JP2015004738A - 画像形成装置、画像形成方法およびプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】 画像処理や最大トナー載り量の検出そのものに時間がかかるような画像形成装置の場合、高速印刷ができないという問題があった。
【解決手段】 画像形成装置は、データから印刷情報を取得して、複数部数の印刷が指定されているかどうかを判定する判定手段と、受信したデータに基づいて画像データを生成する画像生成手段と、生成した画像データに基づいて画像形成を制御する制御手段とを備える。制御手段は、判定手段により複数部数の印刷が指定されていると判定された場合、画像データの1部目に含まれる頁におけるトナー載り量を検出し、検出したトナー載り量に基づいて当該頁の画像形成を制御し、当該頁に対応する2部目以降の頁に対しては、検出した1部目のトナー載り量に基づいて画像形成を制御する。
【選択図】 図3

Description

本発明は、電子写真方式により形成されたトナー画像を転写紙上に熱定着する画像形成装置において、消費電力の低減及び高速印刷を可能にする技術に関するものである。
近年、プリンタ、複写機等のOA機器に対し、省エネルギー化や高速化への市場要求が高まってきている。電子写真方式により形成されたトナー画像を転写紙上に熱定着する画像形成装置において、これらの要求性能を達成する為には、定着装置の消費電力や定着速度の改善が重要である。通常、定着装置の定着温度及び定着速度は、安定した定着性を得るために、転写紙上に載せることが可能な最大色材量(以下、「トナー載り量」と呼ぶ)を考慮して決定される。フルカラー複写機では、CMYK(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)等の複数の色材を重ね合わせて画像形成を行うため、転写紙上に載せる色材量が多くなる傾向にある。またトナー載り量は、画像形成装置が色を表現できる領域(以下、色再現領域と呼ぶ)と密接な関係があるため、高画質を維持する為には十分なトナー載り量を必要とする。これにより、トナー載り量が多い場合は高い定着温度もしくは長い定着時間を必要とし、前者は消費電力が増加することになり、後者は印刷速度が低下するという問題があった。これらの問題に対して従来、省エネ印刷や高生産性印刷の度合いに応じて、画像処理で最大トナー載り量を制御することにより、定着装置の定着温度及び定着速度の変更を可能にし、省エネ印刷や高生産性印刷を可能にするものがある(特許文献1参照)。
特開平9−160315公報
しかしながら、上述した特許文献1では、画像処理や最大トナー載り量の検出そのものに時間がかかるような画像形成装置の場合、高速印刷ができないという問題があった。特に画像処理や最大トナー載り量の検出をソフト処理で実現するような画像形成装置の場合、印刷速度の低下が顕著に現れてしまう。本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、同じ画像を複数回印刷する場合、2回目以降の最大トナー載り量の検出を省略もしくは簡略化することにより、トナー載り量に応じた定着装置の制御を可能にする。このようにして、高生産性の印刷を可能にすることを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、データから印刷情報を取得して、複数部数の印刷が指定されているかどうかを判定する判定手段と、受信したデータに基づいて画像データを生成する画像生成手段と、生成した画像データに基づいて画像形成を制御する制御手段とを備え、制御手段は、判定手段により複数部数の印刷が指定されていると判定された場合、画像データの1部目に含まれる頁におけるトナー載り量を検出し、検出したトナー載り量に基づいて当該頁の画像形成を制御し、当該頁に対応する2部目以降の頁に対しては、検出した1部目のトナー載り量に基づいて画像形成を制御することを特徴とする。
本発明によれば、データを部数印刷する場合に、2部目以降のトナー載り量検出処理を省略または簡略化しているため、その処理時間分、印刷時間の短縮が可能である。
