(57)【要約】【課題】  電圧計を具備しない画像形成装置であっても簡易な構成で消費電力を検知させる。【解決手段】  外部電源１２から電力が供給されることで発熱するセラミックヒータ３の温度を検知するサーミスタ６と、サーミスタ６により検知される温度が１８０［℃］となるように、セラミックヒータ３への電流の供給を制御するゲート制御式半導体スイッチ５および制御部４と、サーミスタ６により検知される温度が８０［℃］となった後に外部電源１２から電力が供給されることで駆動される駆動モータ８と、画像形成装置１に供給される電流を検知する電流検知器２と、セラミックヒータ３が８０［℃］まで発熱したときに駆動モータ８が駆動する前の状態で電流検知器２によって検知される電流値から入力電圧を特定する制御部４と、を有し、この入力電圧と電流検知器２により検知される電流値とに応じて、制御部４が画像形成装置１の消費電力を算出する。【選択図】  図５
2013037073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源から電力が供給されることで動作する画像形成装置において、
入力される情報に応じた画像を、トナーを用いて、記録材上に形成する像形成手段と、
前記像形成手段によって形成される前記画像を、前記外部電源からの電力が供給されたヒータの熱によって記録材に定着させる定着手段と、
前記ヒータの温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段により検知される温度が、トナーを記録材に定着させる第１の温度となるように、前記ヒータに供給される電流を制御する制御手段と、
前記制御手段により前記ヒータが第２の温度となるまで発熱した後、前記外部電源からの電力が供給されることで駆動を開始する駆動手段と、
前記画像形成装置に供給される電流を検知する電流検知手段と、
前記制御手段により前記ヒータが前記第２の温度となるまで発熱すると、前記駆動手段が駆動を開始する前の状態で前記電流検知手段により検知される電流値から、前記外部電源からの入力電圧を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定される入力電圧と、前記電流検知手段により検知される電流とから、前記画像形成装置が消費する電力を算出する算出手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記電流検知手段により前記ヒータが前記第２の温度となった状態で電流が検知された後、駆動が開始され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】
前記画像形成装置は更に、前記ヒータが前記第２の温度となったときの前記ヒータの抵抗値が記憶された記憶手段を有し、
前記特定手段は、前記記憶手段により記憶された抵抗値と、前記電流検知手段により検知される前記ヒータに供給される電流値とから、前記外部電源からの入力電圧を特定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成装置は更に、前記算出手段により算出される前記画像形成装置が消費する電力を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成装置は更に、前記算出手段により算出される前記画像形成装置が消費する電力を、前記画像形成装置と通信線を介して接続される外部装置へ送信する送信手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一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、画像形成装置の消費電力を検知する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、オフィスや家庭の消費電力を表示し、ユーザに報知する機能が知られている。プリンタやファクシミリなどの画像形成装置であっても、消費電力を表示する機能へのニーズが高まっている。
【０００３】
ここで、画像形成装置が接続される商用電源のコンセントは、定格ＡＣ１００［Ｖ］であっても、およそＡＣ９０［Ｖ］からＡＣ１１０［Ｖ］の範囲で電圧が異なってしまう。そのため、画像形成装置の消費電力を正確に検知するためには、この画像形成装置が接続される商用電源から印加される電圧を検知する必要がある。なお、消費電力を検知するためには、電圧のみならず、電流も検知する必要がある。
【０００４】
ここで、消費電力を検知する画像形成装置として、電圧計と電流計を具備した画像形成装置が考えられる（特許文献１参照）。