(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セットされたシートをその通紙方向を縦と横のいずれかに切り換えて搬送路に繰り出すことが可能な給送部を有し、１枚ずつ繰り出されたシートを搬送させると共に、シートの通紙方向に応じて、形成すべき画像を回転または非回転させ、搬送される各シートに当該画像を形成し、画像形成後の各シートをヒータを有する定着部を通過させて画像を熱定着するジョブを実行する画像形成装置であって、
一のジョブの実行に際し、縦と横の通紙方向のうち、各シート上に形成されるべき画像の搬送方向長さを合計した値が短くなる方の通紙方向を当該ジョブに対して選択する選択手段と、
前記給送部を制御して、前記選択手段により選択された通紙方向のシートを繰り出させる第１制御手段と、
搬送される各シート上に形成された画像の、前記通紙方向によって決まるシート上の形成位置に応じて前記ヒータへの供給電力を制御する第２制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２制御手段は、
シート毎に、当該シート上の画像領域が定着部の定着位置を通過する間に定着位置における温度が熱定着に必要な温度になり、通過しない間には前記温度よりも低くなるように供給電力を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
シート上に形成される画像領域を検出する検出手段を備え、
前記選択手段は、
前記検出手段の検出結果から、シートの通紙方向を縦にする場合と横にする場合について、各シート上の画像領域の搬送方向長さを求め、求めた値を合計する算出手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記選択手段は、
縦の通紙方向と横の通紙方向において合計値が同じである場合には、横の通紙方向を選択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】
前記ヒータは、電磁誘導加熱方式によるものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
給送部から１枚ずつ繰り出されたシートを搬送させ、搬送される各シートに画像を形成し、画像形成後の各シートをヒータを有する定着部を通過させて画像を熱定着するジョブを実行する画像形成装置であって、
形成すべき画像を回転させる回転手段と、
一のジョブの実行に際し、画像を１８０°の角度で回転させる場合と非回転の場合のうち、最初に繰り出されるシート上に形成されるべき画像の搬送方向先端が定着部の定着位置に到達してから、最後に繰り出されるシート上に形成されるべき画像の搬送方向後端が定着位置を通過するまでに要する時間が短くなる方を当該ジョブに対して選択する選択手段と、
前記選択手段により回転させる場合が選択されると、画像に回転処理を施した後、各シートへの画像形成を実行し、非回転の場合が選択されると、画像への回転処理を禁止して画像形成を実行する画像形成手段と、
最初と最後に繰り出された各シート上に形成された画像の、前記回転の有無によって決まるシート上の形成位置に応じて前記ヒータへの供給電力を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
最初に繰り出されたシート上の形成画像の搬送方向先端が定着位置を通過してから、最後に繰り出されたシート上の形成画像の搬送方向後端が定着位置を通過するまでの間に、定着位置の温度が熱定着に必要な温度になり、それ以外の間には前記温度よりも低くなるように供給電力を制御することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
最初と最後に繰り出されるシート上に形成される画像領域を検出する検出手段を備え、
前記選択手段は、
前記検出手段の検出結果に基づき、画像を回転させる場合と回転させない場合について、最初に繰り出されるシート上の画像領域の搬送方向先端から、最後に繰り出されるシート上の画像領域の搬送方向後端までの搬送路上における距離を算出する算出手段を有し、
前記算出手段により算出された距離が短い方を選択することを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
給送部から１枚ずつ繰り出されたシートを搬送させ、搬送される各シートに画像を形成し、画像形成後の各シートをヒータを有する定着部を通過させて画像を熱定着するジョブを実行する画像形成装置であって、
形成すべき画像を回転させる回転手段と、
一のジョブの実行に際し、画像を回転させる場合と非回転の場合のうち、最初に繰り出されるシート上に形成されるべき画像の搬送方向先端が定着部の定着位置に到達してから、最後に繰り出されるシート上に形成されるべき画像の搬送方向後端が定着位置を通過するまでに要する時間が短くなる方を当該ジョブに対して選択する選択手段と、
前記選択手段により回転させる場合が選択されると、画像に回転処理を施した後、各シートへの画像形成を実行し、非回転の場合が選択されると、画像への回転処理を禁止して画像形成を実行する画像形成手段と、
最初と最後に繰り出された各シート上に形成された画像の、前記回転の有無によって決まるシート上の形成位置に応じて前記ヒータへの供給電力を制御する制御手段と、
を備え、
前記画像の回転角には、０°（非回転）、９０°、１８０°、２７０°が含まれ、
前記給送部は、
セットされたシートをその通紙方向を縦と横のいずれかに切り換えて搬送路に繰り出すことが可能であり、
前記選択手段は、
シートの通紙方向の縦と横それぞれについて、前記複数の回転角のうち、当該通紙方向と形成されるべき画像の天地の向きによって決まる１または２つの回転角が対応するように、各通紙方向と各回転角とを組み合わせた場合に、その複数の組み合わせのうち、前記時間が最も短くなる組を選択し、
前記画像形成手段は、
前記選択された組の通紙方向のシートを前記給紙部から繰り出させると共に、当該選択された組の回転角に応じて画像を回転させ、
前記制御手段は、
前記選択された組の通紙方向と回転角によって決まるシート上における画像の形成位置に応じて前記供給電力の制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記ヒータは、ハロゲンヒータであることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート上の画像を定着部において熱定着する画像形成装置に関し、特に定着部の消費電力の低減を図る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタや複写機などの画像形成装置は、搬送されるシート上に形成されたトナーなどの未定着の画像を定着部の加熱手段を用いてシートに熱定着させる方式のものが主流になっている。このような画像形成装置では、従来から特に加熱手段の消費電力をできるだけ抑えて節電を図ることが行われている。
節電を図る技術として、特許文献１には、いわゆる電磁誘導加熱方式の定着部を備える画像形成装置において、用紙の搬送方向後端が定着部を通過すると加熱手段への電力量を低減させて定着部の温度を下げ、次の用紙の搬送方向先端が定着部に到達する前までに元の温度に復帰させるように制御する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−３４７０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、用紙毎に見ると、１枚の用紙の先端から後端までの全域に渡って定着に必要な温度が維持されるように加熱手段による温調制御が実行される。例えば、用紙の後端寄りの一箇所だけに小さな画像が形成されるような場合では、その一箇所を除く領域、すなわち定着すべき画像が存在しない領域であっても加熱手段による加熱が行われることになり、無駄な電力が消費されるという問題がある。
【０００４】