本発明の実施形態における画像形成装置のシステム構成図を示す図である。 本発明の実施形態における印刷処理を示すフローチャートである。 実施例1における画像生成処理を示すフローチャートである。 実施例1におけるトナー載り量検出処理を示すフローチャートである。 実施例1における画像転送処理を示すフローチャートである。 実施例1における画像形成処理を示すフローチャートである。 実施例2におけるキャリブレーション時の画像転送処理を示すフローチャートである。 実施例2におけるキャリブレーション時の画像形成処理を示すフローチャートである。 実施例3における保存されたPDLデータ印刷時の画像転送処理を示すフローチャートである。 実施例4におけるトナー載り量検出処理を示すフローチャートである。 実施例2における前回キャリブレーション実行時に作成したγ補正テーブル(a)と今回キャリブレーション実行時に作成したγ補正テーブル(b)の例である。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施形態における画像形成装置のシステム構成図を示す図である。画像形成装置は、例えばデジタル電子写真複写機、レーザープリンタ、ファクシミリといったトナーを用いた電子写真式のカラーまたはモノクロの画像形成装置である。
本画像形成装置は、コントローラ1001と、その外部にあるモジュール(操作部1021、プリンタ1022、外部記憶装置1023)とで構成される。コントローラ1001は、ROM1002、CPU1003、RAM1004、画像処理部1005を備える。CPU1003は、装置全体の制御及び演算処理等を行う中央処理装置(プロセッサ)であり、ROM1002に格納されたプログラムに基づき後述に示す各処理を施す。ROM1002は、読み出し専用メモリであり、システム起動プログラムやプリンタエンジンの制御を行うプログラム及び文字データや文字コード情報等の記憶領域である。RAM1004は、ランダムアクセスメモリであり、使用制限のないデータ記憶領域である。RAM1004は、ダウンロードにより追加登録されたフォントデータの記憶領域として、あるいは様々な処理毎のプログラムやデータの実行領域として利用される。また、RAM1004は、受信した画像ファイルのデータ記憶領域として利用することも可能である。画像処理部1005は画像データの生成処理を行う。
操作部1021は、例えば液晶等による表示を行うものであり、装置の設定状態や、現在の装置内部の処理、エラー状態などの表示に使用される。また、印刷設定の変更やリセットを行うために使用される。プリンタ1022は、プリンタエンジンの各装置(定着装置等)を制御する部分である。外部記憶装置1023は、記憶媒体(例えば、SDカード)であり、データのスプール、プログラムや各情報ファイル・画像データ等の格納、作業用領域等に利用される。
コントローラ1001は、さらに各種インタフェース(I/F)とシステムバス1011を備える。操作部I/F1012は操作部1021と接続する。プリンタI/F1013は、プリンタ1022とデータの供給制御等を行う。Network I/F1014は、該Network I/F1014を介して本装置をネットワーク(例えば、LAN)に接続する。デバイスI/F1015は外部記憶装置1023と接続する。システムバス1011は、上述の構造要素間のデータ通路となる。
図2は、本発明の実施形態における印刷処理を示すフローチャートである。なお、以下のフローチャートの記述において、「S・・・・」はステップを表す。まず、S0201において、CPU1003は、Network I/F1014を用いて、PDL(ページ記述言語)データを入力する。取り込んだPDLデータは、外部記憶装置1023上に保持しておく。
S0202において、CPU1003は、画像処理部1005を用いて、外部記憶装置1023上に保持したPDLデータからプリンタ1022へ転送するための画像データを生成する。生成した画像データはRAM1004上に保持しておく。S0203において、CPU1003は、プリンタ1022に対してプリンタI/F1013経由で、印刷指示を行う。そして、RAM1004上に保持した画像データをプリンタI/F1013経由でプリンタ1022へ転送する。S0204において、プリンタ1022は、CPU1003からプリンタI/F1013経由で印刷指示を受けて、定着装置の定着温度/定着速度の制御を行う。次に、プリンタ1022は、CPU1003からプリンタI/F1013経由で画像データを受信して、画像形成及び紙搬送制御を行い、印刷処理を実行する。
[実施例1]
図3は、実施例1における画像生成処理を示すフローチャートである。画像生成処理はCPU1003で実行される。まず、S0301において、外部記憶装置1023に保存されているPDLデータから、部数をはじめとする印刷情報を取得する。取得した印刷情報はRAM1004上に保持する。
