JP2022003369A - 画像形成装置、定着制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】定着に必要な温度の異なる複数の用紙に印刷する際の電力の消費を抑制する。【解決手段】用紙を加熱するための定着部の温度の変化を算出する定着温度予測部と、前記定着部の温度を、用紙の種別ごとに設定された定着設定温度に基づいて、前記定着部を加熱する加熱部を制御する定着制御部と、を備え、前記定着制御部は、前記定着温度予測部によって算出された前記定着部の温度が、用紙にトナーを定着可能な温度の範囲内に収まる場合には、前記加熱部による加熱量を抑制する画像形成装置である。【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成装置、定着制御方法およびプログラムに関する。

印刷対象の用紙にトナーを定着させる工程において、用紙の種類、厚さ等に応じて、用紙に加える熱および圧力を切り替える画像形成装置が開発されている。

例えば、印刷データに設定された描画条件ごとに定められた定着温度の目標値が複数あるとき、印刷出力に用いる定着温度の目標値の変化を抑制するように、印刷データの印刷出力の順序を変更する画像形成装置が開示されている。

上述した従来の技術では、定着温度の目標値の変化を抑制することによって、定着温度を目標値に保つための電力の消費をある程度抑えることができたとしても、定着するために必要な温度に関わらず、常に定着温度を目標値に維持しようとするため、電力の消費の抑制が十分ではないという問題がある。

開示の技術は、定着に必要な温度の異なる複数の用紙に印刷する際の電力の消費を抑制することを目的とする。

開示の技術は、用紙を加熱するための定着部の温度の変化を算出する定着温度予測部と、前記定着部の温度を、用紙の種別ごとに設定された定着設定温度に基づいて、前記定着部を加熱する加熱部を制御する定着制御部と、を備え、前記定着制御部は、前記定着温度予測部によって算出された前記定着部の温度が、用紙にトナーを定着可能な温度の範囲内に収まる場合には、前記加熱部による加熱量を抑制する画像形成装置である。

定着に必要な温度の異なる複数の用紙に印刷する際の電力の消費を抑制することができる。

画像形成システムのシステム構成の一例を示す図である。 第一の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 定着部のハードウェア構成の一例を示す図である。 加圧力調整部のハードウェア構成の一例を示す図である。 制御部のハードウェア構成の一例を示す図である。 第一の実施形態に係る画像形成装置の機能の一例を示す図である。 印刷処理のフローの一例を示す図である。 印刷順決定処理のフローの一例を示す図である。 対象ジョブ決定処理のフローの一例を示す図である。 対象ジョブ印刷順決定処理のフローの一例を示す図である。 印刷順自動決定処理のフローの一例を示す図である。 （ａ）印刷順の自動決定について説明するための第一の図、（ｂ）印刷順の自動決定について説明するための第二の図、（ｃ）印刷順の自動決定について説明するための第三の図である。 定着制御処理のフローの一例を示す図である。 定着制御処理の結果について説明するための図である。 （ａ）第二の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成の一例を示す第一の図、（ｂ）第二の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成の一例を示す第二の図である。 第二の実施形態に係る画像形成装置の機能の一例を示す図である。 第三の実施形態に係る印刷ジョブデータ受信処理のフローの一例を示す図である。 第四の実施形態に係る印刷ジョブデータ受信処理のフローの一例を示す図である。

（第一の実施形態）
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、画像形成システムのシステム構成の一例を示す図である。

画像形成システム１は、画像形成装置１０と、ＤＦＥ（Digital Front End）２０と、ユーザ端末３０と、管理サーバ４０と、を備える。

画像形成装置１０は、画像を形成する装置であって、例えば、カラープロダクションプリンタである。画像形成装置１０は、ＤＦＥ２０から画像データを受信して、受信した画像データに基づいて、紙等の媒体に画像を印刷する。

ＤＦＥ２０は、画像形成装置１０を制御する装置である。ＤＦＥ２０は、画像形成装置１０、ユーザ端末３０および管理サーバ４０と、通信可能に接続されている。

ＤＦＥ２０は、管理サーバ４０から画像の印刷を指示する信号ともにジョブデータを受信すると、内蔵するＲＩＰ（Raster Image Processor）エンジンによって、画像形成装置１０による処理が可能な形式の画像データに変換し、変換した画像データを画像形成装置１０に送信する。

ユーザ端末３０は、ユーザの操作を受けて、画像の印刷を指示する端末である。具体的には、ユーザ端末３０は、画像データを含むジョブデータを管理サーバ４０に送信する。

管理サーバ４０は、ユーザ端末３０からジョブデータを受信すると、印刷待ちのジョブデータを格納する記憶部に、待ち行列として追加する。そして、管理サーバ４０は、待ち行列に追加された順に、または適宜設定された優先度にしたがって、待ち行列からジョブデータを抽出して、ＤＦＥ２０に送信する。

図２は、第一の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

画像形成装置１０は、無端状の移動手段である中間転写ベルト３０２に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す。）の各色の感光体ドラム３０３Ｙ、３０３Ｍ、３０３Ｃ、３０３Ｋが並べられた構成を備える。各色の感光体ドラムの表面においてトナーにより現像された各色の画像は、中間転写ベルト３０２によって重ね合わせられフルカラー画像が形成される。

