JP2015148771A - 画像形成装置および定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着における不要な消費電力の発生を抑制すること
【解決手段】ページ毎に画像処理を行う画像処理部、作像部、ページ毎に設定される定着目標温度となるように温度制御を行う定着部、および制御部を備え、制御部は、画像情報の解析結果に基づいてページ毎の定着目標温度を決定し、決定した定着目標温度を所定の設定タイミングｔｓで定着部に設定する温度設定部、ページ毎の定着目標温度の設定タイミングｔｓを決定するタイミング決定部、およびページ毎の画像処理の進捗情報ＳＤを取得する進捗情報取得部を備え、タイミング決定部は、当該ページの記録媒体に対して作像速度に基づいて定着の開始が予定されるタイミングである定着予定タイミングｔｙと、定着部が当該ページの定着目標温度に到達するに必要な時間である必要昇温時間ＴＴと、進捗情報ＳＤに含まれる未処理分の画像処理時間ＴＤとに基づいて、設定タイミングｔｓを決定する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、ページ毎の画像情報を解析して展開される画像データに基づいて画像形成が行われる画像形成装置、および定着装置に関する。

従来より、複写機、プリンタ、ファクシミリ、または複合機またはＭＦＰ（Multi Function Peripherals）と呼称される多機能装置などが、画像形成装置として用いられている。

一般的な画像形成装置においては、画像情報を解析して画像データに展開する画像処理を行う画像処理部、画像データに基づいて電子写真方式でトナー像を形成し、形成したトナー像を記録用紙に転写する作像部、および、記録用紙上のトナー像を定着する定着部（定着装置）などが備えられる。

定着装置においては、未定着のトナー像を定着させるために必要な温度が定着目標温度として予め設定されるが、定着目標温度はトナー像の状態や使用される記録用紙の種類などによって異なる。定着目標温度が異なる条件としては、例えば、記録用紙に付着したトナー量が挙げられる。トナー量が多い場合は、トナーに奪われるエネルギー（熱）が多くなるため、トナー量が少ない場合に比べて定着目標温度を高く設定する必要がある。このため、従来の画像形成装置では、トナー量など画像条件に応じて、１ページ毎に定着目標温度を設定する定着システムが採用されている。

そのような定着システムでは、例えば、モノクロ画像に対しては低温による定着制御を行い、カラー画像に対しては高温による定着制御を行う。この制御では、１枚目がモノクロ画像であり、２枚目がカラー画像であった場合に、２枚目のカラー画像が搬送されて定着装置に到着したときに、その定着目標温度に到達するのに間に合わない低温の状態で通紙させれば低温オフセットが発生し、また、定着目標温度に到達するまで通紙を止めたりまたは減速すると生産性が低下したりするため、事前に昇温を開始する必要がある。

通常、この事前の昇温のために、定着装置を構成する定着器の昇温性能や環境温度に応じた昇温時間がかかる。そこで、定着装置における昇温を行うための種々の技術が提案されている。

例えば特許文献１には、次ページの記録用紙が定着処理を受ける予定時刻から逆算した定着温度切替時刻に次ページの描画処理が完了していない場合に、目標温度を高温にする必要があると推定して即時に高温制御に切り替えることにより、定着温度を次ページの記録用紙が定着処理を受けるタイミングに間に合わせ、これによって生産性の低下を防ぐ技術が開示されている。

特開２０１３−０４１２１８号公報

しかし、上に述べた特許文献１の技術では、次ページが定着装置に到着する時刻が遅れた場合、例えば大容量データの画像であるため画像処理が大幅に遅延した場合であっても、昇温開始のタイミングを変えることなく即座に昇温を開始してしまうため、次ページが定着処理を受けるまでの時間を高温状態で次ページの到着を待つこととなり、不要な消費電力を発生していた。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、画像情報に応じてページ毎に定着温度制御を行う際に、定着目標温度をページ毎の画像処理の進捗情報に基づいたタイミングで設定することにより、不要な消費電力の発生を抑制することを目的とする。

本発明の実施形態に係る画像形成装置は、ページ毎の画像情報を解析して画像データに展開する画像処理を行う画像処理部と、前記画像データに基づいて記録媒体にページ毎に作像を行う作像部と、ページ毎に設定される定着目標温度となるように温度制御を行って前記記録媒体に対して定着を行う定着部と、制御部と、を備え、前記制御部は、画像情報の解析結果に基づいて前記定着部におけるページ毎の前記定着目標温度を決定し、決定した前記定着目標温度を所定の設定タイミングで前記定着部に設定する温度設定部と、ページ毎の前記定着目標温度の前記設定タイミングを決定するタイミング決定部と、前記画像処理部におけるページ毎の画像処理の進捗情報を取得する進捗情報取得部と、を備え、前記タイミング決定部は、当該ページの前記記録媒体に対して作像速度に基づいて定着の開始が予定されるタイミングである定着予定タイミングと、前記定着部が当該ページの前記定着目標温度に到達するに必要な時間である必要昇温時間と、前記進捗情報とに基づいて、前記設定タイミングを決定する。