S0302において、外部記憶装置1023に保存されているPDLデータを解釈して、RGB形式の画像データを生成する。次に、画像処理部1005を用いて、RGB形式の画像データを画像形成装置に適したCMYK形式の画像データへ変換する色変換処理を行う。さらに、画像処理部1005を用いて、CMYK形式の画像データにγ補正処理を行い、濃度特性の補正処理を施す。そして、画像処理部1005を用いて、γ補正処理を施したCMYK形式の画像データに疑似階調処理を施して、RAM1004上へ保持する。なお、疑似階調処理には濃度パターン法、組織的ディザ法、誤差拡散法等さまざまな手法が提案されているが、本発明ではその手法は問わない。
S0303において、画像データ生成回数のカウントを行い、RAM1004上へ保持する。PDLデータを受信して初めて画像データを生成する場合、値を1とする。S0304において、RAM1004に保持した印刷情報より、該画像データに対して複数部数の印刷が指定されているかどうか、即ち、部数指定がなされているかどうか判定し、部数指定がされていると判定された場合、S0305へ進む。一方、該画像データに対して部数指定がなされてないと判定された場合、S0306へ進む。S0305において、RAM1004上に保持してある印刷情報の部数、部数印刷方式及び、画像データ生成回数のカウント値から、該画像データが1部目のものかどうか判定し、1部目のものであると判定された場合、S0306へ進む。一方、該画像データが2部目以降のものであると判定された場合、S0310へ進む。
S0306において、RAM1004上へ保持してある疑似階調処理を施したCMYK形式の画像データに対して、トナー載り量の検出を行う。S0307において、検出したトナー載り量の値をRAM1004上へ保持する。S0308において、検出したトナー載り量の値を共通トナー載り量情報として外部記憶装置1023へ保持する。共通トナー載り量情報は、1つのPDLデータに対して1部あたりの頁数分保持可能である。この後、S0309に進む。2部目以降の画像データに対しては、S0310において、外部記憶装置1023上に保持している共通トナー載り量情報の値を、該画像データのトナー載り量情報としてRAM1004上へ保持する。そしてS0309に進む。
S0309において、外部記憶装置1023に保持したPDLデータの画像データ生成が完了したか否かをチェックする。PDLデータに対して部数指定がある場合は、部数分画像データが生成できたかチェックする。画像データ未生成分があれば、S0301へ戻る。画像データ生成が全て完了していれば、画像生成処理は完了とする。
図4は、本実施例におけるトナー載り量検出処理を示すフローチャートである。トナー載り量検出処理はCPU1003で実行される。まず、S0401において、入力された画像データについて、所定量の大きさを持った矩形の検索窓を、未検索の領域へ移動させる。
S0402において、検索窓内で、最もトナー載り量の低い画素の値を画素単位にトナー載り量を求める。S0403において、該画像データで初回の検索の場合、S0402で得られた値をRAM1004上へ保持する。該画像データで2回目以降の検索の場合、S0402で得られた値と、すでにRAM1004上に保持している値を比較して、大きい値をRAM1004上へ保持する。S0404で該画像の内、未検索の領域があるかどうか確認して、未検索の領域があればS0401へ戻る。未検索の領域がなければ、S0405へ進む。S0405において、RAM1004上に保持している値を該画像データのトナー載り量とする。
図5は、本実施例における画像転送処理を示すフローチャートである。画像転送処理はCPU1003で実行される。まず、S0501において、プリンタ1022に対してプリンタI/F1013経由で、印刷指示コマンドを送信する。S0502において、プリンタ1022に対してプリンタI/F1013経由で、RAM1004上に保持しているトナー載り量を送信する。S0503において、プリンタ1022からプリンタI/F1013経由で画像転送要求がきたら、プリンタ1022に対してプリンタI/F1013経由で、RAM1004上に保持している疑似階調処理を施したCMYK形式の画像データを送信する。
