JP2014006400A - 画像形成装置、定着制御方法及び定着制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】効率的に消費電力を低減させることが可能な画像形成装置、定着制御方法及び定着制御プログラムを提供することを目的としている。
【解決手段】複数の加熱体の主走査方向の幅に合わせて前記画像データを主走査方向に分割して複数の第一のエリアを形成する主走査分割部と、前記複数の第一のエリア毎に、前記第一のエリアにおいて画像が存在する画像領域の位置に合わせて前記第一のエリアに対応する前記加熱体をオンさせる制御信号を生成する画像処理部とを有する。
【選択図】図７

Description

本発明は、主走査方向に並べられた複数の加熱体を有する加熱手段により、画像データに基づく画像を記録材に定着させる画像形成装置、定着制御方法及び定着制御プログラムに関する。

従来の電子写真方式の画像形成装置では、加熱ローラと加圧ローラとから成る熱ローラ定着方式が使用されているものがある。この画像形成装置では、トナー画像を記録材に定着する際にトナー画像がない部分も加熱することで、無駄に電力を消費する場合がある。

そこで従来では、記録材上に形成されたトナー画像形成部において必要な箇所に適正なタイミングで加熱して定着させることで、消費電力を低減させる技術が知られている。

例えば特許文献１には、主走査方向に複数の加熱体を有し、画像形成部のみを加熱する画像形成装置が記載されている。また特許文献２では、記録紙上のトナーが乗っている所のみ、あるいはその近傍のみを選択的に通電加熱して未定着トナーを定着させることが記載されている。

上記従来の技術は、画像を主走査方向に並べられた複数の加熱体と対応するエリアに分割し、記録材の端部を基準として複数の加熱体のオン／オフを制御する。

しかしながら従来の方法では、記録材の端部を基準として複数の加熱体のオン／オフを制御するため、画像の位置関係によっては無駄に加熱体をオンさせることになり、消費電力が低減されない場合がある。

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、画像の位置関係によらずに効率的に消費電力を低減させることが可能な画像形成装置、定着制御方法及び定着制御プログラムを提供することを目的としている。

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。

本発明は、主走査方向に並べられた複数の加熱体を有する加熱手段により、画像データに基づく画像を記録材に定着させる画像形成装置であって、前記複数の加熱体の主走査方向の幅に合わせて前記画像データを主走査方向に分割して複数の第一のエリアを形成する主走査分割部と、前記複数の第一のエリア毎に、前記第一のエリアにおいて画像が存在する画像領域の位置に合わせて前記第一のエリアに対応する前記加熱体をオンさせる制御信号を生成する画像処理部とを有する。

本発明によれば、画像の位置関係によらずに効率的に消費電力を低減させることができる。

第一の実施形態の画像形成装置の構成の概略を説明する図である。 第一の実施形態の画像形成装置の画像処理部及びエンジン制御部の概略を説明する図である。 第一の実施形態のヒータを説明する図である。 第一の実施形態の画像処理部の機能構成を説明する図である。 第一の実施形態の主走査分割部による画像の分割を説明する図である。 第一の実施形態の副走査分割部による画像領域の分割を説明する図である。 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。 第一の実施形態における遅延時間の算出を説明する図である。 第一の実施形態の効果を説明する図である。 列エリア内に複数の画像領域が存在する場合を説明する図である。 第二の実施形態における加熱開始エリアの決定処理を説明するフローチャートである。 画像領域の先端、後端と加熱エリアＫの先端、後端との間隔の算出を説明する図である。 第二の実施形態におけるずらし量の算出を説明する図である。 列エリア内の他の画像領域を基準とした場合を説明する図である。 第二の実施形態の効果を説明する図である。

本発明では、主走査方向に並べられた複数の加熱体の幅に合わせて画像データを主走査方向に分割し、分割されたエリア毎に、画像の位置に応じて各エリアと対応する加熱体をオン／オフさせるタイミングを制御することで、画像の位置に対応して効率的に消費電力を低減させる。
（第一の実施形態）
図１は、第一の実施形態の画像形成装置の構成の概略を説明する図である。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。

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。

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１２５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。

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。定着装置１２８では、ヒータにより加熱ローラが加熱され、記録材上の未定着トナー像が熱定着される。本実施形態のヒータは、エンジン制御部により制御される。本実施形態のヒータとエンジン制御部の詳細は後述する。また本実施形態では、ヒータによる加熱の対象を加熱ローラとしたが、例えば機種によっては加熱対象がベルトとなっても良い。