好ましくは、前記タイミング決定部は、前記進捗情報により示される当該ページの画像処理の進捗度合いが基準進捗度合いより小さい場合に、前記定着予定タイミングと前記必要昇温時間とから求められる基準タイミングよりも所定の延期時間だけ遅くなるように前記設定タイミングを決定する。

本発明によると、定着における不要な消費電力の発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態の画像形成装置の構成の例を示す図である。 画像形成装置の制御部の構成の例を示すブロック図である。 画像処理部における画像処理の例を示す図である。 定着目標温度の決定に用いられる判定基準の例を示す図である。 定着部の温度制御に用いられるパラメータの例を示す図である。 定着部の温度制御の例を示すタイミング図である。 温度制御における設定タイミングを決定する処理の例を示す図である。 定着部の温度制御の例を示すフローチャートである。

〔画像形成装置の全体の構成〕
図１には、一実施形態の画像形成装置１の全体の構成の例が示されている。なお、画像形成装置１は、フルカラーの電子写真方式の作像部、定着部、および制御部などを備えているが、それらの一部の構成について図１では図示が省略されている。

図１において、画像形成装置１は、トナー像形成部１０、転写部３０、給紙部４０、および定着部５０などを備える。

トナー像形成部１０は、ＹＭＣＫの各色のトナー像形成部１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからなり、電子写真方式によりＹＭＣＫの各色のトナー像を形成する。各トナー像形成部１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体１１、帯電器１２、露光器１３、および現像装置２０などを備える。露光器１３は、ページ毎の画像データに基づいて感光体１１上に静電潜像を形成する。現像装置２０は現像ローラ２１を備え、感光体１１の静電潜像を現像する。

転写部３０では、トナー像形成部１０で形成された各色のページ毎のトナー像が、一次転写ローラ３１によって転写ベルト３２上に転写により重ね合わせられる。転写ベルト３２上に形成されたページ毎のフルカラーのトナー像は、２次転写ローラ３３によって記録媒体である用紙ＰＰにページ毎に転写される。

給紙部４０では、収納された用紙ＰＰが給紙ローラ４１によって１枚ずつ送り出され、転写ベルト３２上のトナー像と同期するようにレジストローラ４２によって転写位置（２次転写ローラ３３の位置）に搬送される。

このようにして、転写位置において、画像データに基づいた画像がページ毎に用紙ＰＰ上に作像される。これらトナー像形成部１０、転写部３０、および給紙部４０によって作像部ＳＺが構成される。作像部ＳＺは本発明における「作像部」の例である。

定着部５０は、発熱体であるヒータ５３を内蔵した加熱ローラ５１、および加圧ローラ５２などを備える。加熱ローラ５１および加圧ローラ５２は、互いに接した部分でニップ部を形成し、図示しない駆動源によって回転駆動されて回転する。ヒータ５３に電力を供給することによって加熱ローラ５１が加熱昇温される。図示しないサーモパイルなどの温度センサにより、定着部５０の温度、例えば加熱ローラ５１または加圧ローラ５２の温度、またはニップ部の温度が検出される。電力制御部（図２参照）によって、ヒータ５３に供給する電力が制御され、定着部５０の温度が設定された定着目標温度と一致するように自動的に温度制御される。

転写位置を通過した用紙ＰＰは、加熱ローラ５１と加圧ローラ５２との間のニップ部を通過することにより、トナー像が用紙ＰＰに定着される。定着された用紙ＰＰは、排紙ローラ６１によって排出される。

このように、定着部５０は、ページ毎に設定される定着目標温度となるように温度制御が行われ、用紙ＰＰに対して定着を行う。定着部５０および後に述べる定着電力制御部７３は、本発明における「定着部」および「定着装置」の例である。
〔制御部の全体の構成〕
図２には、画像形成装置１の制御部７０の構成の例が示されている。

図２において、画像形成装置１には、ネットワークＮＷを介して、外部機器３、例えばパーソナルコンピュータまたはスキャナーなどに接続され、外部機器３などからプリントジョブやスキャンデータなどが入力される。

制御部７０には、画像処理部７１、エンジン制御部７２、および定着電力制御部７３などが設けられる。また、図示しない操作部および表示部が設けられる。制御部７０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、プログラムが記憶されたＲＯＭ、Ｉ／Ｆ装置、その他の電子装置などから構成することが可能である。

画像処理部７１は、ページ毎の画像情報ＧＪを解析して画像データＧＤに展開する画像処理を行う。そのため、画像処理部７１には、画像解析部７１１、画像展開部７１２、進捗情報取得部７１３、および画像出力部７１４などが設けられる。

画像解析部７１１は、入力されたプリントジョブやスキャンデータなどからページ毎の画像情報ＧＪを抽出し、抽出した画像情報ＧＪを解析する。画像情報ＧＪには、モノクロまたはカラーの文字、グラフィック、およびイメージなどが含まれる。画像情報ＧＪにはページ記述言語が含まれることがある。

画像解析部７１１は、画像情報ＧＪを解析する（判別する）ことにより、文字、グラフィック、またはイメージが含まれるか否か、それらがモノクロかまたはカラーかなどを示す解析結果情報ＪＫを出力する。

