JP2020184035A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像解析を行って画像の特徴に基づいて定着器を制御する画像形成装置において、消費電力を低減するための技術を提供する。【解決手段】画像データに基づき記録材に画像を形成する画像形成部と、記録材を加熱して画像を定着させる定着部と、画像データを解析して印字率に関する情報を取得する取得部と、印字率に関する情報に基づき目標温度を算出する算出部と、定着部の温度を目標温度に制御する制御部を備えており、取得部は、第１の画像を形成するためのデータに基づいて第１の印字率に関する情報を取得し、算出部は、第１の印字率に関する情報に応じて第１の目標温度を算出し、定着部の温度が第１の目標温度となるような第１の画像形成動作が中断した場合、制御部は、中断から復帰後の画像形成動作において再度第１の画像を形成する場合には、第１の目標温度を用いて温度を制御する画像形成装置を用いる。【選択図】図３Ｂ

Description

本発明は、画像形成装置等に用いられる定着目標温度決定制御に関するものである。

近年、プリントする画像を解析し、その画像の特徴に基づいて定着器の制御パラメータを決定し制御する、画像形成装置の制御手法の開発が進んでいる。例えば、特許文献１では、プリントする画像が写真画像か文字画像かを判別し、写真画像をプリントする場合と文字画像をプリントする場合で定着器の温調温度を変えることで、トナーを定着させるための電力を抑制している。
また、特許文献２では、トナー載り量を検知して定着器の温調温度に反映させる、画像形成装置の制御手法も開発されている。このように、画像に応じた制御を行うことで、余分な電力消費を抑制できるようになっている。

特開２０００−２４２１０７号公報 特開２０１６−００４２３１号公報

画像形成装置において、より一層の消費電力の低減が求められている。本発明は上記課題に鑑みてなされたものである。本発明は、画像解析を行って画像の特徴に基づいて定着器を制御する画像形成装置において、消費電力を低減するための技術を提供することを目的とする。

本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
画像データに基づき、記録材に画像を形成する画像形成部と、
前記画像が形成された前記記録材を加熱することで、前記記録材に前記画像を定着する定着部と、
前記画像データを解析して印字率に関する情報を取得する取得部と、
前記印字率に関する情報に基づき、目標温度を算出する算出部と、
前記目標温度となるように前記定着部の温度を制御する制御部と、
を備え、前記画像形成部により前記画像を形成し、前記定着部により前記画像を定着する画像形成動作を行う画像形成装置であって、
前記取得部は、第１の画像を形成するための第１の画像データに基づいて、第１の印字率に関する情報を取得し、
前記算出部は、前記第１の印字率に関する情報に応じて、第１の目標温度を算出し、
前記制御部が前記第１の画像を定着するために前記定着部の温度を前記第１の目標温度となるように制御して行っていた第１の画像形成動作が、完了前に中断された場合、前記制御部は、中断から復帰後の前記画像形成動作において再度前記第１の画像を形成する場合には、中断前に前記算出部により算出された前記第１の目標温度を用いて、前記定着部の温度を制御する
ことを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、画像解析を行って画像の特徴に基づいて定着器を制御する画像形成装
置において、消費電力を低減するための技術を提供することができる。

実施例１の画像形成装置の概略構成を示す断面図 実施例１の画像形成装置の制御系のブロック図 実施例１の定着目標温度決定制御処理を説明する全体フロー図 実施例１の定着目標温度決定制御処理を説明する詳細フロー図 実施例１の緊急停止復帰後一枚目判断制御処理を説明するフロー図 実施例１の印字率情報と定着可能温度の関係を説明する図 実施例１に係る温調の流れを説明するタイミング図 実施例２の定着目標温度決定制御処理を説明するフロー図

以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態について説明する。ただし、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状およびそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。よって、この発明の範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。

［検討］
出願人らの検討によれば、上述したような、画像解析を行って定着器の制御を行う画像形成装置において、より一層の消費電力の低減の余地がある。
一般に、画像形成装置がプリント準備を完了するまでに所定の時間を要する。時間を要する動作には、定着器の予熱や、プリントする画像の解析などがあり、特に画像解析に時間を要することが多い。そのため、ユーザがプリント動作を指示してから一枚目のプリントを完了するまでの時間を少しでも短縮するために、画像解析と定着器の予熱を並行して行う制御手法が知られている。この手法を採る場合、定着器の予熱を開始する時点ではまだ画像解析が終わっていないため、その画像形成装置において基準となるノーマル温調温度で定着器を温調する。ここで言うノーマル温調温度とは、最もトナー載り量の多い画像（以下、ベタ黒画像とも呼ぶ）をプリントする場合でも良好な定着性が得られる温度のことである。

