JP7163033B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置に搭載する定着器、あるいは記録材上の定着済みトナー画像を再度加熱することによりトナー画像の光沢度を向上させる光沢付与装置、等の像加熱装置に関する。また、この像加熱装置を備える画像形成装置に関する。

従来のレーザープリンタ等の電子写真方式を使用した画像形成装置に搭載される定着装置としては、省エネルギー性に優れ、クイックスタートが可能なフィルム加熱方式の装置が知られている。また、さらなる省エネルギー化のために、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に画像間引き処理を施したのち、ページ内ドットの最大トナー量（以下載り量）を判定し、載り量の多い画像を定着する場合、少ない載り量の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。また、特許文献２では、複数の領域ごとに印字率を算出し、その結果に応じて適切な温度制御を行う方法が開示されている。

特開２０１６－４２３１号公報 特開２００８－２６８７８４号公報

しかしながら、背景技術に開示する構成では、定着に必要な温調温度に必ずしも正確に反映できているとは限らない。例えば、ある形状のベタ黒画像を印字した場合に、そのつながり方によって必要な温調温度が異なるが、その画像のつながりの大きさに起因する定着性の違いを表現できていない場合がある。特許文献１に開示する構成では、最大トナー載り量が同じであれば同じ定着温調となる。このためトナーのり量が一定で画像形状が異なるような場合には対応できない。特許文献２に開示する構成では、領域ごとの印字率が同じであれば同じ定着温調となる。このため印字される面積が一定で画像のつながり方が異なるような場合には対応できない。このため、最も定着性が悪い形状や配置の画像が十分に定着するよう温調温度を設定すると、温調温度設定が高くなり、その他の形状や配置の画像に対しては消費電力が過大になる。従って、低い温調温度で定着できる画像にも関わらず、温調温度を高く設定してしまうため、無駄なエネルギーを消費してしまう。

本発明の目的は、画像パターンによらず良好な定着性をもたらすと共に、不要な電力消費を抑え省エネルギー性に優れた画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、
基板と、前記基板上に設けられた発熱体と、を有するヒータを有し、前記ヒータの熱を利用して画像データに基づき記録材に形成された画像を加熱する像加熱部と、
前記ヒータが加熱する記録材の加熱領域の温度を検知する温度検知部と、
前記発熱体に供給する電力を制御する通電制御部と、を備える画像形成装置において、
前記画像データは複数の画素を含んでおり、前記画像データの一部である所定の数の画素を１つの領域として区分けすることで、前記画像データを複数の前記領域を含むデータ区分に区分けする画像区分部と、
前記データ区分の各領域における印字率に関する値を解析し、前記印字率に関する値が閾値を超えている領域が、どれだけ連続して隣り合うかを示す隣接関係に関する値を取得
する連続性取得部と、を備え、
前記通電制御部は、前記温度検知部が検知する温度と、前記隣接関係に関する値から求める温調目標温度と、に基づいて、前記発熱体の通電を制御し、
前記温調目標温度は、前記隣接関係に関する値に基づいて、複数の前記領域ごとに設定され、
前記通電制御部は、複数の前記領域ごとに設定された前記温調目標温度のうち最大値を、前記画像の加熱における温調目標温度とし、前記温度検知部が検知する温度に基づき前記発熱体の通電を制御することを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、
基板と、前記基板上に設けられた発熱体と、を有するヒータを有し、前記ヒータの熱を利用して画像データに基づき記録材に形成された画像を加熱する像加熱部と、
前記ヒータが加熱する記録材の加熱領域の温度を検知する温度検知部と、
前記発熱体に供給する電力を制御する通電制御部と、を備える画像形成装置において、
前記画像データは複数の画素を含んでおり、前記画像データの一部である所定の数の画素を１つの領域として区分けすることで、前記画像データを複数の前記領域を含むデータ区分に区分けする画像区分部と、
前記データ区分の各領域における印字率に関する値を解析し、前記印字率に関する値が閾値を超えている領域が、どれだけ連続して隣り合うかを示す隣接関係に関する値を取得する連続性取得部と、を備え、
前記通電制御部は、前記温度検知部が検知する温度と、前記隣接関係に関する値から求める温調目標温度と、に基づいて、前記発熱体の通電を制御し、
前記温調目標温度は、前記隣接関係に関する値に基づいて、複数の前記領域ごとに設定され、
複数の前記領域のなかで前記印字率に関する値が閾値を超えている領域である所定の領域のうち、前記隣接関係を形成する前記所定の領域における前記温調目標温度を、前記隣接関係を形成しない前記所定の領域における前記温調目標温度よりも高い温度に設定することを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、
基板と、前記基板上に設けられた発熱体と、を有するヒータを有し、前記ヒータの熱を利用して画像データに基づき記録材に形成された画像を加熱する像加熱部と、
前記ヒータが加熱する記録材の加熱領域の温度を検知する温度検知部と、
前記発熱体に供給する電力を制御する通電制御部と、を備える画像形成装置において、
前記画像データは複数の画素を含んでおり、前記画像データの一部である所定の数の画素を１つの領域として区分けすることで、前記画像データを複数の前記領域を含むデータ区分に区分けする画像区分部と、
前記データ区分の各領域における印字率に関する値を解析し、前記印字率に関する値が閾値を超えている領域が、どれだけ連続して隣り合うかを示す隣接関係に関する値を取得する連続性取得部と、
温調目標温度を前記隣接関係に関する値に基づいて複数の前記領域ごとに設定する温調設定部と、を備え、
前記通電制御部は、前記温度検知部が検知する温度と、前記隣接関係に関する値から求める前記温調目標温度と、に基づいて、前記発熱体の通電を制御し、
前記閾値を第１の閾値とし、複数の前記領域のうち前記印字率に関する値が前記第１の閾値を超えている領域を第１の領域とし、
前記連続性取得部は、複数の前記領域のうち前記印字率に関する値が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以上、前記第１の閾値未満となる第２の領域が、どれだけ連続して隣り合うのかを示す、前記第２の領域の隣接関係に関する値の大きさを取得し、
前記温調設定部は、前記第１の領域の隣接関係に関する値の大きさと、前記第２の領域の隣接関係に関する値の大きさと、に基づいて、複数の前記領域ごとに温調目標温度を設定することを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、
基板と、前記基板上に設けられた発熱体と、を有するヒータを有し、前記ヒータの熱を利用して画像データに基づき記録材に形成された画像を加熱する像加熱部と、
前記ヒータが加熱する記録材の加熱領域の温度を検知する温度検知部と、
前記発熱体に供給する電力を制御する通電制御部と、を備える画像形成装置において、
前記画像データは複数の画素を含んでおり、前記画像データの一部である所定の数の画素を１つの領域として区分けすることで、前記画像データを複数の前記領域を含むデータ区分に区分けする画像区分部と、
前記データ区分の各領域における印字率に関する値を解析し、前記印字率に関する値が閾値を超えている領域が、どれだけ連続して隣り合うかを示す隣接関係に関する値を取得する連続性取得部と、を備え、
前記通電制御部は、前記温度検知部が検知する温度と、前記隣接関係に関する値から求める温調目標温度と、に基づいて、前記発熱体の通電を制御し、
前記印字率は、１つの前記領域に含まれるそれぞれの前記画素が画像部となるドットを含む割合の１つの前記領域における平均値又は中央値又は最頻値のいずれかの値であることを特徴とする。

本発明によれば、画像パターンに応じて適切に温調設定を行うことができ、不要な電力消費を抑え省エネルギー性に優れた画像形成装置を提供することができる。

実施例１の発明に係わる画像形成装置の構成図（断面図） 実施例１の発明に係わるプリンタ制御装置のシステム構成を表すブロック図 実施例１の発明に係わる加熱定着装置の構成図（断面図） 実施例１の発明に係わる画像処理部３０３の機能構成図 実施例１の発明に係わる定着必要温度を算出するフローチャート 実施例１の発明に係わる定着必要温度を算出する際の計算過程の模式図 実施例１の発明に係わるメッシュＭの位置の説明図 実施例１の発明に係わる温調温度補正を行う定着制御シーケンスの説明図 線幅の異なるトナー像を定着したときの説明図 実施例１の発明に係わる実験で用いた画像の説明図 実施例２の発明に係わる定着必要温度を算出するフローチャート 実施例２の発明に関する画像の説明図 実施例３の発明に係わる定着必要温度を算出するフローチャート 実施例３の発明に関する画像の説明図 実施例４の発明に係わる定着必要温度を算出するフローチャート 実施例４の発明に係わる定着必要温度を算出する際の計算過程の模式図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状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。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