画像展開部７１２は、画像情報ＧＪに基づいて、ページ毎の文字、グラフィック、またはイメージなどのデータを、またはそれらを中間言語で表現したデータを、ラスタ形式またはビットマップ形式の画像データＧＤに展開し、これを画像出力部７１４のフレームメモリに書き込む。

進捗情報取得部７１３は、画像処理部７１におけるページ毎の画像処理の進捗情報ＳＤを取得する。進捗情報ＳＤとして、ページ毎の画像処理の進捗度合いＳＤＲ、またはページ毎の未処理分の画像処理時間ＴＤが含まれる。

進捗度合いＳＤＲとして、例えば、各ページにおいて画像データＧＤへの展開を終えた割合が用いられる。また、未処理分の画像処理時間ＴＤは、例えば、残りの画像情報ＧＪを展開するのに要する処理時間〔ｓｅｃ〕である。

また、進捗情報ＳＤを、画像情報ＧＪに含まれるページ記述言語の解析中のオブジェクトの種類に基づいて取得することが可能である。つまり、ページ記述言語にもよるが、例えばそれがPostScriptである場合には、画像情報ＧＪは、イメージ、文字、グラフィックの順に解析され展開されることを利用し、その時点で解析中のオブジェクトがイメージ、文字、またはグラフィックのいずれであるかを、進捗情報ＳＤとして用いることが可能である。

また、各画像データＧＤは、カラー、モノクロ、ブランクによっておおよその処理時間が異なるため、これを進捗情報ＳＤに用いることが可能である。例えば、１ページ分の画像データＧＤを展開するのに要するおおよその時間が、カラーデータで１ｓｅｃ、モノクロデータで０．５ｓｅｃ、ブランク部で０．２ｓｅｃであるとみなし、これに基づいて未処理分の画像処理時間ＴＤを算出してもよい。これらの時間は種々変更することが可能である。

また、進捗情報ＳＤを、画像情報ＧＪに含まれるページ記述言語の解析結果である中間言語のうち、ラスタライズされた、つまりラスタ形式の画像データＧＤに展開されたバンド数に基づいて取得することが可能である。

画像出力部７１４は、ページ毎に展開された画像データＧＤを書き込んで登録する。画像出力部７１４は、ページ毎に登録することが可能であり、また、１ページを複数のバンドに区分けして登録することも可能である。

図３には画像処理部７１における画像処理の例が示されている。

図３において、入力されたプリントジョブは、効率的な処理のために複数のバンドに分割された中間データに変換され、この状態で次の処理のために待機する。この中間データは、カラー、モノクロ、ブランクなどの簡易的な情報を格納することができる。

その後、中間データは、順次、ラスタライズ処理を受けてラスタ形式の画像データＧＤに展開され、展開済み（処理済み）の画像データＧＤとしてバンド毎に画像出力部７１４に書き込まれる。このとき、各画像データＧＤは、カラー、モノクロ、文字、グラフィック、またはイメージなどの解析結果情報ＪＫを属性情報として持つこととなる。

進捗情報取得部７１３は、画像出力部７１４に書き込まれた１ページ内の処理済みの画像データＧＤと、１ページ内の未処理分のデータとに基づいて、進捗度合いＳＤＲまたは未処理分の画像処理時間ＴＤなどの進捗情報ＳＤを取得することが可能である。

画像出力部７１４に１ページ分の画像データＧＤが揃ったときに、当該ページの画像データＧＤが登録済みとなり、当該ページの画像データＧＤをエンジン制御部７２へ転送することが可能となる。

エンジン制御部７２は、画像処理部７１から出力された画像データＧＤおよび進捗情報ＳＤなどを受信し、これらに基づいて作像部ＳＺを制御する。なお、このとき、画像データＧＤには解析結果情報ＪＫが含まれる。

また、エンジン制御部７２は、作像部ＳＺに設けられたモータ、ソレノイド、クラッチ、その他の機能部材を駆動するための制御も行う。

エンジン制御部７２には、画像データ受信部７２１、進捗情報受信部７２２、定着温度記憶部７２３、温度設定部７２４、およびタイミング決定部７２５などが設けられる。

画像データ受信部７２１は、画像処理部７１に送信した転送許可信号に対応して転送されてくるページ毎の画像データＧＤを、画像処理部７１から受信する。

進捗情報受信部７２２は、画像処理部７１から転送されてくる進捗情報ＳＤを受信する。進捗情報ＳＤを受信するタイミングは、種々のタイミングとすることが可能である。例えば、当該ページの進捗情報ＳＤを、その１つ前のページである前ページの画像データＧＤと同時に受信するようにしてよい。その場合には、転送許可信号に対応して、あるページの画像データＧＤとその次のページの進捗情報ＳＤを受信することができ、転送処理が簡便である。また、後で述べるように、定着目標温度を定着電力制御部７３に設定するタイミング（設定タイミング）またはその直前のタイミングで進捗情報ＳＤを受信するようにしてもよい。その場合には、最新の進捗情報ＳＤを得ることができる。

