(57)【要約】【課題】複数色のトナー層で構成されているトナー画像の層構成に応じて、定着部を適切に制御する。【解決手段】画像形成装置は、画像データに応じて形成される、少なくとも第１色のトナーにより形成される第１画像及び第１色とは異なる第２色のトナーにより形成される第２画像であって、第１画像の上に重畳される第２画像を有するトナー画像を記録材に定着する定着部と、画像データに基づき、少なくとも第１画像の階調値に関する情報と、第２画像の階調値に関する情報とを取得する取得部と、第１画像の階調値に関する情報と、第２画像の階調値に関する情報とに基づいて、記録材に前記トナー画像を定着するための温度である目標温度及び記録材を搬送する目標速度を決定する決定部と、定着部の温度が目標温度を維持するように、定着部に供給する電力を制御し、且つ目標速度に基づいて、定着部が搬送する記録材の搬送速度を制御する制御部と、を備える。【選択図】図９
2020190607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに応じて形成される、少なくとも第１色のトナーにより形成される第１画像及び前記第１色とは異なる第２色のトナーにより形成される第２画像であって、前記第１画像の上に重畳される前記第２画像を有するトナー画像を記録材に定着する定着部と、
前記画像データに基づき、少なくとも前記第１画像の階調値に関する情報と、前記第２画像の階調値に関する情報とを取得する取得部と、
前記第１画像の階調値に関する情報と、前記第２画像に関する情報とに基づいて、前記記録材に前記トナー画像を定着するための温度である目標温度及び前記記録材を搬送する目標速度を決定する決定部と、
前記定着部の温度が前記目標温度を維持するように、前記定着部に供給する電力を制御し、且つ前記目標速度に基づいて、前記定着部が搬送する前記記録材の搬送速度を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記決定部は、
第１トナー画像における前記第１画像の階調値に関する情報と、前記第１トナー画像における前記第２画像の階調値に関する情報とを合計した第１の値に関する情報を算出し、前記第１の値に関する情報に基づいて、前記目標温度を第１温度と決定し、前記目標速度を第１搬送速度と決定し、
前記第１トナー画像と異なる第２トナー画像における前記第１画像の階調値に関する情報と、前記第２トナー画像における前記第２画像の階調値に関する情報とを合計した第２の値に関する情報を算出し、前記第２の値に関する情報に基づいて、前記目標温度を前記第１温度よりも低い第２温度と決定し、前記目標速度を前記第１搬送速度よりも遅い第２搬送速度と決定し、
前記第２の値に関する情報は、前記第１の値に関する情報よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記取得部は、前記第１色のトナーの特性値と、前記第２色のトナーの特性値とを取得し、
前記決定部は、前記第１画像の階調値に関する情報と、前記第２画像の階調値に関する情報と、前記第１色のトナーの特性値と、前記第２色のトナーの特性値とに基づいて、前記記録材に前記トナー画像を定着するための温度である目標温度及び前記記録材を搬送する目標速度を決定す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。
【請求項４】
前記決定部は、前記第１画像の階調値に関する情報と前記第１色のトナーの特性値を掛けて算出した値、及び、前記第２画像の階調値に関する情報と前記第２色のトナーの特性値とを掛けて算出した値を合計した合計値と、閾値とを比較し、前記比較の結果に基づいて、前記目標温度及び前記目標速度を決定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記決定部は、前記第１画像の階調値に関する情報と前記第１色のトナーの特性値を掛けて算出した値、及び、前記第２画像の階調値に関する情報と前記第２色のトナーの特性値とを掛けて算出した値を合計した合計値に基づいて、前記目標温度及び前記目標速度を決定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記定着部は、前記記録材に形成された前記トナー画像と接触する定着部材と、前記定着部材に対向し前記定着部材との間で前記記録材を挟持する加圧部材とを有し、
前記第１画像及び前記第２画像は、前記トナー画像における前記定着部材と接触する側の第１の部分に含まれることを特徴とする請求項３から５の何れか一項に記載の画像形成
装置。
【請求項７】
前記定着部は、前記記録材に形成された前記トナー画像と接触する定着部材と、前記定着部材に対向し前記定着部材との間で前記記録材を挟持する加圧部材とを有し、
前記第１画像及び前記第２画像は、前記トナー画像における前記定着部材と接触する側の第１の部分であって、且つ単位面積当たりの所定のトナー載り量に相当する第１の部分に含まれることを特徴とする請求項３から５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記定着部は、前記記録材に形成された前記トナー画像と接触する定着部材と、前記定着部材に対向し前記定着部材との間で前記記録材を挟持する加圧部材とを有し、
前記第２画像は、前記トナー画像における前記定着部材と接触する側の第１の部分に含まれ、前記第１画像は、前記第１の部分及び前記トナー画像における前記第１の部分以外の残りの第２の部分に含まれ、
前記取得部は、前記第１画像の階調値に関する情報及び前記第２画像の階調値に関する情報のそれぞれに重み付けを行い、且つ前記第１の部分に含まれる前記第１画像の階調値に関する情報と前記第１の部分に含まれる前記第２画像の階調値に関する情報とに、前記第２の部分に含まれる前記第１画像の階調値に関する情報よりも大きい重み付けを行うことを特徴とする請求項３から５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１の部分に含まれる前記第１画像の階調値に関する情報と前記第１の部分に含まれる前記第２画像の階調値に関する情報の合計値は、８０％以上１６０％以下であることを特徴とする請求項６から８の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第１の部分は、前記記録材の表面を完全に覆っていることを特徴とする請求項６から９の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記第１の部分は、単位面積当たりの所定のトナー載り量に相当する部分であることを特徴とする請求項６から９の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記第１色のトナーの特性値は、前記第１色のトナーの貯蔵弾性率を用いて求めた値であり、