形成されたフルカラー画像は、給紙トレイ３００より給紙され、搬送ローラ３０１により搬送される用紙に転写ローラ３０４によって紙面上に転写される。その後、用紙はさらに搬送され、定着部１２によってトナーが定着される。

定着部１２は、通信線１３を介して制御部１１と接続されている。制御部１１は、定着部１２を制御する。以下、制御部１１による定着部１２の制御を定着制御という。

また、両面印刷を行う場合は、表面に画像形成を行った後、用紙は搬送経路中の反転パス３０６に搬送され、表裏が反転されたのち、再度転写ローラ３０４の位置まで搬送される。

図３は、定着部のハードウェア構成の一例を示す図である。

定着部１２は、定着ローラ４０１と、ヒータ４０２と、加圧ローラ４０３と、定着ローラ温度センサ４０４と、加圧ローラ温度センサ４０５と、加圧レバー４０６と、加圧力調整部４０７と、を備える。

定着ローラ４０１は、表面がＰＦＡ（PerFluoroAlkoxy）、ＰＴＦＥ（PolyTetraFluoroEthylene）等の耐熱離型層でコーティングされたローラである。定着ローラ４０１は、内部にヒータ４０２を有する。

ヒータ４０２は、定着ローラ４０１を加熱するための加熱機器である。例えば、ヒータ４０２は、ハロゲンヒータや赤外線（ニクロム線）ヒータ等である。加圧ローラ４０３は、定着ローラ４０１と対をなすローラで、表面が耐熱ゴム（シリコンゴム）層で構成される。

定着ローラ温度センサ４０４は、定着ローラ４０１の温度を測定するセンサである。加圧ローラ温度センサ４０５は、加圧ローラ４０３の温度を測定するセンサである。

加圧力調整部４０７が加圧レバー４０６を介して加圧ローラ４０３の軸の両端を押し上げることによって、加圧ローラ４０３は、定着ローラ４０１に向かって加圧される。そして、加圧ローラ４０３は、未定着のトナーが付着した用紙４０８を定着ローラ４０１に向かって加圧し、用紙４０８にトナーを定着させる。定着ローラ４０１は、図示しないモータによって矢印方向に回転駆動され、用紙４０８を搬送する。

図４は、加圧力調整部のハードウェア構成の一例を示す図である。

加圧力調整部４０７は、ブラケット５０１と、送りねじ５０２と、加圧モータ５０３と、フォトセンサ５０４と、スプリング５０５と、を備える。

ブラケット５０１は、側板に沿って上下動可能であり、上下方向に雌ねじが切られた孔が設けられ、送りねじ５０２と噛み合わされている。送りねじ５０２は、加圧モータ５０３によって回転駆動される。側板にはフォトセンサ５０４が設けられており、加圧ローラ４０３の加圧力が基準値になったときにブラケット５０１によってＯＮされるように調整されている。

加圧ローラ４０３を加圧する加圧レバー４０６に連結されたスプリング５０５の他端は、ブラケット５０１に連結されている。加圧モータ５０３が回転駆動されると、送りねじ５０２と噛み合っているブラケット５０１は、それに従い上下動する。

ブラケット５０１が上方に移動すればスプリング５０５による付勢力が強まり、加圧ローラ４０３はより強く定着ローラ４０１に押しつけられる。逆にブラケット５０１を下方に移動すれば加圧ローラ４０３から定着ローラ４０１への加圧力は弱まり、やがて離間する。これによって、加圧ローラ４０３の加圧力を無段階に調整することができる。

図５は、制御部のハードウェア構成の一例を示す図である。

制御部１１は、コンピュータによって構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３と、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)／ＳＤＤ（Solid State Drive）２０４と、Ｉ／Ｏインターフェース２０５と、通信インターフェース２０６と、を備える。

ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２またはＨＤＤ／ＳＤＤ２０４に格納されたプログラムを読み出して、ＲＡＭ２０３に格納する。そして、ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０３に格納されたプログラムに従って、後述する各種の処理を実行する。

ＲＯＭ２０２は、不揮発性の補助記憶装置である。ＲＯＭ２０２には、ＢＩＯＳ等の制御部１１の基本的な動作を規定したプログラムが格納される。

ＲＡＭ２０３は、揮発性の主記憶装置である。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の作業領域として使用される。

ＨＤＤ／ＳＤＤ２０４は、大容量の不揮発性の補助記憶装置である。ＨＤＤ／ＳＤＤ２０４には、受信した印刷ジョブデータ、後述する各種処理のプログラム、設定情報等が格納される。

Ｉ／Ｏインターフェース２０５は、定着部１２に含まれる各種モータ、センサ、ヒータなどのデバイスとの通信を制御する。

通信インターフェース２０６は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）カード等の、ＤＦＥ２０と通信するための中継器である。

図６は、第一の実施形態に係る画像形成装置の機能の一例を示す図である。

制御部１１は、記憶部１１１と、印刷順制御部１１２と、定着制御部１１３と、定着温度予測部１１４と、を備える。

記憶部１１１は、各種情報を記憶する。具体的には、記憶部１１１は、定着条件情報９１を記憶する。

定着条件情報９１は、定着の条件を示す情報であって、用紙の種別に関連付けられた、定着設定温度と、定着可能な温度の範囲および圧力の範囲と、を含む。

定着設定温度は、関連付けられた種別の用紙にトナーを定着させるための、定着部１２の理想の温度として設定された温度である。

定着可能な温度の範囲および圧力の範囲は、関連付けられた種別の用紙にトナーを定着させるための条件である。定着可能な温度の範囲は、定着時の定着部１２の温度の範囲の設定値である。定着可能な圧力の範囲は、定着時に用紙に加えられる圧力の範囲の設定値である。