なお、画像データ受信部７２１が受信した画像データＧＤの中に進捗情報ＳＤが含まれる場合は、進捗情報受信部７２２は、画像データ受信部７２１が受信した画像データＧＤから進捗情報ＳＤを抽出するようにしてもよい。

なお、進捗情報受信部７２２および進捗情報取得部７１３は、本発明における「進捗情報取得部」の例である。

定着温度記憶部７２３は、種々の条件に応じた定着目標温度ＥＭ、または定着目標温度ＥＭを決定するための判定基準などの情報を記憶する。

図４には定着目標温度ＥＭの決定に用いられる判定基準の例が、図５には定着部５０の温度制御に用いられるパラメータの例が、それぞれ示されている。

図４において、画像データＧＤの属性情報に基づいて、定着目標温度ＥＭが「高温」「中温」「低温」のいずれかに定められている。例えば、画像データＧＤがモノクロの文字のみである場合は、定着目標温度ＥＭを「低温」とする。画像データＧＤがモノクロの文字とグラフィックである場合は、定着目標温度ＥＭを「中温」とし、これがカラーである場合は「高温」とする。この判定基準は、トナー像のトナー量に応じて温度を決定するということに基づく。

したがって、例えば、「高温」が画像形成装置１における通常の定着温度であった場合に、「中温」はその温度に対して−５℃、「低温」はその温度に対して−１０℃のように決めればよい。

また、定着目標温度ＥＭとして、具体的な数値を記憶しておいてもよい。例えば、「高温」を１９０℃とした場合に、「高温」「中温」「低温」に代えて、例えば１９０、１８５、１８０などの数値を記憶しておいてよい。また、具体的な数値を算出するための演算式、係数、定数などを記憶しておいてもよい。また、温度テーブルを記憶しておき、入力された条件信号に対応して温度を示す情報を出力するようにしてもよい。

このように、定着温度記憶部７２３は、入力された条件に応じて、定着目標温度ＥＭを示す数値、識別信号、その他の情報を出力する。

温度設定部７２４は、画像情報ＧＪの解析結果に基づいて、定着部５０におけるページ毎の定着目標温度ＥＭを決定し、決定した定着目標温度ＥＭを所定の設定タイミングｔｓで定着部５０に設定する。

つまり、温度設定部７２４は、画像データＧＤに含まれる解析結果情報ＪＫなどに基づいて、定着温度記憶部７２３などを参照してページ毎の定着目標温度ＥＭを決定し、その定着目標温度ＥＭを、タイミング決定部７２５によるタイミングで定着電力制御部７３に設定する。

タイミング決定部７２５は、ページ毎の定着目標温度ＥＭの設定タイミングｔｓを決定する。設定タイミングｔｓの決定に当たって、基本的には、各ページの用紙ＰＰが定着部５０に突入するときに定着部５０においてそのページに対する定着目標温度ＥＭへの到達がちょうど完了するように、設定タイミングｔｓが決定される。そのため、設定タイミングｔｓの決定のために進捗情報ＳＤが用いられる。また、そのページのための設定タイミングｔｓにおいてそのページの画像データＧＤへの展開が未完了であった場合でも、進捗情報ＳＤを用いて「高温」とする必要があるか否かを判定する。

これによって、不要な前倒しの昇温が抑制され、定着部５０における消費電力の無駄を抑えることができる。

すなわち、タイミング決定部７２５は、当該ページの用紙ＰＰに対して作像速度に基づいて定着の開始が予定されるタイミングである定着予定タイミングｔｙと、定着部５０が当該ページの定着目標温度ＥＭに到達するに必要な時間である必要昇温時間ＴＴと、進捗情報ＳＤとに基づいて、設定タイミングｔｓを決定する。

また、タイミング決定部７２５は、進捗情報ＳＤにより示される当該ページの画像処理の進捗度合いＳＤＲが基準進捗度合いＫＳＤＲより小さい場合に、定着予定タイミングｔｙと必要昇温時間ＴＴとから求められる基準タイミングｔｋよりも所定の延期時間ＴＲだけ遅くなるように、設定タイミングｔｓを決定することができる。

また、タイミング決定部７２５は、進捗情報ＳＤにより示される当該ページの未処理分の画像処理時間ＴＤが基準処理時間ＴＥより大きい場合に、定着予定タイミングｔｙと必要昇温時間ＴＴとから求められる基準タイミングｔｋよりも所定の延期時間ＴＲだけ遅くなるように、設定タイミングｔｓを決定することができる。

また、温度設定部７２４は、定着目標温度ＥＭを設定するタイミングに応じて、例外的な温度を定着目標温度ＥＭとして決定することができる。

すなわち、例えば、温度設定部７２４は、当該ページにおける基準タイミングｔｋから所定の延期時間ＴＲが経過するまでの間において、定着目標温度ＥＭを、定着目標温度ＥＭとして設定される範囲における最も低い温度である「低温」に設定する。これによっても、消費電力の低減が図られる。

また、例えば、温度設定部７２４は、当該ページの画像データＧＤの画像処理が完了していない場合であってかつ進捗情報ＳＤにより示される当該ページの未処理分の画像処理時間ＴＤが基準処理時間ＴＥより小さい場合に、当該ページの定着目標温度ＥＭを、定着目標温度ＥＭとして設定される範囲における最も高い温度である「高温」に設定する。

