JP2015206984A - 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】電子写真方式により形成された画像データを記録用紙に熱定着する際の定着手段の温度調整を行う画像形成装置、画像処理方法およびプログラムを提供すること。
【解決手段】実施形態における画像形成装置は、画像データからトナー載量値を算出するトナー載量算出手段と、画像データからトナー画像を形成する画像形成手段と、トナー画像を記録媒体に定着させる定着手段と、トナー載量算出手段で算出されたトナー載量値に応じて、定着手段の定着温度を制御する定着温度制御手段とを備える。所定の制限時間内に前記画像データからトナー載量値の算出を終了しない場合、トナー載量算出手段が、当該画像データのトナー載量暫定値を定着温度制御手段に通知する。
【選択図】図5
【解決手段】実施形態における画像形成装置は、画像データからトナー載量値を算出するトナー載量算出手段と、画像データからトナー画像を形成する画像形成手段と、トナー画像を記録媒体に定着させる定着手段と、トナー載量算出手段で算出されたトナー載量値に応じて、定着手段の定着温度を制御する定着温度制御手段とを備える。所定の制限時間内に前記画像データからトナー載量値の算出を終了しない場合、トナー載量算出手段が、当該画像データのトナー載量暫定値を定着温度制御手段に通知する。
【選択図】図5
Description
本発明は、電子写真方式を用いて、画像データを記録用紙に熱定着する際の定着器の温度調整を行う画像形成装置、画像形成方法およびプログラムに関する。
電子写真方式を用いた、画像データを記録用紙に熱定着する画像形成装置において、記録用紙に載せる単位面積当たりの色材量(以下、トナー載量という)に応じて、定着器での定着温度が決定される。従来技術では、単位面積当たりのトナー載量の最大値を予め決めておき、その最大値を持つ画像を確実に定着することが可能な定着温度での温度調整が行われていた。
近年、画像形成装置にはさらなる消費電力の低減が求められている。つまり、画像を確実に定着することが可能な定着温度を維持し、かつ消費電力を下げることが要求されている。この要求に対応する手法として、トナー載量に応じて定着温度を調節することにより消費電力の低減を図る技術が知られている。
特許文献1には、省エネモードとして定着温度を調節するモードを持ち、設定されたモードに応じて画像データを補正してトナー載量を調整することにより、印刷速度の低下および消費電力を抑えることが可能な画像形成装置が開示されている。
しかしながら、特許文献1の方法では、画像データのトナー載量を算出するのに要する処理時間が長いページがあった場合、定着器の温度が十分に上げられずに印刷速度が低下するという課題があった。本発明はこのような課題を鑑みてなされてものであり、印刷速度の低下を抑えることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明に係る画像形成装置は、画像データからトナー載量値を算出するトナー載量算出手段と、前記画像データからトナー画像を形成する画像形成手段と、前記トナー画像を記録媒体に定着させる定着手段と、前記トナー載量算出手段で算出された前記トナー載量値に応じて、前記定着手段の定着温度を制御する定着温度制御手段とを備える画像形成装置において、前記トナー載量算出手段が、所定の制限時間内に前記画像データからトナー載量値の算出を終了しない場合、当該画像データのトナー載量暫定値を前記定着温度制御手段に通知することを特徴とする。
本発明によれば、印刷速度の低下を抑えることが可能な画像形成装置、画像形成方法およびプログラムを提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらに限定する趣旨のものではない。
[実施形態1]
[システム構成]
図1は、実施形態1に係る画像形成装置101を含む画像形成システム1の一例を示した図である。図1において、実施形態1に係る画像形成システム1は、画像形成装置101、プリントサーバ102、クライアントPC103、ネットワーク104とを含んで構成される。画像形成装置101と、プリントサーバ102と、クライアントPC103とは、ネットワーク104を介して通信可能に接続される。画像形成装置101は、プリントサーバ102、クライアントPC103または画像形成装置101自身の読取り装置(スキャナ)等からの各種入力データを画像形成(作像)処理し、印刷物を出力する処理を実行する。
[システム構成]
図1は、実施形態1に係る画像形成装置101を含む画像形成システム1の一例を示した図である。図1において、実施形態1に係る画像形成システム1は、画像形成装置101、プリントサーバ102、クライアントPC103、ネットワーク104とを含んで構成される。画像形成装置101と、プリントサーバ102と、クライアントPC103とは、ネットワーク104を介して通信可能に接続される。画像形成装置101は、プリントサーバ102、クライアントPC103または画像形成装置101自身の読取り装置(スキャナ)等からの各種入力データを画像形成(作像)処理し、印刷物を出力する処理を実行する。
図2は、実施形態1に係る電子写真方式の画像形成装置101の一例である、タンデム方式の画像形成装置101の断面図である。図2を参照して、電子写真方式の画像形成装置101における画像形成動作を説明する。
4個の注入帯電器23Y、23M、23C、23Kはそれぞれスリーブ23YS、23MS、23CS、23KSを備えており、これらはそれぞれ帯電手段を構成する。本実施形態における画像形成装置では、帯電手段がY、M、C、Kの色毎の感光体22Y、22M、22C、22Kを帯電させる処理を実行する。
感光体22Y、22M,22C、22Kは、駆動モータ40Y、40M、40C、40Kの駆動力が伝達されて回転し、駆動モータ40は感光体22を画像形成動作に応じてそれぞれ図2の正面視で反時計回り方向に回転される。
スキャナ部24Y、24M、24C、24Kは、それぞれ露光手段を構成する。本実施形態における画像形成装置では、露光手段が感光体22Y、22M、22C、22Kの表面を選択的に露光することにより、感光体22に静電潜像を形成する処理を実行する。
4個の現像器26Y、26M、26C、26Kはそれぞれスリーブ26YS、26MS、26CS、26KSを備えており、これらはそれぞれ現像手段を構成する。本実施形態における画像形成装置では、現像手段がY、M、C、Kの色毎の現像処理を実行し、静電潜像を可視化する。