ＲＯＭ２０２またはＨＤＤ／ＳＤＤ２０４は、記憶部１１１として機能する。

印刷順制御部１１２は、定着設定温度に基づいて、印刷ジョブデータに含まれるページの印刷順を決定する。具体的には、印刷順制御部１１２は、定着設定温度が高い順および低い順のいずれかの印刷順を示す設定値に基づいて印刷順を決定する。ここで、定着設定温度が高い順とは、定着条件情報９１に含まれる定着設定温度が高い用紙から順に印刷することを示し、定着設定温度が低い順とは、定着条件情報９１に含まれる定着設定温度が低い用紙から順に印刷することを示す。

また、印刷順制御部１１２は、定着温度予測部１１４による定着部１２の温度の変化の算出結果に基づいて、消費する電力が小さくなる印刷順を決定しても良い。

定着制御部１１３は、定着部１２の温度を定着設定温度に保つように、加熱部１２１を制御する。具体的には、定着制御部１１３は、温度検知部１２３が検知した定着部１２の温度を示す情報を取得して、取得した温度と定着設定温度との差分に基づいて、加熱部１２１の加熱量を決定する。

そして、定着制御部１１３は、定着温度予測部１１４によって算出された定着部１２の温度が、用紙にトナーを定着可能な温度の範囲内に収まる場合には、加熱部１２１による加熱量を抑制する。

定着温度予測部１１４は、用紙を加熱するための定着部１２の温度の変化を算出する。具体的には、定着温度予測部１１４は、温度検知部１２３が検知した定着部１２の温度を示す情報を、定着制御部１１３を介して取得する。

そして、定着温度予測部１１４は、印刷順制御部１１２によって決定された印刷順に基づいて、定着部１２の温度の変化を算出する。例えば、定着温度予測部１１４は、定着部１２を通過する際に定着部１２の温度が下がる速度を算出する。

ＣＰＵ２０１は、印刷順制御部１１２、定着制御部１１３および定着温度予測部１１４として機能する。

定着部１２は、加熱部１２１と、加圧部１２２と、温度検知部１２３と、を備える。

加熱部１２１は、定着部１２を加熱する。具体的には、加熱部１２１は、ヒータ４０２により実現され、定着制御部１１３による制御によって、定着の際の定着ローラ４０１を加熱する。

加圧部１２２は、加圧ローラ４０３、加圧レバー４０６および加圧力調整部４０７の協働によって実現され、定着制御部１１３による制御によって、定着する際に用紙２に圧力を加える。

温度検知部１２３は、定着ローラ温度センサ４０４および加圧ローラ温度センサ４０５の協働によって実現され、定着部１２の温度を検知する。定着部１２の温度は、具体的には、定着ローラ温度センサ４０４によって検知される定着ローラ４０１の温度と、加圧ローラ温度センサ４０５によって検知される加圧ローラ４０３の温度と、を含む。そして、定着設定温度は、それぞれの設定温度を示す。

なお、定着部１２の温度は、定着ローラ４０１の温度と加圧ローラ４０３の温度とに基づく統計値であっても良い。例えば、定着部１２の温度は、定着ローラ４０１の温度と加圧ローラ４０３の温度の平均値であっても良い。この場合、定着設定温度は、それぞれの温度の平均値を示す設定温度である。

次に、画像形成システム１の動作について説明する。

画像形成装置１０は、定期的に、またはユーザの操作を受けて、印刷処理を開始する。

図７は、印刷処理のフローの一例を示す図である。

画像形成装置１０が印刷処理を開始すると、印刷順制御部１１２は、印刷順決定処理を実行する（ステップＳ１）。そして、決定された印刷順に基づいて、定着制御部１１３および定着温度予測部１１４は、定着制御処理を実行する（ステップＳ２）。定着制御処理は、印刷順決定処理において決定されたジョブの終了まで、同じ定着設定温度のページ群単位に実行される。

図８は、印刷順決定処理のフローの一例を示す図である。

印刷順制御部１１２は、印刷順決定処理を開始すると、対象ジョブを決定するための対象ジョブ決定処理を実行する（ステップＳ１１）。そして、対象ジョブ決定処理によって決定された対象ジョブの各ページの印刷順を決定するための対象ジョブ印刷順決定処理を実行する（ステップＳ１２）。そして、画像形成装置１０は、印刷を開始する（ステップＳ１３）。

図９は、対象ジョブ決定処理のフローの一例を示す図である。

印刷順制御部１１２は、印刷順決定処理のステップＳ１１において、対象ジョブ決定処理を開始すると、印刷順変更単位の設定値が複数ジョブであるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。印刷順変更単位の設定値は、あらかじめ記憶部１１１に格納された設定値である。具体的には、印刷順変更単位の設定値は、複数ジョブおよび単位ジョブのいずれかを示す値である。

印刷順制御部１１２は、印刷順変更単位の設定値が複数ジョブであると判定すると（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、ＤＦＥ２０または管理サーバ４０に溜められた全ての印刷ジョブデータを受信する（ステップＳ１１２）。そして、印刷順制御部１１２は、受信した全ての印刷ジョブデータを対象に決定する（ステップＳ１１３）。

