JP5229275B2

JP5229275B2 - 定着温度制御装置、印刷装置、及び、プログラム

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Publication number: JP5229275B2
Application number: JP2010128285A
Authority: JP
Inventors: 潤橋本; 太一村上
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2010-06-03
Filing date: 2010-06-03
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2030-06-03
Also published as: JP2011253127A

Description

本発明は、印刷装置において、トナーを定着させるための加熱温度（以下、定着温度という。）を制御する定着温度制御装置、印刷装置、及び、プログラムに関する。

特許文献１には、画像の一定領域のドット数をカウントすることによってトナー被覆量を算出し、算出されたトナー被覆量に対する定着温度を決めることによって、定着器の定着温度を制御する温度制御装置が開示されている。これによって、トナーの被覆量が少なければ定着温度を低くできるので、省電力化が図られている。

特開２００５−３４６０７４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の温度制御装置では、適切に、定着温度を低くして省電力化することができない場合があった。トナーの定着では、トナーを加熱して軟化させて定着させるが、通常、トナーの軟化温度は、その種類（色）によって異なる。このため、トナーの被覆量が多くなっても、各色のトナーの色の割合によっては、定着温度をそれほど高くしなくても良い場合があるからである。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、消費電力の少ない、定着温度制御装置、印刷装置、及び、プログラムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の定着温度制御装置の一態様は、被印刷物に転写された複数種のトナーを前記被印刷物に定着させるために、前記トナーを加熱するための定着温度を制御する定着温度制御装置であって、前記被印刷物に印刷される画像を表す画像データを取得し、取得した前記画像データに基づいて、前記画像の１以上の画素からそれぞれなる複数の画素領域それぞれを表現する複数種の色であって、前記複数種のトナーそれぞれによってそれぞれ表される複数種の色の階調をそれぞれ示す複数の階調値を前記画素領域毎に取得する階調値取得部と、前記階調値取得部が取得した前記階調値それぞれを、前記複数種のトナーそれぞれに応じて補正する階調値補正部と、前記階調値補正部が補正した補正後の前記階調値である補正後階調値に基づいて、前記画像における、１以上の前記画素領域からなる所定領域毎に、前記補正後階調値の高低に応じて変化する値である目標温度値を取得する目標温度取得部と、前記画像の印刷時に、前記目標温度取得部が取得した前記目標温度値に近づくように、前記所定領域毎に前記定着温度を制御する温度制御部と、を備え、前記複数種のトナーそれぞれに応じた前記補正後階調値は、前記複数種のトナーの軟化温度の平均に対する前記複数種のトナーそれぞれの軟化温度の比の値を前記階調値に掛けることにより求められる、ことを特徴とする。

前記課題を解決するため、本発明の印刷装置の一態様は、前記の定着温度制御装置を備える、ことを特徴とする。

前記課題を解決するため、本発明のプログラムの一態様は、被印刷物に転写された複数種のトナーを前記被印刷物に定着させるために、前記トナーを加熱するための定着温度を制御するコンピュータを、前記被印刷物に印刷される画像を表す画像データを取得し、取得した前記画像データに基づいて、前記画像の１以上の画素からそれぞれなる複数の画素領域それぞれを表現する複数種の色であって、前記複数種のトナーそれぞれによってそれぞれ表される複数種の色の階調をそれぞれ示す複数の階調値を前記画素領域毎に取得する階調値取得部、前記階調値取得部が取得した前記階調値それぞれを、前記複数種のトナーそれぞれに応じて補正する階調値補正部、前記階調値補正部が補正した補正後の前記階調値である補正後階調値に基づいて、前記画像における、１以上の前記画素領域からなる所定領域毎に、前記補正後階調値の高低に応じて変化する値である目標温度値を取得する目標温度取得部、前記画像の印刷時に、前記目標温度取得部が取得した前記目標温度値に近づくように、前記所定領域毎に前記定着温度を制御する温度制御部、として機能させ、前記複数種のトナーそれぞれに応じた前記補正後階調値は、前記複数種のトナーの軟化温度の平均に対する前記複数種のトナーそれぞれの軟化温度の比の値を前記階調値に掛けることにより求められる、ことを特徴とする。

本発明によれば、消費電力の少ない、定着温度制御装置、印刷装置、及び、プログラムを提供することができる。

本発明の１実施形態に係る定着温度制御装置を備えた印刷装置のブロック図である。図１の印刷装置の定着ローラ、加熱装置、サーミスタ等の具体的な構成を示す図である。図１の印刷装置の定着ローラと、この定着ローラによって加圧及び加熱される用紙と、の関係を説明するための概略図である。図１の定着温度制御装置の詳細なブロック図である。図１の定着温度制御装置が使用する階調補正値テーブルにおける、各トナーについての階調値と階調補正値とを説明するための図である。図１の定着温度制御装置が使用する温調値を算出する式の一例を示す図である。図１の定着温度制御装置において、分割された画像の各分割領域の階調値に対する温調値の例と、第１の定着ローラと、第１の定着ローラにおける、各分割領域を加熱する各加熱領域と、の関係を示す図である。図１の加熱温度制御装置の特定した温調値に対する定着温度の目標温度値の関係を示す図である。図１の定着温度制御装置の具体的な構成例を示す図である。図１の定着温度制御装置の実行する定着温度制御処理を示すフローチャートである。