感光体22Y、22M、22C、22Kと、その対向に位置する一次転写ローラ27Y、27M、27C、27Kと、二次転写ローラ29と、中間転写体28は、転写手段を構成する。本実施形態における画像形成装置では、転写手段が中間転写体28を図2の正面視で時計回り方向に回転される。そして感光体22Y、22M、22C、22Kとその対向に位置する一次転写ローラ27Y、27M、27C、27Kの回転に伴って、単色トナー画像を中間転写体28に転写する。一次転写ローラ27に適当なバイアス電圧を印加すると共に、感光体22の回転速度と中間転写体28の回転速度に差をつけることにより、単色トナー画像を中間転写体28に転写することができる。単色トナー画像を中間転写体28に転写する処理を一次転写という。
転写手段はさらに、単色トナー画像を中間転写体28上に重ね合わせ、重ね合わせた多色トナー画像を中間転写体28の回転に伴い二次転写ローラ29まで搬送する。二次転写ローラ29では、重ね合わせた多色トナー画像を、画像形成装置101に供給される記録媒体に転写する処理が実行される。
本実施形態においては、記録媒体として記録用紙11が例示されるが、トナー画像が転写される媒体であれば記録用紙11には限られない。記録用紙11を給紙トレイ21から二次転写ローラ29まで狭持搬送し、記録用紙11に中間転写体28上の多色トナー画像を転写する。二次転写ローラ29に適当なバイアス電圧を印加することにより、静電的にトナー画像を転写することができる。中間転写体28上の多色トナー画像を記録用紙11に転写する処理を二次転写という。なお、二次転写ローラ29は、記録用紙11に多色トナー画像を転写している間、29aの位置で記録用紙11に当接し、印刷処理後は29bの位置に離間する。
定着器31は、定着ローラ32、加圧ローラ33およびヒータ34とを備え、これらは定着手段を構成する。定着ローラ32は記録用紙11を加熱し、加圧ローラ33は記録用紙11を定着ローラ32に圧接させる。定着ローラ32と加圧ローラ33は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ34、35が内蔵されている。定着器31は、多色トナー画像を保持した記録用紙11を定着ローラ32と加圧ローラ33により搬送するとともに、熱および圧力を加え、トナーを記録用紙11に定着させる。
定着手段には不図示の温度センサが取り付けられており、トナーを記録用紙11に定着するのに、定着器31が充分であることが確認された時、初めて定着動作が行われるように制御される。
定着手段によって記録用紙11へのトナー定着がされると、トナー定着後の記録用紙11は、不図示の排出ローラによって不図示の排紙トレイに排出され、画像形成動作は終了する。クリーニング手段30は、中間転写体28上に残ったトナーをクリーニングするものであり、中間転写体28上に形成された4色の多色トナー画像を記録用紙11に転写した後に残った廃トナーは、クリーナ容器に蓄えられる。
図3は実施形態1に係る画像形成装置101のブロック構成図である。
図3に示される通り、画像形成装置101は、コントローラ部300とプリント部320とから構成される。コントローラ300は、CPU301、記憶部302、ROM303、RAM304、ネットワーク通信制御部305、操作部306、プリンタ通信制御部307、プリンタ通信IF308、画像処理部310とがそれぞれ通信可能に構成されている。CPU301はROM303内の初期プログラムに従って、メインプログラムをROM303より読み出し、RAM304に記憶する。RAM304はプログラム格納用や、ワーク用のメインメモリとして使用される。
さらに、画像処理部310には、主に画像データの処理を担う符号化/復号化部311、画像生成部312、色変換処理部313、ハーフトーン処理部314とが含まれる。また、画像処理部310には、主にトナー載量算出処理を担うトナー載量算出部315、トナー載量値補正部316、遅延指示部317とが含まれる。
符号化/復号化部311は、クライアントPC103等からネットワークインターフェースを介してネットワーク通信制御部305で受信する符号化画像データを復号化して画像データを生成し、RAM304にストアする。
画像生成部312は、RAM304にストアした画像データを用いて、印刷処理が可能なラスター画像データを生成し、RGBデータおよび各画素のデータ属性を示す属性データとして画素毎に出力する。なお、符号化/復号化部311および画像生成部312は、クライアントPC103等から受信した画像データではなく、画像形成装置101自体に読取手段を設け、当該読取手段で読取った画像データを扱う構成としてもよい。ここでいう読取手段とは、例えばCCD(Chaerged Couple Device)あるいはCIS(Contact Image Sencor)を含むものである。また、読取った画像データに対して、所定の画像処理を行う処理部を併せて設けるように構成してもよい。
色変換処理部313は、RGBデータをトナー色にあわせてCMYK変換し、CMYKデータを生成する。
トナー載量算出部315は、先ず色変換処理部313で変換されたCMYKデータに対してトナー載量を算出する処理を実行する。本実施形態においては、例えば3×3画素を単位面積とし、トナー載量算出部315は、単位面積あたりのトナー載量を算出する。
具体的には、色変換処理部313によって変換されたCMYKデータは、CMYK各色それぞれのトナー載量を特定するデータを含み、当該トナー載量は画素単位で0〜255の8bitで表現される。各色のトナー載量が0であればトナー未使用を示し、各色のトナー載量が大きくなるにつれて濃度は濃くなる。そして、各色のトナー載量が255になると各色それぞれ最大の濃さを意味することになる。
トナー載量は255で100%を意味し、CMYKの各色のトナー載量を合算した値がその画素のトナー載量を表す。例えば、CMYKのうち2色がトナー載量が255を示す場合、これらのトナー載量を合算した値が当該画素のトナー載量となり、200%という値で示される。このように、画像形成装置101が、フルカラー印刷モードでCMYKの4色トナーを最大限利用した画像データを印刷する場合、トナー載量は多くなり、K単色のモノクロ画像データを印刷する場合、トナー載量は少なくなる。