トナー像を定着させた記録材は、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。

本実施形態の画像形成装置１００では、画像処理部による画像データをヒータの仕様等に合わせて分割し、分割されたエリア（領域）毎に、画像データに基づき記録材に形成されるトナー画像の位置に合わせてヒータを駆動させるタイミングを制御する。

図２は、第一の実施形態の画像形成装置の画像処理部及びエンジン制御部の概略を説明する図である。

本実施形態の画像形成装置１００は、外部Ｉ／Ｆ２１０、コントローラ制御部２２０、エンジン制御部２３０、ヒータ２４０を有する。

外部Ｉ／Ｆ２１０は、画像形成装置１００に入力された画像データを読み込む。コントローラ制御部２２０は、画像処理部２５０、メモリ２６０を有する。画像処理部２５０は、入力された画像データにデジタル処理等の画像処理や演算を行う。また本実施形態の画像処理部２５０は、画像データをヒータ２４０の仕様等に基づき分割し、ヒータ２４０をオン／オフさせるタイミングを決定する。画像処理部２５０の詳細は後述する。メモリ２６０は、入力された画像データ等が一時的に保持される。

本実施形態のエンジン制御部２３０は、エンジンＣＰＵ（Central Processing Unit）２３１、ヒータ駆動回路２３２、メモリ２３４を有する。エンジンＣＰＵ２３１は、画像処理部２５０から送られた制御データに従ってヒータ駆動回路２３２を制御する。ヒータ駆動回路２３２は、エンジンＣＰＵ２３１からの信号に従ってヒータ２４０を駆動させる。メモリ２３３は、ヒータ駆動回路２３２の制御に必要とされるデータ等が一時的に格納される。

ヒータ２４０は、複数の発熱体が主走査方向に並べられた構成である。以下に図３を参照して本実施形態のヒータ２４０について説明する。図３は、第一の実施形態のヒータを説明する図である。

本実施形態のヒータ２４０は、例えばサーマルヘッド等の発熱素子（以下、加熱体）を主走査方向に複数並べることで構成される。図３では、例えばヒータ２４０がＮ個の加熱体３０１、３０２、・・・、３０Ｎで構成される場合を示している。

本実施形態の加熱体３０Ｎの大きさは、主走査方向の幅Ａ×副走査方向の長さＷとした。本実施形態では、それぞれの加熱体３０Ｎの副走査方向の長さＷは全て同じとする。また本実施形態では、それぞれの加熱体３０Ｎの主走査方向の幅Ａは、全て同じでなくても良い。例えば一般的には、記録材の中央付近に画像があることが多いため、中央付近に主走査方向の幅Ａの広い加熱体を配置し、その外側に幅Ａの狭い加熱体を配置しても良い。また本実施形態では、ヒータ２４０全体の主走査方向の長さＨと記録材の主走査方向の幅が一致するように、加熱体３０Ｎの主走査方向の幅Ａと数が決定されていることが好ましい。

本実施形態では、各加熱体３０Ｎは個々にオン／オフが制御される。また本実施形態の各加熱体３０Ｎは、エンジンＣＰＵ２３１からの制御信号に基づいてヒータ駆動回路２３２が個々の加熱体３０Ｎを駆動させる。

次に図４を参照して本実施形態の画像処理部２５０について説明する。図４は、第一の実施形態の画像処理部の機能構成を説明する図である。

本実施形態の画像処理部２５０は、画像読み込み部２５１、画像分割部２５２、加熱開始位置決定部２５３、遅延時間算出部２５４を有する。

画像読み込み部２５１は、外部Ｉ／Ｆ２１０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、一時的にメモリ２６０に格納されても良い。画像分割部２５２は、画像データを分割する。加熱開始位置決定部２５３は、画像分割部２５２により分割された各エリア毎に、最初に加熱を開始する領域を決定する。遅延時間算出部２５４は、加熱開始位置決定部２５３により決定された領域から加熱を開始するように加熱体の加熱を開始させるための遅延時間を算出する。

