JP7328106B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式により形成されたトナー画像を記録媒体に熱定着する画像形成装置に関する。

電子写真方式により形成されたトナー画像を記録紙に熱定着する画像形成装置においては、記録紙に載せる色材量（以下、トナー載り量）に応じて、定着部での定着温度を決定する技術が知られている。これにより、定着温度不足による定着不良を防止しつつも、過温度による定着を抑制することができ、定着部の消費電力は低減される。

特許文献１では、定着部の定着温度を急激に変化させられないことを鑑み、複数ページ（例えば５ページ）先の画像データの高トナー載り量を検知し、５ページ前から定着温度を段階的に上げていく技術が開示されている。このように制御することで、印刷の生産性を保ったまま定着不良を回避することができる。

特許文献２では、定着のための発熱体を記録紙の搬送方向と直交する幅方向に複数有し、それぞれの発熱体毎に記録紙の画像形成パターンに合わせて定着温度を決定する技術が開示されている。このように制御することで、定着不良を回避しつつ消費電力の低減することができる。

また一方で、一般的な画像形成装置においてはページ集約機能を持ち、出力する紙の枚数を節約する手段を持っている。ページ集約とは、複数ページの画像を１枚の紙に印刷することである。例えば、Ａ４サイズの画像を２つ並べて、Ａ３サイズの紙に印刷したり、Ａ４サイズの画像を１／２サイズに縮小し、２ページ分の画像を１枚のＡ４サイズの紙に印刷することである。このように画像形成装置への入力画像に変倍処理や回転処理を施し、記録紙の画像パターンを生成する処理をレイアウト処理と呼ぶ。

特開２０１５－１５４６号公報 特開２０１５－５２７２２号公報

ここで、レイアウト処理を行いつつ、定着部の複数の発熱体毎に適切に定着温度の制御を行うためには、レイアウト処理された後の画像データを用いて、個々の発熱体による発熱領域に合わせてトナー載り量を算出する必要がある。

一方で、レイアウト処理はユーザからの指示設定の他、カセットに格納される記録紙の向き等に合わせて処理内容が決定される。そのため、レイアウト処理された後の画像データを用いて、個々の発熱体による発熱領域に合わせたトナー載り量を算出する処理は、例えば複写機の画像処理フローの中で、スキャン入力側（画像読取側）ではなく、この処理よりも後段のプリント出力側（画像印刷側）で実行されるのが一般的である。

しかし、複数ページに渡って段階的に定着温度を上げるために、複数ページ先の画像データまで個々の発熱体による発熱領域に合わせたトナー載り量を算出するには、ページ数が増えるほど時間がかかってしまう。そのため、定着温度不足による定着不良を回避しつつ消費電力を低減することはできるものの、印刷の生産性が低下してしまう。

一方、複数ページ先までページ領域ごとにトナー載り量を算出する処理は、発熱体の発熱領域ごとにトナー載り量を算出する処理に比べて、その算出にかかる時間が短縮される。しかし、この場合、ページ領域全体が最も多いトナー載り量に応じた定着温度に設定されてしまい、ページ内のある領域では必要以上に高い定着温度が設定されてしまうおそれがある。そのため、印刷の生産性を保ったまま定着不良を回避することはできるものの、消費電力を低減することは困難である。

そこで本発明の目的は、レイアウト処理を行う場合であっても、印刷の生産性を落とすことのないように定着部の定着温度の調整を行って、定着温度不足による定着不良を防止しつつ、消費電力を低減することである。

上記課題を解決するため、本発明は、入力された画像データに基づき記録媒体に対してトナー画像を形成する画像形成装置であって、前記画像データに対するページ全体のページ領域のトナー載り量を検知するページ領域載り量検知部と、前記画像データに対するページを複数に分割した分割領域のトナー載り量を分割領域ごとに検知する分割領域載り量検知部と、前記分割領域ごとに個別の温度に調整が可能な、前記トナー画像を記録媒体に定着する定着部と、前記ページ領域載り量検知部および前記分割領域載り量検知部の検知結果に基づいて前記定着部の分割領域ごとの温度を設定する制御部と、を有し、前記制御部は、これから定着するページを１ページ先として、Ｐ１ページ先までの各画像データのページ領域のトナー載り量と前記Ｐ１ページ先までのページ数より少ないＰ２ページ先までの各画像データの分割領域ごとのトナー載り量に基づいて、前記定着部の分割領域ごとの温度を設定することを特徴とする。

本発明によれば、レイアウト処理を行う場合であっても、印刷の生産性を落とすことのないように定着部の定着温度の調整を行って、定着温度不足による定着不良を防止しつつ、消費電力を低減することができる。

実施例１に係る画像形成装置の概観図 実施例１に係るシステムコントローラのブロック図 実施例１に係るプリントコントローラのブロック図 実施例１に係る画像形成装置の断面図 実施例１に係る画像形成装置の定着部の構成を説明した模式断面図 実施例１に係る定着部のヒータ構成を説明した図 （ａ）、（ｂ）は実施例１に係る画像処理方法を示すフローチャート （ａ）、（ｂ）は実施例１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 （ａ）、（ｂ）は実施例１に係るレイアウト画像のトナー載り量検知方法に関する説明図 実施例１に係るトナー載り量と定着温度の関係を示す図 （ａ）、（ｂ）は実施例１に係る定着温度制御に関連する処理を示すフローチャート 実施例１に係るページ毎のトナー載り量と定着温度の関係を示す図 （ａ）、（ｂ）は実施例１に係る温度設定の一例を示す図 実施例１に係る画像形成装置の印刷時の定着温度制御の一例を示す図 実施例２に係る定着温度制御に関連する処理を示すフローチャート

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施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、本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り、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

〔実施例１〕
＜複写機の外観＞
図１を用いて実施例１に係る画像形成装置の一例である複写機について説明する。図１は、実施例１における複写機１００の外観例を示す図である。

画像形成装置としての複写機１００は、プリンタ部１２０、リーダー部１４０、操作ユニット１６０などを備えている。

画像読取手段であるリーダー部１４０は、照明ランプの発光によって原稿の画像を露光走査して得られた反射光をリニアイメージセンサ（ＣＣＤセンサ）に入力することで画像の情報を電気信号に変換する。リーダー部１４０はさらに電気信号をレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の各色からなる輝度信号に変換し、当該輝度信号を画像データとして後述するシステムコントローラ２００に出力する。

原稿は、原稿フィーダ１４１のトレイ１４２にセットされる。ユーザが操作ユニット１６０から読み取り開始を指示すると、システムコントローラ２００は、リーダー部１４０に対して原稿読み取り指示を送る。リーダー部１４０は、この指示を受け取ると原稿フィーダ１４１のトレイ１４２から原稿を１枚ずつフィードして原稿の読み取り動作を行う。また、原稿は図示しない原稿台ガラス上に置くことで読み取ることもできる。

プリンタ部１２０は、システムコントローラ２００から受け取った画像データに基づき記録媒体である用紙にトナー画像を形成する画像形成デバイスである。

本実施例における画像形成方式は、感光ドラムや感光ベルトなどの感光体を用いた電子写真方式である。また、プリンタ部１２０は、異なる用紙サイズ又は異なる用紙向きに対応可能な複数の用紙カセット１２１，１２２，１２３を備える。排紙トレイ１２４には印刷後の用紙が排出される。