また、上記の技術は、定着部の定着ローラを直ぐに昇温可能な構成を前提にしたものである。そのため、例えば筒状の定着ローラの内空間にハロゲンヒータを挿通させた状態で配置する定着部など昇温にある程度の時間を要する構成であれば、用紙後端が定着部を通過してから次の用紙が到達する間での間（紙間）に定着部の温度を下げると、昇温が間に合わなくなり適正な定着を行えない場合が生じてしまい、上記の技術を採用することができない。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、定着部のさらなる消費電力の低減を図ることが可能な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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、セットされたシートをその通紙方向を縦と横のいずれかに切り換えて搬送路に繰り出すことが可能な給送部を有し、１枚ずつ繰り出されたシートを搬送させると共に、シートの通紙方向に応じて、形成すべき画像を回転または非回転させ、搬送される各シートに当該画像を形成し、画像形成後の各シートをヒータを有する定着部を通過させて画像を熱定着するジョブを実行する画像形成装置であって、一のジョブの実行に際し、縦と横の通紙方向のうち、各シート上に形成されるべき画像の搬送方向長さを合計した値が短くなる方の通紙方向を当該ジョブに対して選択する選択手段と、前記給送部を制御して、前記選択手段により選択された通紙方向のシートを繰り出させる第１制御手段と、搬送される各シート上に形成された画像の、前記通紙方向によって決まるシート上の形成位置に応じて前記ヒータへの供給電力を制御する第２制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、前記第２制御手段は、シート毎に、当該シート上の画像領域が定着部の定着位置を通過する間に定着位置における温度が熱定着に必要な温度になり、通過しない間には前記温度よりも低くなるように供給電力を制御することを特徴とする。
さらに、シート上に形成される画像領域を検出する検出手段を備え、前記選択手段は、前記検出手段の検出結果から、シートの通紙方向を縦にする場合と横にする場合について、各シート上の画像領域の搬送方向長さを求め、求めた値を合計する算出手段を有することを特徴とする。
【０００８】
また、前記選択手段は、縦の通紙方向と横の通紙方向において合計値が同じである場合には、横の通紙方向を選択することを特徴とする。
さらに、前記ヒータは、電磁誘導加熱方式によるものであることを特徴とする。
本発明に係る画像形成装置は、給送部から１枚ずつ繰り出されたシートを搬送させ、搬送される各シートに画像を形成し、画像形成後の各シートをヒータを有する定着部を通過させて画像を熱定着するジョブを実行する画像形成装置であって、形成すべき画像を回転させる回転手段と、一のジョブの実行に際し、画像を１８０°の角度で回転させる場合と非回転の場合のうち、最初に繰り出されるシート上に形成されるべき画像の搬送方向先端が定着部の定着位置に到達してから、最後に繰り出されるシート上に形成されるべき画像の搬送方向後端が定着位置を通過するまでに要する時間が短くなる方を当該ジョブに対して選択する選択手段と、前記選択手段により回転させる場合が選択されると、画像に回転処理を施した後、各シートへの画像形成を実行し、非回転の場合が選択されると、画像への回転処理を禁止して画像形成を実行する画像形成手段と、最初と最後に繰り出された各シート上に形成された画像の、前記回転の有無によって決まるシート上の形成位置に応じて前記ヒータへの供給電力を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記制御手段は、最初に繰り出されたシート上の形成画像の搬送方向先端が定着位置を通過してから、最後に繰り出されたシート上の形成画像の搬送方向後端が定着位置を通過するまでの間に、定着位置の温度が熱定着に必要な温度になり、それ以外の間には前記温度よりも低くなるように供給電力を制御することを特徴とする。
さらに、最初と最後に繰り出されるシート上に形成される画像領域を検出する検出手段を備え、前記選択手段は、前記検出手段の検出結果に基づき、画像を回転させる場合と回転させない場合について、最初に繰り出されるシート上の画像領域の搬送方向先端から、最後に繰り出されるシート上の画像領域の搬送方向後端までの搬送路上における距離を算出する算出手段を有し、前記算出手段により算出された距離が短い方を選択することを特徴とする。
【００１０】
また、給送部から１枚ずつ繰り出されたシートを搬送させ、搬送される各シートに画像を形成し、画像形成後の各シートをヒータを有する定着部を通過させて画像を熱定着するジョブを実行する画像形成装置であって、形成すべき画像を回転させる回転手段と、一のジョブの実行に際し、画像を回転させる場合と非回転の場合のうち、最初に繰り出されるシート上に形成されるべき画像の搬送方向先端が定着部の定着位置に到達してから、最後に繰り出されるシート上に形成されるべき画像の搬送方向後端が定着位置を通過するまでに要する時間が短くなる方を当該ジョブに対して選択する選択手段と、前記選択手段により回転させる場合が選択されると、画像に回転処理を施した後、各シートへの画像形成を実行し、非回転の場合が選択されると、画像への回転処理を禁止して画像形成を実行する画像形成手段と、最初と最後に繰り出された各シート上に形成された画像の、前記回転の有無によって決まるシート上の形成位置に応じて前記ヒータへの供給電力を制御する制御手段と、を備え、前記画像の回転角には、０°（非回転）、９０°、１８０°、２７０°が含まれ、前記給送部は、セットされたシートをその通紙方向を縦と横のいずれかに切り換えて搬送路に繰り出すことが可能であり、前記選択手段は、シートの通紙方向の縦と横それぞれについて、前記複数の回転角のうち、当該通紙方向と形成されるべき画像の天地の向きによって決まる１または２つの回転角が対応するように、各通紙方向と各回転角とを組み合わせた場合に、その複数の組み合わせのうち、前記時間が最も短くなる組を選択し、前記画像形成手段は、前記選択された組の通紙方向のシートを前記給紙部から繰り出させると共に、当該選択された組の回転角に応じて画像を回転させ、前記制御手段は、前記選択された組の通紙方向と回転角によって決まるシート上における画像の形成位置に応じて前記供給電力の制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
さらに、前記ヒータは、ハロゲンヒータであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように一のジョブの実行に際し、縦と横の通紙方向のうち、各シート上に形成されるべき画像の搬送方向長さを合計した値が短くなる方の通紙方向を当該ジョブに対して選択し、選択された通紙方向のシートを繰り出させ、繰り出されて搬送路を搬送される各シート上に形成された画像の、前記通紙方向によって決まるシート上の形成位置に応じてヒータへの供給電力を制御するようにすれば、各シート上の画像の形成位置からシート上において画像の存在しない領域が定着位置を通過する間にヒータへの供給電力を抑制することが可能になり、シートの通紙方向を何も考慮せずにシート間（紙間）に定着部の温度を下げるだけの構成に比べて、定着に要するヒータへの消費電力を低減できる。
【００１３】
また、一のジョブの実行に際し、画像を回転させる場合と非回転の場合のうち、最初に繰り出されるシート上に形成されるべき画像の搬送方向先端が定着部の定着位置に到達してから、最後に繰り出されるシート上に形成されるべき画像の搬送方向後端が定着位置を通過するまでに要する時間が短くなる方を当該ジョブに対して選択し、回転させる場合が選択されると画像に回転処理を施した後、各シートへの画像形成を実行し、非回転の場合が選択されると画像への回転処理を禁止して画像形成を実行して、最初と最後に繰り出された各シート上に形成された画像の、前記回転の有無によって決まるシート上の形成位置に応じてヒータへの供給電力を制御するようにしている。これにより、シート間に定着部の温度を下げることができないような装置構成の場合に、最初のシート上における画像の先端が定着位置を通過してから、最後のシート上における画像の後端が定着位置を通過するまでの間にだけ定着部の温度を定着に必要な温度に維持することが可能になり、シートの通紙方向を何も考慮せずに最初のシートが定着位置に到達する前から最後のシートが定着位置を通過するまでの間、定着に必要な温度に維持する構成に比べて、定着に要するヒータへの消費電力を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した場合の例について説明する。
＜実施の形態１＞
１．プリンタの全体構成
図１は、プリンタ１の全体構成を示す図である。
【００１５】