次に、トナー載量算出部315は、単位面積あたりのトナー載量を、画像データに対応するページ全体において特定し、当該ページにおける単位面積あたりのトナー載量の最大値をトナー載量値として算出する。
ハーフトーン処理部314は、色変換処理部313で生成されたCMYKデータ各色に対して、ハーフトーン処理を行う。ハーフトーン処理部314の具体的な構成としては、スクリーン処理によるもの、あるいは誤差拡散処理によるものがある。スクリーン処理は、所定の複数のディザマトリクスおよび入力される画像データ用いて、N値化するものである。また、誤差拡散処理は、入力画像データを所定の閾値と比較することにより、N値化を行い、その際の入力画像データと閾値との差分を以降にN値化処理する周囲画素に対して拡散させる処理である。
プリンタ通信IF308とコントローラ通信IF325とは、コントローラ部300と印刷部320との間で相互に通信を行うためのIF(インターフェース)である。ここで相互に通信される情報としては、画像データ、トナー載量値、コントローラ部300の制御信号等がある。
プリンタ通信制御部307は、プリンタ通信IF308からコントローラ通信IF325に送信するデータの選択を行い、プリンタ通信IF308を介してコントローラ320に送信する制御を実行する。
画像形成部327は、図2において説明した、帯電手段、露光手段、現像手段とから構成される。画像形成部327は、コントローラ部300から送信された画像データに従ってトナー画像を形成する。
定着温度制御部326は、コントローラ部300から印刷部320へ送信されたトナー載量値に応じて、定着温度の目標値に対する、定着に必要な最低温度を算出する。定着温度制御部326は、これらの定着温度の目標値および定着に必要な最低温度に基づいて、定着器31の温度制御を実行する。詳細は図4において詳述する。
定着器31は、図2において説明した、定着手段を構成する。画像形成部327で記録用紙11に形成されたトナー画像に熱を与えて溶融定着させる処理を実行する。
操作部306は、画像処理装置をユーザーが操作するための各種キーおよび各種情報を表示する表示部からなる。
[トナー載量値に基づく定着温度算出方法]
次に、トナー載量算出部315による算出処理の結果、特定したトナー載量値に応じて対象ページの定着に必要な定着温度の算出方法について説明する。
次に、トナー載量算出部315による算出処理の結果、特定したトナー載量値に応じて対象ページの定着に必要な定着温度の算出方法について説明する。
前述の通り、トナー載量値とは、画像データ上の単位面積あたりのトナー載量のことを意味する。定着不良を起こすことなくトナーを記録用紙11に定着させるためには、定着器31の温度を、対象ページ中の最大トナー載量が確実に定着できる定着温度に設定する必要がある。このとき、印刷する画像データにより、最大トナー載量値が異なるため、定着に必要な温度も画像データごとに異なることとなる。そして最大トナー載量値が大きいほど定着器31がトナー定着に必要な温度も高くなる。
図4(a)は、実施形態1に係る画像形成装置101におけるトナー載量値と、定着器31がトナー定着に必要な定着温度との関係を示した図である。図4(a)における横軸はトナー載量値を示し、縦軸は定着器31が記録用紙11へのトナー定着に必要な温度を示している。
図4(a)において、例えばトナー載量算出部315による算出結果が200%の場合、トナー定着に必要な最低温度はT1となる。同様に、トナー載量算出部315による算出結果が150%、100%、50%の場合、トナー定着に必要な最低温度は、それぞれT2、T3、T4となる。画像データ中に現れる最大トナー載量値を定着可能な温度まで、定着器31の定着温度が上がっていれば、画像データに係るトナーをトナー定着処理した際にトナー定着不良の問題が発生する事はない。そのため、上記トナー載量算出部315によって算出されたトナー載量値から、印刷対象のトナーを定着するために必要な最低温度を求めることができる。
図4(a)に示されるグラフにおけるトナー載量値と定着温度との関係は、例えばルックアップテーブルデータとして記憶手段302やRAM304等に記憶しておき、トナー載量算出部315が必要に応じて参照することができるように構成してもよい。さらには、図4(a)に示されるグラフで示される関係を、図4(b)に示す通りに、トナー載量算出部315が温度制御可能な状態に正規化して記憶部302やRAM304等に記憶しておくことで、データ量を減らしてもよい。
図4(b)は、トナー載量値と定着器31の定着温度との関係を正規化したデータテーブルを示した図である。図4(b)では、例えばトナー載量算出部315による算出結果が200%以上の場合は、定着器31が記録用紙11へのトナー定着に必要な最低温度は最も高い基準温度(ref)となる。一方、トナー載量算出部315による算出結果が50%以下の場合は、定着器31が記録用紙11へのトナー定着に必要な最低温度は、基準温度(ref)から10度低い温度(ref−10°)となることを参照できる。
[画像データ処理]
実施形態1に係る画像形成装置101の画像データ処理について、図5、図7、図8のフローチャート、図6のタイムチャートおよび図9のテーブルを用いて説明する。
実施形態1に係る画像形成装置101の画像データ処理について、図5、図7、図8のフローチャート、図6のタイムチャートおよび図9のテーブルを用いて説明する。
図5は、実施形態1に係る画像形成装置のメインフローチャートである。以下、図5のメインフローチャートを参照して、コントローラ部300が画像データをスプールし、印刷部320が印刷するまでの処理について説明する。なお、このメインフローチャートによる処理は、ROM303に格納されたプログラムコードがRAM304に展開され、CPU301によって実行される。
S501において、ネットワーク通信制御部305は、クライアントPC103から送信されるプリントジョブを受付ける。
S502において、符号化/復号化処理部311は、受付けたプリントジョブから取出した符号化画像データを復号化する処理を実行する。画像生成部312は、復号化された画像データのイメージ処理を行い、符号化された画像データからRGBデータを生成する。色処理変換部313は、生成されたRGBデータをトナー色にあわせてCMYK変換する処理を実行し、CMYKデータを生成する。
S503において、ハーフトーン処理部314は、スクリーン処理あるいは誤差拡散処理による手法によりN値化を施した、印刷用の画像データを生成するハーフトーン処理を実行する。