本発明に係る１実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は下記の実施形態（図面の内容も含む。）によって限定されるものではない。下記の実施形態に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。また、以下の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略する。

本実施形態に係る印刷装置は、本発明に係る定着温度制御装置を備えたものである。

図１に示すように、印刷装置１００は、インターフェースコントローラ（以下、Ｉ／Ｆコントローラで示す）１１０と、ビデオＩ／Ｆコントローラ１２０と、エンジンコントローラ１３０と、メインモータ１３３と、露光ヘッド部１３４と、転写部１３５と、定着温度制御装置１４０と、定着器１５０と、を備える。定着器１５０は、定着ローラ１６０と、加熱装置１７０と、サーミスタ１８０と、から構成されている。

Ｉ／Ｆコントローラ１１０には、外部のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２０１やプリントサーバ２０２等のホスト機器２００が接続される。Ｉ／Ｆコントローラ１１０とＰＣ２０１とは、ＵＳＢ(ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ)を介して接続され、Ｉ／Ｆコントローラ１１０とプリントサーバ２０２とは、ＬＡＮ(ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ)を介して接続されている。Ｉ／Ｆコントローラ１１０とＰＣ２０１とをＬＡＮを介して接続してもよい。

ＰＣ２０１は、ワープロ等のアプリケーションを用いて印刷を行なうときは、印刷データをコマンドデータに変換しながら、プリントスプーラ（図示せず）に一旦保存する。Ｉ／Ｆコントローラ１１０とＰＣ２０１との接続がＵＳＢの場合は、プリントスプーラから印刷装置１００へ直接コマンドデータが送られる。ＬＡＮで接続されているプリントサーバ２０２経由で印刷が行われる場合は、ＰＣ２０１のプリントスプーラに保存したデータがプリントサーバ２０２のプリントスプーラへ転送され、プリントサーバ２０２内のプリントスプーラからＩ／Ｆコントローラ１１０を介して印刷装置１００へコマンドデータが送られる。

Ｉ／Ｆコントローラ１１０は、ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｒ）１１１とメモリ１１２とから構成されている。メモリ１１２は、ＤＳＰ１１１が処理中に生成したデータを順次一時記憶するバッファメモリである。ＤＳＰ１１１は、ホスト機器２００から供給されるコマンドデータを順次解析処理して、例えば、コマンドデータから印刷データを抽出し、抽出した印刷データに対して圧縮又は伸張処理を行って画像データ（例えばビットマップデータ）を生成し、メモリ１１２に格納する。

ＤＳＰ１１１は、１ページ分の画像データを生成すると（メモリ１１２に１画像分の画像データを格納すると）、メモリ１１２に格納した画像データ（／ＶＩＤＥＯ［３：０］）を各種同期信号に同期して、ビデオＩ／Ｆコントローラ１２０に供給する。

各種同期信号は、エンジンコントローラ１３０から、ＤＳＰ１１１及びビデオＩ／Ｆコントローラ１２０に供給される。また、そのうちの必要な信号は、エンジンコントローラから定着温度制御装置１４０に供給される。各種同期信号としては、例えば、垂直同期信号（／ＶＳＹＮＣ）、水平同期信号（／ＨＳＹＮＣ）、及び、同期クロック（／ＮＶＣＬＫ）がある。垂直同期信号及び水平同期信号によって、それぞれ、画像データにおける、各画素、一ライン分の画像データ及び１ページ分の画像データが認識される。また、同期クロックによって各装置（ビデオＩ／Ｆコントローラ１２０等）の同期が図られる。

ビデオＩ／Ｆコントローラ１２０は、ビデオＤＳＰ１２１とビデオメモリ１２２とから構成されている。ビデオＤＳＰ１２１は、Ｉ／Ｆコントローラ１１０から、画像データを受け取る。さらに、ビデオＤＳＰ１２１は、Ｉ／Ｆコントローラ１１０から受信した画像データをビデオメモリ１２２に格納し、その画像データを、画像の１ライン毎にエンジンコントローラ１３０に順次転送する。

エンジンコントローラ１３０は、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）から構成される。

エンジンコントローラ１３０は、ビデオＩ／Ｆコントローラ１２０から画像データを１ライン毎に受け取り、所定の規則に基づいて、トナー転写部１５０と定着ローラ１６０とを動作させる。

トナー転写部１５０は、例えば、搬送部と、感光体ドラムと、露光ヘッド部と、現像器と、転写器と、を備える。

エンジンコントローラ１３０は、画像データを受け取ると、所定の用紙を搬送部等によって、印刷可能な位置に用紙を搬送する。また、エンジンコントローラ１３０は、ビデオＩ／Ｆコントローラ１２０から受け取った画像データから、ＢＫ（ＢｌａｃＫ），Ｍ（Ｍａｚｅｎｄａ），Ｃ（Ｃｙａｎ），Ｙ（Ｙｅｌｌｏｗ）各色の階調を示す各階調値を１画素毎に抽出し（１画素は、この各色によって表現される。）、抽出した各階調値に基づいて、ＢＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙ毎にそれぞれ設けられた各露光ヘッド部を制御する。各露光ヘッド部は、この制御のもと、感光体ドラムを露光する。これによって、感光体ドラムは、階調値に応じた露光がなされる。現像器は、この露光により形成された感光体ドラム上の静電潜像に、各色のトナー像を現像する。現像された各色のトナー像は、転写器によって、所定極性の高圧転写電圧（又は電流）により、用紙に直接または中間転写体を介して順次重ねて転写される。