以下に本実施形態の画像分割部２５２による画像データの分割について説明する。本実施形態の画像分割部２５２は、主走査分割部２５５、副走査分割部２５６を有する。

主走査分割部２５５は、画像データを加熱体の主走査方向の幅毎に主走査方向に分割する。以下の説明では、主走査分割部２５５により分割されたエリアを列エリアと呼ぶ。副走査分割部２５６は、主走査方向に分割された列エリア毎に、画像が存在する領域（以下、画像領域）の副走査方向における先端から後端までを後述する加熱エリアに分割する。

図５は、第一の実施形態の主走査分割部による画像データの分割を説明する図である。

本実施形態の画像処理部２５０において主走査分割部２５５は、画像データを加熱体３０Ｎの主走査方向の大きさに合わせて分割する。

本実施形態のメモリ２６０には、例えばヒータ２４０の有する加熱体３０Ｎのそれぞれの主走査方向の幅Ａと副走査方向の長さＷとが格納されている。本実施形態の主走査分割部２５５は、メモリ２６０から各加熱体の主走査方向の幅Ａを読み出し、画像データの主走査方向の幅が各加熱体の幅Ａと同じになるように画像データを列エリアに分割する。

図５では例えば、加熱体３０１の主走査方向の幅Ａに対応して分割された画像データを列エリアＥ１とし、同様に加熱体３０２に対応して分割された画像データを列エリアＥ２とし、加熱体３０Ｎに対応して分割された画像データを列エリアＥＮとした。

次に本実施形態の副走査分割部２５６による画像データの分割について説明する。図６は、第一の実施形態の副走査分割部による画像領域の分割を説明する図である。図６（Ａ）は、列エリアに画像領域が１つ存在する場合を説明する図である。図６（Ｂ）は、列エリアに複数の画像領域が存在する場合を説明する図である。

本実施形態の副走査分割部２５６は、列エリアＥＮ内に画像が存在する画像領域があるか否かを判断し、画像領域が存在する場合、画像領域の先端から１つの加熱体３０Ｎにより加熱される加熱エリアＫに画像領域を分割する。

本実施形態の加熱エリアＫは、主走査方向の幅Ａ×副走査方向の長さＷ１の領域である。以下に加熱エリアＫの副走査方向の長さＷ１について説明する。

本実施形態の加熱体３０Ｎは、オンされてから所定時間経過するとオフされる。したがって本実施形態の加熱体３０Ｎによる加熱エリアＫの副走査方向の長さＷ１とすると、Ｗ１＝ＳΔｔ＋Ｗとなる。ここでＳは記録材の搬送速度であり、Δｔは加熱体３０Ｎがオンされる時間であり、Ｗは加熱体３０Ｎの副走査方向の長さである。

したがって本実施形態では、加熱エリアＫは幅Ａ×長さＷ１の領域となる。よって本実施形態の副走査分割部２５６は、幅Ａの画像領域を副走査方向に長さＷ１毎に分割する。

例えば図６（Ａ）に示す列エリアＥ１では、画像が存在する画像領域Ｇ１と画像領域Ｇ２とが存在する。本実施形態の副走査分割部２５６は、複数の画像領域が存在する否かを判断する。図６（Ａ）では、画像像領域Ｇ１と画像領域Ｇ２の複数の画像領域が存在しているため、画像領域Ｇ１と画像領域Ｇ２を加熱エリアＫに分割する。尚本実施形態では、列エリアＥＮに画像領域が複数存在した場合、画像領域同士の間隔が加熱エリアＫの副走査方向の長さＷ１より短い場合、複数の画像領域を連続した画像領域と見なす。

図６（Ａ）に示す列エリアＥ１では、画像領域Ｇ１と画像領域Ｇ２との間隔Ｂ１は加熱エリアＫの副走査方向の長さＷ１より短い。よって本実施形態の副走査分割部２５６は、画像領域Ｇ１と画像領域Ｇ２とを連続した一つの画像領域Ｇと判断する。副走査分割部２５６は、副走査方向における画像領域Ｇ１の先端位置Ｔ１から画像領域Ｇ２の後端位置Ｔ２までを加熱エリアＫに分割する。

