(57)【要約】【課題】、本発明では、画像形成装置の生産性をできるだけ落とすことなく、十分な定着温度で記録媒体への定着動作を行うことのできる画像形成装置の制御方法を提供することを課題としている。【解決手段】用紙Ｐへの定着動作の開始前に行われる定着ローラ１８の回転動作で、定着ヒータ２７による加熱を伴った定着ローラ１８の回転動作である定着前回転を行う画像形成装置１の制御方法において、定着動作を開始前の画像形成装置１に入力される電圧を検出し、検出された電圧から得られる状態が、所定の条件を満たさない低電圧状態の場合であって、用紙Ｐの定着動作に必要な熱量が、所定の基準熱量以下の場合に、基準熱量よりも大きい場合と比較して、定着前回転の時間を短くすることを特徴とする。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体への定着動作の開始前に行われる定着部材の回転動作で、加熱源による加熱を伴った定着部材の回転動作である定着前回転を行う画像形成装置の制御方法において、
前記定着動作を開始前の画像形成装置に入力される電圧、電流、電力の少なくともいずれか一つを検出し、
検出された電圧または電流または電力から得られる状態が、所定の条件を満たさない低入力状態の場合であって、前記記録媒体に形成される画像から得られる画像情報が、所定の画像条件を満たす場合には、当該画像条件を満たさない場合と比較して、前記定着前回転の時間を短くすることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項２】
前記低入力状態の場合で、前記画像情報が前記画像条件を満たさない場合に、
前記画像情報により得られる条件に応じて前記定着前回転の時間を決定する請求項１記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項３】
前記低入力状態の場合で、前記画像情報が前記画像条件を満たさない場合に、
前記定着部材の温度が所定の目標温度に到達するまで前記定着前回転を行い、
前記目標温度は、前記記録媒体の厚みによって異なる請求項１または２いずれか記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項４】
前記低入力状態の場合で、前記画像情報が前記画像条件を満たさない場合に、
前記定着前回転を行った時間が所定の限度時間を超え、かつ、前記定着部材の温度が所定の目標温度より小さい場合に、前記低入力状態であることを報知して、印刷動作を停止する請求項１から３いずれか１項に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項５】
前記低入力状態の場合で、前記画像情報が前記画像条件を満たさない場合に、
前記定着前回転を行った時間が所定の限度時間を超え、かつ、前記定着部材の温度が所定の目標温度より小さい場合に、前記定着装置の復帰動作を行った後、再度、印刷動作を行う請求項１から４いずれか１項に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項６】
定着動作を開始前の画像形成装置に入力される電圧、電流、電力の少なくともいずれか一つを検出し、
検出された電圧または電流または電力から得られる状態が、所定の条件を満たさない低入力状態の場合であって、前記記録媒体に形成される画像から得られる画像情報が、所定の画像条件を満たさない場合には、
前記記録媒体に対する現像剤の付着量を減らして前記記録媒体への画像形成動作を行うことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項７】
前記低入力状態の場合であって、前記画像情報が前記画像条件を満たさない場合には、
前記定着前回転の時間を長くする印刷方法と、前記記録媒体への画像形成時に記録媒体への現像剤の付着量を減らす印刷方法とを選択することができる請求項１および請求項６記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項８】
印刷速度を優先する印刷速度優先モードと、前記記録媒体に形成する画像の質を優先する画質優先モードを選択可能な画像形成装置であって、
前記低入力状態の場合であって、前記画像情報が前記画像条件を満たさない場合には、
前記印刷速度優先モードが選択される場合には、前記記録媒体に対する現像剤の付着量を減らす印刷方法を選択し、
前記画質優先モードが選択される場合には、前記定着前回転の時間を長くする印刷方法を選択する請求項７記載の画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機における画像形成装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に設けられた定着装置においては、記録媒体の表面上に形成された現像剤像を記録媒体に定着させるための定着動作が行われる。そして、この定着動作では、予め定着部材を必要な定着温度まで加熱し、この定着部材によって記録媒体上に形成された現像剤像を加熱することにより、現像剤を記録媒体に定着させる。
【０００３】
そして、この様な定着装置においては、電源側から画像形成装置に入力される電圧等が低いこと（以下、この状態を低電圧状態とも呼ぶ）により、加熱源による定着部材の加熱量が小さくなって十分な定着温度が得られず、定着不良を生じる場合がある。
【０００４】
この様な問題に対して、例えば特許文献１（特開２００６−１１９１９４号公報）では、外部電源の電圧値を検出し、この検出した電圧値により、安定して十分な電力の供給が得られていないと判断した場合には、画像形成速度を遅くする制御を行っている。これにより、電源側から供給される電圧が低い場合であっても、定着部材を加熱する時間を余分に設けることで、定着不良の発生を防止している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、定着動作に必要な熱量（定着動作に必要な定着部材の温度）は、定着動作を行う記録媒体に形成される画像の面積や濃度等の画像情報によって異なる。例えば、いわゆるベタ画像が記録媒体に形成されている場合には定着動作に必要な熱量は大きくなり、文字がまばらに記録媒体に形成されている場合には定着動作に必要な熱量は小さくなる。
【０００６】
しかし、特許文献１の方法では、記録媒体に形成される画像情報に関係なく、検出された外部電源の電圧値を基準として画像形成速度を遅くする方法を採用してしまう。このため、定着動作に必要な熱量が小さい場合であっても、電源から供給される電圧が低いために、定着部材の加熱時間を通常よりも長く設け、画像形成装置の生産性（記録媒体への画像形成速度）を落としてしまうという課題があった。
【０００７】
この様な事情から、本発明では、画像形成装置の生産性をできるだけ落とすことなく、十分な定着温度で記録媒体への定着動作を行うことのできる画像形成装置の制御方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、記録媒体への定着動作の開始前に行われる定着部材の回転動作で、加熱源による加熱を伴った定着部材の回転動作である定着前回転を行う画像形成装置の制御方法において、前記定着動作を開始前の画像形成装置に入力される電圧、電流、電力の少なくともいずれか一つを検出し、検出された電圧または電流または電力から得られる状態が、所定の条件を満たさない低入力状態の場合であって、前記記録媒体に形成される画像から得られる画像情報が、所定の画像条件を満たす場合には、当該画像条件を満たさない場合と比較して、前記定着前回転の時間を短くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、低入力状態の場合であっても、前記記録媒体に形成される画像情報が所定の画像条件を満たさない場合には、定着前回転の時間を短くしている。従って、この画像情報が画像条件を満たし、定着動作に必要な熱量が小さい場合には、定着前回転の時間を短くすることで、不要な定着前回転の時間が生じない。このため、画像形成装置の生産性をできるだけ落とすことなく、かつ、十分な定着温度で記録媒体への定着動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の概略構成図である。