しかし、一般的な画像データのトナー載り量は、ベタ黒画像のトナー載り量よりも少ない。そのため、ノーマル温調温度よりも低い温度でも十分な定着性が得られることが多い。その結果、画像の特徴に基づいて定着器の制御パラメータを決定する制御手法であっても、画像解析に多くの時間を要してしまう場合は、画像解析が終わるまでの間はノーマル温調温度で定着器を温調するため、消費電力の低減が難しくなる。

とりわけ、画像形成装置が異常終了した後の復帰時には注意を要する。装置の異常終了とは例えば、紙詰まり（ジャム）等による装置の緊急停止である。このような場合にノーマル温調温度に基づいて定着器を温度制御すると、消費電力の増大につながるおそれがある。すなわち、緊急停止からの復帰時には、プリントに失敗した画像が再度プリントされる可能性が高い。そのため、復帰後の一枚目のプリント時には、当該失敗画像に対応した温度で定着器を温調すれば十分である。しかし従来は、復帰後の一枚目のプリントにおいてもベタ黒画像に対応した高い温度で温調がなされており、消費電力が増大していた。

［実施例１］
（画像形成装置の全体構成）
図１は本実施例の画像形成装置１００の断面図である。画像形成装置は、画像情報に基づく画像を形成し、記録材である用紙Ｐに転写して定着させることにより、所望の画像をプリントする装置である。装置は概略、画像形成部１１０、定着器１３０、コントローラ
部２０１及びエンジン制御部２０２を備えている。装置はその他、給紙および排紙に関する構成なども備えている。

画像形成部１１０の感光ドラム１２２は、図中で時計周りの方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動する。感光ドラム１２２は、有機感光体やアモルファスシリコン感光体で構成されており、その周面が帯電ローラ１２３により所定の極性および電位で一様に帯電される。

スキャナ部１０８は、感光ドラム１２２の帯電面に、プリント画像の画像情報に基づいて変調（オン／オフ変換）されたレーザ光を照射する。これにより、走査露光が行われて静電潜像が形成される。このレーザ光は、画像読取装置やコンピュータ等の画像信号発生装置が画像情報に基づいて生成した、時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたものである。したがって、感光ドラム１２２の帯電面には画像情報に対応した静電潜像が形成される。なお、副走査方向の走査露光開始タイミングは、副走査方向同期信号により画像形成部１１０から画像信号発生装置に通知される。

現像ローラ１２１は、感光ドラム１２２に形成された静電潜像を、現像容器１２０に収容されたトナーにより現像する。またクリーニングブレード１２４は感光ドラム上の転写残トナーを取り除く。

画像形成装置１は、給紙に関する構成として、給紙ローラ１０１と給紙トレイ１０２を備える。給紙ローラ１０１は、給紙トレイ１０２から用紙Ｐを搬出して所定の経路上に搬送する。さらにレジローラ１０４により用紙Ｐが感光ドラム１２２に送り込まれると、転写ローラ１０６が形成する転写ニップにおいて、感光ドラム１２２側の鏡像トナー像が用紙Ｐに転写される。転写ローラ１０６は、用紙Ｐの背面（用紙を介してトナー像と反対側の面）から、トナーと逆極性の電荷を供給することで、感光ドラム１２２から用紙にトナー像を転写する。トナー像の転写を受けた用紙Ｐは、感光ドラム１２２から分離されて定着器１３０へ送り込まれる。

定着器１３０は、サーミスタ１３１、定着ヒータ１３２、定着フィルム１３３、加圧ローラ１３４を備える。定着器１３０によって、用紙Ｐに担持されたトナー像が加熱され、該トナー像が用紙Ｐに熱定着する。トナー像の熱定着を受けた用紙Ｐは、排紙ローラ１１１により搬送され排紙トレイ１１２に排出される。定着器１３０は本発明の定着部に相当する。

（画像形成装置のシステム構成）
次に、図２のブロック図を参照して、画像形成装置１００のシステム構成について説明する。画像形成装置１００が備えるコントローラ部２０１およびエンジン制御部２０２は、相互に通信可能である。コントローラ部２０１は、さらに、外部装置であるホストコンピュータ２００と相互に通信が可能である。エンジン制御部２０２は、概略、ビデオインタフェース部２０３、ＣＰＵ２０５、露光制御部２０８、駆動制御部２０９、高圧制御部２１０、定着制御部２１１、センサ入力部２１２、ドア開閉検知部２１７を含む。ＣＰＵ２０５は、エンジン制御部２０２を制御するためにＣＰＵ２０５が実行するプログラムやデータを記憶したＲＯＭ２０６、および、一時的なデータの記憶に用いるＲＡＭ２０７に接続されている。ＲＯＭ２０６およびＲＡＭ２０７は記憶部として機能する。

