JP2016014728A - 画像形成装置及び定着温度制御方法並びに定着温度制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ページ内に高温定着が必要な部分と低温定着が可能な部分とが混在している場合であっても、定着処理の消費電力を低減し、印刷処理を効率的に実施する。
【解決手段】画像形成部と定着部とを含む印刷部を備える画像形成装置において、制御部は、印刷データを取得するデータ取得部と、印刷データを解析してディスプレイリストを作成する解析部と、ディスプレイリストに基づいてビットマップのデータを作成するラスタライズ部と、ビットマップのデータを印刷部に送信して印刷を指示する印刷制御部と、を備え、解析部は、各ページを複数のバンドに分割するバンド分割部と、予め設定した判定条件に基づいて、バンド毎に低温定着が可能か否かを判定し、判定結果に基づいて当該バンドの定着温度を設定する条件判定部と、を備え、印刷制御部は、設定された各バンドの定着温度に基づいて定着部の定着温度を制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置及び定着温度制御方法並びに定着温度制御プログラムに関し、特に、記録紙上に形成されたトナー像を熱定着させる印刷部を備える画像形成装置及び当該画像形成装置における定着温度の制御方法並びに制御プログラムに関する。

電子写真方式の画像形成装置では、帯電装置により一様に帯電された感光体ドラムに露光装置から光を照射して静電潜像を形成し、現像装置で静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化し、感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルトを介して記録紙に転写し、その後、定着装置で加熱することによりトナー像を記録紙上に定着させる定着処理を行っている。ここで、トナー像を定着させるために必要な定着温度はトナーの付着量や記録紙上に形成される画像の種類等の条件によって異なるため、どのような条件であっても確実に定着させることができるように、定着温度は、通常、最も高い温度を必要とする条件下でも良好な定着性を確保することが可能な目標温度に設定される。

一方、省エネルギーの観点から考えると、全ての画像について上記の目標温度で熱定着を行うと、必要以上に電力を消費するため望ましくない。そこで、熱定着の目標温度を下げて画像形成装置の消費電力を低減するための様々な方法が提案されている。

例えば、下記特許文献１には、ページの画像のカラー情報に基づいて目標温度の候補値を算出し、該ページの画像における中間調画像部分の有無と該中間調画像部分の画像処理に使用される階調処理手段の種類とに基づいて温度補正値を決定し、前記候補値から前記温度補正値を減じて前記目標温度を算出して設定する技術が開示されている。

また、下記特許文献２には、中間調処理方式判断部が、今回の用紙の印刷データに対する中間調処理方式と前回の用紙の印刷データに対して設定した中間調処理方式の設定定着温度を比較して、該設定定着温度の変化を抑制する中間調処理方式を、今回の印刷媒体に対して実行すべき中間調処理方式として設定し、設定した中間調処理方式でＰＤＬ部が中間調処理した印刷データに基づいて設定定着温度を調整して印刷部で画像形成する技術が開示されている。

また、下記特許文献３には、画像解析手段によって解析された画像内容に基づいて定着温度を決定する技術が開示されており、色情報、ディザ情報、及び画像情報の内容毎に定着温度レベルを最高の定着温度レベルｋ０から最低の定着温度レベルｋｎまでのいずれかのレベルに対応させることが記載されている。

また、下記特許文献４には、定着処理時の定着目標温度を変更する定着目標温度可変手段と、画像情報を階調処理する階調処理手段とを備え、定着処理が行われる記録媒体１枚ごとに、中間調処理の有無と、使用する階調処理の種類とに基づいて、前記定着目標温度を変更する技術が開示されている。また、下記特許文献５には、更に、該定着目標温度に基づいて、画像形成順序の並び替えが可能となるように構成する技術が開示されている。また、特許文献６には、定着処理が行われる記録媒体１枚ごとに、記録媒体上の画像に使用されている階調処理の種類と階調値とに基づいて、前記定着目標温度を変更するように構成する技術が開示されている。

また、下記特許文献７には、複数種類のディザそれぞれと省電力を実現するために定めた定着温度目標値とを対応付けたデータベースを用意し、前記印刷データに対し省電力レベルを指定した省電力処理が指示されているか否かを判定する省電力指示判定工程と、印刷データの解析結果として得られる描画条件によって選択されるディザの種類に対応する定着温度目標値を前記データベースから取得し、得られる定着温度目標値と前記省電力指示判定工程で判定された省電力処理の指示とにもとづいて、定着温度目標値及び適用するディザの種類を決定する省電力動作条件決定工程と、前記省電力動作条件決定工程で決定されたディザの種類を適用して出力用画像データを生成する描画処理工程と、前記省電力動作条件決定工程で決定された定着温度目標値への制御を行う工程を行う定着制御方法が開示されている。

また、下記特許文献８には、定着温度／紙搬送速度決定部は、印刷データを解析し得られる描画コマンド等の描画条件をもとに中間データ保存部で選択した使用予定のディザと所定の関係にある省電力を実現する定着温度と省エネ判定部で判定されたユーザーが指定した省エネレベルとに基づいて、定着温度と紙搬送速度の制御目標値を決定し、プリンタエンジンに通知し、省エネレベルが高く設定されると、定着制御に用いる定着温度目標値を低く変更するのに伴い、紙搬送速度の制御目標値を低速にし、定着の加熱量を維持して画質の低下を生じさせることなく、ヒータの消費電力をさらに低減する技術が開示されている。

特開２０１３−１６４４４１号公報 特開２０１１−１２３２１２号公報 特開２０１３−００３４１８号公報 特開２０１２−１１８４９６号公報 特開２０１３−００３５０６号公報 特開２０１２−２４２７５１号公報 特開２０１１−１９１６９７号公報 特開２０１１−１９７３２２号公報

