２４６が副走査方向にＹミリメートル分のライン数のカウントが終了すると、エリアＥ１１〜エリアＥ１ｎは、それぞれがＸミリメートル×Ｙミリメートルの領域内の画素がカウントされたことになる。このときエリアＥ１１〜エリアＥ１ｎのそれぞれに対応するレジスタには、エリアＥ１１〜エリアＥ１ｎのそれぞれにおいて各エリア内の全ての画素のカウント値の累積値が格納される。
【００７１】
本実施形態では、エリアＥ２１以降に対しても同様の処理を行い、エリアＥ１１〜エリアＥｍｎそれぞれの画素のカウント値の累積値を得る。
【００７２】
本実施形態では、書込領域５０に含まれるエリア数と同数のレジスタを有していても良い。この場合レジスタの数は、ｍ×ｎ個となる。また本実施形態では、レジスタの数を主走査方向に設けられたエリアの数と同様のｎ個としても良い。この場合書込制御部２３５は、エリアＥ１ｎまでのカウントが終了すると、ｎ個のレジスタに格納された値を例えばＲＡＭ２２１等に一時的に格納させ、全てのレジスタに格納された値を消去しても良い。本実施形態のレジスタの数は、書込領域５０の幅と、エリアＥの大きさとに応じて決められる。例えば画像形成装置１００におい書込領域の最大幅をＷミリメートルとした場合のレジスタの数は、Ｗミリメートル／Ｘミリメートル以上であれば良い。
【００７３】
本実施形態のレジスタに格納されるカウント値は、後述するように、エリア毎の画像の有無の判定と、加熱体２０ｎの加熱量の算出に使用される。したがって本実施形態では、各レジスタの大きさは例えば８ビットレジスタであることが好ましく、カウント値は階調を有する値であることが好ましい。
【００７４】
本実施形態では、Ｘ＝Ｙ＝２ミリメートルとした。すなわち本実施形態では、書込領域５０は２ミリメートル×２ミリメートルのエリアの集合となる。
【００７５】
本実施形態において、Ｘの値は、例えば複数の加熱体２０ｎのうち最も主走査方向の幅のせまい加熱体２０ｎの幅と同様の値にしても良い。
【００７６】
また本実施形態のＹの値は、画像形成装置１００における記録材の搬送速度をＶとし、加熱体２０ｎの加熱応答時間をｔとしたとき、Ｖ＞Ｙ／ｔ１となれば良い。尚加熱応答時間とは、加熱体２０ｎの加熱を開始してから定着ローラ１２９の温度がトナーを記録材に定着させるために予め設定された所定温度になるまでの時間である。このようにＹの値を決めれば、記録材の搬送速度よりも加熱応答時間が十分に早くなり、定着時に定着ローラ１２９を所定温度まで到達させることができる。
【００７７】
次に、図７を参照して本実施形態の画像領域判断部３１０の機能について説明する。図７は、第一の実施形態の画像領域判断部の機能を説明する図である。
【００７８】
本実施形態の画像領域判断部３１０は、カウント値読込部３１１、画像有無判定部３１２、加熱位置決定部３１３を有する。
【００７９】
本実施形態のカウント値読込部３１１は、書込制御部２３５においてレジスタ２４４に格納されたカウント値を読み込む。読み込まれたカウント値は、一時的にエンジン制御部２２０内のＲＡＭ２２１に格納されても良い。
【００８０】
画像有無判定部３１２は、書込領域５０における所定のエリア毎に、エリア内の画像の有無を判定する。画像有無判定部３１２による判定の詳細は後述する。加熱位置決定部３１３は、画像が有るエリアに対応する加熱体２０ｎを加熱位置に決定する。
【００８１】
以下に図８を参照して、画像有無判定部３１２による画像の有無の判定を説明する。図８は、第一の実施形態の画像有無判定部による判定を説明する図である。
【００８２】
本実施形態の画像有無判定部３１２は、画素カウント部２４３により各エリアのカウント値の累積値が格納されたレジスタの値に基づき、各エリア内の画像の有無を判定する。具体的には画像有無判定部３１２は、レジスタの値が０のとき、対応するエリアを画像が無い非画像領域と判定する。また画像有無判定部３１２は、レジスタの値が０でないとき、対応するエリアを画像が有る画像領域と判定する。非画像領域とは、画像（未定着トナー）が存在しない領域であり、定着のための加熱が不要な領域である。画像領域とは、画像（未定着トナー）が存在する領域であり、加熱体２０ｎによる加熱対象となる領域である。
【００８３】
尚本実施形態では、カウント値の和が０のとき、そのエリアを非画像領域と判定するものとしたが、例えばカウント値が予め設定された所定値以下のときそのエリアを非画像領域と判定しても良い。
【００８４】
本実施形態の加熱位置決定部３１３は、画像領域を加熱位置に決定する。図８の例では、エリアＥ２５、Ｅ３５、Ｅ３６、Ｅ６６、Ｅ６７、Ｅ７７のカウント値が７であり、Ｅ４２〜Ｅ４６、Ｅ５２〜Ｅ５７のカウント値が６３である。よってこれらのエリアが画像領域であることがわかる。本実施形態の加熱位置決定部３１３は、この画像領域と重なる加熱エリアを加熱位置に決定する。
【００８５】
加熱位置が決定されると、本実施形態の加熱体選択部３２０は、加熱位置に対応する加熱体２０ｎを選択し、選択された加熱体２０ｎにより加熱対象の画像領域を加熱する。
【００８６】
次に、図９を参照して本実施形態の加熱体選択部３２０について説明する。図９は、第一の実施形態の加熱体選択部の機能を説明する図である。
【００８７】
本実施形態の加熱体選択部３２０は、加熱体割当部３２１、加熱量算出部３２２、変動量算出部３２３、加熱量補正部３２４を有する。本実施形態の加熱体割当部３２１は、加熱位置決定部３１３により決定された加熱位置に対し、この加熱位置と対応する加熱エリアを加熱する加熱体２０ｎを割り当てる。
【００８８】
本実施形態の加熱量算出部３２２は、カウント値読込部３１１において読み出したエリアＥｍｎのカウント値に基づき、加熱エリア毎の加熱量を算出する。例えば図８の例では、カウント値が３のエリアとエリアＥｍｎとカウント値が６３のエリアＥｍｎとが存在する。カウント値が大きいということは、エリアＥｍｎ内の画素数が多い、すなわち定着させる画像の濃度が高いことを示す。よって加熱量算出部３２２は、加熱エリア内に含まれるエリアＥｍｎのカウント値に対応した加熱量を算出する。尚本実施形態では、例えばカウント値と加熱量とが対応付けられたテーブル等がＲＯＭ２２２等に格納されており、加熱量算出部３２２はこのテーブルを参照して加熱量を算出しても良い。
【００８９】
変動量算出部３２３は、隣接する加熱エリア間の加熱量の変動量を算出する。加熱量補正部３２４は、変動量算出部３２３により算出された加熱量の変動量が所定の閾値以上であった場合、変動量が閾値未満となるように加熱量を補正する。
【００９０】
以下に図１０を参照して本実施形態の加熱体割当部３２１による加熱体２０ｎの割当と、加熱量算出部３２２による加熱量の算出について説明する。図１０は、加熱体の割当と加熱量の算出を説明する図である。
【００９１】
図１０は、エリアＥｍｎに分割された書込領域５０と、書込領域５０に対応して加熱体２０１〜２０ｎにより加熱されて定着される定着領域４５とを重ねた状態を示す概念図である。
【００９２】
図１０の例では、書込領域５０のエリアＥ２１,Ｅ２２，Ｅ３２，Ｅ４２，Ｅ５２が画像領域であり、加熱位置である。例えばエリアＥ２１は、加熱体２０１により加熱される加熱エリア４２と、加熱体２０２により加熱される加熱エリア４２とに含まれる。したがって加熱体割当部３２１は、エリアＥ２１に対して加熱体２０１，２０２を割り当てる。
【００９３】
またエリアＥ２２，Ｅ３２，Ｅ４２，Ｅ５２は、加熱体２０２により加熱される加熱エリア４２に含まれる。したがって加熱体割当部３２１は、エリアＥ２２，Ｅ３２，Ｅ４２，Ｅ５２に対して加熱体２０２を割り当てる。
【００９４】
次に本実施形態の加熱量算出部３２２による加熱量の算出について説明する。本実施形態の加熱量算出部３２２は、加熱エリアに含まれるエリアＥｍｎと対応するカウント値に応じて加熱量を算出しても良い。
【００９５】
図１０の例では、加熱エリア４２に含まれるエリアＥｍｎのうち、カウント値が１以上のエリアは、画像領域であるエリアＥ２１のみである。エリアＥ２１と対応するカウント値が例えば３１であった場合、加熱量算出部３２２は、加熱エリア４２の加熱量をカウント値３１に対応する加熱量とする。
【００９６】
また加熱エリア４３に含まれるエリアＥｍｎのうち、カウント値が１以上のエリアは、画像領域であるエリアＥ２１，Ｅ２２，Ｅ３２，Ｅ４２，Ｅ５２である。そこで加熱量算出部３２２は、エリアＥ２１，Ｅ２２，Ｅ３２，Ｅ４２，Ｅ５２のそれぞれのカウント値を合算し、合算した結果と対応する加熱量を加熱エリア４３の加熱量とする。例えばエリアＥ２１，Ｅ２２，Ｅ３２，Ｅ４２，Ｅ５２のそれぞれのカウント値を合算の値が２５５であった場合には、加熱エリア４３の加熱量をカウント値２５５に対応する加熱量となる。
【００９７】
この場合、加熱エリア４３の加熱量は、加熱エリア４２の加熱量よりも大きくなる。本実施形態の変動量算出部３２３は、このように加熱量が異なり且つ隣接する加熱エリア間の加熱量の変動量を算出し、加熱量補正部３２４は加熱量を補正する。変動量算出部３２３と加熱量補正部３２４の処理の詳細は後述する。
【００９８】
尚、本実施形態では、加熱エリア４２及び４３は、連続した領域として説明したが、実際の定着制御では、加熱エリア４２及び４３は、副走査方向においても、定着ローラ１２９の回転速度に応じた加熱体２０ｎの移動距離に応じて分割される。
【００９９】