一方、S502において、画像データからCMYKデータが生成されると、トナー載量算出部315は画像データのスプール処理(S503、S505、S507)とは分岐して、トナー載量算出処理を実行する(S504)。トナー載量算出処理については、図7のトナー載量算出処理サブルーチンを参照して後述する。
S505において、S503のハーフトーン処理によって生成された画像データを、RAM304に記憶するスプール処理を実行する。画像データは、符号化/復号化処理部311で符号化された後に、RAM304に記憶するスプール処理を行ってもよい。
S506において、S504のトナー載量算出処理によって生成されたトナー載量値を、RAM304に記憶するスプール処理を実行する。
S507において、RAM304にスプール処理された画像データを特定する、画像情報データをプリントキュー901に登録する。本実施形態においては、プリントキュー901はRAM304に実装することができる。ページ画像情報データは、例えば画像データの識別ID、画像サイズ、記録用紙11の紙種を含むことができる。
S508において、RAM304にスプール処理されたトナー載量値を特定するトナー情報データをトナー載量キュー902に登録する。本実施形態においては、トナー載量キュー902はRAM304に実装することができる。トナー情報データは、画像データの識別ID、トナー載量値を含むことができる。ここでは、トナー載量キュー902に登録されるデータは、トナー情報データそのものとする態様について説明したが、トナー載量キュー902に登録されるデータは、画像データの識別IDに対応するトナー載量値の格納先を示すデータであってもよい。
次に、S509において、印刷部320は、トナー載量キュー902に登録されたトナー情報データを基に定着器31の定着温度を制御し、プリントキュー901に登録された画像データを印刷出力する処理を実行する。プリントキュー901とトナー載量キュー902の詳細については図9において後述する。
図6は、実施形態1に係る画像形成装置101の処理を示すタイミングチャートである。以下、図6のタイミングチャートを参照して、トナー載量算出処理、トナー定着処理、および定着温度制御処理について説明する。
印刷部320が記録用紙11への印刷処理を実行する際に、印刷部320の定着器31が記録用紙11へのトナー定着処理を実行する。トナー定着処理に際して、印刷部320の定着温度制御部326は、定着器31の温度制御を実行する。
前述の通り、定着器31が記録用紙11にトナーを定着させるための必要かつ最適な温度は、トナー載量に応じてそれぞれ異なる。一方、定着温度制御部326が定着器31の温度を上げるためには、少なくとも所定の期間、定着器31に熱を加える処理を実行する必要がある。そのため、本実施形態では、コントローラ部300は、定着温度制御部326に対して予めトナー載量値を通知する処理を実行する。例えば、定着温度制御部326が、トナー定着に必要な下限の温度から上限の温度まで定着器31を遷移させるために、印刷部320が3ページ分の記録用紙11へのトナー定着処理を実行する時間を必要とする場合を例に説明する。
図6(a)は、トナー載量算出処理が、所定の処理タイミングに沿って実行されている場合のトナー載量算出処理、トナー定着処理、および定着温度制御処理の時系列毎の関係を示すタイミングチャートである。
図6(a)において、t1〜t10は、画像データ各ページのトナー載量算出処理およびトナー定着処理を実行する処理タイミングを示す。ここで、t1〜t10で示される期間は、トナー載量算出部315が、トナー載量算出処理を実行するための制限時間に相当する。すなわち、図6において、t1で特定される期間は、1ページ目の画像データのトナー載量算出処理を実行するための制限時間に相当し、例えば1分間で60ページ印刷する画像形成装置であれば、当該制限時間は1秒となる。さらに、t1〜t10で示される各制限時間は、定着器31がトナー定着処理を実行する期間に相当する。本実施形態においては、定着器31がトナー定着処理を実行する3ページ分前の処理タイミングで、トナー載量算出部315がトナー載量算出処理を実行する。
図6を例に説明すると、処理タイミングt1において、トナー載量算出部315は、1ページ目の画像データのトナー載量算出処理を実行し、1ページ目のトナー載量値を定着温度制御部326に送信する。同様に、t2、t3において、2ページ目および3ページ目のトナー載量値を定着温度制御部326に送信する。
処理タイミングt4において、トナー載量算出部315は、4ページ目のトナー載量算出処理を実行し、4ページ目のトナー載量値を定着温度制御部326に送信する。このとき、コントローラ部300はRAM304にスプールされた1ページ目の画像データを印刷部320に送信し、定着器31は1ページ目のトナー画像のトナー定着処理を実行する。この結果、処理タイミングt7において、定着器31が4ページ目のトナー定着処理を実行する時は、4ページ目のトナー載量値に応じた定着温度でトナー定着処理が実行されることになる。すなわち、定着器31が記録用紙11上にトナーを定着させるよりも前の処理タイミングで、トナー載量算出部315が画像データからトナー載量値を算出し、定着温度制御部326にトナー載量値を通知する。
処理タイミングt5において、トナー載量算出部315は、5ページ目のトナー載量算出処理を実行し、5ページ目のトナー載量値を定着温度制御部326に送信する。このとき、コントローラ部300はRAM304にスプールされた2ページ目の画像データを印刷部320に送信し、定着器31は2ページ目のトナー画像のトナー定着処理を実行する。この結果、処理タイミングt8において、定着器31が5ページ目のトナー定着処理を実行する時は、5ページ目のトナー載量値に応じた定着温度でトナー定着処理が実行されることになる。
以降、定着器31がトナー定着処理を実行する3ページ分前の処理タイミングで、トナー載量算出部315がトナー載量算出処理を実行する処理が続く。
図6(b)は、トナー載量算出部315が、制限時間内にトナー載量値の算出を終了しない画像データのページがあった場合のトナー載量算出処理、トナー定着処理、および定着温度制御処理の時系列毎の関係を示すタイミングチャートである。