図6は、本実施例における画像形成処理を示すフローチャートである。画像形成処理はプリンタ1022で実行される。まず、S0601において、CPU1003からプリンタI/F1013経由で送信された印刷指示コマンドを受信する。S0602において、CPU1003からプリンタI/F1013経由で送信されたトナー載り量を受信する。S0603において、受信した印刷指示及びトナー載り量を受けて、定着装置の定着温度/定着速度の制御を行う。
次に、プリンタ1022は、コントローラ1001に対してプリンタI/F1013経由で画像転送要求を出す。転送された画像転送要求に応じて、コントローラ1001からプリンタI/F1013経由で送信された疑似階調処理を施したCMYK形式の画像データを受信する(S0604)。最後に、S0605において、画像形成及び紙搬送制御を行い、印刷処理を実行する。
本実施例によれば、受信したPDLデータを部数印刷する場合に、2部目以降のトナー載り量検出処理を省略しているため、その処理時間分、印刷時間の短縮が可能である。
[実施例2]
実施例2においては、画像形成装置の印刷処理及びその詳細処理を示すフローチャートは実施例1と同様であるが、キャリブレーション時の画像転送処理及び画像形成処理は異なる。この異なる部分について、以下に説明する。
図7は、本実施例におけるキャリブレーション時の画像転送処理を示すフローチャートである。画像転送処理はCPU1003で実行される。まず、S0701において、プリンタ1022からプリンタI/F1013経由で、キャリブレーション要求を受信する。S0702において、PDLデータの画像転送処理開始を停止して、画像転送処理中のPDLデータが無くなるまで待つ。画像転送処理中のPDLデータが無くなったら、プリンタ1022に対してプリンタI/F1013経由で、キャリブレーション実行コマンドを送信する。
S0703において、プリンタ1022からプリンタI/F1013経由で画像転送要求がきたら、プリンタ1022に対してプリンタI/F1013経由で、ROM1002上に保持しているパッチ画像データを送信する。パッチ画像データは、濃度測定用の矩形上の各種パッチ画像が複数種類並んだ、疑似階調処理を施したCMYK式の画像データである。S0704において、プリンタ1022からプリンタI/F1013経由で、キャリブレーション結果を受信して、ROM1002上へ保持する。
S0705において、ROM1002上へ保持している前回のキャリブレーション実行時の結果と、そのときに作成したγ補正テーブルと、今回のキャリブレーション結果からγ補正テーブルを作成する。作成された新γ補正テーブルを用いて画像処理部1005への設定及びROM1002上の保持を行う。S0706において、ROM1002上にある前回と今回のキャリブレーション実行時に作成したγ補正テーブルと外部記憶装置1023上にある共通トナー載り量から、最新の共通トナー載り量を算出する。
図11は、本実施例における、前回キャリブレーション実行時に作成したγ補正テーブル(a)と今回キャリブレーション実行時に作成したγ補正テーブル(b)の例である。例えば、ブラックの共通トナー載り量が54の場合、γ補正テーブル(a)からその入力信号は21となる。この値をγ補正テーブル(b)で対応させるとブラックの共通トナー載り量は60となる。
図8は、本実施例における、キャリブレーション時の画像形成処理を示すフローチャートである。画像形成処理はプリンタ1022で実行される。まず、S0801において、トナーCRGの交換や所定枚数印刷を行った等、キャリブレーションが必要な条件を検出する。S0802において、キャリブレーション条件を満たしたら、コントローラ1001に対してプリンタI/F1013経由でキャリブレーション要求を通知する。S0803において、CPU1003からプリンタI/F1013経由で送信されたキャリブレーション実行コマンドを受信する。
S0804において、コントローラ1001に対してプリンタI/F1013経由で画像転送要求を出す。転送された画像転送要求に応じて、コントローラ1001からプリンタI/F1013経由で送信された疑似階調処理を施したCMYK形式のパッチ画像データを受信する。S0805において、受信したパッチ画像の画像形成を行い、プリンタ10022内の濃度センサを用いて濃度測定を実行する。S0806において、コントローラ1001に対してプリンタI/F1013経由でキャリブレーション結果を通知する。
本実施例によれば、受信したPDLデータを部数印刷途中でキャリブレーションが発生した場合、本来必要なトナー載り量検出処理の再実施を省略して、処理時間の短い計算処理でトナー載り量の値を算出しているため、印刷時間の短縮が可能である。なお、本実施例では、キャリブレーション実行後の共通トナー載り量を算出するため、γ補正テーブルを用いたが、さらに計算を省いて、機器内に保持する所定値としてもよい。