【図２】画像形成装置の斜視図である。
【図３】定着装置の概略構成図である。
【図４】操作パネルの概略構成図である。
【図５】画像形成装置のブロック構成図である。
【図６】定着ヒータ周辺のブロック構成図である。
【図７】定着ヒータ周辺の制御回路の回路構成図である。
【図８】定着装置の立ち上げ時の制御方法を示すフロー図である。
【図９】入力電圧の検出の様子を示す図である。
【図１０】復帰動作後の定着ローラの温度推移を示す図である。
【図１１】印刷動作終了までの定着ローラの温度推移を示す図である。
【図１２】印刷動作終了までの定着ローラの温度推移を示す図である。
【図１３】本実施形態の画像形成装置の制御方法を示すフロー図である。
【図１４】階調処理種類の一例を示した図である。
【図１５】目標温度に到達しない場合の定着ローラの温度推移を示す図である。
【図１６】異なる実施形態の画像形成装置の制御方法のフロー図である。
【図１７】異なる実施形態の画像形成装置の制御方法のフロー図である。
【図１８】異なる実施形態の画像形成装置の制御方法のフロー図である。
【図１９】画像処理部のブロック構成図である。
【図２０】画像処理のパラメータ構造および属性値テーブルを示す図である。
【図２１】画像形成時の各制御値を決定するフロー図である。
【図２２】トナーの付着量を制御する構成について説明するブロック構成図である。
【図２３】異なる実施形態の画像形成装置のブロック構成図である。
【図２４】異なる実施形態の画像形成装置のブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１２】
図１および図２に示すモノクロの画像形成装置１には、プロセスユニット２が着脱可能に設けられている。プロセスユニット２は、表面上に現像剤としてのトナーを担持可能なドラム状の回転体である、感光体ドラム１０と、感光体ドラム１０の表面を一様に帯電させる帯電ローラ１１と、感光体ドラム１０の表面にトナーを供給する現像装置１２と、感光体ドラム１０の表面をクリーニングするためのクリーニングブレード１３等で構成されている。現像装置１２の隣には、トナーを現像装置１２に供給するトナーボトル２６が配置されている。
【００１３】
プロセスユニット２の下方には、光書込装置３が配置されている。光書込装置３は、画像データに基づいて、レーザ光を発するように構成されている。
【００１４】
また、感光体ドラム１０に当接する位置に、感光体ドラム１０表面上の画像を転写する転写ローラ１４が配置されている。転写ローラ１４と感光体ドラム１０の当接部により転写ニップが形成される。また、転写ローラ１４には、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が印加されるようになっている。
【００１５】
画像形成装置１の下部には給紙部４が位置しており、記録媒体としての用紙Ｐを収容した給紙トレイ１５や、給紙トレイ１５から用紙Ｐを搬送路５へ搬出する給紙ローラ１６等からなっている。給紙ローラ１６の搬送方向下流側にはレジストローラ１７が配置されている。
【００１６】
給紙部４とは別に、手差し給紙部８が設けられる。手差し給紙部８は、用紙Ｐを載置する手差し給紙トレイ２２、用紙Ｐを装置内部へ給紙する手差し給紙ローラ２３、用紙Ｐを一枚毎に分離する、手差し分離ローラ２４、手差し給紙路２５などが設けられる。手差し給紙トレイ２２は、回転中心２２ａを中心に回転可能に設けられる。
【００１７】
定着装置６は、加熱源としての定着ヒータ２７と、定着ヒータ２７によって加熱される定着部材としての定着ローラ１８、その定着ローラ１８を加圧可能な加圧ローラ１９、定着ローラ１８の表面温度を検出する温度検出部材としてのサーミスタ２８、定着分離爪２９等を有している。また、定着装置６には、定着ローラ１８の過昇温防止のためのサーモスタットが設けられている。
【００１８】
搬送路５の末端には排紙部７が設けられる。排紙部７は、用紙Ｐを外部へ排出するための一対の排紙ローラ２０と、排出された用紙Ｐをストックするための排紙トレイ２１とが配置されている。
【００１９】
画像形成装置１の上方には、ＡＤＦ（自動原稿送り装置）３０と、スキャナ部３１等が設けられる。画像形成装置１の外装面の所定の位置には操作パネルが設けられる。なお、ＰＣオンライン出力専用機（所謂プリンタバージョン）等でコントローラを内蔵し、スキャナ部３１を設けない構成であってもよい。
【００２０】
以下、図１および図２を参照して上記画像形成装置１の基本的動作について説明する。
【００２１】
画像形成動作が開始されると、まず感光体ドラム１０が帯電ローラ１１によってその表面を帯電される。そして、画像データに基づいて光書込装置３からレーザービームが照射され、照射された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光体ドラム１０には、現像装置１２から表面部分にトナーが供給され、トナー画像（現像剤像）として可視像化される。そして、転写後の感光体ドラム１０に残されたトナー等は、クリーニングブレード１３によって取り除かれる。
【００２２】
一方、画像形成動作が開始されると、画像形成装置１の下部では、給紙部４の給紙ローラ１６が回転駆動することによって、給紙トレイ１５に収容された用紙Ｐが搬送路５に送り出される。
【００２３】
手差し給紙部８から給紙される場合には、手差し給紙トレイ２２に載置された用紙Ｐが、手差し給紙ローラ２３によって装置内部へ給紙され、手差し分離ローラ２４によって一枚毎に分離され、手差し給紙路２５から搬送路５に送り出される。
【００２４】
搬送路５に送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１７によってタイミングを計られ、感光体ドラム１０表面上のトナー画像と向かい合うタイミングで転写ローラ１４と感光体ドラム１０のニップ部へ搬送され、トナー画像が転写される。
【００２５】
トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置６へと搬送される。定着装置６では、サーミスタ２８によって定着ローラ１８の温度を検出し、定着ヒータ２７のＯＮ／ＯＦＦ制御を行っている。
【００２６】
定着ローラ１８と加圧ローラ１９はスプリングなどの付勢機構によって常時当接しており、定着ニップＮを形成している。定着装置６へ搬送された用紙Ｐは、定着ニップＮへ送られ、定着ニップＮにおいて加熱および加圧されて、トナー画像が用紙Ｐに定着される。そして、トナー画像が定着された用紙Ｐは、定着分離爪２９によって定着ローラ１８から分離され、排紙ローラ２０によって排紙トレイ２１へと排出される。
【００２７】
図３に示すように、本実施形態の定着装置６は、定着ローラ１８と加圧ローラ１９が当接して定着ニップＮを形成しているが、例えば定着ベルトを用いてもよい。サーミスタ２８により検出された定着ローラ１８の温度に基づいて、後述する定着ヒータ制御部によって定着ヒータ２７の点灯制御を行い、定着ローラ１８の温度を所定の温度に管理している。
【００２８】
図４は、画像形成装置１に設けられた操作パネル４０の図である。操作パネル４０には、操作内容や装置の異常等を表示する液晶パネル４１が設けられる。その周辺に印刷等の各操作や設定を行うためのボタンが配置されており、例えば、コピーおよびスキャナ機能の切り替えを行う機能選択キー４２、テンキー４３、ファンクションキー４４、コピーの動作開始などを行わせるスタートキー４５等が設けられる。
【００２９】
作業者は、液晶パネル４１に表示される選択画面を見ながら印刷の各種条件を設定し、スタートキー４５を押下して印刷等の動作を開始させる。異常状態を画像形成装置１の制御部が検出した場合や作業者に所定の作業を促す場合等にも、必要な情報が液晶パネル４１に表示される。
【００３０】