特許文献１では、定着器のヒータに印加される電圧と、このヒータに供給される電流とから消費電力を算出し、この消費電力に基づき、ヒータの温度調整制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３１９３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、予め電圧計と電流計とを具備する画像形成装置以外は、消費電力を検知するために新たに電圧計と電流計とを設置する必要があり、コストアップしてしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、簡易な構成でありながら消費電力をユーザに報知することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の画像形成装置は、外部電源から電力が供給されることで動作する画像形成装置において、入力される情報に応じた画像を、トナーを用いて、記録材上に形成する像形成手段と、前記像形成手段によって形成される前記画像を、前記外部電源からの電力が供給されたヒータの熱によって記録材に定着させる定着手段と、前記ヒータの温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段により検知される温度が、トナーを記録材に定着させる第１の温度となるように、前記ヒータに供給される電流を制御する制御手段と、前記制御手段により前記ヒータが第２の温度となるまで発熱した後、前記外部電源からの電力が供給されることで駆動を開始する駆動手段と、前記画像形成装置に供給される電流を検知する電流検知手段と、前記制御手段により前記ヒータが前記第２の温度となるまで発熱すると、前記駆動手段が駆動を開始する前の状態で前記電流検知手段により検知される電流値から、前記外部電源からの入力電圧を特定する特定手段と、前記特定手段により特定される入力電圧と、前記電流検知手段により検知される電流とから、前記画像形成装置が消費する電力を算出する算出手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡易な構成でありながら消費電力をユーザに報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の画像形成装置の概略断面図
【図２】第１の実施形態の定着器の要部断面図
【図３】第１の実施形態のブロック図
【図４】第１の実施形態の画像形成装置の各部の動作と電流の変動を示す図
【図５】第１の実施形態の電圧検知処理を示すフローチャート図
【図６】第１の実施形態の割り込み処理を示すフローチャート図
【図７】第２の実施形態の電圧検知処理を示すフローチャート図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は本実施形態の画像形成装置１の概略断面図である。本実施形態では、各色成分のトナー像を形成する４つの像形成部Ｓｔｙ、Ｓｔｍ、Ｓｔｃ、Ｓｔｂｋが１列に配列された画像形成装置を用いる。
【００１２】
各像形成部は、Ｓｔｙがイエローのトナー像を形成し、Ｓｔｍがマゼンタのトナー像を形成し、Ｓｔｃがシアンのトナー像を形成し、Ｓｔｂｋがブラックのトナー像を形成する。
【００１３】
各像形成部Ｓｔｙ、Ｓｔｍ、Ｓｔｃ、Ｓｔｂｋは同様の構成であるため、以下ではイエローのトナー像を形成する像形成部Ｓｔｙについて説明し、他の像形成部Ｓｔｍ、Ｓｔｃ、Ｓｔｂｋについて、その構造の説明を省略する。
【００１４】
像形成部Ｓｔｙは、イエローの色成分のトナー像を担持する感光ドラム９０１ｙと、この感光ドラム９０１ｙを帯電する帯電器９０２ｙと、感光ドラム９０１ｙに静電潜像を形成するため、感光ドラム９０１ｙを露光する露光装置９０３ｙを有している。更に、像形成部Ｓｔｙは、感光ドラム９０１ｙ上に形成された静電潜像をトナーを有する現像剤を用いてトナー像として顕像化する現像器９０４ｙと、感光ドラム９０１ｙ上のトナー像を後述の中間転写ベルト９０６に転写する一次転写ローラ９０５ｙを有している。像形成部Ｓｔｙは、トナー像を中間転写ベルト９０６へ転写した後に感光ドラム９０１ｙ上に残留したトナーを除去するドラムクリーナ（不図示）も有している。
【００１５】
前述の中間転写ベルト９０６は、各像形成部Ｓｔｙ、Ｓｔｍ、Ｓｔｃ、Ｓｔｂｋで形成された各色成分のトナー像が重ねて転写されることでフルカラーのトナー像を担持できる。中間転写ベルト９０６は、この中間転写ベルト９０６を回転駆動させる駆動ローラと従動ローラとに掛け回されている。中間転写ベルト９０６の周囲には、この中間転写ベルト９０６上のトナー像を紙などの記録材Ｐへ転写するための二次転写ローラ９０７および二次転写対向ローラ９０８が配設されている。中間転写ベルト９０６から記録材Ｐへと転写されずに残留したトナーを除去するベルトクリーナ９０９が配設されている。
【００１６】
画像形成装置１には、トナー像を担持した記録材Ｐに、このトナー像を定着させるための定着器１４が設けられている。なお、定着器１４の詳細については後述する。
【００１７】
次に、本実施形態の画像形成装置１が、不図示の読取装置やＰＣ等から入力される原画像に対応する印刷物を出力する画像形成動作について説明する。
【００１８】
像形成部Ｓｔｙにおいて、帯電器９０２ｙが感光ドラム９０１ｙを一様に帯電し、露光装置９０３ｙが感光ドラム９０１ｙに原画像のイエロー成分に応じた露光光を照射することで、感光ドラム９０１ｙ上に原画像のイエロー成分に対応する静電潜像が形成される。次いで、現像器９０４ｙがイエローのトナーを用いて、感光ドラム９０１ｙ上の静電潜像を、イエローのトナー像として現像する。
【００１９】
感光ドラム９０１ｙ上のイエローのトナー像は、この感光ドラム９０１ｙの矢印方向への回転に伴い、一次転写ローラ９０５ｙが中間転写ベルト９０６を介して感光ドラム９０１ｙを押圧する一次転写ニップ部へ搬送される。この一次転写ニップ部において、一次転写ローラ９０５ｙに一次転写電圧が印加されることにより、感光ドラム９０１ｙ上のイエローのトナー像は中間転写ベルト９０６上に転写される。感光ドラム９０１ｙに残留したトナーは、不図示のドラムクリーナによって除去される。
【００２０】