前述の通り、本実施形態における画像形成装置101では、定着器31がトナー定着処理を実行する3ページ分前の処理タイミングで、トナー載量算出部315がトナー載量算出処理を実行する必要がある。つまり、トナー載量算出部315は、処理タイミングt5の制限時間内に、5ページ目の画像データのトナー載量算出処理を実行し、5ページ目のトナー載量値を定着温度制御部326に送信する必要がある。ここで、5ページ目の画像データが、CMYKの4色のトナーを多く使用するような画像データであったような場合、トナー載量算出部315は、処理タイミングt5の制限時間内に、5ページ目のトナー載量算出処理が終了しない場合がある。
本実施形態では、画像データのトナー載量算出処理が制限時間内に終了しない場合、トナー載量値算出部315は、当該画像データのトナー載量暫定値を生成し、トナー載量暫定値を定着温度制御部326へ送信する。図6(b)を例に説明すると、5ページ目の画像データのトナー載量算出処理が処理タイミングt5の制限時間内に終了しない場合、トナー載量値算出部315は、5ページ目のトナー載量暫定値を生成する。そして、生成したトナー載量暫定値を定着温度制御部326へ送信する。トナー載量算出部315が、5ページ目のトナー載量算出処理を終了したタイミングで、トナー載量値算出部315は、5ページ目のトナー載量値とトナー載量暫定値との差分値を、RAM304に記憶する処理を実行する。
次に、処理タイミングt6において、トナー載量算出部315は、6ページ目の画像データのトナー載量算出処理を実行する。このとき、トナー載量値補正部316は、5ページ目のトナー載量値と、5ページ目のトナー載量暫定値との差分値に基づいて、6ページ目のトナー載量値を補正する処理を実行する。そして、補正した6ページ目のトナー載量値を定着温度制御部326へ送信する。この結果、処理タイミングt8において、定着器31が5ページ目のトナー画像のトナー定着処理を実行する時は、5ページ目のトナー載量に応じた定着温度でトナー定着処理が実行されることになる。
すなわち、トナー載量算出部315が、制限時間内に画像データからトナー載量値の算出を終了しない場合、トナー載量値算出部315は当該画像データのトナー載量暫定値を算出する。そして、トナー載量値算出部315は、トナー載量値に替えてトナー載量暫定値を定着温度制御部326に通知する。
トナー載量値算出部315によるトナー載量暫定値の算出方法、およびトナー載量補正部によるトナー載量を補正する処理については、図7から図9の説明で後述する。
図7は、本実施形態におけるトナー載量算出処理を示すサブルーチンのフローチャートである。なお、このフローはROM303に記憶されるプログラムコードが、RAM304に展開されCPU301によって実行される。
図7において、「Nページ」とは、トナー載量値を算出する対象の画像データのページ数を示し、「Nページ」の前後の画像データのページ数をそれぞれ「N−1」「N+1」と記す。以下、図7(a)の処理フローの内容について説明する。
S701において、トナー載量算出部315は、N−1ページ目のトナー載量の差分値の有無を判定する。つまり、N−1ページ目の画像データについて、トナー載量暫定値が算出されたかを判定する。トナー載量の差分値が有る場合はS721に移行する(S701:Yes)。N−1ページ目のトナー載量の差分値が無い場合は、次に制限時間内にNページ目のトナー載量検出処理が終了したか否かを判定する(S702)。
制限時間内にNページ目のトナー載量算出処理が終了していた場合(S702:Yes)、プリンタ通信制御部307は、N−Mページ目の画像データを、RAM304から取得し画像形成部327へ送信する処理を実行する。また、このときプリンタ通信制御部307は、Nページ目のトナー載量値を定着温度制御部326へ送信する処理を実行する(S705)。ここで「M」は、印刷部320に送信されるトナー載量値のページ番号から、画像データのページ番号を差し引いた値である。図6では、印刷部320に送信されるトナー載量値と、画像データのページ番号との差分を「3ページ」とする例について説明したが、実施形態はこれには限られない。
S707において、定着器31はN−Mページ目のトナー画像を記録用紙11に定着する処理を実行する。S707の処理が終了すると、S709に移行する。
制限時間内にNページ目のトナー載量算出処理が終了していない場合(S702:No)、トナー載量値算出部315は、N−1ページ目のトナー載量値に応じてNページ目のトナー載量暫定値を生成する処理を実行する(S703)。
S704において、プリンタ通信制御部307は、N−Mページ目の画像データを、RAM304から取得し画像形成部327へ送信する処理を実行する。また、このときトナー載量値算出部315は、プリンタ通信制御部307を介してNページ目のトナー載量暫定値を定着温度制御部326へ送信する処理を実行する(S704)。
S706において、定着器31はN−Mページ目のトナー画像を記録用紙11に定着する処理を実行する。
次にS708おいて、Nページ目のトナー載量算出処理の終了後、トナー載量算出部315は、Nページ目のトナー載量値をRAM304に記憶する。さらに、トナー載量値算出部315は、Nページ目のトナー載量暫定値とトナー載量値との差分値をRAM304に記憶する処理を実行する。
S707、S708の処理が終了すると、次にS709において、トナー載量を算出すべき次ページ(N+1ページ目)の画像データの有無を判定する処理を実行する。N+1ページ目の画像データが有った場合(S709:Yes)、N+1の値をNとする(N=N+1)処理を実行する(S710)。S710の処理が終了すると、再びS701に移行する。一方、N+1ページ目の画像データが無かった場合(S709:No)、トナー載量算出処理サブルーチンフローチャートを終了する。
図8のフローチャートは、トナー載量算出部315が、N−1ページ目のトナー載量の差分値が有る場合(S701:Yes)に実行される処理内容を示したものである。
S721において、制限時間内にNページ目のトナー載量算出処理が終了したか否かを判定する。
制限時間内にNページ目のトナー載量算出処理が終了していた場合(S721:Yes)、トナー載量値補正部316は、N−1ページ目の差分値に応じて、Nページ目のトナー載量値を補正する処理を実行する(S723)。
S725において、プリンタ通信制御部307は、N−Mページ目の画像データを、RAM304から取得し画像形成部327へ送信する処理を実行する。また、このときトナー載量算出部315は、プリンタ通信制御部307を介して、補正されたNページ目のトナー載量値を定着温度制御部326へ送信する処理を実行する(S725)。