同図に示すように、プリンタ１は、周知の電子写真方式により画像を形成するものであり、画像プロセス部１０と、給送部２０と、定着部３０と、制御部４０を備え、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、外部の端末装置（不図示）からの印刷（プリント）ジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）色からなるカラーの画像形成を実行する。
【００１６】
画像プロセス部１０は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、中間転写ベルト１１などを備えている。
作像部２Ｙは、感光体ドラム３と、その周囲に配設された帯電器４、露光部５、現像器６、一次転写ローラ７、感光体ドラム３を清掃するためのクリーナなどを備えており、感光体ドラム３上にＹ色のトナー像を作像する。他の作像部２Ｍ〜２Ｋについても、基本的に作像部２Ｙと同じ構成であり、対応する色のトナー像を作像する。同図では、符号を省略している。
【００１７】
中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ１２、従動ローラ１３、テンションローラ１４に張架されて矢印Ａ方向に循環駆動される。
給送部２０は、給紙カセット２１、２２と、繰り出しローラ２３、２４と、搬送ローラ対２５と、タイミングローラ対２６と、二次転写位置１７において中間転写ベルト１１を挟んで駆動ローラ１２と対向する二次転写ローラ２７などを備える。
【００１８】
給紙カセット２１には、シートＳ、例えばＡ４サイズのシートが横向き（シートの長辺がシート搬送方向と直交する向き：図３の実線で示す姿勢で搬送される向き）にセットされている。給紙カセット２２には、給紙カセット２１のシートＳと同サイズのシートが縦向き（シートの短辺がシート搬送方向と直交する向き：図３の二点鎖線で示す姿勢で搬送される向き）にセットされている。ジョブの実行に際し、給紙カセット２１、２２のうち、用いるべき給紙カセットを選択することができる。この選択は、後述の通紙方向選択処理において行われる。なお、給紙カセット２１に縦向き、給紙カセット２２に横向きのシートＳがセットされる構成であっても良い。
【００１９】
繰り出しローラ２３は、給紙カセット２１にセットされた横向きのシートＳを搬送路２９に１枚ずつ繰り出し、繰り出しローラ２４は、給紙カセット２２にセットされた縦向きのシートＳを搬送路２９に１枚ずつ繰り出す。搬送ローラ対２５は、搬送路２９に繰り出されたシートＳをタイミングローラ対２６に搬送する。タイミングローラ対２６は、搬送されるシートＳを二次転写位置１７に送り出すタイミングをとる。以下、シートＳが横向きで搬送されることを横通紙、縦向きで搬送されることを縦通紙という場合がある。
【００２０】
定着部３０は、電磁誘導加熱方式によるものであり、金属スリーブ３１と加圧ローラ３２などを備える。定着部３０の構成の詳細については後述する。
制御部４０は、外部の端末装置からの画像信号をＹ〜Ｋ色用のデジタル信号に変換し、作像部２Ｙ〜２Ｋの露光部５のレーザダイオードを駆動させるための駆動信号を生成する。生成された駆動信号により、作像部２Ｙ〜２Ｋ毎に、露光部５のレーザダイオードが駆動されてレーザ光が出射され、感光体ドラム３が露光走査される。
【００２１】
この露光走査を受ける前に、作像部２Ｙ〜２Ｋ毎に、感光体ドラム３が帯電器４により一様に帯電されており、レーザ光の露光により、感光体ドラム３上に、形成すべき画像の静電潜像が作像され、作像された静電潜像が現像器６によりトナーで現像される。
各色のトナー像は、一次転写ローラ７と感光体ドラム３間に生じる電界による静電力の作用を受けて中間転写ベルト１１上に一次転写される。この際、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１１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る。中間転写ベルト１１上に重ね合わされた各色トナー像は、中間転写ベルト１１の循環駆動により二次転写位置１７に移動する。
【００２２】
上記作像動作のタイミングに合わせて、給送部２０においてタイミングローラ対２６を介して、横または縦向きのシートＳが給送されて来ており、そのシートＳは、循環駆動される中間転写ベルト１１と二次転写ローラ２７の間に挟まれて搬送され、二次転写ローラ２７と駆動ローラ１２間に生じる電界による静電力の作用を受けて、中間転写ベルト１１上のトナー像が一括してシートＳに二次転写される。
【００２３】
二次転写位置１７を通過したシートＳは、定着部３０に搬送され、定着部３０を通過する際にトナー像がシートＳに定着された後、排出ローラ５１により機外に排出されて、収容トレイ５２に収容される。上記では１枚のシートＳに画像を形成する動作を説明したが、複数枚の場合には、上記と同様の動作が各シートについて繰り返し実行される。
２．定着部の構成
図２は、定着部３０の構成を示す図であり、図３は、定着部３０を図２の矢印Ｂ方向から見たときの概略斜視図であり、一部の部材が省略されている。
【００２４】
両図に示すように、定着部３０は、金属スリーブ３１と、加圧ローラ３２と、コイルアセンブリ３３と、ホルダ３４と、サーミスタ３５と、分離爪３６と、サーモスタット３７などを備えている。
金属スリーブ３１は、可撓性を有する薄肉の細長い円筒状の金属導体であり、例えばニッケル、鉄、ステンレス鋼ＳＵＳ４３０などの導電性磁性体から形成される導電層を有している。金属スリーブ３１の外周面には、フッ素樹脂のコーティングによる耐熱性の離型層が形成されている。金属スリーブ３１の軸方向長さＬｐ（図３）は、シートＳの長辺よりもやや長くなっており、シートＳが横と縦のいずれの向きで通紙されても誘導コイル３３３への通電により、シートＳ上のトナー像を熱定着できるようになっている。
【００２５】
ホルダ３４は、細長い円筒状であり、例えば非磁性材料である耐熱および電気絶縁性エンジニアリング・プラスチックなどからなり、金属スリーブ３１の内側に挿通されており、長さ方向両端部が側板（不図示）に支持されている。金属スリーブ３１は、ホルダ３４の外周面に摺動接触し、ホルダ３４の周りを周方向に回転自在になっている。
加圧ローラ３２は、軸芯３２１と、軸芯３２１の周囲に形成された表面離型性耐熱ゴム層であるシリコンゴム層３２２とから構成されており、同図の矢印ｃ方向に回転自在に支持されると共に、金属スリーブ３１を介してホルダ３４に圧接される。この圧接により、金属スリーブ３１と加圧ローラ３２間に定着ニップ３９が確保される。加圧ローラ３２は、駆動源（不図示）からの回転駆動力を受けて、矢印ｃ方向に回転する。加圧ローラ３２の回転に伴って金属スリーブ３１が矢印ａ方向に従動回転する。
【００２６】
加熱手段としてのコイルアセンブリ３３は、ホルダ３４の内部に配置されており、図示しない高周波電源部による交流電流の通電（供給）を受けて、高周波磁界を発生させ、金属スリーブ３１に誘導電流（渦電流）を誘起させてジュール発熱させる。
コイルアセンブリ３３は、磁性材からなるコア３３１と、コア３３１を挿入するための通孔が形成されたボビン３３２と、ボビン３３２の周囲に銅線を巻き回して形成され金属スリーブ３１に誘導電流を誘起させて加熱する誘導コイル３３３を有する。コア３３１としては、例えばフェライト、パーマロイなどを用いることができる。ボビン３３２は、コア３３１と誘導コイル３３３とを絶縁する絶縁部として機能する。
【００２７】
コイルアセンブリ３３の長手方向寸法（全長）は、金属スリーブ３１の軸方向寸法Ｌｐと実質的に同じになっており、ホルダ３４内に外部の露呈しないように収納されている。
サーミスタ３５は、金属スリーブ３１を介して誘導コイル３３３に向かい合うように、金属スリーブ３１の表面に圧接されており、金属スリーブ３１の表面温度を検出して、その検出信号を制御部４０に送る。
【００２８】
分離爪３６は、金属スリーブ３１の表面に当接し、回転する金属スリーブ３１の表面に密着したまま搬送されるシートＳの搬送方向（矢印ｂ）先端を金属スリーブ３１から強制的に剥離させることにより、金属スリーブ３１への巻き付きを防止する。
サーモスタット３７は、金属スリーブ３１の表面に接触しており、予め設定された温度になると接点を開放して誘導コイル３３３への通電を遮断し、金属スリーブ３１の温度が異常高温になるのを防止する安全機構として機能する。
【００２９】
このような構成において、未定着のトナー像（画像）の形成されたシートＳが定着ニップ３９に搬送されて来ると、定着ニップ３９を通過する間に、シートＳ上の画像に、加熱された金属スリーブ３１の熱と加圧ローラ３２による圧力が加えられることによって、当該画像がシートＳに定着される。定着ニップ３９は、画像のシートＳへの定着が実際に行われる位置に相当するので、以下、定着ニップを定着位置ということにする。