中間転写ベルト９０６に転写されたトナー像は、二次転写ローラ９０７が中間転写ベルト９０６を介して二次転写対向ローラ９０８を押圧する二次転写ニップ部に搬送される。一方、記録材Ｐはタイミングを調整されて、中間転写ベルト９０６上のトナー像と接触するように二次転写ニップ部に搬送され、二次転写電圧が印加された二次転写ローラ９０７により、中間転写ベルト９０６上のトナー像が記録材Ｐ上に転写される。二次転写ニップ部で記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト９０６に残留したトナーは、ベルトクリーナ９０９によって除去される。
【００２１】
トナー像を担持した記録材Ｐは定着器１４へと搬送され、熱と圧力が加えられることより、未定着のトナー像が溶融定着される。
【００２２】
次に、図２は定着器１４の要部断面図である。定着ベルト１５は、耐熱性の高い円筒状のベルト状部材であり、その表面に弾性層を有する。この定着ベルト１５は、トナー像を定着する際の定着温度よりも高い所定の温度（例えば、２５０［℃］）であっても熱変形しない。加圧ローラ１７は、芯金と弾性のゴム層とから構成される。ヒータホルダ１６は、熱源としてのセラミックヒータ３を保持するものであって、耐熱性部材で構成されている。ヒータホルダ１６は、定着ベルト１５を介して、加圧ローラ１７の軸線方向に沿って一様な圧力で加圧ローラ１７を押圧することにより、定着ニップ部を形成する。この定着ニップ部に記録材Ｐが搬送されると、セラミックヒータ３から加えられる熱と、加圧ローラ１７を介して加えられる圧力とにより、未定着のトナーが記録材Ｐ上に溶融定着される。加圧ローラ１７は不図示のモータ等の駆動源によって矢印方向に回転される。定着ベルト１５は、加圧ローラ１７の駆動に従動して回転することで、定着ニップ部において記録材Ｐを搬送しながら、この記録材Ｐに未定着のトナーを定着させることができる。
【００２３】
前述の通り、ヒータホルダ１６には、熱源としてのセラミックヒータ３が装着されている。なお、セラミックヒータ３は、その長手方向の長さを画像形成装置１が搬送可能な最大サイズの記録材の幅よりも長い。セラミックヒータ３には、セラミックヒータ３の温度を検出するためのサーミスタ６が設けられている。
【００２４】
次に、本実施形態の回路構成について、図３の画像形成装置のブロック図に基づき説明する。
【００２５】
制御部４は、画像形成装置１の全体を制御する制御回路である。ＲＯＭ１０には、画像形成装置１で実行する各種処理を制御するための制御プログラムが格納されている。また、ＲＡＭ９は、制御部４が処理のために使用するシステムワークメモリである。また、ＥＥＰＲＯＭ２１は後述する処理において検出された外部電源１２からの入力電圧の値を記憶する半導体記憶装置であり、主電源がオフされた場合であってもデータを保持することができ、制御部４からの命令に応じてデータを書き換えることもできる。
【００２６】
コネクタ１１は外部電源１２に接続されるプラグである。ここで、外部電源１２は定格ＡＣ１００［Ｖ］の交流電圧であるが、画像形成装置１が設置された環境によって、およそＡＣ９０［Ｖ］からＡＣ１１０［Ｖ］の範囲内のいずれかの値をもつ交流電圧である。また、スイッチ２０は、画像形成装置１に設けられた電源スイッチであり、オン状態となると外部電源１２から印加される電圧を導通させ、オフ状態となると外部電源１２から印加される電圧を遮断する。
【００２７】
電流検知器２はトランスを含む回路で構成されており、外部電源１２から画像形成装置１に供給される電流を検知し、電流値信号として制御部４に出力する。電流検知器２で検知される電流は、セラミックヒータ３とＤＣ電源７に供給される電流の和となっている。
【００２８】
セラミックヒータ３はセラミックに抵抗体が印刷されており、供給される電流値に応じた温度で発熱する。ゲート制御式半導体スイッチ５は、制御部４からの定着ヒータ駆動信号により、セラミックヒータ３に供給する電流をオンオフ制御する。なお、本実施形態では、ゲート制御式半導体スイッチ５としてトライアックが使用される。サーミスタ６は、セラミックヒータ３の温度が上昇することに応じて抵抗値が低下する特性を有し、セラミックヒータ３の温度に応じた出力電圧を制御部４に温度情報として出力する。なお、サーミスタ６は温度検知手段として機能する。
【００２９】
ＤＣ電源７は、外部電源１２から供給される交流電圧から３．３［Ｖ］と２４［Ｖ］の直流電圧を生成する。なお、３．３［Ｖ］の直流電圧は、主に制御部４に印加され、２４［Ｖ］の直流電圧は、主に加圧ローラ１７を駆動する駆動モータ８に印加される。ディスプレイ１３は、画像形成装置１に設けられる液晶画面であり、制御部４から送信される消費電力を示す電力データを受信して消費電力を表示する。
【００３０】
ゼロクロス検知回路２２は、交流電圧のオンとオフが切り替わった際にゼロクロス信号を制御部４に出力する。
【００３１】
また、像形成部Ｓｔｙ、Ｓｔｍ、Ｓｔｃ、Ｓｔｂｋは、前述の図１において説明した像形成部であり、ここでの詳細な説明を省略する。
【００３２】
次に、画像形成装置１の各部の動作と、外部電源１２から供給される電流値の変化を図４に基づいて説明する。なお、図４（ａ）は、サーミスタ６により検知されるセラミックヒータ３の温度変化を示す図である。図４（ｂ）は、セラミックヒータ３の駆動状態を示す図である。図４（ｃ）は駆動モータ８の駆動状態を示す図である。図４（ｄ）は電流検知器２により検知される電流値の変化を示す図である。
【００３３】
