JP2016148739A - 画像形成装置、画像形成方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】連続印刷動作の過程で画像データの種類に応じた定着温度の制御が行われても、同一ページ内や同じ画像における異なるページ間で印刷用紙のグロス感や色味等のムラ等を抑制できるようにする。【解決手段】電子写真方式により形成されたトナー画像を記録媒体上に熱定着する定着装置を備え、前記定着装置での定着温度が所定温度に達した時に定着動作を行うように構成された画像形成装置において、印刷画像データのトナー載り量を検知するトナー載り量検知手段と、前記トナー載り量検知手段により検知されたトナー載り量に応じた定着温度を決定する定着温度決定手段と、前記定着温度決定手段により決定された定着温度に応じて前記定着装置の温度制御を行う定着温度制御手段と、印刷制御における排紙設定に基づき、プリント開始のタイミングを制御するタイミング制御手段とを備える。【選択図】図７

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成方法、及びプログラムに関する。

画像データから求めたトナー載り量に応じて、定着器の定着温度を制御する技術がある。
特許文献１では、入力された画像データが写真画像か文字画像かを判定し、写真画像を定着する場合、文字画像を定着する場合よりも定着器の定着温度を高くする方法が開示されている。特に、温度制御にかかるウェイト時間を短くするために、定着温度が低い画像から種類毎にまとめて印刷する方法が開示されている。

特開２０００−２４２１０７号公報

特許文献１にて開示されている方法では、温度制御にかかるウェイト時間を短くできる半面、ユーザーの意図に反して印刷順が変ってしまうという課題が残る。また、ユーザーの意図する印刷順を変えない場合でも、連続印刷動作の過程で定着温度の変化が伴う温度制御を行うと、ページ内や同じ画像における異なるページ間で印刷用紙のグロス感や色味等のムラ等、印刷画質への影響が考えられる。特に、排紙設定がグループ設定の場合には影響が顕著になると考えられる。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものである。その目的とするところは、排紙設定の種類毎に、画像データの種類に応じた目標定着温度に到達するまで用紙間隔をあける制御を切り替え可能として、ページ内やページ間の画質変動を抑制することが可能な技術を提供することである。

本発明の画像形成装置は、電子写真方式により形成されたトナー画像を記録媒体上に熱定着する定着装置を備え、前記定着装置での定着温度が所定温度に達した時に定着動作を行うように構成された画像形成装置において、印刷画像データのトナー載り量を検知するトナー載り量検知手段と、前記トナー載り量検知手段により検知されたトナー載り量に応じた定着温度を決定する定着温度決定手段と、前記定着温度決定手段により決定された定着温度に応じて前記定着装置の温度制御を行う定着温度制御手段と、印刷制御における排紙設定に基づき、プリント開始のタイミングを制御するタイミング制御手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、印刷制御における排紙設定に基づき、プリント開始タイミングを制御するようにしたので、同一ページの印刷過程で定着温度の違いによる仕上がり差分の発生を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を含むシステム構成の一例を示す図である。 電子写真方式の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成例を説明したブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置のトナー載り量検知方法に関する説明図である。 本発明の実施形態に係るトナー載り量と定着温度の関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の排紙方法に関する説明図である。 本発明の実施形態に係る定着温度の制御処理の手順を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態に係るプリントレディ通知制御の手順を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態に係る印刷動作における定着温度制御の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置における定着温度制御の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置における定着温度制御情報の一例を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０１を含むシステム構成の一例を示した図である。
本実施形態における画像形成装置１０１は、各種入力データを処理し、画像形成（作像）を行って印刷物を出力する。プリントサーバ１０２は、ネットワークを介して画像形成装置１０１と接続されており、クライアントＰＣ１０３は、ネットワークを介して画像形成装置１０１と接続されている。

画像形成装置１０１は、コピー機能や、プリントサーバ１０２やクライアントＰＣ１０３から受信した印刷データのプリント機能を用いて、印刷を実行する。印刷を実行する場合、画像形成装置１０１は、印刷データまたは印刷条件に適した定着温度になるように定着温度を制御する。

［画像形成装置の動作説明］
図２は、図１で示した画像形成装置１０１であり、特に、電子写真方式のカラー画像形成装置の一例である中間転写体２８を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置の断面図である。図２を用いて、電子写真方式のカラー画像形成装置における画像形成の動作を説明する。

帯電手段は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色毎に感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋを帯電させるための４個の注入帯電器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋを備える構成で、各注入帯電器にはスリーブ２３ＹS、２３ＭＳ、２３ＣＳ、２３ＫＳを備えている。
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するもので、駆動モータは感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋを画像形成動作に応じて反時計回り方向に回転させる。

露光手段は、感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋへスキャナ部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋより感光光を照射し、感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの表面を選択的に露光することにより、静電潜像を形成するように構成している。
現像手段は、静電潜像を可視化するために、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色毎に現像を行う４個の現像器２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋを備える構成で、各現像器には、スリーブ２６ＹＳ、２６ＭＳ、２６ＣＳ、２６ＫＳが設けられている。なお、各々の現像器２６は脱着が可能である。