また、画像形成装置１は、パーソナルコンピュータ等の外部装置を接続することができ、この外部装置からの信号や画像形成装置１本体の操作により、印刷動作を開始することもできる。
【００３１】
図５に示すように、画像形成装置１は、コントローラ５０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）５１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）５２、通信Ｉ／Ｆ５３、操作表示部（操作パネル）４０、作像部５４、定着部（定着装置）６及び光書込部（光書込装置）３等を備えており、主要各部は、バス５５により接続されている。作像部５４は、プロセスユニット２や画像の転写機構に関する制御部分である。
【００３２】
ＲＯＭ５１は、画像形成装置１としての基本プログラム及び後述する定着制御プログラム等の各種プログラムを格納するとともに、各プログラムを実行するのに必要なデータが予め格納されている。
【００３３】
ＲＡＭ５２は、コントローラ５０のワークメモリとして利用され、コントローラ５０が実行途中で必要とする各種データを書き込む。
【００３４】
コントローラ５０は、ＲＯＭ５１内に格納されているプログラムに基づいてＲＡＭ５２をワークメモリとして利用して、画像形成装置１の各部を制御して画像形成装置１としての処理を実行するとともに、特に、後述する定着制御処理を実行する。
【００３５】
通信Ｉ／Ｆ５３には、ＬＡＮ等のネットワークＮＷが接続され、ネットワークを介して画像データ等を送受信する。
【００３６】
操作表示部４０は、前述した画像形成装置１の操作に必要な各種キーとディスプレイ等が設けられており、コントローラ５０の制御下でディスプレイに各種情報を表示したり、キー操作内容をコントローラ５０に出力する。
【００３７】
図６は、ＡＣ電源から画像形成装置に入力される電圧値を検出し、定着ヒータ２７のＯＮＯＦＦ制御をする定着ヒータ周辺の制御部分の構成を示すブロック図である。図６に示すように、制御部５６には、印刷データや設定された印刷条件に基づいて、用紙Ｐに画像を形成するための各データ処理を行う画像処理部７０が設けられており、これについては後述する。また図７は、図６のブロック図で示した構成をより詳細に説明した回路構成図である。
【００３８】
画像形成装置１は、上記コントローラ５０が図７に示す制御基板５６上に搭載されており、この制御基板５６上には、さらに、上記ＲＯＭ５１及びＲＡＭ５２が搭載されている。
【００３９】
図７に示すように、制御基板５６には、上記作像部５４、定着部６、光書込部３、操作表示部４０等が接続されているとともに、ＤＣ電源部５７、定着ヒータリレー制御部５８、ゼロクロス検出部５９、ヒータ制御部６０及びＡＣ電圧検出部６１等が接続されており、ＤＣ電源部５７には、ノイズフィルタ（ＮＦ）６２を介してＡＣ（交流）１００Ｖの外部電源、例えば、商用電源が供給される。そして、ノイズフィルタ６２とＤＣ電源部５７との間の電源供給線には、ヒータリレー制御部５８及びヒータ制御部６０を介して定着部６の定着ローラを加熱する定着ヒータ２７が接続されている。
【００４０】
ＤＣ電源部５７は、ノイズフィルタ６２を介して供給されるＡＣ１００Ｖの外部電源をＤＣ（直流）に整流・電圧調整して、制御基板５６を介してＤＣ電源を画像形成装置１の各部に供給する。
【００４１】
ヒータリレー制御部５８は、定着ヒータリレー５８１及びトランジスタ５８２等を備え、制御基板５６からトランジスタ５８２のベースに入力する定着ヒータ給電用リレー制御信号を制御することで、定着ヒータリレー５８１をオン／オフさせて、定着ヒータ２７への通電をオン／オフ制御する。特に、制御基板５６のコントローラ５０は、電源オンに通電させ、定着ヒータ２７の異常時にオフするように、定着ヒータ給電用リレー制御信号をトランジスタ５８２に出力する。
【００４２】
ゼロクロス検出部５９は、全波整流回路、電圧比較回路等で構成され、ノイズフィルタ６２を介して供給されるＡＣ１００Ｖの外部電源にヒータリレー制御部５８を介して接続されている。ゼロクロス検出部５９は、ＡＣ電源電圧のゼロクロスタイミングを検出して、そのタイミングでゼロクロスタイミング信号を発生する。 このゼロクロスタイミング信号は、制御基板５６に入力され、制御基板５６のコントローラ５０の割り込み信号に接続されて、種々のＡＣ関連制御の基準タイミング、特に、定着ヒータ２７の通電制御に使用される。
【００４３】
ヒータ制御部６０は、コイルＬ１、Ｌ２、コンデンサＣ１、Ｃ２、抵抗Ｒ１、Ｒ２、トライアックＴＲ１、ＴＲ２、フォトカプラＰＣ１、ＰＣ２及びトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２等を備えており、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１及びコイルＬ１からなる共振回路に定着ヒータ２７１が接続され、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ２及びコイルＬ２からなる共振回路に定着ヒータ２７２（もう一本のヒータ）が接続されている。ヒータ制御部６０は、制御基板５６から定着ヒータ制御信号Ｄ１、Ｄ２がトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２に入力されると、フォトカプラＰＣ１、ＰＣ２がオンして、トライアックＴＲ１、ＴＲ２がＯＮ（オン）し、抵抗Ｒ１、コイルＬ１及びコンデンサＣ１の共振回路で定着ヒータ２７１を発熱させ、また、抵抗Ｒ２、コイルＬ２及びコンデンサＣ２の共振回路で定着ヒータ２７２を発熱させ、定着部６の定着ローラ１８を加熱させる。その後、トライアックＴＲ１、ＴＲ２が、その特性により電圧の極性が反転すると、ＯＦＦ（オフ）して、定着ヒータ２７への通電を停止する。
【００４４】
図７に示すように、ＡＣ電圧検出部６１は、トランス６１１及びダイオードブリッジ６１２等を備え、トランス６１１にノイズフィルタ６２を介して供給される外部電源に定着ヒータリレー制御部５８を介して接続され、この外部電源をＡＣからＤＣに変換するとともに、ダイオードブリッジ６１２を介して制御基板５６に入力することで、制御基板５６で外部電源電圧を検出できるようにしている。
【００４５】
すなわち、ＡＣ電圧検出部６１は、外部電源のＡＣ電圧を検出して制御基板５６に入力し、制御基板５６は、Ａ／Ｄコンバータの検出可能な電圧に変換する抵抗を搭載していて、電圧変換した信号をＡ／Ｄコンバータでデジタル変換することで、ＡＣ電圧を検出している。この外部電源は、商用電源の場合、電圧波形が通常５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの正弦波であるため、ＡＣ電圧に対してサンプリング周期を十分に速くし、ＡＣ電圧の検出信号を制御基板５６に取り込んで、制御間隔単位時間分のＡＣ電圧情報を記憶する設定となっている。
【００４６】
以上の画像形成装置１では、定着装置６の立ち上げ時に定着ヒータ２７による定着ローラ１８の加熱が十分に行われない低加熱状態を検出し、これを制御する仕組みが設けられている。以下、この定着装置の立ち上げ時の制御方法について、図８のフロー図を用いて説明する。なお、定着装置６の立ち上げとは、定着ヒータ２７に通電して定着ローラ１８の加熱を行い、定着ローラ１８を用紙Ｐの定着動作に必要な温度まで上昇させる動作を指す。
【００４７】
図８に示すように、画像形成装置１の立ち上げを開始すると、所定時間経過後に画像形成装置１に入力される電圧の値を検出する（ステップＳ１１）。そして、この検出された電圧値により低電圧状態か否かの判断を行う（ステップＳ１２）。
【００４８】
図９は、画像形成装置１の立ち上げ時の入力電圧の検出の様子を示す図で、図の横軸が画像形成装置１の立ち上げを開始してからの時間である立ち上げ時間ｔ［ｓｅｃ］、縦軸が入力電圧Ｖ［Ｖ］である。本実施形態では、ＡＣ電圧検出部６１（図６参照）により、外部電源から画像形成装置１に入力された電圧値を検出している。
【００４９】