さて、温度設定部７２４において、必要昇温時間ＴＴを算出する。例えば、前ページの定着目標温度ＥＭを「ＥＭ１」〔℃〕、当該ページの定着目標温度ＥＭを「ＥＭ０」〔℃〕、昇温速度を「Ｔｕｐ」〔℃／ｓｅｃ〕とすると、必要昇温時間ＴＴは、次の（１）式で求められる。

ＴＴ＝（ＥＭ０−ＥＭ１）／Ｔｕｐ ……（１）
また、温度設定部７２４は、定着部５０に設けられた温度センサにより検出された温度ＳＴに基づいて、種々の温度を算出することができる。例えば、ある時点で検出された温度ＳＴを「ＳＴ１」〔℃〕とすると、必要昇温時間ＴＴを、次の（２）式で求めることもできる。

ＴＴ＝（ＥＭ０−ＳＴ１）／Ｔｕｐ ……（２）
また、タイミング決定部７２５において、定着予定タイミングｔｙを算出することが可能である。例えば、用紙ＰＰの定着突入間隔つまり前ページが定着部５０に突入してから当該ページが定着部５０に突入するまでの時間を「ＴＢ」〔ｓｅｃ〕とすると、当該ページの定着予定タイミングｔｙは、前ページが定着部５０に突入してから「ＴＢ」〔ｓｅｃ〕後となる。

なお、定着突入間隔ＴＢは、基本的には作像部ＳＺにおける作像速度に基づいて決定される。例えば、作像速度が３０ＰＰＭであれば、定着突入間隔ＴＢは２〔ｓｅｃ〕である。定着突入間隔ＴＢおよび定着予定タイミングｔｙは、エンジン制御部７２における他の制御要素から取得することも可能であり、また、作像部ＳＺにおけるセンサーなどの信号に基づいて取得することも可能である。

また、タイミング決定部７２５は、上に述べた基準タイミングｔｋを、次の（３）式で求めることができる。

ｔｋ＝ｔｙ−ＴＴ ……（３）
すなわち、当該ページについての基準タイミングｔｋは、当該ページの定着予定タイミングｔｙから当該ページ毎の必要昇温時間ＴＴを逆算した時間（タイミング）である。

また、前ページが実際に定着に突入したタイミング、つまり前ページの定着突入タイミングを基準にすると、基準タイミングｔｋは、前ページの定着突入タイミングから（ＴＢ−ＴＴ）後のタイミングである。

進捗度合いＳＤＲが基準進捗度合いＫＳＤＲより小さい場合に、または未処理分の画像処理時間ＴＤが基準処理時間ＴＥより大きい場合に、設定タイミングｔｓは、次の（４）式のように基準タイミングｔｋよりも所定の延期時間ＴＲだけ遅くなるように決定される。

ｔｓ＝ｔｋ＋ＴＲ ……（４）
この場合に、当該ページの実際の定着突入タイミングｔｊは、その定着予定タイミングｔｙよりも所定の延期時間ＴＲだけ遅くなる。

なお、この場合に、基準タイミングｔｋを延期時間ＴＲだけ加算したものに再設定すると考えることも可能である。つまり、
ｔｋ＝ｔｋ＋ＴＲ
ここで、所定の延期時間ＴＲは、当該ページの未処理分の画像処理時間ＴＤ以下の時間である。つまり、
ＴＲ≦ＴＤ ……（５）
である。例えば延期時間ＴＲを未処理分の画像処理時間ＴＤとしてもよい。

ここで基準処理時間ＴＥは、次の（６）式で求めることができる。

ＴＥ＝ＴＴ−ＴＣ ……（６）
但し、ＴＣは作像部ＳＺにおいて１ページの作像に要する時間である。

すなわち、基準処理時間ＴＥは、必要昇温時間ＴＴから作像時間ＴＣを差し引いた時間として求めることができる。また、これに補正時間を加算または減算して延期時間ＴＲの設定に余裕を持たせておいてもよい。

また、基準進捗度合いＫＳＤＲおよび基準処理時間ＴＥは、画像処理部７１における画像処理の速さ、作像部ＳＺの作像速度などを考慮して決定することも可能である。例えば、当該ページの画像処理を完了したときの進捗度合いＳＤＲを１００％とすると、基準進捗度合いＫＳＤＲを、例えば、４０％、５０％などと決めておくことも可能である。

定着電力制御部７３は、画像形成装置１に供給される交流電力を入力とし、スイッチング素子を用いた位相制御などによってヒータ５３に供給する電力を制御する。定着電力制御部７３には、エンジン制御部７２から定着目標温度ＥＭが所定の設定タイミングｔｓで設定され、そのタイミングで、定着目標温度ＥＭに向けた昇温のための電力制御が開始される。