以上のように本実施形態の加熱量算出部３２２は、加熱エリアにおける画像の有無と、画像の濃度に基づき加熱エリア毎の加熱量を算出する。また本実施形態の加熱量算出部３２２は、記録材の種類等に合わせて加熱量を調整しても良い。
【０１００】
また図１０の例では、加熱エリアに複数のエリアＥｍｎが含まれるものとして説明したが、これに限定されない。例えば加熱エリアは、駆動信号４１の周期を短くし、書込領域５０を分割したエリアＥｍｎと対応するようにしても良い。この場合、１つの加熱エリアに含まれるエリアＥｍｎは１つである。
【０１０１】
次に、本実施形態の画像形成装置１００による画像形成の際の定着装置１２８の温度制御について説明する。
【０１０２】
図１１は、画像形成の際の定着装置の温度制御を説明する図である。
【０１０３】
本実施形態の画像形成装置１００の定着制御部３５０は、定着装置１２８による定着を行う際に、加熱体駆動部３３０により３つの温度領域を予め設定して温度制御を行う。３つの温度領域は、ベース温度領域、紙温度領域、定着温度領域である。ベース温度領域は、ベース温度Ｈ１以下の温度領域である。複数の加熱体２０ｎを含む加熱体２００の温度は、画像形成装置１００が画像形成動作を行わない場合にはベース温度領域内の温度となる。尚本実施形態では、加熱体２００の温度を検出する温度センサが設けられており、画像形成装置１００に設けられた加熱体温度監視機能により検出される。
【０１０４】
紙温度領域は、ベース温度Ｈ１より高く紙温度Ｈ２以下の温度領域である。本実施形態では、画像形成装置１００が印刷要求を受けると、加熱体２００の温度を紙温度領域内まで加熱し、記録材が検出されたときに加熱体２００の温度が紙温度Ｈ２に到達するように、加熱体２００を加熱する。尚紙温度Ｈ２は、記録材の種類によって紙温度領域内で変化しても良い。
【０１０５】
定着温度領域は、紙温度Ｈ２より高い温度領域である。本実施形態では、画像形成において定着が開始されるとき、加熱体２００に含まれる複数の加熱体２０ｎのうち、加熱対象として選択された加熱体２０ｎのみが加熱されて定着温度Ｈ３となる。
【０１０６】
すなわち本実施形態では、加熱体２００に含まれる複数の加熱体２０ｎは、紙温度Ｈ２まで加熱される。そして定着を開始するとき、選択された加熱体２０ｎのみをさらに加熱して定着温度Ｈ３とする。定着温度Ｈ３は、例えば定着される画像の濃度等や記録材の種類等に応じて、定着温度領域内で変化しても良い。
【０１０７】
図１１（Ａ）は、エリアの例であり、図１１（Ｂ）は加熱体２００の温度の例を示す図である。
【０１０８】
図１１の例では、エリアＥ１２〜Ｅ１５、エリアＥ１７〜Ｅ１８が画像領域である。よってエリアＥ１２〜Ｅ１５、エリアＥ１７〜Ｅ１８を加熱する加熱体２０ｎは定着温度Ｈ３まで加熱される。それ以外のエリアＥ１１、エリアＥ１６は、非画像領域である。よってエリアＥ１、エリアＥ６に対応する加熱体２０ｎは、紙温度Ｈ２以下となる。
【０１０９】
次に図１２を参照して本実施形態の画像形成装置１００の動作を説明する。図１２は、第一の実施形態の画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。
【０１１０】
本実施形態の画像形成装置１００が印刷要求を受け付けると（ステップＳ１２０１）、定着制御の処理と、記録材検出の処理と、温度制御の処理とを並行して行う。定着制御の処理は、コントローラ制御部２１０とＣＰＵ３００の定着制御部３５０により実行される。温度制御の処理は、ＣＰＵ３００の定着制御部３５０により実行される。記録材検出の処理は、電装制御部２２３により実行される。
【０１１１】
始めに記録材の検出の処理について説明する。
【０１１２】
本実施形態の画像形成装置１００において、電装制御部２２３は、記録材の搬送を開始する（ステップＳ１２０２）。続いて電装制御部２２３は、記録材が定着装置１２８に到達したか否かを判断する（ステップＳ１２０３）。尚本実施形態では、例えば定着装置１２８に記録材の到着を検出する到着検出センサが設けられており、到着検出センサにより定着装置１２８への記録材の到着を検出しても良い。ステップＳ１２０３において、記録材が定着装置１２８に到達すると、電装制御部２２３は、記録材検出信号をＣＰＵ３００へ出力する（ステップＳ１２０４）。記録材が検出されると、ＣＰＵ３００において定着制御部３５０は、後述するステップＳ１２０８へ進む。
【０１１３】
また記録材が検出されると、電装制御部２２３は、記録材が定着装置１２８を通過したか否かを判断する（ステップＳ１２０５）。尚本実施形態では、例えば定着装置１２８を記録材が通過したか否かを検出する通過検出センサが設けられており、通過検出センサにより定着装置１２８からの記録材の通過を検出しても良い。ステップＳ１２０５において記録材が定着装置１２８を通過すると、電装制御部２２３は、次の印刷要求の有無を判断する（ステップＳ１２０６）。ステップＳ１２０６において次の印刷要求がある場合、後述するステップＳ１２１０へ進む。ステップＳ１２０６において次の印刷要求がない場合、後述するステップＳ１２１１へ進む。
【０１１４】
次に温度制御の処理について説明する。
【０１１５】
本実施形態の定着制御部３５０は、印刷要求を受け付けると、加熱体駆動部３３０により加熱体２００を加熱し、加熱体２００の温度をベース温度Ｈ１とする（ステップＳ１２０７）。続いて定着制御部３５０は、印刷要求を受け付けているため、加熱体駆動部３３０によりさらに加熱体２００を加熱し、加熱体２００の温度を紙温度Ｈ２とする（ステップＳ１２０８）。
【０１１６】
続いて定着制御部３５０は、後述するステップＳ１２１７において選択され、ステップＳ１２１８において加熱量が補正された加熱体２０ｎを、補正後の加熱量に基づき加熱する（ステップＳ１２０９）。加熱体２０ｎが画像濃度に応じた定着温度Ｈ３となると、未定着トナーが記録材に定着される。
【０１１７】
続いて定着制御部３５０は、次の印刷要求がある場合は加熱体２００の温度をベース温度Ｈ１に維持する（ステップＳ１２１０）。また定着制御部３５０は、次の印刷要求がない場合は加熱体２００の加熱を停止し、定着を停止する（ステップＳ１２１１）。
【０１１８】
次に本実施形態の定着制御の処理について説明する。尚実施形態の定着制御の処理は、加熱エリア毎の加熱量を算出する加熱量算出制御の処理を含む。
【０１１９】
本実施形態の画像形成装置１００は、コントローラ制御部２１０により、読み取った画像データを読み出す（ステップＳ１２１２）。続いてコントローラ制御部２１０は、画像処理部２１４により読み出した画像データに対して画像処理を行う（ステップＳ１２１３）。画像処理部２１４による画像処理は、画像データをプリンタ部１２０から出力するために必要な画像処理である。
【０１２０】
続いてコントローラ制御部２１０は、画像処理後の画像データを書込制御部２３５へ送信する（ステップＳ１２１４）。続いて書込制御部２３５は、画像データから点灯制御信号を生成して静電潜像を書き込み、画素カウント部２４３により画素をカウントして書込領域５０を所定エリアの集合と判断する（ステップＳ１２１５）。言い換えれば本実施形態の書込制御部２３５は、書込領域５０を所定エリアに分割する。画素のカウントの方法は、上述した通りである。
【０１２１】
続いて定着制御部３５０において、画像領域判断部３１０は、カウント値読込部３１１により書込制御部２３５からカウント値を読み込み、画像有無判定部３１２により書込領域５０の全てのエリアについて、画像領域であるか又は非画像領域であるかを判定する（ステップＳ１２１６）。
【０１２２】
続いて加熱体選択部３２０は、加熱体割当部３２１により画像領域を複数の加熱体２０ｎに割り当てて画像領域が割り当てられた加熱体２０ｎを選択する（ステップＳ１２１７）。続いて加熱体選択部３２０は、加熱量算出部３２２により加熱体２０ｎ毎の加熱量を算出した結果に基づき加熱量を補正し（ステップＳ１２１８）、ステップＳ１２０９へ進む。
【０１２３】
以下に、図１３を参照して本実施形態の加熱体選択部３２０の処理の詳細を説明する。図１３は、第一の実施形態の加熱体選択部の処理を説明するフローチャートである。図１３の処理は、図１２のステップＳ１２１７とステップＳ１２１８の処理の詳細を示す。
【０１２４】
以下の図１３では、ステップＳ１３０１からステップＳ１３０９までの処理が図１２のステップＳ１２１７の処理の詳細であり、図１３のステップＳ１３１０からステップＳ１３１２までの処理が図１２のステップＳ１２１８の処理の詳細である。
【０１２５】
本実施形態の加熱体選択部３２０は、記録材の幅を検出する（ステップＳ１３０１）。記録材の幅は、例えば定着装置１２８に記録材が到着した際に、定着装置１２８に設けられている到着検出センサ等により検出されても良い。
【０１２６】
続いて加熱体選択部３２０は、記録材の幅に合わせて使用する加熱体２０ｎを選択する（ステップＳ１３０２）。具体的には例えば、記録材が加熱体２００の中央部分に配置され、加熱体２００の両端部に対応する記録材が存在しない場合には、対応する記録材が存在しない加熱体２０ｎは使用しない。例えば図２に示す加熱体２００において、加熱体２０１と加熱体２０ｎと対応する位置に記録材が存在しない場合、加熱体選択部３２０は、加熱体２０１と加熱体２０ｎ以外の加熱体を使用する加熱体として選択する。
【０１２７】