［実施例１］
（画像形成装置）
図１に、本発明の実施例に係る画像形成装置、すなわち本発明の実施例に係る加熱定着装置と画像解析手段を備えた画像形成装置を示す。同図は、本発明の実施例に係る画像形成装置の一例としてのモノクロレーザープリンタの概略構成を示す縦断面図である。まず、同図を参照してレーザープリンタの構成を詳細に説明する。なお、本発明は、レーザープリンタ、ＬＥＤプリンタ等のプリンタ、デジタル複写機等の加熱定着装置を用いた種々の画像形成装置に適用可能である。

図１に示す画像形成装置１００は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」と記載）１を備えている。感光ドラム１は、ＯＰＣ（有機光半導体）、アモルファスセレン、アモルファスシリコン等の感光材料を、アルミニウム合金やニッケルなどで形成されたシリンダ上のドラム基体上に設けて構成したものである。感光ドラム１は、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。

感光ドラム１は、その表面が帯電ローラ２によって、所定の極性・電位に均一に帯電される。帯電後の感光ドラム１は、レーザースキャナ３からのレーザー光によって静電潜像が形成される。レーザースキャナ３は、画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御された走査露光を行い、露光部分の電荷を除去して感光ドラム１表面に静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像装置４で現像され、可視化される。上述の静電潜像は現像ローラ４ａによってトナーが付着され、トナー像として現像されるようになっている。トナーは結着樹脂と、離型剤としてのワックス、着色材などを含有した、粒径４～１０μｍの略球状の粒子である。ベタ黒印字部には複数層のトナー粒子が積層される。

感光ドラム１上のトナー像は、記録材Ｐ表面に転写される。記録材Ｐは、給紙トレイ１０１に収納されていたものが、給紙ローラ１０２によって１枚ずつ給紙され、搬送ローラ１０３等を介して、感光ドラム１と転写ローラ５との間の転写ニップ部Ｎｔに供給される。この際、記録材Ｐの先端は、トップセンサ１０４によって検知され、このトップセンサ１０４の位置と転写ニップ部Ｎｔとの位置、及び記録材Ｐの搬送速度から、記録材Ｐの先端が転写ニップ部Ｎｔに到達するタイミングが判別される。感光ドラム１上のトナー像は、上述のようにして所定タイミングで給紙、搬送されてきた記録材Ｐ上に、転写ローラ５に転写バイアスを印加することで転写される。

トナー像が転写された記録材Ｐは、像加熱部としての加熱定着装置６へ搬送され、加熱定着装置６における加熱部材１０と加圧ローラ２０との間の定着ニップ部にて挟持搬送されつつ、加熱・加圧されて、表面にトナー像が定着される。トナー像が定着された記録材Ｐは、その後、排紙ローラ１０６により画像形成装置１００上面に形成されている排紙トレイ１０７上に排出される。尚、この間、排紙センサ１０５により記録材Ｐの先端及び後端が通過するタイミングを検知し、ジャム等の発生がないかモニターしている。

一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、記録材Ｐに転写されないで表面に残ったトナーがクリーニング装置７のクリーニングブレード７ａによって除去され、次の画像形成に供される。

以上の動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行うことができる。尚、本実施例の画像形成装置は、解像度６００ｄｐｉ、３０枚／分（ＬＴＲ縦送り：プロセススピード約１６８ｍｍ／ｓ）、寿命１０万枚の装置例である。

（プリンタ制御装置）
図２を用いて、本実施例に係るプリンタ制御装置３０４について説明する。図２は、本実施例に係るプリンタシステム構成である。プリンタ制御装置３０４は、コントローラインターフェイス３０５を用いてホストコンピュータ３００と接続し通信を行う。プリンタ制御装置３０４は、大別してコントローラ部３０１とエンジン制御部３０２に分かれている。コントローラ部３０１ではホストコンピュータ３００から受信した情報を基に画像処理部３０３で文字コードのビットマップ化やグレイスケール画像のハーフトーニング処理等を行い、エンジン制御部３０２のビデオインターフェイス３１０へ画像情報を送信する。前記の画像情報にはレーザースキャナ３の点灯タイミングを制御する情報と温調温度や転写バイアスなどのプロセス条件を制御するプリントモードと画像サイズ情報が含まれる
。

レーザースキャナ３の点灯タイミングの情報は、コントローラ部３０１からＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、特定用途向け集積回路）３１４に送信される。ＡＳＩＣ３１４は、レーザースキャナ３などの画像形成部３４０が制御している画像形成部の一部を制御する。

一方、プリントモードや画像サイズなどの情報はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央演算処理装置）３１１へ送信される。ＣＰＵ３１１は、定着制御部３２０で加熱定着装置６の制御温度、給紙搬送制御部３３０で給紙ローラ１０２の動作間隔制御、画像形成制御部３４０でプロセススピードや現像／帯電／転写制御を行う。かかる制御において、ＣＰＵ３１１は、必要に応じてＲＡＭ３１３に情報をストアする、ＲＯＭ３１２若しくはＲＡＭ３１３に保存してあるプログラムを使用する、ＲＯＭ３１２若しくはＲＡＭ３１３に保存してある情報を参照するなどを行う。

さらにコントローラ部３０１は、ユーザがホストコンピュータ上で行った指示に応じて、プリント命令、キャンセル指示などをエンジン制御部３０２に送信し印字動作の開始や中止などの動作を制御する。

（定着装置）
図３を用いて、本実施例に係るフィルム加熱方式の加熱定着装置６について説明する。加熱定着装置６は、加熱装置としてのフィルムユニット１０と加圧ローラ２０で構成される。フィルムユニット１０には定着部材としての円筒形回転体である定着フィルム１３と、加熱部材である加熱ヒータ１１と、ヒータ保持部材であるヒータホルダ１２で構成される。加熱ヒータ１１は、詳しくは後述するが、基板上に設けられた発熱体の通電による発熱を利用した加熱体である。また、フィルムユニット１０に対向した加圧部材としての弾性回転体として加圧ローラ２０が設けられる。

この様に構成された加熱定着装置６は、定着フィルム１３を介して加熱ヒータ１１と加圧ローラ２０とで形成される圧接ニップ部（定着ニップ部）において、トナー画像ｔが形成された記録材Ｐを挟持搬送させる。これによりトナー像ｔが記録材Ｐに定着されることとなる。

図３で、加熱ヒータ１１における定着フィルム１３内面との摺動面と反対側の面には、加熱ヒータ１１（による加熱領域）の温度を検知する温度検知部材あるいは温度検知素子としてのサーミスタ１４が当接配置されている。定着制御部３２０（エンジン制御部３０２）は、サーミスタ１４の検知温度に基づいて、加熱ヒータ１１が所望の温度になるように加熱ヒータ１１に通電する電流の制御を行っている。

加熱ヒータ１１は、基板１１３上に抵抗発熱層１１２を有する。そして、抵抗発熱層１１２の絶縁と耐摩耗性の為にオーバーコートガラス１１１で覆われていて、オーバーコートガラス１１１が定着フィルム１３の内周面に接触する様に構成されている。加熱ヒータ１１表面には耐熱性グリース等の潤滑剤を少量塗布している。これにより、定着フィルム１３はスムーズに回転することが可能となる。 本実施例の加熱ヒータ１１の基板１１３は、アルミナを用いた。寸法は幅６．０ｍｍ、長さ２６０．０ｍｍ、厚み１．００ｍｍ、熱膨張率は７．６×１０^‐６／℃である。本実施例の抵抗発熱層１１２は、銀パラジウム合金で形成され総抵抗値２０Ω、抵抗率の温度依存性は７００ｐｐｍ／℃である。

