JP2015047851A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱源エネルギーの省力化が可能な、画像定着用の熱源を有する画像形成装置を提供する。【解決手段】相対移動するシートに画像を描画する描画手段を備え、熱により画像を定着させる画像形成装置１００１であって、移動方向と交差する方向に並ぶ複数の熱源１００７，１００８，１００９，１０１０と、該複数の熱源による加熱領域の移動方向と交差する方向における温度の情報を取得する取得手段１０１１，１０１２，１０１３，１０１４と、該複数の熱源のうち発熱量を低減できる可能性がある熱源を判定する判定手段と、複数の熱源の発熱量を個別に制御する制御手段と、を備え、判定手段は、シートの幅サイズおよび形成すべき画像のデータの少なくとも一方から決定される、画像の描画を行わない領域の情報に基づいて、発熱量を低減できる可能性がある熱源を判定し、制御手段は、熱源の発熱量を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置、特に、熱源を用いた画像定着を行う画像形成装置に関する。

従来、媒体に描画された画像を熱により定着させる画像形成装置が知られている。特にインクジェットプリンタでは、インクの液体成分を揮発、乾燥もしくは硬化させることで記録媒体であるシートにインクを定着させる方法が採用されてきた。例えば、特許文献１には、インクを定着させるために、放射熱源を有しプリント部およびその下流において幅方向の全域を覆ってシートを加熱することができる加熱部を備えるプリント装置が開示されている。

特開２０１２−４８０６３号公報

ところで、画像形成装置において、必ずしも幅方向の全域にシートもしくは画像オブジェクトが存在するわけではない。例えば、Ａ０判（８４１ｍｍ×１１８９ｍｍ）までの大きさの画像のプリントが可能な幅サイズを有するプリンタにおいて、Ａ１判（５９４ｍｍ×８４１ｍｍ）の大きさの画像をプリントするための幅サイズのシートを用いてプリントを行う場合がある。また、プリンタの幅方向の全域にシートが存在しているとしても、シートの幅方向において画像が描画されない領域がある場合がある。そのような場合、インクの定着にあたり、必ずしもプリンタの幅方向の全域において熱照射を行う必要はない。プリンタの幅方向においてシートもしくは画像オブジェクトが存在しない側の加熱は余分であり、省エネルギーの観点からは、無駄なエネルギー消費をしていることになるためである。一方、省エネルギーのために熱源を部分的にオフにすることが考えられるが、この場合、画像の描画領域に望ましくない影響が出て画像品位が劣化することは避けなければならない。

そこで本発明は、熱源を有する画像形成装置において、幅方向にシートまたは形成すべき画像が存在しない領域がある場合に、形成される画像の品位を低下させること無く熱源のエネルギーの省力化を可能とすることを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、相対的に移動するシートに対して画像を描画する描画手段を備え、熱により画像を定着させる画像形成装置であって、移動の方向と交差する方向に並ぶ複数の熱源と、複数の熱源による加熱領域の移動の方向と交差する方向における温度の情報を取得する取得手段と、複数の熱源のうち発熱量を低減できる可能性がある熱源を判定する判定手段と、複数の熱源の発熱量を個別に制御する制御手段と、を備え、判定手段は、シートの幅サイズおよび形成すべき画像のデータの少なくとも一方から決定される、画像形成装置の幅方向における画像の描画を行わない領域の情報に基づいて、発熱量を低減できる可能性がある熱源を判定し、制御手段は、取得手段により取得した温度の情報に基づいて、判定手段により発熱量を低減できる可能性がある熱源と判定された熱源の発熱量を制御し、制御手段は、取得手段により取得した発熱量を低減できる可能性がある熱源と判定された熱源に対応する温度が規定の温度を上回る場合に、発熱量を低減できる可能性がある熱源と判定された熱源の発熱量を規定の値よりも低減させることを特徴とする。

本発明の構成によれば、予熱や画像定着のための熱源を有する画像形成装置において、画像の描画を行わない幅方向の領域での熱源の制御による省エネルギーが可能となる。また、省エネルギー制御を行ったときに十分な熱定着が行えないような事態を防ぐことが可能となり、省エネルギー制御を原因とした、画像品位の低下の発生を抑制することも可能となる。

本実施形態における画像形成装置の構成例を示す概略図である。 本実施形態における画像形成装置の構成例を示すブロック図である。 本実施形態における画像形成装置の内部の概略側面および平面図である。 本実施形態における画像形成装置の内部の温度分布の例を示す図である。 本実施形態における規定の温度に関するデータセットの例を示す図である。 本実施形態における制御フローの例を示す図である。