[実施例3]
実施例3においては、画像形成装置の印刷処理及びその詳細処理を示すフローチャートは実施例1と同様であるが、PDLデータ印刷時の画像転送処理は異なる。この異なる部分について、以下に説明する。
図9は、本実施例における保存されたPDLデータ印刷時の画像転送処理を示すフローチャートである。画像転送処理はCPU1003で実行される。まず、S0901において、外部記憶装置1023に保存されているPDLデータから、部数印刷情報をはじめとする印刷情報を取得する。取得した印刷情報はRAM1004上に保持する。
S0902において、外部記憶装置1023に保存されているPDLデータを解釈して、RGB形式の画像データを生成する。次に、画像処理部1005を用いて、RGB形式の画像データを画像形成装置に適したCMYK形式の画像データへ色変換処理を行う。さらに、画像処理部1005を用いて、CMYK形式の画像データにγ補正処理を行い、濃度特性の補正処理を施す。そして、画像処理部1005を用いて、γ補正処理を施したCMYK形式の画像データに疑似階調処理を施して、RAM1004上へ保持する。なお、疑似階調処理には濃度パターン法、組織的ディザ法、誤差拡散法等さまざまな手法が提案されているが、本発明ではその手法は問わない。
S0903において、外部記憶装置1023に該PDLデータのトナー載り量情報が保持されているかどうかを判定し、保持されていると判定された場合はS0904へ進む。S0904において、外部記憶装置1023上に保持している該PDLデータの共通トナー載り量情報の値を、該画像データのトナー載り量情報としてRAM1004上へ保持する。次に、S0905において、外部記憶装置1023に保持したPDLデータの画像データ生成が完了したか否かをチェックする。PDLデータに対して部数指定がある場合は、部数分画像データが生成できたかどうかチェックする。画像データ未生成分があれば、S0901へ戻る。画像データ生成が全て完了していれば、画像生成処理は完了とする。
S0903においてトナー載り量情報が保持されていないと判定された場合は、S0906へ進む。S0906以降の処理は、図3のS0303とほぼ同じフローとなるため、説明を省略する。
本実施例によれば、一回以上印刷を行った外部記憶装置に保存済みPDLデータを印刷する場合、トナー載り量検出処理を省略しているため、その処理時間分、印刷時間の短縮が可能である。
[第4の実施形態]
実施例4においては、画像形成装置の印刷処理及びその詳細処理を示すフローチャートは実施例1と同様であるが、トナー載り量検出処理は異なる。この異なる部分について、以下に説明する。
図10は、実施例4におけるトナー載り量検出処理を示すフローチャートである。トナー載り量検出処理はCPU1003で実行される。まず、S1001において、入力された画像データについて、所定量の大きさを持った矩形の検索窓を、未検索の領域へ移動させる。
S1002において、検索窓内で、最もトナー載り量の低い画素の値を画素単位にトナー載り量を求める。S1003において、該画像データで初回の検索の場合、S1002で得られた値をRAM1004上へ保持する。該画像データで2回目以降の検索の場合、S1002で得られた値と、すでにRAM1004上に保持している値を比較して、大きい値をRAM1004上へ保持する。
S1004において、RAM1004上へ保持されているトナー載り量が所定値以上かどうか判定し、所定値以上と判定されればS1005へ進む。S1005において、以降の検出を終了して、RAM1004上に保持している値を該画像データのトナー載り量とする。S1004においてトナー載り量が所定値以下と判定されればS1006へ進む。S1006で該画像の内、未検索の領域があるか確認して、未検索の領域があれば、S1001へ戻る。未検索の領域がなければ、S1005へ進む。
本実施例によれば、受信したPDLデータを印刷したとき、画像データのトナー載り量検出処理の途中で、所定値以上であることが判明した場合、その画像データのトナー載り量検出処理を短縮できるので、印刷時間の短縮が可能である。
[その他の実施例]
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
1001 コントローラ
1003 CPU