定着フィルム１３は、複合層フィルムである。すなわち、定着フィルム１３は、ＳＵＳ等の薄い金属製素管やポリイミド等の耐熱樹脂とグラファイトなどの熱伝導フィラーを混
練したものを筒状に成型した基層を有する。さらに、その基層の表面に直接又はプライマ層を介してＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性層がコーティング又はチューブ被覆されている。本実施例で用いた定着フィルム１３は、基層ポリイミドにＰＦＡをコーティングしたものを用いた。総膜厚は７０μｍで、外周長は５７ｍｍである。

図３に示す加圧ローラ２０は、鉄等からなる芯金２１の上に絶縁性のシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムを発泡させた弾性層２２を形成し、その上に接着層としてプライマ処理されて接着性をもつＲＴＶシリコーンゴムを塗布する。そして、更にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等にカーボン等の導電剤を分散させたチューブを被覆又はコーティング塗工した離型層２３を形成して構成されている。本実施例では、ローラ外径は２０ｍｍ、ローラ硬度は４８°（Ａｓｋｅｒ－Ｃ ６００ｇ加重）の加圧ローラを使用している。

加圧ローラ２０は、不図示の加圧手段により、長手方向両端部から加熱定着に必要なニップ部を形成するべく１５Ｋｇ・ｆで加圧されており、長手方向端部から芯金２１を介して不図示の回転駆動により、図３の矢印の方向（反時計周り）に回転駆動される。これにより、定着フィルム１３はヒータホルダ１２の外側を図３の矢印方向（時計周り）に従動回転する。

ヒータホルダ１２は、加熱ヒータ１１を保持し、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等により形成されている。定着フィルム１３が余裕をもってルーズに外嵌され、回転自在に配置されている。本実施例に用いたヒータホルダ１２は、耐熱性２６０℃、熱膨張率６．４×１０^‐５／℃の液晶ポリマーを用いた。

（定着温度制御部）
通電制御部としての定着制御部３２０は、温度制御プログラムを有し、温度検知部の温度検知素子としてのサーミスタ１４の検知温度を基に加熱ヒータ１１温度を所定の温調温度（温調目標温度）に制御する。制御方法としては、比例項、積算項、微分項からなるＰＩＤ制御が好ましい。ＰＩＤ制御によって周期内でのヒータ通電時間を決定し、不図示のヒータ通電時間制御回路を駆動させヒータ出力電力を決定する。本実施例では制御周期１００ｍｓｅｃ間隔でヒータ出力電力を更新する。

温調温度は後述する画像処理部３０３からの情報をもとに設定される。また定着制御部３２０では本実施例で後述する画像処理部３０３からの情報に加え、定着装置の温まり具合、環境温湿度、印字モード、記録材の種類など従来から行われている各種補正によって温調温度を補正して設定してもよい。

（画像解析部）
図４に画像処理部３０３の機能構成部を示す。画像処理部３０３は、画像解析手段としての画像解析部４０１とその他画像処理部４０２から構成されている。画像解析部４０１は、後述するように、連続性取得部及び温調設定部としても機能し、印字する画像に対して必要な温調温度もしくは必要な温調温度に相関のある定着温度相関値を算出する。その他画像処理部４０２では文字コードの画像変換やグレイスケール画像のハーフトーニング処理等を行い、画像をビットマップ化する。

本実施例の画像形成装置では６００ｄｐｉの解像度でその他画像処理部４０２による処理を行っている。また、本実施例の画像解析部４０１による計算処理順はその他画像処理部４０２による処理が終了した後の画像データに対して計算処理を行っている。ただし画像処理順はこの限りではなく、適宜選択すればよい。

（画像解析の特徴）
図５、図６を用いて画像解析部４０１での定着必要温度の算出方法を示す。図５は本件算出方法で定着必要温度を算出する際の処理フローチャートである。この図５のフローに示される処理の内容を、模式図に表したのが図６である。
図５に示す定着必要温度の算出方法のフローチャートにしたがって、ステップごとに詳細に説明する。

＜ステップ１＞
元画像（６００ｄｐｉ）を複数ピクセルからなるメッシュＭで区切り、各メッシュＭの平均印字率、すなわち、１つのメッシュＭに含まれるそれぞれのピクセルが画像部となるドットを含む割合の平均値、を算出したメッシュ画像に変換する。メッシュＭの一辺の大きさは０．２５ｍｍ（８ピクセル）から５ｍｍ（１２０ピクセル）程度が望ましいが、本実施例では２４ピクセル×２４ピクセルとした。本実施例における１メッシュの大きさは略１ｍｍ×１ｍｍである。本実施例ではメッシュＭ同士のつながりの長さに応じて必要温調を設定するが、メッシュＭが小さすぎるとわずかな画像データのすき間に過敏に反応してしまう。また扱うデータ量も膨大となってしまう。また大きすぎるとメッシュ化の時にメッシュＭ内の詳細なデータが失われてしまうと共に、離散的な配置として扱うべき画像パターンに対しても一つづきであると判断してしまう恐れがある。したがって、それらとの兼ね合いを考慮して１メッシュの大きさは適宜設定される。

図６（ａ）のようなベタ黒のデータが配置された元画像に対して２４×２４ピクセルのメッシュＭで区切る。なお、図６（ａ）～（ｆ）には、画像データの一部としての５×５メッシュの領域を代表的に示しており、縦横に仕切られた１マスが１メッシュに対応する。図６（ｂ）のように各メッシュＭに対して、メッシュＭ内の各ピクセルの平均印字率を算出することでメッシュ画像に変換する。図６（ｂ）では１００％を最大値として各メッシュＭの平均印字率を個々に算出している。

なお、本実施例では各メッシュＭのメッシュデータとして各ピクセルの平均印字率を計算したが、これに限るものではなく、例えば中央値であってもよい。また、最頻値やその他の代表値などを用いてもよい。

各メッシュＭ（ｍ，ｎ）の平均印字率をＲ（ｍ，ｎ）とする。図７に示すように、ｍはメッシュＭの縦方向（記録材の搬送方向）の番号、ｎは横方向（記録材の搬送方向と直交する方向）の番号である。ｍは記録材先端から数えた番号であり１以上の正の整数である。ｎは長手中心を含むメッシュＭを０とした整数である。ｍの最大値ｍ_ｍａｘは記録材の長さｈ（ｍｍ）である。ｎの最小値ｎ_ｍｉｎと最大値ｎ_ｍａｘは記録材の幅ｗ（ｍｍ）に応じて決まり、最小値ｎ_ｍｉｎ＝‐ｗ／２、最大値ｎ_ｍａｘ＝ｗ／２である。ピクセル数がメッシュＭの整数倍でないときには、メッシュＭを割り当てて余ったピクセルについては画像解析処理を行っていないが、実際の印字領域としては記録材の端部から２ｍｍのマスク領域を設定しているため、それによる影響はない。

＜ステップ２＞
画像解析部４０１は、連続性取得部として、メッシュ画像から、所定のメッシュとして、閾値Ｔｈ以上の印字率Ｒ（ｍ，ｎ）をもつメッシュＭのつながり情報（縦横のつながりの大きさ、すなわち、所定のメッシュが連続して隣り合う数）を算出する。本実施例では図６（ｂ）のメッシュ画像から、閾値Ｔｈ５０％以上の高印字率のメッシュＭに対して、縦のつながり長さと横のつながり長さを算出する。この計算は図６ｃのように閾値Ｔｈで２値化した画像に対して縦のつながり長さと横のつながり長さを算出する。
２値化した各メッシュＭをＥ（ｍ，ｎ）とする。

横のつながり長さＬｈ（ｍ，ｎ）を算出するには、例えば、印字率が閾値以上の該当メッシュＭから左方向に条件分岐で閾値を超えるメッシュＭが連続する数をまずカウントする。そして、次に右方向に連続する数をカウントし和をとる。こうすることでそのメッシュＭの横のつながり長さを求めることができる。また、全メッシュＭに対して、左から印字率が閾値以上のメッシュＭの連続数をカウントしていき、カウント開始位置から終了位置までのメッシュＭに連続数を代入していく方法でもよい。また図６（ｃ）の２値化されたメッシュ画像に対して、エッジを検出しその座標から連続数を算出してもよい。これらの計算方法は画素数やメッシュＭサイズやメモリサイズなどの条件に応じて適宜選択すればよく、ここに例示した方法以外の方法でもよい。縦方向のつながり長さＬｖ（ｍ，ｎ）も同様に計算できる。