転写手段は、感光体２２から中間転写体２８へ単色トナー像を転写するために、中間転写体２８を時計周り方向に回転させる。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、単色トナー像を転写する。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、効率良く単色トナー像を中間転写体２８上に転写する。これを一次転写という。

更に、転写手段は、ステーション毎に単色トナー像を中間転写体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。更に、記録媒体２１aを給紙トレイ１１から二次転写ローラ２９へ狭持搬送し、記録媒体２１aに中間転写体２８上の多色トナー像を転写する。この二次転写ローラ２９に、適当なバイアス電圧を印加し、静電的にトナー像を転写する。これを二次転写という。二次転写ローラ２９は、記録媒体２１上に多色トナー像を転写している間、２９ａの位置で記録媒体２１に当接し、印字処理後は２９ｂの位置に離間する。

定着手段は、記録媒体２１に転写された多色トナー像を記録媒体２１に溶融定着させるために、記録媒体２１を加熱する定着ローラ３２と記録媒体２１を定着ローラ３２に圧接させるための加圧ローラ３３を備えている。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。定着装置３１は、多色トナー像を保持した記録媒体２１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、トナーを記録媒体２１に定着させる。

この定着手段には、不図示の温度センサが取り付けられており、定着に十分な温度が確認された時、初めて定着動作が行われるように制御される。
トナー定着後の記録媒体２１は、その後図示しない排出ローラによって図示しない排紙トレイに排出して画像形成動作を終了する。
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色の多色トナー像を記録媒体２１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。

［画像形成装置のブロック図］
図３は、本実施形態に係る画像形成装置１０１のブロック図である。図３を用いて、本実施形態に係る画像形成装置１０１における定着温調制御に関する機能について説明する。
図３に示すように、画像形成装置１０１は、大きくシステムコントローラ部３０１とプリントコントローラ部３０２に分けられる。

システムコントローラ部３０１は、ＣＰＵ３０４、ＲＯＭ３０５、ＲＡＭ３０６、記憶部３０７を有している。そして、ＣＰＵ３０４は、ＲＯＭ３０５内の初期プログラムに従って、メインプログラムをＲＯＭ３０５より読み出し、ＲＡＭ３０６に記憶する。ＲＡＭ３０６はプログラムの格納用や、ワーク用のメインメモリとして使用される。
プリントコントローラ部３０２は、ＣＰＵ３１５、ＲＯＭ３１６、ＲＡＭ３１７、記憶部３１８を有している。そして、ＣＰＵ３１５は、ＲＯＭ３１６内の初期プログラムに従って、メインプログラムをＲＯＭ３１６より読み出し、ＲＡＭ３１７に記憶する。ＲＡＭ３１７は、プログラムの格納用や、ワーク用のメインメモリとして使用される。

画像生成部３０９は、クライアントＰＣ１０３から受信する印刷データから、RGBデータ色成分からなるラスターイメージデータを生成し、RGBデータを画素毎に出力する。なお、画像生成部３０９は、コンピュータ装置等から受信した画像データではなく、カラー画像形成装置自体に読取手段を設け、該読取手段で読み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、少なくともＣＣＤ（Charged Couple Device）あるいはＣＩＳ（Contact Image Sensor）を含むものである。また、読み取って得られ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。さらに、画像形成装置１０１に読み取り手段を設ける構成とせずに、図示しないインターフェースを介して、外部の読取手段から画像データを受け取るように構成してもよい。

色変換処理部３１０は、画像生成部３０９において生成されたＲＧＢデータをトナー色であるＣＭＹＫデータに変換する。ＣＭＹＫデータは、ＣＭＹＫのトナー量を示したデータになっており、画素単位に例えば０〜２５５の８bitの値で表現される。具体的な値として、各色０であればトナー未使用を示し、値が大きくなるにつれて濃度は濃くなり、２５５で各色最大の濃さを意味する。前述のトナー量は２５５で１００％を意味し、ＣＭＹＫの各色のトナー量を足し合わせた値がその画素のトナー載り量を表す。

トナー載り量検知部３１１は、色変換処理部３１０で生成されたＣＭＹＫデータに対して、トナー載り量の検知を行う。トナー載り量検知の具体的な方法に関しては図４を用いて後述する。トナー載り量検知が終了したＣＭＹＫデータをハーフトーン処理部３１２へ送る。また、１ページ分のトナー載り量検知が終了した時点で、トナー載り量情報を定着温度算出部３２５へ通知する。

定着温度算出部３２５は、トナー載り量検知部３１１により検知したトナー載り量を定着器３２０で定着させるために必要な最低温度を算出する。なお、トナー載り量情報から、そのトナー載り量のページを定着するために必要な最低温度の算出方法については図５を用いて後述する。

ここでは、トナー載り量検知部３１１において検知した載り量情報を定着温度算出部３２５に通知して温度情報を算出すると説明した。他に、トナー載り量検知部３１１で検知した載り量情報を、直接、プリンタ通信ＩＦ部３１３と通信ライン３０３を介してプリントコントローラ部３０２に通知するよう構成して、定着温度の算出をプリントコントローラ部３０２側で実施してもよい。いずれも、定着温度を制御するための情報の伝達がなされて定着温度が決定される形態であればよく、通知される情報の形態は限定するものではない。伝達する情報の内容についても、後述する図１１に示す定着温度制御情報の類であれば特に限定するものではない。