また本実施形態の副走査分割部２５６は、複数の画像領域間の間隔が加熱エリアＫの長さＷより長い場合、列エリアＥＮに複数の画像領域が存在するものと判断する。

例えば図６（Ｂ）に示す列エリアＥ２では、画像領域Ｇ３と画像領域Ｇ４との間の間隔Ｂ２が加熱エリアＫの副走査方向の長さＷ１より広い。よって本実施形態の副走査分割部２５６は、列エリアＥ２に複数の画像領域Ｇ３，Ｇ４が存在するものと判断する。そして副走査分割部２５６は、副走査方向における画像領域Ｇ３の先端位置Ｔ３と画像領域Ｇ４の後端位置Ｔ４までを加熱エリアＫに分割する。

次に本実施形態の画像形成装置１００の動作について説明する。本実施形態では、列エリア内に１つの画像領域が存在すると判断される場合の画像形成装置１００の動作について説明する。尚列エリア内に複数の画像領域が存在すると判断された場合については、第二の実施形態において説明する。

図７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。

本実施形態の画像形成装置１００は、外部Ｉ／Ｆ２１０から画像データを取得すると、画像処理部２５０の画像読み取り部２５１が画像データを読み込む（ステップＳ７０１）。続いて画像処理部２５０は、主走査分割部２５５により画像データを加熱体３０Ｎの幅に沿って主走査方向に分割し、列エリアとする（ステップＳ７０２）。続いて画像処理部２５０は、副走査分割部２５６により、列エリア毎に、列エリア内の画像領域を副走査方向に加熱エリアＫに分割する（ステップＳ７０３）。このとき本実施形態の副走査分割部２５６は、副走査方向における画像領域の先端位置に加熱エリアＫの先端位置を合わせて画像領域を分割する。

次に本実施形態の画像処理部２５０において、加熱開始位置決定部２５３は、列エリア毎に、加熱体３０Ｎの加熱を開始する位置を決定する（ステップＳ７０４）。具体的には本実施形態の加熱開始位置決定部２５３は、列エリアにおける副走査方向の最初に加熱を開始する加熱エリアＫに決定する。言い換えれば本実施形態の加熱位置開始決定部２５３は、列エリアにおける加熱エリアＫの配置を決定する。本実施形態の加熱開始位置決定部２５３は、ステップＳ７０２で分割された全ての列エリアについて、最初に加熱を開始する加熱エリアＫを決定する。

続いて画像処理部２５０は、遅延時間算出部２５４により、最初に加熱する加熱エリアＫを加熱するための遅延時間を算出する（ステップＳ７０５）。本実施形態の遅延時間は、最初を開始する加熱エリアＫの先端位置、すなわち画像領域の先端位置において画像の定着が開始されるように加熱体３０Ｎを準備する時間である。また本実施形態の遅延時間算出部２５４は、全ての列エリアについて遅延時間を算出する。本実施形態の遅延時間算出部２５４による遅延時間の算出の詳細は後述する。

続いて画像処理部２５０は、全ての列エリアにおいて遅延時間の算出が行われると、エンジン制御部２３０のエンジンＣＰＵ２３１に対し、遅延時間が経過した後にヒータ２４０を加熱させる制御信号を送り、画像の定着を開始させる（ステップＳ７０６）。

尚本実施形態においてエンジンＣＰＵ２３１に送信される制御信号は、ヒータ２４０の有する複数の加熱体３０Ｎの加熱開始のタイミングをそれぞれ個別に制御する信号である。本実施形態のエンジンＣＰＵ２３１は、制御信号に従って、ヒータ２４０の有する複数の加熱体をオンさせるようにヒータ駆動回路２３２を制御する。

以下に本実施形態の遅延時間の算出について説明する。図８は、第一の実施形態における遅延時間の算出を説明する図である。

本実施形態では、列エリアＥＮにおいて画像領域Ｇの先端から定着が開始されるように遅延時間を設ける必要がある。すなわち本実施形態の遅延時間は、加熱体３０Ｎがオンされてから画像領域Ｇの先端位置Ｔにおいて画像の定着が可能となるように設定され、算出される。

本実施形態の遅延時間算出部２５４は、非画像領域Ｓの副走査方向における画素数をｘドット、記録材の紙搬送速度をｙドット／ｍｓｅｃとしたとき、例えば遅延時間をｘ／ｙ[ｍｓｅｃ]として算出しても良い。

以上のように本実施形態では、列エリア毎に各列エリアに対応した加熱体をオンさせるタイミングを制御するため、無駄に加熱体を加熱させることを抑制でき、効率的に消費電力を低減させることができる。