1005 画像処理部
1022 プリンタ
1023 外部記憶装置

Claims (13)

  1. データから印刷情報を取得して、複数部数の印刷が指定されているかどうかを判定する判定手段と、
    前記受信したデータに基づいて画像データを生成する画像生成手段と、
    前記生成した画像データに基づいて画像形成を制御する制御手段とを備える画像形成装置であって、
    前記制御手段は、前記判定手段により複数部数の印刷が指定されていると判定された場合、前記画像データの1部目に含まれる頁におけるトナー載り量を検出し、検出したトナー載り量に基づいて前記頁の画像形成を制御し、前記頁に対応する2部目以降の頁に対しては、前記検出した1部目のトナー載り量に基づいて画像形成を制御することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記制御手段は、定着装置の定着温度を制御することにより、前記画像形成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。
  3. 前記制御手段は、所定値以上のトナー載り量を有する画素を検出した場合、前記頁におけるトナー載り量の検出を終了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。
  4. 前記制御手段は、前記検出した画素の有するトナー載り量を前記頁におけるトナー載り量として検出することを特徴とする、請求項3に記載の画像形成装置。
  5. キャリブレーションが発生した場合、キャリブレーション実行後のトナー載り量情報を計算する計算手段をさらに備えることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記計算手段は、所定値をキャリブレーション実行後のトナー載り量情報とすることを特徴とする、請求項5に記載の画像形成装置。
  7. データから印刷情報を取得して、複数部数の印刷が指定されているかどうかを判定する判定ステップ、
    前記受信したデータに基づいて画像データを生成する生成ステップ、
    前記生成した画像データに基づいて画像形成を制御する制御ステップを備え、プロセッサにより実行される画像形成方法であって、
    前記制御ステップは、前記判定ステップにより複数部数の印刷が指定されていると判定された場合、前記画像データの1部目に含まれる頁におけるトナー載り量を検出し、検出したトナー載り量に基づいて前記頁の画像形成を制御し、前記頁に対応する2部目以降の頁に対しては、前記検出した1部目のトナー載り量に基づいて画像形成を制御することを特徴とする画像形成方法。
  8. 前記制御ステップは、定着装置の定着温度を制御することにより、前記画像形成を制御することを特徴とする、請求項7に記載の画像形成方法。
  9. 前記制御ステップは、所定値以上のトナー載り量を有する画素を検出した場合、前記頁におけるトナー載り量の検出を終了することを特徴とする、請求項7または8に記載の画像形成方法。
  10. 前記制御ステップは、前記検出した画素の有するトナー載り量を前記頁におけるトナー載り量として検出することを特徴とする、請求項9に記載の画像形成方法。
  11. キャリブレーションが発生した場合、キャリブレーション実行後のトナー載り量情報を計算する計算ステップをさらに備えることを特徴とする、請求項7〜10のいずれか1項に記載の画像形成方法。
  12. 前記計算ステップは、所定値をキャリブレーション実行後のトナー載り量情報とすることを特徴とする、請求項11に記載の画像形成方法。
  13. 請求項7〜12のいずれか1項に記載の画像形成方法をコンピュータに実行させるプログラム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US10133222B2 (en) 2016-05-24 2018-11-20 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus that obtains an amount of applied toner using image data before or after scaling, method of controlling the same, and storage medium

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