また、システムコントローラ部３０１が伝達する定着温度制御情報と、それを受信するプリントコントローラ部３０２による印刷制御の関係は、これらのコントローラ部の間で連携して実現される動作シーケンスに基づき実行される。
具体的には、排紙設定等を含む印刷設定や定着温度制御情報と定着温度制御に基づき、印刷開始のタイミングの制御が行われる。例えば、定着温度が定着温度制御情報に基づく目標温度に達したことを条件にプリントコントローラ部３０２からシステムコントローラ部３０１へ印刷開始するための画像データ転送要求を通知する。システムコントローラ部３０１は、この通知に基づきプリントコントローラ部３０２へハーフトーン処理部３１２でハーフトーン処理された画像データを送信するように互いに連携して動作する。

ハーフトーン処理部３１２は、トナー載り量検知部３１１から出力される各色のデータにハーフトーン処理を行う。ハーフトーン処理部３１２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、入力画像データの注目画素と所定の閾値と比較することにより、注目画素をＮ値化する処理を行い、Ｎ値化処理によって生じる注目画素と閾値との差分を、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ＩＦ部３１３とコントローラ通信ＩＦ部３２１は、システムコントローラ部３０１とプリントコントローラ部３０２間で通信を行うためのＩＦ部である。ここで通信される情報としては、印刷する画像データのほか、システムコントローラ部３０１からの制御信号や、トナー載り量検知部３１１により検知したトナー載り量情報、原稿タイプ設定や排紙設定等の情報が含まれる。また、これらのコントローラ間ＩＦである通信ライン３０３では、プリント開始要求やプリントレディ通知など、システムコントローラ部３０１とプリントコントローラ部３０２間で印刷動作シーケンスを同期して行うための制御信号の送受信が行われる。

定着温度制御部３１９は、定着温度算出部３２５により決定した目標温度、またはトナー載り量情報、さらには図１１に記載の定着温度制御情報１１００を基に、定着器３２０の温度制御を行う。特に、本実施形態の画像形成装置では、排紙設定がグループ設定の場合に、定着温度制御情報に基づき、グループの中の同一原稿ページ間で定着温度の変化による仕上がりに差分が生じないようにしている。そのために、目標設定温度に到達した時点で印刷を開始するように、温度制御と印刷制御の同期をとった制御を行う。

［トナー載り量検知方法］
次に、トナー載り量検知部３１１におけるトナー載り量を検知する方法について、図４を用いて説明する。
ここで、トナー載り量とは単位面積あたりのトナー量のことを意味し、単位を％として説明する。具体的には、ＣＭＹＫ各色の最大値を１００％とした時に、最大値を２色重ねた場合にその画素では２００％のトナー載り量と定義する。各色は階調性を持っているため、各色０〜１００％までの間の値を取りうる。例えば、フルカラー印刷モードでＣＭＹＫの４色トナーをフルに利用した画像の場合は最大トナー量が多くなり、Ｋ単色のモノクロ画像の場合、最大トナー量は少なくなる。

まず、トナー載り量検知部３１１はＣＭＹＫデータを受信すると、画素ごとに必要なトナー載り量を算出する。
図４（ａ）は、１ページ分の画像データの一部を表しており、４０１で示される最小単位が１画素を表し、４０２は３×３画素単位の画素ブロックを表している。また、図４（ａ）の１画素内の枠に示した数値がトナー載り量検知部３１１により検知した画素ごとのトナー載り量を表しているものとする。ここでは、トナー載り量検知部３１１における３×３画素ブロックを単位として、画素ブロック内のトナー載り量の平均値を算出している場面の一例を示している。

ここで、画素ブロック内の平均値を算出する理由としては、一般に、画像を定着するために必要な温度は１画素単位のトナー載り量ではなく、一定範囲内のトナー量に依存することが多いためである。また、図示の例では３×３画素のブロックサイズを一例として示しているが、３×３画素のブロックサイズに限定するものではなく任意サイズでもよい。また、ここでは、画素ブロック内の平均値を算出しているが、画素ブロック内の最小値、最大値を使用する構成であってもよい。なお、図４（ｂ）の画素４０３は、１画素ブロックを表しており、図４（ａ）の「３×３」の画素ブロック４０２に対応する。図４（ａ）の「３×３」の画素ブロック内のトナー載り量の平均値を表している。

続いて、トナー載り量検知部３１１は、１ページ分の画素ブロック内のトナー載り量の平均値を算出する処理が終了した後、１ページ内の全てのブロックの平均値の中から最大値を定着温度算出部３２５に通知する。通知する最大値は、対象ページのトナー像を定着器３２０で定着するときの温度を制御するために使用される、対象ページの代表値である。以上、画像データ１ページに対するトナー載り量の代表値の求め方を説明した。