上記従来の技術では、ページ毎に、記録紙上に形成する画像がカラーであるかモノクロであるか、中間調画像が有るか無いか、中間調処理の方法がディザ法であるか誤差拡散法であるかなどに基づいて定着温度を設定しており、このようにページ単位で定着温度を設定することにより、ある程度消費電力を低減することは可能である。

ここで、印刷対象となるページには多数のオブジェクトが含まれる場合が多く、その中には、通常の温度での定着（高温定着と呼ぶ。）が必要なオブジェクトもあれば、通常の温度よりも低い温度での定着（低温定着と呼ぶ。）が可能なオブジェクトもある。例えば、カラーのオブジェクトやイメージオブジェクト、ハーフトーンのオブジェクトなどは高温定着が必要であり、モノクロのテキストオブジェクトやグラフィックオブジェクトなどは低温定着が可能である。

しかしながら、従来の技術は、ページ単位で定着温度を設定するものであり、ページ内に高温定着が必要なオブジェクトと低温定着が可能なオブジェクトとが混在している場合は、高温定着が必要なオブジェクトに合わせて定着温度が設定されるため、低温定着が可能なオブジェクトに対しても高温で定着が行われてしまい、消費電力を十分に低減することができないという問題があった。

また、従来の技術は、ページ単位で定着温度を設定するものであり、ページの先頭に低温定着が可能なオブジェクトのみが存在する場合でも、定着器の温度が高温定着に必要な温度に到達しなければ印刷処理を開始することができないため、印刷処理を効率的に実施することができないという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、ページ内に高温定着が必要な部分と低温定着が可能な部分とが混在している場合であっても、定着処理の消費電力を十分に低減することができる画像形成装置及び定着温度制御方法並びに定着温度制御プログラムを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、定着処理の開始を早めることによって、印刷処理を効率的に実施することができる画像形成装置及び定着温度制御方法並びに定着温度制御プログラムを提供することにある。

本発明の一側面は、印刷データに基づいて各ページのトナー像を記録紙上に形成する画像形成部と、前記記録紙上のトナー像を熱定着させる定着部と、を含む印刷部を備える画像形成装置において、前記印刷部を制御する制御部は、前記印刷データを取得するデータ取得部と、前記印刷データを解析して、ディスプレイリストを作成する解析部と、前記ディスプレイリストに基づいて、ビットマップのデータを作成するラスタライズ部と、前記ビットマップのデータを前記印刷部に送信して印刷を指示する印刷制御部と、を備え、前記解析部は、各々のページを複数のバンドに分割するバンド分割部と、予め設定した判定条件に基づいて、前記バンド毎に、相対的に低い温度での低温定着が可能か否かを判定し、判定結果に基づいて、当該バンドの定着温度を設定する条件判定部と、を備え、前記印刷制御部は、設定された各バンドの定着温度に基づいて、前記定着部の定着温度を制御することを特徴とする。

本発明の一側面は、印刷データに基づいて各ページのトナー像を記録紙上に形成する画像形成部と、前記記録紙上のトナー像を熱定着させる定着部と、を含む印刷部を備える画像形成装置における定着温度制御方法であって、前記印刷データを取得するデータ取得処理と、前記印刷データを解析して、ディスプレイリストを作成する解析処理と、前記ディスプレイリストに基づいて、ビットマップのデータを作成するラスタライズ処理と、前記ビットマップのデータを前記印刷部に送信して印刷を指示する印刷処理と、を実行し、前記解析処理では、各々のページを複数のバンドに分割し、予め設定した判定条件に基づいて、前記バンド毎に、相対的に低い温度での低温定着が可能か否かを判定し、判定結果に基づいて、当該バンドの定着温度を設定し、前記印刷処理では、設定された各バンドの定着温度に基づいて、前記定着部の定着温度を制御することを特徴とする。

本発明の一側面は、印刷データに基づいて各ページのトナー像を記録紙上に形成する画像形成部と、前記記録紙上のトナー像を熱定着させる定着部と、を含む印刷部を制御する装置で動作する定着温度制御プログラムであって、前記装置に、予め取得した印刷データを解析して、ディスプレイリストを作成する解析処理、前記ディスプレイリストに基づいて、ビットマップのデータを作成するラスタライズ処理、前記ビットマップのデータを前記印刷部に送信して印刷を指示する印刷処理、を実行させ、前記解析処理では、各々のページを複数のバンドに分割し、予め設定した判定条件に基づいて、前記バンド毎に、相対的に低い温度での低温定着が可能か否かを判定し、判定結果に基づいて、当該バンドの定着温度を設定し、前記印刷処理では、設定された各バンドの定着温度に基づいて、前記定着部の定着温度を制御することを特徴とする。

本発明の画像形成装置及び定着温度制御方法並びに定着温度制御プログラムによれば、ページを副走査方向に分割したバンド毎に低温定着が可能か否かを判定して定着温度を設定するため、ページ内に高温定着が必要な部分と低温定着が可能な部分とが混在している場合であっても、定着処理の消費電力を十分に低減することができる。また、ページの先頭が低温定着が可能なバンドの場合は、高温定着に必要な定着温度に到達する前に印刷処理を開始することができるため、印刷処理を効率的に実施することができる。更に、低温定着が可能か否かの判定に際し、折り曲げ時の剥離性も考慮するため、適切な温度で熱定着を実施することができる。

本発明の一実施例に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の制御部の構成及びプリント処理の概略動作を示す図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の印刷部の構成を示す模式図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の動作（プリント処理）を示すフローチャート図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の動作（コマンド解析処理）を示すフローチャート図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の動作（ラスタライズ処理）を示すフローチャート図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の動作（印刷処理）を示すフローチャート図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置のプリント処理の分割単位（バンド）を示す図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置における低温定着可否の判定条件を示すテーブルである。 本発明の一実施例に係る画像形成装置のプリント処理におけるバンドと定着温度（変更前）の関係を示すテーブルである。 本発明の一実施例に係る画像形成装置のプリント処理におけるバンドと定着温度（変更後）の関係を示すテーブルである。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の動作（定着温度の決定処理）を示すフローチャート図である。 本発明の一実施例に係る定着温度制御の印刷開始における効果を示す図である。 本発明の一実施例に係る定着温度制御の印刷終了における効果を示す図である。