外部装置であるホストコンピュータ２００は、画像形成装置のコントローラ部２０１に、プリント条件、プリント画像の画像データ、プリント指令を送信する。

コントローラ部２０１は、ホストコンピュータ２００から受信した画像データを画像形
成装置に必要な露光データに変換すると共に、画像を解析して印字率情報を作成し、受信したプリント条件を基に用紙毎のプリント予約情報を作成する。プリント予約情報とは例えば、用紙の供給元を示す給紙口（給紙トレイ）、用紙サイズ、用紙搬送速度、定着器１３０の目標温度等のことである。

コントローラ部２０１は、ビデオインタフェース部２０３を介して、ＣＰＵ２０５に、プリント予約情報に基づくプリント予約指示を送信する。
一方、画像データから露光データへの変換処理や印字率情報の作成処理には時間を要するため、コントローラ部２０１は、これらの処理が完了を待たずに、予熱に関する指示などを含むプリント準備指示をＣＰＵ２０５へ送信する。ＣＰＵ２０５は、コントローラ部２０１からプリント準備指示を受信すると、予熱のプリント準備動作を開始する。コントローラ部２０１は、画像データから露光データへの変換や印字率情報の作成が完了すると、プリント開始指示をＣＰＵ２０５へ送信する。ＣＰＵ２０５は、コントローラ部２０１からプリント開始指示を受信すると、プリント動作を開始する。

エンジン制御部２０２の各機能について説明する。
駆動制御部２０９は、画像形成部１１０の各ローラを、ドラムモータ２０４、もしくは、定着モータ２１３によって回転駆動する。駆動制御部２０９により制御されるドラムモータ２０４は、給紙ローラ１０１、レジローラ１０４、感光ドラム１２２、転写ローラ１０６を回転駆動する。ドラムモータ２０４と給紙ローラ１０１は、給紙クラッチ２１４を介して接続されている。給紙カセットから用紙を給紙する際は、所定時間、給紙クラッチ２１４を連結し、給紙ローラ１０１を回転駆動させる。定着モータ２１３は、加圧ローラ１３４、排紙ローラ１１１を回転駆動する。

露光制御部２０８は、ＣＰＵ２０５からの指示に応じて、スキャナ部１０８の不図示のスキャナモータの回転や、露光光量の補正制御を行い、コントローラ部２０１から受信する露光データに基づいて感光ドラム１２２を露光する光の照射を制御する。
高圧制御部２１０は、画像形成装置内の各部材に直流電圧もしくは交流電圧を印加する電源の制御を行う。部材には、帯電ローラ１２３、現像ローラ１２１、転写ローラ１０６を含む。

定着制御部２１１は、サーミスタ１３１によって定着ヒータ１３２の表面温度を検知し、検知結果に基づいて、定着ヒータ１３２への電力供給の制御を行う。電力供給を受けた定着ヒータの温度が上昇し、トナー像を担持する記録材である用紙を加熱することによって、記録材上にトナー像が定着する。
センサ入力部２１２は、トップセンサ１０５及び定着排紙センサ１０９の検知情報を取得し、ＣＰＵ２０５に出力する。
ドア開閉検知部２１７は、不図示のドア検知センサの入力値からドア１１３の開閉を検知する。

なお、コントローラ部２０１およびエンジン制御部２０２の構成は、図示例のように、それぞれが別のブロックとして実現される場合には限定されない。単一の情報処理装置の機能ブロックとして、コントローラ部２０１およびエンジン制御部２０２の各構成要素を実装しても良い。その他、以下の画像形成動作を実現できるのであれば、どのような構成を用いてもよい。コントローラ部２０１は、本発明の取得部として機能し得る。エンジン制御部２０２は、本発明の算出部および制御部として機能し得る。

（画像形成動作と定着目標温度決定制御）
次に、図面を参照しつつ、上記構成の画像形成装置１００の画像形成動作を説明する。全体処理については図３Ａのフローチャートを、本明細書の特徴的な制御である定着温調
温度決定制御を含む、画像形成動作の詳細については、図３Ｂのフローチャートを使って説明する。

まず図３Ａにおいて、画像形成装置１００に電源が投入されて装置が起動する（ステップＳ１０）。まず、緊急発生判定が行われる（ステップＳ１１）。これは、現在の画像形成動作が、緊急停止復帰後一枚目のプリントを行う状態かどうかを判定する処理であり、詳しくは図４を用いて説明する。このような、異常終了からの復帰後の一枚目の画像形成動作を、復帰後画像形成動作とも呼ぶ。すなわち、復帰後画像形成動作とは、画像形成動作が完了前に中断された場合の復帰後の画像形成動作である。次に、エンジン制御部２０２は記憶している定着目標温度Ｔ_ｔをゼロクリアする（Ｔ_ｔ＝０にする）（ステップＳ１２）。なお、この処理は、定着目標温度が設定されていない状態にできればよく、必ずしも記憶している定着目標温度を０にする処理には限定されない。