図６（ｃ）の２値化されたメッシュ画像に対して、縦のつながり長さＬｖ（ｍ，ｎ）を算出したものを図６（ｄ）に示す。図６（ｃ）の２値化されたメッシュ画像に対して、横のつながり長さＬｈ（ｍ，ｎ）を算出したものを図６（ｅ）に示す。
なお、図６（ｃ）のように２値化されたメッシュ画像を作成してからつながり長さを算出してもよいし、図６（ｂ）のメッシュ画像から閾値Ｔｈ以上のメッシュＭについて直接つながり長さを算出してもよい。

＜ステップ３＞
ステップ２で算出したつながり情報をもとに、別途設定したテーブルを参照し、必要な温調温度を各メッシュ画像に割り当てる。ステップ２で各メッシュＭ（ｍ，ｎ）に対して、縦横のつながりの大きさ情報を計算する。その結果をもとに、ステップ３では、表１のように別途設定した温調設定テーブルを参照し、縦のつながり長さＬｈ（ｍ，ｎ）と横のつながり長さＬｖ（ｍ，ｎ）からテーブルを参照した値を各メッシュＭ（ｍ，ｎ）に設定する。例えば、縦のつながり長さが３、横のつながり長さが２の場合は、表１を参照し、温度Ｔ_３＿２をそのメッシュＭ（ｍ，ｎ）に割り当てる。また、図６（ｃ）で値０が入っているメッシュＭ（ｍ，ｎ）については、温度Ｔ_０＿０をそのメッシュＭに割り当てる。この値がその位置のメッシュＭ（ｍ，ｎ）に対して定着に必要な温調温度Ｔ（ｍ，ｎ）となる。基本的に、大きなつながり長さをもつメッシュＭに対しては高い温調温度を設定するようにテーブル設定を行っている。また、本実施例では１０ｍｍ以上のつながり長さをもつ画像に対しては定着性が大きく変わらなかったため、１０個以上のつながり長さを有するメッシュＭ（ｍ，ｎ）は１０個のつながり長さの温調温度と同値に設定した。しかしながら、定着構成などにより適宜テーブルは変更すればよい。

なお、本実施例では温調温度の値を直接テーブルに設定しているが、基準温調温度に対する補正値であってもよいし、必要な温調温度に相関のある値であってもよいし、定着性に相関のある値であってもよい。

（表１ 温調設定テーブル）

尚、本実施例で実際に用いた温調テーブルは下表の通りである。
（表２ 本実施例で用いた温調設定テーブル）

＜ステップ４＞
ステップ３で割り当てられた各メッシュＭ（ｍ，ｎ）を定着するために必要な温調温度に対して補正を加える。本実施例では、Ａ：搬送方向補正、Ｂ：トナー印字履歴補正を行う。

Ａ：搬送方向補正
各メッシュＭの搬送方向位置に応じて各メッシュＭ（ｍ，ｎ）に割り当てられた温調温度について補正を行う。記録材先端からの位置ｍに応じて下記のように各メッシュＭ（ｍ，ｎ）に補正値ＴＡ（ｍ，ｎ）を加える。

（表３ 搬送方向補正）

Ｂ：トナー印字履歴補正
トナーが印字されている箇所の定着動作を行う場合、トナーを溶融するために定着フィルムから熱が奪われるため、その箇所のフィルム温度が低下する。その温度が低下した箇所のフィルムが１周後に定着動作を行う場合、その箇所はフィルム温度が若干低下しているため、より高い温調設定をすることが必要となる。すなわち、画像データのメッシュのうち、記録材の搬送方向の下流側のメッシュが既に接触したフィルムの領域と接触することになる上流側のメッシュにおける温調目標温度を、補正前よりも高い温度に補正する。本実施例では、あるメッシュＭ（ｍ，ｎ）のフィルム周期前Ｍ（ｍ－５７，ｎ）、Ｍ（ｍ－１１４，ｎ）、Ｍ（ｍ－１７１，ｎ）、Ｍ（ｍ－２２８，ｎ）に印字データがある場合、そのメッシュＭ（ｍ，ｎ）に対して補正を加える。すなわち、５７メッシュがフィルムの周長（記録材搬送方向における長さ）に略相当する。

ある位置（ｍ，ｎ）のメッシュＭ（ｍ，ｎ）の補正値を算出する。補正値ＴＢ（ｍ，ｎ）は以下の式で算出する。

ａ、ｂ、ｃ、ｄは係数で本実施例ではａ：３．０、ｂ：１．５、ｃ：１．０、ｄ：０．５としている。なお、この計算処理は計算対象が記録材領域からはみ出る場合には行わない。例えばｍが５８～１１４の範囲のメッシュＭはフィルム１周前のメッシュＭは存在するが、２周前は存在しないため、計算は右辺第一項まで行う。

各メッシュＭ（ｍ，ｎ）の補正後の定着必要温度Ｔｆ（ｍ，ｎ）とすると、以下のようになる。

＜ステップ５＞
ステップ４で各メッシュＭ（ｍ，ｎ）の補正後の定着必要温度Ｔｆ（ｍ，ｎ）に対して、記録材の１ページ内のメッシュＭに対して最大値を算出し、その最大値をそのページに必要な温調温度Ｔｐとする。

例えばＡ４サイズの記録材に全面ベタ黒パターンを印字する場合などは、紙後端付近のメッシュについて考えると、表２よりＴ＝１９２℃、表３よりＴＡ＝２℃、式２よりＴＢ＝６℃となる。そして、式３よりＴｆ＝２００℃となり、そのページの温調温度Ｔｐ＝２００℃となる。同様にベタ白の場合は、紙後端付近のメッシュについて考えると、表２よりＴ＝１８０℃、表３よりＴＡ＝２℃、式２よりＴＢ＝０℃となり、式３よりＴｆ＝１８２℃となり、そのページの温調温度Ｔｐ＝１８２℃となる。

本実施例では上記ステップに従い算出された検知画像の定着必要温度Ｔｐを用いて、後述の定着温調制御を行う。

（本実施例の定着制御部）
図８は、本件の画像解析を基にした温度補正を行う定着温度制御シーケンスの説明図である。図８中点線部は本実施例における基本シーケンスでの温度設定を表しており、実線が本実施例による定着必要温度によって制御が変更されたときの定着必要温度Ｔｐによる温度設定である。

ホストコンピュータ３００により、プリント命令と画像がコントローラインターフェイス３０５へ送信されると、画像処理部３０３は受信した画像情報を基に、画像解析部４０１は前述の温調温度Ｔｐを算出する。次に、エンジン制御部３０２はコントローラ部３０１からの信号に基づき、プリント動作を開始する。プリント動作開始時は図８に記載の設定温度１８０℃で動作を開始する。尚、本実施例による方法によって温調温度Ｔｐが報知されない場合の温調設定として通紙中温調を２００℃に設定している。その場合には図８中の点線で表された温調制御となる。前回転温調から通紙中温調２００℃に移行し、記録材後端が定着ニップを抜けた際に、１９０℃に移行し、次の記録材が通紙された時には再び２００℃温調になる。このような温調設定にすることで、どのような画像パターンの定着動作を行ったとしても、定着することができる。
次に、本実施例の定着動作として、一枚目の記録材先端が定着ニップ突入から定着フィルム一周前のタイミングで、一枚目の画像に対応した本実施例に記載の方法で算出した温調温度Ｔｐを受け取り、温調温度を変更する。図８中の実線で示された１枚目の記録材に対する温調温度はＴｐ＝１９０℃の場合を表している。
仮に記録材先端が定着ニップに突入したタイミングから温調温度を低く変更すると、フィルムは前回転温調によって暖められているため、実際に記録材先端部が受け取る熱量としては、過大になってしまう。そのため、本実施例では記録材が定着ニップに突入する定着フィルム１周前のタイミングで、前回転温調１８０℃から、Ｔｐ－２０℃の値に変更する。すなわちフィルム１周前の前回転温調を１８０℃から１７０℃に変更する。通紙中については算出された一枚目の温調温度Ｔｐに設定される。
その後、記録材後端が定着ニップを抜けた際に、後続記録材に印字するトナー像に対応した本実施例に記載の方法で算出した温調温度Ｔｐによって、温調温度を変更する。図８ではＴｐ＝１８７℃の場合を表している。後続紙については、後続紙の画像情報を元に算出した温調温度Ｔｐに対して－１０℃の値に変更する。すなわち１７７℃に変更する。通紙中については算出された二枚目の温調温度Ｔｐに設定される。記録材後端が定着ニップを抜け、さらなる後続紙がいない場合には定着動作は終了する。
上記の様に制御することで本実施例では、画像パターンによらず良好な定着性が得られると共に、不要な消費電力を抑え省エネルギー性に優れた画像形成装置を提供することができる。