図９に示すように、画像形成装置１に電源を投入してから、ｔ１秒後にｔ２秒間の電圧検出時間を設けて、このｔ２秒間に入力電圧の検出をＥ回行う。そして、このｔ２秒間に検出された電圧値（電圧状態）が、電圧基準値Ｖ１を下回る回数をカウントし、この回数が、閾値となる回数であるＥ０回以上であるか否か（電圧条件）を判断する。Ｅ０回以上であった場合（電圧条件を満たさない場合）には低電圧状態（低入力状態）であると判断し、Ｅ０回より少ない場合には通常電圧状態（通常入力状態）と判断する。この閾値Ｅ０は、定められた電圧基準値Ｖ１等の条件に応じて適宜変更が可能である。
【００５０】
ここで、通常電圧状態とは、画像形成装置１が正常に稼働する電圧状態のことであり、低電圧状態は、例えば画像形成装置１の動作保障範囲から外れる等、通常の稼働範囲を大きく外れた状態のことである。例えば、２２０〜２４０Ｖを定格電圧とする新興国等においては、この定格電圧の１５％以下（画像形成装置の動作保障の１５%以下）まで電圧が低下する場合があり、低電圧状態が生じる場合が多く存在する。
【００５１】
電源投入後、定着ヒータ２７に突入電流が流れるときには、ＡＣ電源の電圧降下が発生し、一時的に低い値の入力電圧値が検出される。本実施形態では、電源を投入してからｔ１秒後に入力電圧の検出を行うことにより、この電圧降下のタイミングを避けて入力電圧の検出を行うことができ、正確に通常電圧状態と低電圧状態を判別することができる。ｔ１の値としては、事前に電圧降下の発生する時間の長さを測定し、この時間の長さを上回る数値を設定することができる。
【００５２】
図８に示すように、通常電圧状態と低電圧状態の判別を行った後、各条件で低加熱状態の検出が行われる（ステップＳ１３，Ｓ１４）。低加熱状態か否かの判別は、例えば定着装置６の立ち上げから所定時間経過後の定着ローラ１８の温度が、立ち上げ時に到達すべき到達温度Ｔｒを超えるか否かにより判断される。また、所定の時間内の定着ローラ１８の温度上昇値（温度勾配）により判断してもよい。
【００５３】
上記の低加熱状態の検出を行い、低加熱状態が検出されなかった場合には、到達温度Ｔｒに到達した時点で定着装置の立ち上げ動作が終了し、用紙Ｐに定着動作を行うための準備が完了する。
【００５４】
通常電圧状態で低加熱状態が検出された場合には、画像形成装置１に低加熱状態が発生したことを外部へ報知する、報知信号としてのサービスマンコールが発信される。また、液晶パネル４１（図３参照）には低加熱状態によるサービスマンコールが表示され（ＳＣ表示がされ）、画像形成装置１の運転を自動的に停止させる（図８のステップＳ１５ａ）。
【００５５】
低電圧状態で低加熱状態が検出された場合には、まず、定着ヒータ２７への給電を停止し、定着ローラ１８の加熱を停止する（図８のステップＳ１５ｂ）。そして、液晶パネル４１に「装置の電源をＯＦＦした後、再び電源をＯＮしてください」といった表示（報知）がなされ、操作パネル４０を操作している作業者に画像形成装置１の復帰動作（以下、単に復帰動作とも呼ぶ）を促す（図８のステップＳ１６ｂ）。低電圧状態で低加熱状態が検出された場合の報知としては、上記の様な液晶パネル４１への表示の他、音（音声）による報知であってもよいし、音と表示の両方により報知してもよい。
【００５６】
低電圧状態で低加熱状態を検出した場合、液晶パネル４１に表示された指示に従って、作業者が画像形成装置１の復帰動作を行う。そして、画像形成装置１の再度の立ち上げ動作を開始して、１度目の立ち上げ動作と同様の手順により低加熱状態の判断を行う。つまり、画像形成装置１の立ち上げ時に電源から入力される電圧を検出して低電圧状態か否かを判別し、その後、低加熱状態の判断を行う。
【００５７】
画像形成装置１の復帰動作後の再度の立ち上げ動作では、１度目の立ち上げ動作よりも定着ローラ１８の温度が高い状態から再度の立ち上げ動作を行うことができる。つまり、図１０に示すように、１回目の立ち上げ動作（図の直線Ｍ１）では所定のｔ９秒内に到達温度Ｔｒに到達せずに低加熱状態が検出された場合でも、２回目の立ち上げ動作（図の直線Ｍ２）では定着ローラ１８が１回目よりも高温である温度ＴＡの状態から昇温するため、ｔ９秒の間に到達温度Ｔｒに到達させることができる。なお、図１０の温度ＴＢは、加熱前の定着ローラ１８の温度を示す。
【００５８】
以上の様に、低電圧状態で低加熱状態が検出された場合には、定着装置６の立ち上げ動作を繰り返し行うことにより、定着ローラ１８の加熱時間を通常よりも長く設けることができ、最終的に定着ローラ１８を到達温度Ｔｒに到達させることができる。
【００５９】
図１１は、立ち上げ動作時及びその後の定着ローラ１８の温度推移を示したものであり、横軸が時間ｔ［ｓｅｃ］、縦軸がサーミスタ２８（図２参照）によって検出される定着ローラ１８の温度Ｔ［℃］である。前述の様に、立ち上げ動作時には、定着ヒータ２７によって定着ローラ１８が加熱され、定着ローラ１８が到達温度Ｔｒまで上昇する。なお、図１１で示す立ち上げ動作は、低電圧状態により、繰り返しの復帰動作を経て立ち上げ動作が完了した場合であってもよい。
【００６０】
画像形成装置１の立ち上げ動作が完了し、印刷要求がされない場合には、画像形成装置１が待機状態へ移行する。この待機状態では、定着ローラ１８に対して温度制御がなされ、定着ローラ１８の温度が到達温度Ｔｒ付近に保たれる。
【００６１】
そして、画像形成装置１本体の操作や外部装置からの信号により印刷要求がなされると、定着ヒータ２７による定着ローラ１８の加熱を伴って、定着ローラ１８および加圧ローラ１９が回転を始める（以下、この回転を定着前回転とも呼ぶ）。そして、給紙トレイ１５（図１参照）等から用紙Ｐが画像形成装置１内の搬送路に通紙され、画像形成動作が開始される。
【００６２】
印刷要求がされた直後は、定着ローラ１８および加圧ローラ１９が回転を始めることで、定着ローラ１８の熱が加圧ローラ１９へ移動する。これにより、定着ローラ１８の温度は一時的に低下するが、その後、継続して定着ヒータ２７による定着ローラ１８の加熱が行われることで、用紙Ｐが定着装置６に通紙されるまでに、再び定着ローラ１８の温度が定着動作時の目標温度Ｔｒ付近まで上昇する（図１１の実線部参照）。
【００６３】
そして、用紙Ｐの表面にトナー画像が形成され、定着装置６へ用紙Ｐが搬送されると、用紙Ｐへの定着動作が行われる。この際、定着ローラ１８の温度は温度Ｔｒ付近に保たれている。なお、本実施形態では、定着ローラ１８の立ち上げ時の到達温度と、待機状態における到達温度と、定着動作実施前の目標温度とを、全て同じ温度Ｔｒに設定したが、これらが全て異なる温度であってもよい。
【００６４】
定着動作が終了し、用紙Ｐが画像形成装置１から排紙されると、再び画像形成装置１が待機状態へ移行する。なお、図１１では待機状態を経て印刷要求がなされる場合を示したが、画像形成装置１の立ち上げ動作後、直ちに印刷動作を開始してもよく、例えば、外部装置からの印刷要求信号などによって画像形成装置１の立ち上げ動作が行われる場合等がある。
【００６５】
ところで、画像形成装置１が低電圧状態の場合には、定着ヒータ２７による定着ローラ１８の加熱量が小さくなる。このため、画像形成装置１が低電圧状態で印刷要求がなされ、定着ローラ１８が回転を始めた場合、通常電圧状態の場合と比較して定着ローラ１８の温度の落ち込みが大きくなり（図１１の点線部参照）、その後の温度上昇の幅も小さくなる。このため、低電圧状態の場合には、定着ローラ１８（および加圧ローラ１９）が十分に昇温しないまま定着動作に移行して、定着不良を生じてしまう。
【００６６】
この様な定着不良を回避するために、低電圧状態で印刷要求がなされた場合には、定着ヒータ２７による定着ローラ１８の加熱を伴った、定着ローラ１８の回転の時間を通常よりも長く設ける。これにより、定着ローラ１８および加圧ローラ１９を十分な温度まで加熱し、これらが十分な熱量を保持することにより、定着動作時に十分な熱量を用紙Ｐに供給することができる。
【００６７】