定着ローラ１６０は、例えば、図２及び図３に示すように、第１のローラ（主定着ローラ）１６１と第２のローラ（バックアップローラ）１６２とを含む。第１のローラ１６１と第２のローラ１６２とは、エンジンコントローラ１３０の制御のもと回転し、トナー転写部１５０によって各色のトナー像１１が転写された用紙１０を挟み、この用紙１０を所定の圧力で順次加圧する。また、第１のローラ１６１は、後述の複数のヒータ１７２によって加熱される。このため、用紙１０は、加圧と同時に、第１のローラ１６１によって加熱される。この加熱及び加圧によって用紙１０に転写されているトナーは、用紙１０に定着する。なお、トナーは、加熱されることによって軟化し、用紙１０に溶着することで、各色のトナー像１１が用紙１０に定着する。

このようにして、エンジンコントローラ１３０は、所定のタイミングで、トナー転写部１５０によって、順次受け取る画像データが表す画像に応じた各色のトナー像１１を感光体ドラム上に順次現像し、転写器によって用紙に画像を順次転写する。また、エンジンコントローラ１３０は、定着ローラ１６０によって、転写された各色のトナー像１１を用紙に順次定着させる。このようにして、用紙に画像が印刷されることになる。

加熱装置１７０は、例えば、ヒータ電源１７１と、定着ローラ１６０の回転軸方向に延在する基板の上に前記回転軸方向に沿って直線状に配置された複数のヒータ１７２と、を備える。

ヒータ電源１７１は、後述の定着温度制御装置１４０に制御され、電圧をヒータ１７２に印加する。特に、ヒータ電源１７１は、個々のヒータ１７２に印加する電圧を増減させる。

各ヒータ１７２は、それぞれ、第１のローラ１６１の内側の所定位置に配置される。各ヒータ１７２は、リード線（図示せず）を介してヒータ電源１７１が接続されており、ヒータ電源１７１から電力が供給される。ヒータ１７２は、ヒータ電源１７１から供給される電力によって発熱し、第１のローラ１６１の表面（用紙を加圧する面）を加熱する。この加熱によって、用紙１０における、第１のローラ１６１と第２のローラ１６２とに挟まれている領域が加熱される。この用紙１０を加熱する温度（第１のローラ１６１の表面の温度）は、トナーを定着させるために用紙１０を加熱する温度である定着温度となる。

各ヒータ１７２は、それぞれ、セラミックヒータ、ＩＨ（Induction Heating）ヒータ等の各種ヒータによって構成される。

ヒータ１７２の発熱温度は、ヒータ電源１７１によって印加される電圧が大きいほど高くなる。つまり、定着温度は、印加電圧が大きい程、高くなる。

サーミスタ１８０は、複数設けられる。各サーミスタ１８０は、例えば、第１のローラ１６１の表面上の各一定領域（第１ローラ１６１の回転軸に沿って並ぶ領域であって、各ヒータ１７２がそれぞれ加熱する領域）での定着温度を、それぞれ測定するために用いられるものであり、各一定領域における定着温度を測定できる位置に設けられる。本実施形態では、各サーミスタ１８０は、各ヒータ１７２それぞれに対応した位置、つまり、各ヒータ１７２が加熱する一定領域それぞれに対応した位置に配置されている。

各サーミスタ１８０は、自己の温度変化（つまり、定着温度）に応じた電圧値を出力する。各サーミスタ１８０から出力された電圧値は、定着温度制御装置１４０に入力される。

定着温度制御装置１４０は、エンジンコントローラ１３０から、１ページ分の画像データを受け取る。詳しくは後述するが、定着温度制御装置１４０は、受信した画像データが表す画像を主走査線方向にｎ分割（ｎは任意の整数）、副走査線方向にｍ分割（ｍは任意の整数）し、分割した各分割領域の階調値から各分割領域における定着温度の目標の温度の値（目標温度値）を設定し、前記画像の印刷時における各分割領域での定着温度が目標温度値に近づくように、加熱装置１７０（ヒータ電源１７１）を制御し、各ヒータ１７２の発熱温度を制御する（図７参照）。

また、定着温度制御装置１４０は、サーミスタ１８０からの電圧値に基づいて各サーミスタ１８０における温度を検出することによって、現在の定着温度がフィードバックされる。このため、定着温度制御装置１４０は、このフィードバックに基づいて、定着温度が目標温度値に近づくように、各ヒータ１７２に印加する電圧を制御する。