［トナー載り量に基づく定着温度算出方法］
次に、トナー載り量検知部３１１で検知したトナー載り量情報を基に、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、図５を用いて説明する。
前述したように、トナー載り量とは画像上の単位面積あたりのトナー量のことを意味している。定着不良なくトナーを定着させるためには、定着器３２０の温度を、対象ページ中のトナー載り量の最大値が確実に定着できる定着温度に設定する必要がある。
印刷する画像データにより、最大トナー載り量が異なるため、定着に必要な温度も画像データごとに異なり、最大トナー載り量が大きいほど必要温度も高くなる。

図５は、本実施形態に係る画像形成装置１０１のトナー載り量と定着温度の関係を一例として示した特性図である。図５において、横軸はトナー載り量を表しており、縦軸は定着に必要な温度を示している。図５より、例えばトナー載り量検知部３１１による検知結果が２００％の場合、定着に必要な最低温度はＴ１であり、トナー載り量の検知結果が１００％の場合、定着に必要な最低温度はＴ５であることが読み取れる。

定着器３２０の温度を、印刷ページ中に現れる最大トナー載り量が定着可能な温度にすれば、画像全体で定着不良等の問題が起る事はない。そのため、図５に示したトナー載り量と定着温度の関係を用いて、トナー載り量検知部３１１により検知したトナー載り量情報から、対象ページの定着に必要な最低温度を求める。

図５の特性図で示される関係は、定着器３２０の温度制御で用いられるため、例えばルックアップテーブルの形で記憶部３０７やＲＡＭ３０６等に記憶しておく。
このように、トナー載り量に基づき、トナー載り量が少ない場合に温度を下げることが可能な定着温度の算出方法となっているので省電力化を実現できる。

［排紙設定］
本実施形態の画像形成装置１０１の排紙設定と排紙順の関係を図６を用いて説明する。
図６（ａ）は、原稿画像を示している。
図６（ｂ）は、本実施形態の画像形成装置１０１における、排紙設定で「ソート」設定がされて複数部印刷される場合の排紙順番を示している。「ソート」設定の場合、原稿のページ順に部数分が印刷される。

図６（ｃ）は、本実施形態の画像形成装置１０１における、排紙設定で「グループ」設定がされて複数部印刷される場合の排紙順番を示している。「グループ」設定の場合、原稿の各ページ毎に設定された部数ページ分がまとめて印刷される。このように、「ソート」設定と「グループ」設定では、もとの原稿ページ順と設定部数との関係から印刷出力用紙の排紙順が変更することが可能となっている。

［トナー載り量検知結果に基づく定着温調制御］
本実施形態に係る画像形成装置１０１におけるトナー載り量検知結果を用いた定着温度の制御処理のフローチャートについて、図７を用いて説明する。図３で説明した本実施形態の画像形成装置１０１のブロック構成を用いて、図７の処理フローを説明する。
図７（ａ）は、システムコントローラ部３０１のＣＰＵ３０４の制御の下で実行される処理を示し、図７（ｂ）はプリントコントローラ部３０２のＣＰＵ３１５の制御の下で実行される処理を示している。

まず、システムコントローラ部３０１のＣＰＵ３０４の制御に基づき実行する処理について図７（ａ）を用いて説明する。
Ｓ７０１において、画像形成装置１０１の操作部、または、クライアントＰＣ１０３の操作部から、部数設定や排紙設定、原稿タイプ設定など印刷実行に関わる設定を受け付ける。

Ｓ７０２において、ＣＰＵ３０４は、印刷開始の指示がされたか否かを判定する。印刷開始の指示がされた場合、画像形成装置１０１の画像読み取り部やクライアントＰＣ１０３などの外部装置から入力された印刷ジョブを受け取り、印刷処理を開始する。
Ｓ７０３では、ＣＰＵ３０４は、印刷ジョブに含まれるすべてのページの定着温調制御情報の生成が終了したかどうかを判定する。全て終了している場合は、Ｓ７０４からＳ７０９までのステップがスキップされる。全て終了していない場合は、Ｓ７０４が実行される。

Ｓ７０４では、画像生成部３０９が、クライアントＰＣ１０３から受信した印刷データから、印刷処理可能なラスターイメージデータを生成する画像生成処理を行う。そして、生成したラスターイメージデータであるＲＧＢデータを画素毎に出力する。Ｓ７０４の画像生成処理では、画像形成装置１０１の読み取り手段を用いて原稿を読み取り、読み取られたデータからＲＧＢデータを生成してもよい。

Ｓ７０５では、色変換処理部３１０が、ＲＧＢデータをＣＭＹＫに変換する。
次に、Ｓ７０６において、トナー載り量検知部３１１は、Ｓ７０５において生成された対象ページのＣＭＹＫデータに対してトナー載り量の検知を行う。なお、トナー載り量検知方法については、図４を用いて前述した通りである。本実施形態の画像形成装置１０１における処理フローでは、トナー載り量の検知精度を高めるために、Ｓ７０８のハーフトーン処理前のデータに対して、トナー載り量の検知を行っている。