（第１の実施形態）
以下、図を参照して本発明における画像形成装置について説明する。

図１は、本実施形態における画像形成装置の構成例を表している。本発明における画像形成装置は熱源による熱処理により画像を定着させる画像形成装置であり、本実施形態における画像形成装置1001は大判のインクジェットプリンタである。

画像形成装置1001は、各構成要素を制御する制御部1002、プリント手段であるプリントヘッド1003、給紙手段である給紙ユニット1004、排紙手段である排紙部1005、および画像形成装置の各種操作をユーザーが指示する操作部1006を備える。媒体であるシートはロール紙の形態で給紙ユニット1004にセットされ、画像形成装置1001の本体内に給紙され、プリントヘッド1003により画像が描画され、搬送され、不図示のカッターにより切断されて、排紙部1005に排出される。本実施形態のプリントヘッド1003は、シート搬送方向に交差（直交）する主走査方向、すなわちシートの幅方向に走査されつつシートに対して、インクを付与して画像の描画を行うシリアル型である。以下、本明細書において、シートの幅方向と画像形成装置1001の幅方向とは同義に使用されるものとする。

画像形成装置1001は、熱源として、プリントヘッド1003によるインク付与前のシートを加熱する予熱熱源と、インク付与後のシートに対するインクの定着を行う定着ヒータと、を備える。

本実施形態の予熱熱源は、画像形成装置1001の本体内部の幅を複数の区画に区分するように幅方向に直列的に並ぶ２つの予熱ヒータ1007および1008である。予熱ヒータ1007および1008は、プリントヘッド1003により付与されるインクが塩化ビニルのような撥水性の高いシートにもプリントされ易いように、シートに予熱を与える。すなわち、予熱ヒータ1007および1008は、シートにあらかじめ熱を与えておくことにより、シートに付与された直後のインクの液体成分を低減させて、インクの流動性を低減させてシートへの定着性を向上させる。そのため、予熱ヒータ1007および1008は、シート搬送方向において、プリントヘッド1003の上流側またはプリントヘッド1003のインク付与領域の近傍を加熱するような位置に設けられている。

本実施形態の定着ヒータは、画像形成装置1001の本体内部の幅を２つの区画に区分するように幅方向において直列的に並ぶ２つの定着ヒータ1009および1010である。定着ヒータ1009および1010は、プリントヘッド1003によりシートに付与されたインクを加熱定着させる。そのため、定着ヒータ1009および1010は、シート搬送方向においてプリントヘッド1003の下流側に設けられている。本実施形態において、予熱ヒータ1007、1008および定着ヒータ1009、1010は、熱照射式である。

本実施形態の画像形成装置1001は、種々の幅のシートに対するプリントが可能であるように構成されている。画像形成装置1001に対してシートを給紙する際に、シートはその幅方向における一方の端部が、画像形成装置1001の幅方向における一方の側の所定位置に一致するように位置合わせされる。したがって、本実施形態において、画像形成装置1001の幅方向におけるシート配置はシートの幅サイズによって一義的に決定される。以下、本明細書において、画像形成装置1001の幅方向において、この所定位置が設定されている側をホームポジション（ＨＰ）側と呼び、その反対側をバックポジション（ＢＰ）側と呼ぶものとする。

第１の予熱ヒータ1007および第１の定着ヒータ1009は、ホームポジション側に配されており、画像形成装置1001の幅方向における第１の予熱ヒータ1007および第１の定着ヒータ1009の位置は対応する。また、第２の予熱ヒータ1008および第２の定着ヒータ1010は、バックポジション側に配されており、画像形成装置1001の幅方向における第２の予熱ヒータ1008および第２の定着ヒータ1010の位置は対応する。本実施形態では、第１の予熱ヒータ1007および第１の定着ヒータ1009は、第２の予熱ヒータ1008および第２の定着ヒータ1010よりも、幅方向の長さが長く、すなわち加熱領域が広く設定されている。

本実施形態の画像形成装置1001は、温度情報を取得するための取得手段である温度センサ1011、1012、1013、1014を備える。各温度センサは、各ヒータに対応付けられている。すなわち、第１の温度センサ1011は、第１の予熱ヒータ1007近傍の温度を測定することができる。第２の温度センサ1012、第３の温度センサ1013、第４の温度センサ1014は、それぞれ第２の予熱ヒータ1008、第１の定着ヒータ1009、第２の定着ヒータ1010に対応する。例えば、各センサとして非接触式の表面温度計を用い、各ヒータの近傍の温度としてシートの表面温度またはシートが存在しない場合にはシートが載置されるべき搬送路（例えばプラテン）の表面温度を測定することができる。

画像形成装置1001は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）1016を介して、ホストコンピュータ（ＰＣ）1017に接続されている。