ここで図９を参照して本実施形態の効果について説明する。図９は、第一の実施形態の効果を説明する図である。図９（Ａ）は主走査方向に分割されたエリアＥ１を示す図である。図９（Ｂ）は画像領域を加熱エリア毎に分割した状態を示す図である。図９（Ｃ）は加熱開始位置を記録材の端部と合わせた場合の例を示す図である。尚図９では、網掛けの部分は加熱体３０Ｎがオンされたときに加熱される加熱エリアを示す。網掛けのない部分は、加熱体３０Ｎがオフされた領域でエリアである。また図９では、加熱エリアＫの主走査方向の幅を列エリアＥＮより広くしたが、加熱エリアＫの幅は列エリアＥＮの幅と同様であっても良い。

図９（Ａ）に示すように、エリアＥ１には画像領域Ｇ１０と画像が存在しない領域を非画像領域Ｓ１、Ｓ２とが存在する。そこで本実施形態では、副走査分割部２５６により画像領域Ｇ１０の副走査方向における先端位置Ｔ１０から加熱エリアＫ毎に画像領域Ｇ１０を分割する。本実施形態では、画像領域Ｇ１０の後端位置Ｔ１１も加熱エリアに含まれるように画像領域Ｇ１０を分割する。

図９（Ｂ）は、画像領域Ｇ１０が加熱エリアＫ毎に分割された状態を示している。図９の例では、画像領域Ｇ１０は１０個の加熱エリアＫに分割される。これはすなわち、画像領域Ｇ１０を定着させるために、１０個の分の加熱エリアＫを加熱すれば良いことを示す。

これに対し図９（Ｃ）は、列エリアＥ１の非画像領域Ｓ１の先端位置Ｔ１２から加熱エリアＫに分割している。非画像領域Ｓ１の先端位置Ｔ１２は、記録材の先端位置である。

図９（Ｃ）の例では、画像領域Ｇ１０の先端位置Ｔ１２から後端位置Ｔ１３を含むように加熱エリアＫに分割したとき、加熱される加熱エリアＫは１１個となる。すなわち図９（Ｃ）では、図９（Ｂ）と比べて加熱エリアＫ１つ分多く加熱しなければならない。これは、加熱される領域の中に非画像領域Ｓ１が含まれるからであり、１１個の加熱エリアＫの全てが画像の定着に必要な加熱エリアではない。

このように本実施形態では、各列エリアにおいて、列エリア内に存在する画像領域の先端位置を加熱されるエリアの先端位置とすることで、定着に不要な加熱体をオンさせることによる電力の消費を抑制でき、効率的に消費電力を低減させることができる。

（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は、列エリア内に画像領域が複数存在する点のみ第一の実施形態と相違する。よって以下の本発明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。

図１０は、列エリア内に複数の画像領域が存在する場合を説明する図である。

図１０に示す列エリアＥＮは、画像領域Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３と、非画像領域Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４を含む。尚図１０に示す非画像領域Ｓ１２，Ｓ１３の間隔は、加熱エリアＫの副走査方向の長さＷよりも長いものとした。

本実施形態では、画像処理部２５０による加熱開始エリアの決定の処理が、第一の実施形態と異なる。加熱開始エリアの決定の処理以外は、図７で説明した第一の実施形態の処理と同様である。

以下に本実施形態における加熱開始エリアの決定処理について説明する。図１１は、第二の実施形態における加熱開始エリアの決定処理を説明するフローチャートである。

本実施形態において、加熱開始位置決定部２５３は、列エリアＥＮの主走査方向における最初の画像領域の先端位置に加熱エリアＫの先端を合わせる（ステップＳ１１０１）。続いて加熱開始位置決定部２５３は、画像領域の先端、後端と加熱エリアＫの先端、後端との間隔を算出する（ステップＳ１１０２）。続いて加熱開始位置決定部２５３は、加熱エリアＫのずらし量Ｍを算出する（ステップＳ１１０３）。続いて加熱開始位置決定部２５３は、算出されたずらし量Ｍだけ加熱エリアＫをずらした際の加熱エリアＫの数をメモリ２６０に格納する（ステップＳ１１０４）。

以下にステップＳ１１０２ないしステップＳ１１０４の処理について説明する。図１２は、画像領域の先端、後端と加熱エリアＫの先端、後端との間隔の算出を説明する図である。図１２では、ステップＳ１１０２の処理を説明する。