スイッチ２０がオン状態となった後、時刻１において、制御部４が定着ヒータ駆動信号を出力すると、図４（ｂ）に示すようにセラミックヒータ３がオフ状態からオン状態へと切り替わる。これにより、図４（ａ）のように、セラミックヒータ３の発熱が開始され、サーミスタ６により検知されるセラミックヒータ３の温度が２５［℃］（室温）から上昇していく。ここで、セラミックヒータ３は温度上昇に伴い、その抵抗値が大きくなるため、図４（ｄ）のように、セラミックヒータ３に供給される電流値が徐々に減少していく。
【００３４】
次いで、時刻２において、サーミスタ６により検知されるセラミックヒータ３の温度が８０［℃］となると、制御部４は電流検知器２によってセラミックヒータ３に供給される電流値を検知する。なお、８０［℃］は第２の温度に相当する。
【００３５】
制御部４は、時刻１から時刻２において、セラミックヒータ３や駆動モータ８など、画像形成動作に伴って電流が供給される負荷の内、制御部４に３．３［Ｖ］の電圧を印加するＤＣ電源７とセラミックヒータ３とにだけ電流を供給させている。これは、外部電源１２から駆動モータ８等の複数の負荷に電流を供給してしまうと、電流検知器２によって検知される電流値が変化してしまうためである。また、制御部４に３．３［Ｖ］の電圧を印加するために外部電源１２からＤＣ電源７に供給される電流値は、外部電源１２からセラミックヒータ３に供給される電流値と比較して無視できるほど小さい。本実施形態では、外部電源１２からＤＣ電源７に供給される電流によらず、電流検知器２によって検知される電流値を、セラミックヒータ３のみを駆動させるときの電流値とし、外部電源１２からの入力電圧を演算する際に用いる。つまり、セラミックヒータ３に供給される電流値を検知するときのセラミックヒータ３の温度は、制御部４に３．３［Ｖ］の電圧を印加するＤＣ電源７とセラミックヒータ３とにだけ電流が供給されているときの温度であれば、どのような温度であってもよい。
【００３６】
制御部４は、電流検知器２によって検知した電流値と、セラミックヒータ３が８０［℃］のときの抵抗値とから、オームの法則により、外部電源１２からの入力電圧を求めることができる。なお、ＲＯＭ１０には、セラミックヒータ３が８０［℃］となったときの抵抗値が予め記憶されている。ここで、セラミックヒータ３は、その温度が１０［℃］上昇すると抵抗値が１［％］程度増加する。そのため、本実施形態では、予め決められた温度での抵抗値を測定しておき、その温度となったときに電流値を検知することで、入力電圧を算出している。これにより、本実施形態では、電圧計を有しない構成であっても、外部電源１２から画像形成装置１に入力される入力電圧を検知することができる。
【００３７】
次いで、外部電源１２からの入力電圧を求めた後、時刻３において、制御部４は図４（ｃ）のように駆動モータ８の駆動を開始する。定着器１４の可動する部分の一部には、滑らかに動作するようにグリスが塗布されている。グリスはセラミックヒータ３が８０［℃］よりも低い温度であると、可動部を滑らかに動作させることができない。もし、セラミックヒータ３が８０［℃］よりも低い温度の状態で、駆動モータ８を駆動させてしまうと定着器１４にダメージを与えてしまう虞がある。そのため、駆動モータ８は、サーミスタ６により検知されるセラミックヒータ３の温度が８０［℃］以上となるまで駆動させないことが好ましい。また、図４（ｄ）に示すように、駆動モータ８を駆動させると、電流検知器２により検知される電流値が、駆動モータ８に流れる電流分だけ増加する。すなわち、本実施形態では、画像形成動作に伴い駆動モータ８などの負荷を駆動させる前に、セラミックヒータ３にだけ供給される電流値を検知することにより、外部電源１２からの入力電圧を精度良く算出することができる。なお、本実施形態では、駆動モータ８が駆動手段に相当する。
【００３８】
次いで、駆動モータ８の駆動を開始してから、制御部４は図４（ａ）に示すようにセラミックヒータ３の温度が１８０［℃］となると、その後の温度が一定となるように、ゲート制御式半導体スイッチ５によりセラミックヒータ３への電流の供給をオンオフ制御する。本実施形態において１８０［℃］は、トナー像を記録材に定着させるための目標温度であり、第１の温度に相当する。制御部４は、セラミックヒータ３の温度が１８０［℃］となった後、画像形成動作を開始する。このとき、図４（ｄ）の時刻４以降に示すように、電流検知器２により検知される電流値は、画像形成装置１の各部への電力供給が行われることで増加する。すなわち、セラミックヒータ３が１８０［℃］となり、画像形成動作が開始されてしまうと、電流検知器２で検知される電流値が変動してしまうため、入力電圧を精度良く求めることができない。本実施形態では、セラミックヒータ３にだけ電流を供給している際に、この電流値と、予め決められた温度における抵抗値とから入力電圧を検知することで、画像形成動作に伴い電流値が変動した場合であっても、オームの法則により消費電力を求めることができる。
【００３９】
図５は、本実施形態の画像形成装置１が外部電源１２からの入力電圧を検知する際の制御部４の動作を説明するフローチャートである。なお、図５のフローチャートの処理は制御部４がＲＯＭ１０に格納されたプログラムを読み出すことにより実行される。
【００４０】
制御部４は、スイッチ２０がオンされると、ゲート制御式半導体スイッチ５をオン状態とし、セラミックヒータ３に電流を供給する（Ｓ１００）。ステップＳ１００において、制御部４とゲート制御式半導体スイッチ５は、セラミックヒータ３に供給する電流を制御する制御手段として機能する。