図２は、本実施形態の画像形成装置における構成例を示すブロック図である。

画像形成装置1001の制御部1002は、ＣＰＵ（中央演算装置）2002、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）2003、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）2004、不揮発メモリ2005、および画像処理回路2006を備えており、各構成要素の制御を行う。

ＲＯＭ2003は画像形成装置1001の各構成要素の制御プログラムを記憶している。ＣＰＵ2002は、ＲＯＭ2003からプログラムを読み出して、これを実行する。ＲＡＭ2004は、受信したプリントジョブデータおよび画像データを格納するためのデータメモリ領域と、ＣＰＵ2002がプログラムを実行するためのワークメモリ領域とをそれぞれ独立して確保する。不揮発性メモリ2005は、ＦｌａｓｈＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭで構成されていることができ、画像形成装置1001にその時点で設定されているシート（記録媒体）の種類等の設定値を、電力供給から独立して不揮発に記憶する。画像処理回路2006は、画像データの各画素データを処理して、プリントヘッド1003に送るヘッドデータ信号として出力する。
ストレージ2007は、制御部1002が外部Ｉ／Ｆ（インターフェース）部2008から受信したプリントジョブデータをファイルとして保存する。外部Ｉ／Ｆ部2008は、ＩＰプロトコルのようなネットワーク接続プロトコルにより、ホストコンピュータ1017等の外部機器と制御部1002との間のデータの送受信を可能にする。操作部1006は、制御部1002からのメッセージをＬＣＤ（液晶ディスプレイ）やＬＥＤ（発光ダイオード）によってユーザーに表示し、また、キー入力装置を備えることによってユーザーからの指示を制御部1002に入力可能にする。

メカ制御部2010は、給紙駆動部、カッター駆動部、および排紙駆動部（いずれも不図示）の駆動制御を行うことにより、シートの搬送を制御する。プリント制御部2011は、プリントヘッド1003にインクを供給するインク供給部（不図示）、プリントヘッド1003を搭載して主走査方向に走査するキャリッジの駆動部（不図示）、およびプリントヘッド回路2012を制御する。また、プリントヘッド回路2012は、プリント制御部2011の制御に従って、プリントヘッド1003の吐出口からインクを吐出させる。

メカ制御部2010とプリント制御部2011との同期制御によりシート上へのプリントが実行される。

予熱部2014は、第１の予熱ヒータ1007および第２の予熱ヒータ1008を個別に駆動することができる。また、熱定着部2015は、第１の定着ヒータ1009および第２の定着ヒータ1010を個別に駆動することができる。

メインファン2019は、外気と画像形成装置の本体内の空気とを攪拌する。

第１の温度センサ部2020は、第１の温度センサ1011を駆動して第１の予熱ヒータ1007近傍の温度を測定し、測定された温度情報を制御部1002に伝えることができる。同様に、第２から第４の温度センサ部2021、2022、2023は、それぞれ、第２の予熱ヒータ1008、第１の定着ヒータ1009、および第２の定着ヒータ1010の温度を測定し、測定情報を制御部1002に伝えることができる。

＜シート配置、描画領域／非描画領域＞
次に、図３から図５を用いて、本発明の実施形態における画像形成装置の本体内でのシートの配置、ならびに画像の描画を行う領域（描画領域）および画像の描画を行わない領域（非描画領域）について説明する。

図３（ａ）に、本実施形態における画像形成装置の本体内部の概略側面図を示し、図３（ｂ）〜（ｄ）に、図３（ａ）に対応する本実施形態における画像形成装置の本体内部の平面図を示す。

図３（ａ）において、記録媒体としてのシートは、給紙部1004から給紙されて、図中、左側から右側に向かうシートの搬送方向Ｘに搬送され、プリントヘッド1003によりインクが付与される。

図３（ｂ）において、図面内の上方が画像形成装置1001のホームポジション側であり、下方がバックポジション側である。領域3005は、シートが存在する領域である。また、斜線で示される領域3006は、シートが存在しない領域である。シートが存在しない領域は、画像の描画を行わない非描画領域である。両矢印Ｈは、ホームポジション側に配置された第１の予熱ヒータ1007および第１の定着ヒータ1009による熱照射領域の画像形成装置1001の幅方向の範囲を示している。以下、この範囲を単に加熱領域Ｈともいう。同様に、両矢印Ｂは、主に、バックポジション側に配置された第２の予熱ヒータ1008および第２の定着ヒータ1010による熱照射領域の画像形成装置1001の幅方向の範囲を示している。以下、この範囲を単に加熱領域Ｂともいう。第１の温度センサ1011および第３の温度センサ1013は、加熱領域Ｈにおける温度を測定する。第２の温度センサ1012および第４の温度センサ1014は、加熱領域Ｂにおける温度を測定する。