例えば、図１２に示す様に、印刷要求がなされると、印刷要求の時点から遡ったｔ３秒間に検出された電圧値により、画像形成装置１が通常電圧状態か低電圧状態かが判別される。つまり、本実施形態の画像形成装置１では、画像形成装置１の立ち上げ動作が開始されてから、継続して一定の間隔で画像形成装置１に入力される電圧の値が検出されている。そして、印刷要求がなされた場合には、その時点で検出されている最新のｔ３秒間の電圧値に基づいて、画像形成装置１の電圧状態が判別される。
【００６８】
具体的には、ｔ３秒間に検出されたＥ回分の電圧値（電圧状態）が、所定の電圧基準値Ｖ１を下回る回数をカウントし、この回数が、閾値となる回数であるＥ０回以上であるか否か（電圧条件）を判断する。Ｅ０回以上であった場合（電圧条件を満たさない場合）には低電圧状態（低入力状態）であると判断し、Ｅ０回より少ない場合には通常電圧状態（通常入力状態）と判断する。この閾値Ｅ０は、定められた電圧基準値Ｖ１等の条件に応じて適宜変更が可能である。
【００６９】
図１２では、この電圧値の検出により低電圧状態であると判断された場合を示している。印刷要求がされると、用紙Ｐが給紙トレイ１５（図１参照）から画像形成装置１内へ給紙され、用紙Ｐの搬送が開始されている。そして、上記の電圧値の検出によって低電圧状態であると判別されると、レジストローラ１７の位置で用紙Ｐを一旦停止し、定着ヒータ２７による定着ローラ１８の加熱を伴った、定着ローラ１８の回転（用紙Ｐがレジストローラ１７の位置で待機状態での定着前回転）を行う。
【００７０】
そして、この定着前回転を、定着ローラ１８が目標温度Ｔｒに到達するまで行い、用紙Ｐの通紙を再開する。これにより、通常の印刷動作の場合（用紙Ｐが定着装置へ搬送されるまでの画像形成装置内での搬送や画像形成動作等の一連の動作を行いながら、定着前回転を行う場合）と比較して、定着前回転の時間を十分に設けることができ、定着ローラ１８と加圧ローラ１９に十分な熱量を保持させることができるので、低電圧状態であっても、定着不良を防止できる。
【００７１】
定着前回転後、用紙Ｐの画像形成装置１内での搬送が再開されると、用紙Ｐの表面に画像が形成された後、定着装置６へ通紙される。そして、用紙Ｐへの定着動作が行われ、画像形成装置１の外部へ用紙Ｐが排紙される。
【００７２】
以上の制御方法により定着不良を防止できるが、一方で、定着前回転の時間が長くなって、用紙Ｐへの印刷動作にかかる時間が長くなり、画像形成装置１の生産性を落としてしまうという課題がある。このため、上記の定着前回転の時間は極力短いことが好ましい。
【００７３】
そして、定着動作に必要な熱量は、用紙Ｐへの印字率などの画像情報によって異なっており、低電圧状態の場合に余分な定着前回転の時間を常に設ける必要があるわけではない。例えば、用紙Ｐに文字のみがまばらに印刷され、印字率が小さい場合には、定着動作に必要な熱量は小さくなり、上記の低電圧状態の場合で、定着前回転の時間を余分に設けない場合であっても、定着不良を起こすことなく定着動作を完了することができる。
【００７４】
このため、本実施形態では、画像形成装置１が低電圧状態で印刷要求がなされた場合には、用紙Ｐに形成される画像から得られる画像情報が、所定の画像条件を満たすか否かの判断を行っている。そして、この画像条件を満たす場合には、定着動作に必要な熱量が小さいと判断して、画像条件を満たさない場合よりも定着前回転の時間を短くする制御を行っている。
【００７５】
具体的には、上記の用紙Ｐの画像情報として、用紙Ｐの表面に占める画像面積の大きさ（印字率）、画像の色、画像の濃さ、トナードットを印字するパターン、画像の種類等があり、これらによって、定着動作時に必要な熱量（以下、単に必要な熱量ともよぶ）が変化している。以下、これらの個々の要素について説明する。
【００７６】
用紙Ｐへの印字率が大きい場合には、その分トナーの付着量が大きくなり、必要な熱量も大きくなる。また、形成される画像の濃度が濃いほど、トナーの付着量も大きくなるため、必要な熱量は大きくなる。このため、画像情報として、印字率や画像の濃さを含むことができる。そして、画像条件として、印字率や画像の濃度が所定の値以下であることを設定し、この画像条件を満たす場合には、定着動作に必要な熱量が小さいとして、定着前回転の時間を短くすることができる。また、上記の印字率や画像の濃度から、用紙Ｐへのトナーの付着量を算出し、このトナーの付着量を画像条件の閾値として用いてもよい。
【００７７】
用紙Ｐの表面に形成される画像の色によっても必要な熱量は変化する。本実施形態のようなモノクロの画像形成装置と異なり、カラーの画像形成装置の場合には、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色を重ね合わせることで形成する画像の色を表現している。このため、形成する画像の色によって重ね合わせる色の数や濃度も異なるため、画像情報として画像の色を含むことができる。画像条件として、使用する画像の色が何色より少ない場合といった条件を設定することもできるし、使用する色の数やその濃度、および、前述した印字率等により算出されるトナーの付着量を閾値として、画像条件を設定することもできる。
【００７８】
また、用紙Ｐに付着させるトナーのパターン（トナードットの印字のパターン）によっても必要な熱量が変化する。例えば、図１４に示すように、トナードットの印字パターン（クロスハッチング部分が印字部分）として、（ａ）、（ｃ）の様に、線を引くようにドットを成長させる万線のパターンや、（ｂ）、（ｄ）の様に、ドット配置を散らして印字する分散のパターンや、点を集めるようにドットを成長させる網点のパターン等がある。そして、ドット同士が隣接して配置される方が用紙Ｐにトナーが付着しやすく、万線パターンの方が分散パターンよりもトナーが付着しやすい。網点のパターンは、ドットを隣接させて成長させていく点では万線と同等である。
【００７９】
また、同じ万線パターンや分散パターンであっても、解像度によってトナーの付着しやすさが異なる。つまり、ドットの大きさが大きい方が用紙Ｐにトナーが付着しやすく、図１４の（ｃ）よりも（ａ）、（ｄ）よりも（ｂ）という様に、解像度が小さい方がトナーが付着しやすい。ただし、同一解像度であっても、ドットの書込み間隔を変更することにより、解像力（低線数／高線数；ｌｐｉ（ｌｉｎｅ ｐｅｒ ｉｎｃh）で表わす）の区別が可能である。
【００８０】
従って、図１４の例では、定着動作に必要な熱量は（ｄ）が最高で、（ｃ），（ｂ）と低くなり、（ａ）が最低である。このため、解像度や解像力の違いを含めた印字パターンの違いが画像情報に含まれている。そして画像条件として、例えば、（ａ）の場合には条件を満たすが、その他の場合には条件を満たさないといった様に、解像度や解像力の違いを含めた印字パターンの違いにより画像条件の閾値を設定することもできる。
【００８１】
また、画像の種類によっても必要な熱量は異なっており、画像の種類を画像情報に含むこともできる。例えば、用紙Ｐに形成される画像の種類が、文字やラインのみで構成される場合には、必要な熱量が小さくなるため、画像条件を満たすものとして、逆に、グラフィックや写真などのベタ画像が形成される場合には、必要な熱量が大きくなるため、画像条件を満たさないと判断させることができる。
【００８２】
低電圧状態の場合には、以上の画像情報を考慮して画像条件を満たすか否かの判断が行われ、定着前回転の時間を決定している。上記で説明した以外にも、画像情報に含まれる個々の要素を複合し、任意に画像条件の閾値を設定できることはもちろんである。
【００８３】
この画像情報を基にした画像条件の判断の具体例について、表１にその一例を示す。
【００８４】
【表１】
2017219585.tif 000003
【００８５】