【００４１】
次いで、制御部４は、サーミスタ６から出力される信号に基づき、セラミックヒータ３の温度を検知し、セラミックヒータ３の温度が８０［℃］となるまで待機する（Ｓ１０１）。ステップＳ１０１において、セラミックヒータ３の温度が８０［℃］となると、制御部４は、入力される交流電圧の１周期分の時間、電流検知器２から出力される電流値信号を検知する（Ｓ１０２）。ここで、本実施形態では、画像形成装置１が東日本で使用されるものとして、外部電源１２の周波数ｆを５０［Ｈｚ］とした。そのため、本実施形態の画像形成装置１に印加される交流電圧の１周期分の時間は２０［ｍｓｅｃ］とする。
【００４２】
次いで、制御部４は、ステップＳ１０２により検知された電流値の最大値から式１によって電流の実効値Ｉｒｍｓを求め、この実効値Ｉｒｍｓと、ＲＯＭ１０に記憶されている抵抗値とからオームの法則により、入力電圧の実効値Ｖｒｍｓを算出する（Ｓ１０３）。なお、ステップＳ１０３において、ＲＯＭ１０は、セラミックヒータ３の温度が８０［℃］となったときの抵抗値が記憶された記憶手段として機能する。また、ステップＳ１０３において、制御部４は、予めＲＯＭ１０に記憶された抵抗値と、電流検知器２により検知される電流値の最大値とから、オームの法則によって入力電圧を特定する特定手段として機能する。
【００４３】
【数１】
2013037073.tif 000003
【００４４】
ここで、Ｉｍａｘは電流検知器２から制御部４に入力される電流値信号から求めた最大電流値の絶対値である。
【００４５】
次いで、制御部４は、ステップＳ１０３により算出された入力電圧の実行値ＶｒｍｓをＥＥＰＲＯＭ２１に記憶する（Ｓ１０４）。次いで、制御部４は、後述の図６に示す割り込み処理を開始させ（Ｓ１０５）、印刷を開始させる信号が入力されたか否かを判定する（Ｓ１０６）。本実施形態では、ステップＳ１０６において、外部装置としてのＰＣから画像データが送信されるか、又は、不図示の操作パネルからスタートキーが押されることにより、制御部４に印刷を開始させる信号が入力される構成となっている。
【００４６】
ステップＳ１０６において、印刷を開始させる信号が入力されなければ、制御部４は、サーミスタ６から出力される信号に基づいて検知されるセラミックヒータ３の温度が８０［℃］よりも高いか否かを判定する（Ｓ１０７）。ステップＳ１０７において、セラミックヒータ３の温度が８０［℃］よりも高ければ、制御部４は、ゲート制御式半導体スイッチ５をオフ状態とし、セラミックヒータ３への電力供給を遮断し（Ｓ１０８）、ステップＳ１０６へ移行する。
【００４７】
一方、ステップＳ１０７において、セラミックヒータ３の温度が８０［℃］以下であれば、制御部４は、ゲート制御式半導体スイッチ５をオン状態とし、セラミックヒータ３に電力を供給し（Ｓ１０９）、ステップＳ１０６へ移行する。つまり、制御部４は、ステップＳ１０６からステップＳ１０９までの処理により、印刷を開始させる信号が入力されなければ、セラミックヒータ３の温度を８０［℃］以下に維持している。これにより、印刷を開始させる信号が入力された場合であっても、セラミックヒータ３の温度を１８０［℃］まで素早く上昇させることができ、印刷を開始させる信号が入力されてから画像を形成し終えるまでの時間を短縮することができる。
【００４８】
次に、ステップＳ１０６において、印刷を開始させる信号が入力された場合について説明する。ステップＳ１０６において、印刷を開始させる信号が入力されると、制御部４は、ゲート制御式半導体スイッチ５をオン状態とし、セラミックヒータ３に電流を供給する（Ｓ１１０）。次いで、制御部４は、サーミスタ６から出力される信号に基づき、セラミックヒータ３の温度を検知し、セラミックヒータ３の温度が１８０［℃］以上となるまで待機する（Ｓ１１１）。
【００４９】
ステップＳ１１１において、セラミックヒータ３の温度が１８０［℃］以上となると、制御部４は、前述の画像形成動作によって画像データや原画像に対応した画像の形成を開始する（Ｓ１１２）。次いで、制御部４は、記録材１ページ分の画像の形成が完了したか否かを判定する（Ｓ１１３）。ステップＳ１１３において、記録材１ページ分の画像の形成が完了していなければ、制御部４は、サーミスタ６によって検知されるセラミックヒータ３の温度が１８５［℃］よりも高いか否かを判定する（Ｓ１１４）。ステップＳ１１４において、セラミックヒータ３の温度が１８５［℃］よりも高い温度であれば、制御部４は、ゲート制御式半導体スイッチ５をオフ状態とし、セラミックヒータ３への電力供給を遮断し（Ｓ１１４）、ステップＳ１１３へ移行する。
【００５０】
一方、ステップＳ１１４において、セラミックヒータ３の温度が１８５［℃］以下であれば、制御部４は、セラミックヒータ３の温度が１８０［℃］よりも低い温度であるか否かを判定する（Ｓ１１６）。ステップＳ１１６において、セラミックヒータ３の温度が１８０［℃］以上の温度であれば、制御部４は、ステップＳ１１３へ移行する。
【００５１】
一方、ステップＳ１１６において、セラミックヒータ３の温度が１８０［℃］よりも低い温度であれば、制御部４は、ゲート制御式半導体スイッチ５をオン状態とし、セラミックヒータ３に電力を供給し（Ｓ１１７）、ステップＳ１１３へ移行する。つまり、ステップＳ１１３からステップＳ１１７までの処理において、制御部４は、画像の形成を開始してから記録材１ページ分の画像を形成し終えるまでの間、セラミックヒータ３の温度が１８０［℃］以上１８５［℃］以下の温度となるように調整している。