続いて加熱体選択部３２０は、記録材の端部に位置する加熱体２０ｎを使用するか否かを判断する（ステップＳ１３０３）。例えば画像が記録材の中央部に集中し、記録材の端部に画像が無い場合等がある。この場合には、記録材の端部に位置する加熱体２０ｎをオンさせる必要はない。本実施形態では、記録材の端部に位置する加熱体２０ｎを使用するか否か、設定により予め決められていても良い。
【０１２８】
例えば記録材の端部に位置する加熱体２０ｎを使用する設定であった場合、加熱体選択部３２０は、ステップＳ１３０２で選択された全ての加熱体２０ｎを使用する。また記録材の端部に位置する加熱体２０ｎを使用しない設定であった場合、加熱体選択部３２０は、該当する加熱体２０ｎを選択しない。
【０１２９】
続いて加熱体選択部３２０は、ＲＯＭ２２２から加熱体情報２２（図３参照）を取得する（ステップＳ１３０４）。本実施形態の加熱体情報２２とは、加熱体２００に関する情報であり、具体的には複数の加熱体２０ｎのそれぞれの幅、配置、温度上昇率、定着ベルト１３８の回転による温度低下率が含まれる。
【０１３０】
続いて加熱体選択部３２０は、ステップＳ１３０２、ステップＳ１３０３で使用するものとして選択された加熱体２０ｎに対し、加熱体２０ｎの加熱体情報２２を参照して書込領域５０のエリアＥｍｎを割り当てる（ステップＳ１３０５）。本実施形態では、加熱体２０ｎにエリアＥｍｎを割り当てる際に、主に加熱体情報２２に含まれる加熱体２０ｎの幅と配置を参照する。
【０１３１】
以下に図１４を参照して加熱体２０ｎに対する書込領域５０のエリアの割り当てについて説明する。図１４は、加熱体に対する書込領域のエリアの割り当てを説明する図である。
【０１３２】
図１４では、加熱体２００において加熱体２０１〜２０７が使用する加熱体として選択された例を示している。また図１４では、加熱体２００に対し、エリアＥ１１〜エリアＥ１ｎを割り当てる例を示している。
【０１３３】
本実施形態の加熱体選択部３２０は、エリアＥ１１のカウント値が格納されたレジスタのアドレスから、エリアＥ１１が書込領域５０において主走査方向及び副走査方向のどの位置のエリアであるかを判断する。そして加熱体選択部３２０は、エリアＥ１１の位置から、どの加熱体２０ｎにエリアＥ１１の加熱を行わせるかを判断する。
【０１３４】
例えばエリアＥ１１に対応する位置にある加熱体は、加熱体２０１である。よって加熱体選択部３２０は、加熱体２０１にエリアＥ１１を割り当てる。次に加熱体選択部３２０は、エリアＥ１１とエリアＥ１２の合計幅Ｗｅ１が、加熱体２０１の幅Ｗ１以下となるか否かを判断する。そして合計幅Ｗｅ１≦幅Ｗ１であれば、加熱体選択部３２０は、エリアＥ１２も加熱体２０１へ割り当てる。
【０１３５】
以上のようにして、加熱体選択部３２０は、加熱体２０ｎの幅ＷＮと、エリアの主走査方向の幅とに基づき、個々の加熱体２０ｎに対してエリアを割り当てる。
【０１３６】
例えばエリアＥ１３，Ｅ１４の主走査方向の幅Ｗｅ２は、加熱体２０２の幅Ｗ２以下である。よって本実施形態の加熱体選択部３２０は、加熱体２０２にエリアＥ１３，Ｅ１４を割り当てる。同様にして、加熱体選択部３２０は、加熱体２０３にエリアＥ１５〜Ｅ１７を割り当てる。以上のようにして本実施形態の加熱体選択部３２０は、書込領域５０に含まれる全てのエリアを加熱体２０ｎに割り当てる。
【０１３７】
続いて加熱体選択部３２０は、全ての加熱体２０ｎのオン/オフを決定したか否かを判断する（ステップＳ１３０６）。尚ここでの「加熱体２０ｎをオンさせる」とは、紙温度Ｈ２まで加熱された加熱体２０ｎをさらに定着温度Ｈ３まで加熱することを意味する。また「加熱体２０ｎをオフさせる」とは、加熱体２０ｎを定着温度Ｈ３まで加熱せずに紙温度Ｈ２に維持することを意味する。
【０１３８】
全ての加熱体２０ｎのオン/オフを決定していない場合、定着制御部３５０は、次のステップＳ１３０７へ進む。ステップＳ１３０６において、全ての加熱体２０ｎのオン/オフを決定した場合、定着制御部３５０は、後述するステップＳ１３１０へ進む。
【０１３９】
加熱体選択部３２０は、加熱体２０ｎに割り当てられたエリアＥｍｎにおいて、画像領域があるか否かを判断する（ステップＳ１３０７）。
【０１４０】
ステップＳ１３０７において、割り当てられたエリアＥｍｎに画像領域が含まれる場合、加熱体選択部３２０は、加熱体２０ｎをオンさせる加熱体に選択し（ステップＳ１３０８）、ステップＳ１３０６へ戻る。またステップＳ１３０７において割り当てられたエリアＥｍｎに画像領域が含まれない場合、加熱体選択部３２０は、加熱体２０ｎをオフのままの加熱体とし（ステップＳ１３０９）、ステップＳ１３０６へ戻る。
【０１４１】
ステップＳ１３０６において、全ての加熱体２０ｎのオン／オフが決定したら、加熱体選択部３２０において加熱量算出部３２２は、各加熱体２０ｎと対応した加熱エリア毎の加熱量の算出を行う（ステップＳ１３１０）。ここで本実施例の加熱量算出部３２２は、全ての加熱エリアに対し、加熱エリア毎の加熱量を算出する。
【０１４２】
続いて加熱体選択部３２０は、変動量算出部３２３により、隣接する加熱エリア間の加熱量の変動量を算出する（ステップＳ１３１１）。本実施形態の変動量算出部３２３は、例えば副走査方向に隣接する加熱エリア間の加熱量の変動量を算出する。続いて加熱量補正部３２４は、副走査方向に隣接する加熱エリア間において変動量が予め設定された閾値以上である箇所が存在するか否かを判断する（ステップＳ１３１２）。
【０１４３】
ステップＳ１３１２において変動量が閾値以上である箇所が存在する場合、加熱量補正部３２４は、変動量が閾値未満となるように、該当する加熱エリアの加熱量を補正し（ステップＳ１３１３）、ステップＳ１３１２へ戻る。加熱量の補正の詳細は後述する。
【０１４４】
ステップＳ１３１２において変動量が閾値以上である箇所が存在しない場合、定着制御部３５０は、図１２のステップＳ１２０９へ進む。
【０１４５】
以下に図１５を参照して本実施形態の加熱体２０ｎの加熱量の変動について説明する。図１５は、加熱量の変動を説明する第一の図である。図１５（Ａ）は、補正前の加熱体２０ｎと対応する加熱エリア１５０〜１６０の加熱量と各加熱エリア間の加熱量の変動量を示す図である。図１５（Ｂ）は、補正後の加熱体２０ｎと対応する加熱エリア１５０〜１６０の加熱量と各加熱エリア間の加熱量の変動量を示す図である。図１５では、１つの加熱体２０ｎにおける加熱量の補正を説明する。
【０１４６】
図１５に示す加熱エリア１５０〜１６０は、加熱体２０ｎを１周期Ｔ［ｍｓｅｃ］の駆動信号４１で駆動したときに、副走査方向において加熱体２０ｎに加熱されて画像が定着される定着領域４６を示している。
【０１４７】
以下の説明では、例えば加熱体２０ｎの温度をベース温度Ｈ１とする場合の加熱体２０ｎの加熱量を３０とし、加熱体２０ｎの温度を紙温度Ｈ２とする場合の加熱体２０ｎの加熱量を５０とし、加熱体２０ｎの温度を定着温度Ｈ３とする場合の加熱体２０ｎの加熱量を１００とした。尚本実施形態の加熱量は、ここでは単に数値としたが、例えば加熱体２０ｎを目的の温度とするために必要となる電力等により示される。
【０１４８】
図１５の例では、定着領域４６に含まれる加熱体２０ｎの加熱エリア１５３〜１５７に、画像領域が存在している。すなわち加熱エリア１５３〜１５７には、書込領域５０において画素のカウント値が１以上のエリアＥｍｎが含まれている。
【０１４９】
図１５（Ａ）の例では、加熱エリア１５０，１５１,１５９，１６０はベース温度Ｈ１、加熱エリア１５２，１５８は紙温度Ｈ２、加熱エリア１５３〜１５７は定着温度Ｈ３となるように加熱量が算出されている。尚、加熱エリア毎に算出された加熱量を示す値は、例えばＲＡＭ２２１に一時的に格納されていても良い。
【０１５０】
変動量算出部３２３は、副走査方向において隣接する加熱エリア間の加熱量の変動量（差分）をそれぞれ算出する。すなわち変動量算出部３２３は、Ｎ周期目の駆動信号による加熱体２０ｎの加熱量と、Ｎ＋１周期目の駆動信号による加熱体２０ｎの加熱量との差分を算出する。
【０１５１】
図１５（Ａ）において、加熱エリア１５０の加熱量を示す値と加熱エリア１５１の加熱量を示す値とは同じであり、変動量は０である。また加熱エリア１５１の加熱量を示す値と加熱エリア１５２の加熱量を示す値との変動量が２０であり、加熱エリア１５２の加熱量を示す値と加熱エリア１５３の加熱量を示す値との変動量が５０である。
【０１５２】
本実施形態では、各加熱エリア間の変動量を隣接する加熱エリアを識別する情報と共にＲＡＭ２２１に一時的に保持しても良い。図１５（Ａ）の場合、加熱エリア１５０，１５１間の変動量として０が保持され、加熱エリア１５１，１５２間の変動量として３０が保持される。他の変動量に対しても同様である。
【０１５３】
以下に変動量の閾値を５０とした場合について説明する。尚本実施形態の加熱量の閾値は、実験等により求められた値であり、フリッカの発生の防止を実現するための値である。図１５（Ａ）の例では、加熱エリア１５２，１５３間の変動量と、加熱エリア１５７，１５８間の変動量とが閾値である５０以上である。
【０１５４】
そこで加熱量補正部３２４は、図１５（Ｂ）に示すように、変動量が５０以下となるよう加熱量を補正する。
【０１５５】
図１５（Ｂ）では、加熱量補正部３２４は、加熱エリア１５２の加熱量を６０に補正することで、加熱エリア１５２，１５３間の変動量が閾値未満とした。また加熱量補正部３２４は、加熱エリア１５８の加熱量を６０に補正することで、加熱エリア１５７，１５８間の変動量が閾値未満とした。