＜複写機－システムコントローラ＞
図２を用いて実施例１に係る複写機１００のハードウェア構成について説明する。図２は、本実施例の複写機１００のハードウェア構成、特にシステムコントローラ２００の構成例を詳細に示すブロック図である。

システムコントローラ２００は、画像入力デバイスであるリーダー部１４０や、画像出力デバイスであるプリンタ部１２０や、ＬＡＮ５０と接続され、複写機１００の動作を統括的に制御すると共に画像情報やデバイス情報の入出力制御を行う。

ＣＰＵ２０１は、複写機全体を制御するプロセッサ（制御部）であり、ＲＯＭ２０４に記憶された制御プログラム等に基づいて接続中の各種デバイスとのアクセスを統括的に制御する。さらに、ＣＰＵ２０１は、システムコントローラ２００内部で行われる各種処理についても統括的に制御する。ＲＡＭ２０２は、システムワークメモリであり、画像データなどを一時記憶するための画像メモリでもある。ＲＯＭ２０４は、ブートＲＯＭであり、システムのブートプログラムを格納する。ＨＤＤ２０５は、ハードディスクドライブで、主に、コンピュータを起動・動作させるために必要な情報（システムソフトウェア）や画像データを格納する不揮発性の記憶部である。これらのデータは、ＨＤＤ２０５に限らず、電源が切れても記憶保持可能な記憶媒体に格納してもよい。

ＬＡＮＣ（ＬＡＮコントローラ）２０３は、ＬＡＮ５０に接続し、ユーザＰＣ６０との間で出力用画像データの入出力や機器制御にかかわる情報の入出力を行う。

操作部ＩＦ２０６は、操作ユニット１６０に表示する画像データをシステムコントローラ２００から操作ユニット１６０に出力する。さらに複写機の使用者が操作ユニット１６０から入力した情報をシステムコントローラ２００に出力するためのインタフェースである。

画像処理部２１０は印刷すべき画像データを好適に生成するための各種画像処理ブロックを内部に持つ。画像処理部２１０は、画像処理ブロックとして、画像回転部２１１、色変換部２１２、ハーフトーン処理部２１３、画像変倍部２１４、圧縮伸長部２１５、ＲＩＰ部２１６、ページ領域載り量検知部２１７、分割領域載り量検知部２１８を内部に持つ。以下に説明する。

まず画像回転部２１１は、画像データをレイアウト処理や用紙カセット１２１，１２２，１２３内の用紙向きに合わせて回転する処理を行う。

色変換部２１２は、ＲＧＢデータをトナー色にあわせてＣＭＹＫ変換し、ＣＭＹＫデータを生成する。この段階での画像データは画素単位の濃度を示しており、例えば０～２５５の８ＢＩＴ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。

ハーフトーン処理部２１３は、色変換部２１２から出力されるＣＭＹＫ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を用いて、Ｎ値化するものである。また、誤差拡散処理は、入力画像データを所定の閾値と比較することにより、Ｎ値化を行い、その際の入力画像データ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。

画像変倍部２１４は、ＲＧＢの画像データに対して、画像拡大・画像縮小といった変倍処理を行う。変倍率は２５％～４００％まで１％刻みで設定可能である。また変倍処理されたＲＧＢ画像データを繰り返し画像変倍部２１４に入力することで、さらに変倍処理することも可能であり、レイアウト処理内容に応じて適宜実行される。

圧縮伸長部２１５は、多値の画像データをＪＰＥＧに、２値の画像データをＪＢＩＧ、ＭＭＲ、ＭＨ等に圧縮し、さらに必要に応じて圧縮された画像データを伸長する処理を行う。基本的にＨＤＤ２０５へ格納する画像データを格納前に圧縮し、ＨＤＤ２０５から読み出す画像データを伸長する。また、ＪＰＥＧのような不可逆圧縮方式の場合、圧縮を繰り返すほど画像データが劣化するため、圧縮回数は少ない方が望ましい。

ＲＩＰ部２１６はＬＡＮ５０を経由しユーザＰＣ６０から受信した画像データ（ＰＤＬコード）を印刷処理が可能なラスターイメージデータに展開し、ＲＧＢデータとして画素毎に出力する。

ページ領域載り量検知部２１７は、色変換部２１２で生成されたレイアウト処理前のＣＭＹＫデータに対して、ページ全体の領域であるページ領域のトナー載り量の検知を行う。本検知処理はページ全体で１つの検知結果を出力するもので、トナー載り量検知の具体的な方法に関しては後述する。

分割領域載り量検知部２１８は、レイアウト処理後のＣＭＹＫデータに対して、ページを複数に分割した分割領域のトナー載り量を分割領域ごとに検知を行う。本検知処理はページを複数に分割した分割領域ごとに検知結果を出力するもので、分割領域ごとのトナー載り量検知の具体的な方法に関しては後述する。

ページ領域載り量検知部２１７または分割領域載り量検知部２１８によるトナー載り量検知が終了した時点で、処理した画像データのトナー載り量情報はそれぞれの検知部に保持される。それぞれの検知部に保持されたトナー載り量情報は、ＣＰＵ２０１により読み出しが行われる。

次に、リーダー部ＩＦ２０７は、リーダー部１４０と接続し、リーダー部１４０に搭載されたＣＰＵと通信を行う。また、リーダー部１４０で読み取った画像を受け取り、公知の技術を用いてシェーディング補正などの各種画像処理を実行する。

プリンタ部ＩＦ２０８は、プリンタ部１２０と接続し、プリンタ部１２０に搭載されたＣＰＵと通信を行う。通信内容として、印刷指示の他に前述のページ領域載り量検知部２１７または分割領域載り量検知部２１８によって検知されたトナー載り量検知結果も含まれる。プリンタ部１２０では詳細は後述するが、主に画像形成部３１０において印刷用紙などの記録媒体への画像形成を行う。

＜複写機－プリントコントローラ＞
図３を用いて実施例１に係る複写機におけるプリンタ部のハードウェア構成について説明する。図３は、本実施例のプリンタ部１２０のハードウェア構成例を詳細に示すブロック図である。

プリントコントローラ３００は、画像形成部３１０を制御し、複写機１００の印刷動作を統括的に制御する。

ＣＰＵ３０１は、プリンタ部１２０全体を制御するプロセッサであり、ＲＯＭ３０３に記憶された制御プログラム等に基づいてプリンタ部１２０を統括的に制御する。ＲＡＭ３０２は、プログラム格納用や、ワーク用メモリとして使用される。

コントローラＩＦ３０４はシステムコントローラ２００内のプリンタ部ＩＦ２０８と通信を行うためのＩＦ部である。ここで通信される情報としては、システムコントローラ２００からの制御信号や画像データの他、ページ領域載り量検知部２１７または分割領域載り量検知部２１８により検知されたトナー載り量情報が含まれる。

ＶＩＤＥＯＩＦ３０５は、ＶＩＤＥＯ同期信号に同期して画像形成部３１０のスキャナ部２４へと画像データを転送する。画像データはシステムコントローラ２００からコントローラＩＦ３０４経由で送られてくる。