図３（ｃ）は、図３（ｂ）に示すシートよりも幅の狭いシートを用いた例を示す。図３（ｃ）において、領域4005は、シートが存在する領域である。また、斜線で示される領域4006は、シートが存在しない領域である。

ラインＬは、画像形成装置の幅方向における規定の位置を示す。ラインＬで示される規定の位置は、これを基準としてホームポジション側にのみシートが存在する場合に、バックポジション側のヒータをオフにしても、ホームポジション側のヒータのみによってシートの全幅を加熱することができる位置である。本実施形態では、この規定の位置を、ホームポジション側に配置されたヒータ1007、1009による加熱領域Ｈと、主に、バックポジション側に配置されたヒータ1008、1010による加熱領域Ｂとの境目に設定する。

図３（ｄ）は、図３（ｂ）と同じ幅のシートを用いるが、シート上のバックポジション側に、形成すべき画像が存在しない領域すなわち画像の描画を行わない非描画領域がシート搬送方向において部分的に存在する例を示す。

図３（ｄ）において、領域5005は、シートが存在する領域を表している。斜線で示される第１の領域5006は、シートが存在しない領域を表している。シートが存在しない領域であるので、領域5006は、画像の描画を行わない非描画領域である。斜線で示される第２の領域5007は、シートは存在するが、形成すべき画像が存在しない領域である。

図３（ｄ）に示す例においては、図３（ｃ）に示す例とは異なり、ラインＬで示される規定の位置を基準としてホームポジション側およびバックポジション側の両方にシートが存在する。ここで、描画／非描画領域に注目すると、シートの搬送方向において両矢印Ｓ_１で示される範囲のシート上の領域では、ラインＬで示される規定の位置を基準としてホームポジション側だけでなくバックポジション側にも描画領域が存在する。しかし、シートの搬送方向において両矢印Ｓ_２で示される範囲のシート上の領域は、ラインＬで示される規定の位置を基準としてホームポジション側にのみ描画領域が存在する。したがって、シートの搬送方向において両矢印Ｓ_２で示される範囲のシート上の領域を加熱する際は、バックポジション側に配置されたヒータ1008、1010をオフにしてホームポジション側のヒータ1007、1009のみによってシートを加熱できる。

画像形成装置1001の制御部1002は、画像の描画が実際に行われるはずのシート上の領域（描画領域）を判定することができる。換言すると、制御部1002は、画像の描画を行わない領域（非描画領域）を判定することができる。すなわち、制御部1002は、描画領域および／または非描画領域を、画像形成装置1001の幅方向における位置および長さ、ならびにシート搬送方向における位置および長さとして、判定することができる。例えば、ホストコンピュータ1017から画像データがＰＤＬ言語（ページ記述言語）によって送られてくる場合、ＰＤＬ言語解析によってディスプレイリストが作成される。画像形成装置1001は、画像データから作成されたディスプレイリストに基づいて、描画領域の範囲および／または非描画領域の範囲を決定することができる。制御部1002は、例えば、単位画像毎、頁毎など、シート搬送方向における一定のシート長さ毎の間隔で、すなわち所定のシート搬送量毎に、描画領域および／または非描画領域の判定を実行することができる。

図３（ｄ）に示す例のように、画像の描画を行わない非描画領域が、シート上のバックポジション側において、シート搬送方向におけるある程度の長さにわたって部分的に存在する場合がある。そのような場合には、図３（ｂ）および（ｃ）に示すようなシートの幅が異なる例を組み合わせた状態として扱うことにより、後述する本発明の制御を適用することができる。

＜画像形成装置の幅方向における温度分布＞
図４を用いて、画像形成装置の幅方向における温度分布について説明する。

ここで、予熱ヒータによる加熱領域の温度を測定する温度センサ1011および1012を横切る位置における温度分布と、定着ヒータによる加熱領域の温度を測定する温度センサ1013および1014を横切る位置における温度分布とは、同様の傾向を示す。すなわち、この両位置における温度分布は、それぞれが、図４（ａ）〜（ｃ）に示すようなグラフで表される。重複する説明を避けるために、以下、図４（ａ）〜（ｃ）を、予熱ヒータによる加熱領域の温度を測定する温度センサ1011および1012を横切る位置における温度分布であるものとして説明する。定着ヒータによる加熱領域の温度を測定する温度センサ1013および1014を横切る位置における温度分布についても同様である。