【０１５６】
以上のように本実施形態の加熱量補正部３２４は、加熱量を加算させることで変動量が閾値未満となるように補正する。本実施形態では、加熱エリアの加熱量を低減させることなく変動量を補正するため、加熱エリアにおいて定着不良が発生することを防止でき、定着性を確保することができる。また本実施形態では、変動量を所定の閾値未満とすることができ、フリッカの発生を抑制することができる。
【０１５７】
図１６は、加熱量の変動を説明する第二の図である。図１６では、主走査方向に複数配置された加熱体２０１〜２０ｎにおける加熱量の補正を説明する。
【０１５８】
図１６では、加熱体２０１〜２０ｎにより加熱されて画像が定着される定着領域４７を示している。定着領域４７には、加熱体２０１〜２０ｎ毎の１周期の駆動信号により加熱される加熱エリアが含まれる。
【０１５９】
本実施形態の加熱量算出部３２２は、加熱体２０１〜２０ｎ毎の加熱エリアの加熱量を算出すると、主走査方向に重なる加熱エリア毎の加熱量を加算し、副走査方向の加熱エリア毎の加熱量の総和を算出する。
【０１６０】
図１６の例では、副走査方向における加熱エリアの１列目１７０の加熱量の総和は３３０となる。また副走査方向における加熱エリアの２列目１７１の加熱量の総和も３３０である。副走査方向における加熱エリアの３列目１７２の加熱量の総和は５１０である。本実施形態では、このように副走査方向における加熱エリアの列毎の加熱量の総和を算出し、加熱量の総和の変動量が閾値以内となるように加熱量を補正する。尚このときの閾値は、加熱量の総和の変動に対する閾値が設定される。この閾値は、実験等により求められた値であり、フリッカの発生の防止を実現するための値である。
【０１６１】
図１６の例では、閾値を２００とすると、３列目１７２の加熱量の総和と４列目１７３の加熱量の総和の間の変動量が閾値以上となる。よって加熱量補正部３２４は、変動量が閾値未満となるように、３列目１７２に含まれる加熱エリアの加熱量又は４列目１７３に含まれる加熱エリアの加熱量を補正する。このとき加熱量補正部３２４は、３列目１７２に含まれる加熱エリアの加熱量と４列目１７３に含まれる加熱エリアの加熱量の両方を補正しても良い。
【０１６２】
また図１６の例では、９列目１７８の加熱量の総和と１０列目１７９の加熱量の総和の間の変動量が閾値以上となる。加熱量補正部３２４は、この場合も同様に、９列目１７８に含まれる加熱エリアの加熱量と１０列目１７９に含まれる加熱エリアの加熱量を変動量が閾値未満となるように補正する。
【０１６３】
尚本実施形態では、例えば主走査方向に複数加熱体２０１〜２０ｎが存在する場合には、各加熱エリアへの加熱量の割り振りは、画像形成装置１００の用途によって決めても良い。例えば本実施形態では、加熱体２０１〜２０ｎのオン／オフの切り替えが少なくなるように加熱量を制御しても良い。この場合、加熱体３０１〜３０Ｎの消耗を低減し、加熱体２０１〜２０ｎの寿命を延ばすことができる。また本実施形態では、例えば加熱体２０ｎがオンされる加熱エリアに続く加熱エリアも予め加熱するようにしても良い。この場合、定着性や生産性を有利にすることができる。
【０１６４】
以上のように本実施形態では、画像形成時の加熱量の変動量が所定の閾値未満となるように加熱エリアの加熱量を補正するため、定着不良を起こさずに、フリッカの発生を抑制することができる。
【０１６５】
また本実施形態は、画像の書込領域を所定エリアＥｍｎの集合と捉え、各エリアを加熱体に対して割り当てる。したがって本実施形態では、加熱体の形状や数が変わったとしても、加熱体情報２２がＲＯＭ２２２に格納されていれば、加熱体にエリアを割り当てることができる。したがって本実施形態は、加熱体の形状や構成に関わらず適用することができ、汎用性を高めることができる。
【０１６６】
さらに本実施形態では、エリアＥｍｎに割り当てられた加熱体２０ｎのみを定着温度まで加熱させる。このため本実施形態によれば、定着に係る電力を低減でき、効率良くトナーを定着させることができる。
【０１６７】
（第二の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本発明の第二の実施形態では、画像が形成される領域をコントローラ制御部２１０から受け取った画像データとする点で第一の実施形態と相違する。よって以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
【０１６８】
図１７は、第二の実施形態の画像形成装置の構成を説明する図である。
【０１６９】
本実施形態の画像形成装置１００Ａは、書込制御部２３５Ａと、ＣＰＵ３００Ａを有する。本実施形態の書込制御部２３５Ａは、コントローラ制御部２１０や読取制御部２３３からＰＣＩバスを介して送られてきた画像データを、画像形成を行うＬＤ（Laser Diode)ユニットやＬＥＤ（Light Emitting Diode）ユニットに送信することで、用紙にパターンを書込み、プリントやコピーといった動作を行う。
【０１７０】
本実施形態のエンジン制御部２２０Ａは、ＣＰＵ３００Ａ、ＲＡＭ２２１、ＲＯＭ２２２、電装制御部２２３を有する。
【０１７１】
本実施形態のＣＰＵ３００Ａは、定着制御部３５０Ａを有する。定着制御部３５０Ａは、画像領域判断部３６０、加熱体選択部３２０Ａ、加熱体駆動部３３０を有する。画像領域判断部３１０Ａは、コントローラ制御部２１０から受け取った画像データを所定のエリアの集合として扱う。より具体的には画像領域判断部３１０Ａは、画像データを所定のエリア毎のデータとし、エリア毎に各エリアにおける画像の有無を判断する。
【０１７２】
以下に図１８を参照して本実施例の画像領域判断部３６０について説明する。図１８は、第二の実施形態の画像領域判断部の機能を説明する図である。
【０１７３】
本実施形態の画像領域判断部３６０は、画像読み込み部３６１、画素カウント部３６２、画像有無判定部３１２Ａ、加熱位置決定部３１３Ａを有する。
【０１７４】
本実施形態の画像読み込み部３６１は、コントローラ制御部２１０を介して入力される画像データを読み込む。読み込まれた画像データは、一時的にエンジン制御部２２０内のＲＡＭ２２１に格納されても良い。
【０１７５】
画素カウント部３６２は、画像データの画素をカウントする。本実施形態の画素カウント部３６２は、主走査カウント部３６３と副走査カウント部３６４とを有し、画像データの画素を主走査方向と副走査方向にそれぞれカウントすることで、画像データを予め設定されたエリアの集合と判断する。すなわち本実施形態の画素カウント部３６２は、画素をカウントするデータが画像データとなる点以外は、第一の実施形態の画素カウント部２４３と同様の処理を行う。
【０１７６】
主走査カウント部３６３は、画像データの主走査方向に画素をカウントする。副走査カウント部３６４は、画像データの副走査方向に画素をカウントする。本実施形態の主走査カウント部３６３は、画像データにおける１ラインの幅をカウントする。副走査カウント部３６４は、画像データの副走査方向に画素をカウントする。すなわち副走査カウント部３６４は、画像データにおけるラインの本数をカウントする。
【０１７７】
以下に図１９を参照して本実施形態におけるエリアの判断について説明する。図１９は、画像データにおけるエリアの判断を説明する図である。
【０１７８】
本実施形態の画素カウント部３６２は、第一の実施形態と同様に、画像データを予め設定した所定のエリアＧのｍ行×ｎ列の集合Ｅｍｎと捉える。本実施形態では、所定のエリアＧをＸ×Ｙの領域とした。尚Ｘ，Ｙの単位はミリメートルである。本実施形態では、Ｘ＝Ｙ＝２とした。
【０１７９】
本実施形態のＣＰＵ３００Ａは、所定のエリアＧ毎に対応したレジスタが設けられており、このレジスタには、画素カウント部３６２によるカウント値が格納される。
【０１８０】
本実施形態の画素カウント部３６２は、画像データの左上から順に画像データの画素のカウントを開始する。
【０１８１】
画素カウント部３６２の主走査カウント部３６３は、図１９に示す画像データＧの左上から主走査方向に画素のカウントを行い、各画素のカウント値をエリアＧ毎に対応したレジスタに格納する
主走査カウント部３６３が主走査方向に１ライン、すなわちＸ×ｎミリメートル分カウントすると、副走査カウント部３６４は、副走査方向にカウントしたライン数をカウントする。この場合、ライン数は１である。よってこのときは、エリアＧ１１〜エリアＧ１ｎに対応するレジスタには、エリアＧ１１〜エリアＧ１ｎそれぞれの１ライン目の画素のカウント値の和が格納されたことになる。
【０１８２】
画素カウント部３６２は、エリアＧ２１以降に対しても同様の処理を行い、エリアＧ１１〜エリアＧｍｎそれぞれの画素のカウント値の累積値を得る。
【０１８３】
すなわち本実施形態の画像領域判断部３６０は、画素カウント部３６２により、画像データをＸミリメートル×Ｙミリメートルのエリアに分割した際のエリア毎の画素カウント値の累積値を得る。
【０１８４】
尚本実施形態では、画像データＧに含まれるエリア数と同数のレジスタを有していても良い。この場合レジスタの数は、ｍ×ｎ個となる。また本実施形態では、レジスタの数を主走査方向に設けられたエリアの数と同様のｎ個としても良い。この場合ＣＰＵ３００は、エリアＧ１ｎまでのカウントが終了すると、ｎ個のレジスタに格納された値を例えばＲＡＭ２２２等に一時的に格納させ、全てのレジスタに格納された値を消去しても良い。