定着制御部３０６は、システムコントローラ２００から受信するトナー載り量情報から算出される定着温度情報を基に、定着部３１の温度制御を行う。

＜複写機－プリンタ部＞
図４を用いて、プリンタ部１２０における画像形成部３１０の動作を説明する。図４は、本実施例の電子写真方式の複写機の画像形成部３１０の一例であり、中間転写体２８を採用したタンデム方式の複写機の断面図である。

画像形成部３１０は、所望の露光時間に応じて露光を駆動し、静電潜像を形成して、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成する。この単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、この多色トナー像を記録媒体１１へ転写して、記録媒体１１上の多色トナー像を定着させる。

感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋは、不図示の駆動モータの駆動力が伝達されて画像形成動作に応じて反時計回り方向に回転するものであり、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の色毎に設けられている。各感光体の周囲には、感光体に作用する帯電手段、露光手段、現像手段、一次転写手段などが設けられている。

注入帯電器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋは、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の色毎に感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋを帯電させるための帯電手段である。各注入帯電器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋは、スリーブ２３ＹＳ，２３ＭＳ，２３ＣＳ，２３ＫＳを備えている。

スキャナ部２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋは、複数色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の画像データに基づくレーザー光を感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋへ照射し、感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの表面を選択的に露光するための露光手段である。スキャナ部２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋから画像データに基づく光を照射することにより、感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋに静電潜像を形成する。

現像器２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋは、現像手段は、感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋに形成された静電潜像を可視化するために、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の色毎に現像を行う現像手段である。各現像器２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋには、スリーブ２６ＹＳ，２６ＭＳ，２６ＣＳ，２６ＫＳが設けられている。現像手段は、感光体に形成された静電潜像を現像して、各感光体に単色トナー像を形成するための手段である。

一次転写ローラ２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋは、中間転写体２８を介して各感光体２２の対向位置に設けられ、各感光体２２から中間転写体２８へ単色トナー像を転写するための一次転写手段である。一次転写手段は、各現像手段によって各感光体に形成された単色のトナー画像を、中間転写体に順次重ね合わせるように転写するための手段である。

各ステーションの感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋに形成された単色のトナー像は、一次転写ローラ２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋに中間転写体２８に重ね合わせるように転写される。中間転写体２８に重ね合わせた多色トナー像は、中間転写体２８の回転に伴い、二次転写手段としての二次転写ローラ２９まで搬送される。これにタイミングを合わせて記録媒体１１を用紙カセット１２１から二次転写ローラ２９へ搬送する。そして二次転写手段としての二次転写ローラ２９は、適当なバイアス電圧を印加され、中間転写体２８上の多色トナー像を静電的に記録媒体１１に一括転写する。

定着部３１は、記録媒体１１に転写された多色トナー像を記録媒体１１に溶融定着させるために、記録媒体１１を加熱する定着スリーブ３２と記録媒体１１を定着スリーブ３２に圧接させるための加圧ローラ３３を備えている。定着部３１は、多色トナー像を保持した記録媒体１１を定着スリーブ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、トナー像を記録媒体１１に定着させる。

トナー像を定着された記録媒体１１は、その後図示しない排出ローラによって排紙トレイ１２４に排出される。そして、画像形成動作を終了する。

＜複写機－定着部＞
次に、定着部３１について図５を用いて説明する。定着部３１は、定着スリーブ３２と、定着スリーブ３２の内面に接触するヒータ３５と、により構成される加熱部材を有する。また定着部３１は、定着スリーブ３２を介してヒータ３５に対向し、ヒータ３５と共に定着ニップ部を形成する加圧部材（対向部材）としての加圧ローラ３３を有する。

ここで、ヒータ３５は保持部材３４に保持されている。保持部材３４は、定着スリーブ３２の回転を案内するガイド機能も有する。加圧ローラ３３は、不図示のモータから動力を受けて反時計回り方向に回転する。そして、加圧ローラ３３が回転することによって、定着スリーブ３２も従動して矢印方向（時計回り方向）に回転する。

定着スリーブ３２の内面には、温度検知手段として不図示のサーミスタが設置されている。サーミスタにより検知された温度に応じた電力をプリントコントローラ３００にて算出し、外部電源からヒータ２０１へ供給することで、定着スリーブ３２は設定温度に温調制御される。また、設定温度は本実施例において記録媒体上のトナー載り量に応じて変更される。そして、トナー画像を担持する記録媒体は、矢印方向から挟持搬送されつつ定着処理される。

＜複写機－ヒータ部＞
図６を用いて定着部におけるヒータの構成について説明する。図６は、実施例１のヒータ３５の構成を示す模式図である。

図６は、定着スリーブ３２の内面と接触しない側（裏面層と呼ぶ）のヒータ３５の平面図を示してある。ヒータ３５は、電力が供給されることで発熱する発熱体である。ヒータ３５の裏面層には、導電体４０３と発熱抵抗体４０２の組からなる発熱ブロックＡ１～Ａ７がヒータ３５の長手方向（記録媒体の搬送方向と直交する幅方向）に複数設けられている。

本実施例のヒータ３５は、ヒータ３５の長手方向に、合計７つの発熱ブロックＡ１～Ａ７を有する。発熱ブロックＡ１の図中の左端から、発熱ブロックＡ７の図中の右端までが発熱領域である。本例では各発熱ブロックＡ１～Ａ７の長手方向の幅（長さ）は全て同じである。

発熱ブロックＡ１～Ａ７は、ヒータ３５の短手方向（記録媒体の搬送方向）に対称に形成された、発熱抵抗体４０２ａ－１～４０２ａ－７及び発熱抵抗体４０２ｂ－１～４０２ｂ－７によって、それぞれ構成されている。導電体４０３は、７つの発熱ブロックＡ１～Ａ７に対応するため、７つの導電体４０３－１～４０３－７に分割されている。

電極４０１－１～４０１－７はそれぞれ、導電体４０３－１～４０３－７を介して、発熱ブロックＡ１～Ａ７に電力供給するための電極である。

ヒータ３５は、裏面層側から電力供給可能な構成となっている。また、発熱ブロックのうちの少なくとも一つの発熱ブロックに供給する電力と、他の発熱ブロックに供給する電力を独立に制御可能な構成となっている。よって各発熱ブロックは個別に温度調整（発熱量の調整）が可能な構成である。

本実施例のヒータ３５において、記録媒体の幅方向に複数設けられた各発熱ブロックは記録媒体上のトナー載り量に合わせて個別に温度調整される。

＜画像処理方法を示すフローチャート＞
次に、図７を用いて、システムコントローラ２００におけるコピー画像処理フローと、本実施例において特徴的なページ領域のトナー載り量の検知及び分割領域のトナー載り量の検知の処理内容を説明する。図７（ａ）はコピー画像処理の中の画像読取側の処理フローであり、図７（ｂ）はコピー画像処理の中の画像印刷側の処理フローである。

図７（ａ）、図７（ｂ）の処理フローはＲＯＭ２０４に格納されたプログラムに従って、制御部であるＣＰＵ２０１および、ＣＰＵ２０１の制御する画像処理部２１０により実行される。