なお、定着温度制御装置１４０と、エンジンコントローラ１３０とは、上記のように、互いに同期が取られているので、定着温度制御装置１４０は、実際にトナー像を定着させる部分に応じて、つまり、画像において、副走査線方向のどの部分についてのトナー像を定着させるかに応じて、各分割定着領域における定着温度を制御することができる。

上記のようにして、定着温度制御装置１４０の制御下で動作する加熱装置１７０により、転写された各色のトナー像１１が用紙に定着されてカラー画像が用紙上に完成する。

なお、定着温度制御装置１４０において、各ヒータ１７２と各サーミスタ１８０とには、識別番号が割り振られており、ヒータ１７２の識別番号と、サーミスタ１８０の識別番号とは、対応している。これによって、定着温度制御装置１４０は、各ヒータ１７２が加熱する一定領域における温度を個々に検出する事が出来るし、各ヒータ１７２による加熱温度（定着温度）をヒータ１７２毎にそれぞれ制御することが出来る。

次に、定着温度制御装置１４０の詳細について説明する。

図４に示すように、定着温度制御装置１４０は、階調値取得部３０１と、電圧値入力部３０２と、階調値補正部３１０と、階調補正値テーブル３２０と、目標温度取得部３４０と、温度テーブル３５０と、Ａ／Ｄ変換部３７０と、温度制御部３８０と、を含む。階調補正値テーブル３２０と温度テーブル３５０とは、予め、定着温度制御装置１４０の内部又は外部に配置された記憶部に記録されているものとする。

階調値取得部３０１には、エンジンコントローラ１３０から画像データが入力される。階調値取得部３０１は、入力した画像データに基づいて、画像データが表す画像の各画素における各色（ブラック、シアン、マゼンダ、イエロー）の階調値を抽出（取得）する。なお、本実施形態では、階調値取得部３０１は、画像データが表す画像を主走査線方向にｎ分割、副走査線方向にｍ分割し（図７参照）、分割した分割領域毎に、各画素の各色の階調値を取得する。

階調値取得部３０１が各画素における各色の階調値を取得すると、階調値補正部３１０は、階調値取得部３０１が取得した各色の階調値をトナーの軟化温度に応じて補正し、補正した後の値である階調補正値を、各画素かつ各色毎に取得する。さらに、階調値補正部３１０は、この取得を、分割領域毎に区分けして取得する。本実施形態では、階調値補正部３１０は、階調補正値テーブルを参照し、各色の階調値に基づいて階調補正値を取得する。

階調補正値テーブルには、トナー各色毎に、階調値と階調補正値とが互いに対応付けられて記録されている（図５参照）。図５を参照して、この階調値と階調補正値との関係について説明する。階調補正値は、トナーの軟化温度が高ければ値が高くなる。つまり、各トナーにおいて、同じ階調値であっても、トナーの軟化温度が高いほど、階調補正値は高くなる。また、階調補正値は、階調値を補正した値であり、１つのトナーについて階調値が大きければ、トナーの量（濃度）も高くなるので階調補正値も大きくなる。階調補正値については、軟化温度が高いトナーについて、値が大きくなるような重み付けがなされる。特に、本実施形態では、軟化温度と各色のトナーの軟化温度の平均値との差が大きいトナー程、補正量が大きくなる。また、本実施形態では、階調補正値は、各トナーの軟化温度の高低の関係に近づけるように、各トナーの軟化温度の平均を基準として補正された値である。このため、この階調値に対する補正量は、＋の補正量と−の補正量とがある。

本実施形態では、ブラックのトナーの軟化温度は１２５℃で、シアンのトナーの軟化温度は１１０℃で、マゼンダのトナーの軟化温度は１０５℃で、イエローのトナーの軟化温度は１００℃であるものとする。

また、本実施形態では、各色の階調補正値は、「階調補正値＝（軟化温度／各色のトナーの軟化温度の平均）×階調値」の式によって算出される。階調値補正部３１０は、この式を用いて、補正した後の値である階調補正値を算出することによって、階調補正値を取得してもよい。

階調値補正部３１０が階調補正値を取得すると、この階調補正値に基づいて、目標温度取得部３４０は、各分割領域それぞれについて、分割領域を構成する各画素における各色毎の階調補正値の合計値それぞれを分割領域を構成する画素の数で割った、前記合計値の平均値を温調値として算出する。この算出に用いられる式を図６に示す。目標温度取得部３４０は、温調値を各分割領域毎に取得する。上記のように、階調補正値は軟化温度が全色の平均値よりも高いトナーの色ほど同じ階調値であっても大きくなるので、図６に示す式のように、各トナーの軟化温度の平均値よりも高いトナーの色の割合が大きければ、温調値は高くなる。

目標温度取得部３４０は、温調値を各分割領域毎に取得すると、温度テーブルを参照し、各分割領域の温調値に基づいて、この温調値に対応する目標温度値を各分割領域毎に取得する。温度テーブルは、温調値と目標温度値との関係を示すテーブルであり、例えば、図８のような、温調値と目標温度値との比例関係を示すテーブルである。温調値が大きくなるほど、目標温度値も高くなる。図８では、温調値が６のときの目標温度値を基準の目標温度値（具体的な値は予め設定されているものとする。）とし、目標温度値が基準の目標温度値との差で表現されている（なお、差の値は適宜変更される。）。この場合、目標温度取得部３４０は、基準の目標温度値と温調値に対応する前記の差とを加算して、この温調値に対応する目標温度値を取得する。なお、温度テーブルにおける目標温度値は、実際の値そのもので表されても良い。図８では、温調値が６よりも小さい場合には目標温度値が基準よりも小さくなり、温調値が６よりも大きい場合には目標温度値が基準よりも大きくなる。