【０１８５】
本実施形態の画像有無判定部３１２Ａは、第一の実施形態と同様の処理を行う。すなわち本実施形態の画像有無判定部３１２Ａは、画素カウント部３６２により各エリアのカウント値の累積値が格納されたレジスタの値に基づき、各エリア内の画像の有無を判定する。具体的には画像有無判定部３１２Ａは、レジスタの値が０のとき、対応するエリアを画像が無い非画像領域と判定する。また画像有無判定部３１２Ａは、レジスタの値が０でないとき、対応するエリアを画像が有る画像領域と判定する。
【０１８６】
本実施形態の加熱位置決定部３１３Ａは、第一の実施形態と同様の処理を行う。すなわち本実施形態の加熱位置決定部３１３Ａは、画像領域を加熱位置に決定する。加熱位置が決定されると、本実施形態の加熱体選択部３２０は、加熱位置に対応する加熱体２０ｎを選択し、選択された加熱体２０ｎにより加熱対象の画像領域を加熱する。
【０１８７】
次に本実施形態の加熱体選択部３２０Ａについて説明する。図２０は、第二の実施形態の加熱体選択部の機能を説明する図である。
【０１８８】
本実施形態の加熱体選択部３２０Ａは、加熱体割当部３２１、加熱量算出部３２２、変動量算出部３２３、加熱量補正部３２４の各部に加え、レイアウト検知部３２５を有する。
【０１８９】
本実施形態のレイアウト検知部３２５は、画像データが印刷される記録材が書込領域５０上のどの位置にくるかを検知する。すなわち本実施形態のレイアウト検知部３２５は、書込領域５１における画像データの位置を検知する。
【０１９０】
本実施形態の加熱体割当部３２１は、レイアウト検知部３２５により書込領域５１における画像データの位置が検知されると、画像データにおける画像領域の位置と、加熱エリアが重なる加熱体２０ｎを画像領域に割り当てる。
【０１９１】
以下に図２１を参照して本実施形態のレイアウト検知部３２５の処理について説明する。図２１は、第二の実施形態のレイアウト検知部による処理を説明する図である。
【０１９２】
図２１は、定着領域４５に所定エリアＧｍｎに分割された画像データＧが配置された状態を示す概念図である。
【０１９３】
本実施形態のレイアウト検知部３２５は、印刷要求を受け付けたときに記録材の搬送レイアウト（縦、横等）、記録材のサイズ、搬送速度に基づき、記録材の先端、後端、右端お及び左端が書込領域５０のどの位置にくるかを検知する。続いてレイアウト検知部３２５は、書込領域５０において記録材に定着される画像領域と重なる加熱エリアを検知する。
【０１９４】
図２１の例では、記録材Ｒの先端と左端が加熱エリア４２と重なる。また記録材Ｒの先端の左端が加熱体２０（ｎ−１）の加熱エリア４（Ｎ−１）重なる。よって図２１の例では、加熱体２０ｎが割り当てられる画像領域は存在しないことがわかる。
【０１９５】
また図２１の例では、画像データＧにおいて、エリアＧ１１，Ｇ２１，Ｇ２２が画像領域である。エリアＧ１１，Ｇ２１は、加熱体２０１の加熱エリア４２と、加熱体２０２の加熱エリア４３に含まれる。よって加熱体割当部３２１は、加熱体２０１，２０２を画像領域であるエリアＧ１１，Ｇ２１に割り当てる。
【０１９６】
またエリアＧ２２は、加熱体２０２の加熱エリア４３と、加熱体２０３の加熱エリア４４に含まれる。よって加熱体割当部３２１は、加熱体２０２，２０３を画像領域であるエリアＧ２２に割り当てる。
【０１９７】
加熱体２０ｎが画像領域に割り当てられた後の処理は、第一の実施形態と同様であるから説明を省略する。
【０１９８】
以上のように本実施形態では、画像データを所定エリアに分割するため、定着制御で取り扱うデータは、エリア毎のカウント値となる。よって本実施形態では、画像データに基づく書き込み制御データをそのまま定着制御に用いる場合に比べて、定着制御の際に取り扱うデータ量を大幅に低減することができる。また本実施形態では、画像領域のエリアが割り当てられた加熱体２０ｎのみを定着温度まで加熱させる。このため本実施形態によれば、定着に係る電力を低減でき、効率良くトナーを定着させることができる。
【０１９９】
また本実施形態は、画像データを所定エリアの集合と捉え、各エリアを加熱体に対して割り当てる。したがって本実施形態では、加熱体の形状や数が変わったとしても、加熱体情報２２がＲＯＭ２２２に格納されていれば、加熱体にエリアを割り当てることができる。したがって本実施形態は、加熱体の形状や構成に関わらず適用することができ、汎用性を高めることができる。
【０２００】
（第三の実施形態）
以下に、図面を参照して本実施形態の第三の実施形態について説明する。第三の実施形態では、第一及び第二の実施形態で言及した加熱体２０１〜２０ｎにおける加熱量の補正の詳細について説明する。以下の本実施形態の説明において、第一及び第二の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一及び第二の実施形態の説明で用いた符号を付与し、その説明を省略する。
【０２０１】
図２２は、第三の実施形態の画像形成装置の構成を説明する図である。
【０２０２】
本実施形態の画像形成装置１００Ｂは、エンジン制御部２２０Ｂを有する。エンジン制御部２２０Ｂは、加熱体駆動部２６０、ＣＰＵ３００Ｂを有する。
【０２０３】
本実施形態のＣＰＵ３００Ｂは、定着制御部３５０Ｂを有する。定着制御部３５０Ｂは、画像領域判断部３６０、加熱体割当部３２１、加熱体制御部３３０Ａを有する。
【０２０４】
本実施形態の加熱体駆動部２６０は、加熱体２００を駆動させる電力を加熱体２００へ供給する。本実施形態の加熱体制御部２７０は、加熱体２００の加熱量を制御する。本実施形態では、加熱体制御部２７０により加熱体駆動部２６０が制御される。
【０２０５】
本実施形態の加熱体駆動部２６０は、加熱体２００に供給される電力を制御する機能を果たす電源供給装置（ＰＳＵ）である。加熱体駆動部２６０は、加熱体２０ｎへ電力を供給する際に、緩やかに電力を増加させるソフトスタートと、加熱体２００に対する電力の提供を遮断する際に、緩やかに電力を減らすソフトストップを実施する。すなわち本実施形態では、加熱体２０ｎの加熱量を緩やかに増加させるソフトスタートと、加熱体２０ｎの加熱量を緩やかに減少させるソフトストップとを実施することで、加熱体２０１〜２０ｎにおける加熱量の補正を行う。
【０２０６】
より具体的には、本実施形態の加熱体駆動部２６０は、加熱エリアにおける加熱体２０ｎの加熱量の変動量が所定の閾値以上であったとき、ソフトスタートとソフトストップを実施する。
【０２０７】
以下の説明では、加熱体２０ｎの加熱量は、加熱体２０ｎに提供される電力と対応しており、同義のものとする。
【０２０８】
以下に、図２３を参照して、本実施形態の定着装置１２８と、加熱体駆動部２６０及び加熱体制御部２７０の関係について説明する。図２３は、第三の実施形態の定着装置の断面を示す図である。
【０２０９】
本実施形態の定着装置１２８は、定着ローラ１２９及び加圧ローラ１３０を備えている。定着ローラ１２９及び加圧ローラ１３０は、加圧ローラ１３０により互いに圧接されており、定着ニップ部ＳＮを形成する。定着ローラ１２９及び加圧ローラ１３０は、図示しない駆動手段により回転可能になっており、定着ニップ部ＳＮにおいて用紙を挟持搬送する。
【０２１０】
本実施形態の定着ローラ１２９は、搬送部材として機能するものであって、外径が４０ｍｍで厚みが例えば４０μｍのＳＵＳ製の基体１２９ａと、この基体１２９ａの表面に被覆された弾性層１２９ｂを有している。弾性層１２９ｂは、シリコーンゴムで形成されており厚みは例えば１００μｍである。定着ローラ１２９の表面には、耐久性を高めて離型性を確保するために、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂による厚みが例えば５〜５０μｍの離型層１２９ｃが形成されている。また、定着ローラ１２９の基体１２９ａは、ポリイミドとしてもよい。定着ローラ１２９の内部にはベルト支持部材６１が設けられているとともに、ニップ部ＳＮの箇所にはニップ形成部材６０が設けられている。定着ローラ１２９は、ベルト支持部材６１およびニップ形成部材６０において図示しない外部部材（側板）と接続されて支持される。
【０２１１】
加圧ローラ１３０は、例えば外径が４０ｍｍで厚みが２ｍｍの鉄製の芯金３０ａと、この芯金１３０ａの表面に被覆された弾性層１３０ｂを有している。弾性層１３０ｂは、シリコーンゴムで形成されており厚みは例えば５ｍｍである。弾性層１３０ｂの表面には、離型性を高めるために厚みが例えば４０μｍ程度のフッ素樹脂層を形成するのが望ましい。加圧ローラ１３０は、図示しない付勢手段により定着ローラ１２９に圧接されている。
【０２１２】
また、定着ローラ１２９の内部には、電力負荷となる加熱定着用の加熱体２００が内蔵されており、加熱体制御部２７０により制御される加熱体駆動部２６０が接続されている。
【０２１３】
加えて、定着ローラ１２９の加熱部材５６に対向する位置には、定着ローラ１２９と加熱体２００の接触状態を良好に保つための押圧ローラ４０が設けられている。押圧ローラ４０は、図示しない付勢手段により定着ローラ１２９に圧接されている。なお、押圧ローラ４０は、パッドやブラシなど、定着ローラ１２９と加熱体２００の接触状態が良好に保たれる機構であれば差し支えない。押圧ローラ４０は、外径が例えば１５ｍｍ〜３０ｍｍで、内径が例えば８ｍｍの鉄製の芯金４０ａと、この芯金４０ａの表面に被覆された弾性層４０ｂを有している。弾性層４０ｂは、例えばシリコーンゴムで形成されており厚みは例えば３．５ｍｍ〜１１ｍｍである。弾性層４０ｂの表面には、離型性を高めるために厚みが例えば４０μｍ程度のフッ素樹脂層を形成するのが望ましい。