背景技術で示したように、電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラム上のトナー像を記録紙に転写し、定着装置で加熱することによりトナー像を記録紙上に定着させる定着処理を行っているが、定着処理では定着装置内の定着部分を所定温度に加熱する必要があるため、多くの電力を消費する。この消費電力量に関して、画像形成装置ではＴＥＣ（Typical Electricity Consumption）値が用いられるが、このＴＥＣ値は定着方式に大きく依存する。例えば、加熱手段がハロゲンヒータであるかセラミックヒータであるか誘導加熱ベルトであるか、定着装置の構造が上二軸ベルト方式（用紙の上部に加熱ローラと定着ローラとを配置し、それらをベルトで接続する方式）であるか、パッド方式（用紙の上部のローラを用紙の下部のパッドで押圧する方式）であるかなどに応じてＴＥＣ値が異なる。

いずれの定着方式においてもＴＥＣ値を下げる必要があることから、従来は、ページ毎に、記録紙上に形成する画像がカラーであるかモノクロであるか、中間調画像が有るか無いか、中間調処理の方法がディザ法であるか誤差拡散法であるかなどに基づいて、高温定着を行うか低温定着を行うかを判断していた。

しかしながら、ページ毎に定着温度を制御する方法では、印刷対象のページに少しでも高温定着が必要なオブジェクトが含まれていた場合には、ページ全体に対して高温定着を実施する必要がある。その場合、図１３（ａ）に示すように、ページ先頭の定着処理を開始までに定着装置を高温定着に必要な温度に昇温するため、低温定着が可能な部分があったとしても、その部分に対して高温定着を実施することによって無駄に電力を消費すると共に、低温定着が可能な状態であったとしても印刷を開始することができないという問題があった。また、図１４（ａ）に示すように、ページ末尾の定着処理が完了するまで定着装置を高温定着に必要な温度で維持するため、低温定着が可能な部分のみが残っていたとしても、その部分に対して高温定着を実施することによって無駄に電力を消費するという問題があった。

また、従来の方法では、カラー指定、中間調画像の有無、中間調処理の方法等に基づいて低温定着が可能か否かを判定しているが、本願発明者が実験した結果、これらの条件だけではトナーの剥離強度を十分に確保することができないことが判明した。具体的には、中間調画像のようにドットの間隔が広い画像では、トナーの多くが孤立した小さな点となって記録紙上に付着するために剥がれやすくなることから、中間調画像の有無がトナーの剥離強度に大きな影響を与えるが、記録紙を折り曲げた時の剥離強度も考慮すると、文字や図形の線幅によって剥離の程度が変化することが判明した。これは、線幅が狭い画像はトナー全体に熱が伝わりやすいため、比較的低温でもトナー粒子の結合が促進されて剥離強度を維持することができるが、線幅が広い画像はトナー全体に熱が伝わりにくいため、トナー粒子の結合が十分に行われず剥離強度を維持することができないためと考えられる。

この問題に対して、本願出願人は、上記の実験結果に基づき、記録紙の折り曲げ時の剥離性まで考慮した定着モード（スマート定着と呼んでいる。）を設け、ページの描画内容が特定の条件の範囲内の場合に定着温度を下げる制御を提案しており、この定着モードでの制御に関して、ページ単位で低温定着が可能か否かを判断する出願を行っている。

このような定着モードを採用することにより、従来に比べて、トナーを確実に定着させつつ消費電力を低減することができるが、この方法でもページ毎に低温定着が可能か否かの判断を行っているため、低温定着が可能な部分に対して高温定着を実施することによる電力消費を抑制することができず、また、ページ先頭の定着処理を開始するまでに定着装置を高温定着に必要な温度に昇温するため、ページの先頭に低温定着が可能な部分があったとしても印刷開始のタイミングを早めることができない。

そこで、本発明の一実施の形態では、ＴＥＣ値をより低減するため、ページ毎に低温定着が可能かどうかを判定するのではなく、各ページを印刷すべき画像の所定の区画単位であるバンドに分割（副走査方向に分割）し、バンド毎に低温定着が可能かどうかを判定し、バンド単位で定着温度を制御するようにする。

これにより、例えば、ページの先頭が低温定着可能なバンドで構成されている場合、高温定着が必要なバンドの定着時点までに定着装置が高温に昇温されていればよいため、図１３（ｂ）に示すように、昇温しながら印刷処理を開始することができる。また、ページの末尾が低温定着可能なバンドで構成されている場合、高温定着が必要なバンドの定着まで定着装置を高温状態に維持すればよいため、図１４（ｂ）に示すように、高温定着が必要なバンドの定着が完了したら加熱を停止することができる。

結果として、低温定着の割合が増えることにより消費電力を削減して省エネルギーを達成することができると共に、定着温度の上昇を待つ時間を省いて印刷処理を効率的に実施することができる。

上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の一実施例に係る画像形成装置及び定着温度制御方法並びに定着温度制御プログラムについて、図１乃至図１４を参照して説明する。図１は、本実施例の画像形成装置の構成を示すブロック図であり、図２は制御部の構成及びプリント処理の概略動作を示す図、図３は、印刷部の構成を示す模式図である。また、図４乃至図７は、本実施例の画像形成装置の動作を示すフローチャート図であり、図８は、プリント処理の分割単位（バンド）を示す図である。また、図９は、低温定着が可能か否かの判定条件を示すテーブルであり、図１０及び図１１は、バンドと定着温度の関係を示すテーブルである。また、図１２は、本実施例の定着温度の決定処理を示すフローチャート図であり、図１３及び図１４は、本実施例の定着温度制御の効果を示す図である。