続いて、ユーザの入力等により、画像形成動作が開始される（ステップＳ１３）。このとき、ホストコンピュータ２００からコントローラ部２０１にプリント条件、画像データ、プリント指令が送信され、コントローラ部２０１からエンジン制御部にプリント準備指示等が送信される。以降の処理は図３Ｂを用いて説明する。

画像形成動作は、エンジン制御部２０２がコントローラ部２０１からプリント準備指示を受けると開始するものとする。プリント準備指示を受けると、エンジン制御部２０２は定着目標温度決定制御を開始する（ステップＳ３０１＝ＹＥＳ）。まず、緊急停止復帰直後一枚目のプリントではない場合について説明する（ステップＳ３０２＝ＮＯ）。緊急停止復帰直後一枚目のプリントであることをどのように判断するかは後述する。

エンジン制御部２０２は、プリント準備のための目標温度を決定し、定着目標温度Ｔ_ｔとして設定する（ステップＳ３０３）。ここでは目標温度を、ベタ黒画像がプリントされても定着できる温度に決定する。初回のフローにおいては、ゼロクリアされた定着目標温度を、決定された目標温度Ｔ_ｒに変更する。なお、ここでは印字率１００％のベタ黒画像を想定しているが、これには限定されない。例えば、後述する図５の例では、印字率９０％に対応する目標温度で予熱を行えば、９０％より高い印字率の画像がプリントされるときでも十分な定着性が発揮される。このように、どのような印字率の画像データに対しても定着性を発揮するための所定の閾値以上の印字率であればよい。
そして、予熱の温調を開始するために、定着ヒータ１３２への通電を開始する（ステップＳ３０４）。

定着器１３０の温度を目標温度に近づけるための定着ヒータ１３２の通電制御については、任意の手法を採用できる。例えばＲＯＭに記憶された温度と通電制御値の関係を参照してもよいし、温度検出手段としてのサーミスタ１３１による検出値を用いた制御を行ってもよい。定着器１３０の温度が、定着目標温度から所定の範囲内に収束したら、プリント準備完了となる。所定の範囲内とは例えば、定着目標温度に対して＋１０℃〜−５℃の範囲を指す。この定数は一例であり、これには限定されない。

上記のようにベタ黒画像に対応した温調処理を行っている間にも、コントローラ部２０１は画像データを解析している。そして、エンジン制御部２０２は、プリント準備を実施している間もしくは実施完了した後に、コントローラ部２０１から印字率情報とプリント開始指示を受ける（ステップＳ３０５＝ＹＥＳ）。

印字率情報を受け取ったエンジン制御部２０２は、印字率情報に基づいて、実際の画像の定着に必要な温度である実画像定着温度Ｔ_ｐを算出し、定着器１３０の定着目標温度を修正する（Ｔ_ｔ＝Ｔ_ｐとする）（ステップＳ３０６）。本ステップの処理は、図５に示す
ような、ＲＯＭ２０６に保存されたテーブルを参照して行っても良い。また、テーブルの代わりに数式を用いても良い。
図５は、印字率情報と、印字率１００％画像の定着目標温度から下げても定着可能な温度の関係を示すテーブルである。例えば、受け取った印字率情報が１０％だった場合、ベタ黒画像時の定着目標温度Ｔ_ｒよりも１５℃低い温度を、実画像定着温度Ｔ_ｐとし、定着目標温度として設定する。この例では、定着目標温度をベタ黒時より１５℃下げる（Ｔ_ｐ＝Ｔ_ｒ−１５、Ｔ_ｔ＝Ｔ_ｒ）。エンジン制御部２０２は算出した定着温度をＲＡＭ２０７に記憶する。例えば印字率１００％画像の定着目標温度が１８５℃だった場合、１５℃下げた１７０℃をＲＡＭ２０７に記憶し、記憶目標温度Ｔ_ｂとする（ステップＳ３０７）。

エンジン制御部は、プリント開始指示を受け取ると画像形成処理を開始する。帯電ローラ１２３により感光ドラム１２２の表面が均一に帯電される。また、現像ローラ１２１に、感光ドラム１２２上の潜像にトナーが付着するような電圧が印加される。
そして、定着器１３０の温度が、目標温度に対して所定の範囲内（ここでは＋１０℃〜−５℃）に収束したら、エンジン制御部２０２は給紙クラッチ２１４を駆動して給紙トレイから用紙Ｐを給紙する。用紙がトップセンサ１０５を通過してから所定のタイミングで、露光データの出力の基準タイミングとなる露光データ開始信号を、コントローラ部２０１へ出力する。