本実施形態の加熱開始位置決定部２５３は、まず列エリアＥＮ内の副走査方向における最初の画像領域Ｇ１１の先端Ｔ２１に加熱エリアＫの先端Ｋ２１を合わせ、非画像領域Ｓ１１を除く列エリアＥＮを副走査方向に分割する。

そして加熱開始位置決定部２５３は、画像領域Ｇ１１の後端Ｔ２２と２つ目の加熱エリアＫの後端Ｋ２２との間隔ａを算出する。同様に加熱開始位置決定部２５３は、画像領域Ｇ１２の先端Ｔ３１と４つ目の加熱エリアＫの先端Ｋ３１との間隔ｂ１と、画像領域Ｇ１２の後端Ｔ３２と４つ目の加熱エリアＫの先端Ｋ３２との間隔ｂ２とを算出する。画像領域Ｇ１３についても同様に行う。尚上述の各間隔は、画像処理部２５０がメモリ２６０から画像データを読み出し、所定の演算をすることで算出される。

図１２の例では、加熱エリアの副走査方向の長さを８ドットとして説明する。このとき画像領域Ｇ１１の後端Ｔ２２と加熱エリアＫの後端Ｋ２２との間隔ａは２ドット分の長さである。よって画像領域Ｇ１１を分割する２つの加熱エリアＫを上方に２ドッド分移動させても画像領域Ｇ１１における加熱エリア数は変わらない。

一方画像領域Ｇ１２では、加熱エリアＫを上方に１ドット分に、又は加熱エリアＫを下方に４ドット分移動させると、画像領域Ｇ１２に割り当てられる加熱エリアＫの数を１つ減らすことができる。同様に画像領域Ｇ１３においては、加熱エリアＫを上方に３ドット分、又は加熱エリアＫを下方に３ドット分移動させると、加熱エリア数Ｋを１つ減らすことができる。

本実施形態では、以上のように列エリアＥＮに含まれる画像領域の端部と加熱エリアＫの端部とに生じる間隔によって、加熱エリアＫの配置をずらして加熱エリア数を減らすことができる場合がある。

本実施形態の加熱開始位置決定部２５３は、各画像領域の端部と加熱エリアＫの端部とに生じる間隔に基づき、加熱エリアＫの配置をどれだけずらすかを算出する。本実施形態では、加熱エリアＫの配置をずらす際のずらし幅を、ずらし量Ｍとした。

次にステップＳ１１０３の処理について説明する。図１３は、第二の実施形態におけるずらし量の算出を説明する図である。

本実施形態の加熱開始位置決定部２５３は、列エリア内において、最も加熱エリアＫの数が少なくなるように、加熱エリアＫの配置を決定する。

例えば図１２の例においてずらし量Ｍを０≦Ｍ≦ａとしたとき、加熱エリアＫの数は変化しない。またずらし量Ｍをｂ１≦Ｍ≦ｂ２又はｃ１≦Ｍ≦ｃ２としたとき、加熱エリアＫの数を減らすことができる。

本実施形態の加熱開始位置決定部２５３は、０≦Ｍ≦ａ，ｂ１≦Ｍ≦ｂ２，ｃ１≦Ｍ≦ｃ２の３つの式において、より多くの式を満たすＭをずらし量とする。

図１２の例では、ａ＝２，ｂ１＝１，ｂ２＝４，ｃ１＝３，ｃ２＝５である。したがってずらし量Ｍは図１３に示すようになる。よって上記３つの式を最も多く満たすずらし量Ｍは、ｂ１〜ａ又はｃ１〜ｂ２となる。すなわちずらし量Ｍは、１〜４の何れかの値となる。

図１２の場合、最初の加熱エリアＫの先端Ｋ２１を上方に１〜２ドット分ずらすと、画像領域Ｇ１２の加熱エリアＫの数を１つ分減らすことができる。また、画像領域Ｇ１２にを上方に３〜４ドット分ずらすと画像領域Ｇ１１の加熱エリアＫの数は１つ分増え、画像領域Ｇ１２，Ｇ１３の加熱エリアＫの数がそれぞれ１つ分減る。よって結果的に加熱エリアＫの数を１つ分減らすことができる。