本実施例の画像形成装置１０は、ＭＦＰ（Multi Function Peripheral）などの複合機やプリンタなどであり、図１に示すように、制御部２０と印刷部３０とを含む。

制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２やＲＡＭ（Random Access Memory）２３などのメモリと、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２４などの記憶部と、入力Ｉ／Ｆ２５などで構成される。ＣＰＵ２１は、プログラムに従って演算するデータ処理装置である。ＲＯＭ２２は、画像形成装置全体の動作を制御するためのプログラム（特に、定着温度を制御する定着温度制御プログラム）、フォントデータなどを記録する。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１による制御に必要なデータ及び制御動作時に一時記憶が必要なデータ等を記憶する。ＨＤＤ２４は、後述する判定条件を記述したテーブル、バンドと定着温度の対応関係を記述したテーブル、外部入力装置４０から取得した印刷データ（ＰＪＬ（Printer Job Language）やＰＳ（PostScript）、ＰＣＬ（Printer Control Language）等のページ記述言語で記述されたＰＤＬ（Page Description Language）データ、または、ＰＤＦ（Portable Document Format）データ）、印刷データから生成した中間データ（ディスプレイリスト）、ディスプレイリストから生成したビットマップのデータなどを保存する。入力Ｉ／Ｆ２５は、ＮＩＣ（Network Interface Card）やモデムなどであり、外部入力装置４０との接続を行う。なお、外部入力装置４０は、ＬＡＮ（Local Area Network）はＷＡＮ（Wide Area Network）などのネットワークを介して接続されるコンピュータ装置などである。

この制御部２０は、印刷部３０に印刷処理を指示するプリンタコントローラとして機能する。具体的には、図２（ａ）に示すように、制御部２０は、データ取得部２６、解析部２７、ラスタライズ部２８、印刷制御部２９などで構成される。

データ取得部２６は、入力Ｉ／Ｆ２５を介して外部入力装置４０から印刷データを受信し、ＲＡＭ２３若しくはＨＤＤ２４にスプールデータとして保存する。

解析部２７は、印刷データをＰＤＬコマンドと各ページのデータに分離し、ＰＤＬコマンドを解釈することによって、バンド毎にディスプレイリストを作成してＲＡＭ２３若しくはＨＤＤ２４に保存する。具体的には、図２（ｂ）に示すように、解析部２７は、ページを副走査方向に分割することによって、各ページを複数の部分（バンド）に分割し、バンド単位でディスプレイリストを管理するバンド分割部２７ａと、予めＨＤＤ２４等に記憶した判定条件に基づいて、バンド毎に低温定着が可能であるか否かを判定し、判定結果に従って定着温度を設定する条件判定部２７ｂと、を含む。なお、定着温度は、例えば、相対的に高い温度である高温（例えば１５０℃程度）と相対的に低い温度である低温（例えば１３０℃程度）の少なくとも２つの温度を含む。

ラスタライズ部２８は、解析部２７が作成したディスプレイリストをラスタライズしてバンド毎のビットマップのデータを作成し、ＲＡＭ２３若しくはＨＤＤ２４に保存する。

印刷制御部２９は、ラスタライズ部２８が作成したビットマップのデータを印刷部３０に送信して印刷を指示する。その際、解析部２７（条件判定部２７ｂ）がバンド毎に設定した定着温度に従って、印刷部３０の定着部の定着温度を制御する。その際、各バンドが設定された定着温度になるように制御することが好ましいが、定着温度を変化させるのには所定の時間を要することから、少なくとも高温定着に設定されたバンドに対しては定着温度が高温になるように、ページ全体の定着温度を制御する。すなわち、低温定着に設定されたバンドに対しては、定着温度が必ずしも低温になっていなくても構わない。

なお、上記データ取得部２６、解析部２７、ラスタライズ部２８、印刷制御部２９はハードウェアとして構成してもよいし、制御部２０を、データ取得部２６、解析部２７、ラスタライズ部２８及び印刷制御部２９（特に、解析部２７、ラスタライズ部２８及び印刷制御部２９）として機能させる定着温度制御プログラムとして構成し、当該定着温度制御プログラムを制御部２０に実行させる構成としてもよい。

印刷部３０は、印刷制御部２９の指示に従い、ビットマップのデータに基づいて印刷処理を実行するエンジンである。具体的には、図３に示すように、画像形成部（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、中間ベルト、２次転写ローラ、定着部等を備える。画像形成部（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、それぞれ露光部、現像部、感光ドラム、１次転写ローラを備える。印刷時、ビットマップのデータをＰＷＭ変換したＰＷＭ信号に従って、露光部が感光ドラム上にレーザ光を照射して静電潜像を形成する。これを現像部が現像処理し、感光ドラム上にトナー画像を形成する。感光ドラム上のトナー画像は、１次転写ローラにより中間ベルト上に転写される。

画像形成部（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）によって形成された各色のトナー画像は、回動する中間ベルト上の同じ位置に重ねて転写され、中間ベルト上には４色のトナーからなるカラー画像が形成される。中間ベルト上のカラー画像が２次転写ローラの位置に到達するタイミングに合わせて、給紙トレイから記録紙が給紙され、２次転写ローラによってカラー画像が記録紙上に転写され、定着部に搬送される。

定着部は、例えば、内部にハロゲンヒータやセラミックヒータ等の熱源を持つ加熱ローラ、定着ローラ、加熱ローラと定着ローラを繋ぐ定着ベルト、加圧ローラなどを含み、定着部では、定着ローラ上の定着ベルトと加圧ローラとで用紙を挟み込んで加熱及び加圧を行う。そして、熱定着後の用紙は、搬送ローラにより排紙トレイに排紙、若しくは、反転ローラにより表裏が反転され、２次転写ローラの位置に搬送される。