また、印刷順制御部１１２は、印刷順変更単位の設定値が複数ジョブでないと判定すると（ステップＳ１１１：ＮＯ）、ＤＦＥ２０または管理サーバ４０に溜められた印刷ジョブデータから、１件の印刷ジョブデータを受信する（ステップＳ１１４）。そして、印刷順制御部１１２は、受信した１件の印刷ジョブデータを対象に決定する（ステップＳ１１５）。

図１０は、対象ジョブ印刷順決定処理のフローの一例を示す図である。

印刷順制御部１１２は、印刷順決定処理のステップＳ１２において、対象ジョブ印刷順決定処理を開始すると、印刷順の設定値を判定する（ステップＳ１２１）。印刷順の設定値は、あらかじめ記憶部１１１に格納された設定値である。具体的には、印刷順の設定値は、「高い順」、「低い順」、「自動選択」および「なし」のいずれかを示す値である。

印刷順制御部１１２は、印刷順の設定値が「高い順」であると判定すると（ステップＳ１２１：高い順）、定着設定温度が高い順に印刷順を決定する（ステップＳ１２２）。

また、印刷順制御部１１２は、印刷順の設定値が「低い順」であると判定すると（ステップＳ１２１：低い順）、定着設定温度が低い順に印刷順を決定する（ステップＳ１２３）。

また、印刷順制御部１１２は、印刷順の設定値が「自動選択」であると判定すると（ステップＳ１２１：自動選択）、印刷順自動決定処理を実行する（ステップＳ１２４）。

また、印刷順制御部１１２は、印刷順の設定値が「なし」であると判定すると（ステップＳ１２１：なし）、ページの順番通りに印刷順を決定する（ステップＳ１２５）。

図１１は、印刷順自動決定処理のフローの一例を示す図である。

印刷順制御部１１２は、対象ジョブ印刷順決定処理のステップＳ１２４において、印刷順自動決定処理を開始すると、先行するジョブがあるか否かを判定する（ステップＳ１２４１）。

印刷順制御部１１２は、先行するジョブがあると判定すると（ステップＳ１２４１：ＹＥＳ）、定着設定温度が低い順の方が、予測される消費電力が小さいか否かを判定する（ステップＳ１２４２）。

具体的には、定着温度予測部１１４が、先行するジョブの定着温度の推移を参考にして、対象ジョブを定着設定温度が高い順に印刷した場合の定着温度の変化と、対象ジョブを定着設定温度が低い順に印刷した場合の定着温度の変化と、を算出する。そして、印刷順制御部１１２は、算出結果に基づいて、定着設定温度が低い順の方が、予測される消費電力が小さいか否かを判定する。

印刷順制御部１１２は、定着設定温度が低い順の方が、予測される消費電力が小さいと判定すると（ステップＳ１２４２：ＹＥＳ）、定着設定温度が低い順に印刷順を決定する（ステップＳ１２４３）。逆に、印刷順制御部１１２は、定着設定温度が低い順の方が、予測される消費電力が小さくないと判定すると（ステップＳ１２４２：ＮＯ）、定着設定温度が高い順に印刷順を決定する（ステップＳ１２４４）。

また、ステップＳ１２４１の処理において、印刷順制御部１１２は、先行するジョブがないと判定した場合も（ステップＳ１２４１：ＮＯ）、定着設定温度が高い順に印刷順を決定する（ステップＳ１２４４）。

なお、印刷順制御部１１２は、印刷ジョブデータに含まれる画像情報に基づいて、定着設定温度を補正し、補正された定着設定温度に基づいて、印刷順を決定しても良い。例えば、画像がない挿入紙の場合、ジョブ内の一番低い定着設定温度に補正することによって、加熱部１２１の加熱量を削減し、電力の消費を抑えることができる。

また、決定される印刷順は、高い順または低い順のいずれかで無くても良い。たとえば、印刷順制御部１１２は、定着設定温度が１０度、２０度、１５度のジョブの順番が最適と判断される場合、そのような印刷順に決定しても良い。

図１２（ａ）は、印刷順の自動決定について説明するための第一の図である。

後続ジョブのうち、定着設定温度が高いページの枚数が十分あれば、放熱による温度の低下を計算すると、定着設定温度が高い順に印刷した方が加熱部１２１の加熱量を小さく、電力の消費を抑えることができる。したがって、このような場合には、印刷順制御部１１２は、定着設定温度が高い順に印刷順を決定する。

図１２（ｂ）は、印刷順の自動決定について説明するための第二の図である。図１２（ｃ）は、印刷順の自動決定について説明するための第三の図である。

後続ジョブのうち、定着設定温度が高いページの枚数が少ない場合、図１２（ｂ）に示すように、定着設定温度が高い順に印刷すると、冷却して温度を下げる必要があるため、エネルギーのロスが大きい。

したがって、この場合、印刷順制御部１１２は、図１２（ｃ）に示すように、定着設定温度が低い順に印刷順を決定する。これによって、冷却が不要になり、全体としてのエネルギーロスが小さい。