Ｓ７０７において、定着温度算出部３２５は、Ｓ７０６で検知したトナー載り量情報を基に、対象ページを定着するために必要な最低温度を算出する。ここで、トナー載り量情報から対象ページを定着するために必要な最低温度を算出する方法については、図５を用いて前述した通りである。

Ｓ７０８において、ハーフトーン処理部３１２が、Ｓ７０５において生成したＣＭＹＫデータに対して、スクリーン処理または誤差拡散処理を行い、ＣＭＹＫデータをＮ値化する。ハーフトーン処理後の画像データは、ＲＡＭ３０６に格納する。
Ｓ７０９において、ＣＰＵ３０４は、Ｓ７０７で算出した定着するために必要な最低温度の情報や画像形成装置の設定などから、定着温度制御情報を生成する。この定着温度制御情報については、後述の図１１で説明する。

次に、Ｓ７１０において、ＣＰＵ３０４は、ＲＡＭ３０６に格納されているページ数がＭページ以上になったか否かを判定する。これは、次のＳ７１２においてプリントコントローラ部３０２に対してプリントスタート要求するための条件としてしている。値Ｍは、定着温度制御に係るページ数としていて、Ｎ番目のプリント用画像データに対してＮ＋Ｍ番目のページの定着温度制御情報を対応づけてプリントコントローラ部３０２に転送が行われる。

Ｓ７１１では、プリントコントローラ部３０２へシステムコントローラ側のデータ出力準備ができたことを示すプリントスタート要求を出力する。
次に、Ｓ７１２では、プリントコントローラ部３０２からのプリントレディ通知を待ち状態になる。プリントレディ通知が来るとＳ７１３において、ＲＡＭ３０６に格納されている画像データをプリントコントローラ部３０２へ送信する。ここで、図６で示した排紙方法の設定に基づき、「ソート」設定と「グループ」設定に応じてプリント出力データの出力順を制御する。

Ｓ７１４では、ＲＡＭ３０６に格納されている定着温調制御情報を印刷画像データのページ順に対して＋Ｍ番目の情報を通知する。
次に、Ｓ７１５にてＣＰＵ３０４は、全ページ印刷が終了したか否かを判断する。全ページ終了するまでは、Ｓ７０３からＳ７１４までのステップを繰り返し実行する。

次に、プリントコントローラ部３０２のＣＰＵ３１５の制御に基づき実行する処理について図７（ｂ）を用いて説明する。
Ｓ７２１において、ＣＰＵ３１５は、システムコントローラ部３０１からの印刷指示を待つ。システムコントローラ部３０１からの印刷指示があった場合、Ｓ７２２に進む。
Ｓ７２２において、生産性を落とさずに最初の４ページを印刷するために、定着温度制御部３１９は定着器３２０の温度を最大トナー量の定着が可能な温度をＴmaxに制御し、印刷を開始する。

印刷画像の定着に先だって定着器３２０の温度制御をするために、トナー載り量情報は、数ページ分先行して通知する必要がある。そのため、印刷する画像データと画像データから検知したトナー載り量情報などを、先行して通知するために必要なページ数分をＲＡＭ３１７に蓄積する。これにより、先行して定着温度の制御が開始できることから生産性を落とさずに定着温度の制御を行えるようにしている。

ここでは、説明の簡略化のため、現在定着しているページに対し、４ページ後に定着するページのトナー載り量を事前に通知する画像形成装置１０１を説明する。また、印刷開始直後は、トナー載り量を検知してから定着器３２０の温度を制御した場合、ユーザーからの印刷指示にただちに反応できず、生産性が落ちてしまう。そのため、印刷開始４ページまでは定着温度制御を行わず、画像形成装置１０１で想定される最大トナー載り量を定着可能な定着温度に制御し、印刷開始５ページ目以降の画像データからトナー載り量を検知して温度制御を行う。

Ｓ７２３では、ＣＰＵ３１５は、システムコントローラ部３０１からのプリントスタート要求の通知を待つ。プリントスタート要求の通知があると、Ｓ７２４でプリントレディ通知制御を行う。プリント通知制御の詳細は、図８のフローチャートで説明する。基本的には、このＳ７２４で行うプリントレディ通知制御により、プリントコントローラ部３０２側が印刷開始タイミングを制御する印刷タイミング制御を行うものであり、印刷開始タイミングを決定する条件に従い通知されるようになっている。

図８は、プリントレディ通知制御フローの一例を示している。印刷開始タイミングを通知するための条件としては、Ｓ８０８における定着温度が目標値に達したかの判断と、この判断を行わない場合の条件が設定されている。
図８の例では、Ｓ８０１で優先モード設定を確認する。これは、印刷画質を優先する動作モードの設定がされているか、印刷生産性を優先する動作モード設定されているかを確認する処理である。