なお、図１乃至図３は、本実施例の画像形成装置１０の一例であり、その構成や制御は適宜変更可能である。例えば、上記では、画像形成装置１０内にプリンタコントローラとして機能する制御部２０と、エンジンとして機能する印刷部３０とを備える構成としたが、プリンタコントローラとエンジンとが分離した構成としてもよい。また、図１及び図２では、外部入力装置４０から取得した印刷データに基づいて印刷処理を行う場合を示したが、画像形成装置１０に画像読取部（スキャナ）を備え、画像読取部で読み取ったスキャンデータに基づいて印刷処理を行う場合においても、本実施例の定着温度制御を適用することができる。

次に、上記構成の画像形成装置１０で実行されるプリント処理について説明する。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２又はＨＤＤ２４に記憶した制御プログラム（定着温度制御プログラムを含む。）をＲＡＭ２３に展開して実行することにより、図４のフローチャート図に示す各ステップの処理を実行する。

画像形成装置１０の制御部２０（データ取得部２６）は、入力Ｉ／Ｆ２５を介して外部入力装置４０から印刷データ（ＰＤＬデータ）を受信し、ＲＡＭ２３もしくはＨＤＤ２４にスプールデータとして保存する（Ｓ１０１）。そして、制御部２０は、画像形成装置１０に予め設定された印刷条件を取得して、印刷データの印刷処理に反映させる。

次に、制御部２０（解析部２７）は、保存された印刷データを読み込み、ＰＤＬコマンドを解析して中間言語であるディスプレイリスト（ＤＬ：Display List）を作成し、ＲＡＭ２３もしくはＨＤＤ２４に保存する（Ｓ１０２）。この時、解析部２７（バンド分割部２７ａ）は、印刷データの各ページを複数のバンドに分割し、上記ディスプレイリストをバンド単位で管理する。図９は、バンド分割の一例を示しており、１ページは副走査方向（用紙の搬送方向）に等分割した複数のバンドで構成される。そして、解析部２７（条件判定部２７ｂ）は、ＨＤＤ２４等に予め記憶した判定条件に基づいて、バンド毎に低温定着が可能であるかを判定し、判定結果に基づいて各バンドの定着温度を決定し、決定した定着温度を印刷制御部２９に通知する（Ｓ１０３）。

次に、制御部２０（ラスタライズ部２８）は、保存されたディスプレイリストを読み込み、ラスタライズしてバンド単位に分割したビットマップのデータを作成し、ＲＡＭ２３もしくはＨＤＤ２４に保存する（Ｓ１０４）。

１ページ分のビットマップのデータが完成した時点で、制御部２０（印刷制御部２９）は、バンド単位で順次ビットマップのデータを読み込み、印刷部３０にデータを送信して印刷を指示すると共に、条件判定部２７ｂが設定したバンド毎の定着温度に従って定着部の定着温度を制御する（Ｓ１０５）。印刷部３０（プリントエンジン）は、印刷制御部２９によって制御された定着温度で、当該ページの印刷を行う。

次に、Ｓ１０２のコマンド解析処理の詳細について説明する。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２又はＨＤＤ２４に記憶した制御プログラム（定着温度制御プログラムを含む。）をＲＡＭ２３に展開して実行することにより、図５のフローチャート図に示す各ステップの処理を実行する。このコマンド解析処理は、解析部２７（バンド分割部２７ａ）が分割したバンド毎に行う。なお、判定条件は予め設定されてＨＤＤ２４等に記憶されているものとする。

解析部２７は、定着温度をバンド単位で管理しており、コマンド解析開始時に全バンドの定着温度を初期値のＬＯＷ（低温）に設定する（Ｓ２０１）。次に、解析部２７は、解析対象のオブジェクトが配置されるバンドの定着温度を判定する（Ｓ２０２）。当該バンドの定着温度がＨＩＧＨであれば（Ｓ２０３のＮｏ）、すなわち、後述するＳ２０８で定着温度がＨＩＧＨにセットされた場合は、低温定着が可能であるか否かを判定する必要がないため、当該バンドに配置されたオブジェクトを順次解析してディスプレイリストに変換する（Ｓ２１１）。

一方、当該バンドの定着温度がＬＯＷであれば、解析部２７（条件判定部２７ｂ）は、当該オブジェクトの判定を行う（Ｓ２０４）。具体的には、オブジェクトは、文字画像を規定するテキストオブジェクトと図形画像を規定するグラフィックオブジェクトと写真等のイメージ画像を規定するイメージオブジェクトとに分類される。テキストオブジェクトのデータには、文字の色を指定するコマンド、文字の書体を設定するコマンド、文字のサイズを指定するコマンド、文字の配置位置の始点座標を指定するコマンド、文字間隔や行間隔を指定するコマンド、文字列を示すテキストデータなどが含まれる。また、グラフィックオブジェクトのデータには、図形を構成する線の始点座標及び終点座標を指定するコマンド、線の太さを指定するコマンド、線の種類（直線、曲線）を指定するコマンド、色や塗りつぶしを指定するコマンドなどが含まれる。従って、オブジェクトのデータに含まれるコマンドを判別することによって、当該オブジェクトの種類を判定することができる。

上記判定の結果、当該オブジェクトがテキストオブジェクトの場合、カラー指定を確認すると共に、上述した記録紙の折り曲げによるトナー剥離の影響を考慮するために、解析部２７（条件判定部２７ｂ）は、上記コマンドに基づいて文字サイズを検出し（Ｓ２０５）、太字に指定されているかを検出する（Ｓ２０６）。そして、解析部２７（条件判定部２７ｂ）は、ＨＤＤ２４等に予め記憶した判定条件を参照して、当該オブジェクトが低温定着可能であるかを判定する（Ｓ２０７）。具体的には、図１０に示すような判定条件テーブルを参照して、文字がモノクロであるか、文字サイズが所定値以下であるか（ここでは条件４の１６ｐｔ以下であるか）、太字でないか（ここでは条件５の標準以下の太さであるか）を判定する。低温定着が可能な場合（モノクロの標準文字で、文字サイズが所定値以下の場合）は、解析部２７は、当該オブジェクトをディスプレイリストに変換する（Ｓ２１１）。低温定着ができない（高温定着が必要である）場合は、解析部２７（条件判定部２７ｂ）は、当該バンドの定着温度をＨＩＧＨに設定した後（Ｓ２０８）、解析部２７は、当該オブジェクトをディスプレイリストに変換する（Ｓ２１１）。