（本実施例の効果の説明）
次に本実施例の効果について説明する。
まず図９を用いて記録材Ｐ上に線幅の小さい画像と大きい画像を印字し、定着動作を行
っているときの熱の流れを説明する。図９（ａ）は、記録材Ｐ上に線幅の細い画像、すなわち、メッシュデータが所定の閾値以上となる所定のメッシュのうち、所定のつながりを形成しないメッシュあるいは所定のつながりの大きさが小さいメッシュ群が形成された場合を示している。図９（ｂ）は、線幅の太い画像、すなわち、所定のつながりの大きさがある程度の大きさを有するメッシュ群が形成されている場合を示している。図９（ａ）は線幅が細いために記録材上にトナーｔが印字されている領域に隣接する部分から、熱流Ｑを受けることができる。それに対し、図９（ｂ）は線幅が太いために記録材上にトナーｔが印字されている領域に隣接する部分から、熱流Ｑを受けることができる領域が限られている。結果的にトナーが印字されている領域に対して、単位面積当たりに定着フィルムから受け取る熱量が図９（ａ）の方が大きくなる。そのため図９（ａ）のような線幅の小さな画像の方が定着性が良化する。すなわち、より少ない温調温度で定着可能である。

次に図１０を用いて画像パターンをふったときの、従来の方法と本実施例の検知方法を比較する。図１０に示すように、記録材Ｐの後端部の略同一箇所にそれぞれベタ黒パターンが印字されている。図１０（ａ）に示した画像ａは４ｍｍ角のベタ黒パターンが４ｍｍの間隔をあけて縦３個、横５個で配置されている。図１０（ｂ）に示した画像ｂは画像ａの画像の間隔がなくなり、一つの塊りにつながったパターンである。すなわち縦１２ｍｍ、横２０ｍｍのベタ黒パターンである。図１０（ｃ）に示した画像ｃは画像ａの４ｍｍ角パターンの間隔が０．２ｍｍとなったパターンである。図１０の３つの画像の印字面積はそれぞれ同一の面積となっている。

３つの画像について定着に必要な温度を検討した結果を表３に示す。画像ａは画像ｂに比べて低い温調温度で定着できた。前述したように、画像ａのような離散的なパターンは、画像ｂのようなまとまったパターンに比べて熱の回り込みによって定着性が良化するためである。ただし画像ｃのようにわずかな間隔しかない場合には十分な熱の回り込み効果が得られないため、画像ｂと同様の高い温調温度が必要となった。

（表４ 図１０の画像に対する各検知方式）

次に画像解析方法について比較する。比較例１はトナーの載り量の最大値で検知した場合、比較例２は印字率で検知した場合、比較例３はベタ黒のピクセルのサイズで検知した場合であり、それぞれの方法で検知を行った場合、各画像に対してどのように温調設定が可能かが表４に示されている。比較例１ではトナー載り量の最大値で検知するため、トナー載り量の最大値が同一である３つの画像に対して異なる検知結果を得ることができず、温調設定を変えることができない。比較例２ではトナーの印字率で検知するため、面積が同一である３つの画像に対して異なる検知結果を得ることができず、温調設定を変えることができない。比較例３では画像ａに対して画像ｂはベタ黒のピクセルのサイズが大きいため適切に検知することができるが、画像ｃについては小さいサイズのベタ黒パターンであると検知してしまうため、温調温度を画像ａと同様に設定してしまった。その結果、画像ｃのようなパターンを印字した際に定着不良が発生してしまう可能性がある。

本実施例の方法では、前述したように元画像に対して２４×２４ピクセルのメッシュＭに区切り、各メッシュＭの平均印字率を算出したメッシュ画像の閾値Ｔｈ以上のつながり情報に応じて適切な温調温度を割り当てる。画像ａに対して画像ｂと画像ｃはメッシュ画
像のつながり長さが大きいため適切に切り分けて検知することができる。また画像ｂと画像ｃはメッシュ画像にして閾値Ｔｈで切ることで、画像ｃのわずかな間隔が埋まる。そのためわずかな隙間に対して過敏に反応せず、画像ｂと画像ｃはほぼ同様の検知結果が得られる。そのため、画像ｂ、画像ｃ共に高い温調設定にすることができる。すなわち３つの各画像に対して適切な温調温度を設定することができる。

以上のように本実施例に記載の画像形成装置は、前述した方法で画像解析を行うことで各画像に応じて適切に温調温度設定でき、画像パターンに応じた最適の定着温度制御が得られる。また、各メッシュに対して必要な温調温度を割り当てていく方式のため、位置に応じた補正がしやすい利点もある。これにより、画像パターンによらずに良好な定着性を得つつ、省エネルギー性能の高い画像形成装置を提供することができる。

ところで、本実施例の画像形成装置１００にはホストコンピュータ３００を接続し印字を行ったが、ホストコンピュータ３００の代わりにネットワーク上で接続されたコンピュター、もしくはプリントサーバを接続して印字しても良い。上記の画像解析および温調温度補正量の決定は、コントローラ３０１上の画像処理部３０３で行っていたが、これに限定されるものではない。画像解析部や温調温度補正量算出の一部もしくは全てをホストコンピュータ、ネットワーク上のプリンタ、およびプリントサーバが所有するプログラムで行っても良い。

本実施例で設定したメッシュＭサイズは２４ピクセル×２４ピクセルであるが、本実施例の意図は領域を限定するものではなく、画像形成装置の特性に応じて検出範囲の大きさや形状を変更しても良い。
本実施例で算出した温調温度補正は、前述したように温調温度を決定するための定着モードや、不図示の環境検知手段などによる周辺環境情報、不図示のメディアセンサなどによる記録材種類判断手段などの情報を基に変更しても良い。
本実施例の定着制御では温調温度のみの変更を行ったが、温調温度制御に用いるＰＩＤ制御のゲインやオフセット電力量を変更しても良い。
本実施例の定着制御では検知画像を含む記録材が定着ニップに突入する前に温調温度を変更したが、画像解析手段によって解析された画像のトナー像が定着ニップに突入する前に変更しても良いし、もっと早い段階で変更するようにしてもよい。
本実施例では１ページにつき１つの検知結果を算出するようにしていたが、これに限定されない。例えば、定着フィルム周期などの搬送方向の領域毎にメッシュをグループ分けし、それぞれのグループにおいて最適な温調温度を算出することで、ページ内で温調温度を変更する場合にも対応することができる。
本実施例では画像解析部４０１による計算処理順はその他画像処理部４０２による処理が終了した後の画像に対して行ったが、その他画像処理部４０２による処理を行う前に計算処理を行うこともできる。

［実施例２］
本発明の実施例２について説明する。実施例２では、実施例１に加えて、横方向のメッシュ位置ｎに応じて検知結果にさらなる補正を加える。使用する定着装置の構成や通紙する記録材Ｐのサイズによっては、記録材Ｐの両端部の定着性が中央部に比べて悪い場合がある。また、ヒータ１１裏面に熱容量の大きな部材が局所的に当接している箇所があると、その部分の定着性が他の部分に比べて悪くなる場合がある。例えば、ヒータの異常発熱により作動してヒータに供給する電力を遮断するサーモスイッチや温度ヒューズ等の安全素子が、ヒータに直接、若しくは、保持部材等を介して間接的に当接する構成が採用される場合がある。そのような箇所に対しては定着に必要な温調温度を高く設定する必要がある。