３．制御部の構成
図４は、制御部４０の構成を示す図である。
【００３０】
同図に示すように、制御部４０は、主な構成要素として、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１０１、画像メモリ１０２、画像処理部１０３、画像領域検出部１０４、通紙方向選択部１０５、画像回転部１０６、ＬＤ駆動部１０７、定着加熱制御部１０８、全体制御部１０９、タイマー１１０およびエリアテーブル１１１を備えている。
通信Ｉ／Ｆ部１０１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り、外部の端末装置からのプリントジョブのデータを受信すると、画像メモリ１０２に一旦格納させる。ここでは、１つのジョブとして、Ｎ（複数）ページの原稿の画像をＮ枚のシートＳに形成する（１枚のシートＳに１ページ分の原稿の画像を形成する）ジョブがユーザにより指示された場合の例を説明する。
【００３１】
画像処理部１０３は、ジョブの実行に際し、画像メモリ１０２に格納されているプリントジョブのデータを読み出して、読み出したデータに含まれている画像データにページ単位でシェーディングなどの公知の補正処理を施すと共に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの再現色の画像データに変換し、変換後の画像データをページ毎に画像領域検出部１０４に送る。
画像領域検出部１０４は、画像処理部１０３からの画像データに基づいて、ページ毎に１ページ内における画像領域を検出する。この検出方法を、図５を用いて説明する。
【００３２】
図５は、１枚のＡ４サイズのシートＳ上に定着されるべき画像を正立の状態で見たときの図であり、シートの中央からやや左上寄りの位置に１つの画像が存在する例を示している。同図に示すように、１ページの全域を横方向に６等分し、縦方向に９等分して、等分した各部分にエリア番号１〜６、１１〜１９を付与する。
そして、分割されたエリア毎に、当該エリア内の各画素の値、例えば階調値の合計を算出する。ここでは、階調が例えば２５６階調であり、階調値が高くなると画像濃度が濃くなるように階調と濃度の関係が設定されている構成例とする。
【００３３】
同図のエリアデータ１がエリア１〜６の階調値の合計を示すヒストグラムに相当し、エリアデータ２がエリア１１〜１９の階調値の合計を示すヒストグラムに相当する。同図の例では、エリア２〜４、１２〜１６の位置に画像が存在するので、ヒストグラムをとると、エリア２〜４、１２〜１６の階調値の度数が大きく（棒の高さが高く）なり、画像が存在しない他のエリアについては度数がほとんどないことになる。
【００３４】
次に、エリア毎に、そのエリアの階調値を合計した値をエリアテーブル１１１の該当するエリア番号の格納領域に格納する。その後、エリア１〜６については、エリア毎に、階調値の合計（濃度値）を閾値Ｋと比較し、閾値Ｋを超えていれば定着すべき画像が存在するエリアと判断し、閾値Ｋ以下であれば定着すべき画像がないエリアと判断する。
一方、エリア１１〜１９については、エリア毎に、階調値の合計（濃度値）を閾値Ｌと比較し、閾値Ｌを超えていれば定着すべき画像が存在するエリアと判断し、閾値Ｌ以下であれば定着すべき画像がないエリアと判断する。図５の例では、エリア２〜４、１２〜１６だけが定着すべき画像が存在するエリアと判断される。
【００３５】
画像が存在するエリアを判断すると、予め決められた各エリアの、１枚のシートＳ上（１ページ内）における座標位置を参照することにより、画像が存在するエリア（これが検出された画像領域になる。）のシートＳ上における座標位置と画像領域の横方向長さＡ、縦方向長さＣを検出する。座標位置としては、例えば画像領域（矩形）の４個の各頂点の座標を検出することができる。なお、閾値Ｋ、Ｌは、適切な画像領域検出を実行できるように予め実験などから適正な値が設定されて、ＲＯＭ（不図示）などに格納される。
【００３６】
図４に戻り、通紙方向選択部１０５は、画像領域検出部１０４による各ページの画像領域の検出結果に基づいて、ジョブの実行に際し、用いるべきシートＳの通紙方向を横と縦のうちからいずれかを選択する。この選択方法を、図６を用いて説明する。
図６（ａ）は、１〜Ｎ（ここではＮ＝３とする）ページの原稿の画像（Ａ４）を正立の状態で見たときの図であり、各ページの画像領域の横方向と縦方向長さをそれぞれＡ１、Ｃ１、Ａ２、Ｃ２、Ａ３、Ｃ３で示している。この長さＡ１〜Ｃ３は、画像領域検出部１０４の検出結果（画像領域の座標位置）に基づいて求めることができる。
【００３７】
図６（ｂ）は、画像を正立の状態でシートＳを横通紙して各ページの画像を各シートＳ上に形成するとした場合の画像形成後の様子を模式的に示す図である。同図において、各ページの画像領域の搬送方向長さＡ１〜Ａ３を合計した長さを総画像長Ｌｓとすると、Ｌｓ＝Ａ１＋Ａ２＋Ａ３で表すことができる。
図６（ｃ）は、画像を所定角度、ここでは時計回りに２７０°回転させた状態でシートＳを縦通紙して各ページの画像を各シートＳ上に形成するとした場合の画像形成後の様子を模式的に示す図である。縦通紙の場合に画像を回転させることにより、縦方向と横方向のいずれのシートを用いても同じ印刷物が得られるようになっている。同図の場合の総画像長をＬｔとすると、Ｌｔ＝Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３で表すことができる。
【００３８】
画像長Ｌｓ、Ｌｔを算出すると、ＬｓとＬｔの大小関係を求め、例えばＬｓ≦Ｌｔの場合には横の通紙方向を選択する。逆に、Ｌｓ＞Ｌｔの場合には縦の通紙方向を選択する。すなわち、画像長が短くなる方の通紙方向を選択する。なぜなら、総画像長が短いということは、搬送される各シートＳの画像が定着位置３９を通過するのに要する時間も短くなるので（シートＳの搬送速度Ｖが同じ場合）、後述のように誘導コイル３３３への通電時間を短くすることにより節電を図れるからである。
【００３９】
図６において、例えばＡ１＝３０〔ｍｍ〕、Ｃ１＝１４０〔ｍｍ〕、Ａ２＝１９０〔ｍｍ〕、Ｃ２＝２５０〔ｍｍ〕、Ａ３＝１９０〔ｍｍ〕、Ｃ３＝４０〔ｍｍ〕とすると、Ｌｓ＝４１０〔ｍｍ〕、Ｌｔ＝４３０〔ｍｍ〕になる。従って、横の通紙方向が選択されることになる。
図７（ａ）は、図６とは別の画像の例を示す図であり、図７（ｂ）は、横通紙とした場合、図７（ｃ）は、縦通紙とした場合のそれぞれについて各ページの画像を各シートＳ上に形成するとした場合の画像形成後の様子を模式的に示す図である。
【００４０】
図７（ａ）において、例えばＣ２だけを図６の例とは異なる値の１００〔ｍｍ〕とし、他のＡ１〜Ｃ３等を同じ値とすると、Ｌｓ＝４１０〔ｍｍ〕、Ｌｔ＝２８０〔ｍｍ〕になる。従って、図７の例では、縦通紙を選択することになる。なお、Ｌｓ＝Ｌｔの場合に、横通紙を選択するのは、本実施の形態では、横通紙の場合の画像を基準に正立画像としているため、横通紙では画像回転が不要になって回転処理を行う必要がなく処理を簡素化できるからである。通紙方向選択部１０５は、選択結果を画像回転部１０６に送る。
【００４１】
図４に戻って、画像回転部１０６は、通紙方向選択部１０５の選択結果により、横通紙が選択された場合には、画像回転を不要として、画像処理部１０３から各ページの画像データを受信して、そのままＬＤ駆動部１０７に送る。一方、縦通紙が選択された場合には、各ページの画像データに回転処理、ここでは時計回りに２７０°の回転処理を施して、回転処理後の画像データをＬＤ駆動部１０７に送る。
【００４２】
ＬＤ駆動部１０７は、受信した画像データに基づいて作像部２Ｙ〜２Ｋの露光部５に配されるレーザダイオードの駆動信号を生成し、生成した駆動信号を各色用の露光部５に送り、レーザダイオードを駆動させる。
定着加熱制御部１０８は、シート毎に当該シートＳ上に形成された画像の、選択された通紙方向によって決まるシート上の形成位置に応じて誘導コイル３３３の通電を制御する。具体的には、各シートＳ上の形成画像が定着位置３９を通過する間に定着に必要な温度（目標温度。例えば１８０℃）になるように誘導コイル３３３への電力供給量を制御し、画像が存在しない領域（非画像領域）が通過する間については電力供給を停止する。
【００４３】
より具体的には、１枚目のシートＳを例に説明すると、まず（ア）画像領域検出部１０４により検出されたシートＳ上における画像領域の座標位置を参照する。
（イ）通紙方向選択部１０５により選択された方向でシートＳを通紙する場合の、シートＳ上におけるシート先端から画像領域先端までの搬送方向長さＤ１（図６）と、画像領域後端からシート後端までの搬送方向長さＥ１（図６）を算出する。