ステップＳ７０１では、原稿フィーダ１４１のトレイ１４２にセットされた原稿または原稿台ガラス上にセットされた原稿の画像を読み取る画像読取処理がリーダー部１４０によって実行される。読み取られた画像データはリーダー部ＩＦ２０７を介してシステムコントローラ２００内に入力され、ＲＡＭ２０２に一時的に格納される。

次にステップＳ７０２では、画像変倍部２１４により、必要に応じて画像データの変倍処理を行う。ここで、必要に応じてとは、例えばページ集約を行う（４ｉｎ１等）場合など、入力される画像データのサイズを変倍によって出力される画像データのサイズに変更する場合を指す。その場合、入力される画像サイズを縮小する必要があり、変倍によって画像データのサイズを変更する必要がある。

次にステップＳ７０３では、色変換部２１２によりＲＧＢデータをトナー色にあわせてＣＭＹＫ変換し、ＣＭＹＫデータを生成する。すなわち色変換部２１２によって色処理を行う。

次にステップＳ７０４では、ページ領域載り量検知部２１７によりページ領域のトナー載り量の検知を行う。ここでトナー載り量検知を行う理由としては、記憶部であるＨＤＤ２０５に格納する前の画像データを用いて検知することで、印刷ページよりも複数ページ先（Ｐ１ページ先）のページ領域の画像のトナー載り量を検知できるためである。定着部の定着温度を急激に変化させられないことを鑑み、複数ページ先（例えば５ページ先）の画像データの高トナー載り量を検知し、５ページ前から定着温度を段階的に上げていき、印刷の生産性を保ったまま定着不良を回避することが可能となる。

次にステップＳ７０５では、ハーフトーン処理部２１３によって、スクリーン処理による手法、あるいは誤差拡散処理による手法により２値化などのＮ値化を施すハーフトーン処理を行う。

ここで、図８を用いて本実施例に係る複写機１００におけるページ領域載り量検知方法について詳細に説明する。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データ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は最大トナー量が少なくなる。

まず、ページ領域載り量検知部２１７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８（ａ）はページ領域載り量検知部２１７が処理する画像データの一部を表しており、５０１で示される最小単位が１画素を表し、５０２は４×４画素単位の画素ブロックを表している。また、図８（ａ）の１画素内の枠に示した数値がページ領域載り量検知部２１７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。

続いてページ領域載り量検知部２１７は４×４画素の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する。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。なお図８（ｂ）の５０３は１画素ブロック（図８（ａ）の５０２は４×４画素単位の画素ブロック）を表しており、１画素ブロックの枠内に記載した数値は各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、ページ領域載り量検知部２１７は、処理した画素ブロック内のトナー載り量の平均値の算出が終了した段階で、処理した画像データ内の全てのブロックの平均値の中からその最大値を対象ページのトナー載り量情報として保持する。これがページ領域載り量検知結果であるページ領域載り量情報である。この情報の意味するところはページ内で最も濃いトナー載り量である画素ブロックのトナー載り量情報である。このトナー載り量情報はページ領域で１つであるため、画像変倍や画像回転といったレイアウト処理の影響を受けずに算出することが可能である。もし、本実施例と異なり、変倍処理の前段でページ領域のトナー載り量を検知する場合には、画素ブロックのサイズを変倍率に応じて変更すれば、本実施例と類似のトナー載り量情報を検知することが可能である。例えば等倍の画素ブロックを４×４画素とすると、５０％縮小変倍するのであれば、画素ブロックの２倍の８×８画素とすればよい。

次に図７（ａ）のステップＳ７０６では、圧縮伸長部２１５によりＣＭＹＫのハーフトーン画像データを圧縮する圧縮処理を行う。本実施例ではハーフトーン処理後の画像データを圧縮するため、圧縮方式としてＪＢＩＧを用いる。本実施例と異なり、ハーフトーン処理前の画像データ（コントーン画像）を圧縮する場合にはＪＰＥＧを用いる。

次にステップＳ７０７では、圧縮されたハーフトーン画像データをＨＤＤ２０５に格納する。ＨＤＤ２０５は一般的に容量が大きく、さらに画像データも圧縮されているため、低コストに大量の画像データを蓄積することが可能である。

以上で図７（ａ）のコピー画像処理の中の画像読取側の処理フローは終了する。例えば、本処理フローを画像印刷側の処理フローよりも５ページ先行で実行している場合、ＨＤＤ２０５には５ページ分の画像データが蓄積される。そして、ページ領域載り量検知処理は印刷ページよりも５ページ先（Ｐ１ページ先）のページ領域のトナー載り量情報を算出することが可能となる。

次に図７（ｂ）のコピー画像処理の中の画像印刷側の処理フローについて説明する。

ステップＳ７１１では、ＨＤＤ２０５にスプールされた画像データを読み出し、圧縮伸長部２１５によりＣＭＹＫのハーフトーン画像データを伸長する伸長処理を行う。本実施例ではハーフトーン処理後の画像データを伸長するため、伸長方式としてＪＢＩＧを用いる。

次にステップＳ７１２では、画像回転部２１１により、必要に応じて画像の回転処理を行う。ここで、必要に応じてとは、例えばＡ４縦の原稿をリーダー部１４０で読み取った場合に、記録媒体である印刷用紙が用紙カセットにＡ４横に置かれていた場合などである。この場合、読み取った画像データは用紙カセットにセットされた状態に合わせて９０°回転させる必要がある。また、４ｉｎ１といったページ集約処理を行う場合でも必要に応じて回転処理が実行される。

次に、ステップＳ７１３では、ステップＳ７１２で処理した画像データをＲＡＭ２０２に一時蓄積するスプール処理を行う。ここで、本ステップＳ７１３において、ページ集約等のレイアウト処理を実行する場合は、レイアウト処理後の画像を置く位置を考慮し、ＲＡＭ２０２上に画像データを格納していく。例として、４ｉｎ１のページ集約を行うレイアウト処理の場合には、前述の画像読取フローにより記憶部であるＨＤＤ２０５にスプールされた画像データを４ページ分用いて、ステップＳ７１１からステップＳ７１３の処理を４回繰り返す。そして、このレイアウト処理後の画像データの位置を考慮し、ＲＡＭ２０２上に画像データをスプールする。これを面付け処理を呼ぶ。

また、ステップＳ７１４では、面付け処理後の画像データを用いて分割領域載り量検知部２１８によりページ内の分割領域のトナー載り量の検知を行う。ここで分割領域載り量検知を行う理由としては、面付け処理後の画像データを用いて検知することで、ページ内の分割領域とその領域内の画像領域のトナー載り量の対応が取れた状態で載り量検知ができるためである。

なお、トナー載り量検知方法は図８の方法と同様である。しかし、ステップＳ７１４で行う載り量検知は、ステップＳ７０４にてハーフトーン処理された後のハーフトーン画像である。そのため、例えば１ビット諧調（２値化データ）であれば載り量は１色当たり０％または１００％の２通りである。また、２ビット諧調（４値化データ）であれば載り量は１色当たり０％、３３％、６７％、１００％の４通りである。そこで、ステップＳ７１４で行う載り量検知は、ステップＳ７０５で行う載り量検知に比べて、画素ブロックサイズをさらに大きくすることで精度よく載り量を検知する。例えば、３２×３２や６４×６４画素のサイズで画素ブロックを形成し、その平均値を持って画素ブロックの載り量情報とする。