図４（ａ）において、横軸ｘは、座標ＨＰで示されるホームポジションを基準とした画像形成装置1001の幅方向における位置を表す座標軸であり、図中、右側がホームポジション側、および左側がバックポジション側に相当する。縦軸ｙは、温度を表す座標軸であり、図中、上側に行くほど高温を示す。横軸ｘにおける座標Ｓ_Ｈは、ホームポジション側に配置された温度センサ1011の位置を表す。横軸ｘにおける座標Ｓ_Ｂは、バックポジション側に配置された温度センサ1012の位置を表す。

ライン6007は、シート上の加熱されるべき描画領域に十分な予熱を与えることができる温度範囲の下限温度Ｔ_Ｌを示す。シート上の加熱されるべき描画領域に十分な予熱を与えることのできる温度は、シートの種類（材質、厚さ等）、シートの搬送速度、用いるインクの種類、付与されるべきインクの量等の諸条件によって異なり得る。

ライン6006は、バックポジション側に配置された予熱ヒータ1008のオン／オフの判定に用いる閾値となる、バックポジション側に配置された温度センサ1012で測定される温度に関する規定の温度Ｔ_Ｐを示す。ライン6006で示される規定の温度Ｔ_Ｐは、ライン6007で示されるシート上の加熱されるべき描画領域に十分な予熱を与えることができる温度範囲の下限温度Ｔ_Ｌよりも低く設定される。ライン6006で示される規定の温度の設定方法の詳細については後述する。

図４（ａ）においても、両矢印Ｈは、ホームポジション側に配置された第１の予熱ヒータ1007による熱照射領域の画像形成装置1001の幅方向の範囲（加熱領域Ｈ）を示している。同様に、両矢印Ｂは、バックポジション側に配置された第２の予熱ヒータ1008による熱照射領域の画像形成装置1001の幅方向の範囲（加熱領域Ｂ）を示している。

図４（ａ）に示すグラフ6003は、ホームポジション側の第１の予熱ヒータ1007およびバックポジション側の第２の予熱ヒータ1008を両方ともオンにした状態における温度分布を示す。このとき、加熱領域ＨおよびＢを合わせた加熱領域全体の温度分布は幅方向において均一となっている。

図４（ａ）に示す温度分布は、画像形成装置1001におけるシート配置および描画領域が図３（ｂ）に示すような状態である場合に適用される。この例では、シートは、幅方向において座標ＨＰで示されるホームポジションから座標Ｍ_Ｅで示されるバックポジション側の位置にわたって存在する。また、この例では、シートの幅方向全域を描画領域としているので、幅方向におけるバックポジション側の描画領域の端部（以下、単に描画領域端部Ｅともいう）の位置は、シートのバックポジション側の端部Ｍ_Ｅの位置に相当する。描画領域端部Ｅの温度Ｔ_Ｅは、ライン6007で示されるシート上の加熱されるべき描画領域に十分な予熱を与えることができる温度範囲の下限温度Ｔ_Ｌを上回っている。すなわち、図４（ａ）に示す状態において、シートには、シート上の加熱されるべき描画領域に十分な予熱を与えることのできる温度が与えられている。

図４（ｂ）のグラフ7003は、図４（ａ）の例のヒータ設定条件からホームポジション側の予熱ヒータ1007をオンにしたままバックポジション側の予熱ヒータ1008をオフにした後の、画像形成装置1001の幅方向における温度分布を模式的に示す。図４（ｂ）では、バックポジション側の予熱ヒータ1008をオフにしたことによって、画像形成装置1001のバックポジション側の温度が低下していることがわかる。一方、画像形成装置1001のホームポジション側である加熱領域Ｈ内では、幅方向において均一な温度分布が保たれている。

図４（ｂ）に示す温度分布は、図３（ｃ）に示すような幅の狭いシートを用いる場合に適用される。この例においても、シートの幅方向全域を描画領域としているので、バックポジション側の描画領域端部Ｅの位置は、シートのバックポジション側の端部Ｍ_Ｅの位置に相当する。また、この例においても、画像領域端部Ｅの温度Ｔ_Ｅは、ライン6007で示されるシート上の加熱されるべき描画領域に十分な予熱を与えることができる温度範囲の下限温度Ｔ_Ｌを上回っている。すなわち、図４（ｂ）に示す状態において、シートには、シート上の加熱されるべき描画領域に十分な予熱を与えることのできる温度が与えられている。

図４（ｃ）に示すグラフ8003は、図４（ｂ）の例と同一のヒータの設定条件において、バックポジション側のヒータ1008をオフにしてからさらに時間が経過したときの、画像形成装置1001の幅方向における温度分布を模式的に示す。図４（ｃ）では、バックポジション側のヒータをオフにしてから時間がさらに経過したことによって、図４（ｂ）の状態よりも、画像形成装置1001のバックポジション側の温度がさらに低下してきている。このような温度低下は、装置本体からの放熱とホームポジション側のヒータによる加熱との間に熱平衡状態が達成されることによって止まり、その後、温度分布は傾斜を持った状態で安定するものと考えられる。