【００４４】
（ウ）シート先端がシート検出センサ２８（図１）により検出されてから、シートＳ上の画像領域先端が定着位置３９に到達するまでに要すると想定される到達予定時間ｔ１と、画像領域後端が定着位置３９を通過するまでに要すると想定される通過予定時間ｔ２を算出する。この算出は、次の式（１）、（２）を用いて行われる。
ｔ１＝（Ｌｆ＋Ｄ１）／Ｖ・・・・・（１）
ｔ２＝ｔ１＋（Ｐ−Ｅ１）／Ｖ・・・（２）
ここで、Ｌｆは、図８の模式図において、搬送路２９上におけるシート検出センサ２８の検出位置から定着位置３９までの距離、Ｖは、シート搬送速度（ここでは一定値とする）である。Ｐは、シートＳの搬送方向長さである。なお、Ｐは、横通紙の場合にはＰｘ（Ａ４の場合は、２１０〔ｍｍ〕）、縦通紙の場合にはＰｙ（Ａ４の場合は、２９７〔ｍｍ〕）になる。
【００４５】
（エ）算出された時間ｔ１から所定時間ｔａを差し引いた時間Ｔ１を求めて記憶する。ここで、所定時間ｔａとは、誘導コイル３３３への電力供給を開始してから定着位置３９の温度が目標温度まで昇温するのに要する時間であり、予め実験などから求められ、そのデータはＲＯＭなどに格納される。
（オ）同様に、算出された時間ｔ２から所定時間ｔｂを差し引いた時間Ｔ２を求めて記憶する。ここで、所定時間ｔｂとは、誘導コイル３３３への電力供給を停止してから定着位置３９の温度が目標温度から下がり始めるまでにかかる時間である。このようにしているのは、電磁誘導加熱方式により金属スリーブ３１の温度は、磁束密度等の関係から金属スリーブ３１の周方向にある程度の幅をもって高温が維持されており、その高温の部分が定着位置３９を通過するまでの間は、略目標温度を維持できるからである。電力供給停止から金属スリーブ３１の回転により高温の部分が定着位置３９を通過するまでの時間が所定時間ｔｂとして予め実験などから求められ、そのデータがＲＯＭなどに格納される。
【００４６】
（カ）１枚目のシートＳが繰り出され、その先端がシート検出センサ２８により検出されると、タイマー１１０を起動させる。タイマー１１０のカウント値が時間Ｔ１に達すると、誘導コイル３３３への電力供給を開始する。画像領域の先端が定着位置３９に到達する時点で、定着位置３９の温度が目標温度に達していることになる。
（キ）１枚目のシートＳの搬送中であり、そのシートＳ上の画像領域が定着位置３９を通過している間には、定着位置３９の温度が目標温度に維持されるように、サーミスタ３５からの検出信号に基づいて誘導コイル３３３への供給電力量を制御する温調制御を行う。この温調制御自体は、公知であるので、ここでは説明を省略する。
【００４７】
（ク）タイマー１１０のカウント値が時間Ｔ２に達すると、誘導コイル３３３への電力供給を停止する。１枚目のシートＳの画像領域後端が定着位置３９を通過した時点から定着位置３９の温度が目標温度から下がり始めることになる。これにより、１枚目のシートＳについて適正な定着が実行される。
上記（ア）〜（ク）の各動作を２枚目のシート以降についても繰り返し実行する。その際、（イ）と（ウ）の長さＤ１、Ｅ１は、例えば２枚目のシートＳについては、長さＤ２、Ｅ２（図６）に代わり、３枚目のシートＳについては、Ｄ３、Ｅ３（図６）に代わる。
【００４８】
上記では、非画像領域が通過する間に電力供給を停止するとしたが、これに限られない。例えば、非画像領域が通過する間にだけ、目標温度よりも低い温度（例えば数十℃程度）を別の目標温度として設定し、その別の目標温度が維持されるように制御するとしても良い。金属スリーブ３１の加熱による温度の立ち上がり特性等を考慮して非画像領域に対する制御方法が決められる。
【００４９】
図４に戻り、全体制御部１０９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有し、ＲＯＭから必要なプログラムを読み出し、画像プロセス部１０、給送部２０、定着部３０等の動作をタイミングを取りながら統一的に制御して、受信したプリントジョブのデータに基づくプリント動作を円滑に実行させる。その際、上記通紙方向選択部１０５において選択された通紙方向のシートＳを給送させる。例えば、選択された通紙方向が横の場合には給紙カセット２１からＮ枚、上記例では３枚のシートＳを１枚ずつ繰り出させ、縦の場合には給紙カセット２２から１枚ずつ繰り出させる。
【００５０】
なお、全体制御部１０９には、給紙カセットとシートのセット方向とを対応付けた情報が記憶されており、その情報を参照することにより、どの給紙カセットにどの向きのシートがセットされているかを知ることができる。当該情報は、例えば給紙カセット毎にシートの向きが固定されている構成であれば予め記憶しておくとしても良いし、ユーザ等が可変可能な構成であれば、向きを検出するセンサ等を設けておき、シートの向きが変更されると情報を更新する構成をとるとしても良い。
【００５１】
４．制御部によるジョブの制御処理
図９は、ジョブの実行制御の処理内容を示すフローチャートである。当該処理は、ジョブの実行要求が受け付けられた後、ジョブの開始時期に達すると、不図示のメインルーチンに呼び出されることにより開始される。
同図に示すように、まず画像領域検出処理を実行する（ステップＳ１）。この画像領域検出処理は、主に画像領域検出部１０４により実行される。
【００５２】
図１０は、画像領域検出処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
変数ｎの値を「１」に設定する（ステップＳ１１）。ここで、変数ｎは、ページ数（シートの枚数）を示す。
そして、ｎページ、ここでは１ページの画像を展開する（ステップＳ１２）。この画像の展開とは、１ページ分の画像データを読み出して、内部のＲＡＭなどのメモリ（不図示）に格納させる処理である。
【００５３】
そして、画像領域となるエリアを検出する（ステップＳ１３）。具体的には、メモリ内に展開された１ページ目の画像を、図５で示すように各エリア１〜６、１１〜１９に分割する。各エリアの階調値を合計した値をエリアテーブル１１１に格納し、エリア１〜６についてはエリア毎に階調合計値を閾値Ｋと比較し、エリア１１〜１９についてはエリア毎に階調合計値を閾値Ｌと比較する。各エリアのうち、閾値を超えているエリアを画像領域に相当するエリアと検出する。
【００５４】
画像領域であると検出されたエリアのシートＳ上における座標位置と横方向長さＡ（図５）、縦方向長さＣを求めて一時的に記憶する（ステップＳ１４）。
ｎが当該ジョブの最後のページであるか否かを判断する（ステップＳ１５）。ここで、最後ではないことを判断すると（ステップＳ１５で「ＮＯ」）、現在のｎの値に「１」をインクリメントして（ステップＳ１６）、ステップＳ１２に戻る。
【００５５】
次に、２ページ目について、上記ステップＳ１２〜Ｓ１５の処理を実行する。ステップ１５において、ｎが最後のＮページであることが判断されるまで、ステップＳ１２〜Ｓ１５の処理が繰り返し実行される。ｎが最後と判断すると（ステップＳ１５で「ＹＥＳ」）、リターンする。これにより、１〜Ｎページについて、座標位置と長さＡ、Ｃの値が求められることになる。
【００５６】
図９に戻り、次にステップＳ２において通紙方向選択処理を実行する。この通紙方向選択処理は、主に通紙方向選択部１０５により実行される。
図１１は、通紙方向選択処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
同図に示すように、検出された１〜Ｎページの画像領域の横方向長さＡと縦方向長さＣのデータを読み出す（ステップＳ２１）。
【００５７】
そして、総画像長Ｌｓを算出する（ステップＳ２２）。ここで、総画像長Ｌｓ＝Ａ１＋Ａ２＋・・＋Ａｎである。横方向長さＡ１、Ａ２等は、図６、図７で示されるＡ１、Ａ２等の相当する。図６の例では、総画像長Ｌｓ＝４１０〔ｍｍ〕になる。
続いて、総画像長Ｌｔを算出する（ステップＳ２３）。総画像長Ｌｔ＝Ｃ１＋Ｃ２＋・・＋Ｃｎである。縦方向長さＣ１、Ｃ２等は、図６、図７で示されるＣ１、Ｃ２等の相当する。図６の例では、総画像長Ｌｔ＝４３０〔ｍｍ〕になる。
【００５８】
総画像長Ｌｓ≦Ｌｔであれば（ステップＳ２４で「ＹＥＳ」）、横の通紙方向を選択して（ステップＳ２５）、リターンする。一方、Ｌｓ≦Ｌｔでない、すなわちＬｓ＞Ｌｔであれば（ステップＳ２４で「ＮＯ」）、縦の通紙方向を選択して（ステップＳ２６）、リターンする。