また本実施形態の加熱開始位置決定部２５３は、ずらし量Ｍを決定すると、決定したずらし量Ｍに対応した列エリアＥＮにおける加熱エリアＫの数をメモリ２６０に格納する。図１２の例では、列エリアＥＮにおける加熱エリアＫの数は９個としてメモリ２６０に格納される。

図１１に戻って、ステップＳ１１０４で加熱エリアＫの数をメモリ２６０に格納すると、加熱開始位置決定部２５３は、最初の画像領域の後端を基準として加熱エリアＫの先端を最初の画像領域の後端に合わせる。そして加熱開始位置決定部２５３は、ステップＳ１１０２からステップＳ１１０４の処理を繰り返す（ステップＳ１１０５）。

続いて加熱開始位置決定部２５３は、列エリアＥＮ内の他の画像領域の先端に加熱エリアＫの先端を合わせ、ステップＳ１１０２からステップＳ１１０５の処理を繰り返す（ステップＳ１１０６）。

以下に図１４を参照して、列エリアＥＮ内の他の画像領域を基準とした場合を説明する。図１４は、列エリア内の他の画像領域を基準とした場合を説明する図である。

図１４（Ａ）は、画像領域Ｇ１１の先端Ｔ２１に加熱エリアＫの先端Ｋ２１を合わせて列エリアＥＮを加熱エリアＫに分割した場合を示し、図１４（Ｂ）は、画像領域Ｇ１１の後端Ｔ２２に先頭から２つ目の加熱エリアＫの後端Ｋ２２を合わせて列エリアＥＮを加熱エリアＫに分割した場合を示す。図１４（Ｂ）は、すなわち先頭から３つ目の加熱エリアＫの先端を画像領域Ｇ１１の後端Ｔ２２に合わせることと同じである。

図１４（Ｃ）は、画像領域Ｇ１２の先端Ｔ３１に先頭から４つ目の加熱エリアＫの先端Ｋ３１を合わせて列エリアＥＮを加熱エリアＫに分割した場合を示し、図１４（Ｄ）は、画像領域Ｇ１２の後端Ｔ３２に先頭から８つ目の加熱エリアＫの後端Ｋ３２を合わせて列エリアＥＮを加熱エリアＫに分割した場合を示す。図１４（Ｄ）は、すなわち先頭から９つ目の加熱エリアＫの先端を画像領域Ｇ１２の後端Ｔ３２に合わせることと同じである。

図１４（Ｅ）は、画像領域Ｇ１３の先端Ｔ４１に先頭から１１個目の加熱エリアＫの先端Ｋ４１を合わせて列エリアＥＮを加熱エリアＫに分割した場合を示し、図１４（Ｆ）は、画像領域Ｇ１３の後端Ｔ４２に先頭から１２個目の加熱エリアＫの後端Ｋ４２を合わせて列エリアＥＮを加熱エリアＫに分割した場合を示す。図１４（Ｆ）は、すなわち先頭から１３個目の加熱エリアＫの先端を画像領域Ｇ１３の後端Ｔ４２に合わせることと同じである。

本実施形態の加熱開始位置決定部２５３は、図１４（Ａ）のように列エリアＥＮを分割し、ステップＳ１１０２からステップＳ１１０４の処理を行う。次に本実施形態の加熱開始位置決定部２５３は、図１４（Ｂ）のように列エリアＥＮを分割し、ステップＳ１１０２からステップＳ１１０４の処理を行う。図１４（Ｃ）〜図１４（Ｆ）に関しても同様である。

図１１に戻って、続いて加熱開始位置決定部２５３は、メモリ２６０に格納された加熱エリアＫの数が最も少ない配置を選択する（ステップＳ１１０７）。そして加熱開始位置決定部２５３は、ステップＳ１１０７において選択された配置において、列エリアＥＮの主走査方向の先頭に位置する加熱エリアＫを最初に加熱する位置として設定する（ステップＳ１１０８）。

以下に図１５を参照して本実施形態の効果について説明する。図１５は、第二の実施形態の効果を説明する図である。図１５（Ａ）は加熱エリアＫの先端を記録材の先端に合わせた場合を示す。図１５（Ｂ）は加熱エリアＫの先端を画像領域Ｇ１１の先端に合わせた場合を示す。図１５（Ｃ）は列エリアＥＮにおいて３つめの加熱エリアＫの先端を画像領域Ｇ１１の後端に合わせた場合を示す。