以下では、記録材Ｐの両端部の定着性の低下に対する対策例としての実施例２について説明する。実施例２における基本的な画像形成装置の構成、画像解析以外の処理に関しては実施例１と同様のために省略する。本実施例では端部の定着性が悪い場合について、補正方法を示す。
図１１に示す定着必要温度の算出方法のフローチャートにしたがって説明する。

（画像解析の特徴）
＜ステップ１＞～＜ステップ４＞
実施例１と同様のため省略する。
＜ステップ５＞
本実施例では、ステップ４で搬送方向の補正を加えた各メッシュＭ（ｍ，ｎ）の定着必要温度Ｔｆ（ｍ，ｎ）に対して、長手方向の位置に応じて検知結果にさらなる補正を加える。具体的には、以下の式に従って本実施例の補正ＴＣ（ｍ，ｎ）を加える。本実施例では記録材が最大通紙可能幅であるＬＴＲサイズ（２１６ｍｍ×２７９ｍｍ）の場合に補正を行う。Ａ４サイズはＬＴＲサイズより幅が狭く、端部定着性が低下する問題がないため本制御は作用しない。

上式はＬＴＲサイズの記録材に対して、左右５ｍｍの余白を除いた画像印字領域のうち、左右３ｍｍの領域に位置するメッシュＭ（ｍ，ｎ）に対して、定着必要温度が５℃だけ補正されることを意味する。すなわち図１２（ａ）のような画像と図１２（ｂ）のような長手位置のみが異なる画像を比較した場合、長手端部に位置する破線で囲まれた領域Ｃについて補正値ＴＣが加えられる。そのため、定着性の弱い長手端部に位置する図１２（ｂ）の破線で囲まれた領域Ｃ内のベタ黒画像に位置するメッシュ部の定着必要温度が高くなる。

＜ステップ６＞
実施例１と同様、ステップ５で各メッシュＭの補正後の定着必要温度Ｔｆ´（ｍ，ｎ）に対して、記録材の１ページ内のメッシュＭに対して最大値を算出し、その最大値をそのページに必要な温調温度Ｔｐとする。

本実施例のように計算処理を行うことで、図１２（ｂ）のような最端部に厳しい画像がある場合のみだけ温調温度を上げるように設定することができる。そのため、定着性の厳しい位置の定着性を確保するために一律に温調を上げて設定する場合に比べて、画像に応じて適切に温調を下げて設定できるケースが多くなり、良好な定着性を得つつ、省エネルギー性能の高い画像形成装置を提供する事ができる。

本実施例では端部の定着必要温度を補正したが、長手の領域毎に必要温調を算出し領域毎に最適な温調温度を算出してエンジン制御部に情報を送ることで、エンジン制御側で補正を行って最終的な温調温度を決定することでも同様の効果を得ることができる。

［実施例３］
本発明の実施例３について説明する。実施例３では実施例１に加えて、温度検知素子の位置する領域の印字率にしたがって検知結果にさらなる補正を加える。温度検知素子の領域に画像が形成されている場合、トナーを溶融するためにフィルムから熱が奪われるため、温度を一定に保とうとして電力が多く投入される。これによる定着性の変動を予想し、温調温度を適切に設定する。実施例３における基本的な画像形成装置の構成、画像解析の処理に関しては実施例１と同様のために省略する。
図１３に示す定着必要温度の算出方法のフローチャートにしたがって説明する。

（画像解析の特徴）
＜ステップ１＞～＜ステップ５＞
実施例１と同様のため省略する。
＜ステップ６＞
定着必要温度Ｔｐを算出するまでは実施例１同様である。

本実施例では、サーミスタ部に相当する長手の位置について、印字率を算出する。具体的にはサーミスタ部に相当する長手方向のメッシュ位置ｔｍに対して長手位置ｎがｔｍ±５個の範囲のメッシュＭに対して平均印字率Ｒｔｍを算出する。本実施例においてサーミスタの長手メッシュＭ位置番号ｔｍは２５である。

ここでｅは係数であり本実施例では、３である。サーミスタ部の印字率が最大値（すなわち１００％）の場合、電力が多く投入されるため、温調温度としては３℃分だけ低い温調設定で定着できる。そのため、定着必要温度Ｔｐをサーミスタ部の印字率Ｒｔｍに応じて補正している。

本実施例のように計算処理を行うことで、図１４（ａ）のようにサーミスタ部Ｄ以外の領域にベタ黒の縦帯がある場合に比べて、図１４（ｂ）のようにサーミスタ部Ｄの領域にベタ黒の縦帯がある場合は低い温調設定にすることができる。そのため、定着性の厳しい位置の定着性を確保するために一律に温調を上げて設定する場合に比べて、画像に応じて適切に温調を下げて設定できるケースが多くなり、良好な定着性を得つつ、省エネルギー性能の高い画像形成装置を提供する事ができる。

本実施例ではサーミスタ部Ｄの印字率Ｒｔｍについて、搬送方向全体の平均値を算出したが、これに限定されるものではない。例えば、搬送方向の位置毎（例えばフィルム周期毎）に計算して、それぞれの印字率に応じた補正値を算出して、各メッシュＭ（ｍ，ｎ）の補正後の定着必要温度Ｔｆ（ｍ，ｎ）に対して搬送方向の位置に応じて各々補正をするようにしてもよい。

また定着必要温度を補正せずに、サーミスタ部の印字率を算出した情報をエンジン制御部に情報を送ることで、エンジン制御側で補正を行って温調温度を決定することでも同様の効果を得ることができる。

［実施例４］
実施例１では、ステップ２で閾値Ｔｈを５０％として設定し、閾値以上のメッシュＭのつながり長さを算出した。本発明の実施例４では実施例１に加えて、薄めの中間調の検知を行うために、第２の閾値Ｔｈ２を設定し、閾値Ｔｈ２以上閾値Ｔｈ未満のメッシュ印字率Ｒ（ｍ，ｎ）をもつメッシュＭ（ｍ，ｎ）についてもつながり長さを算出し、定着必要温度を算出する。すなわち、閾値Ｔｈを第１の閾値とし、第２の閾値以上、第１の閾値未満となる第２のメッシュとしての、閾値Ｔｈ２以上閾値Ｔｈ未満のメッシュが連続して隣り合うつながりの大きさを取得し、定着必要温度の設定に用いる。これによって薄めの中間調画像に対しても、温調温度を適切に設定することができる。実施例４における基本的な画像形成装置の構成、画像解析の処理に関しては実施例１と同様のために省略する。

（画像解析の特徴）
図１５、図１６を用いて画像解析部４０１での定着必要温度の算出方法を示す。図１５は本件算出方法で定着必要温度を算出する際の処理フローチャートである。この図１５のフローに示される処理の内容を、模式図に表したのが図１６である。図１６では中間調のパターンが配置されている。
図１５に示す定着温度相関値の算出方法のフローチャートにしたがって、ステップごとに詳細に説明する。

＜ステップ１＞
図１６（ａ）のような元画像（６００ｄＰｉ）を２４×２４ピクセルのメッシュＭに区切り、図１６（ｂ）のように各メッシュＭの平均印字率を算出したメッシュ画像に変換する。図１６（ａ）では図６（ａ）と異なり、中間調の画像が含まれている。詳細は実施例１と同様のため、省略する。

＜ステップ２＞
メッシュ画像から閾値Ｔｈとして５０％以上の印字率Ｒ（ｍ，ｎ）をもつメッシュＭのつながり情報（縦横のつながり長さ）を算出する。また、第２の閾値Ｔｈ２として１０％を設定し、閾値Ｔｈ２以上Ｔｈ未満のメッシュＭのつながり長さを算出する。

図１６（ｂ）のメッシュ画像から、各閾値に該当する印字率のメッシュＭに対して、縦のつながり長さと横のつながり長さを算出する。この計算は図１６（ｃ）のように閾値Ｔｈ以上のメッシュＭを１、閾値Ｔｈ２以上Ｔｈ未満のメッシュＭを０．５として３値化した画像に対して、それぞれ縦のつながり長さと横のつながり長さを算出する計算と同義である。