定着電力制御部７３は、また、エンジン制御部７２からの指令に応じて、用紙ＰＰが定着部５０を通過したタイミングで、その温度を所定の低い温度まで低下させることができる。また、定着目標温度ＥＭが設定された後、再度異なる定着目標温度ＥＭが設定された場合には、最新の定着目標温度ＥＭが設定されることとなる。
〔タイミング図による温度制御の説明〕
次に、定着部５０における温度制御の例を、図６および図７のタイミング図を用いて説明する。

図６には、プリントジョブとして１ページ目から５ページ目までの合計５ページの画像情報ＧＪ１が入力された場合の、画像処理部７１における画像処理、作像部ＳＺによる用紙ＰＰへの作像、定着部５０による用紙ＰＰの定着、およびエンジン制御部７２の制御動作の例が示されている。この例の画像情報ＧＪ１は、３ページ目のデータ量が多いため画像処理に多くの時間がかかり、そのため画像形成の速度（プリント速度）が低下している例である。

時刻ｔ１１においてプリントジョブが投入されると、１ページ目の画像処理を開始する。また、作像部ＳＺにおいて、必要に応じてウオーミングアップを行い、定着部５０において定着目標温度ＥＭへの昇温を行う。

時刻ｔ１２で１ページ目の画像処理、つまり画像解析および画像展開（ラスタライジング）が終わると、時刻ｔ２１において、その画像データＧＤ１を画像出力部７１４に登録する。これと同時に、２ページ目の画像処理を開始する。

時刻ｔ２２において、エンジン制御部７２のウオーミングアップの完了にともなって転送許可信号を受信すると、１ページ目の画像データＧＤ１をエンジン制御部７２に送信する。このとき、同時に２ページ目の進捗情報ＳＤ２を送信する。１ページ目の画像データＧＤ１の送信を終えると、１ページ目の画像データＧＤ１を画像出力部７１４から削除する。

作像部ＳＺは、受信した画像データＧＤ１に基づいて、時刻ｔ３２において１ページ目の作像を開始し、時刻ｔ３３において作像を終える。この間が作像時間ＴＣである。作像部ＳＺでの作像が終わると、１ページ目の用紙ＰＰは時刻ｔ４１において定着部５０に突入し、時刻ｔ４２において定着を終える。

時刻ｔ３３において１ページ目の作像を終えると、時刻ｔ２４において画像処理部７１に２ページ目の転送許可信号を送信する。これに対応して、画像処理部７１からエンジン制御部７２に、２ページ目の画像データＧＤ２と３ページ目の進捗情報ＳＤ３を送信する。

エンジン制御部７２は、２ページ目の画像データＧＤ２を受信すると、作像部ＳＺが時刻ｔ３４から２ページ目の作像を開始する。

さて、２ページ目の用紙ＰＰが定着部５０に突入するタイミング、つまり２ページ目の定着予定タイミングｔｙは、１ページ目の定着突入タイミングであった時刻ｔ４１から定着突入間隔ＴＢの後である。また画像データＧＤ２などに基づいて必要昇温時間ＴＴが求められ、２ページ目の基準タイミングｔｋが時刻ｔ５２と決定される。

時刻ｔ５２において、２ページ目の進捗情報ＳＤ２に基づいて、その定着予定タイミングｔｙが予定通りでよいかどうかが判断される。

すなわち、２ページ目の画像処理は順調に進んだだめ、時刻ｔ１３の時点において画像処理を９０％程度終え進捗情報ＳＤ２で示される未処理分の画像処理時間ＴＤは僅かである。したがって、未処理分の画像処理時間ＴＤが基準処理時間ＴＥ以下となり、その時刻ｔ５２に定着目標温度ＥＭを設定することによって、定着部５０の昇温が２ページ目の定着突入タイミングである時刻ｔ４３にちょうど間に合う。したがって、定着予定タイミングｔｙであった時刻ｔ５２を設定タイミングｔｓと決定し、実際にそのタイミングで定着目標温度ＥＭを設定する。これによって、定着目標温度ＥＭが切り替えられ、更新される。設定タイミングｔｓは、定着目標温度ＥＭの切り替えタイミングでもある。

３ページ目については、画像処理に時間がかかっているため、時刻ｔ２４において画像処理を終えたのは３０％程度であり、画像データＧＤ２とともに送信された進捗情報ＳＤ３では、未処理分の画像処理時間ＴＤが大きい。そのため、３ページ目の基準タイミングｔｋである時刻ｔ５３において、未処理分の画像処理時間ＴＤが基準処理時間ＴＥを越え、設定タイミングｔｓは時刻ｔ５３から延期時間ＴＲだけ延期された時刻ｔ５４となる。つまり、３ページ目の定着目標温度ＥＭへの切り替えが行われる設定タイミングｔｓは、基準タイミングｔｋではなく、それよりも延期時間ＴＲだけ延期された時刻ｔ５４である。

一方、３ページ目の画像データＧＤ３は、時刻ｔ２７においてエンジン制御部７２が受信し、時刻ｔ３６から作像が開始され、時刻ｔ４５から定着が開始される。３ページ目の定着目標温度ＥＭが時刻ｔ５４に設定されたため、定着部５０の昇温が３ページ目の定着突入タイミングである時刻ｔ４５にちょうど間に合う。