また、上記判定の結果、当該オブジェクトがイメージオブジェクトの場合、低温定着による定着性能を確保するためには一定以上の密集したトナーの付着が必要であり、ハーフトーン処理された画像（中間階調の画像）は低温定着が不可能であることから、解析部２７（条件判定部２７ｂ）は、当該バンドの定着温度をＨＩＧＨに設定した後（Ｓ２０８）、解析部２７は、当該オブジェクトをディスプレイリストに変換する（Ｓ２１１）。

また、上記判定の結果、当該オブジェクトがグラフィックオブジェクトの場合、カラー指定を確認すると共に、上述した記録紙の折り曲げによるトナー剥離の影響を考慮するために、解析部２７（条件判定部２７ｂ）は、上記コマンドに基づいて線幅を検出する（Ｓ２０９）。そして、解析部２７（条件判定部２７ｂ）は、ＨＤＤ２４等に予め記憶した判定条件を参照して、当該オブジェクトが低温定着可能であるかを判定する（Ｓ２１０）。具体的には、図１０に示すような判定条件テーブルを参照して、図形がモノクロであるか、図形の線幅が所定値以下であるか（ここでは条件４の１．５ｐｔ以下であるか）を判定する。低温定着が可能な場合（モノクロの図形で線幅が所定値以下の場合）は、解析部２７は、当該オブジェクトをディスプレイリストに変換する（Ｓ２１１）。低温定着ができない（高温定着が必要である）場合は、解析部２７（条件判定部２７ｂ）は、当該バンドの定着温度をＨＩＧＨに設定した後（Ｓ２０８）、解析部２７は、当該オブジェクトをディスプレイリストに変換する（Ｓ２１１）。

その後、解析部２７（条件判定部２７ｂ）は、当該ページの全オブジェクトの解析が完了したかを判断し（Ｓ２１２）、全オブジェクトの解析が完了していなければＳ２０２に戻り、全オブジェクトの解析が完了するまでＳ２０２〜Ｓ２１２の処理を繰り返す。

図１０及び図１１は、当該ページの各バンドの定着温度を管理するためのテーブルである。図１０は、当該ページの解析開始時の各バンドの定着温度の初期設定の例を示し、図１１は、当該ページの解析終了後の各バンドの定着温度の例を示している。この例では、バンド２に高温定着が必要なオブジェクトが含まれるため、定着温度が初期設定の「ＬＯＷ」から「ＨＩＧＨ」に変更されている。なお、バンド内に１つでも高温定着が必要なオブジェクトが検出された場合、当該バンドは高温定着を行うため、そのバンドに含まれる他のオブジェクトに関しては、解析速度の低下を防止するために低温定着可否の判定は行わない。すなわち、Ｓ２０８で定着温度がＨＩＧＨに設定されたら、次のＳ２０３でＮｏと判断されるため、Ｓ２０４〜Ｓ２１０は省略される。

次に、ラスタライズ処理の詳細について説明する。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２又はＨＤＤ２４に記憶した制御プログラム（定着温度制御プログラムを含む。）をＲＡＭ２３に展開して実行することにより、図６のフローチャート図に示す各ステップの処理を実行する。このラスタライズ処理も、前述したコマンド解析処理と同様に、１ページを副走査方向に複数に等分割したバンド単位で行う。

まず、ラスタライズ部２８は、ＲＡＭ２３もしくはＨＤＤ２４からディスプレイリストを読み込み、バンド毎にビットマップのデータを作成し（Ｓ３０１）、作成したビットマップのデータをＲＡＭ２３に保存する（Ｓ３０２）。なお、ビットマップのデータは圧縮して保存するが、圧縮しても容量が大きく、ＲＡＭ２３に格納できない場合はＨＤＤ２４に保存すればよい。次に、ラスタライズ部２８は、全バンドの処理が完了したかを判断し（Ｓ３０３）、１ページ分の処理が完了するまでバンド単位の処理を繰り返し、全バンドの処理完了後、対応するディスプレイリストをＲＡＭ２３もしくはＨＤＤ２４から削除する（Ｓ３０４）。

次に、印刷処理の詳細について説明する。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２又はＨＤＤ２４に記憶した制御プログラム（定着温度制御プログラムを含む。）をＲＡＭ２３に展開して実行することにより、図７及び図１２のフローチャート図に示す各ステップの処理を実行する。

まず、印刷制御部２９は、解析部２７（条件判定部２７ｂ）が設定した各バンドの定着温度に基づいて、実際の定着温度を決定する（Ｓ４０１）。図１２は、定着温度の決定処理の詳細を示すフローチャート図であり、まず、印刷制御部２９は、全バンドが低温定着可能であるかを判断する（Ｓ５０１）。全バンドが低温定着可能であれば、当該ページ全体を低温定着に決定する（Ｓ５０２）。

Ｓ５０１でＮｏと判定した場合は、印刷制御部２９は、全バンドが低温定着不可能であるかを判断する（Ｓ５０３）。全バンドが低温定着不可能な場合、当該ページ全体を高温定着に決定する（Ｓ５０４）。

Ｓ５０３でＮｏと判定した場合（すなわち、低温定着が可能なバンドと高温定着が必要なバンドとが混在している場合）は、印刷制御部２９は、１バンド目が低温定着可能であるかを判断する（Ｓ５０５）。１バンド目（ページの先頭）が低温定着可能であれば、１バンド目から最初の高温定着が必要なバンドの直前のバンドまでを低温定着に決定し、それ以降をすべて高温定着に決定する（Ｓ５０６）。一方、１バンド目が高温定着が必要なバンドの場合、１バンド目から最初の低温定着可能なバンドの直前のバンドまでを高温定着に決定し、それ以降をすべて低温定着に決定する（Ｓ５０７）。