３値化した各メッシュＭをＥ２（ｍ，ｎ）とする。

実施例１と同様の方法で、縦のつながり長さＬｖ（ｍ，ｎ）、横のつながり長さＬｈ（ｍ，ｎ）、を計算する。図１６（ｃ）の３値化されたメッシュ画像に対して、縦のつながり長さＬｖ（ｍ，ｎ）を算出したものを図１６ｄに示す。図１６ｃの３値化されたメッシュ画像に対して、横のつながり長さＬｈ（ｍ，ｎ）を算出したものを図１６ｅに示す。本実施例では図１６（ｃ）の値１のメッシュＭと値０．５のメッシュＭは隣接していてもつながっていると見なさず、個別につながり長さを算出する。

＜ステップ３＞
ステップ２で算出したつながり情報をもとに、別途設定したテーブルを参照し、必要な温調温度を各メッシュ画像に割り当てる。ステップ２で各メッシュＭに対して、縦横のつながりの大きさ情報を計算する。その結果をもとに、ステップ３では、表１と表５のように別途設定した温調設定テーブルを参照し、縦のつながり長さＬｈ（ｍ，ｎ）と横のつながり長さＬｖ（ｍ，ｎ）からテーブルを参照した値を各メッシュＭに設定する。図１６（ｃ）の３値化したメッシュＭに対して、値１のメッシュＭに対しては表１の高印字率用の温調設定テーブルを参照し、値０．５のメッシュＭに対しては表５の低印字率用の温調設定テーブルを参照する。

例えば、縦のつながり長さが１、横のつながり長さが２の図１６（ｃ）で値１が入っているメッシュＭに対して、表１を参照し、温度Ｔ_１＿２をそのメッシュＭに割り当てる。縦のつながり長さが３、横のつながり長さが２の図１６（ｃ）で値０．５が入っているメッシュＭに対して、表５を参照し、温度Ｔ２_３＿２をそのメッシュＭに割り当てる。また、図１６（ｃ）で値０が入っているメッシュＭについては、温度Ｔ_０＿０をそのメッシュＭに割り当てる。この値がその位置のメッシュＭに対して定着に必要な温調温度Ｔ２（ｍ，ｎ）となる。

基本的に、表５の低印字率用の温調設定テーブル２についても、大きなつながり長さをもつメッシュＭに対しては、比較的高い温調温度が割り当てられるようにテーブル設定を行っている。ただし、表１の高印字率用の温調設定テーブルに比べて、表５の低印字率用の温調設定テーブルの方が低めの温度設定をしている。ただし使用するトナーや定着装置の特性に応じて低印字側の温調を高くする必要がある場合には適宜設定すればよい。

低印字率用の温調設定テーブル２についても１０ｍｍ以上のつながり長さをもつ画像に対しては定着性が大きく変わらなかったため、１０個以上のつながり長さを有するメッシュＭは１０個のつながり長さの温調温度と同値に設定した。しかしながら、定着構成などにより適宜テーブルは変更すればよい。

なお、本実施例でも温調温度の値を直接テーブルに設定しているが、基準温調温度に対する補正値であってもよいし、必要な温調温度に相関のある値であってもよいし、定着性に相関のある値であってもよい。

（表５ 温調設定テーブル２）

尚、本実施例で実際に用いた温調テーブル２は下表の通りである。
（表６ 本実施例で用いた温調設定テーブル２）

＜ステップ４＞
ステップ３で割り当てられた各メッシュＭを定着するために必要な温調温度に対して補正を加える。本実施例では、Ａ：搬送方向補正、Ｂ：トナー印字履歴補正を行う。

Ａ：搬送方向補正
搬送方向位置に応じて、実施例１と同様の補正を加える。

Ｂ：トナー印字履歴補正
実施例１と同様、各メッシュＭのフィルム周期前に印字されている場合、補正を加える。
ある位置（ｍ，ｎ）のメッシュＭの補正値を算出する。補正値ＴＢ（ｍ，ｎ）は以下の式で算出する。

ａ、ｂ、ｃ、ｄは係数で実施例１と同様、ａ：３．０、ｂ：１．５、ｃ：１．０、ｄ：０．５としている。この計算処理は計算対象が記録材領域からはみ出る場合には行わない。式１０では、例えばフィルム一周前に高印字率のメッシュＭが存在するようなメッシュＭに対しては３℃分補正を行う。また、例えばフィルム一周前に低印字率のメッシュＭが存在するようなメッシュＭに対しては１．５℃分の補正を行う。

各メッシュＭの補正後の定着必要温度Ｔｆ２（ｍ，ｎ）とすると、以下のようになる。

＜ステップ５＞
ステップ４で各メッシュＭの補正後の定着必要温度Ｔｆに対して、記録材の１ページ内のメッシュＭに対して最大値を算出し、その最大値をそのページに必要な温調温度Ｔｐとする。

本実施例では後述の上記ステップに従い算出された検知画像の定着必要温度Ｔｐを用いて、温調温度補正を行う。定着温度制御部によって行われる定着温度制御シーケンスについては、実施例１と同様のために省略する。

以上のような検知を行うことで実施例１の効果に加え、低印字の中間調画像に対しても、適切に定着必要温度を設定することができ、画像パターンに応じた最適の定着温度制御が得られる。これにより、画像パターンによらずに良好な定着性を得つつ、省エネルギー性能の高い画像形成装置を提供する事ができる。

上記各実施例は、それぞれの構成を可能な限り互いに組み合わせることができる。

６…加熱定着装置（像加熱装置）、１１…加熱ヒータ、１１１…オーバーコートガラス、１１２…通電発熱抵抗層（発熱体）、１１３…基板、１２…断熱ステイヒータホルダ、１３…定着フィルム、１４…サーミスタ、２０…加圧ローラ、２１…芯金、２２…弾性層、２３…離型層、１００…画像形成装置本体、Ｐ…記録材、ｔ…トナー、３００…ホストコンピュータ、３０１…コントローラ、３０２…エンジン制御部、３０３…画像処理部、３０４…コントローラインターフェイス、３１０…ビデオインターフェイス、３１１…ＣＰＵ、３１２…ＲＯＭ、３１３…ＲＡＭ、３１４…ＡＳＩＣ、３２０…定着制御部、３３０…給紙搬送制御部、３４０…画像形成部、４０１…画像解析部、４０２…その他画像処理部

Claims (18)