【０２１４】
また、定着ローラ１２９の外周面には、定着ローラ１２９の表面温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ３４が接触して配置されている。加えて、加熱体２００には、加熱体２００の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ３６が配置されている。
【０２１５】
加熱体制御部２７０は、サーミスタ３４及びサーミスタ３６の検知情報に基づいて加熱体駆動部２６０を制御する。
【０２１６】
図２４は、第三の実施形態の加熱体を概略的に示す模式図である。加熱体２００は、図２４に示すように、用紙の幅方向（用紙搬送方向に直交する方向）に分割配置された複数の加熱体２０ｎで構成される加熱領域を有している。図２４では、幅方向に１４個の加熱体２０１，２０２，・・・，２０１３，２０１４からなる加熱領域を有する一例を示している。各加熱体２０１〜２０１４は、独立に定着ローラ１２９を加熱可能となっている。
【０２１７】
以下に、図２５を参照して本実施形態の加熱体駆動部２６０について説明する。図２５は、第三の実施形態の加熱体駆動部の一例を説明する図である。
【０２１８】
本実施形態の加熱体駆動部２６０には、商用交流電源（以下、ＡＣ電源という）２３８からのＡＣ電力が供給される。
【０２１９】
加熱体駆動部２６０は、定着装置１２８の加熱体２００を構成する加熱体２０１〜２０１４のオン／オフ制御のために使用する駆動回路Ｃ１〜Ｃ１４を備えている。各駆動回路Ｃ１〜Ｃ１４は、加熱体２０１〜２０１４への給電を司る温度制御用トライアックＴ１〜Ｔ１４と、温度制御用トライアックＴ１〜Ｔ１４の給電の開始と停止のトリガ素子として機能するフォトカプラＰ１〜Ｐ１４と、トランジスタｔ１〜ｔ１４とを各加熱体２０１〜２０１４に対応させて備えている。
【０２２０】
すなわち、温度制御用トライアックＴ１〜Ｔ１４は、各負荷のオン／オフを選択的に制御可能な負荷制御手段である。本実施形態の温度制御用トライアックＴ１〜Ｔ１４は、２つのサイリスタを逆向き、かつ並列に接続した素子である。フォトカプラＰ１〜Ｐ１４は、非ゼロクロススイッチングタイプであり、これによって、ＡＣ電源２３８の任意の位相角で加熱体２０１〜２０１４への電力の供給を制御できる。任意の位相角は、加熱体制御部２７０からのヒータトリガ信号の指示により決まる。
【０２２１】
加熱体制御部２７０は、ＡＣ電源２３８により印加される電源電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回路（図示せず）から出力されるゼロクロス信号を基準に、ヒータトリガ信号を出力制御する。
【０２２２】
温度制御用トライアックＴ１〜Ｔ１４は、トランジスタｔ１〜ｔ１４を介して加熱体制御部２７０から入力されるヒータトリガ信号がオンになり（印加される）、フォトカプラＰ１〜Ｐ１４がオンに切り換わり、ゲート端子に規定以上の電圧が印加されたときにオンとなる。これにより、ＡＣ電源２３８の電力が加熱体２０１〜２０１４に供給されて、加熱体２０１〜２０１４がオンされる。一方、温度制御用トライアックＴ１〜Ｔ１４は、トランジスタｔ１〜ｔ１４を介して入力されるヒータトリガ信号がオフになると、フォトカプラＰ１〜Ｐ１４がオフに切り換わり、ゲート端子が規定電圧以下になってオフとなる。これにより、加熱体２０１〜２０１４に対するＡＣ電源２３８の電力の供給が遮断される。
【０２２３】
次に、図２６を参照して本実施形態の加熱体制御部２７０について説明する。図２６は、第三の実施形態の加熱体制御部の機能構成を説明する図である。
【０２２４】
本実施形態の加熱体制御部２７０は、変動算出部２７１、閾値判定部２７２、電力制御部２７３を有する。
【０２２５】
本実施形態の変動算出部２７１は、用紙搬送方向に直交する方向における画像領域と非画像領域に基づいて、加熱体２０１〜２０１４に対する所定時間毎の電力投入の変動量を算出する。
【０２２６】
閾値判定部２７２は、変動算出部２７１で算出した電力投入の変動量が閾値をより大きいか否かを判定する。
【０２２７】
電力制御部２７３は、閾値判定部２７２により電力投入の変動量が閾値以上と判定した場合、加熱体駆動部２６０を制御し、画像領域に対応する加熱体２０１〜２０１４をオンさせる際に電力を緩やかに増加するソフトスタートまたは加熱体２０１〜２０１４をオフさせる際に電力を緩やかに減らすソフトストップを実施する。
【０２２８】
以上のように構成された画像形成装置１００Ｂにおける電力制御処理について、図２７を参照しながら説明する。
【０２２９】
図２７は、画像に応じた加熱例を示す模式図である。図２７（ａ）は、用紙搬送方向の下流側において用紙搬送方向と直交する方向である加熱体２００の長手方向において、画像領域と非画像領域とが存在する画像データが用紙上に転写された例を示している。
【０２３０】
加熱体制御部２７０は、トナーを用紙に定着させるために、トナーが載っている箇所に対応する加熱体２０１〜２０１４をオンさせる。
【０２３１】
尚、本実施形態では、画像領域判断部３１０と加熱体割当部３２１により、画像領域に対応する加熱体２０ｎが割り当てられており、加熱体制御部２７０は、どの加熱体２０１〜２０１４をオンさせる必要があるかを事前に把握している。
【０２３２】
図２７（ｂ）に示す四角形状のマスは、画像領域に割り当てられたて加熱体２０ｎがオンされる加熱エリアを示す。本実施形態の加熱エリアは、主操作方向の長さＬ１が加熱体２０ｎの幅で決まり、用紙搬送方向（副走査方向）の長さＬ２が定着ローラ１２９の回転速度に応じた加熱体２０ｎの移動距離によって決まる。
【０２３３】
本実施形態の加熱体制御部２７０において、変動算出部２７１は、加熱エリアの個数と消費電力の解析も実施する。
【０２３４】
尚、消費電力は、実際は温度制御を行うため、加熱体２０ｎの温度を最高温度まで上昇させない可能性があるが、本実施形態においては簡略に説明するため、加熱エリアにおいて加熱体２０ｎの温度を最高温度まで上昇させる（以下、フル点灯と呼ぶ。）前提で説明する。また、以下の説明では、加熱体２０ｎをフル点灯させた際に８０Ｗの電力を消費するものとする。
【０２３５】
図２７（ｂ）は、図２７（ａ）に示したような原稿画像に対して加熱体２０１〜２０１４を制御することにより、温度を高くする領域（画像領域）を網掛け部分Ｘで示したものである。なお、図２７（ｂ）では、用紙搬送方向と直交する各ラインにおいて、オンされる加熱体２０ｎの個数と、その消費電力とを示している。
【０２３６】
本実施形態において、閾値判定部２７２は、オンされる加熱体２０１〜２０１４の個数および消費電力の解析の際に、所定時間単位の電力変動が閾値以上か否かの判断処理をおこなう。本実施形態においては、フリッカが発生すると判定する電力変動の閾値を４００Ｗとする。図２７（ｂ）に、図２７（ａ）の原稿画像における電力変動が４００Ｗ以上であるか４００Ｗ以下であるかを示す。
【０２３７】
本実施形態の電力制御部２７３は、電力変動が４００Ｗ以下であると判定したラインについては、ソフトスタート／ソフトストップを実施しない。一方、電力制御部２７３は、加熱体駆動部２６０に、電力変動が４００Ｗ以上であると判定したラインについては、ソフトスタートあるいはソフトストップを実施させる。
【０２３８】
図２７（ｃ）は、図２７（ａ）に示したような原稿画像に対して加熱体２０１〜２０１４を制御することにより、温度を高くする領域（画像領域）を網掛け部分Ｘで示し、ソフトスタート／ソフトストップを実施する領域を梨地部分Ｙに示したものである。尚、網掛け部分Ｚは、電力変動が４００Ｗ以下であると判定したためにソフトスタート／ソフトストップを実施しなかった領域を示す。
【０２３９】
このように本実施形態によれば、電力変動が４００Ｗ以下である場合にはソフトスタート／ソフトストップを実施せず、電力変動が４００Ｗ以上である場合にソフトスタートあるいはソフトストップを実施するようにしたので、消費電力の低減を測ると共に、ちらつき改善との両立を図ることができる。
【０２４０】
以下に図２８を参照して本実施形態の効果について説明する。本実施形態では、消費電力の変動量が閾値以上の場合にのみ、ソフトスタート又はソフトストップを実施することで、フリッカの発生を抑制しつつ省エネルギー化に貢献する。
【０２４１】
図２８は、第三の実施形態よる効果を説明する図である。図２８（ａ）は、画像領域の前後でソフトスタート又はソフトストップを実施した場合の加熱例を示す模式図であり、図２８（ｂ）は本実施形態を適用した場合の加熱例を示す模式図である。
【０２４２】
図２８（ａ）では、加熱体２０１〜２０１４（１４個×８０Ｗの加熱体２０ｎ）をオンさせる必要は無く、画像領域に対応する加熱体２０ｎのみオンさせる。したがって、主走査方向において最大９個の加熱体２０ｎをオンさせ、電力消費量は７２０Ｗ（９×８０Ｗ）となる。また図２８（ａ）では、オンされる加熱体２０ｎが、９個から３個へと切替わるラインがある。
【０２４３】