S727において、定着器31はN−Mページ目の画像データを記録用紙11に定着する処理を実行する。S727の処理が終了すると、S729に移行する。
制限時間内にNページ目のトナー載量算出処理が終了していない場合(S721:No)、トナー載量値算出部315は、N−1ページ目のトナー載量値およびN−1ページ目の差分値に応じて、Nページ目のトナー載量暫定値を生成する(S722)。
S724において、プリンタ通信制御部307は、N−Mページ目の画像データを、RAM304から取得し画像形成部327へ送信する処理を実行する。また、このときトナー載量値算出部315は、プリンタ通信制御部307を介してNページ目のトナー載量暫定値を定着温度制御部326へ送信する処理を実行する(S724)。
S726において、定着器31はN−Mページ目の画像データを記録用紙11に定着する処理を実行する。
次にS728おいて、Nページ目のトナー載量算出処理の終了後、トナー載量算出部315は、Nページ目のトナー載量値をRAM304に記憶する。さらに、トナー載量値算出部315は、Nページ目のトナー載量暫定値とトナー載量値との差分値をRAM304に記憶する処理を実行する。
S727、S728の処理が終了すると、次にS729において、トナー載量を算出すべき次ページ(N+1ページ目)の画像データの有無を判定する処理を実行する。N+1ページ目の画像データが有った場合(S729:Yes)、N+1の値をNとする(N=N+1)処理を実行する(S730)。S730の処理が終了すると、再びS701に移行する。一方、N+1ページ目の画像データが無かった場合(S729:No)、トナー載量算出処理サブルーチンフローチャートを終了する。
本実施形態では、Nページ目のトナー載量暫定値を算出する際に、N−1ページ目のトナー載量値を参照する態様について説明したが、参照するトナー載量値はN−1ページ目には限定されず、N−1ページ目以前のトナー載量値であってもよい。
図9は、N−1ページ目、Nページ目、N+1ページ目それぞれのトナー載量値の関係を示すトナー載量算出テーブルである。トナー載量値算出部315は、図9に示されるトナー載量算出テーブルを参照することで、トナー載量暫定値を生成することができる。同様に、トナー載量補正部316は、図9に示されるトナー載量算出テーブルを参照することで、トナー載量値を補正する処理を実行することができる。
図9(a)は、N−1ページのトナー載量値が「1」の場合のトナー載量算出テーブルである。図9(a)のトナー載量算出テーブルでは、N−1ページのトナー載量値が「1」の場合の、Nページ目の暫定値と、N+1ページ目の補正値とが対応付けられて記憶されている。
図9(b)は、N−1ページのトナー載量値が「2」の場合のトナー載量算出テーブルである。図9(b)のトナー載量算出テーブルでは、N−1ページのトナー載量値が「2」の場合の、Nページ目の暫定値と、N+1ページ目の補正値とが対応付けられて記憶されている。
図9(c)は、N−1ページのトナー載量値が「3」の場合のトナー載量算出テーブルである。図9(c)のトナー載量算出テーブルでは、N−1ページのトナー載量値が「3」の場合の、Nページ目の暫定値と、N+1ページ目の補正値とが対応付けられて記憶されている。
図9(d)は、N−1ページのトナー載量値が「4」の場合のトナー載量算出テーブルである。図9(d)のトナー載量算出テーブルでは、N−1ページのトナー載量値が「4」の場合の、Nページ目の暫定値と、N+1ページ目の補正値とが対応付けられて記憶されている。
図9(e)は、N−1ページのトナー載量値が「5」の場合のトナー載量算出テーブルである。図9(e)のトナー載量算出テーブルでは、N−1ページのトナー載量値が「5」の場合の、Nページ目の暫定値と、N+1ページ目の補正値とが対応付けられて記憶されている。
再び図6(b)を参照して、トナー載量暫定値およびトナー載量補正処理によって、定着温度制御部326による定着温度制御が遅延することなく実行される一例を説明する。
。
。
t5の処理タイミングにおいて、トナー載量算出部315は、5ページ目の画像データのトナー載量を算出する処理を実行する。図6(b)においては、制限時間内に5ページ目のトナー載量算出処理が終了しない。そのため、トナー載量値算出部315は、4ページ目のトナー載量が「1」であることから、図9(a)のトナー載量算出テーブルを参照して、5ページ目のトナー載量暫定値として「3」を算出する(S703)。
次に、トナー載量算出部315は、5ページ目のトナー載量値「5」を検出すると、図9(a)のトナー載量算出テーブルを参照して、差分値として「−2」を算出する(S708)。
t6の処理タイミングにおいて、トナー載量算出部315は、6ページ目のトナー載量を検出する処理を実行する。このとき、トナー載量値補正部316は、5ページ目に算出された差分値が「−2」であること、および6ページ目に検出されたトナー載量が「4」であることを特定する。そして、図9(a)のトナー算出テーブルを参照して、トナー載量値を「4」から「5」へと補正する処理を実行する(S723)。
以上説明した通り、t5の処理タイミングにおいてトナー載量暫定値「3」が、t6の処理タイミングにおいて補正されたトナー載量値「5」が定着温度制御部326に送信される。これにより、定着温度制御部326は、トナー載量暫定値「3」および補正されたトナー載量値「5」を受信すると、t5、t6およびt7の処理タイミングでそれぞれ定着器31を加熱する制御を実行することができる。そのため、5ページ目のトナー画像を定着器31に定着させるt8の処理タイミングまでに、遅延することなく定着器31に加熱する制御を実行することができる。
さらに、トナー載量値補正部316は、トナー載量算出テーブル(図9)を参照することにより、Nページ目のトナー載量暫定値と、Nページ目のトナー載量値との差分値に応じて、トナー載量値を補正する処理を実行することができる。
例えば、図9(c)を参照して説明すると、Nページ目のトナー載量暫定値と、Nページ目のトナー載量値(算出値)が、それぞれ「4」と「4」である場合、差分値は「0」となる。この場合、トナー載量値補正部316はN+1ページ目のトナー載量値を補正しない。
Nページ目のトナー載量暫定値と、Nページ目のトナー載量値(算出値)が、それぞれ「4」と「5」である場合、差分値は「−1」となる。この場合、トナー載量値補正部316はN+1ページ目のトナー載量「1〜4」について、補正値「+1」を加算し、トナー載量通知値を大きくする補正を行う。