ここで、図９を用いて本実施例に係る複写機１００における分割領域載り量検知方法について詳細に説明する。

図９（ａ）、図９（ｂ）は、４ページの入力画像データをそれぞれ１／４に縮小及び９０°回転し、１ページの出力画像データにレイアウトして出力する４ｉｎ１の場合の例である。

図９（ａ）は、図７（ａ）に示す画像読取フローにて生成した読取画像（ＨＤＤにスプールされた画像データ）を示す。読取画像の１ページ目と４ページ目にはトナー載り量１００％の文字が、２ページ目はトナー載り量２００％のイメージが、３ページ目はトナー載り量１５０％のイメージがそれぞれ図示の位置に記載されている。図９（ｂ）は、図７（ｂ）に示す画像印刷フローのステップＳ７１３の面付け処理でＲＡＭ２０２にスプールし、４ｉｎ１レイアウトが終了した印刷画像を示す。

図７（ｂ）に示すステップＳ７１４の分割領域載り量検知は、図９（ｂ）に示す印刷画像（レイアウト処理後の画像データ）に対して実行される。このとき、本実施例では分割領域は印刷画像の主走査方向（用紙の搬送方向と直交する幅方向）に複数設けられ、図９（ｂ）において分割領域Ａ１～Ａ７までの７つの領域である。この７つの分割領域は図６で示したヒータ３５の発熱ブロックＡ１～Ａ７と同様の領域を示している。よって分割領域載り量検知とは個別に温度調整可能な発熱ブロックＡ１～Ａ７に合わせて、トナー載り量を検知する処理である。例えば分割領域Ａ１では載り量検知結果として文字部の１００％が算出される。また、分割領域Ａ２～Ａ４では文字部よりも高トナー載り量のイメージ部の１５０％が載り量検知結果として算出される。さらに分割領域Ａ５～Ａ７では最も高トナー載り量のイメージ部の２００％が載り量検知結果として算出される。このようにレイアウト処理後の印刷画像を用いて分割領域載り量を検知することで、ヒータ３５の発熱ブロック（分割領域）Ａ１～Ａ７に対応した載り量情報を正しく検知・算出することが可能となる。

しかし、一方で複数ページ先（例えば５ページ先）の画像データの分割領域ごとの高トナー載り量を検知することは困難となる。複数ページ先（Ｐ１ページ先）の載り量検知を実現しようとすると、ステップＳ７１３でレイアウト処理した画像データをＲＡＭ２０２に一次蓄積するスプール処理を５ページ分実行する必要がある。しかし、そのように多くの画像データをＲＡＭ２０２に蓄積すると、ＲＡＭ２０２の容量が増大し、高コストになってしまう。また、ここで画像を再圧縮すると、圧縮伸長部が追加で必要となり、それも高コスト化を招く。さらにＨＤＤスプールなどを再度実行しようとすると、ＨＤＤ２０５－ＲＡＭ２０２間を往復する画像データ量が増加し、ＤＲＡＭといったＲＡＭのメモリ帯域を圧迫し、性能低下を招く恐れもある。そこで、分割領域載り量検知情報は、ページ領域載り量検知情報のＰ１ページ先までのページ数より少ないＰ２ページ先までをＲＡＭ２０２に蓄積可能であるものとする。本実施例では分割領域載り量検知情報はＲＡＭ２０２に２ページ分のみ蓄積可能であるものとする。

また、レイアウト処理はユーザ指示設定の他、カセットに格納される印刷用紙の向き等に合わせて処理内容が決定される。そのため、ステップＳ７１４のように分割領域のトナー載り量の検知処理を行うのは、画像処理フローの中で、画像読取側ではなく、これよりも後段の画像印刷側で実行される。また、そうすることでＨＤＤにスプールされている画像を操作ユニット１６０からの指示により、印刷する所謂ＢＯＸプリントの場合であってもコピー時の画像印刷側フローと同様の処理フローでレイアウト可能となる。

図７（ｂ）に示すステップＳ７１５では、図２で示したプリンタ部ＩＦ２０８を介してプリントコントローラ３００に印刷画像データを送信する。

以上で図７（ｂ）のコピー画像処理の中の画像印刷側の処理フローは終了する。もし、コピー画像処理ではなくユーザＰＣ６０からのプリント画像処理であった場合、Ｓ７０１の画像読取処理がＲＩＰ部２１６を用いたラスターイメージデータ生成処理に置き換わる。それ以降はコピー画像処理と同様の処理フローとなる。

また、本実施例のように読取側と印刷側をＨＤＤスプールによって分けることでリーダー部１４０による読取動作とプリンタ部１２０による印刷動作を非同期にすることが可能となる。これにより異なる速度による読取・印刷動作やページ差をつけた読取・印刷動作が可能となる。

＜トナー載り量に基づく定着温度の算出方法＞
次に、出力する画像データの定着に最低限必要な定着温度の算出方法について図１０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、定着部の温度を対象領域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、定着に必要な定着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定着に必要な定着温度も高くなる。

図１０は本実施例に係る複写機１００のトナー載り量と定着温度の関係を示した図である。図１０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定着温度を示している。

図１０より、例えばページ領域載り量検知部または分割領域載り量検知部による検知結果が２００％の場合、定着に必要な最低温度はＴ１となり、検知結果が１００％の場合、対象領域の定着に必要な最低温度はＴ５となることが読み取れる。

印刷ページ中に現れる最大トナー載り量を定着可能な温度まで定着部のヒータ３５の温度が上がっていれば、画像全体で定着不良等の問題が起ることはない。そのため、前述したそれぞれの載り量検知部により検知したトナー載り量情報を基に、出力するページの定着に必要な最低温度を求めることが可能になる。

図１０のグラフで示される関係は定着部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ＲＡＭ３０２等に記憶しておく。そして、プリントコントローラ３００のＣＰＵ３０４によって、システムコントローラ２００から受け取ったトナー載り量情報を基に、定着温度への変換が実行される。そして定着部３１の温度制御は定着制御部３０６を介して実行される。本変換処理は分割領域載り量であれば、分割領域毎（ヒータの発熱ブロックＡ１～Ａ７毎）に実行される。

＜トナー載り量検知結果に基づく定着温調制御＞
図１１を用いて本実施例に係る複写機１００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について説明する。

図１１（ａ）はＲＯＭ２０４に格納されたプログラムに従って、システムコントローラ２００のＣＰＵ２０１の制御のもと実行される処理を示す。また、図１１（ｂ）はＲＯＭ３０３に格納されたプログラムに従って、プリントコントローラ３００のＣＰＵ３０１の制御のもと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２００のＣＰＵ２０１の制御に基づき実行する処理について図１１（ａ）を用いて説明する。

図１１に示すフローチャートの説明におけるページとは、出力する１ページの画像データのことであり、ページ集約などのレイアウト処理が行われる場合は、レイアウト処理後の画像データのことと解釈する。