エンジン制御部２０２は、コントローラ部２０１から受信する露光データに基づき、スキャナ部１０８から照射された光で感光ドラム１２２上を走査することで潜像を形成する。形成した潜像に対して、現像ローラ１２１からトナーを感光ドラム１２２に付着させることでトナー像を形成する。感光ドラム１２２上に形成されたトナー像は、転写ローラ１０６にて用紙Ｐへ転写される。そのために、転写ローラ１０６には感光ドラム１２２上に形成されたトナー像と逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧を印加しておく。

用紙Ｐは、感光ドラム１２２から剥離された後、定着器１３０へ搬送され、定着フィルム１３３と加圧ローラ１３４とのニップ部で定着された後に、排紙ローラ１１１を介して装置上部の排紙トレイ１１２上へ、画像面を下向きにして排出される。用紙Ｐが定着器１３０を抜けると（ステップＳ３１１）、ステップＳ３０７で記憶した目標温度をゼロクリアし（ステップＳ３１２）、定着器１３０の温調を停止して（ステップＳ３１５）、定着目標温度決定制御は終了する。

（緊急停止復帰後一枚目判断制御）
次に、画像形成装置１００が緊急停止した場合の処理について説明する。
緊急停止復帰後一枚目判断制御を、図４のフローチャートを用いて説明する。画像形成装置１００の電源が起動すると、図４のフローチャートの処理が始まる。

最初に、エンジン制御部２０２は、緊急停止が発生したかを確認する（ステップＳ４０１）。ジャムによる緊急停止を例にすると、任意の手法でジャムが発生したかどうかを確認する。ジャム発生の検知方法としては、所定時間までに搬送路上のトップセンサ１０５が反応しない場合に、ジャムが発生したと判断する手法などがある。なお、緊急停止にはジャム以外にも様々な原因があるが、本発明は、ジャム発生時のように、緊急停止から復帰後の一枚目の画像として、緊急停止が原因で印刷できなかった画像を再印刷したい場合に好適である。すなわち、中断後の一枚目の画像の目標温度として、中断前に算出された目標温度を用いることにより、画像に適した定着温度制御が可能になる。

緊急停止が発生した後、ユーザが紙詰まりを解消するなどして、画像形成部１１０がレディ状態になったかどうかを判定する（ステップＳ４０２）。装置がレディであれば（Ｓ４０２＝ＹＥＳ）、エンジン制御部２０２は緊急停止復帰後一枚目フラグをセットする（
ステップＳ４０３）。例えば、ＲＡＭ２０７などの不揮発性メモリに所定のフラグ情報を書き込む（Ｆｉ＝１）。上述した図３ＢのステップＳ３０２では、この緊急停止復帰後一枚目フラグがセットされていたら、緊急停止復帰後一枚目のプリントと判断する。一方、上記フラグがクリアされていたら（Ｆｉ＝０）、緊急停止復帰後一枚目のプリントではないと判断する。

続いてエンジン制御部２０２は、定着器１３０の温調が開始したかを確認し（ステップＳ４０４）、温調が開始されていたら、緊急停止復帰後一枚目フラグをクリアする（ステップＳ４０５）。その後は、フローチャートの最初に戻って、上記処理を繰り返す。
以上のように、緊急停止復帰後一枚目のプリントか否かを判断する。

（緊急停止復帰直後の定着目標温度決定制御）
図３のフローに戻り、緊急停止復帰直後の定着目標温度決定制御を説明する。ここでは緊急停止復帰直後一枚目のプリントの場合とする（ステップＳ３０２＝ＹＥＳ）。

上で述べたように、エンジン制御部２０２は、緊急停止復帰後一枚目ではない場合（Ｆｉ＝０）は、Ｓ３０３に進み、プリント予約情報に基づいて定着目標温度を決定していた。一方、緊急停止復帰後一枚目の場合（Ｆｉ＝１）は、定着目標温度が記憶済みかどうかを判断する（ステップＳ３０８）。
定着目標温度が記憶されていなかった場合は（Ｓ３０８＝ＮＯ）、処理はステップＳ３０３に合流し、プリント予約情報に基づいて温調を開始する。以降の処理は上記で述べたものと同じなので省略する。
一方、既に定着目標温度を記憶済みの場合（Ｓ３０８＝ＹＥＳ）、ステップＳ３０７で記憶した定着目標温度で温調を開始する（ステップＳ３０９）。