【００５２】
次に、ステップＳ１１３において、記録材１ページ分の画像を形成し終えた場合について説明する。ステップＳ１１３において、記録材１ページ分の画像を形成し終えると、制御部４は、画像形成すべき全ての画像を形成したか否かを判定する（Ｓ１１８）。ステップＳ１１８において、画像形成すべき全ての画像を形成している場合、制御部４は、ゲート制御式半導体スイッチ５をオフ状態とすることで、セラミックヒータ３の発熱を停止させ（Ｓ１１９）、ステップＳ１０６へ移行する。
【００５３】
一方、ステップＳ１１０において、画像形成すべき全ての画像を形成していない場合、制御部４は、ステップＳ１１２へ移行し、次の画像の形成を開始する。
【００５４】
なお、制御部４は、ステップＳ１００からステップＳ１０５において、印刷を開始させる信号が入力されたとしても、入力電圧の実効値ＶｒｍｓがＥＥＰＲＯＭ２１に記憶されるまで、セラミックヒータ３以外への電流の供給を禁止している。これは、セラミックヒータ３以外に電圧が印加されることで電流検知器２により検知される電流値が変化してしまうことを防止し、精度良く入力電圧の実効値Ｖｒｍｓを特定するためである。
【００５５】
前述のステップＳ１０６において開始される割り込み処理として、図５のステップＳ１０６からステップＳ１１９までの処理と並行して行われる消費電力表示処理を図６のフローチャートに基づいて説明する。本実施形態では、消費電力量をディスプレイ１３に表示し、５［ｓｅｃ］毎に更新する構成とした。
【００５６】
図５のステップＳ１０５において、割り込み処理が開始されると、制御部４は、ゼロクロス検知回路２２からゼロクロス信号が入力されるまで待機する（Ｓ２００）。ステップＳ２００において、制御部４は、ゼロクロス検知回路２２からゼロクロス信号が入力されると、検出カウンタＳに１をセットし（Ｓ２０１）、瞬時値カウンタＣに１をセットし（Ｓ２０２）、時間カウンタｔをリセットする（Ｓ２０３）。次いで、制御部４は、時間カウンタｔの値が５００であるか否かを判定し（Ｓ２０４）、時間カウンタｔの値が５００でなければ、時間カウンタの値を１増加させ（Ｓ２０５）、ステップＳ２０４へ移行する。
【００５７】
ステップＳ２０５において、制御部４は、１［μｓｅｃ］毎に時間カウンタｔの値を１増加させる。これにより、制御部４は、ステップＳ２０３において時間カウンタｔがリセットされてから５００［μｓｅｃ］が経過するまで待機する。
【００５８】
ステップＳ２０４において、時間カウンタＣの値が５００となると、即ち、時間カウンタｔがリセットされてから５００［μｓｅｃ］経過すると、制御部４は、電流検知器２から出力される電流値信号から電流の瞬時値ｉｃを検知する（Ｓ２０６）。本実施形態では、外部電源１２が５０［Ｈｚ］の交流電圧を画像形成装置１に入力する交流電源であるため、１周期（２０［ｍｓｅｃ］）を４０分割した５００［μｓｅｃ］毎に電流の瞬時値ｉｃを求める構成とした。
【００５９】
次いで、制御部４は、図５のステップＳ１０４において、ＥＥＰＲＯＭ２１に記憶された入力電圧の実効値Ｖｒｍｓを読み出し、式２によって電圧の瞬時値ｖｃを算出する（Ｓ２０７）。
【００６０】
【数２】
2013037073.tif 000004
【００６１】
ここで、本実施形態では、外部電源１２の周波数ｆを５０［Ｈｚ］とした。また、時間ｔは、制御部４にゼロクロス信号が入力されてから経過する時間であり、不図示のカウンタによって計時される。
【００６２】
次いで、制御部４は、ステップＳ２０６において検知された電流の瞬時値ｉｃと、ステップＳ２０７において算出された入力電圧の瞬時値ｖｃとを乗算して、電力の瞬時値ｐｃを算出し（Ｓ２０８）、瞬時値カウンタＣが４０であるか否かを判定する（Ｓ２０９）。ステップＳ２０９において、瞬時値カウンタＣが４０でなければ、瞬時値カウンタＣの値を１増加させ（Ｓ２１０）、ステップＳ２０３へ移行する。なお、ステップＳ２０８において、制御部４は、電力の瞬時値ｐｃを瞬時値カウンタＣの値と関連付けてＲＡＭ９に記憶する。
【００６３】
ステップＳ２０９において、瞬時値カウンタＣが４０であれば、すなわち、瞬時値カウンタＣに１がセットされてから２０［ｍｓｅｃ］が経過すると、制御部４は、式３を用いて２０［ｍｓｅｃ］間に消費された消費電力Ｐｓを求める（Ｓ２１１）。ここで、制御部４は、瞬時値カウンタＣの値が５００［μｓｅｃ］毎に１増加するため、瞬時値カウンタＣの値が４０となるまでに２０［ｍｓｅｃ］経過すると消費電力Ｐｓを求める。なお、制御部４は、ステップＳ２１１において求めた消費電力Ｐｓを、検出カウンタＳの値と関連付けてＲＡＭ９に記憶する。
【００６４】
【数３】
2013037073.tif 000005
【００６５】
ここで、ｐ１からｐ４０は、５００［μｓｅｃ］毎に求められる電力の瞬時値ｐｃである。
【００６６】
本実施形態では、外部電源１２が交流電源であるため、電力の瞬時値ｐｃに瞬時値ｐｃを検知した時間（５００［μｓｅｃ］）を乗算して足し合わせた値を、入力電圧の１周期分の時間（２０［ｍｓｅｃ］）で割り算することで消費電力Ｐｓを求めることができる。なお、ステップＳ２１１において、制御部４は、ＥＥＰＲＯＭ２１に記憶された入力電圧と、電流検知器２により検知される電流値とから、消費電力を算出する算出手段として機能する。
【００６７】