表１では、画像情報として、画像の種類によって画像条件を設定し、定着前回転の時間の長さを決定している。つまり、画像条件として、画像の種類が文字やラインによって構成されるか否かを条件としている。そして、文字やラインのみで構成される画像の場合には、画像条件を満たすものとして、通常の時間で定着前回転を実施（一連の印刷動作に平行して定着前回転を実施）しており、定着前回転の時間は最も短くなる。一方、文字やライン以外のベタ画像がある場合には、画像条件を満たさないため、定着前回転の時間が通常よりも長く設けられる。そして、用紙Ｐへの印字率によってそれぞれ定着前回転の時間を変更している。具体的には、ベタ画像の割合が２０％以上の場合には定着前回転の時間が最も長いｔ６秒で、２０％未満でｔ６秒の７５％の時間、１０％未満でｔ６秒の半分の時間としている。なお、文字やラインと、グラフィックなどのベタ画像との区別は、画像情報部７０（図６参照）の情報を制御部５６によって処理することにより行われる。具体的な方法としては、例えば、ドットが主走査方向に所定の区間以上連続して設けられる場合には、その画像はベタ画像であると認識され、そうでない場合には文字やラインであると認識される。
【００８６】
表１の例では、画像条件を満たさない場合（表１のベタ画像の場合）には、画像の印字率によって、それぞれ定着前回転の時間を変更している。この様に、低電圧状態で、画像情報が画像条件を満たさない場合に、画像情報から得られる条件によって、それぞれ異なる定着前回転の時間を設定することもできる。
【００８７】
以上の本実施形態の画像形成装置について、印刷要求がなされた場合の制御方法を図１３のフロー図を用いて説明する。
【００８８】
図１３に示すように、印刷要求がなされると、まず最新のｔ３秒間に検出された電圧値により、通常電圧状態と低電圧状態の判別が行われる（ステップＳ２１）。そして、低電圧状態の場合には、低電圧条件で用紙Ｐへの印刷が行われる（ステップＳ２２ｂ）。
【００８９】
低電圧条件では、画像処理部７０（図６参照）等に送られた印刷データと印刷条件などから用紙Ｐの画像情報が認識される。そして、この画像情報が、所定の画像条件を満たすか否かが判断される（ステップＳ２３）。
【００９０】
画像条件を満たす場合には、用紙Ｐの定着動作に必要な熱量が小さく、低電圧状態でも定着動作を完了することができると判断して、用紙Ｐへの印刷動作を開始する（ステップＳ２８）。これにより、用紙Ｐへの印刷動作を速やかに完了することができ、不要な定着前回転の時間を生じることがない。なお、この場合にも一連の印刷動作（用紙Ｐを定着装置へ搬送するまでの画像形成装置内での搬送や画像形成動作等の一連の動作）に平行して、定着前回転が行われている。
【００９１】
一方、画像条件を満たさない場合、低電圧状態では定着ローラ１８の熱量が不足し、定着不良を生じるおそれがある。このため、用紙Ｐをレジストローラ１７の位置で待機させた状態で定着前回転を開始する（ステップＳ２４）。
【００９２】
ところで、定着動作に必要な熱量は、用紙Ｐの厚さによっても変化する。つまり、用紙Ｐが厚紙の場合には、用紙Ｐが定着動作時に定着ローラ１８から奪う熱量が大きくなるため、定着動作に必要な熱量も大きくなる。
【００９３】
そこで、本実施形態では、ステップＳ２４の定着前回転を実施する際に、画像が形成される用紙Ｐの紙種を判定する（ステップＳ２５）。そして、用紙Ｐが厚紙であった場合には、厚紙ジョブでの定着前回転を行い（ステップＳ２６ａ）、それ以外は、通常の低電圧ジョブでの定着前回転を行う（ステップＳ２６ｂ）。
【００９４】
そして、所定の時間だけ定着前回転を行った後、定着ローラ１８が所定の目標温度に到達したか否かを判断する（ステップＳ２７）。
【００９５】
厚紙ジョブ運転の場合には、通常の低電圧ジョブ運転の場合と比較して、定着前回転の時間を長く設け、定着前回転後の目標温度も高く設定している。本実施形態では、通常の低電圧ジョブ運転の場合の目標温度を、立ち上げ時の到達温度Ｔｒと同じに設定し、厚紙ジョブ運転の場合には、低電圧ジョブ運転の場合よりも高い目標温度を設定している（以下、これらの目標温度を低電圧時目標温度とも呼ぶ）。
【００９６】
定着前回転により定着ローラ１８が低電圧時目標温度に到達した場合には、レジストローラ１７の位置で待機していた用紙Ｐの搬送を再開し、印刷を開始する（ステップＳ２８）。
【００９７】
一方、定着前回転後に定着ローラ１８が低電圧時目標温度に到達しなかった場合には、定着前回転の時間が所定の限度時間を超えるか否かの判断を行う（ステップＳ２９）。そして、限度時間ｔ４を超えない場合には、定着前回転を継続して行い、所定の時間経過毎に、低電圧時目標温度に到達したか否かの判断を行う。
【００９８】
つまり、図１５に示すように、ステップＳ２４の定着前回転が実施された場合には、印刷要求からｔ４秒間、低電圧時目標温度（図示例では目標温度Ｔｒ）に到達するまで定着前回転が継続して実施される（図１３のステップＳ２７〜ステップＳ２９〜ステップＳ２７のフローを繰り返している）。そして、ｔ４秒後に低電圧時目標温度に到達しなかった場合には、定着前回転を停止して、低電圧状態であることを液晶パネル４１（図１参照）に表示して（ステップＳ３０）印刷動作を停止する。
【００９９】
ところで、本実施形態では、通常の印刷動作の場合（図１３の通常電圧条件、あるいは、ステップＳ２３でｙｅｓの場合）には、一連の印刷動作に平行して定着前回転動作が行われている。しかし、通常の印刷動作の場合には、定着前回転が行われず、用紙Ｐが定着装置６に搬送される直前に、定着ヒータ２７による定着ローラ１８の加熱を伴った、定着ローラ１８の回転を開始するものとしてもよい。つまり、本実施形態では、低電圧状態の場合で、画像情報が画像条件を満たす場合には、画像条件を満たさない場合と比較して定着前回転の時間を短くするが、この定着前回転を短くする場合には、定着前回転を行わない場合（定着前回転の時間が０か、定着動作の直前に定着ヒータ２７による定着ローラ１８の加熱を伴った、定着ローラ１８の回転を開始する場合）も含まれる。
【０１００】
また、上記の実施形態では、画像情報による画像条件を満たすか否かの判断（図１３のステップＳ２３）を行い、画像条件を満たさない場合には、紙種の判定を行った（ステップＳ２５）。しかし、画像情報として、この用紙Ｐの紙種を含み、画像条件の判断にこの紙種の条件を加えることもできる。
【０１０１】
上記の低電圧表示を行った後の異なる制御方法として、図１６に示すように、画像形成装置１の復帰動作（画像形成装置１の電源停止後の電源再投入）を行い（ステップＳ３１）、画像形成装置１の立ち上げ動作を再度行った後、印刷動作を行う。再度の印刷動作が開始されると、再びステップＳ２１からの制御フローが開始される。この画像形成装置１の復帰動作により、定着ヒータ２７による定着ローラ１８の加熱時間を余分に設けることができるので、最初の印刷要求時には低電圧時目標温度に到達しなかった場合でも、復帰動作後の定着前回転により低電圧時目標温度に到達させることができる。
【０１０２】
本実施形態では、低電圧時目標温度に到達しなかった場合の定着装置の復帰動作を、画像形成装置の復帰動作により行うものとした。この場合、画像形成装置の復帰動作により、定着装置への通電を一度停止して再度の立ち上げ動作を行い、その後、再び印刷動作を開始する。そして低電圧状態の場合には定着前回転を行い、ｔ４秒間に低電圧時目標温度に到達するか否かの判断を行った。しかし、定着装置の復帰動作の方法はこれに限らない。例えば、定着装置への通電のみを一度停止して、再度、定着装置へ通電し、定着装置６の立ち上げ動作を経て、図１３の開始時点から制御を再開することもできる。
【０１０３】
上記の実施形態では、定着前回転の時間を長く設けることにより、定着不良を回避したが、これとは異なる方法として、用紙Ｐへのトナーの付着量を減らすことで定着不良を回避して、定着動作を完了させることができる。つまり、図１７のフロー図に示すように、低電圧状態で、画像情報が所定の画像条件を満たさない場合には、用紙Ｐへのトナーの付着量を減らして（ステップＳ４２）、印刷動作を開始させる（ステップＳ４３）。トナーの付着量を減らすことで、定着動作に必要な熱量が小さくなるので、低電圧状態であっても、定着不良を生じることなく定着動作を完了することができる。また、定着前時間を余分に設ける必要がないので、用紙Ｐの印刷速度を落とすこともない。
【０１０４】
また、上記の定着前回転の時間を長く設ける方法と、用紙Ｐへのトナーの付着量を減らす方法を、選択された印刷モードによって使い分けることが好ましい。つまり、図１８のフロー図に示すように、低電圧状態で画像情報が画像条件を満たさない場合には、画像形成装置１の設定された印刷モードが印刷速度優先モードであるか否かを判断する（ステップＳ５４）。