４ページ目および５ページ目については、画像処理が順調であったため、定着予定タイミングｔｙがそのまま設定タイミングｔｓとなり、全ての用紙ＰＰについての作像および定着が完了する。

図７（Ａ）は未処理分の画像処理時間ＴＤが基準処理時間ＴＥ以下である場合を示し、図７（Ｂ）は未処理分の画像処理時間ＴＤが基準処理時間ＴＥを越える場合を示す。

図７（Ａ）において、時刻ｔｍにおいて必要昇温時間ＴＴが算出された後、基準タイミングｔｋと定着予定タイミングｔｙから、未処理分の画像処理時間ＴＤが基準処理時間ＴＥ以下であることが判断される。これによって、基準タイミングｔｋを設定タイミングｔｓとして決定する。

図７（Ｂ）において、時刻ｔｍにおいて必要昇温時間ＴＴが算出された後、基準タイミングｔｋと定着予定タイミングｔｙから、未処理分の画像処理時間ＴＤが基準処理時間ＴＥを越えることが判断される。そのため、基準タイミングｔｋを延期時間ＴＲだけ延期したタイミングを設定タイミングｔｓとして決定する。これにより、実際の定着突入タイミングｔｊは、延期時間ＴＲだけ遅くなる。
〔フローチャートによる定着部の温度制御の説明〕
次に、定着部５０における温度制御の例を図８のフローチャートを用いて説明する。

図８において、前ページが定着処理を受けるより充分に前のタイミングで、例えば前ページと当該ページの定着目標温度ＥＭの差が最大である場合を想定したタイミングで、前ページと当該ページの定着目標温度ＥＭの差から、当該ページの定着目標温度ＥＭに到達させるために必要な必要昇温時間ＴＴを算出する（＃１１）。このときに、前ページの画像処理が終わっていない場合に、当該ページの定着目標温度ＥＭを「高温」に仮設定して算出を行えばよい。

前ページが定着処理を受けたタイミングから必要昇温時間ＴＴを逆算し、当該ページに向けた定着目標温度ＥＭを設定するための基準タイミングｔｋを算出する（＃１２）。

基準タイミングｔｋとなったタイミングで（＃１３でイエス）、当該ページの画像処理が完了したか否かを判断する（＃１４）。画像処理が完了していれば（＃１４でイエス）、当該ページの定着目標温度ＥＭを設定する（＃１５）。

当該ページの画像処理が完了していなければ（＃１４でノー）、進捗情報ＳＤをチェックする（＃１６）。つまり、未処理分の画像処理時間ＴＤが基準処理時間ＴＥ以下であるか否かを判断する。未処理分の画像処理時間ＴＤが基準処理時間ＴＥ以下であれば（＃１６でイエス）、定着目標温度ＥＭを高温と判定し、高温を定着目標温度ＥＭとして設定する（＃１７）。

未処理分の画像処理時間ＴＤが基準処理時間ＴＥを越えれば（＃１６ノー）、当該ページの定着予定タイミングｔｙが遅れるため、進捗情報ＳＤの未処理分の画像処理時間ＴＤから当該ページの実際の定着突入タイミングを算出し、基準タイミングｔｋを延期するように修正する（＃１８）。これによって、基準タイミングｔｋは、ｔｋ＝ｔｋ＋ＴＲに再設定される。そして、ステップ＃１３に戻り、基準タイミングｔｋとなるのを待つ。この待っている間において、当該ページの定着目標温度ＥＭを低温に設定しておいてもよい。

なお、ステップ＃１８において、基準タイミングｔｋを延期時間ＴＲだけ遅らせたタイミングを設定タイミングｔｓとし、設定タイミングｔｓにおいて定着目標温度ＥＭを設定して終了としてもよい。
〔実施形態の効果〕
上に述べた実施形態の画像形成装置１では、定着目標温度ＥＭの設定タイミングｔｓについて、定着予定タイミングｔｙを用いることの可否を進捗情報ＳＤを用いて予め判断し、未処理分の画像処理時間ＴＤが基準処理時間ＴＥを越える場合に延期時間ＴＲだけ延期させた時刻を設定タイミングｔｓとする。つまり、進捗情報ＳＤを用いて、定着目標温度ＥＭの設定タイミングｔｓを精度よく決定することができる。

これによって、定着部５０の温度を不必要な高温とすることなく、定着における不要な消費電力の発生を抑制することができる。また、定着部５０の昇温が定着に間に合わなくなることがなく、定着目標温度ＥＭの切り替えに起因する生産性低下を防止することができる。

また、延期時間ＴＲの間において、定着目標温度ＥＭを低温とすることにより、この間における消費電力を低減することができる。
〔その他〕
上の実施形態の画像形成装置１において、定着目標温度ＥＭを「高温」「中温」「低温」とした例を示したが、「温度１」「温度２」「温度３」…「温度Ｎ」などとしてもよい。

上の実施形態において、定着電力制御部７３を制御部７０の一部として説明したが、定着電力制御部７３を定着部５０の一部とすることも可能である。

その他、トナー像形成部１０、転写部３０、給紙部４０、定着部５０、画像処理部７１、エンジン制御部７２、定着電力制御部７３、作像部ＳＺ、または画像形成装置１の各部または全体の構成、構造、形状、個数、配置、時間、処理の内容、処理の流れ、処理のタイミングなどは、本発明の主旨に沿って適宜変更することができる。