図７に戻って、印刷制御部２９は、ＲＡＭ２３もしくはＨＤＤ２４からバンド単位でビットマップのデータを読み込み、印刷部３０（プリントエンジン）にビットマップのデータをビデオ転送すると共に、決定した定着温度に従って定着部を制御して印刷処理を実行させる（Ｓ４０２）。すなわち、少なくとも高温定着に決定したバンドに関しては、当該バンドの定着処理が開始される時点で高温定着に必要な温度になるように、温度上昇時間を考慮して定着温度を制御する。その後、印刷制御部２９は、全バンドのビットマップのデータの転送が完了したかを判断し（Ｓ４０３）、全バンドの転送が完了したら、対応するページのビットマップのデータをＲＡＭ２３もしくはＨＤＤ２４から削除する（Ｓ４０４）。以上の処理により、１ページ分の記録紙への印刷が完了する。

なお、図１２のＳ５０５〜Ｓ５０７では、低温定着が可能なバンド群と高温定着が必要なバンド群とが２つに分割されているものとして説明したが、低温定着が可能なバンド群と高温定着が必要なバンド群とが３つ以上に分割されている場合は、１バンド目が低温定着が可能であれば、１バンド目から最初の高温定着が必要なバンドの直前のバンドまでを低温定着に決定し、最初の高温定着が必要なバンドから次の低温定着が可能なバンドの直前のバンドまでを高温定着に決定し、この処理を順次繰り返せばよい。また、１バンド目が高温定着が必要であれば、１バンド目から最初の低温定着が可能なバンドの直前のバンドまでを高温定着に決定し、最初の低温定着が可能なバンドから次の高温定着が必要なバンドの直前のバンドまでを低温定着に決定し、この処理を順次繰り返せばよい。その際、上述したように、少なくとも高温定着に決定したバンドに関しては、当該バンドの定着処理が開始される時点で高温定着に必要な温度になるように、温度変化に要する時間を考慮して定着温度を制御する。

以上説明したように、本実施例によれば、予め設定した判定条件を参照して、ページを副走査方向に分割したバンド単位で低温定着が可能かを判定し、判定結果に基づいて定着温度を設定するため、ページ内に高温定着が必要なバンドと低温定着が可能なバンドとが混在している場合であっても、定着処理の消費電力を十分に低減することができ、また、低温定着が可能なバンドの位置によっては印刷開始のタイミングを早めて印刷処理を効率的に実施することができる。

具体的には、ページ単位で低温定着が可能か否かを判断する従来の方法では、図１３（ａ）に示すように、高温定着が必要なオブジェクトを含むページの場合は、高温定着に必要な温度に到達するまで印刷処理を開始することができない。これに対して、バンド単位で低温定着が可能か否かを判断する本実施例の方法では、図１３（ｂ）に示すように、低温定着に必要な所定の温度になった時点で低温定着が可能なバンドの印刷を開始することができるため、定着処理の消費電力を低減することができると共に、ページの先頭が低温定着が可能なバンドの場合は、印刷開始を早めることができる。

また、ページ単位で低温定着が可能か否かを判断する従来の方法では、図１４（ａ）に示すように、高温定着が必要なオブジェクトを含むページの場合は、ページの末尾の定着が完了するまで定着温度を高温に維持する必要がある。これに対して、バンド単位で低温定着が可能か否かを判断する本実施例の方法では、図１４（ｂ）に示すように、残りのバンドの全てが低温定着が可能であれば、その時点で定着温度を下げることができるため、定着処理の消費電力を低減することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、画像形成装置の構成や制御は適宜変更することができる。

例えば、上記実施例では、定着温度を高温と低温の２つの温度のいずれかに設定したが、高温と低温の間の１以上の中間温度を含む３つ以上の温度のいずれかに設定する場合に対しても、本発明の定着温度制御を同様に適用することができる。

本発明は、記録紙に形成したトナー像を熱定着して印刷処理を行う画像形成装置及び定着温度制御方法、並びに、当該画像形成装置で動作する定着温度制御プログラム並びに当該定着温度制御プログラムを記録した記録媒体に利用可能である。

１０ 画像形成装置
２０ 制御部
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ ＨＤＤ
２５ 入力Ｉ／Ｆ
２６ データ取得部
２７ 解析部
２７ａ バンド分割部
２７ｂ 条件判定部
２８ ラスタライズ部
２９ 印刷制御部
３０ 印刷部
４０ 外部入力装置

Claims (15)