次いで、制御部４は、検出カウンタＳの値が２５０であるか否かを判定し（Ｓ２１２）、検出カウンタＳの値が２５０でなければ、検出カウンタＳの値を１増加させ（Ｓ２１３）、ステップＳ２０２へ移行する。ステップＳ２１３において、制御部４は、２０［ｍｓｅｃ］毎に検出カウンタＳの値を１増加させるため、ステップＳ２１１の消費電力Ｐｓを算出する処理が、検出カウンタＳに１がセットされてから５［ｓｅｃ］が経過するまで、２０［ｍｓｅｃ］毎に繰り返される。
【００６８】
一方、ステップＳ２１２において、検出カウンタＳの値が２５０であれば、制御部４は、ステップＳ２１１で求めた２５０個の消費電力Ｐｓの値から、式４を用いて、消費電力量Ｗｈを算出し（Ｓ２１４）、ディスプレイ１３に表示する（Ｓ２１５）。
【００６９】
【数４】
2013037073.tif 000006
【００７０】
これにより、本実施形態では、図５のステップＳ１０５で割り込み処理が開始されると、５秒毎にディスプレイ１３に表示された消費電力量Ｗｈを更新することができる。なお、消費電力量Ｗｈは、現在の使用状況で画像形成装置１を１時間稼働させた場合に、この画像形成装置１が消費すると予測される電力の値である。そのため、本実施形態では、２０［ｍｓｅｃ］間に消費された消費電力Ｐｓを２５０個、即ち、５［ｓｅｃ］分合算することで、５秒間に消費された電力を求め、この消費された電力を１時間当たりに消費する消費電力量Ｗｈに換算している。
【００７１】
（第２の実施形態）
本実施形態は、前述した第１の実施形態に対して下記に示す点において相違する。本実施形態のその他の要素は、前述の第１の実施形態に対応するものと同一なので説明を省略する。
【００７２】
第１の実施形態では、スイッチ２０がオンされる度にセラミックヒータ３に電流を供給し、このセラミックヒータ３に印加される電圧から入力電圧を特定した。一方、本実施形態では、印刷を開始させる信号が入力されることで、制御部４がセラミックヒータ３を加熱するために電流を供給した際に、このセラミックヒータ３に印加される電圧から入力電圧を特定する。
【００７３】
図７は、本実施形態の画像形成装置１が外部電源１２からの入力電圧を検知する際の制御部４の動作を説明するフローチャートである。なお、図５のフローチャートの処理は制御部４がＲＯＭ１０に格納されたプログラムを読み出すことにより実行される。
【００７４】
制御部４は、スイッチ２０がオンされると、印刷を開始させる信号が入力されるまで待機し（Ｓ３００）、印刷を開始させる信号が入力されると、ゲート制御式半導体スイッチ５をオン状態とし、セラミックヒータ３に電流を供給する（Ｓ３０１）。本実施形態では、ステップＳ３００において、外部装置としてのＰＣから画像データが送信されるか、又は、不図示の操作パネルからスタートキーが押されることにより、制御部４に印刷を開始させる信号が入力される構成となっている。ここで、制御部４とゲート制御式半導体スイッチ５は、セラミックヒータ３に供給する電流を制御する制御手段として機能する。
【００７５】
次いで、制御部４は、サーミスタ６から出力される信号に基づき、セラミックヒータ３の温度が８０［℃］よりも低い温度であるか否かを識別する（Ｓ３０２）。ステップＳ３０２において、セラミックヒータ３の温度が８０［℃］よりも低い温度であれば、制御部４は、セラミックヒータ３の温度が８０［℃］となるまで待機する（Ｓ３０３）。ステップＳ３０３において、セラミックヒータ３の温度が８０［℃］となると、制御部４は、電流検知器２から出力される電流値信号を検知する（Ｓ３０４）。
【００７６】
次いで、制御部４は、ステップＳ３０４により検知された電流値と、ＲＯＭ１０に記憶されている抵抗値とからオームの法則により、入力電圧を算出し（Ｓ３０５）、この入力電圧の値をＥＥＰＲＯＭ２１に記憶する（Ｓ３０６）。なお、ステップＳ３０５において、ＲＯＭ１０は、セラミックヒータ３の温度が８０［℃］となったときの抵抗値が記憶された記憶手段として機能する。また、ステップＳ３０５において、制御部４は、予めＲＯＭ１０に記憶された抵抗値と、電流検知器２により検知される電流値とから、オームの法則によって入力電圧を特定する特定手段として機能する。
【００７７】
次いで、制御部４は、駆動モータ８に電流を供給し、加圧ローラ１７の駆動を開始する（Ｓ３０７）。また、制御部４は、前述のステップＳ３０２において、セラミックヒータ３の温度が８０［℃］以上の温度である場合、入力電圧を特定せずにステップＳ３０７に移行する。すなわち、本実施形態では、前回の画像の形成が終了してから、今回の画像の形成が開始されるまでの時間が短いことで、セラミックヒータ３の温度が８０［℃］以上の温度である場合、制御部４が入力電圧を更新しない構成となっている。
【００７８】
次いで、制御部４は、サーミスタ６から出力される信号に基づき、セラミックヒータ３の温度が１８０［℃］以上の温度となるまで待機する（Ｓ３０８）。ステップＳ３０８において、セラミックヒータ３の温度が１８０［℃］以上となると、制御部４は、前述の画像形成動作によって画像データや原画像に対応した画像を形成させる（Ｓ３０９）。
【００７９】
次いで、制御部４は、サーミスタ６から出力される信号に基づき、セラミックヒータ３の温度が１８５［℃］よりも高い温度であるか否かを識別する（Ｓ３１０）。ステップＳ３１０において、セラミックヒータ３の温度が１８５［℃］以上であれば、制御部４は、ゲート制御式半導体スイッチ５をオフ状態とすることで、セラミックヒータ３の加熱を停止する（Ｓ３１１）。ここで、本実施形態の画像形成装置は、セラミックヒータ３の温度が１８０［℃］以上、１８５［℃］未満の温度で画像形成を行う構成となっている。なお、この温度の範囲は、トナーの溶融する温度で、且つ、適正な画像品位の画像を定着できる温度であれば、どのような温度の範囲であってもよい。