図１３は、定着制御処理のフローの一例を示す図である。

定着制御部１１３は、図７に示す印刷処理のステップＳ２において定着制御処理を開始すると、定着制御を開始する（ステップＳ２１）。具体的には、定着制御部１１３は、温度検知部１２３が検知した定着部１２の温度を示す情報を取得して、取得した温度と定着設定温度との差分に基づいて、加熱部１２１および加圧部１２２を制御する。

このステップＳ２１は、定着部１２の温度を、用紙の種別ごとに設定された定着設定温度に保つように、定着部１２を加熱する加熱部１２１を制御する制御ステップとして機能する。

次に、定着制御部１１３は、定着部１２の状態が定着条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２２）。

具体的には、定着制御部１１３は、温度検知部１２３が検知した定着部１２の温度が、定着条件情報に含まれる定着可能な温度の範囲内であることと、加圧部１２２の加圧力が、定着条件情報に含まれる定着可能な圧力の範囲内であることと、をともに満たすか否かを判定する。

ここで、定着制御部１１３は、加圧部１２２の加圧力を加圧力調整部４０７の制御時に取得する。

定着制御部１１３は、定着部１２の状態が定着条件を満たさないと判定すると（ステップＳ２２：ＮＯ）、少し時間を空けて再度ステップＳ２２の判定処理を実行する。

定着制御部１１３は、定着部１２の状態が定着条件を満たすと判定すると（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、図示しない作像制御部および搬送制御部に通紙を許可する（ステップＳ２３）。これによって、トナー像が転写された用紙が定着部１２に通紙される。

次に、定着制御部１１３は、加熱部１２１による加熱量が抑制可能か否かを判定する（ステップＳ２４）。具体的には、定着制御部１１３は、用紙２の先端が定着ローラ４０１と加圧ローラ４０３の接地面に一定時間後に到達する位置に来ると、定着部１２の温度の変化の算出結果を定着温度予測部１１４より取得する。

そして、定着制御部１１３は、定着温度予測部１１４の算出結果に基づいて、加熱部１２１による加熱量を抑制しても定着部１２の温度が定着可能な温度の範囲内に収まるか否かを判定する。例えば、定着制御部１１３は、取得した温度から、余熱によって通紙しても定着可能な温度の下限値より温度の予測値が上回れば、加熱量が抑制可能と判定する。

このステップＳ２４は、用紙を加熱するための定着部１２の温度の変化を算出する予測ステップとして機能する。

定着制御部１１３は、加熱部１２１による加熱量が抑制可能であると判定すると（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、加熱部１２１による加熱量を抑制する（ステップＳ２５）。具体的には、定着制御部１１３は、加熱部１２１による加熱を停止するか、または残ページ分の温度変化の算出結果に合わせて、定着設定温度を徐々に低くなるように設定する。

また、定着制御部１１３は、加熱部１２１による加熱量が抑制可能でないと判定すると（ステップＳ２４：ＮＯ）、ステップＳ２５の処理をスキップして、加熱部１２１による加熱量を維持する。

そして、定着制御部１１３は、ページ群の最終ページが定着部１２を通過したか否かを判定する（ステップＳ２６）。定着制御部１１３は、ページ群の最終ページが定着部１２を通過していないと判定すると（ステップＳ２６：ＮＯ）、次のページについて、ステップＳ２４の判定処理を再度実行する。

定着制御部１１３は、ページ群の最終ページが定着部１２を通過したと判定すると（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、定着制御を終了する（ステップＳ２７）。

図１４は、定着制御処理の結果について説明するための図である。

一例として、画像形成装置１０が、定着設定温度Ａのページ群を印刷し、続いて、定着設定温度Ａよりも低い定着設定温度Ｂのページ群の印刷を行う場合、定着設定温度Ａのページ群のすべてのページの印刷を定着設定温度Ａに維持して行う代わりに、定着設定温度Ａのページ群の残ページ数と定着設定温度Ｂとに合わせて、定着可能な温度の範囲内を維持しつつ、徐々に加熱量を抑制することができる。

同様に、定着設定温度Ｂのページ群が、対象の印刷ジョブの最後である場合、定着設定温度Ｂのページ群のすべてのページの印刷を定着設定温度Ｂに維持して行う代わりに、定着設定温度Ｂのページ群の残ページ数に合わせて、定着可能な温度の範囲内を維持しつつ、徐々に加熱量を抑制することができる。

本実施形態に係る画像形成システム１によれば、画像形成装置１０は、定着部１２の温度の変化を算出し、算出された定着部１２の温度が定着可能な温度の範囲内に収まる場合には、加熱部１２１による加熱量を抑制する。これによって、定着のための電力の消費を抑制することができる。

また、画像形成装置１０は、定着設定温度に基づいて、印刷ジョブデータに含まれるページの印刷順を決定し、決定された印刷順に基づいて定着部１２の温度の変化を算出する。これによって、印刷順に対応した加熱量の抑制が可能となるため、定着のための電力の消費をさらに抑制することができる。

さらに、画像形成装置１０は、ユーザの設定によって、定着部１２の温度の変化の算出結果に基づいて、消費する電力が小さくなる印刷順を決定する。これによって、印刷ジョブデータの内容によって、より電力の消費が小さい印刷順を決定することができるため、さらに電力の消費を抑制することができる。

本実施形態において、図１３に示した定着制御処理のステップＳ２４において、定着制御部１１３は、加圧部１２２の加圧力を調整することによって加熱部１２１の加熱量が抑制可能かを判定しても良い。