図１５（Ａ）では、加熱エリアＫの数は１１個となる。これに対し、画像領域Ｇ１１の先端に加熱エリアＫの先端を合わせた図１５（Ｂ）では、加熱エリアＫの数は１０個である。これは、非画像領域Ｓ１１が加熱エリアＫに含まれないからである。

図１５（Ｃ）では、加熱エリアＫの先端が画像領域Ｇ１１の先端から上方に２ビット分ずらして配置されている。このため図１５（Ｃ）では、画像領域Ｇ１２に割り振られた加熱エリアＫは、図１５（Ｂ）では５個なのに対して４個となる。よって図１５（Ｃ）では、列ＥＮにおける加熱エリアＫは９個となり、図１５（Ｂ）の例よりもさらに加熱エリアＫの数を減らすことができる。

以上に説明したように、本実施形態によれば、画像の定着に不要な加熱体をオンさせることによる電力の消費を抑制でき、効率的に消費電力を低減させることができる。

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。

１００ 画像形成装置
２２０ コントローラ制御部
２３０ エンジン制御部
２４０ ヒータ
２５０ 画像処理部
２５２ 画像分割部
２５３ 加熱開始位置決定部
２５４ 遅延時間算出部
２６０ メモリ

特開平９−６２１２４号公報 特開平７−２２５５２４号公報

Claims (7)

1. 主走査方向に並べられた複数の加熱体を有する加熱手段により、画像データに基づくトナー画像を記録材に定着させる画像形成装置であって、
   前記加熱体の主走査方向の幅に合わせて前記画像データを主走査方向に分割して複数の第一のエリアを形成する主走査分割部と、
   前記複数の第一のエリア毎に、前記第一のエリアにおいて画像が存在する画像領域の位置に合わせて前記第一のエリアに対応する前記加熱体をオンさせる制御信号を生成する画像処理部と、を有する画像形成装置。
2. 前記画像領域を前記加熱体により加熱される領域に合わせて副走査方向に分割し、第二のエリアを形成する副走査分割部と、
   前記第一のエリアにおいて副走査方向の先頭にある前記第二のエリアを最初に加熱するエリアに決定する加熱開始位置決定部と、
   前記最初に加熱するエリアの副走査方向における先端から前記画像の定着が開始されるように前記制御信号を遅延させる遅延時間を算出する遅延時間算出部と、を有する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記加熱開始位置決定部は、
   前記第一のエリアに存在する画像領域が一つである場合、副走査方向における前記画像領域の先端に、前記第二のエリアの先端を合わせる請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記加熱開始位置決定部は、
   前記第一のエリアに複数の前記画像領域が存在する場合に、副走査方向における前記複数の画像領域の間隔が前記加熱体の副走査方向の長さよりも狭いとき、前記複数の前記画像領域を一つの画像領域と判断する請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記加熱開始位置決定部は、
   前記第一のエリアに複数の画像領域が存在する場合、それぞれの前記画像領域の先端及び後端と、前記第二のエリアの先端及び後端との差分に基づき、前記第一のエリア内に存在する前記第二のエリアの数が最も少なくなるように、副走査方向における前記第二のエリアの先頭の位置をずらす請求項２ないし４の何れか一項に記載の画像形成装置。
6. 主走査方向に並べられた複数の加熱体を有する加熱手段により、画像データに基づくトナー画像を記録材に定着させる画像形成装置による定着制御方法であって、
   前記複数の加熱体の主走査方向の幅に合わせて前記画像データを主走査方向に分割して複数の第一のエリアを形成する手順と、
   前記複数の第一のエリア毎に、前記第一のエリアにおいて画像が存在する画像領域の位置に合わせて前記第一のエリアに対応する前記加熱体をオンさせる制御信号を生成する手順と、を有する定着制御方法。
7. 主走査方向に並べられた複数の加熱体を有する加熱手段により、画像データに基づくトナー画像を記録材に定着させる画像形成装置において実行される定着制御プログラムであって、
   前記画像形成装置に、
   前記複数の加熱体の主走査方向の幅に合わせて前記画像データを主走査方向に分割して複数の第一のエリアを形成するステップと、
   前記複数の第一のエリア毎に、前記第一のエリアにおいて画像が存在する画像領域の位置に合わせて前記第一のエリアに対応する前記加熱体をオンさせる制御信号を生成するステップと、を実行させる定着制御プログラム。