【００８０】
一方、ステップＳ３１０において、セラミックヒータ３の温度が１８５［℃］よりも低い温度であれば、制御部４は、後述のステップＳ３１２へ移行する。
【００８１】
次いで、制御部４は、画像形成すべき全ての画像を形成したか否かを判定する（Ｓ３１２）。ステップＳ３１２において、画像形成すべき全ての画像を形成していない場合、制御部４は、サーミスタ６から出力される信号に基づき、セラミックヒータ３の温度が１８０［℃］よりも低い温度であるか否かを識別する（Ｓ３１３）。ステップＳ３１３において、セラミックヒータ３が１８０［℃］よりも低い温度であれば、制御部４は、ゲート制御式半導体スイッチ５をオン状態とし、セラミックヒータ３に電流を供給し（Ｓ３１４）、前述のステップＳ３０８へ移行する。
【００８２】
一方、ステップＳ３１３において、セラミックヒータ３が１８０［℃］以上の温度であれば、制御部４は、前述のステップＳ３０８へ移行する。
【００８３】
ここで、ステップＳ３１２において、画像形成すべき全ての画像が形成された場合について述べる。ステップＳ３１２において、画像形成すべき全ての画像を形成している場合、制御部４は、ゲート制御式半導体スイッチ５をオフ状態とすることで、セラミックヒータ３の加熱を停止する（Ｓ３１５）。次いで、制御部４は、駆動モータ８の駆動を停止させ（Ｓ３１６）、ステップＳ３００へ移行する。
【００８４】
なお、制御部４は、印刷を開始させる信号が入力された際にセラミックヒータ３の温度が８０［℃］よりも低ければ、入力電圧が特定され、ＥＥＰＲＯＭ２１に記憶されるまで、制御部４とセラミックヒータ３以外への電流の供給を禁止している。これは、セラミックヒータ３以外に電圧が印加されることで電流検知器２により検知される電流値が変化してしまうことを防止し、精度良く入力電圧を特定するためである。ここで、外部電源１２からＤＣ電源７を介して制御部４に供給される電流値は、外部電源１２からセラミックヒータ３に供給される電流値と比較して無視できるほど小さいため、入力電圧を特定する際に影響がない。
【００８５】
なお、本実施形態では、図６の消費電力表示処理が、図７の外部電源１２からの入力電圧を検知する処理と並行して行われる。そのため、図６のステップＳ２０４の処理を行う際に、図７のステップＳ３０４によって入力電圧が記憶されていなければ、制御部４は、工場出荷時に予め設定されている電圧値（例えば１００［Ｖ］）を読み出す構成とする。また、この設定値は、予めＥＥＰＲＯＭ２１に記憶されている。
【００８６】
また、第１および第２の実施形態のディスプレイ１３は、一度消費電力量Ｗｈを表示させると、再びステップＳ２１４において消費電力量Ｗｈが算出されるまで、最後に表示した消費電力のデータを表示し続ける構成となっている。なお、ステップＳ２１５において、ディスプレイ１３は、画像形成装置１の消費電力を表示する表示手段として機能する。
【００８７】
また、第１および第２の実施形態では、ステップＳ２１５において消費電力量Ｗｈをディスプレイ１３に表示する構成としたが、この構成に限定されず、複数のプリンタの消費電力の総和をまとめて表示するシステムに対して消費電力のデータを送信する構成としてもよい。この構成とする場合、外部装置と通信可能に接続された通信線を介して、消費電力のデータを送信する送信手段としてのインターフェースを有する構成とすればよい。
【００８８】
また、第１および第２の実施形態では、制御部４が５［ｓｅｃ］毎にディスプレイ１３に表示した消費電力量Ｗｈのデータを更新する構成となっているが、この構成に限定されず、ディスプレイ１３の表示を更新するタイミングがどのようなタイミングであってもよい。
【００８９】
また、第１および第２の実施形態では、ＲＯＭ１０にセラミックヒータ３が８０［℃］となったときの抵抗値を予め記憶させた構成とした。別の構成として、セラミックヒータ３が８０［℃］のときの電流検知器２が検知する電流値と、外部電源１２からの入力電圧との対応関係を示すテーブルを記憶させた構成としてもよい。この構成とする場合、制御部４は、セラミックヒータ３の温度が８０［℃］となった際に、電流検知器２により検知される電流値から、テーブルを参照することによって、外部電源１２からの入力電圧を特定すればよい。
【００９０】
また、第１および第２の実施形態では、セラミックヒータ３の温度が８０［℃］となった際に、電流検知器２により検知される電流値から、外部電源１２からの入力電圧を特定する構成としたが、セラミックヒータ３の温度がどのような温度であってもよい。この構成とする場合、入力電圧を特定するために電流検知器２によって電流値を検知するときの温度におけるセラミックヒータ３の抵抗値が、予めＲＯＭ１０に格納されていればよい。
【符号の説明】
【００９１】
２  電流検知器
３  ヒータ
４  制御部
５  ゲート制御式半導体スイッチ
６  サーミスタ
８  駆動モータ
１２  外部電源
【図１】
2013037073.tif 000007
【図２】
2013037073.tif 000008
【図３】
2013037073.tif 000009
【図４】
2013037073.tif 000010
【図５】
2013037073.tif 000011
【図６】
2013037073.tif 000012
【図７】
2013037073.tif 000013