例えば、定着制御部１１３は、用紙の種別ごとに設定された定着条件を満たす範囲で、加圧部１２２の加圧力を大きくし、単位時間内に用紙に与える熱量を大きくすることで、定着可能な温度の下限を引き下げたとき、加熱量を抑制しても残ページ分による温度の降下後に定着部１２の温度が引き下げた下限の温度を上回れば、加熱部１２１の加熱量が抑制可能であると判定する。

この場合、続くステップＳ２５において、定着制御部１１３は、温度制御を変更するとともに、加圧部１２２による加圧力も変更する。これによって、加圧部１２２を調整しないと定着できない温度であっても、加熱量を抑制することができるため、より電力の消費を抑制することができる。

また、本実施形態に係る定着温度予測部１１４は、定着部１２の温度の変化の実績と算出結果の差分によって学習した予測モデルに基づいて、定着部１２の温度の変化を算出しても良い。

具体的には、記憶部１１１には、あらかじめ定着部１２の温度の変化を、定着部１２の温度、用紙の種別、印刷ジョブデータのページ数、色数等のパラメータに基づいて算出するための予測モデルを格納しておく。そして、定着温度予測部１１４は、図１３に示す定着制御処理のステップＳ２４において、定着部１２の温度の変化の算出結果に基づいて、機械学習の手法を用いて予測モデルを更新する。

このようにすれば、定着温度予測部１１４による定着部１２の温度の変化の予測精度を実績に基づいて向上させることができる。

（第二の実施形態）
以下に図面を参照して、第二の実施形態について説明する。第二の実施形態は、排紙を整列する排紙整列部、排紙整列部を制御する整列制御部およびユーザの操作を受けるための操作部を備える点が、第一の実施形態と相違する。よって、以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

図１５（ａ）は、第二の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成の一例を示す第一の図である。

本実施形態に係る画像形成装置１０は、排紙整列部１４と、操作部１５と、を備える。

排紙整列部１４は、排紙の順番を入れ替えるための排紙一時保持トレイ１４ａを備える。これによって、先に印刷された用紙を排紙一時保持トレイ１４ａに溜めておき、後から印刷された用紙を先に排紙することによって、排紙の順番を印刷の順番とは別にすることができる。

操作部１５は、ユーザの操作を受けるための機器である。操作部１５は、制御部１１と通信線１６を介して通信可能に接続されている。具体的には、操作部１５は、排紙の順番を入れ替えるか否かのユーザによる選択を受ける。

図１５（ｂ）は、第二の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成の一例を示す第二の図である。

排紙一時保持トレイ１４ａは、例えば、図１５（ｂ）に示すように、３つの排紙一時トレイ１４ｃ、１４ｄ、１４ｅと、ストレートパス１４ｂとから構成されても良い。これによって、溜めておく用紙の間での順番の入れ替えが可能である。

図１５（ａ）および図１５（ｂ）は一例であって、例えば、画像形成装置１０の内部に排紙の順番を入れ替える機構が備えられていても良い。具体的には、反転パス３０６や図示しない両面パス等が排紙整列部１４として機能しても良い。

図１６は、第二の実施形態に係る画像形成装置の機能の一例を示す図である。

本実施形態に係る画像形成装置１０は、前述の通り、印刷された順番と排紙する順番を入れ替えるための排紙整列部１４を備える。また、制御部１１は、排紙整列部１４を制御する整列制御部１１５をさらに備える。

整列制御部１１５は、排紙の順番を入れ替えるか否かのユーザによる選択に基づいて、排紙整列部１４を制御する。具体的には、操作部１５を介して、排紙の順番を入れ替えるか否かのユーザによる選択を受ける。この選択は、印刷ジョブデータごとの選択でも良いし、画像形成装置１０ごとの選択でも良い。画像形成装置１０ごとの選択結果は、設定情報として記憶部１１１に格納される。

画像形成装置１０ごと、または印刷ジョブデータごとに、排紙の順番を入れ替えると選択されている場合、整列制御部１１５は、印刷順制御部１１２による印刷順に関わらず、印刷ジョブデータのページの順番に排紙するように、排紙整列部１４を制御する。

本実施形態に係る画像形成システム１によれば、排紙整列部１４は、排紙の順番を入れ替える。これによって、印刷ジョブデータのページの順番の通りに排紙することができるため、ユーザの利便性が向上する。

（第三の実施形態）
以下に図面を参照して、第三の実施形態について説明する。第三の実施形態は、先行するジョブデータ（第一の印刷ジョブデータ）を受信して印刷順を決定した後に、後続の印刷ジョブデータ（第二の印刷ジョブデータ）を受信した場合に、先行するジョブデータに基づいて後続ジョブデータの印刷順を決定する点が、第一の実施形態と相違する。よって、以下の第三の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

本実施形態に係る画像形成装置１０は、先行するジョブデータの印刷順を決定した後に、ＤＦＥ２０または管理サーバ４０から印刷の要求を受信すると、印刷ジョブデータ受信処理を実行する。

図１７は、第三の実施形態に係る印刷ジョブデータ受信処理のフローの一例を示す図である。

画像形成装置１０は、ＤＦＥ２０または管理サーバ４０から印刷ジョブデータを受信する（ステップＳ３０１）。そして、印刷順制御部１１２は、追加ジョブ入れ替え機能が有効か否かを判定する（ステップＳ３０２）。追加ジョブ入れ替え機能が有効か無効かを示す情報は、あらかじめ設定情報として記憶部１１１に格納されている。