図２８の例では、画像領域の前後でソフトスタート又はソフトストップを実施するため、加熱体２０ｎが９個オンされる前に９個の加熱体２０ｎに対してソフトスタートが実施される。またオンされる加熱体２０ｎの個数が切り替わるラインでは、９個の加熱体２０ｎのうち、６個の加熱体２０ｎについてソフトストップを実施する。さらに、図２８（ａ）の例では、オンされる加熱体２０ｎの個数が、３個から０個へと切替わるラインがある。図２８の例では、このラインでも、３個の加熱体２０ｎに対してソフトストップを実施する。この場合、画オンされる加熱体２０ｎの個数が０となる領域においても、ソフトスタート／ソフトストップを実施する領域（梨地部分Ｙ）が存在している。すなわち図２８（ａ）の例では、非画像領域においてソフトスタート／ストップを実施することで、定着に使用されない電力が消費される。
【０２４４】
これに対し、図２８（ｂ）では、これは、例えばオンされる加熱体２０ｎが３個から０個へ切り替わったときの消費電力の変動量が、閾値未満であるため、枠Ｏで示す箇所のソフトストップを実施しない。したがって、図２８（ｂ）の例では、図２８（ａ）に示す例と比較して、消費電力を低減することができる。
【０２４５】
尚、本実施形態においてはフル点灯１箇所当たりの消費電力量を８０Ｗとしたが、実
際は温度制御で変動する。温度制御により電力量を１箇所当たり低減する場合、閾値判定部２７２は、温度制御により低減した消費電力に基づき、ソフトスタート／ソフトストップを実施するか否かを判定しても良い。
【０２４６】
また、本実施形態では、加熱体２０１〜２０１４の電力投入の変動量として、消費電力量を適用したが、消費電力量ではなく、加熱部材５６を構成するヒータの加熱対象個数を電力投入の変動量と設定しても良い。この場合、ソフトスタートあるいはソフトストップを実施するか否かを判定する閾値は、加熱対象となる加熱体２０ｎの数が５個以上（４００Ｗ＝５個×８０Ｗ）としても良い。このようにすれば、消費電力の計算ではなく、加熱エリアの数でソフトスタートあるいはソフトストップの実施を判断できる。したがって、ソフトウェアによる簡単な構成の制御で、消費電力の低減とフリッカの防止との両立を図れる効果がある。
【０２４７】
尚、本実施形態における閾値の４００Ｗは、事前の実験や経験から算出した数値である。一例であるので、装置によっては別の数値としても実施には差し支えない。
【０２４８】
また、本実施形態における加熱エリアは、例えば第一の実施形態に記載したように、点灯制御信号に基づき画像領域と判定されたエリアＥｍｎに割り当てられた加熱体２０ｎにより加熱されるエリアとしても良い。また本実施形態の加熱エリアは、第二の実施形態に記載したように、画像データに基づき画像領域と判定されたエリアＥｍｎに割り当てられた加熱体２０ｎにより加熱されるエリアとしても良い。
【０２４９】
（第四の実施形態）
次に、第四の実施形態について説明する。なお、前述した第三の実施形態と同じ部分は
同じ符号で示し説明も省略する。
【０２５０】
図２９は、第四の実施形態にかかる画像データに応じた加熱例を示す模式図である。図２９は、図２７（ａ）に示したような原稿画像が２部以上複写される場合を想定している。図２９は、用紙搬送方向の下流側が１部目、用紙搬送方向の上流側が２部目の定着画像を示すものである。また、図２９においては、定着ローラ１２９の外周の長さを２０分割した値を、加熱エリアの用紙搬送方向における長さＬ２とした。図２９において、２巡目の"１"、"２"、"３"の数値は、定着ローラ１２９が１回転したことを示す。
【０２５１】
本実施形態では、第三の実施形態で説明と同様に、電力変動が４００Ｗ以下である場合にはソフトスタート／ソフトストップを実施せず、電力変動が４００Ｗ以上である場合にソフトスタートあるいはソフトストップを実施することにより、消費電力の低減を測ると共に、ちらつき改善を図ることができる。
【０２５２】
また、本実施形態においては、電力制御部２７３は、定着ローラ１２９が回転することに着目し、定着ローラ１２９が１回転した後に加熱体２０１〜２０１４による加熱対象となる部分を優先して、ソフトスタート／ソフトストップを実施するようにした。
【０２５３】
図２９に示す網掛け部分Ｖ（２周目の網掛け部分Ｗ）は、定着ローラ１２９が１回転した後に、加熱体２０１〜２０１４を制御することにより温度を高くする部位となるエリアである。すなわち、網掛け部分Ｗは、定着ローラ１２９が１回転した後に、定着温度Ｈ３まで温度を上げる必要がある。よって本実施形態では、網掛け部分Ｖで示す箇所を予め予熱しておくことで、次周に投入電力量を若干減らすことができ、省エネルギー化に貢献することができる。
【０２５４】
尚、網掛け部分Ｖに対応する加熱体２０ｎに予熱として与える電力投入量は、最低限の電力を加熱体２０１〜２０１４の個数で平均化して求めても良いし、その他の方法で求めても良い。
【０２５５】
例えば図２７の例において、定着ローラ１２９が１回転した後にソフトスタート／ソフトストップが実施されるエリアである梨地部分Ｙに対応する加熱体２０ｎに予熱として与えられる電力投入量を３６０Ｗ（９×４０Ｗ）とする。この電力投入量を、例えば本実施形態において予熱として投入する最低限の電力とした場合、本実施形態における図２９に示す網掛け部分Ｖに対応する加熱体２０ｎの消費電力は、７２Ｗ（３６０Ｗ÷５個）となる。
【０２５６】
尚、網掛け部分Ｖを加熱する加熱体２０ｎついては、提供する電力を変動させる必要がある。具体的なやり方は、例えば加熱体２０ｎに供給される駆動信号４１がＨレベルの時間を長くすることで実施する。
【０２５７】
また、図２９に示すように、加熱体２０１３に対応する位置は、用紙搬送方向において非画像領域がある。非画像領域では、加熱体２０１３をオンさせる必要がない。したかって、加熱体２０１３に対応する位置については、ソフトスタート／ソフトストップを実施する対象とはしないことで、電力の無駄を省くことができる。
【０２５８】
（第五の実施形態）
次に、第五の実施形態について説明する。なお、前述した第三の実施形態または第四の
実施形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。
【０２５９】
図３０は、第五の実施形態の定着装置の断面を示す図である。本実施形態の定着装置１２８Ａは、加熱体駆動部２６０Ａから出力された電力を、キャパシタ等の蓄電部４００に充電できる点で、第三の実施形態または第四の実施形態と異なる。
【０２６０】
尚、加熱体駆動部２６０Ａ、図示は省略するが、商用電源からの電力と、蓄電部４００からの電力とが入力される。
【０２６１】
本実施形態の加熱体制御部２７０Ａは、加熱体駆動部２６０Ａに入力された商用電源からの電力や蓄電部４００からの電力を、加熱体２００に対して供給する制御を行う。
【０２６２】
さらに、蓄電部４００は、ＤＣ電源２３７に対しても蓄電された電力を出力できる構成となっている。ＤＣ電源２３７に出力された電力は、定着装置１２８以外の部分へのＤＣ電力を供給する構成となっている。
【０２６３】
図３１は、第五の実施形態の加熱体駆動部の一例を説明する図である。
【０２６４】
本実施形態の加熱体駆動部２６０Ａは、スイッチング素子Ｔｒｃ（トライアック）Ｔ１〜Ｔ１４と、充電用出力電力調整器２３９と、リレー回路４１０、４２０とを有する。
【０２６５】
本実施形態では、例えば電圧変動やフリッカ改善のための画像領域前後で加熱体２０ｎに予熱を与える場合に、この予熱を蓄電部４００に充電して一時的に蓄電する動作を実施する。以下の本実施形態の説明では、画像領域前後に加熱体２０ｎに与える予熱を中間電力と呼ぶ。
【０２６６】
本実施形態の中間電力は、待機電力と定着加熱電力の中間値であれば良い。待機電圧とは、例えば加熱体２０ｎの温度をベース温度領域又は紙温度領域内の温度とするために消費される電力である。定着加熱電力とは、加熱体２０ｎの温度を定着温度領域内の温度とするために消費される電力である。
【０２６７】
本実施形態の中間電力は、例えば加熱体制御部２７０Ａにおいて、変動算出部２７１により、画像領域に割り当てられた加熱体２０ｎに供給される電力に基づき算出されても良い。また本実施形態では、例えば待機電力と定着加熱電力とが予め設定されており、両者に基づき中間電力を算出しても良い。また本実施形態では、例えば中間電力を定着加熱電力の所定のパーセントの電力として予め設定されていても良い。また本実施形態では、例えば待機電力と定着加熱電力とが得られたら、両者の平均値を算出し、中間電力としても良い。本実施形態の中間電力は、加熱体制御部２７０Ａの指示に基づき、充電用出力電力調整器２３９で生成される。
【０２６８】
本実施形態では、リレー回路４１０により、蓄電部４００の接続先が充電用出力電力調整器２３９（充電側）とされたとき、蓄電部４００に電力が蓄電される。また本実施形態では、リレー回路４１０により、蓄電部４００の接続先が放電側とされ、且つリレー回路４２０により、蓄電部４００の接続先が加熱体２０ｎ又はＤＣ電源とされたとき、蓄電部４００に電力が加熱体２０ｎ又はＤＣ電源へ放電される。
【０２６９】
このように、本実施形態では、非画像領域において、加熱体２０ｎに予熱を与えるために消費されていた電力を中間電力として一時的に蓄電し、画像領域における加熱体２０ｎの加熱に用いるため、電力を有効に利用することができる。
【０２７０】