図９に戻り、ステップＳ３では、変数ｎを「１」に設定する。ステップＳ４では、画像プロセス部１０と給送部２０等に指示して、ステップＳ２で選択された通紙方向のシートＳを１枚繰り出させると共に、第ｎページ、ここでは第１ページに対する画像形成を実行させる。この意味で、制御部４０は、ステップ４の処理を実行する際に、選択された通紙方向のシートを給送部２０から繰り出させる第１制御手段として機能するものといえる。
【００５９】
そして、定着加熱制御処理を実行する（ステップＳ５）。この定着加熱制御処理は、主に定着加熱制御部１０８により実行される。
図１２は、定着加熱制御処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
同図に示すように、１枚（ページ）目の画像領域のシートＳ上における座標位置を読み出して、シート先端から画像領域先端までの長さＤ１（図６）と、画像領域後端からシート後端までの長さＥ１（図６）を算出する（ステップＳ５１）。この処理は、上記（ア）と（イ）で説明した動作に相当する。
【００６０】
算出値Ｄ１、Ｅ１に基づき、画像領域先端の定着位置３９への到達予定時間ｔ１と、画像領域後端の定着位置３９の通過予定時間ｔ２を算出する（ステップＳ５２）。この算出は、上記（ウ）の式（１）と（２）を用いて行われる。
時間ｔ１から所定値ｔａを差し引いた時間Ｔ１と時間ｔ２から所定値ｔｂを差し引いた時間Ｔ２を算出する（ステップＳ５３）。この処理は、上記（エ）と（オ）の動作に相当する。算出した時間Ｔ１とＴ２のデータを一時的に記憶する（ステップＳ５４）。
【００６１】
１枚目のシートＳの先端がシート検出センサ２８により検出されると、タイマー１１０を起動させ（ステップＳ５５）、タイマー１１０のカウント値が時間Ｔ１に達すると、誘導コイル３３３への電力供給を開始し（ステップＳ５６）、温調制御を行う（ステップＳ５７）。この処理は、上記（カ）と（キ）の動作に相当する。
タイマー１１０のカウント値が時間Ｔ２に達すると、誘導コイル３３３への電力供給を停止して（ステップＳ５８）（温調制御の中止）、リターンする。これにより、１枚目のシートＳ上に形成された画像の定着が終了したことになる。なお、タイマー１１０は、カウント値がＴ２に達するとリセットされる。この意味で、制御部４０は、定着加熱制御処理を実行する際に、搬送されるシート上に形成された画像の、通紙方向によって決まるシート上の形成位置に応じてヒータへの供給電力を制御する第２制御手段として機能するものといえる。
【００６２】
なお、上記では１枚のシートＳ上に１つの画像領域が存在している場合の例を説明したが、例えば複数の画像領域が搬送方向に離れた位置に存在するような場合でも同様に各画像領域が定着位置３９を通過する間に温調制御がなされ、非画像領域が通過する間には電力供給が停止される。例えば、画像領域それぞれについて、上記１つの画像領域による通電制御と同様の制御をシート先端側のものから順次実行することにより実現できる。
【００６３】
図９に戻り、ステップＳ６では、ｎ＝Ｎ（最後）のページであるか否かを判断する。ここで、最後ではないことを判断すると（ステップＳ６で「ＮＯ」）、現在のｎの値に「１」をインクリメントして（ステップＳ７）、ステップＳ４に戻る。ステップＳ４〜Ｓ５において、２ページ目について、１ページ目と同じ方向のシートＳを繰り出すと共に画像形成の動作を実行させつつ、定着部３０の加熱制御を実行させる。
【００６４】
ステップ６において、ｎが最後のＮページであることが判断されるまで、ステップＳ４〜Ｓ５の処理が繰り返し実行される。ｎが最後と判断すると（ステップＳ６で「ＹＥＳ」）、リターンする。これにより、当該ジョブが終了する。
以上説明したように、本実施の形態では、複数枚のシートＳに画像を形成するジョブにおいて、横と縦の通紙方向のうち、各シートＳ上の形成画像の搬送方向長さを合計した値が短い方の通紙方向を選択し、選択した通紙方向のシートＳを１枚ずつ繰り出して画像を形成すると共に、シート毎に当該シートＳ上における形成画像の存在しない領域が定着位置３９を通過する間には誘導コイル３３３への電力供給を停止する制御を行っている。
【００６５】
これにより、シートの通紙方向を何も考慮せずに紙間に定着部の温度を下げるだけの構成に比べて、シート毎に、そのシートＳ上の画像の存在しない領域が定着位置３９を通過する間に誘導コイル３３３への電力供給が停止される分だけ、定着に要する消費電力を低減できる。
＜実施の形態２＞
上記実施の形態では、電磁誘導加熱方式の定着部を用いた構成例を説明したが、本実施の形態では、ハロゲンヒータによる加熱方式の定着部を用いており、この加熱方式の違いに応じて通紙方向選択処理と定着加熱制御処理の内容が変更されている。以下、説明の重複を避けるため、実施の形態１と同じ内容についてはその説明を省略し、同じ構成要素については、同符号を付すものとする。
【００６６】
図１３は、本実施の形態に係る定着部２００の構成を示す図である。
同図に示すように、定着部２００は、筒状の定着ローラ２０１、加熱手段としてのハロゲンヒータ２０２などを備える。定着ローラ２０１とハロゲンヒータ２０２は、第１の実施の形態における金属スリーブ３１とコイルアセンブリ３３に代わるものである。
定着ローラ２０１の内空間にハロゲンヒータ２０２が挿通される構成であり、ハロゲンヒータ２０２からの熱が空間を通じて定着ローラ２０１に伝わるので、電磁誘導加熱方式に比べて、定着ローラ２０１の昇温にある程度の時間がかかる構成になっている。
【００６７】
図１４は、本実施の形態の通紙方向選択処理による通紙方向の選択方法を説明するための図である。図１４（ａ）は、１〜Ｎ（ここではＮ＝３とする）ページの原稿の画像（Ａ４）を正立の状態で見たときの図である。
同図において、１ページの画像を正面視し、その画像の天地が上下の方向になるように上下左右の方向を規定すると、長さａ１は、原稿（シート）の左端から画像領域の右端までの距離に相当する。長さｂ１は、画像領域の左端から原稿の右端までの距離、長さｃ１は、原稿の上端から画像領域の下端までの距離、長さｄ１は、画像領域の上端から原稿の下端までの距離に相当する。Ｐｘは、１ページ（１枚のシート）の横方向長さを示しており、Ｐｙは、縦方向長さを示している。長さａ１〜ｄ１は、シート（Ａ４）の大きさと画像領域の座標位置に基づいて算出することができる。他のページについても同様である。
【００６８】
図１４（ｂ）は、画像を正立の状態でシートＳを横通紙して各ページの画像を各シート上に形成するとした場合の画像形成後の様子を模式的に示す図である。同図において、隣り合うシート間の距離Ｌｅは、いわゆる用紙間隔といわれるものであり、画像形成時には、間隔Ｌｅをもって各シートＳが搬送されることを示している。ここでは、通紙方向が横でも縦でも用紙間隔が同じとしている。なお、横と縦で異なる場合には、それぞれの値が別のＬｅの値として設定される。
【００６９】
１枚目のシートＳの画像領域先端からＮ（最後）枚目、同図の例では３枚目のシートＳの画像領域後端までの長さをＬｗとすると、Ｌｗ＝ｂ１＋Ｌｅ＋Ｐｘ＋Ｌｅ＋ａ３で表すことができる。このＬｗは、定着位置３９の温度が目標温度に維持される区間の長さを示している。これを目標温度維持区間長という。
上記のように本実施の形態では、定着ローラ２０１を昇温させるのにある程度の時間を要するので、実施の形態１のようにシート毎にシートＳ上の非画像領域が定着位置３９を通過する間に電力供給を停止させる制御をとると、画像領域が定着位置３９に到達する時点で昇温が間に合わなくなるおそれが生じる。そこで、本実施の形態では、１枚目の画像領域先端から最後のシートＳの画像領域後端までの区間を目標温度維持区間として、その間を通して温調制御を行うようにしている。
【００７０】
図１４（ｃ）は、画像を１８０°回転させた状態で（これを、横通紙で画像が倒立の状態という。）、シートＳを横通紙して各ページの画像を各シート上に形成するとした場合の画像形成後の様子を模式的に示す図である。ここで、画像を倒立とは、正立と同じ通紙方向で通紙する場合に、印刷物が同じになるように画像を必要な角度、ここでは１８０°回転させることをいう。同図の場合の目標温度維持区間長をＬｘとすると、Ｌｘ＝ａ１＋Ｌｅ＋Ｐｘ＋Ｌｅ＋ｂ３で表すことができる。
【００７１】
図１４（ｄ）は、画像を２７０°回転させた状態で（これを、縦通紙で画像が正立の状態という。）、シートＳを縦通紙して各ページの画像を各シート上に形成するとした場合の画像形成後の様子を模式的に示す図である。同図の目標温度維持区間長をＬｙとすると、Ｌｙ＝ｄ１＋Ｌｅ＋Ｐｙ＋Ｌｅ＋ｃ３で表すことができる。
図１４（ｅ）は、画像を９０°回転させた状態で（これを、縦通紙で画像が倒立の状態という。）、でシートＳを縦通紙して各ページの画像を各シート上に形成するとした場合の画像形成後の様子を模式的に示す図である。同図の目標温度維持区間長をＬｚとすると、Ｌｚ＝ｃ１＋Ｌｅ＋Ｐｙ＋Ｌｅ＋ｄ３で表すことができる。