印刷順制御部１１２は、追加ジョブ入れ替え機能が有効でないと判定すると（ステップＳ３０２：ＮＯ）、印刷ジョブデータ受信処理を終了する。

印刷順制御部１１２は、追加ジョブ入れ替え機能が有効であると判定すると（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、印刷順の設定値が「低い順」であるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。

印刷順制御部１１２は、印刷順の設定値が「低い順」でないと判定すると（ステップＳ３０３：ＮＯ）、受信した印刷ジョブデータの印刷順をページ群ごとに定着設定温度が高い順に入れ替える（ステップＳ３０４）。

印刷順制御部１１２は、印刷順の設定値が「低い順」であると判定すると（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、ステップＳ３０４の処理をスキップする。

次に、印刷順制御部１１２は、印刷順の設定値が「高い順」であるか否かを判定する（ステップＳ３０５）。印刷順制御部１１２は、印刷順の設定値が「高い順」であると判定すると（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、印刷ジョブデータ受信処理を終了する。

印刷順制御部１１２は、印刷順の設定値が「高い順」でないと判定すると（ステップＳ３０５：ＮＯ）、受信した印刷ジョブデータの印刷順をページ群ごとに定着設定温度が低い順に入れ替える（ステップＳ３０６）。

次に、印刷順制御部１１２は、印刷順の設定値が「自動選択」であって、かつ定着設定温度が高い順に印刷した場合に予測される消費電力が、定着設定温度が低い順に印刷した場合に予測される消費電力よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ３０７）。

具体的には、定着温度予測部１１４が、先行するジョブの定着温度の推移を参考にして、対象ジョブを定着設定温度が高い順に印刷した場合の定着温度の変化と、対象ジョブを定着設定温度が低い順に印刷した場合の定着温度の変化と、を算出する。そして、印刷順制御部１１２は、算出結果に基づいて、定着設定温度が低い順の方が、予測される消費電力が小さいか否かを判定する。

印刷順制御部１１２は、印刷順の設定値が「自動選択」でないか、または定着設定温度が高い順に印刷した場合に予測される消費電力が、定着設定温度が低い順に印刷した場合に予測される消費電力よりも小さくないと判定すると（ステップＳ３０７：ＮＯ）、印刷ジョブデータ受信処理を終了する。

印刷順制御部１１２は、印刷順の設定値が「自動選択」であって、かつ定着設定温度が高い順に印刷した場合に予測される消費電力が、定着設定温度が低い順に印刷した場合に予測される消費電力よりも小さいと判定すると（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）、受信した印刷ジョブデータの印刷順をページ群ごとに定着設定温度が高い順に入れ替える（ステップＳ３０８）。

なお、印刷順の設定値が「自動選択」の場合に決定される印刷順は、高い順または低い順のいずれかで無くても良い。たとえば、印刷順制御部１１２は、定着設定温度が１０度、２０度、１５度のジョブの順番が最適と判断される場合、そのような印刷順に決定しても良い。

本実施形態に係る画像形成システム１によれば、先行するジョブデータを受信して印刷順を決定した後に、後続の印刷ジョブデータを受信した場合に、先行するジョブデータに基づいて後続ジョブデータの印刷順を決定することができる。

（第四の実施形態）
以下に図面を参照して、第四の実施形態について説明する。第四の実施形態は、先行するジョブデータを受信して印刷順を決定した後に、後続の印刷ジョブデータを受信した場合に、先行するジョブデータと後続ジョブデータを合わせた印刷ジョブデータの印刷順を決定する点が、第一の実施形態と相違する。よって、以下の第四の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

図１８は、第四の実施形態に係る印刷ジョブデータ受信処理のフローの一例を示す図である。

画像形成装置１０は、ＤＦＥ２０または管理サーバ４０から印刷ジョブデータを受信する（ステップＳ４０１）。そして、印刷順制御部１１２は、ジョブ間入れ替え機能が有効か否かを判定する（ステップＳ４０２）。ジョブ間入れ替え機能が有効か無効かを示す情報は、あらかじめ設定情報として記憶部１１１に格納されている。

印刷順制御部１１２は、ジョブ間入れ替え機能が有効でないと判定すると（ステップＳ４０２：ＮＯ）、受信した印刷ジョブデータを対象として、図１０に示す対象ジョブ印刷順決定処理を実行する（ステップＳ４０８）。

印刷順制御部１１２は、ジョブ間入れ替え機能が有効であると判定すると（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、先行するジョブがあるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。

印刷順制御部１１２は、先行するジョブがないと判定すると（ステップＳ４０３：ＮＯ）、ステップＳ４０８の処理に進む。

印刷順制御部１１２は、先行するジョブがあると判定すると（ステップＳ４０３：ＹＥＳ）、先行するジョブのジョブ間入れ替え機能が有効か否かを判定する（ステップＳ４０４）。ジョブごとのジョブ間入れ替え機能が有効か否かを示す情報は、印刷ジョブデータに含まれる。したがって、印刷順制御部１１２は、先行するジョブの印刷ジョブデータから情報を取得して、先行するジョブのジョブ間入れ替え機能が有効か否かを判定する。