目標温度取得部３４０が目標温度値を取得すると、温度制御部３８０は、画像における、現在加圧している、主走査方向に並ぶ各分割領域の各定着温度が、それぞれ、各目標温度に近づくように加熱装置１７０（ヒータ電源１７１の電圧の大きさ）を制御し、各ヒータ１７２の発熱温度を制御する。

図７（この図ではｎ＝３及びｍ＝４である。）に示すように、定着ローラ１６０の第１のローラ１６１は、主走査方向に並ぶ分割領域を同時に加圧及び加熱していき、この各分割領域における画像のトナー像を順次定着させ、これを副走査方向に並ぶ各分割領域に順次行っていく。図７では、定着ローラ１６０は、分割領域Ｒ１乃至Ｒ３におけるトナー像を定着させ、その後、分割領域Ｒ４乃至Ｒ６、分割領域Ｒ７乃至Ｒ９、分割領域Ｒ１０乃至Ｒ１２の順に、トナー像を定着させる。

また、主走査方向に並ぶ各分割領域を加圧及び加熱する、第１のローラ１６１上の各加熱領域１６１ａ乃至１６１ｃは、画像の大きさ及びｎの値等によって予め設定される。各ヒータ１７２は、その位置が加熱領域１６１ａ乃至１６１ｃのうちのどの領域に対応する位置に位置しているかによって、グループ化され、各グループ毎に各ヒータ１７２の発熱温度が制御される。このようにして、温度制御部３８０は、加熱領域１６１ａ乃至１６１ｃ毎に定着温度を制御するように、各ヒータ１７２の発熱温度を制御する。

電圧値入力部３０２には、サーミスタ１８０から温度を示すアナログ信号が入力される。電圧値入力部３０２に入力されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換部３７０で一定のデータ量毎に、アナログ信号をサンプリングされ、デジタル信号に変換され、温度制御部３８０に出力される。温度制御部３８０は、このデジタル信号に基づいて、各サーミスタ１８０における定着温度を検出する。

なお、各サーミスタ１８０もヒータ１７２と同様に、その位置が加熱領域１６１ａ乃至１６１ｃのうちのどの領域に対応する位置に位置しているかによって、グループ化される。各グループのサーミスタ１８０によって検出される１以上の定着温度は、それぞれ、加熱領域１６１ａ乃至１６１ｃ毎に、平均値が取られ、この各平均値が、それぞれ、加熱領域１６１ａ乃至１６１ｃそれぞれについて検出した各定着温度であるものとする。

温度制御部３８０は、現在加熱して定着させている各分割領域について、検出した定着温度と、目標温度取得部３４０が取得した各分割領域の目標温度値と、を比較し、各分割領域において、検出した定着温度が目標温度値に近づくように、各ヒータ１７２の発熱温度を制御する（加熱装置１７０を制御する）。温度制御部３８０は、定着温度が目標温度値よりも低ければ、その分割領域に対応するヒータ１７２への印加電圧を大きくし、発熱温度を上げる。温度制御部３８０は、定着温度が目標温度値よりも高ければ、その分割領域に対応するヒータ１７２への印加電圧を小さくし、発熱温度を下げる。温度制御部３８０は、定着温度と目標温度値とが同じであれば、その分割領域に対応するヒータ１７２への印加電圧を維持し、発熱温度を維持する。

定着温度制御装置１４０は、各種専用回路、ＤＳＰ、又は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）等、又はこれらの組み合わせで構成される。

図９に示すように、定着温度制御装置１４０は、例えば、ＣＰＵ１４１、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）１４２、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）１４３、Ｉ／Ｏ（Ｉｎ／Ｏｕｔ）ポート１４４乃至１４５、アナログ入力１４６、Ａ／Ｄ１４７から構成される。

定着温度制御装置１４０には、Ｉ／Ｏポート１４４を介してエンジンコントローラ１３０から印刷対象の画像データが入力され、アナログ入力１４６を介して定着器１５０のサーミスタ１８０から電圧値が入力される。電圧値は、Ａ／Ｄでデジタルデータに変換され、ＣＰＵ１４１に入力される。また、定着温度制御装置１４０は、Ｉ／Ｏポート１４５を介して加熱装置１７０に制御信号を送信することによって、加熱装置１７０を制御する。

ＲＡＭ１４３は、ＣＰＵ１４１が使用するデータ、ＣＰＵ１４１が生成したデータ、ＣＰＵ１４１に供給されるデータ等を記憶する。ＲＯＭ１４２（記憶部の一例）は、プログラム、データ等を記憶する。ＣＰＵ１４１は、ＲＯＭ１４２に記憶されたプログラムに従って後述の定着温度制御処理（定着温度制御装置１４０が行う処理）を実行する。