１ 画像形成装置
１０ トナー像形成部
３０ 転写部
４０ 給紙部
５０ 定着部
７０ 制御部
７１ 画像処理部
７１１ 画像解析部
７１２ 画像展開部
７１３ 進捗情報取得部
７１４ 画像出力部
７２ エンジン制御部
７２１ 画像データ受信部
７２２ 進捗情報受信部
７２３ 定着温度記憶部
７２４ 温度設定部
７２５ タイミング決定部
７３ 定着電力制御部
ＳＺ 作像部
ＰＰ 用紙（記録媒体）
ＧＪ 画像情報
ＧＤ 画像データ
ＳＤ 進捗情報
ＴＢ 定着突入間隔
ＴＣ 作像時間
ＴＤ 未処理分の画像処理時間
ＴＥ 基準処理時間
ＴＲ 延期時間
ＴＴ 必要昇温時間
ｔｓ 設定タイミング
ｔｙ 定着予定タイミング
ｔｋ 基準タイミング
ＥＭ 定着目標温度

Claims (10)

1. 画像形成装置であって、
   ページ毎の画像情報を解析して画像データに展開する画像処理を行う画像処理部と、
   前記画像データに基づいて記録媒体にページ毎に作像を行う作像部と、
   ページ毎に設定される定着目標温度となるように温度制御を行って前記記録媒体に対して定着を行う定着部と、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   画像情報の解析結果に基づいて前記定着部におけるページ毎の前記定着目標温度を決定し、決定した前記定着目標温度を所定の設定タイミングで前記定着部に設定する温度設定部と、
   ページ毎の前記定着目標温度の前記設定タイミングを決定するタイミング決定部と、
   前記画像処理部におけるページ毎の画像処理の進捗情報を取得する進捗情報取得部と、 を備え、
   前記タイミング決定部は、当該ページの前記記録媒体に対して作像速度に基づいて定着の開始が予定されるタイミングである定着予定タイミングと、前記定着部が当該ページの前記定着目標温度に到達するに必要な時間である必要昇温時間と、前記進捗情報とに基づいて、前記設定タイミングを決定する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記タイミング決定部は、前記進捗情報により示される当該ページの画像処理の進捗度合いが基準進捗度合いより小さい場合に、前記定着予定タイミングと前記必要昇温時間とから求められる基準タイミングよりも所定の延期時間だけ遅くなるように前記設定タイミングを決定する、
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記タイミング決定部は、前記進捗情報により示される当該ページの未処理分の画像処理時間が基準処理時間より大きい場合に、前記定着予定タイミングと前記必要昇温時間とから求められる基準タイミングよりも所定の延期時間だけ遅くなるように前記設定タイミングを決定する、
   請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記基準処理時間は、前記必要昇温時間から作像時間を減じた時間に基づいて設定され、
   前記所定の延期時間は、前記進捗情報により示される当該ページの未処理分の画像処理時間以下に設定される、
   請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記進捗情報取得部は、ページ記述言語の解析結果である中間言語のラスタライズされたバンド数に基づいて前記進捗情報を取得する、
   請求項２ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記進捗情報取得部は、ページ記述言語の解析中のオブジェクトの種類に基づいて前記進捗情報を取得する、
   請求項２ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記進捗情報取得部は、ページ毎の前記進捗情報を、当該ページの１つ前のページである前ページについての前記画像データを前記作像部に出力するタイミングで取得する、
   請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記温度設定部は、当該ページにおける前記基準タイミングから前記所定の延期時間が経過するまでの間において、前記定着目標温度を、定着目標温度として設定される範囲における最も低い温度である低温に設定する、
   請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記温度設定部は、当該ページの画像データの画像処理が完了していない場合であってかつ前記進捗情報により示される当該ページの未処理分の画像処理時間が基準処理時間より小さい場合に、当該ページの前記定着目標温度を、定着目標温度として設定される範囲における最も高い温度である高温に設定する、
   請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. ページ毎の画像情報を解析して展開される画像データに基づいてページ毎に作像が行われる記録媒体に対し、ページ毎に設定される定着目標温度となるように温度制御を行って定着を行う定着装置であって、
    画像情報の解析結果に基づいて前記定着部におけるページ毎の前記定着目標温度を決定し、決定した前記定着目標温度を所定の設定タイミングで前記定着部に設定する温度設定部と、
    ページ毎の前記定着目標温度の前記設定タイミングを決定するタイミング決定部と、
    前記画像処理部におけるページ毎の画像処理の進捗情報を取得する進捗情報取得部と、 を備え、
    前記タイミング決定部は、当該ページの前記記録媒体に対して作像速度に基づいて定着の開始が予定されるタイミングである定着予定タイミングと、前記定着部が当該ページの前記定着目標温度に到達するに必要な時間である必要昇温時間と、前記進捗情報とに基づいて、前記設定タイミングを決定する、
    ことを特徴とする定着装置。

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