図４（ｃ）は、この温度分布を、図３（ｄ）に示すような、シート幅は広いが、シート上のバックポジション側に画像の描画を行わない非描画領域がシート搬送方向においてある程度の長さにわたって部分的に存在する場合に対して適用した例を示している。この例では、バックポジション側の描画領域端部Ｅの位置は、シートのバックポジション側の端部Ｍ_Ｅの位置に相当せず、シートのバックポジション側の端部Ｍ_Ｅからみてホームポジション側に寄ったシート上の位置にある。描画領域端部Ｅの温度Ｔ_Ｅは、ライン6007で示されるシート上の加熱されるべき描画領域に十分な予熱を与えることができる温度範囲の下限温度Ｔ_Ｌ以上となっている。すなわち、図４（ｃ）に示す状態において、シートには、シート上の加熱されるべき描画領域に十分な予熱を与えることのできる温度が与えられている。

一方、図中、ホームポジション側の加熱領域Ｈ内のバックポジション側の領域Ｚは、ライン6007で示されるシート上の加熱されるべき描画領域に十分な予熱を与えることができる温度範囲の下限温度Ｔ_Ｌを下回っている。バックポジション側のヒータをオフにすることによる温度の低下によって生じるこのような領域Ｚにシート上の加熱されるべき描画領域がこの領域Ｚに位置付けられる場合、その描画領域の部分に対しては、十分な熱を与えることができないこととなる。

このとき、バックポジション側の温度センサ1012では、温度Ｔ_Ｓが計測されている。この段階でバックポジション側の予熱ヒータ1008を再びオンにすれば、幅方向において領域Ｚがホームポジション側に広がることなく、シート上の描画領域の全体に対して十分な予熱を与えることができる温度を保証することができる。したがって、このときの温度Ｔ_Ｓが、図４（ａ）〜（ｃ）においてライン6006で示されたヒータのオン／オフの判定に用いる規定の温度Ｔ_Ｐとなる。すなわち、バックポジション側の温度センサで測定される温度が規定の温度以下の温度となったら、ヒータをオンにすればよい。

＜規定の温度の記憶＞
図５を用いて、図４（ａ）〜（ｃ）においてライン6006で示されたヒータのオン／オフの判定に用いる規定の温度Ｔ_Ｐを制御部1002がどのように記憶しているかを説明する。

制御部1002には、シートの種類およびプリントの仕方（プリントモード）に応じた、描画領域端部で保たれるべき温度および規定の温度Ｔ_Ｐのデータが格納されたテータセットが記憶されている。規定の温度Ｔ_Ｐは、本例では、描画領域サイズ毎に設定されている。本発明を適用することができるシートの種類およびプリントモードについて、特に限定はない。例えば、本発明において、シートの種類としては、例えば普通紙、コート紙、光沢紙等の紙媒体、不織布、塩化ビニル等のフィルム材を使用することができる。また、本発明において、プリントモードとしては、例えば、ドラフトモード（高速モード）や、高品位モード等を用いることができる。

図５に示すデータセットの項目中、「描画領域端部での保持温度」として、「７０℃以上」、「６５℃以上」、および「６０℃以上」という温度範囲が示されている。これらの温度範囲は、シート上の加熱されるべき描画領域に十分な予熱を与えることができる温度範囲に相当する。したがって、この例において、「７０℃」、「６５℃」および「６０℃」という温度は、それぞれ、図４（ａ）〜（ｃ）においてライン6007で示されるシート上の加熱されるべき描画領域に十分な予熱を与えることのできる温度範囲の下限温度Ｔ_Ｌに相当する。本実施形態において、この温度範囲あるいは下限温度Ｔ_Ｌは、使用されるシートの種類、およびプリントモードに一般に対応する画像形成装置1001から出力されるシートの所望の画像品位、といった条件に応じて決定される。

図５に示すデータセットの項目中、「規定の温度Ｔ_Ｐ」は、「描画領域サイズ」毎に設定されている。「描画領域サイズ」は、画像形成装置1001の幅方向における描画領域のサイズを日本工業規格で表示しており、本例では、描画領域サイズとして、日本工業規格に従うＡ０判、Ａ１判、Ａ２判の幅サイズが格納されている。描画領域サイズは、使用するシートの幅および記録すべき画像データの少なくとも１つから決定されることができる。Ａ０判、Ａ１判、Ａ２判の幅サイズに一致しない幅サイズのシートに対しては、格納されている幅サイズの中からそれよりも大きい幅の描画領域サイズが適用される。