ステップＳ１１０１において、ＣＰＵ２０１は、リーダー部１４０から入力されたコピージョブを受け取る。そして、ステップＳ１１０２において、図７（ａ）に示した画像読取フローを実行する。なお、本実施例に係る複写機１００においては定着部の温度は急激に変化させることができないため、生産性を落とさずに定着部の温度制御を行うためには、数ページ先に定着するページのトナー載り量を先行で検知する必要がある。

ここでは説明の簡略化のため、これから定着するページを１ページ後として、５ページ後に定着するページのトナー載り量を事前に検知する必要がある複写機１００として説明する。また、印刷開始直後に関しては、トナー載り量を検知してから定着部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、ここでは印刷開始４ページまでは定着温度制御は行わず、複写機１００として考えら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ページ目の画像データからトナー載り量を検知して温調制御をする複写機１００として説明する。

ステップＳ１１０３において、ＣＰＵ２０１は画像処理するページが定着温調制御を開始するＮページ目以降であるか、ここでは５ページ目以降であるかどうかの判断を行う。ステップＳ１１０３において画像処理するページが定着温調制御を開始する５ページ目以降であった場合、ステップＳ１１０４に進む。

ステップＳ１１０４において、本実施例にてページ領域載り量検知部２１７を用いて出力する対象ページのページ領域載り量情報を算出する。ここで、例えば後段で４ｉｎ１レイアウトされる場合では、リーダー部１４０で読み取られる４枚の画像データのうち、最も高トナー載り量のページ領域載り量情報を印刷される１ページ目のページ領域載り量情報として算出する。ここではページ領域載り量情報を印刷ページよりＰ１ページ先までの算出が可能なものとする。具体的には５ページ先までの算出が可能なものとする。

ステップＳ１１０５において、ＣＰＵ２０１はステップＳ１１０４で算出した対象ページのページ領域載り量情報をプリンタ部ＩＦ２０８を通してプリントコントローラ３００のＣＰＵ３０１に通知する。

ステップＳ１１０６において、ＣＰＵ２０１は印刷を開始するかどうかを判断する。例えば４ｉｎ１レイアウトの場合は、４ページ読取終了するまで印刷を開始できないので、Ｓ１１０２に戻る。印刷が可能であればＳ１１０７へ進む。

ステップＳ１１０７において、図７（ｂ）に示した画像印刷フローを実行する。なお、本実施例に係る複写機１００においては定着部の温度は急激に変化させることができないため、生産性を落とさずに定着部の温度制御を行うためには、数ページ先に定着するページのトナー載り量を先行で検知する必要がある。

ステップＳ１１０８ではＳ１１０３と同様に、ＣＰＵ２０１は画像処理するページが定着温調制御を開始するＮページ目以降であるか、ここでは５ページ目以降であるかどうかの判断を行う。ステップＳ１１０８において画像処理するページが定着温調制御を開始する５ページ目以降であった場合、ステップＳ１１０９に進む。

ステップＳ１１０９において、本実施例にて分割領域載り量検知部２１８を用いて出力する対象ページの分割領域載り量情報を算出する。ここで、例えば対象ページが４ｉｎ１レイアウトされた場合では、レイアウト後の画像データに対して分割領域ごと（ヒータの発熱ブロックＡ１～Ａ７ごと）に分割領域載り量情報を算出する。この算出処理は前述のとおりページ領域載り量情報の算出と比較して、印刷ページよりも先のページ（Ｐ１ページ先まで）の算出がＲＡＭ２０２の容量制約により困難である。ここでは分割領域載り量情報を算出する処理は、Ｐ１ページ先までのページ数より少ないＰ２ページ先までの算出が可能なものとする。具体的には２ページ先までの算出が可能なものとする。

ステップＳ１１１０において、ＣＰＵ２０１はステップＳ１１０９で算出した対象ページの分割領域載り量情報をプリンタ部ＩＦ２０８を通してプリントコントローラ３００のＣＰＵ３０１に通知する。

ステップＳ１１１１において、ＣＰＵ２０１は印刷を終了するかどうかを判断する。コピージョブに次のページがあればＳ１１０２に戻る。次のページがなければ本フローチャートは終了する。

次に、プリントコントローラ３００のＣＰＵ３０１の制御に基づき実行する処理について図１１（ｂ）を用いて説明する。

ステップＳ１１２１において、ＣＰＵ３０１はシステムコントローラ２００からの印刷指示を待つ。システムコントローラ２００からの印刷指示があった場合、ステップＳ１１２２に進む。

ステップＳ１１２２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制御部３０６は定着部の各ヒータの温度を最大トナー載り量の定着が可能な温度Ｔｍａｘ（図１０における定着温度Ｔ１）に制御し、印刷を開始する。

ステップＳ１１２３において、システムコントローラ２００から対象ページの定着温度の調整に必要なトナー載り量情報の受信待ちになる。ステップＳ１１２３でシステムコントローラ２００からトナー載り量情報を受信した場合、ステップＳ１１２４に進む。なお、ここで受信するトナー載り量情報は図７（ａ）のステップＳ７０５で算出したページ領域載り量検知結果と図７（ｂ）のステップＳ７１４で算出した分割領域載り量検知結果の双方である。ページ領域載り量検知結果はこれから定着するページを１ページ先として、５ページ先（Ｐ１ページ先）までのページ領域載り量情報である。分割領域載り量検知結果はこれから定着するページを１ページ先として、２ページ先（Ｐ２ページ先）までの分割領域載り量情報である。

ステップＳ１１２４において、定着制御部３０６はすでに通知されている５ページ先までのページ領域載り量情報および２ページ先までの分割領域載り量情報から、最大トナー載り量（最大の定着温度）のページを制御目標ページとする。

ステップＳ１１２５において、現在の定着温度と、ステップＳ１１２４で決定した制御目標ページの定着温度を考慮し、定着部の温度を制御する。具体的には制御目標ページまでに目標の温度に到達するために必要であれば定着部の温度を複数ページにまたがって段階的に上げる。あるいは目標温度に対し、定着温度を下げることが可能であれば温度を下げる制御を行う。ステップＳ１１２４およびステップＳ１１２５の制御に関しては図１２、図１３で詳細を後述する。

なお、ステップＳ１１２４およびステップＳ１１２５は個別に定着温度を制御可能な分割領域（ヒータ３５の発熱ブロックＡ１～Ａ７）ごとに実行される。つまり、定着温度を上げるまたは下げる制御は分割領域に対応するヒータ３５の発熱ブロックＡ１～Ａ７ごとに個別に実行される。

ステップＳ１１２６において、ＣＰＵ３０１はページ終了かの判断を行い、ページが終了していなければステップＳ１１２３からの処理を繰り返す。

＜定着部の温度制御＞
図１２は本実施例における印刷ページとそのページ内の載り量情報およびその定着に必要な最低温度を示した表である。本実施例では図１２に示した１５ページを印刷するものとして、具体的な定着部の温度制御に関して説明する。

図１２の横軸は印刷ページ数を表しており、縦軸はその印刷ページごとの分割領域ＩＤ（ヒータの発熱ブロックＡ１～Ａ７）をそれぞれ表している。また、分割領域ＩＤと印刷ページ数が交わるそれぞれの数値は、そのページのその分割領域のトナー載り量情報を％で示しており、さらに括弧内の数値が定着に必要な最低温度を示している。例えば、分割領域Ａ１の１ページ目はトナー載り量情報は１００％であり、その定着に必要な最低温度はＴ５である。