1. 印刷データに基づいて各ページのトナー像を記録紙上に形成する画像形成部と、前記記録紙上のトナー像を熱定着させる定着部と、を含む印刷部を備える画像形成装置において、
   前記印刷部を制御する制御部は、
   前記印刷データを取得するデータ取得部と、
   前記印刷データを解析して、ディスプレイリストを作成する解析部と、
   前記ディスプレイリストに基づいて、ビットマップのデータを作成するラスタライズ部と、
   前記ビットマップのデータを前記印刷部に送信して印刷を指示する印刷制御部と、を備え、
   前記解析部は、
   各々のページを複数のバンドに分割するバンド分割部と、
   予め設定した判定条件に基づいて、前記バンド毎に、相対的に低い温度での低温定着が可能か否かを判定し、判定結果に基づいて、当該バンドの定着温度を設定する条件判定部と、を備え、
   前記印刷制御部は、設定された各バンドの定着温度に基づいて、前記定着部の定着温度を制御する、ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記条件判定部は、
   判定対象のバンドに含まれる各々のオブジェクトに対して、当該オブジェクトの種類、カラーかモノクロか、ハーフトーンか否か、文字サイズが所定値以下か、図形の線幅が所定値以下か、文字が太字か否か、の中から選択される１以上の判定条件に基づいて、低温定着が可能か否かを判定する、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記条件判定部は、
   判定対象のバンドに含まれる１つのオブジェクトに対して、低温定着が不可能と判定した場合は、当該バンド内の他のオブジェクトに対する判定処理は行わない、ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記印刷制御部は、
   印刷対象のページに低温定着が可能なバンドと低温定着が不可能なバンドとが混在している場合において、ページの先頭のバンドに対して低温定着が可能と判定された場合は、前記定着部が前記低温定着に必要な温度に到達した時点で、前記印刷部に印刷を開始させる、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の画像形成装置。
5. 前記印刷制御部は、
   印刷対象のページに低温定着が可能なバンドと低温定着が不可能なバンドとが混在している場合において、ページの末尾のバンドに対して低温定着が可能と判定された場合は、当該バンドより前の低温定着が不可能と判定されたバンドの定着が終了した時点で、前記定着部の定着温度を下げる制御を行う、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の画像形成装置。
6. 印刷データに基づいて各ページのトナー像を記録紙上に形成する画像形成部と、前記記録紙上のトナー像を熱定着させる定着部と、を含む印刷部を備える画像形成装置における定着温度制御方法であって、
   前記印刷データを取得するデータ取得処理と、
   前記印刷データを解析して、ディスプレイリストを作成する解析処理と、
   前記ディスプレイリストに基づいて、ビットマップのデータを作成するラスタライズ処理と、
   前記ビットマップのデータを前記印刷部に送信して印刷を指示する印刷処理と、を実行し、
   前記解析処理では、
   各々のページを複数のバンドに分割し、予め設定した判定条件に基づいて、前記バンド毎に、相対的に低い温度での低温定着が可能か否かを判定し、判定結果に基づいて、当該バンドの定着温度を設定し、
   前記印刷処理では、設定された各バンドの定着温度に基づいて、前記定着部の定着温度を制御する、ことを特徴とする定着温度制御方法。
7. 前記解析処理では、
   判定対象のバンドに含まれる各々のオブジェクトに対して、当該オブジェクトの種類、カラーかモノクロか、ハーフトーンか否か、文字サイズが所定値以下か、図形の線幅が所定値以下か、文字が太字か否か、の中から選択される１以上の判定条件に基づいて、低温定着が可能か否かを判定する、ことを特徴とする請求項６に記載の定着温度制御方法。
8. 前記解析処理では、
   判定対象のバンドに含まれる１つのオブジェクトに対して、低温定着が不可能と判定した場合は、当該バンド内の他のオブジェクトに対する判定処理は行わない、ことを特徴とする請求項７に記載の定着温度制御方法。
9. 前記印刷処理では、
   印刷対象のページに低温定着が可能なバンドと低温定着が不可能なバンドとが混在している場合において、ページの先頭のバンドに対して低温定着が可能と判定された場合は、前記定着部が前記低温定着に必要な温度に到達した時点で、前記印刷部に印刷を開始させる、ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一に記載の定着温度制御方法。
10. 前記印刷処理では、
    印刷対象のページに低温定着が可能なバンドと低温定着が不可能なバンドとが混在している場合において、ページの末尾のバンドに対して低温定着が可能と判定された場合は、当該バンドより前の低温定着が不可能と判定されたバンドの定着が終了した時点で、前記定着部の定着温度を下げる制御を行う、ことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一に記載の定着温度制御方法。
11. 印刷データに基づいて各ページのトナー像を記録紙上に形成する画像形成部と、前記記録紙上のトナー像を熱定着させる定着部と、を含む印刷部を制御する装置で動作する定着温度制御プログラムであって、
    前記装置に、
    予め取得した印刷データを解析して、ディスプレイリストを作成する解析処理、
    前記ディスプレイリストに基づいて、ビットマップのデータを作成するラスタライズ処理、
    前記ビットマップのデータを前記印刷部に送信して印刷を指示する印刷処理、を実行させ、
    前記解析処理では、
    各々のページを複数のバンドに分割し、予め設定した判定条件に基づいて、前記バンド毎に、相対的に低い温度での低温定着が可能か否かを判定し、判定結果に基づいて、当該バンドの定着温度を設定し、
    前記印刷処理では、設定された各バンドの定着温度に基づいて、前記定着部の定着温度を制御する、ことを特徴とする定着温度制御プログラム。
12. 前記解析処理では、
    判定対象のバンドに含まれる各々のオブジェクトに対して、当該オブジェクトの種類、カラーかモノクロか、ハーフトーンか否か、文字サイズが所定値以下か、図形の線幅が所定値以下か、文字が太字か否か、の中から選択される１以上の判定条件に基づいて、低温定着が可能か否かを判定する、ことを特徴とする請求項１１に記載の定着温度制御プログラム。
13. 前記解析処理では、
    判定対象のバンドに含まれる１つのオブジェクトに対して、低温定着が不可能と判定した場合は、当該バンド内の他のオブジェクトに対する判定処理は行わない、ことを特徴とする請求項１２に記載の定着温度制御プログラム。
14. 前記印刷処理では、
    印刷対象のページに低温定着が可能なバンドと低温定着が不可能なバンドとが混在している場合において、ページの先頭のバンドに対して低温定着が可能と判定された場合は、前記定着部が前記低温定着に必要な温度に到達した時点で、前記印刷部に印刷を開始させる、ことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一に記載の定着温度制御プログラム。
15. 前記印刷処理では、
    印刷対象のページに低温定着が可能なバンドと低温定着が不可能なバンドとが混在している場合において、ページの末尾のバンドに対して低温定着が可能と判定された場合は、当該バンドより前の低温定着が不可能と判定されたバンドの定着が終了した時点で、前記定着部の定着温度を下げる制御を行う、ことを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか一に記載の定着温度制御プログラム。

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