次に、定着温度制御装置１４０の行う定着温度制御処理を図１０のフローチャートを参照して説明する。

なお、ＲＡＭ１４３には階調補正値テーブル３２０及び温度テーブル３５０が展開され、ＣＰＵ１４１は、定着温度制御処理を実行することにより、階調値補正部３１０と、目標温度取得部３４０と、温度制御部３８０と、を実現する。また、階調値取得部３０１は、Ｉ／Ｏポート１４４と定着温度制御処理を実行するＣＰＵ１４１とによって実現される。電圧値入力部３０２は、アナログ入力１４６によって実現され、Ａ／Ｄ変換部３７０は、Ａ／Ｄ１４７によって実現される。

階調値取得部３０１は、Ｉ／Ｏポート１４４によって受信した画像データから、各画素の各色の階調値を取得する（ステップＳ１０１）。

階調値補正部３３０は、階調補正値テーブル３２０を参照し、階調値補正部３１０が取得した各画素の各色の階調値に対応する階調補正値を取得する（ステップＳ１０２）。

目標温度取得部３４０は、１ページ分の画像データ（例えば、Ａ４サイズ、Ａ３サイズ等の用紙一枚分の画像データ）の画像を、主走査線方向にｎ分割、副走査線方向にｍ分割する（ステップＳ１０３）。さらに目標温度取得部３４０は、分割した各分割領域の温調値を求める（ステップＳ１０４）。

目標温度取得部３４０は、温度テーブル３５０を参照し、目標温度取得部３４０が求めた各分割領域の温調値から各分割領域の目標温度値を取得する（ステップＳ１０５）。

温度制御部３８０は、電圧値入力部３０２及びＡ／Ｄ変換部３７０を介してサーミスタ１８０から取得した電圧値のデジタルデータから定着温度を検出し、検出した定着温度に基づいて、各分割領域における、定着ローラ１６０の第１のローラ１６１の表面の定着温度の値が、各分割領域について目標温度取得部３４０が取得した目標温度値になるように、加熱装置１６０を制御する（ステップＳ１０６）。

次に、具体的な例を挙げて、上記構成の定着温度制御装置１４０の動作を説明する。

ここでは、７０１４（主走査線方向）×４９６０（副走査線方向）画素で、ＢＫ（ブラック），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンダ），Ｃ（シアン）の１画素当たりの階調は各色２ｂｉｔ（０〜３）の画像（Ａ４横サイズの画像）が印刷されるものとし、主走査線方向を３分割、副走査線方向を４分割した各分割領域について定着温度を制御するものとする。

また、図７に示すように、１つめの領域Ｒ１では、全ての画素において、ＢＫの階調値が０、Ｃの階調値が０、Ｍの階調値が３，Ｙの階調値が３であり、２つめの領域Ｒ２では全ての画素において、ＢＫの階調値が３、Ｃの階調値が２、Ｍの階調値が１，Ｙの階調値が０であり、３つめの領域Ｒ３ではＢＫの階調値が３、Ｃの階調値が３、Ｍの階調値が３，Ｙの階調値が３である画像データを印刷する場合について説明する。なお、他の領域についての説明は省略する。

階調値取得部３１０は、７０１４×４９６０画素の画像データに基づいて、各画素の階調値、すなわち、領域Ｒ１の全ての画素においてＢＫ：０，Ｃ：０，Ｍ：３，Ｙ：３を、領域Ｒ２の全ての画素においてＢＫ：３，Ｃ：２，Ｍ：１，Ｙ：０を、領域Ｒ３の全ての画素においてＢＫ：３，Ｃ：３，Ｍ：３，Ｙ：３を取得する。

階調値補正部３１０は、階調補正値テーブル３２０（図５参照）を参照し、階調値取得部３１０が取得した各画素の各色の階調値を補正し、階調補正値、すなわち領域Ｒ１の全ての画素においてＢＫ：０，Ｃ：０，Ｍ：２．８６，Ｙ：２．７３を、領域Ｒ２の全ての画素においてＢＫ：３．４１，Ｃ：２．００，Ｍ：０．９５，Ｙ：０を、領域Ｒ３の全ての画素においてＢＫ；３．４１，Ｃ：３．００，Ｍ：２．８６，Ｙ：２．７３を、取得する。

目標温度取得部３４０は、各分割領域に対し、温調値（階調階調補正値の平均値）を取得する（図６参照）。すなわち領域Ｒ１において（１／ｐ）×（０＋０＋２．８６＋２．７３）×ｐ＝５．５９を、領域Ｒ２において（１／ｐ）×（３．４１＋２．００＋０．９５＋０）×ｐ＝６．３６を、領域Ｒ３において（１／ｐ）×（３．４１＋３．００＋２．８６＋２．７３）×ｐ＝１２．００を特定する。なお、ここでは、各分割領域について、全ての画素の階調値が同じであるとしているので、階調補正値を単純に足せば平均値が得られることになる（図６参照）。

目標温度取得部３４０は、温度テーブル３５０を参照し、各分割領域の温調値に基づいて、この各温調値にそれぞれ対応する、各分割領域における定着温度の目標温度値を取得する。