（効果）
緊急停止復帰直後一枚目のプリントの場合、緊急停止したときと同じ画像がプリントされる可能性が高い。そして、図５の表の例であれば、印字率が０％〜９０％のときは、ノーマル温調温度よりも１５℃〜３℃低い温度で定着器を温調すれば十分である。よって、印字率情報を受け取って定着目標温度を修正するまでの間、比較的低い温度で定着器１３０の温調できる可能性が高い。その結果、電力消費量を低減することができる。すなわち、ある印字率（第１の印字率）を有する、ある画像データ（第１の画像データ）に基づく画像（第１の画像）を形成するための画像形成動作（第１の画像形成動作）が、緊急停止によって完了前に中断された場合を想定する。このとき、第１の画像形成動作の中断からの復帰後の画像形成動作（第２の画像形成動作）において、再度、第１の画像が形成される場合、第１の画像の制御に用いられた目標温度（第１の目標温度）が用いられる。これにより、電力消費量が低減される。

図６を用いて、本実施例の効果を詳細に説明する。図６（ａ）は、通常の画像形成動作の場合（Ｓ３０２＝ＮＯ）、または、目標温度が記憶されていない場合（Ｓ３０８＝ＮＯ）の温度変化を示すタイミング図である。図６（ａ）は、図３Ｂのフローで概ねＳ３０３〜Ｓ３０７に対応する。
まずタイミングｔ１０１で、エンジン制御部２０２がプリント準備指示を受け取り、予熱動作が開始される。このときは、ベタ黒画像時の定着目標温度Ｔｒが設定される（図３ＢのＳ３０３〜Ｓ３０４に相当）。

一方、予熱動作と並行して、コントローラ部２０１は画像解析を行っている。ここでは解析時間をｒ１とし、解析が完了するタイミングをタイミングｔ１０２とする。そして、解析により得られた印字率は５０％だったとする。エンジン制御部２０２は、コントローラ部２０１から印字率情報を受け取る（Ｓ３０５＝ＹＥＳに相当）。そして、テーブルを
参照して実画像定着温度Ｔ_ｐを決定し、定着目標温度を変更する（Ｓ３０６〜Ｓ３０７に相当）。そして、変更後の定着目標温度になるように定着ヒータ１３２を制御する。タイミングｔ１０４において目標温度に到達し、プリントが開始される。

図６（ａ）の場合、実画像定着温度Ｔ_ｐまで定着器の温度を上昇させれば十分な定着性が得られるにも関わらず、ベタ黒画像時の定着目標温度Ｔ_ｒを目標として予熱を行っているため、本来は不要な電力が消費されてしまう。また、プリント開始がタイミングｔ１０４まで遅れてしまい、タクトタイムの増大を招く。なお、Ｔ_ｒ＞Ｔ_ｐであることに鑑みれば、必ずしもタイミングｔ１０４まで待つ必要はなく、定着器温度が目標温度から所定の範囲内に収まった時点でプリント開始しても良い。しかし、その場合でも多少のタクトタイム増大の問題が残る上に、電力消費増大という問題は改善できない。

図６（ｂ）は、緊急停止復帰直後一枚目の印刷であり（Ｓ３０２＝ＹＥＳ）、かつ目標温度を記憶済みの場合（Ｓ３０８＝ＹＥＳ）の、温度変化を示すタイミング図である。図６（ｂ）は、図３Ｂのフローで概ねＳ３０９〜Ｓ３１０に対応する。図６（ａ）と同様、画像の印字率は５０％とし、実画像定着温度Ｔ_ｐとする。また図６（ｂ）では、緊急停止前と同じ画像を印刷するものとする。

まずタイミングｔ２０１で、エンジン制御部２０２がプリント準備指示を受け取り、予熱動作を開始する。このとき、記憶目標温度Ｔ_ｂを読み出すことにより、実画像定着温度Ｔ_ｐが設定される（図３ＢのＳ３０９に相当）。ここで、Ｔ_ｒ＞Ｔ_ｂであるため、図６（ａ）の場合よりも早いタイミングｔ２０２に、定着器が目標温度に到達する。したがってタイミングｔ２０３に画像データ解析が終わるとすぐにプリントが可能となる。このように、図６（ｂ）の場合は、余分な電力消費を削減した画像形成動作が可能となる。

たとえば、ある画像形成装置においては、印字率１０％の画像をプリントするケースにおいて、最大１５℃分の電力を削減（電力量で約０．０２７Ｗｈ削減）することができる。
また、定着器１３０の温度が、目標温度に対して＋１０℃〜−５℃の範囲に収束するまでプリント準備完了とならないため、高い温度で定着器１３０を温調していた場合、目標温度＋１０℃まで下がるのを待つ必要がある。印字率１０％の画像をプリントするケースでは、定着器１３０の目標温度を１５℃下げるので、プリント準備完了となるためには、定着器１３０の温度が５℃分下がるのを待つ必要がある。たとえば、ある画像形成装置においては５℃分下がるには０．９秒要した。つまり、最初から目標温度を−１５℃下げた状態で定着器１３０の温調開始した方が、プリント準備完了が０．９秒早くなる。よって、最初の一枚目をプリントする時間が早くなる。