【００７２】
目標温度維持区間長Ｌｗ〜Ｌｚを算出すると、その中で最も値の小さいものを選択する。目標温度維持区間長が短いということは、目標温度を維持するのに要する時間が短くなることを意味するので、ハロゲンヒータ２０２の通電時間を短くして節電を図れるからである。
図１４において、例えばａ１＝１２０〔ｍｍ〕、ｂ１＝１４０〔ｍｍ〕、ｃ１＝２８０〔ｍｍ〕、ｄ１＝１００〔ｍｍ〕、ａ２＝２００〔ｍｍ〕、ｂ２＝２００〔ｍｍ〕、ｃ２＝２２０〔ｍｍ〕、ｄ２＝２８０〔ｍｍ〕、ａ３＝２００〔ｍｍ〕、ｂ３＝２００〔ｍｍ〕、ｃ３＝５０〔ｍｍ〕、ｄ３＝２８０〔ｍｍ〕であり、Ｐｘ＝２１０〔ｍｍ〕、Ｐｙ＝２９７〔ｍｍ〕、Ｌｅを例えば０とおくと、Ｌｗ＝５５０〔ｍｍ〕、Ｌｘ＝５３０〔ｍｍ〕、Ｌｙ＝４４７〔ｍｍ〕、Ｌｚ＝８５７〔ｍｍ〕になる。この場合、最も小さいＬｙが選択され、Ｌｙに対応する縦通紙：正立画像が選択される。
【００７３】
図１５（ａ）は、図１４とは別の画像の例を示す図であり、図１４とはｃ３だけが異なる値の２７０〔ｍｍ〕になっており、他のａ１〜ｄ３等は同じ値である。図１５（ａ）の例では、Ｌｗ＝５５０〔ｍｍ〕、Ｌｘ＝５３０〔ｍｍ〕、Ｌｙ＝６６７〔ｍｍ〕、Ｌｚ＝８５７〔ｍｍ〕になる。この場合、最も小さいＬｘが選択され、図１５（ｂ）に示すように、Ｌｘに対応する横通紙：倒立画像が選択されることになる。
【００７４】
図１６は、本実施の形態に係る通紙方向／画像回転選択処理の内容を示すフローチャートである。本実施の形態では、上記のようにシートＳの通紙方向（横／縦）だけでなく、通紙方向と画像の天地の向き（正立／倒立）によって決まる複数（上記では２つ）の回転角とが対応付けられて、４通りの組み合わせが設定されているので、その組の選択を当該処理において実行するようにしている。
【００７５】
図１６に示すように、検出された１〜Ｎページの画像領域の座標位置から当該ジョブにおける目標温度維持区間Ｌｗ〜Ｌｚを算出する（ステップＳ２０１）。算出された各値の最小値を判断する（ステップＳ２０２〜Ｓ２０４）。ここで、最小値がＬｗと判断すると（ステップＳ２０２で「ＹＥＳ」）、横通紙：正立画像（すなわち画像回転なし（禁止）：すなわち０°）を選択し（ステップＳ２０５）、リターンする。
【００７６】
最小値がＬｘと判断すると（ステップＳ２０３で「ＹＥＳ」）、横通紙：倒立画像（すなわち画像を１８０°回転）を選択し（ステップＳ２０６）、リターンする。
最小値がＬｙと判断すると（ステップＳ２０４で「ＹＥＳ」）、縦通紙：正立画像（すなわち画像を２７０°回転）を選択し（ステップＳ２０７）、リターンする。
最小値がＬｚと判断すると（ステップＳ２０４で「ＮＯ」）、縦通紙：倒立画像（すなわち画像を９０°回転）を選択し（ステップＳ２０８）、リターンする。当該選択処理において選択された画像の回転角の情報は、画像回転部１０６に送られる。
【００７７】
画像回転部１０６は、画像形成時に、受信した回転角の情報に応じて、ページ毎にその画像を回転または非回転させる処理を施した後、処理後のデータをＬＤ駆動部１０７に送る。以降、全体制御部１０９により、画像プロセス部１０、給送部２０などの制御が行われて画像形成が実行される。この意味で、全体制御部１０９、画像回転部１０６、画像プロセス部１０、給送部２０などは、選択された通紙方向のシートＳを繰り出すと共に選択された回転角に応じて画像を回転処理して、または回転処理を禁止させて、当該シート上に画像形成を行う画像形成手段として機能するものといえる。
【００７８】
図１７は、本実施の形態に係る定着加熱制御処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
同図に示すように、まずｎ＝１、すなわち１枚目のシートＳに対する画像形成であるか否かを判断する（ステップＳ２１１）。ここで、１枚目であることを判断すると（ステップＳ２１１で「ＹＥＳ」）、第１ページの画像領域のシートＳ上における座標位置を読み出して、シート先端から画像領域先端までの長さα（図１４）を算出する（ステップＳ２１２）。長さαは、図１４（ｂ）〜（ｅ）に示すように通紙方向と画像回転角によって変わるので、通紙方向と画像回転角に応じて求める。例えば、図１４（ｂ）の横通紙：正立画像であれば、長さα＝Ｐｘ−ｂ１になる。
【００７９】
算出値αに基づき、画像領域先端の定着位置３９への到達予定時間ｔ１を算出し（ステップＳ２１３）、時間ｔ１から所定値ｔａを差し引いた時間Ｔ１を算出する（ステップＳ２１４）。この算出は、前記ステップＳ５２、Ｓ５３の処理と同じ方法で行われるが、所定時間ｔａ（ハロゲンヒータ２０２への電力供給を開始してから定着位置３９の温度が目標温度に昇温するまでに要する時間）については、実施の形態１よりは長くなるはずである。所定値ｔａの大きさと形成画像のシートＳ上における位置との関係から、シート検出センサ２８の位置を実施の形態１と同じにすると、Ｔ１の値（Ｔ１＝ｔ１−ｔａ）が負になるおそれがあるような場合には、シート検出センサ２８が搬送路２９上においてより上流側の位置に配されるように工夫される。
【００８０】
算出された時間Ｔ１のデータを記憶する（ステップＳ２１５）。そして、１枚目のシートＳの先端がシート検出センサ２８により検出されると、タイマー１１０を起動させ（ステップＳ２１６）、そのカウント値が時間Ｔ１に達すると、ハロゲンヒータ２０２への電力供給を開始し（ステップＳ２１７）、温調制御を行って（ステップＳ２１８）、リターンする。これらの処理は、前記ステップＳ５４〜Ｓ５７の処理と基本的に同じである。なお、タイマー１１０は、カウント値がＴ１に達するとリセットされる。
【００８１】
ステップ２１１において、１枚目でないと判断すると、ステップＳ２１９に移る。ステップＳ２１９では、ｎが最後のページであるか否かを判断する。最後ではないことを判断すると（ステップＳ２１９で「ＮＯ」）、そのままリターンする。これにより、温調制御の開始から最後のページと判断されるまでの間、すなわち１枚目の画像領域先端が定着位置３９を通過してから、２枚目、３枚目・・を介して最後のＮ枚目のシートＳに至るまでの間、温調制御が継続されることになる。
【００８２】
ｎが最後のＮと判断すると（ステップＳ２１９で「ＹＥＳ」）、Ｎページ目の画像領域のシートＳ上における座標位置を読み出して、画像領域後端からシート後端までの長さβ（図１４）を算出する（ステップＳ２２０）。長さβは、上記αと同様に、通紙方向と画像回転角によって変わるので通紙方向と画像回転角に応じて求められる。例えば、図１４（ｂ）の横通紙：正立画像であれば、長さβ＝Ｐｘ−ａ３になる。
【００８３】
算出値βに基づき、画像領域後端の定着位置３９の通過予定時間ｔ２を算出する（ステップＳ２２１）。この算出は、前記ステップＳ５２の処理と同じ方法で行われる。
時間ｔ２から所定値ｔｂを差し引いた時間Ｔ２を算出し（ステップＳ２２２）、算出した時間Ｔ２のデータを記憶する（ステップＳ２２３）。これらの処理は、前記ステップＳ５３、Ｓ５４の処理と同じである。
【００８４】
そして、Ｎ枚目（最後）のシートＳの先端がシート検出センサ２８により検出されると、タイマー１１０を起動させ（ステップＳ２２４）、そのカウント値が時間Ｔ２に達すると、ハロゲンヒータ２０２への電力供給を停止し（ステップＳ２２５）、リターンする。これらの処理は、前記ステップＳ５５、Ｓ５８の処理と基本的に同じである。これにより、最後のシートＳの画像領域後端が定着位置３９を通過するまでは目標温度が維持されることになる。なお、タイマー１１０は、カウント値がＴ２に達するとリセットされる。
【００８５】
以上説明したように本実施の形態では、横通紙：正立、横通紙：倒立、縦通紙：正立、縦通紙：倒立の４通りのうち、１つのジョブにおいて１枚目のシートＳ上の画像領域先端が定着位置３９を通過してから、最後のシートＳ上の画像領域後端が定着位置３９を通過するまでの時間が最も短いものを選択するとしている。定着ローラの昇温にある程度の時間を要する構成、すなわち昇温速度（応答）が遅い構成の場合には、従来、１枚目のシート先端から最後のシート後端までの間を通して温調制御が行われるが、このような制御に比べてハロゲンヒータへの通電時間を短くでき、もって消費電力の低減を図れる。
【００８６】
なお、上記の４通りに限定されることはない。例えば、横通紙：正立（図１４（ｂ））と、横通紙：倒立（図１４（ｃ））のうちから１つの組を選択する構成をとるとしても良い。このような構成をとれば、横通紙だけで良くなるので縦通紙用の給紙カセットを備える必要がなくなる。同様に、例えば縦通紙：正立（図１４（ｄ））と縦通紙：倒立（図１４（ｅ））のうちから１つを選択する構成をとることもできる。