図５の例において、例えば「シート種類、プリントモード」が「普通紙、高速」である場合、ＨＰ側で保たれるべき温度は７０℃以上であり、このとき「描画領域サイズ」が「Ａ１」であるならば、規定の温度Ｔ_Ｐは「６１℃」となる。すなわち、この例において、バックポジション側のヒータのオン／オフの判定に用いる閾値となる規定の温度Ｔ_Ｐは６１℃である。オン／オフの判定を含む本発明の制御については図６を参照して後述する。

制御部1002は、図５に例示されるようなデータセットを記憶しており、入力される各条件に応じて、データセットから「規定の温度Ｔ_Ｐ」を参照する。

＜制御フロー＞
図６を参照して、本実施形態における制御フローについて説明する。図６で説明する制御フローは、制御部1002上で定期的に実行されるプログラムである。制御部1002は、このプログラムを、例えば、所定のシート搬送量毎のような、制御部1002が非描画領域を判定する間隔に対応するタイミングで実行することができる。

まず、ステップＳ１１０において、画像形成装置1001の本体内におけるシートの配置および画像描画を行う領域（描画領域）を判定する。詳細には、描画領域サイズが判定され、画像形成装置1001のバックポジション（ＢＰ）側に、画像描画が行われる領域である描画領域があるか否かが判定される。バックポジション側に描画領域があるならば、ステップＳ１４０に進み、バックポジション側の熱源をオンに設定し、またはオン設定を維持する。バックポジション側に描画領域がないならばステップＳ１２０に進む。

ステップＳ１２０において、バックポジション側の温度センサの測定値が、各条件に応じてデータセットから選択された規定の温度Ｔ_Ｐ（図４のライン6006）以下であるか否かが判定される。測定値が規定の温度Ｔ_Ｐ以下であるならばステップＳ１４０へ進み、バックポジション側の熱源をオンに設定し、またはオン設定を維持する。測定値が規定の温度Ｔ_Ｐ以下でないならば、ステップＳ１３０へ進む。

ステップＳ１３０において、バックポジション側の熱源はオフに設定され、またはオフ設定が維持される。

以上のフローを定期的に実行して繰り返す。

以上説明してきたように、本実施形態の画像形成装置は、その幅方向にわたって並ぶ別個にオン／オフの制御が可能な複数の熱源を備えており、該複数の熱源に対応する位置で測定したシートの温度に基づいて熱源のオン／オフを制御する。この構成によれば、予熱や画像定着のための熱源を有する画像形成装置において、画像の描画を行わない幅方向の領域での熱源オフによる省エネルギーが可能となる。また、省エネルギー制御を行ったときに十分な熱定着が行えないような事態を防ぐことが可能となり、省エネルギー制御を原因とした、画像品位の低下の発生を抑制することも可能となる。

なお、本実施形態においては、熱源のオン／オフによる制御を説明してきた。しかし、本発明の本質は、加熱の必要が無い領域において、周囲の画像に影響を与えない範囲で、熱源の消費電力を抑制することにある。そのため、オン／オフではなく、電力量の増減により熱源の熱量の制御を行う形態をとることも、本発明の範囲であることは、理解されよう。

上述の実施形態を、画像形成装置として大判のインクジェットプリンタを用いて説明したが、本発明の画像形成装置は、熱源による熱処理により画像を定着させる画像形成装置であれば、これに限定されない。例えば、本発明の画像形成装置は、カセット給紙／手差し給紙式のデスクトップ型プリンタ、複数の給紙段を有するプリンタ、レーザープリンタ、複写機、ファクシミリ、スキャナと組み合わされた複合機等であってもよい。本発明の画像形成装置は、インクに代えて特定の用途に対応する液体を付与するものであってもよい。例えば、本発明の画像形成装置は、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造装置、有機ＥＬディスプレイや面発光ディスプレイ等の電極形成に用いられる装置、生体有機物を用いてバイオチップを製造する装置等であってもよい。

上述の実施形態を、シートの幅方向に走査されつつシートに描画を行うシリアル型のプリントヘッドを用いて説明したが、本発明を適用可能なプリントヘッドはこれに限定されない。例えば、画像形成装置の全幅に対応する、すなわちシートの幅方向の全域にわたって画像描画が可能な長さを有し、相対的に移動するシートに対して描画を行うライン型のプリントヘッドであってもよい。

上述の実施形態では、予熱ヒータおよび定着ヒータは、それぞれ、画像形成装置の本体内部の幅を２つに区分するように２つ設けられていた。しかし、各ヒータは、３つ以上設けられていて画像形成装置の本体内部の幅を３つ以上に区分する構成であってもよい。また、上述の実施形態では、画像形成装置の幅方向において、ホームポジション側のヒータはバックポジション側のヒータよりも長く設定されていたが、本発明において、画像形成装置の幅方向における各ヒータの長さは、同じであっても異なっていてもよい。例えば、ホームポジション側のヒータがバックポジション側のヒータよりも短くてもよい。