以上説明したように、緊急停止復帰直後のプリントにおいて、印字率情報を受け取るまで待たずに、緊急停止した前回のプリントで記憶した定着目標温度に定着目標温度を設定する。これにより、消費電力の削減と、緊急停止復帰直後の一枚目のプリント時間の短縮ができる。

［実施例２］
実施例１では、緊急停止復帰直後一枚目のプリントの画像と、緊急停止した前回のプリントの画像が同じだった場合について説明した。従って実施例１においては、記憶目標温度Ｔ_ｂと、画像形成装置再起動後にコントローラ部２０１が改めて解析した印字率情報に基づく実画像定着温度Ｔ_ｐが同じであった。一方、本実施例では、緊急停止復帰直後一枚目のプリントの画像と、緊急停止した前回のプリントの画像が異なっている。なお、実施例１と同様の構成や処理については説明を簡略化する。

（画像形成動作と定着目標温度決定制御）
緊急停止復帰直後ではない通常のプリント動作における、定着目標温度を決定する制御（ステップＳ７０２＝ＮＯの場合の制御）に関しては、実施例１と変わらないので、ここでは説明を省略する。
（緊急停止復帰後一枚目判断制御）
緊急停止復帰直後一枚目判断制御は、実施例１と同様に、装置の起動後に図４のフローに従って処理が進められ、一枚目フラグがオン・オフされる。そのため、ここでは説明を省略する。これにより、現在の画像形成動作が復帰後画像形成動作であるかどうかが判定される。

（緊急停止復帰直後の定着目標温度決定制御）
緊急停止復帰直後の定着目標温度決定制御を、図７のフローチャートを用いて説明する。ここでは緊急停止復帰直後一枚目のプリントの場合とする（ステップＳ７０２＝ＹＥＳ）。実施例１で説明したように、通常のプリント時にステップＳ７０７で目標温度を記憶済みの場合（ステップＳ７０８＝ＹＥＳの場合）、記憶した定着目標温度を読み出すことにより温調を開始する（ステップＳ７０９）。ここまでの処理は実施例１と変わらない。

続いて、ステップＳ７０５において、エンジン制御部２０２はコントローラ部２０１から、プリントするべき画像の印字率情報を受け取る（ステップＳ７０５＝ＹＥＳ）。そして、テーブルを参照して実画像定着温度Ｔ_ｐを決定する（ステップＳ７０６）。本実施例では、実際にプリントされた画像が緊急停止したときの画像と異なるため、決定された温度も、記憶済みの定着目標温度とは異なることになる。

このとき例えば、既に記憶していた定着目標温度（記憶目標温度Ｔ_ｂ）が１７０℃であり、印字率情報に基づいた定着目標温度（実画像定着温度Ｔ_ｐ）が１８５℃であった場合（温度差が１５℃）、定着目標温度が１５℃上がることになる。また、プリント準備が完了するためには、定着器１３０の温度が定着目標温度から＋１０℃〜−５℃の範囲内に収束するまで待つ必要がある。そのため、エンジン制御部２０２は、定着ヒータ１３２の通電を行って、定着器１３０の温度を上げる。その間はプリント準備が完了しないため、エンジン制御部２０２は用紙Ｐを給紙しない。そして、定着器１３０の温度が定着目標温度−５℃まで上昇した時点で、プリント準備完了となり、用紙Ｐを給紙する。プリント準備が延長される分、最初の一枚目をプリントする時間が長くなる。しかし、定着器１３０の温度が適正な温度から大きく外れるのを防ぐことができるため、画像弊害が発生することはない。

なお、ここでは、定着器の温度が目標の範囲内に到達するまでは用紙Ｐの供給を遅らせることにした。しかし、定着器の温度が目標の範囲内に到達していなくても、用紙が定着器まで到達しないのであれば、用紙供給を開始してもよい。

また例えば、既に記憶していた定着目標温度が１８２℃で、印字率情報に基づいた定着目標温度が１８５℃であった場合（温度差が３℃）、定着目標温度の＋１０℃〜−５℃の範囲に始めから入っているので、プリント準備の延長を行う必要はない。したがって、最初の一枚目をプリントする時間は通常のプリントと変わらず、画像弊害が発生することもない。