【００８７】
また、選択対象となる組は２以上であれば良く、装置構成によっては、例えば通紙方向それぞれについて、通紙方向と形成されるべき画像の天地の向きによって決まる１の回転角とが対応するように、各通紙方向と回転角とを組み合わせるとしても良い。
具体的には、例えば（ア）横通紙：正立（回転角０°）の組（図１４（ｂ））と、縦通紙：正立（回転角２７０°）の組（図１４（ｄ））のうちから、１つを選択する構成をとることも可能である。また、（イ）横通紙：正立（回転角０°）の組と、縦通紙：倒立（回転角９０°）の組（図１４（ｅ））のうちから、１つを選択する構成をとることも可能である。さらに、（ウ）横通紙：倒立（回転角１８０°）の組（図１４（ｃ））と、縦通紙：倒立（回転角９０°）の組（図１４（ｅ））のうちから、１つを選択する構成をとることも可能であろう。
【００８８】
なお、本発明は、画像形成装置に限られず、上記のジョブの実行方法であるとしてもよい。さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、ＰＤなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。
【００８９】
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施の形態１では、シート上の画像領域が定着位置３９を通過する間にだけ目標温度になるように誘導コイル３３３への通電を制御するとしたが、これに限られることはない。例えば、画像領域であると検出された領域を、搬送方向に所定範囲だけ拡張して（図８の破線で示す部分Ｆ）、その拡張後の領域（検出された領域＋領域Ｆ）をシート上の画像領域、すなわち目標温度を維持するための領域とすることもできる。この場合、拡張範囲をあまり大きくし過ぎると誘導コイル３３３への通電時間が増えて消費電力が多くなるので、例えば画像領域先端側の拡張範囲としては、目標温度への昇温に要する時間のばらつきなどを考慮して、形成画像が定着位置３９に到達する直前には、ある程度の余裕をもって目標温度への昇温を終えているような範囲、より具体的には数ミリ〜十数ミリ程度の範囲が設定されることが好ましい。
【００９０】
また、画像領域後端側の拡張領域については、例えば形成画像が定着位置３９を通過した直後に電力供給が停止されるような範囲、より具体的には数ミリ程度の範囲に設定することが考えられる。先端側と後端側のいずれか一方だけを拡張するとしても良い。また、例えば先端側の拡張範囲が定着位置３９を通過する間に徐々に誘導コイル３３３の供給電力量を上げる制御を行うとしても良い。上記のことは、実施の形態２についても同様である。
【００９１】
（２）上記実施の形態では、画像領域検出部１０４が各エリア内の画素の濃度値に基づいて画像領域を検出するとしたが、画像領域を検出できれば良く、検出方法が上記のものに限られないことはいうまでもない。例えば、１ページ単位でエリア毎にレーザ光の駆動信号から露光する画素の数をカウントし、そのカウント値（露光量）をドットカウントしてエリアテーブル１１１に記憶する。そして、エリア毎にドットカウント値を閾値と比較することにより画像領域を検出する方法など公知の方法をとることができる。
【００９２】
なお、厳密にいうと、画素の濃度値や露光量＝現像されるトナー量（現像量）＝シート上に転写されるトナー量（転写量）となるわけではないが、実際にシートＳ上に転写された後のトナー量を検出して、その検出結果から画像領域を特定することは困難である。従って、濃度値や露光量などから現像効率を考慮して変換した値を現像量とし、現像量から転写効率を考慮して変換した値を転写量とする、すなわち露光量、現像量、転写量の関係を考慮に入れて、上記閾値Ｋ、Ｌの値を決めるようにしている。
【００９３】
（３）上記実施の形態１では、電磁誘導加熱方式の定着部を用いた構成例を、実施の形態２では、ハロゲンヒータによる加熱方式の定着部を用いた構成例をそれぞれ説明したが、加熱方式がこれらに限られることはない。実施の形態１は、定着部の温度を短時間で昇温可能な構成に適用することが好ましく、実施の形態２は、昇温に時間を要するために紙間に定着部の温度を下げることができないような構成に適用することが好ましい。
【００９４】
また、電磁誘導加熱方式の定着部として、誘導コイル３３３が金属スリーブ３１の内側に配された構成例を説明したが、これに限られないことはいうまでもない。例えば、誘導コイルが金属スリーブの外側であり金属スリーブの外周面近傍の位置に配置される構成にも適用できる。
（４）上記実施の形態では、本発明に係る画像形成装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、これに限られない。カラーやモノクロの画像形成に関わらず、シート上に形成されたトナー像などの未定着の画像を熱定着する画像形成装置であれば、例えば複写機、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等に適用できる。また、Ａ４サイズのシートを用いる例を説明したが、他のサイズであっても同様に適用できることはいうまでもない。他のサイズのシートを使用する場合、上記のＰｘ、Ｐｙの値は、当該シートのサイズに応じた値に代えられる。
【００９５】
また、上記実施の形態及び上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明に係る画像形成装置は、定着部のヒータによる消費電力の低減を向上させる技術として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】実施の形態１に係るプリンタの全体構成を示す図である。
【図２】プリンタに備えられる定着部の構成を示す図である。
【図３】定着部を図２の矢印Ｂ方向から見たときの概略斜視図である。
【図４】プリンタに備えられる制御部の構成を示す図である。
【図５】制御部の画像領域検出部による画像領域の検出方法を説明するための模式図である。
【図６】制御部の通紙方向選択部によるシートの通紙方向（横と縦）の選択方法を説明するための図である。
【図７】シートの通紙方向（横と縦）の選択方法を説明するための別の図である。
【図８】シート検出センサによる検出位置と定着部の定着位置と搬送中のシート上における画像領域との位置関係を模式的に示す図である。
【図９】ジョブの実行制御の処理内容を示すフローチャートである。
【図１０】画像領域検出処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図１１】通紙方向選択処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図１２】定着加熱制御処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態２に係る定着部の構成を示す図である。
【図１４】実施の形態２に係る通紙方向選択処理による通紙方向の選択方法を説明するための図である。
【図１５】通紙方向選択処理による通紙方向の選択方法を説明するための別の図である。
【図１６】実施の形態２に係る通紙方向／画像回転選択処理の内容を示すフローチャートである。
【図１７】実施の形態２に係る定着加熱制御処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９８】
１      プリンタ
１０      画像プロセス部
２１、２２      給紙カセット
２３、２４      繰り出しローラ
２９      搬送路
３０、２００      定着部
３９      定着位置
４０      制御部
１０５      通紙方向選択部
１０６      画像回転部
１０８      定着加熱制御部
２０２      ハロゲンヒータ
３３３      誘導コイル
Ｌｓ、Ｌｔ    総画像長（各シート上の形成画像の搬送方向長さを合計した値）
Ｌｗ、Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚ    目標温度維持区間長
Ｓ      シート
【図１】
0004662082.tif 000002
【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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