1. 基板と、前記基板上に設けられた発熱体と、を有するヒータを有し、前記ヒータの熱を利用して画像データに基づき記録材に形成された画像を加熱する像加熱部と、
   前記ヒータが加熱する記録材の加熱領域の温度を検知する温度検知部と、
   前記発熱体に供給する電力を制御する通電制御部と、を備える画像形成装置において、
   前記画像データは複数の画素を含んでおり、前記画像データの一部である所定の数の画素を１つの領域として区分けすることで、前記画像データを複数の前記領域を含むデータ区分に区分けする画像区分部と、
   前記データ区分の各領域における印字率に関する値を解析し、前記印字率に関する値が閾値を超えている領域が、どれだけ連続して隣り合うかを示す隣接関係に関する値を取得する連続性取得部と、を備え、
   前記通電制御部は、前記温度検知部が検知する温度と、前記隣接関係に関する値から求める温調目標温度と、に基づいて、前記発熱体の通電を制御し、
   前記温調目標温度は、前記隣接関係に関する値に基づいて、複数の前記領域ごとに設定され、
   前記通電制御部は、複数の前記領域ごとに設定された前記温調目標温度のうち最大値を、前記画像の加熱における温調目標温度とし、前記温度検知部が検知する温度に基づき前記発熱体の通電を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 複数の前記領域のなかで前記印字率に関する値が閾値を超えている領域である所定の領域のうち、前記隣接関係を形成する前記所定の領域における前記温調目標温度を、前記隣接関係を形成しない前記所定の領域における前記温調目標温度よりも高い温度に設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. 基板と、前記基板上に設けられた発熱体と、を有するヒータを有し、前記ヒータの熱を利用して画像データに基づき記録材に形成された画像を加熱する像加熱部と、
   前記ヒータが加熱する記録材の加熱領域の温度を検知する温度検知部と、
   前記発熱体に供給する電力を制御する通電制御部と、を備える画像形成装置において、
   前記画像データは複数の画素を含んでおり、前記画像データの一部である所定の数の画素を１つの領域として区分けすることで、前記画像データを複数の前記領域を含むデータ
   区分に区分けする画像区分部と、
   前記データ区分の各領域における印字率に関する値を解析し、前記印字率に関する値が閾値を超えている領域が、どれだけ連続して隣り合うかを示す隣接関係に関する値を取得する連続性取得部と、を備え、
   前記通電制御部は、前記温度検知部が検知する温度と、前記隣接関係に関する値から求める温調目標温度と、に基づいて、前記発熱体の通電を制御し、
   前記温調目標温度は、前記隣接関係に関する値に基づいて、複数の前記領域ごとに設定され、
   複数の前記領域のなかで前記印字率に関する値が閾値を超えている領域である所定の領域のうち、前記隣接関係を形成する前記所定の領域における前記温調目標温度を、前記隣接関係を形成しない前記所定の領域における前記温調目標温度よりも高い温度に設定することを特徴とする画像形成装置。
4. 前記温調目標温度は、前記隣接関係に関する値に基づいて、複数の前記領域ごとに設定され、
   前記隣接関係に関する値の大きさが大きいほど、複数の前記領域のなかで前記印字率に関する値が閾値を超えている領域である所定の領域のうち、前記隣接関係を形成する前記所定の領域における前記温調目標温度を高い温度に設定することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記連続性取得部は、前記隣接関係に関する値の大きさを、記録材の搬送方向と前記搬送方向に直交する方向のそれぞれにおいて取得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. 前記温調目標温度は、前記隣接関係に関する値に基づいて、複数の前記領域ごとに設定され、
   複数の前記領域ごとに設定された前記温調目標温度を、個々の前記領域の記録材の搬送方向における位置に応じて補正することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記補正は、個々の前記領域において、前記温調目標温度を補正前よりも高い温度に補正することであり、その補正量は、前記領域が前記搬送方向の上流側に位置するほど大きくなることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記温調目標温度は、前記隣接関係に関する値に基づいて、複数の前記領域ごとに設定され、
   複数の前記領域のうち、記録材の搬送方向と直交する方向における両端から所定の範囲に位置する領域において設定された前記温調目標温度を、補正前よりも高い温度に補正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. 前記通電制御部は、
   複数の前記領域を、記録材の搬送方向に複数のグループに分け、
   それぞれのグループにおいて、グループに含まれる個々の領域ごとに設定された前記温調目標温度のうち最大値を、前記画像のうちそのグループに対応する領域の加熱における温調目標温度とし、
   前記温度検知部が検知する温度に基づき前記発熱体の通電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. 画像形成装置はさらに、前記温調目標温度を前記隣接関係に関する値に基づいて複数の前記領域ごとに設定する温調設定部を備え、
    前記温度検知部は、前記ヒータの表面に当接配置される温度検知素子を有し、
    前記温調設定部は、
    複数の前記領域のうち、前記温度検知素子が通過する位置にある領域と、前記位置から記録材の搬送方向と直交する方向における所定の範囲の位置と、における前記印字率に関する値の平均値を取得し、
    個々の前記領域ごとに設定された前記温調目標温度のうちの最大値を、前記平均値に基づいて、補正前よりも低い温度に補正し、
    その補正した温度を、前記画像の加熱における温調目標温度とし、前記温度検知部が検知する温度に基づき前記発熱体の通電を制御することを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 画像形成装置はさらに、前記温調目標温度を前記隣接関係に関する値に基づいて複数の前記領域ごとに設定する温調設定部を備え、
    前記閾値を第１の閾値とし、複数の前記領域のうち前記印字率に関する値が前記第１の閾値を超えている領域を第１の領域とし、
    前記連続性取得部は、複数の前記領域のうち前記印字率に関する値が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以上、前記第１の閾値未満となる第２の領域が、どれだけ連続して隣り合うのかを示す、前記第２の領域の隣接関係に関する値の大きさを取得し、
    前記温調設定部は、前記第１の領域の隣接関係に関する値の大きさと、前記第２の領域の隣接関係に関する値の大きさと、に基づいて、複数の前記領域ごとに温調目標温度を設定することを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 基板と、前記基板上に設けられた発熱体と、を有するヒータを有し、前記ヒータの熱を利用して画像データに基づき記録材に形成された画像を加熱する像加熱部と、
    前記ヒータが加熱する記録材の加熱領域の温度を検知する温度検知部と、
    前記発熱体に供給する電力を制御する通電制御部と、を備える画像形成装置において、
    前記画像データは複数の画素を含んでおり、前記画像データの一部である所定の数の画素を１つの領域として区分けすることで、前記画像データを複数の前記領域を含むデータ区分に区分けする画像区分部と、
    前記データ区分の各領域における印字率に関する値を解析し、前記印字率に関する値が閾値を超えている領域が、どれだけ連続して隣り合うかを示す隣接関係に関する値を取得する連続性取得部と、
    温調目標温度を前記隣接関係に関する値に基づいて複数の前記領域ごとに設定する温調設定部と、を備え、
    前記通電制御部は、前記温度検知部が検知する温度と、前記隣接関係に関する値から求める前記温調目標温度と、に基づいて、前記発熱体の通電を制御し、
    前記閾値を第１の閾値とし、複数の前記領域のうち前記印字率に関する値が前記第１の閾値を超えている領域を第１の領域とし、
    前記連続性取得部は、複数の前記領域のうち前記印字率に関する値が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以上、前記第１の閾値未満となる第２の領域が、どれだけ連続して隣り合うのかを示す、前記第２の領域の隣接関係に関する値の大きさを取得し、
    前記温調設定部は、前記第１の領域の隣接関係に関する値の大きさと、前記第２の領域の隣接関係に関する値の大きさと、に基づいて、複数の前記領域ごとに温調目標温度を設定することを特徴とする画像形成装置。
13. 前記像加熱部は、内面が前記ヒータに接触しつつ回転する筒状のフィルムをさらに有し、記録材上の画像は前記フィルムを介して加熱されることを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記温調目標温度は、前記隣接関係に関する値に基づいて、複数の前記領域ごとに設定
    され、
    複数の前記領域のうち、記録材の搬送方向の下流側の領域に続いて前記フィルムと接触することになる、前記下流側の領域よりも前記搬送方向の上流側の領域において設定された前記温調目標温度を、補正前よりも高い温度に補正することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記印字率は、１つの前記領域に含まれるそれぞれの前記画素が画像部となるドットを含む割合の１つの前記領域における平均値であることを特徴とする請求項１～１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
16. 前記印字率は、１つの前記領域に含まれるそれぞれの前記画素が画像部となるドットを含む割合の１つの前記領域における中央値であることを特徴とする請求項１～１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
17. 前記印字率は、１つの前記領域に含まれるそれぞれの前記画素が画像部となるドットを含む割合の１つの前記領域における最頻値であることを特徴とする請求項１～１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
18. 基板と、前記基板上に設けられた発熱体と、を有するヒータを有し、前記ヒータの熱を利用して画像データに基づき記録材に形成された画像を加熱する像加熱部と、
    前記ヒータが加熱する記録材の加熱領域の温度を検知する温度検知部と、
    前記発熱体に供給する電力を制御する通電制御部と、を備える画像形成装置において、
    前記画像データは複数の画素を含んでおり、前記画像データの一部である所定の数の画素を１つの領域として区分けすることで、前記画像データを複数の前記領域を含むデータ区分に区分けする画像区分部と、
    前記データ区分の各領域における印字率に関する値を解析し、前記印字率に関する値が閾値を超えている領域が、どれだけ連続して隣り合うかを示す隣接関係に関する値を取得する連続性取得部と、を備え、
    前記通電制御部は、前記温度検知部が検知する温度と、前記隣接関係に関する値から求める温調目標温度と、に基づいて、前記発熱体の通電を制御し、
    前記印字率は、１つの前記領域に含まれるそれぞれの前記画素が画像部となるドットを含む割合の１つの前記領域における平均値又は中央値又は最頻値のいずれかの値であることを特徴とする画像形成装置。

Images