【０１０５】
そして、印刷速度優先モードである場合には用紙Ｐへのトナーの付着量を下げることで印刷を開始させる（ステップＳ５５ａ，Ｓ５９）。一方、画質優先モードでは定着前回転を実施し（ステップＳ５５ｂ）、定着ローラ１８の温度が低電圧時目標温度に到達すると（ステップＳ５８）印刷を開始する。
【０１０６】
このように、印刷速度を優先したい場合には、トナーの付着量を下げる方法を選択することにより、定着前回転を実施せずに印刷を開始することができる。また、画質を優先したい場合には、トナーの付着量を下げる方法ではなく、定着前回転を実施して印刷を行う方法を選択する。この様に、選択された印刷モードによって制御方法を変更することにより、求める用途に応じて最適な動作を選択することができる。なお、図１８の実施形態でも、ステップＳ６１の後に、図１６で示した様な画像形成装置１の自動復帰を行うことができるのはもちろんである。
【０１０７】
以上のように、本実施形態では、用紙Ｐに形成される画像情報に基づいて、所定の画像条件を満たすか否かを判断し、定着前回転の時間を変更している。これにより、定着不良を生じることなく、印刷速度をできる限り速くすることができる。
【０１０８】
ところで、画像形成装置１に設けられた画像処理部７０（図６参照）により、スキャナ部３１（図１参照）で読み取られた画像データ、あるいは、外部装置からの信号により送られてきた画像データを処理して、画像形成のための各種データに変換したり、上記の画像情報を認識して画像条件と比較するための処理を行っている。この画像処理部７０の構成について、図１９を用いて説明する。
【０１０９】
図１９に示すように、画像処理部７０は、ＣＰＵ７１，ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３を有するマイクロコンピュータシステムで実現される。 画像処理部７０は、後述する、色変換処理部７４、濃度変換処理部７５、階調処理部７６、画像形成属性処理部７７、画像形成属性履歴保持部７８、画像処理パラメータ保持部７９などを備えている。各部の構成を説明し、用紙Ｐへの画像形成時の各部の動作についても説明する。
【０１１０】
画像形成属性処理部７７は、画像処理部７０に取り込まれた画像データを解析し（画像形成属性解析）、画像形成属性履歴保持部７８や後述する属性値テーブルを含むパラメータを保持する画像処理パラメータ保持部７９などを参照して、図１４で示した万線パターンや分散パターン等の階調処理種類や定着温度制御属性値を決定する。そして画像形成属性処理部７７は、決定した階調処理種類の情報を階調処理部７６に送り、定着温度制御属性値の情報を定着ヒータ制御部（図６参照）に送る。
【０１１１】
本実施形態では、決定した階調処理毎に異なる定着制御を行っている。つまり、図１４に示した各印字パターンでは、必要な熱量は（ｄ）が最高で、（ｃ），（ｂ）と低くなり、（ａ）が最低となるため、この順に定着温度が低くなる様に定着ヒータ２７の制御を行っている。これにより、定着ヒータ２７による無駄な加熱が生じず、印刷速度を速くすることができる。
【０１１２】
また、色変換処理部７４は、送られてきた画像データを印刷可能な色の情報へ変換する。次に、濃度変換処理部７５は、この色変換後の画像データについて、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）等を用いて所望の濃度変換処理（ガンマ補正処理）を実施する。 ＬＵＴの内容は、スキャナ部３１にて濃度補正用カラーチャートを読み取ることによって変更することが可能である。次に、階調処理部７６は、この濃度変換後の印刷データについて、画像形成属性処理部７７から送られた階調処理種類にしたがって階調処理（２値化）を実施し、その２値化データを制御部５６（図６参照）に送り、さらに制御部５６はこの２値化データを光書込部３に送る。
【０１１３】
光書込部３では、階調処理部７６で処理された２値化データに従って、感光体ドラム１０へのドットパターン潜像を行い、その後、作像部５４での転写ニップにおける用紙Ｐへのトナー転写、定着装置６での定着動作が実施され、排紙ローラ２０により装置外へ排紙される（図１参照）。この用紙Ｐへの定着動作時、定着ヒータ制御部は、画像形成属性処理部７７から送られた画像形成制御情報の一つである定着温度制御属性値に基づいて定着ヒータ２７の加熱量を制御し、定着ローラ１８を所定の温度まで加熱する。
【０１１４】
画像形成属性処理部７７は、画像データと印刷条件に対し、例えば、印刷モードから印刷に使用する階調処理の種類を決定して、定着温度制御属性値の大分類を確定し、さらに、描画時の画像面積に応じて定着温度制御属性値の小分類を確定する。そして、決定した階調処理の種類を階調処理部７６に送り、確定した定着温度制御属性値を定着ヒータ制御部に送る。
【０１１５】
図２０に画像処理パラメータの構造および属性値テーブルの具体例を示す。 画像処理パラメータ２００は、Ｍａｉｎ Ｈｅａｄｅｒ部２０１、Ｓｕｂ Ｈｅａｄｅｒ部２０２、Ｄａｔａ Ａｒｅａ部２０３にて構成されている。 Ｍａｉｎ Ｈｅａｄｅｒ部２０１には、複数個存在する印刷モードの開始アドレスが記載されている。Ｓｕｂ Ｈｅａｄｅｒ部２０２には、個々の印刷モードに対する情報（色数；Ｋ（黒）のみ／Ｋ，Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）の４色等、書込み解像度、階調処理種類；万線／分散／網点等）と、定着温度制御の属性値などが付与されている。Ｄａｔａ Ａｒｅａ部２０３には、個々の印刷モードのドット配置が記載されている。
【０１１６】
属性値テーブル２１０には、定着温度制御の属性値が大分類と小分類に分類されて記述されている。 本実施の形態では、属性値は８ビットとし、上位４ビットを大分類に割り当て、下位４ビットを小分類に割り当てている。属性０〜Ｍが大分類を示し、定着制御温度は属性０が最低で、属性Ｍが最大を表している。 この大分類ごとに複数の小分類（属性０〜Ｎ）が存在し、描画面積と定着温度値が記述されている。大分類の属性Ｍの定着温度値は、定着温度値の変更を行わない場合の値と同じか同等の値を設定する。 この属性値テーブル２１０には、さらに大分類の属性０〜Ｍ毎に階調処理の種類も記述されている。すなわち、属性値テーブル２１０を参照することで、階調処理の種類と対応する定着温度制御の属性（大分類）が分かるようになっている。 なお、画像処理パラメータ２００には、印刷モード毎に大分類・小分類の値を予め入れておく。
【０１１７】
後述の画像形成属性履歴保持部７８には、定着温度制御属性値の大分類（属性０〜Ｍ）と階調処理とを対応付けて、定着温度制御属性値の使用回数（使用履歴）が保持されるが、属性値テーブル２１０が保持してもよく、この場合、画像形成属性履歴保持部７８は不要となる。
【０１１８】
つぎに、画像形成属性処理部７７における処理について詳述する。図２１は、画像形成属性処理部７７の全体的処理を示すフローチャートである。図２１において、処理を開始すると、まず、画像形成属性処理部７７は、スキャナ部３１（図１参照）で読み取られた画像データと画像形成装置１に設定された印刷モード、あるいは、外部装置からの信号により送られてきた画像データと印刷モードを取得する（ステップＳ１０１）。なお、本実施の形態では、印刷モードとして高速（印刷速度優先）モード、通常モード、高画質（画質優先）モードが設けられている。印刷モードを取得した後、画像処理パラメータ保持部７９から印刷モードに対応する画像処理パラメータを取得する（ステップＳ１０２）。なお、図１８の制御フローを用いた実施形態の場合で、上記の通常モードを印刷モードとして搭載している場合には、ステップＳ５４の判断フローにおいて、ステップＳ５５ａ、Ｓ５５ｂのいずれのステップに進むものとしてもよいし、設定によって選択可能にすることもできる。
【０１１９】