なお、本実施例における複写機１００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１０に示した通りである。よって、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、トナー載り量１５０％の画像を定着するために必要な温度をＴ３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。

理想的には図１２で示す温度で各ページの各分割領域を定着できることが望ましい。しかし、生産性を落とさず印刷するためには各ページ間で定着部の温度を変化させられる量に制限が出る。本実施例ではＴ１～Ｔ５の５段階の温度を各ページ間では１段階ずつしか変化させられないものとする。よって、Ｔ５からＴ３といった温度変化は１ページの間に実施することはできず、Ｔ５―Ｔ４―Ｔ３と複数ページにまたがって段階的に温度を変化させる必要がある。よって実際の温度制御は図１２に示す温度とは異なるものとなる。

図１３を用いて、本実施例における温度制御の一例を示す。図１３（ａ）の左側の表は図１２に示した１０ページ目を印刷開始する前の状態のトナー載り量情報を示している。このとき、分割領域載り量検知結果はＰ２ページ先（ここでは２ページ先）まで算出されているため、図示したように１０ページ目および１１ページ目は分割領域Ａ１～Ａ７それぞれのトナー載り量情報および定着に必要な最低温度が算出されている。一方で、ページ領域載り量検知結果はＰ２ページ先までのページ数より多いＰ１ページ先（ここでは５ページ先）まで算出されている。そのため、図示したように１２ページ目から１４ページ目までは、ページ領域のトナー載り量情報および定着に必要な最低温度が算出されている。このページ領域のトナー載り量情報は、ページ内で最も濃い（最も高い温度を必要とする）トナー載り量の情報であって、本実施例では分割領域Ａ１～Ａ７の定着温度を決定する上で各領域が共通で参照する情報である。

このときの１０ページ目の温度決定結果を図１３（ａ）の右側に設定値として示す。図１３（ａ）の左側の表において、１ページ先である１０ページ目の分割領域Ａ３および分割領域Ａ４の温度はＴ５であるが、２ページ先である１１ページ目の分割領域Ａ３および分割領域Ａ４の温度がＴ３であるため、温度Ｔ３が制御目標となる。そのため、１０ページ目を印刷するにあたって、その温度決定結果は、図１３（ａ）の右側の表に示すように、１０ページ目の分割領域Ａ３および分割領域Ａ４の温度をＴ５からＴ４に制御する。１０ページ目のその他の分割領域は、３ページ先である１２ページ目のページ領域の温度Ｔ３が制御目標となるが、まだ温度はＴ５のままでよいため、Ｔ５となる。これは、２ページ先である１１ページ目の時点で温度を１段階上げれば、３ページ先である１２ページ目の時点でさらに温度を１段階上げることで、目標温度であるＴ３に制御できるからである。そのため、１０ページ目の時点では、分割領域Ａ３，Ａ４の温度をＴ５からＴ４に制御し、その他の分割領域はまだ温度はＴ５のままでよいため、Ｔ５となる。

次に図１３（ｂ）の左側の表は図１２に示した１１ページ目を印刷開始する前の状態のトナー載り量情報を示している。このときの１１ページ目の温度決定結果を図１３（ｂ）の右側に示す。図１３（ｂ）の左側の表において、１ページ先である１１ページ目の分割領域Ａ３および分割領域Ａ４の温度はＴ３であり、現在定着を行っている１０ページ目の分割領域Ａ３および分割領域Ａ４の温度はＴ４であるため、温度Ｔ３が制御目標となる。そのため、１１ページ目を印刷するにあたって、その温度決定結果は、図１３（ｂ）の右側の表に示すように、分割領域Ａ３および分割領域Ａ４の温度をＴ４からＴ３に制御する。１１ページ目のその他の分割領域は、４ページ先である１４ページ目のページ領域の温度Ｔ３が制御目標となるが、まだ温度はＴ５のままでよいため、Ｔ５となる。これは、３ページ先である１３ページ目の時点で温度を１段階上げれば、４ページ先である１４ページ目の時点でさらに温度を１段階上げることで、目標温度であるＴ３に制御できるからである。そのため、１１ページ目の時点では、分割領域Ａ３，Ａ４の温度をＴ４からＴ３に制御し、その他の分割領域はまだ温度はＴ５のままでよいため、Ｔ５となる。

ここで、もしページ領域載り量情報だけを用いて温度制御していた場合、図１３（ａ）ではすべての領域で２ページ先（１１ページ目）の温度Ｔ３が制御目標となり、すべての領域が温度Ｔ４に制御されてしまう。同様に図１３（ｂ）ではすべての領域で１ページ先（１１ページ目）の温度Ｔ３が制御目標となり、すべての領域が温度Ｔ３に制御されてしまう。よって温度制御による定着部の消費電力の削減効果が低下してしまう。

一方で、もし分割領域載り量情報だけを用いて温度制御していた場合、３ページ先（１２ページ目）のトナー載り量が把握できない。よって図１３（ａ）では、１２ページ目のトナー載り量が把握できず、例えば分割領域Ａ３，Ａ４以外の領域で温度の上昇が２段階以上ある場合に、事前に段階的な温度制御ができない。そのため、定着温度不足による定着不良を防止するためには、その領域が最大温度に上昇するまで待つ必要がある。図１３（ｂ）も同様で３ページ先の１３ページ目にトナー載り量が把握できず、同様に温度の上昇が２段階以上ある場合に、事前に段階的な温度制御ができない。そのため、定着温度不足による定着不良を防止するためには、その領域が最大温度に上昇するまで待つ必要がある。よって温度制御による定着部の生産性が低下してしまう。

図１４を用いて本実施例における定着温度の推移を示す。図１４は一例として図１２に示した１５ページを印刷する場合の分割領域Ａ７の定着温度の推移を示すものである。図１４の横軸は印刷ページ数を表しており、縦軸は分割領域Ａ７における定着温度を表している。

本実施例における特徴的な効果として、ページ領域載り量検知結果を５ページ先まで把握できるため、９ページ目から１２ページ目までを最低温度のＴ５とすることができている。また、分割領域載り量検知結果も温度制御に用いているため、１１ページ目や１２ページ目の分割領域Ａ３やＡ４といった領域のトナー載り量情報の影響を受けずに分割領域Ａ７の定着温度を１１ページ目以降も必要最低限に抑えることができている。

以上のような制御を行うことによって、レイアウト処理を行う場合であっても、印刷の生産性を落とすことなく分割領域ごと（定着部の発熱体ごと）に定着温度の調整を行い、定着温度不足による定着不良を防止しつつ、消費電力を低減することができる。

以上説明したように、ページ領域載り量検知と分割領域載り量検知の双方を用いることで、レイアウト処理が行われた場合であっても適切に分割領域（定着部の発熱領域）ごとの定着温度の調整を行うことができる。よって、出力する画像データの画像を保証しつつ、省電力制御が可能な画像形成装置を提供することが可能となる。

〔実施例２〕
実施例１では、定着温度の制御を開始する場合にページ領域載り量検知処理と分割領域載り量検知処理を毎ページ常に実行する方法について説明した。実施例２においては、ページ領域載り量検知処理を毎ページ常に実行し、分割領域載り量検知処理を必要に応じて実行する方法について説明する。