Ｓ８０２では、ＣＰＵ３１５は、設定されている動作モードが画質優先モードか否かを判定する優先モード判定処理を行う。画質優先モードではない場合、Ｓ８０９でプリントレディ通知を行う。画質優先モードの場合、Ｓ８０３で原稿タイプを確認する。これは、システムコントローラ部３０１から通知された原稿タイプ、例えば、写真原稿であるか文字原稿であるかを判定する原稿タイプ判定処理をＳ８０４で行う。写真原稿でなければ、プリントレディ通知を行う。写真原稿の場合、次のＳ８０５で先頭から数えて印刷ページがＮページ目以上であるか否かを判定する。この「Ｎ」は、図７のＳ７２２で定着温度をＴmaxの条件で印刷するページ数に対応する。

つまり、この後のＳ８０８の定着温度条件に関わりなくプリントレディ通知を行い、Ｎページ分は印刷を連続して実行する。また、Ｓ８０５でＮページ目以上である場合は、Ｓ８０６でシステムコントローラ部３０１から通知された排紙設定を確認する。Ｓ８０７では、ＣＰＵ３１５は、「グループ」設定であるか確認する排紙設定判定処理を行う。「グループ」設定の場合、Ｓ８０８では、ＣＰＵ３１５は、Ｓ８０２、Ｓ８０４、Ｓ８０７の判定結果から定着温度が目標に到達したかを判定する定着温度判定処理を行う。また、Ｓ８０７でグループ設定でない場合、Ｓ８１０では、ＣＰＵ３１５は、１部目の印刷であるかを確認する。１部目の設定である場合もＳ８０８に遷移する。

このように、排紙設定が「グループ」の条件では、定着温度の設定温度に到達したことを条件としてプリントレディ通知を行うことで、定着温度制御情報に基づく温度制御過程では、印刷間隔をあける制御を行えるようにもなっている。また、Ｓ８１０による１部目の条件についても、定着温度遷移期間で印刷が行われないように、目標温度に到達してから印刷を開始するような印刷開始のタイミング制御が可能になっている。

図７のフローチャートの説明に戻る。
Ｓ７２５において、システムコントローラ部３０１から定着温度制御情報、プリントデータの受信待ちになる。
Ｓ７２５でシステムコントローラ部３０１から定着温度制御情報、プリントデータを受信した場合、処理をＳ７２６に進める。

Ｓ７２６において印刷処理を開始すると、Ｓ７２７において、定着温度制御部３１９は、すでに受信済みページ分の定着温度制御情報に基づき、最大温度のページを制御目標ページとする。
Ｓ７２８において、現在の定着温度と、Ｓ７２７で決定した制御目標ページの定着温度をターゲットとして、定着器３２０の温度を制御する定着温度決定処理を行う。

具体的には、現在の定着温度よりも制御目標ページの定着温度が高い場合、定着器３２０の温度を上げる。現在の定着温度よりも制御目標ページの定着温度が低い場合、定着器３２０の温度を下げるように制御を行う。
Ｓ７２９において、ＣＰＵ３１５は、ページ終了か否かの判断を行い、ページが終了していなければＳ７２３からの処理を繰り返し、ページが終了すると処理を終了する。

図９は、図７で示した処理フローにおいて、排紙設定が「ソート」の場合における定着器３２０の温度制御と印刷実行タイミングの関係について一例を示す図である。
図９（ａ）は、優先モード設定が生産性優先設定の場合における定着温度制御例を示している。図９（ｂ）は、優先モード設定が画質優先設定の場合における定着温度制御例を示している。
図９（ａ）、（ｂ）において、横軸は印刷ページ数を表しており、縦軸はそのページを定着する際の定着温度を表している。なお、ページ数「１ｐ，２ｐ，３ｐ・・・」の下にページのトナー載り量を％で表している。

図９に示すように、対象ページを印刷するために先行して通知する定着温度制御情報は載り量情報である。図９では、１４ページ分のデータを受信し、５ページ目と１４ページ目のトナー載り量が２００％、それ以外のページのトナー載り量が１００％の場合を例として説明する。なお、本実施形態における画像形成装置１０１において、トナー載り量と定着に必要な最低温度との関係は図５に示した通りである。トナー載り量２００％の画像を定着するために必要な温度をＴ１とし、トナー載り量１００％の画像を定着するために必要な温度をＴ５とする。

１ページ目から４ページ目の印刷ページに関しては、図７のＳ７２２の定着温度の制御により、生産性を落とさないために最大温度Ｔ１で定着を行う。５ページ目から定着温度制御を行うため、１ページ目を定着中に、５ページ目のトナー載り量を検知して、検知したトナー載り量を定着温度制御部３１９に通知する。

同様に、５ページ目を定着する際に、４ページ先のページ、即ち９ページ目のトナー載り量を検知し、定着に必要な最低温度を定着温度制御部３１９に通知する。ここでは、目標温度Ｔ５を通知する。５ページ目を定着する際にトナー載り量検知が完了しているのは、４ページ先、つまり６ページ目から９ページ目までの画像データである。６ページ目から９ページ目のデータのトナー載り量は全て１００％であるため、目標温度はＴ５となる。そのため、現在の温度Ｔ１から定着温度を下げることが可能であると判断する。