上記例では、既に記憶していた定着目標温度が印字率情報に基づいた定着目標温度よりも低い場合を説明した（Ｔ_ｂ＜Ｔ_ｐ）。逆の場合（Ｔ_ｂ＞Ｔ_ｐ）には、定着器１３０の温度が上がるのを待つのではなく、下がるのを待つことになる点だけが異なる。したがって、最初の一枚目をプリントする時間が長くなる可能性があるものの、画像弊害が発生しない、という効果は同じである。

以上説明したように、緊急停止復帰直後のプリントにおいて、既に記憶していた定着目標温度と印字率情報に基づいた定着目標温度が異なった場合、プリント準備を延長して定着器１３０の温度を適正な温度に保つ。これにより、定着器１３０の温度が高すぎる、もしくは低すぎることによる画像弊害の発生を防ぐことができる。すなわち本実施例では、中断からの復帰後において、第１の画像データとは異なる第２の画像データに基づいて、第１の画像とは異なる第２の画像が形成される場合は、第２の画像に適した温度制御が行われる。

１００：画像形成装置、１３０：定着器、２０１：コントローラ部、２０２：エンジン制御部

Claims (11)

1. 画像データに基づき、記録材に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像が形成された前記記録材を加熱することで、前記記録材に前記画像を定着する定着部と、
   前記画像データを解析して印字率に関する情報を取得する取得部と、
   前記印字率に関する情報に基づき、目標温度を算出する算出部と、
   前記目標温度となるように前記定着部の温度を制御する制御部と、
   を備え、前記画像形成部により前記画像を形成し、前記定着部により前記画像を定着する画像形成動作を行う画像形成装置であって、
   前記取得部は、第１の画像を形成するための第１の画像データに基づいて、第１の印字率に関する情報を取得し、
   前記算出部は、前記第１の印字率に関する情報に応じて、第１の目標温度を算出し、
   前記制御部が前記第１の画像を定着するために、前記定着部の温度を前記第１の目標温度となるように制御して行っていた第１の画像形成動作が、完了前に中断された場合、前記制御部は、中断から復帰後の前記画像形成動作において再度前記第１の画像を形成する場合には、中断前に前記算出部により算出された前記第１の目標温度を用いて、前記定着部の温度を制御する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記算出部が算出した前記目標温度を記憶する記憶部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 現在の画像形成動作が中断から復帰後の画像形成動作である場合には、前記制御部は、前記記憶部に前記目標温度が記憶されている場合には、前記記憶部から前記目標温度を読み出して前記定着部の温度を制御する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記記憶部に記憶された、前記印字率に関する情報と前記目標温度の関係を示すテーブルまたは数式を参照して、前記目標温度を修正する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 現在の画像形成動作が中断から復帰後の画像形成動作でない場合は、前記制御部が、前記画像データの印字率が所定の閾値以上であるものとして算出された前記目標温度により前記定着部の温度の制御を開始するとともに、前記取得部が、前記印字率に関する情報の取得を開始し、
   前記算出部は、前記取得部による前記印字率に関する情報の取得が完了したのち、当該印字率に関する情報に基づいて前記目標温度を修正する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記所定の閾値以上の印字率とは、前記定着部が前記所定の閾値以上の印字率に基づいて算出された前記目標温度に到達していれば、形成される画像がベタ黒画像であっても十分な定着性が得られるような印字率である
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記算出部は、現在の画像形成動作が中断から復帰後の画像形成動作であり、かつ、前記記憶部に前記目標温度が記憶されていない場合には、前記印字率に関する情報に基づいて前記目標温度を算出し、
   前記制御部は、算出した前記目標温度に基づいて前記定着部を制御する
   ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記算出部は、前記画像データの印字率が高いほど、前記目標温度が高くなるように、前記目標温度を算出する
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、前記定着部の温度が前記目標温度から所定の範囲内にない場合は、前記定着部の温度が前記所定の範囲内に収束するように、前記定着部が備えるヒータを制御する
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、前記定着部の温度が前記所定の範囲内に収束したのちに、前記画像データに基づくトナー像の前記記録材への定着を開始する
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 現在の画像形成動作が中断から復帰後の画像形成動作であり、かつ、前記記憶部に前記目標温度が記憶されている場合には、前記制御部が、前記記憶部から前記目標温度を読み出して前記定着部の温度の制御を開始したのち、前記算出部が、前記印字率に関する情報に基づいて前記目標温度を算出し、
    前記制御部は、前記記憶部から読み出した前記目標温度と、前記印字率に関する情報に基づいて算出した前記目標温度が異なる場合は、前記定着部の温度が前記印字率に関する情報に基づいて取得した前記目標温度から所定の範囲内に収束したのちに、前記画像データに基づくトナー像の前記記録材への定着を開始する
    ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images