本実施例における画像形成装置の構成や画像処理フロー、トナー載り量検知処理内容は実施例１の図１～図１０と同様であるため省略する。

実施例１の図１１（ａ）に示す制御フローであるが、フロー内の一部のステップにおいて、詳細な制御内容が本実施例では異なる。本実施例では、実施例１との差分のみ説明する。

図１５に実施例２における複写機１００のトナー載り量検知結果を用いた定着温度の制御処理について説明する。なお、図１５はＲＯＭ２０４に格納されたプログラムに従って、システムコントローラ２００のＣＰＵ２０１の制御のもと実行される処理を示す。また、プリントコントローラ３００のＣＰＵ３０１の制御のもと実行される処理は図１１（ｂ）と同様のため省略する。

図１５においてステップＳ１５０１からステップＳ１５０８までの処理は図１１（ａ）のステップＳ１１０１からステップＳ１１０８と同様である。

ステップＳ１５０９においてＣＰＵ２０１はページ領域載り量検知結果が閾値以上か否かを判定する。このページ領域載り量検知結果はステップＳ１５０４で算出したページ領域載り量の検知結果である。ページ領域載り量検知処理は分割領域載り量検知処理に対して数ページ先行して実行されているが、ここで参照するのは、これからステップＳ１５１０で分割領域載り量を算出しようとしているページと同じページのページ領域載り量検知処理の結果である。

また、ステップ１５０９における閾値は、定着部３１における定着温度の設定範囲の下限に基づいて決定されるものであり、定着温度制御における最低温度で定着可能なトナー載り量の値である。本実施例では図１０で示したＴ５が定着温度制御における最低温度であるため、閾値はそのトナー載り量の値である１００％となる。この閾値は基本的にはトナー載り量と定着温度の関係に応じて変わる。

本実施例では閾値以上か否かとは、ページ領域における最大トナー載り量が１００％以上か否かを示す。よって、もしページ領域載り量情報が１００％未満であればそのページの分割領域Ａ１～Ａ７のすべての領域で分割領域載り量情報が１００％未満であることが推測できる。その場合、そのページではすべての分割領域において最低温度（Ｔ５）であっても定着可能であることが推測できるため、ステップＳ１５１０の分割領域載り量算出制御およびステップＳ１５１１のプリントコントローラ３００のＣＰＵ３０１への通知を割愛できる。言い換えると、分割領域載り量検知部２１８による分割領域のトナー載り量の検知を実行しないで、最低温度（Ｔ５）に制御することが可能である。

よってステップＳ１５０９においてページ領域載り量検知結果が閾値未満（ＮＯ）の場合にはステップＳ１５１２に進み、ステップＳ１５０９においてページ領域載り量検知結果が閾値以上（ＹＥＳ）の場合にはステップＳ１５１０へ進む。

図１５においてステップＳ１５１０からステップＳ１５１２までの処理は図１１（ａ）のステップＳ１１０９からステップＳ１１１１の処理と同様である。

以上説明したように、分割領域載り量検知処理をページ領域載り量検知結果に基づいて必要に応じて実行する。具体的には、ページ領域載り量検知部により検知したページ領域のトナー載り量が閾値未満であった場合に、分割領域載り量検知部による分割領域のトナー載り量の検知を実行しない。このような場合であっても、実施例１と同様に、印刷の生産性を落とすことなく定着温度の調整を行い、定着温度不足による定着不良を防止しつつ、消費電力を低減することができる。これにより、分割領域載り量検知処理をソフトウェアプログラムとしてＣＰＵ２０１が実行する形態の場合において、トナー載り量検知結果に基づく定着温調制御フローを高速化することが可能となる。

〔他の実施例〕
前述した実施例では、画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばプリンタ、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であってもよい。また中間転写体を使用し、該中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像を記録媒体に一括して転写する画像形成装置を例示したが、これに限定されるものではない。記録媒体担持体を使用し、該記録媒体担持体に担持された記録媒体に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

Ａ１～Ａ７ …発熱ブロック（分割領域）
３１ …定着部
３２ …定着スリーブ
３３ …加圧ローラ
３４ …保持部材
３５ …ヒータ
１００ …複写機
１２０ …プリンタ部
１４０ …リーダー部
２００ …システムコントローラ
２０１ …ＣＰＵ
２０２ …ＲＡＭ
２０３ …ＬＡＮＣ
２０４ …ＲＯＭ
２０５ …ＨＤＤ
２１０ …画像処理部
２１１ …画像回転部
２１２ …色変換部
２１３ …ハーフトーン処理部
２１４ …画像変倍部
２１５ …圧縮伸長部
２１６ …ＲＩＰ部
２１７ …ページ領域載り量検知部
２１８ …分割領域載り量検知部
３００ …プリントコントローラ
３０１ …ＣＰＵ
３０２ …ＲＡＭ
３０３ …ＲＯＭ
３０６ …定着制御部
３１０ …画像形成部
４０１ …電極
４０２ …発熱抵抗体
４０３ …導電体

Claims (8)

1. 入力された画像データに基づき記録媒体に対してトナー画像を形成する画像形成装置であって、
   前記画像データに対するページ全体のページ領域のトナー載り量を検知するページ領域載り量検知部と、
   前記画像データに対するページを複数に分割した分割領域のトナー載り量を分割領域ごとに検知する分割領域載り量検知部と、
   前記分割領域ごとに個別の温度に調整が可能な、前記トナー画像を記録媒体に定着する定着部と、
   前記ページ領域載り量検知部および前記分割領域載り量検知部の検知結果に基づいて前記定着部の分割領域ごとの温度を設定する制御部と、を有し、
   前記制御部は、これから定着するページを１ページ先として、Ｐ１ページ先までの各画像データのページ領域のトナー載り量と前記Ｐ１ページ先までのページ数より少ないＰ２ページ先までの各画像データの分割領域ごとのトナー載り量に基づいて、前記定着部の分割領域ごとの温度を設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記ページ領域載り量検知部による検知を、前記分割領域載り量検知部による検知よりも先行して実行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. 前記制御部は、分割領域ごとの温度を、複数ページにまたがって段階的に上げることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 入力された画像データを格納する不揮発性の記憶部を有し、
   前記制御部は、前記画像データを前記記憶部に格納する前に前記ページ領域載り量検知部による検知を実行し、前記画像データを前記記憶部に格納した後に前記分割領域載り量検知部による検知を実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 入力された画像データを用いてハーフトーン処理を行うハーフトーン処理部を有し、
   前記制御部は、前記ページ領域載り量検知部による検知をハーフトーン処理する前の画像データに対して実行し、前記分割領域載り量検知部による検知をハーフトーン処理した後の画像データに対して実行することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記ページ領域載り量検知部による検知をレイアウト処理前の画像データに対して実行し、前記分割領域載り量検知部による検知をレイアウト処理後の画像データに対して実行することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記ページ領域載り量検知部により検知したページ領域のトナー載り量が閾値未満であった場合に、前記分割領域載り量検知部による分割領域のトナー載り量の検知を実行しないことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記トナー載り量の閾値を前記定着部における定着温度の設定範囲の下限に基づいて決定することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

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