１０ページ目の定着の際に、１４ページ目のトナー載り量を定着可能な最低温度を定着温度制御部３１９に通知する。１４ページ目のトナー載り量が２００％であり、１４ページ目のトナーを定着するためには定着温度がＴ１である必要がある。１４ページ目の定着温度をＴ１に制御するために、定着温度制御部３１９は、１１ページ目から定着器３２０の温度を上げる制御を行う。

図９（ｂ）の場合は、１４ページ目までの印刷過程における定着温度制御について示している。各ページの載り量は、図９（ａ）に示したものと同じであり、同じソート設定における優先モードが画質優先モードの場合の定着温度制御と印刷実行タイミングについて異なる制御を行っている例を示している。

まず、図示の最初の定着温度はＴ１に制御されている。１ページ目の印刷開始のタイミングは、図８に示したＳ８０７において、排紙設定が「ソート」であり、１部目の印刷である条件からＴ１からＴ５までの定着温度の遷移期間は、温度遷移の監視が行われて印刷の開始タイミングが制御される。

定着温度がＴ５に到達した時点で１ページ目から４ページ目までが連続して印刷される。４ページ目の印刷を完了した時点で次の５ページ目の印刷のために載り量２００%に対する定着温度Ｔ１に向けて定着温度の目標値が設定されて、定着温度の制御が行われる。５ページ目の印刷開始は、図８のＳ８０８による定着温度の到達条件に基づき、定着温度がＴ１に到達するまでの期間、印刷間隔をあけて印刷開始タイミングが制御され５ページ目の印刷が開始される。

次に、６ページ目から１３ページ目までは、載り量１００％である。したがって、定着目標温度がＴ５に設定される。この場合も同様、目標温度Ｔ５に到達するまでの遷移期間は印刷開始タイミングが調整される。
このように、図７及び図８に示したフローに沿って印刷するページの載り量が変わるタイミングで定着温度目標値が設定され温度制御が行われる過程で目標温度に到達するまでの遷移期間、印刷開始タイミングが繰り返し調整される制御が行われる。

図９では、排紙設定が「ソート」設定における生産性優先モードと画質優先モードの場合について、定着温度遷移と印刷開始タイミングについてそれぞれ図示して説明した。図示したページ順や対応する載り量については、本発明の画像形成装置の特徴を示す一例である。

図１０は、図８で示した処理フローにおいて排紙設定が「グループ」の場合における定着器３２０の温度制御と印刷実行タイミングの関係について一例を示す図である。
図１０（ａ）は、優先モード設定が生産性優先設定の場合における定着温度制御例を示している。図１０（ｂ）は、優先モード設定が画質優先設定の場合における定着温度制御例を示している。
図１０（ａ）、（ｂ）において、横軸は印刷ページ数を表しており、縦軸はそのページを定着する際の定着温度を表している。なお、ページ数「１ｐ，２ｐ，３ｐ・・・」の下にページのトナー載り量を％で表している。

図１０では、図６で説明したように、部数設定を３部としている。原稿画像のページ毎の載り量は、先頭から「１００%」「１００%」「１００%」「２００％」「２００％」としている。図６に示した排紙設定における「グループ」の印刷排紙順に基づき原稿画像のページ順に対して、部数設定分の１ページ目から出力される。

図１０（ａ）に示す定着温度遷移と各画像の印刷開始タイミングは、基本的に図９（ａ）と同様である。印刷間隔をあけることなく生産性が優先されている印刷制御となっている。
図９（ａ）のソート印刷時とは異なり、グループ毎に同一ページ同一載り量の印刷が連続するという特徴がある。したがって、同一ページの印刷が連続して行われる過程で定着温度条件が変化する。これは、定着温度の変化に起因するグロス感や色味変動などの仕上がり差分の発生原因になると考えられるポイントである。
図１０（ｂ）は、図９（ｂ）に示した定着温度遷移に対する印刷開始のタイミング制御を行うものである。

図１０で示したように、排紙設定が「グループ」設定の場合は、連続印刷過程で定着温度が変化すると印刷仕上がり上の差分が顕著になると考えられる。したがって、本実施形態の画像形成装置１０１のグループ設定における同一ページの印刷過程で定着条件が変化しないように印刷開始タイミングを制御することで印刷仕上がり差分の発生を抑制する効果を有する。
一方、優先指示や原稿画像のタイプにより印刷時間を短くすることができる生産性優先モードによりユーザーの意向に沿った動作モードを実現可能となっている。

図１１は、本実施形態の画像形成装置１０１における定着温度制御方法において、システムコントローラ部３０１からプリントコントローラ部３０２に通知する定着温度制御情報１１００の一例を示す図である。本実施形態では、主にＳ７０６において画像データより求めたトナー載り量、または、Ｓ７０９においてトナー載り量から求めた定着温度を通知するように説明している。

本実施形態の画像形成装置１０１における定着温度制御情報１１００は、トナー載り量や定着温度に限らず、ハーフトーン処理後の画像データに対して施される処理の内容や処理に必要となるトナー載り量でもよい。処理内容としては、例えば、塗りつぶし処理、スタンプ合成、地紋合成などの画像処理や白紙検知や白紙スキップのような印刷制御などを含む。また、施される処理内容に必要となるトナー載り量でもよい。他には、定着温度を上げるか下げるかを２者択一で制御するように「ｕｐ」「ｄｏｗｎ」という定着温度制御情報を生成して通知してもよい。