Nページ目のトナー載量暫定値と、Nページ目のトナー載量値(算出値)が、それぞれ「4」と「2」である場合、差分値は「+2」となる。この場合、トナー載量値補正部316はN+1ページ目のトナー載量「1〜5」について、補正値「−1」を減算し、トナー載量通知値を小さくする補正を行う。
本実施形態において、トナー載量値補正部316は、トナー載量算出テーブル(図8)を参照することにより、定着温度制御部326に通知するトナー載量値を補正する。このように構成されることで、Nページ目のトナー載量値が最も大きい値であっても、Nページ目のトナー画像を定着器31に定着させる処理タイミングまでに、遅延することなく定着器31に加熱する制御を実行することができる。
図10は、本実施形態におけるプリントキュー901およびトナー載量キュー902を示した図である。プリントキュー901およびトナー載量キュー902は、RAM304に実装することができる。
図10に示される通り、プリントジョブやコピージョブによって生成された画像情報データは、プリントキュー901に登録される。画像情報データは、画像形成部327に送信される画像データそのものであってもよいし、識別IDに対応するページ情報の格納先を示すデータを含むようにしてもよい。
同様に、図10に示される通り、プリントジョブやコピージョブによって生成されたトナー情報データはトナー載量キュー902に登録される。トナー情報データは、定着温度制御部326に送信されるトナー載量値またはトナー載量暫定値そのものであってもよいし、識別IDに対応するトナー載量値の格納先を示すデータを含むようにしてもよい。
また、トナー載量値を定着温度制御部326に送信してから、実際に定着器31の温度が最適な温度に達するまで、プリントする処理タイミングからは、Mページ分の処理タイミングのズレが生じる。そこで、図10に示される通り、プリントキュー901における画像情報データのImageIDの番号と、トナー載量キュー902におけるトナー情報データのTonerIDの番号とは、Mページ分ずらして格納される。なお、図10ではM=3の値をとるものとして説明しているが、Mの値は印刷部320の性能等によって変わるため、Mは任意の値を設定することができるものとする。
[実施形態2]
実施形態1では、トナー載量算出部315が、制限時間内に1ページ分のトナー載量算出処理が終わらない場合について説明した。実施形態2では、トナー載量算出部315が、2ページ分の制限時間内でもトナー載量算出処理が終わらない場合の画像形成装置101の制御内容について説明する。
実施形態1では、トナー載量算出部315が、制限時間内に1ページ分のトナー載量算出処理が終わらない場合について説明した。実施形態2では、トナー載量算出部315が、2ページ分の制限時間内でもトナー載量算出処理が終わらない場合の画像形成装置101の制御内容について説明する。
図11は、本実施形態における画像形成装置101の処理内容を示すタイミングチャートである。本タイミングチャートでは、トナー載量算出部315が2ページ分の制限時間内でもトナー載量算出処理が終わらない場合に、定着器31によるトナー定着処理の処理タイミングを遅延させる処理の例を示す。
図6(b)において説明した通り、5ページ目の画像データのトナー載量算出処理が処理タイミングt5の制限時間内に終了しない場合、トナー載量値算出部315は、5ページ目のトナー載量暫定値を生成する。そして、生成したトナー載量暫定値を定着温度制御部326へ送信する。
本実施形態において、さらに、5ページ目の画像データのトナー載量算出処理が処理タイミングt6の制限時間内においても終了しない場合、トナー載量値算出部315は、さらに6ページ目のトナー載量暫定値を生成する。そして、生成したトナー載量暫定値を定着温度制御部326へ送信する。さらに、6ページ目のトナー載量暫定値を定着温度制御部326に送信するタイミングで、遅延指示部317は5ページ目のトナー定着処理を実行する処理タイミングを遅延させる指示を印刷部302に送信する制御を実行する。
本実施形態における画像形成装置101は、トナー載量算出部315が2ページ分の制限時間内でもトナー載量算出処理が終わらない場合に、遅延指示部317によってトナー定着処理を実行する処理タイミングを遅延させる指示が印刷部302に送信される。このように構成することにより、定着器31が5ページ目の画像データのトナーを定着する処理タイミングにおいて、5ページ目のトナー載量値に応じた定着温度でトナー定着処理を実行する事が可能となる。
図12は、本実施形態におけるトナー載量算出処理を示すサブルーチンのフローチャートである。なお、このフローはROM303に記憶されるプログラムコードが、RAM304に展開されCPU301によって実行される。以下、実施形態1における図7のサブルーチンのフローチャートと同一部分についての説明は省略する。
図12のS1106において、定着器31がN−Mページ目のトナー画像を記録用紙11に定着する処理を実行すると、S1108の処理に移行する。
S1108において、制限時間内にN+1ページ目のトナー載量算出処理が終了したか否かを判定する(S1108)。制限時間内にN+1ページ目のトナー載量算出処理が終了していない場合(S1108:No)、S1109においてNページ目の印刷タイミングを遅延する処理を実行する。本実施形態においては、前述の通り、遅延指示部317によってトナー定着処理を実行する処理タイミングを遅延させる指示が印刷部302に送信される。
一方、S1108において、制限時間内にN+1ページ目のトナー載量算出処理が終了していた場合(S1108:Yes)、S1110に移行する。
図13においても同様に、S1126において、定着器31がN−Mページ目のトナー画像を記録用紙11に定着する処理を実行すると、S1128の処理に移行する。
S1128において、制限時間内にN+1ページ目のトナー載量算出処理が終了したか否かを判定する(S1128)。制限時間内にN+1ページ目のトナー載量算出処理が終了していない場合(S1128:No)、S1129においてNページ目の印刷タイミングを遅延する処理を実行する。本実施形態においては、前述の通り、遅延指示部317によってトナー定着処理を実行する処理タイミングを遅延させる指示が印刷部302に送信される。
一方、S1128において、制限時間内にN+1ページ目のトナー載量算出処理が終了していた場合(S1128:Yes)、S1130に移行する。