上述の実施形態では、予熱ヒータおよび定着ヒータは、それぞれ、画像形成装置の幅方向において、数および位置が対応付けられるように設置されていた。しかし、本発明において、予熱ヒータおよび定着ヒータの数および位置は、必ずしも対応付けられていなくてもよい。例えば、予熱ヒータを２つ、定着ヒータを４つ設けるなど、画像形成装置の幅方向における予熱ヒータの位置と定着ヒータの位置とが一致しない構成であってもよい。

本発明において、熱源の制御は、予熱ヒータと定着ヒータとの両方に対して同様に行うことができるが、これに限定されない。すなわち、予熱ヒータおよび定着ヒータの片方のみについて熱源の制御を行ってもよい。

上述の実施形態を、予熱ヒータおよび定着ヒータとして熱照射式のヒータを使用して説明したが、本発明を適用可能な熱源はこれに限定されない。幅方向において複数の区画に区分可能であり各区画の発熱量を個別に制御することができる熱源に対して、本発明を適用することができる。例えば熱伝導式等の、種々の熱源に対しても、本発明を適用することができる。

上述の実施形態を、ホームポジション側に設定された所定位置によってシート配置が決定される画像記録装置を用いて説明した。しかし、本発明を適用可能な画像記録装置はこれに限定されず、例えば、幅方向の中央部もしくはその他の位置にシートの位置合わせをし、複数の熱源のうち発熱量を低減できる可能性がある熱源を判定して、熱源の制御を行う装置であってもよい。

上述の実施形態では、画像形成装置は、外部Ｉ／Ｆ部としてネットワーク接続ユニットを有していた。しかし、本発明の画像形成装置は、これに限定されず、外部Ｉ／Ｆ部として、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、またはｅＳ−ＡＴＡ等で接続される構成を有していてもよい。

1001 画像形成装置
1002 制御部
1003 プリントヘッド
1004 給紙ユニット
1007、1008 予熱ヒータ
1009、1010 定着ヒータ
1011、1012、1013、1014 温度センサ
3005、4005、5005 描画領域
3006、4006、5006、5007 非描画領域
Ｘ シート搬送方向
Ｈ ホームポジション側のヒータの加熱領域
Ｂ バックポジション側のヒータの加熱領域
Ｓ_Ｈ ホームポジション側のセンサ位置
Ｓ_Ｂ バックポジション側のセンサ位置
Ｍ_Ｅ シートのバックポジション側の端部
Ｅ 画像領域端部

Claims (7)

1. 相対的に移動するシートに対して画像を描画する描画手段を備え、熱により画像を定着させる画像形成装置であって、
   前記移動の方向と交差する方向に並ぶ複数の熱源と、
   前記複数の熱源による加熱領域の前記移動の方向と交差する方向における温度の情報を取得する取得手段と、
   前記複数の熱源のうち発熱量を低減できる可能性がある熱源を判定する判定手段と、
   前記複数の熱源の発熱量を個別に制御する制御手段と、
   を備え、
   前記判定手段は、前記シートの幅サイズおよび形成すべき画像のデータの少なくとも一方から決定される、前記画像形成装置の幅方向における画像の描画を行わない領域の情報に基づいて、前記発熱量を低減できる可能性がある熱源を判定し、
   前記制御手段は、前記取得手段により取得した温度の情報に基づいて、前記判定手段により発熱量を低減できる可能性がある熱源と判定された熱源の発熱量を制御し、
   前記制御手段は、前記取得手段により取得した前記発熱量を低減できる可能性がある熱源と判定された熱源に対応する温度が規定の温度を上回る場合に、前記発熱量を低減できる可能性がある熱源と判定された熱源の発熱量を規定の値よりも低減させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、所定の量のシートが搬送される毎に、前記制御を実行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. 前記熱源は、前記描画手段により画像が描画された後のシートに対して熱を加えるように配置されてい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. 前記熱源は、前記描画手段により画像が描画される前のシートに対して熱を加えるように配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記取得手段は、前記複数の熱源による加熱領域のそれぞれと対応するように設けられた、前記移動の方向と交差する方向に並ぶ複数のセンサであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記熱源に対する電力量を制御することによって、前記発熱量を低減できる可能性がある熱源と判定された熱源の発熱量を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記熱源のオンまたはオフによって、前記発熱量を低減できる可能性がある熱源と判定された熱源の発熱量を制御することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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