本実施形態のＡＣ電源２３８は、加熱体２０１〜２０１４に各スイッチング素子Ｔｒｃ（トライアック）Ｔ１〜Ｔ１４を介して接続されている。本実施形態では、加熱体制御部２７０Ａからの各制御信号によって、各加熱体２０１〜２０１４の加熱制御が可能である。スイッチング素子Ｔｒｃ（トライアック）Ｔ１〜Ｔ１４を制御するには、フォトカプラやトランジスタや抵抗で周辺回路を構成することが必要であるが、図３１ではこれらの回路は省略している。
【０２７１】
ＡＣ電源２３８は、充電用出力電力調整器２３９に接続されている。加熱体制御部２７０Ａは、制御信号によって、充電用出力電力調整器２３９の出力電力を自由に調整できる。より具体的には、加熱体制御回路２７０Ａは、加熱体２０ｎに対する電力の供給の遮断から加熱体２０ｎをフル点灯させる電力の供給まで、電力の出力を制御できる。充電用出力電力調整器２３９から出力された電力は、リレー回路４１０が加熱体制御部２７０Ａによって充電用出力電力調整器２３９に接続されている場合、蓄電部４００に蓄電され、蓄電部４００に一時的に電力を蓄えることができる。
【０２７２】
本実施形態では、加熱体制御部２７０Ａが、リレー回路４１０の接続先を放電側とし、リレー回路４２０の接続先を加熱体２０ｎとした場合、蓄電部４００と加熱体２０１〜２０１４とが各スイッチング素子ＦＥＴを介して放電回路を形成する。したがって、加熱体制御部２７０Ａは、ＦＥＴ制御信号を出力することによって、蓄電部４００に充電されている電力を加熱体２０１〜２０１４に供給することができる。尚、加熱体制御部２７０Ａは、各ＦＥＴをＯＮ制御する場合は、必ずそれぞれに対応する各Ｔｒｃ（トライアック）Ｔ１〜Ｔ１４はＯＦＦに制御しておく必要がある。
【０２７３】
また本実施形態では、加熱体制御部２７０Ａが、リレー回路４１０の接続先を放電側とし、リレー回路４２０の接続先をＤＣ電源とした場合、蓄電部４００とＤＣ電源とが接続され、、蓄電部４００に蓄えられた電力はＤＣ電源２３７に出力される。この場合、ＤＣ電源２３７には加熱体制御部２７０Ａから制御信号が出力されて、ＤＣ電源２３７の入力を蓄電部４００からのＤＣ入力に切り替える。
【０２７４】
本実施形態のＤＣ電源２３７は、通常の動作は、ＡＣ電源２３８から供給されるＡＣ電圧で動作してＤＣ電圧を出力するようになっているが、蓄電部４００からの放電エネルギーを使用するときのみ、蓄電部４００から入力されるＤＣ電圧で動作する。ＤＣ電源２３７から出力されたＤＣ電圧は、定着装置１２８Ａ以外の部分に対する電力として使用される。
【０２７５】
このような構成により、本実施形態の加熱体制御部２７０Ａは、加熱体２０ｎに提供される電力を逐次事前把握し、電力の変動量が閾値以上のときに、画像領域の直前直後の非画像領域で中間電力を蓄電部４００に一時的に蓄電する。
【０２７６】
逆に言えば、本実施形態では、電力の変動量が閾値を越えない場合は、加熱体制御部２７０Ａは、画像領域の直前直後の非画像領域では中間電力で蓄電部４００に一時的に蓄電することを実施しない。
【０２７７】
以上のように本実施形態では、画像領域と非画像領域において加熱体２０ｎに供給される電力の変動量が閾値以上の場合、画像領域に対応する加熱体２０ｎに電力の供給を開始する前に中間電力を生成して蓄電部４００へ蓄電する。そして本実施形態では、画像領域に対応する加熱体２０ｎを加熱する際に、蓄電部４００に蓄電された電力（以下、蓄電電力と呼ぶ。）を加熱体２０ｎに対して放電する。したがって本実施形態においてＡＣ電源２３８は、加熱体２０ｎの定着加熱電力から、中間電力を差し引いた電力のみを加熱体２０ｎに供給すれば良い。
【０２７８】
その結果として、ＡＣ電源２３８から加熱体２０ｎに提供される電力の変動量は小さくなり、フリッカの発生を防止できる。
【０２７９】
また本実施形態では、加熱体２０ｎに供給される電力の変動量が閾値未満の場合、フリッカが発生しないと判断されるため、蓄電部４００への蓄電を行わない。したがって本実施形態では、必要以上に電力を消費することがなく、省エネルギー化に貢献することができる。
【０２８０】
本実施形態では、加熱体２０ｎに供給する電力の変動量に応じて中間電力の蓄電を行った場合、図２８（ｂ）に示すように、枠Ｏで示す箇所の部分は蓄電部４００に対する中間電力での蓄電が実施されない。よって、省エネルギー化を図ることができる。
【０２８１】
尚、本実施形態の蓄電電力は、上述したように、定着加熱電力の一部として使用される以外にも、以下のように使用することで、有効活用できる。
【０２８２】
・画像後端部において、電力変動が閾値未満の画像領域の定着加熱電力として使用する。
【０２８３】
この場合、蓄電電力は、変動が小さいところで定着加熱電力として再利用されるため、フリッカが問題になることはなく、電力を有効活用できる。
【０２８４】
・定着加熱電力以外のＤＣ電源の電力として使用する。
【０２８５】
この場合、蓄電電力は、加熱体２０ｎの加熱以外に用いることができるため、電力を有効活用できる。また、例えば蓄電電力を、定着加熱電力に限定して使用した場合、放電のタイミングが逸される場合がある。そこで本実施形態では、蓄電電力を、常に電力消費しているＡＣ−ＤＣ電源等に放電することで、速やかな放電が可能となる。
【０２８６】
また、蓄電部４００の容量が小さい場合や画像によっては、蓄電電力を次の蓄電までに放電できない可能性がある。このような場合、蓄電部４００を充電できないことが予想される。そこで本実施形態では、フリッカの発生を防止するために、蓄電される予定である中間電力を非画像領域で定着加熱電力として強制的に消費させても良い。
【０２８７】
さらに本実施形態では、画像や蓄電部４００の残量の状態によっては、中間電力の消費が必要な場合でも十分な蓄電が行えない場合が考えられる。このような場合のために、加熱体制御部２７０Ａでは、蓄電部４００の残量を検知する機能を備えても良い。そして加熱体制御部２７０Ａは、十分な蓄電が行えないと判断した場合には、画像領域前後での中間電力を加熱体２０１〜２０１４に供給させても良い。
【０２８８】
また本実施形態の加熱体制御部２７０Ａは、例えば蓄電部４００の残量が所定値以上となった場合に、蓄電電力を放電し、上述した各用途に活用させても良い。
【０２８９】
また本実施形態の加熱体制御部２７０Ａは、加熱体２０ｎで用紙１枚分の画像を定着させるために必要となる電力を蓄電電力でまかなえるか否かを判断し、まかなえる場合に加熱体２０ｎに対して蓄電電力を放電しても良い。
【０２９０】
このように本実施形態によれば、中間電力が蓄えられた蓄電部４００からの放電エネルギーを、加熱体２０１〜２０１４やＤＣ電源２３７への供給することで、電力を有効利用することができる。
【０２９１】
要するに、本実施形態では、画像領域と非画像領域とにおいて、加熱体２０ｎに供給される電力の変動を検出し、変動が閾値以上の場合は、画像領域の前後で中間電力を擬似的に生成し、中間電力は一時的に蓄電部４００に蓄えて、しかる後に有効利用することが特徴になっている。
【０２９２】
本実施形態では、以上の構成により、画像領域の直前直後の非画像領域では、蓄電によって擬似的に電力消費し、非画像領域から画像領域へ遷移する際及び画像領域から非画像領域へ遷移する際の急激な電力変動を抑えることができる。
【０２９３】
すなわち本実施形態では、定着において消費される電力の遷移を、"非画像領域の小電力→画像領域の大電力"または"画像領域の大電力→非画像領域の小電力"から、"非画像領域の小電力→蓄電の中間電力→画像領域の大電力"または"画像領域の大電力→蓄電の中間電力→非画像領域の小電力"とすることによって、急激な電力の変動を抑制し、フリッカの発生を防止することができる。
【０２９４】
また、本実施形態の蓄電電力は、定着加熱電力以外の電力として有効利用できるので、省エネルギー性に優れた定着装置を提供することができる。
【０２９５】
尚、上記実施形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する画像形成装置に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。
【０２９６】
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０２９７】
１００、１００Ａ、１００Ｂ  画像形成装置
１２８、１２８Ａ、１２８Ｂ  定着装置
１２９  定着ローラ
２００、３０１〜３０Ｎ  加熱体
２１０  コントローラ制御部
２２０  エンジン制御部
２３５  書込制御部
２４３、３６２  画素カウント部
２４５、３６３  主走査カウント部
２４６、３６４  副走査カウント部
２６０、２６０Ａ、３３０  加熱体駆動部
２７０、２７０Ａ  加熱体制御部
３００、３００Ａ  ＣＰＵ
３１０、３１０Ａ  画像領域判断部
３１２、３１２Ａ  画像有無判断部
３１３、３１３Ａ  加熱位置決定部
３２０  加熱体選択部
３２１  加熱体割当部
３２２  加熱量算出部
３２３  変動量算出部
３２４  加熱量補正部
３５０  定着制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２９８】
【特許文献１】特開平７−２２５５２４号公報
【特許文献２】特許第３４５４９８８号公報
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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