上記フローチャートにおいて説明した通り、トナー載量算出部315が2ページ分の制限時間内でもトナー載量算出処理が終わらない場合に、遅延指示部317によってトナー定着処理を実行する処理タイミングを遅延させる指示が印刷部302に送信される。このため、定着器31がNページ目の画像データのトナーを定着する処理タイミングにおいて、Nページ目のトナー載量値に応じた定着温度でトナー定着処理を実行する事が可能となる。
以上説明した通り、本実施形態に係る画像形成装置101によれば、印刷速度の低下または消費電力を抑えることが可能な画像形成装置を提供することができる。
[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。
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。
また、本実施形態の機能を実現するためのプログラムコードを、1つのコンピュータ(CPU、MPU)で実行する場合であってもよいし、複数のコンピュータが協働することによって実行する場合であってもよい。さらに、プログラムコードをコンピュータが実行する場合であってもよいし、プログラムコードの機能を実現するための回路等のハードウェアを設けてもよい。またはプログラムコードの一部をハードウェアで実現し、残りの部分をコンピュータが実行する場合であってもよい。
Claims (10)
- 画像データからトナー載量値を算出するトナー載量算出手段と、
前記画像データからトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記トナー画像を記録媒体に定着させる定着手段と、
前記トナー載量算出手段で算出された前記トナー載量値に応じて、前記定着手段の定着温度を制御する定着温度制御手段とを備える画像形成装置において、
前記トナー載量算出手段が、所定の制限時間内に前記画像データからトナー載量値の算出を終了しない場合、当該画像データのトナー載量暫定値を前記定着温度制御手段に通知することを特徴とする画像形成装置。 - 前記トナー載量算出手段は、N−1ページ目以前の画像データのトナー載量値に応じてNページ目の画像データのトナー載量暫定値を算出することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- Nページ目の画像データのトナー載量暫定値と、前記トナー載量算出手段が算出したNページ目の画像データのトナー載量値とに応じて、N+1ページ目の画像データのトナー載量値を補正する、トナー載量値補正手段をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記トナー載量値補正手段は、
Nページ目の画像データのトナー載量暫定値と、Nページ目の画像データのトナー載量値とが等しい場合は、N+1ページ目の画像データのトナー載量値を補正せず、
Nページ目の画像データのトナー載量暫定値よりも、Nページ目の画像データのトナー載量値が大きい場合は、N+1ページ目の画像データのトナー載量値を補正しないか又は大きくする補正を行い、
Nページ目の画像データのトナー載量暫定値よりも、Nページ目の画像データのトナー載量値が小さい場合は、N+1ページ目の画像データのトナー載量値を補正しないか又は小さくする補正を行うことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記トナー載量算出手段が、所定の制限時間内にNページ目の画像データのトナー載量値の算出を終了せず、さらに所定の制限時間内にN+1ページ目の画像データのトナー載量の算出を終了しない場合、前記定着手段がNページ目の画像データから形成されるトナー画像を記録媒体に定着させる処理タイミングを遅延させる、遅延指示手段をさらに備えることを特徴とする請求項1から請求項4いずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成手段に前記画像データを送信し、および前記定着温度制御手段に前記トナー載量値または前記トナー載量暫定値を送信する通信制御手段をさらに備え、
前記通信制御手段は、Nページ目の画像データのトナー載量値またはトナー載量暫定値を前記定着温度制御手段に送信する処理タイミングと同じ処理タイミングで、N−Mページ目の画像データを前記画像形成手段に送信することを特徴とする請求項1から請求項5いずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記通信制御手段は、プリントキューに登録される画像情報データを参照して、前記画像形成手段に前記画像データを送信し、およびトナー載量キューに登録されるトナー情報データを参照して、前記定着温度制御手段に前記トナー載量値または前記トナー載量暫定値を送信し、
前記プリントキューに格納される前記画像情報データと、前記トナー載量キューに格納される前記トナー情報データとは、Mページ分ずらして格納されることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記トナー載量算出手段は、単位面積あたりのトナー載量を、前記画像データに対応するページ全体において特定し、当該ページにおける単位面積あたりのトナー載量の最大値をトナー載量値として算出することを特徴とする請求項1から請求項7いずれか1項に記載の画像形成装置。
- 画像データからトナー載量値を算出するトナー載量算出ステップと、
前記画像データからトナー画像を形成する画像形成ステップと、
定着器に、前記トナー画像を記録媒体に定着させる処理を実行させる定着ステップと、
前記トナー載量算出ステップで算出された前記トナー載量値に応じて、定着温度制御部に、前記定着器の定着温度を制御する処理を実行させる定着温度制御ステップとを備える画像形成方法において、
前記トナー載量算出ステップが、所定の制限時間内に前記画像データからトナー載量値の算出を終了しない場合、当該画像データのトナー載量暫定値を前記定着温度制御部に通知することを特徴とする画像形成方法。 - 請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の画像形成装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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