続いて、画像形成属性処理部７７は、画像処理パラメータ２００の取得後、印刷モードに応じた階調処理を選択する（ステップＳ１０３）。 本実施の形態では、印刷モードが設定されると同時に、描画属性（写真部／グラフィック部／文字部等）ごとに解像力のみを考慮した階調処理がプリセットされているものとする。
【０１２０】
高画質モードが選択された場合、画像形成属性処理部７７は、設定された階調処理を選択し、階調処理の変更は実施しない（ステップＳ１０４ｃ）。一方、通常モードの場合、画像形成属性処理部７７は、描画属性が写真部の階調処理は変更しないが、描写属性がグラフィック部および文字部の場合は、属性値テーブル２１０を参照して（ステップＳ１０４ｂ）、プリセットの階調処理に対し、定着温度制御属性値の大分類を一段階下げた階調処理を選択する（ステップＳ１０５ｂ）。例えば、プリセットの階調処理が「ｌ」（エル）で、対応する定着温度制御属性値の大分類が属性Ｍの場合には、属性Ｍ−１の階調処理を選択する。 つまり、グラフィック部や文字部の場合には、定着温度を一段落下げることを優先し、それに見合った階調処理を選択する。ただし、プリセットの階調処理に対応する定着温度制御属性値の大分類が最も小さい場合（属性０）には、階調処理を変更しない。
【０１２１】
一方、高速モードが選択された場合、画像形成属性処理部７７は、画像形成属性履歴保持部７８を参照して、各描画属性（写真部／グラフィック部／文字部等）において、もっとも使用回数が多い定着温度制御属性値の大分類に対応する階調処理を仮選択する（ステップＳ１０４ａ）。画像形成属性処理部７７は、仮選択後、プリセットされている階調処理に対応する定着温度制御属性値（大分類）より、仮選択した階調処理に対応する定着温度制御属性値が大きい場合には、プリセット時の階調処理を選択し、仮選択した階調処理に対応する定着温度制御属性値の方が小さい場合には、仮選択した階調処理を選択する（ステップＳ１０５ａ）。すなわち、画像形成属性処理部７７は、定着温度が低い方の階調処理を選択する。
【０１２２】
以上により、使用する階調処理が確定し、同時に、定着温度制御属性値のうち、階調処理に対応する大分類が確定する。
【０１２３】
続いて、画像形成属性処理部７７は、印刷データの描画コマンドおよび描画領域を解析する（ステップＳ１０６）。 詳しくは、印刷データ内の描画コマンドを取得し、写真部／グラフィック部／文字部ごとに描画面積を算出する。描画面積算出の対象範囲は、画像形成後の排紙サイズがＡ４である場合、用紙面内全体を対象とするが、処理時の演算を軽減したい場合は、用紙の端部を除いた部分を対象としてもよい。画像形成属性処理部７７は、上記描画面積を算出したなら、写真部／グラフィック部／文字部の描画面積のうち、もっとも描画面積が大きい描画属性を選択し、属性値テーブル２１０を参照して、定着温度制御属性値の小分類を確定する。
【０１２４】
続いて、画像形成属性処理部７７は、定着ヒータ制御部へ、確定した定着温度制御属性値（上位４ビット；大分類、下位４ビット；小分類）を送信する（ステップＳ１０７）。この属性値送信後、画像形成属性処理部７７は、先に確定している階調処理種類をもとに、画像形成属性履歴保持部７８内の定着温度制御属性値（大分類）の使用回数を加算し、使用履歴を更新する（ステップＳ１０８）。そして、これらの処理が終了した後、階調処理部７６に階調処理データを送信する（ステップＳ１０９）。
【０１２５】
階調処理部７６は、画像形成属性処理部７７から送られた階調処理データに従って階調処理を実施するが、階調処理は、印刷データの描画属性により、階調処理種類を切り替えて行うため、画像全体に同一の階調処理が使用される場合もあるし、画像内に複数種類の階調処理が使用される場合もある。
【０１２６】
したがって、上述してきた実施の形態によれば、電子写真方式の画像形成装置１において、階調処理種類と定着温度制御属性値との対応を示す属性値テーブル２１０を保持し、印刷指示内容と属性値テーブル２１０により、階調処理種類と対応する定着温度制御属性値とを決定して、決定した階調処理種類により階調処理を実施し、決定した定着温度制御属性値により印刷画像形成時の定着温度を制御し、また、属性値テーブル２１０は、描画面積と定着温度制御属性値との対応を更に含み、画像の描画面積により定着温度制御属性値を細分化して定着温度を制御するため、定着温度の制御を効率化し、使用消費電力の低減を図ることができる。
【０１２７】
本実施形態の画像形成装置１に、湿度等の環境情報や電源から入力される電源の電圧値などに基づいて、トナー定着率を予め推定させ、推定されたトナー定着率により画像形成時のトナー付着量を調整することにより、用紙Ｐに形成される画像の質を一定上に保つことができる。
【０１２８】
具体的には、図２２に示すように、ＡＣ電圧検出部６１により検出された電圧値とセンサ部８４に検出された各情報に基づいて、定着率推定部８１と画像濃度推定部８２が定着率と画像濃度をそれぞれ推定する。そして、これらの推定された定着率と画像濃度を乗算部８３によって乗算することにより、最終的な用紙Ｐに形成される画像の濃度を推定することができる。なお、センサ部８４には、画像形成装置１の環境情報を検出する湿度センサやトナー濃度センサ、画像濃度センサ等の各種センサが設けられており、例えば検出された湿度と定着率の関係を予め定着率関係情報記憶部８０（および画像濃度推定部８２に設けられた記憶部）に記憶することで、これらの情報により定着率や画像濃度を推定することができる。そして、算出された最終的な画像濃度の推定値を、制御部５６（図６参照）から光書込部３や作像部５４等へ伝達することで、用紙Ｐに付着させるトナーの量を適切に補正することができる。
【０１２９】
定着率の環境変動に対する影響は同一環境下でも濃度域によって定着率が異なる。そこで入力電圧や画像面積に応じて低濃度領域、中濃度領域、高濃度領域に分けて、それぞれに補正を行なうことにより、補正の精度を高めるようにしている。以上により、前述した各種の環境情報に影響されることなく、用紙Ｐに形成される画像の質を安定させることができる。
【０１３０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【０１３１】
以上の実施形態では、ＡＣ電圧検出部６１（図６参照）により画像形成装置に入力される電圧を検出し、通常電圧状態（通常入力状態）と低電圧状態（低入力状態）のそれぞれで異なる制御を行った。しかし、これに限らず、画像形成装置に入力される電流や電力を検出してもよい。そして、この検出値から得られる状態が、所定の条件を満たさない低入力状態の場合に、上記の実施形態で説明した低電圧状態の場合と同様の制御をすることができる。この場合、図２３の電流検出部６３、あるいは、図２４の電力検出部６４を画像形成装置に設け、電流あるいは電力を検出することができる。またこの際、入力される電流等に対する画像形成装置の抵抗値をあらかじめ算出することで、検出した電流あるいは電力の値を電圧値に変換することができる。
【０１３２】
本発明に係る画像形成装置は、図１に示すモノクロ画像形成装置に限らず、カラー画像形成装置であってもよく、ファクシミリ等の機能を備えていてもよい。
【０１３３】
記録媒体としては、用紙Ｐ（普通紙）の他、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート等が含まれる。
【符号の説明】
【０１３４】
１        画像形成装置
６        定着装置（定着部）
１８      定着ローラ（定着部材）
２７      定着ヒータ（加熱源）
２８      サーミスタ（温度検出部材）
４０      操作パネル（操作表示部）
４１      液晶パネル
Ｔ        定着ローラの温度
Ｔｒ      目標温度
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３５】
【特許文献１】特開２００６−１１９１９４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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