印刷順制御部１１２は、先行するジョブのジョブ間入れ替え機能が有効でないと判定すると（ステップＳ４０４：ＮＯ）、ステップＳ４０８の処理に進む。

印刷順制御部１１２は、先行するジョブのジョブ間入れ替え機能が有効であると判定すると（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）、後続の受信ジョブのジョブ間入れ替え機能が有効か否かを判定する（ステップＳ４０５）。

印刷順制御部１１２は、受信ジョブのジョブ間入れ替え機能が有効でないと判定すると（ステップＳ４０５：ＮＯ）、ステップＳ４０８の処理に進む。

印刷順制御部１１２は、受信ジョブのジョブ間入れ替え機能が有効であると判定すると（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）、先行する印刷ジョブデータと受信した印刷ジョブデータとをまとめた仮想ジョブデータを生成する（ステップＳ４０６）。

そして、印刷順制御部１１２は、生成された仮想ジョブデータを対象として、図１０に示す対象ジョブ印刷順決定処理を実行する（ステップＳ４０７）。

本実施形態に係る画像形成システム１によれば、先行するジョブデータを受信して印刷順を決定した後に、後続の印刷ジョブデータを受信した場合に、先行するジョブデータと後続ジョブデータを合わせた印刷ジョブデータの印刷順を決定することができる。

上記で説明した実施形態の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１ 画像形成システム
１０ 画像形成装置
１１ 制御部
１２ 定着部
１１１ 記憶部
１１２ 印刷順制御部
１１３ 定着制御部
１１４ 定着温度予測部
１２１ 加熱部
１２２ 加圧部
１２３ 温度検知部
２０ ＤＦＥ
３０ ユーザ端末
４０ 管理サーバ

特開２０１１−２４２７６６号公報

Claims (15)

1. 用紙を加熱するための定着部の温度の変化を算出する定着温度予測部と、
   前記定着部の温度を、用紙の種別ごとに設定された定着設定温度に基づいて、前記定着部を加熱する加熱部を制御する定着制御部と、を備え、
   前記定着制御部は、前記定着温度予測部によって算出された前記定着部の温度が、用紙にトナーを定着可能な温度の範囲内に収まる場合には、前記加熱部による加熱量を抑制する、
   画像形成装置。
2. 前記定着設定温度に基づいて、印刷ジョブデータに含まれるページの印刷順を決定する印刷順制御部をさらに備え、
   前記定着温度予測部は、決定された前記印刷順に基づいて前記定着部の温度の変化を算出する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記印刷順制御部は、前記定着設定温度が高い順および低い順のいずれかの印刷順を示す設定値に基づいて前記印刷順を決定する、
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記印刷順制御部は、前記定着温度予測部による前記定着部の温度の変化の算出結果に基づいて、消費する電力が小さくなる印刷順を決定する、
   請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記印刷順制御部は、印刷ジョブデータに含まれる画像情報に基づいて、前記定着設定温度を補正し、補正された前記定着設定温度に基づいて、前記印刷順を決定する、
   請求項２から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記印刷順制御部は、第一の印刷ジョブデータの印刷順を決定した後に、新たに第二の印刷ジョブデータを受信すると、前記定着温度予測部によって前記定着部の温度の変化を算出した結果に基づいて、消費する電力が小さくなるように前記第二の印刷ジョブデータの印刷順を決定する、
   請求項２から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記印刷順制御部は、前記定着設定温度の高い順、前記定着設定温度の低い順、消費電力が小さくなる順、入れ替えなしのいずれかからのユーザによる選択に基づいて、前記第二の印刷ジョブデータの印刷順を決定する、
   請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記印刷順制御部は、複数の印刷ジョブデータを対象として前記印刷順を決定する、
   請求項２から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記印刷順制御部は、複数の印刷ジョブデータを対象とするか否かのユーザの選択に基づいて、前記印刷順を決定する、
   請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記定着制御部は、前記定着設定温度を保つように、前記用紙を定着させる圧力を加えるための加圧部を制御する、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 印刷された順番と排紙する順番を入れ替えるための排紙整列部を制御する整列制御部をさらに備える、
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記整列制御部は、排紙の順番を入れ替えるか否かのユーザによる選択に基づいて、前記排紙整列部を制御する、
    請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記定着温度予測部は、前記定着部の温度の変化の実績と算出結果の差分によって学習した予測モデルに基づいて、前記定着部の温度の変化を算出する、
    請求項１から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. コンピュータが実行する定着制御方法であって、
    用紙を加熱するための定着部の温度の変化を算出する予測ステップと、
    前記定着部の温度を、用紙の種別ごとに設定された定着設定温度に基づいて、前記定着部を加熱する加熱部を制御する制御ステップと、を備え、
    前記制御ステップでは、前記予測ステップで算出された前記定着部の温度が、用紙にトナーを定着可能な温度の範囲内に収まる場合には、前記加熱部による加熱量を抑制する、
    定着制御方法。
15. コンピュータに、
    用紙を加熱するための定着部の温度の変化を算出する予測ステップと、
    前記定着部の温度を、用紙の種別ごとに設定された定着設定温度に基づいて、前記定着部を加熱する加熱部を制御する制御ステップと、
    を実行させるためのプログラムであって、
    前記制御ステップでは、前記予測ステップで算出された前記定着部の温度が、用紙にトナーを定着可能な温度の範囲内に収まる場合には、前記加熱部による加熱量を抑制する、
    プログラム。
    

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