温度制御部３８０は、上記のように、各分割領域における定着温度が目標温度値になるように加熱装置１７０を制御し、加圧及び加熱されている副走査線方向の分割領域が切り替わると（例えば、Ｒ１乃至３からＲ４乃至６に切り替わると）、新たな領域に対して再び加熱装置１７０を制御する。

本実施形態では、定着温度の目標温度値は、前述のように温調値に比例しているため、領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の目標の温度値の大小関係は、温調値の大小関係に一致する。

また、ＢＫの階調値が０、Ｃの階調値が０、Ｍの階調値が３，Ｙの階調値が３の領域Ｒ１と、ＢＫの階調値が３、Ｃの階調値が２、Ｍの階調値が１，Ｙの階調値が０の領域Ｒ２と、各色の階調値が３の領域Ｒ３では、色が濃いほど（各色の階調値の合計が大きいほど）、目標の定着温度が増加する。

また、領域Ｒ１と領域Ｒ２とを比較すると、色の濃さは同じ（階調値の合計が共に６）でも、その色を構成する各色の比率によって目標温度値が変化する。本実施形態に係る定着温度制御装置１４０では、軟化温度が高いＢＫの割合が多いほど、温調値が大きくなり、目標の定着温度が増加する。

本実施形態では、上記構成によって、定着温度制御装置１４０は、被印刷物（ここでは用紙）に転写された複数種のトナー（本実施形態では、４色のトナー）を被印刷物に定着させるために、トナー（本実施形態では、被印刷物）を加熱するための定着温度を制御する。

さらに、本実施形態では、上記構成によって、階調値取得部３０１は、被印刷物に印刷される画像を表す画像データを取得し、取得した画像データに基づいて、画像の１画素からそれぞれなる画素領域それぞれを表現する複数種の色であって、複数種のトナーそれぞれによってそれぞれ表される複数種の色の階調をそれぞれを示す複数の階調値を画素領域毎に取得する。なお、画素領域は、上記では各色からなる１画素であり、１画素を単位として上記処理を説明した。しかし、画素領域は、複数の画素から構成されてもよい。つまり、複数の画素から成る画素領域を単位として上記処理が行われても良い。この場合の各色についての階調値は、例えば、１画素毎に含まれる各色について、各画素における階調値の合計、平均値等の値とする（当然、階調補正値、温調値もこれらの値に応じた値にする。）。つまり、階調値とは、画素領域が１つの画素から成る場合には、この１つの画素における階調値になる。また、階調値とは、画素領域が複数の画素から成る場合には、この複数の画素それぞれにおける階調値の合計や平均値等とすることができる。

さらに、本実施形態では、上記構成によって、階調値補正部３１０は、階調値取得部３０１が取得した階調値それぞれを、色（トナー）の種類に応じて補正する。

目標温度取得部３４０は、階調値補正部３１０が補正した補正後の階調値である補正後階調値（本実施形態では、階調補正値）に基づいて、画像における、複数の画素領域からなる所定領域（本実施形態では、分割領域）毎に、補正後階調値の高低に応じて変化する値である目標温度値を取得する。なお、所定領域は、例えば、第１のローラ１６１における、定着温度を制御可能な最小限の領域に対応していれば、１つの画素領域から成ってもよい。

温度制御部３８０は、画像の印刷時に、目標温度取得部３４０が取得した目標温度値に近づくように、所定領域毎に定着温度を制御する。

以上のような構成によって、色（トナー）の種類に応じて補正した後の補正後階調値の高低（トナー量の多い少ない）に応じて定着温度が制御される。トナーの量が多くなればトナー全体の熱伝導率が悪くなり、定着温度を上げる必要がある。本実施形態によれば、画像の色が濃くなってトナーの被覆量が多くなっても、各色のトナーの色の割合によって、例えば、軟化温度の低いトナーの割合が多ければ、定着温度の目標温度を低く抑えることができるので、定着温度を不必要に上げる必要が無く、消費電力が低くなる。また、所定領域毎に温度制御することによって、所定領域毎に温度を調整できるので、余計な加熱や不十分な加熱が低減される。

また、本実施形態では、上記構成によって、階調値補正部３１０は、同じ値の階調値について、トナーの軟化温度が高い色ほど補正後階調値が高くなるように階調値を補正し、目標温度値は、補正後階調値が大きいほど大きな値になる。これによって、軟化温度の高い色の割合が大きくなると、目標温度値が高くなりやすくなり、軟化温度の高いトナーを良く加熱できる。また、軟化温度の低いトナーの割合が多ければ、定着温度の目標温度値がそれほど高くなくなるので、トナーの被覆量が多くなっても、定着温度を不必要に上げる必要が無く、消費電力が低くなる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態における各設定値は１例であり、様々な設定が可能である。また、上述の実施形態に記載した構成の全てを備える必要はなく、所期の目的を達成できるならば、一部の構成の組み合わせであってもよい。