また、図１１に示すように、定着温度制御情報は、処理内容とトナー載り量と定着温度の対応表をテーブルとして、プリントコントローラ部３０２のＲＡＭ３１７に保持しておいてもよい。システムコントローラ部３０１からトナー載り量が通知されると、ＲＡＭ３１７に保持されている図１１に示すテーブルを参照して、定着器３２０の温度を制御する。
Ｓ８０９では、Ｓ７０７において算出した定着温度を、定着温度制御情報としてＲＡＭ３０６から取得する。取得された定着温度は、Ｓ７１４においてプリントコントローラ部３０２に通知される。

［実施形態における効果］
本実施形態の画像形成装置は、電子写真方式により形成されたトナー画像を記録媒体上に熱定着する定着装置を備え、前記定着装置での定着温度が所定温度に達した時に定着動作を行うように構成されている。トナー載り量に応じた定着温度を決定して印刷を行う場合、印刷制御における排紙設定や優先モード、原稿タイプに基づき、プリント開始タイミングを制御するプリント開始タイミング制御を切り替え可能としている。
このようにすることで、同一ページの印刷過程で定着温度の違いによる仕上がり差分の発生を抑制する効果を有する。一方、生産性を確保した印刷モードへも切り替えが可能となりトータルでユーザーのニーズに合わせた動作に対応可能となる。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１０１ 画像形成装置
１０２ プリントサーバ
１０３ クライアントＰＣ
３０１ システムコントローラ部
３０２ プリントコントローラ部

Claims (9)

1. 電子写真方式により形成されたトナー画像を記録媒体上に熱定着する定着装置を備え、前記定着装置での定着温度が所定温度に達した時に定着動作を行うように構成された画像形成装置において、
   印刷画像データのトナー載り量を検知するトナー載り量検知手段と、
   前記トナー載り量検知手段により検知されたトナー載り量に応じた定着温度を決定する定着温度決定手段と、
   前記定着温度決定手段により決定された定着温度に応じて前記定着装置の温度制御を行う定着温度制御手段と、
   印刷制御における排紙設定に基づき、プリント開始のタイミングを制御するタイミング制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記排紙設定において「グループ」設定が選択された場合に、前記タイミング制御手段は、定着温度が目標温度に達したことを条件に印刷を開始するようにタイミング制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 電子写真方式により形成されたトナー画像を記録媒体上に熱定着する定着装置を備え、前記定着装置での定着温度が所定温度に達した時に定着動作を行うように構成された画像形成装置において、
   印刷画像データのトナー載り量を検知するトナー載り量検知手段と、
   前記トナー載り量検知手段により検知されたトナー載り量に応じた定着温度を決定する定着温度決定手段と、
   前記定着温度決定手段により決定された定着温度に応じて前記定着装置の温度制御を行う定着温度制御手段と、
   印刷制御における優先モード設定に基づき、プリント開始のタイミングを制御するタイミング制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
4. 前記優先モード設定において「画質優先」設定が選択された場合に、前記タイミング制御手段は、定着温度が目標温度に達したことを条件に印刷を開始するようにタイミング制御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。
5. 電子写真方式により形成されたトナー画像を記録媒体上に熱定着する定着装置を備え、前記定着装置での定着温度が所定温度に達した時に定着動作を行うように構成された画像形成装置において、
   印刷画像データのトナー載り量を検知するトナー載り量検知手段と、
   前記トナー載り量検知手段により検知されたトナー載り量に応じた定着温度を決定する定着温度決定手段と、
   前記定着温度決定手段により決定された定着温度に応じて前記定着装置の温度制御を行う定着温度制御手段と、
   印刷制御における原稿タイプ設定に基づき、プリント開始のタイミングを制御するタイミング制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
6. 前記原稿タイプ設定において「写真原稿」設定が選択された場合に、前記タイミング制御手段は、定着温度が目標温度に達したことを条件に印刷を開始するようにタイミング制御を行うことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 電子写真方式により形成されたトナー画像を記録媒体上に熱定着する定着装置を備え、前記定着装置での定着温度が所定温度に達した時に定着動作を行うように構成された画像形成装置における画像形成方法であって、
   印刷制御における画質、生産性の優先モードを判定する優先モード判定ステップと、
   印刷制御における原稿タイプを判定する原稿タイプ判定ステップと、
   印刷制御における排紙設定を判定する排紙設定判定ステップと、
   各々の判定ステップの判定結果から定着温度が目標温度に到達したか否かを判定する定着温度判定ステップと、
   前記定着温度判定ステップの判定によりプリント開始タイミングを決定する印刷タイミング制御ステップとを有することを特徴とする画像形成方法。
8. コンピュータを、請求項１乃至６の何れか１項に記載された画像形成装置の各手段として機能させるためのプログラム。
9. コンピュータを、請求項１乃至６の何れか１項に記載された画像形成装置の各手段として機能させるためのプログラムを格納したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。