例えば、上記実施形態では、トナーの被印刷物に対する熱定着特性の一例として、軟化温度の高低に応じて階調値を補正したが、各色のトナーの他の熱定着特性に応じて階調値を補正してもよい。また、温調値と目標の温度とは比例関係であるとして説明したが、温調値を各トナーの熱定着特性に対応付けて、目標の温度を特定しても良い。また、上記各種テーブルに記憶されているものは、データテーブルであっても関数テーブルであってもよい。

例えば、上記実施形態では、主走査線方向に３分割、副走査線方向に４分割された各領域に対して、定着温度を制御した。しかし、分割数はこれに限定されず、例えば、印刷用紙のサイズによって分割数を変更してもよい。

上記実施形態では、プログラムがメモリ等に予め記憶されているものとして説明した。しかし、上述の処理を実行させるためのプログラムを、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃＲｅａｄ−ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋ）などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、これをコンピュータにインストールし、上述の処理を実行させてもよい。

さらに、インターネット上のサーバ装置が有するディスク装置等にプログラムを格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロード等するものとしてもよい。

１００・・・印刷装置、１１０・・・Ｉ／Ｆコントローラ、１１１・・・ＤＳＰ、１１２・・・メモリ、１２０・・・ビデオＩ／Ｆコントローラ、１２１・・・ビデオＤＳＰ、１２２・・・ビデオメモリ、１３０・・・エンジンコントローラ、１４０・・・定着温度制御装置、１４１・・・ＣＰＵ、１４２・・・ＲＯＭ、１４３・・・ＲＡＭ、１４４，１４５・・・Ｉ／Ｏポート、１４６・・・アナログ入力、１４７・・・Ａ／Ｄ、１５０・・・トナー転写部、１６０・・・定着ローラ、１６１・・・第１のローラ、１６２・・・第２のローラ、１７０・・・加熱装置、１７１・・・ヒータ電源、１７２・・・ヒータ、１８０・・・サーミスタ、２００・・・ホスト機器、２０１・・・ＰＣ、２０２・・・プリントサーバ、３０１・・・階調値取得部、３０２・・・電圧値入力部、３１０・・・階調値補正部、３２０・・・階調補正値テーブル、３４０・・・目標温度取得部、３５０・・・温度テーブル、３７０・・・Ａ／Ｄ変換部、３８０・・・温度制御部

Claims

被印刷物に転写された複数種のトナーを前記被印刷物に定着させるために、前記トナーを加熱するための定着温度を制御する定着温度制御装置であって、
前記被印刷物に印刷される画像を表す画像データを取得し、取得した前記画像データに基づいて、前記画像の１以上の画素からそれぞれなる複数の画素領域それぞれを表現する複数種の色であって、前記複数種のトナーそれぞれによってそれぞれ表される複数種の色の階調をそれぞれ示す複数の階調値を前記画素領域毎に取得する階調値取得部と、
前記階調値取得部が取得した前記階調値それぞれを、前記複数種のトナーそれぞれに応じて補正する階調値補正部と、
前記階調値補正部が補正した補正後の前記階調値である補正後階調値に基づいて、前記画像における、１以上の前記画素領域からなる所定領域毎に、前記補正後階調値の高低に応じて変化する値である目標温度値を取得する目標温度取得部と、
前記画像の印刷時に、前記目標温度取得部が取得した前記目標温度値に近づくように、前記所定領域毎に前記定着温度を制御する温度制御部と、
を備え、
前記複数種のトナーそれぞれに応じた前記補正後階調値は、前記複数種のトナーの軟化温度の平均に対する前記複数種のトナーそれぞれの軟化温度の比の値を前記階調値に掛けることにより求められる、
ことを特徴とする定着温度制御装置。
前記目標温度値は、前記補正後階調値が大きいほど大きな値になる、
ことを特徴とする請求項１に記載の定着温度制御装置。
請求項１又は２に記載の定着温度制御装置を備える、
ことを特徴とする印刷装置。
被印刷物に転写された複数種のトナーを前記被印刷物に定着させるために、前記トナーを加熱するための定着温度を制御するコンピュータを、
前記被印刷物に印刷される画像を表す画像データを取得し、取得した前記画像データに基づいて、前記画像の１以上の画素からそれぞれなる複数の画素領域それぞれを表現する複数種の色であって、前記複数種のトナーそれぞれによってそれぞれ表される複数種の色の階調をそれぞれ示す複数の階調値を前記画素領域毎に取得する階調値取得部、
前記階調値取得部が取得した前記階調値それぞれを、前記複数種のトナーそれぞれに応じて補正する階調値補正部、
前記階調値補正部が補正した補正後の前記階調値である補正後階調値に基づいて、前記画像における、１以上の前記画素領域からなる所定領域毎に、前記補正後階調値の高低に応じて変化する値である目標温度値を取得する目標温度取得部、
前記画像の印刷時に、前記目標温度取得部が取得した前記目標温度値に近づくように、前記所定領域毎に前記定着温度を制御する温度制御部、
として機能させ、
前記複数種のトナーそれぞれに応じた前記補正後階調値は、前記複数種のトナーの軟化温度の平均に対する前記複数種のトナーそれぞれの軟化温度の比の値を前記階調値に掛けることにより求められる、
ことを特徴とするプログラム。