前記第２色のトナーの特性値は、前記第２色のトナーの貯蔵弾性率を用いて求めた値であり、
前記第１色のトナーの１００℃における貯蔵弾性率と前記第２色のトナーの１００℃における貯蔵弾性率が互いに異なることを特徴とする請求項３から１１の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記取得部は、前記画像データを複数の領域に分割し、前記複数の領域の少なくとも一つの前記第１画像の階調値に関する情報と前記第２画像の階調値に関する情報とを取得することを特徴とする請求項１から１２の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
画像データに応じて形成される、少なくとも第１色のトナーにより形成される第１画像及び前記第１色とは異なる第２色のトナーにより形成される第２画像であって、前記第１画像の上に重畳される前記第２画像を有するトナー画像を記録材に定着する定着部を備える画像形成装置の画像形成方法であって、
コンピュータが、
前記画像データに基づき、少なくとも前記第１画像の階調値に関する情報と、前記第２画像の階調値に関する情報とを取得する取得ステップと、
前記第１画像の階調値に関する情報と、前記第２画像の階調値に関する情報とに基づいて、前記記録材に前記トナー画像を定着するための温度である目標温度及び前記記録材を
搬送する目標速度を決定する決定ステップと、
前記定着部の温度が前記目標温度を維持するように、前記定着部に供給する電力を制御し、且つ前記目標速度に基づいて、前記定着部が搬送する前記記録材の搬送速度を制御する制御ステップと、
を実行することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の画像形成方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置、画像形成方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを利用した画像形成装置において、感光体上に形成されたトナー画像は、記録材上に転写された後、画像加熱装置としての定着装置を通過することによりトナー画像が記録材上に定着（固着）される。
定着装置では、加熱部材によって所定の目標温度（定着温度）に加熱されている定着部材で、記録材上に形成した未定着トナー画像を接触加熱して固着画像として定着する。このとき、記録材上の未定着トナー画像は接触加熱により溶融状態となるが、過度にトナーが溶融してしまうと記録材が定着部材から剥がれない定着分離不良が発生してしまう場合がある。
特にトナー画像を二層、三層などの複数色で印刷する場合はトナーを溶融させるために多量の熱量が必要となり、かつ定着部材に接触する溶融トナーが多量になることでトナーとしての付着力が大きくなり、定着分離不良が発生し易くなる。
【０００３】
定着分離不良を起こさせないために定着装置の定着部材による搬送速度（プロセス速度）を低下させることで、記録材が定着装置の定着ニップを通過する時間を長くする方法がある。記録材が定着ニップを通過する時間が長くなると、比較的低温でトナー画像を定着できる。そのため、余分な熱量を抑えることができ、トナー画像を過度な溶融状態にすることなく記録材に定着させることができる。
しかしながら、プロセス速度を低下させるとプリント生産性は低下する。プリント生産性の低下を可能な限り避けるためには、印刷する画像に応じて定着分離可能かつ定着可能な最適な熱量をトナーに供給する必要がある。特許文献１には、トナーの層厚に応じて定着温度を制御する技術が開示されている。特許文献２には、画像データ量に応じて定着温度を制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１５４４１３号公報
【特許文献２】特開２００９−９２６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トナー画像が複数色のトナー層で構成されている場合、定着分離はトナー画像の層構成にも依存する場合がある。複数色のトナーは着色剤などの成分の違いにより色毎に定着分離に与える影響が異なるためである。しかしながら、従来のようにトナーの層厚や画像データ量によって制御を行っている場合、定着分離不良が発生しない条件であったとしても、定着分離不良を防止するためのプロセス速度の低減モードが選択される可能性がある。そこで、本発明は、複数色のトナー層で構成されているトナー画像の層構成に応じて、定着部を適切に制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
画像データに応じて形成される、少なくとも第１色のトナーにより形成される第１画像及び前記第１色とは異なる第２色のトナーにより形成される第２画像であって、前記第１
画像の上に重畳される前記第２画像を有するトナー画像を記録材に定着する定着部と、
前記画像データに基づき、少なくとも前記第１画像の階調値に関する情報と、前記第２画像の階調値に関する情報とを取得する取得部と、
前記第１画像の階調値に関する情報と、前記第２画像の階調値に関する情報とに基づいて、前記記録材に前記トナー画像を定着するための温度である目標温度及び前記記録材を搬送する目標速度を決定する決定部と、
前記定着部の温度が前記目標温度を維持するように、前記定着部に供給する電力を制御し、且つ前記目標速度に基づいて、前記定着部が搬送する前記記録材の搬送速度を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成方法は、
画像データに応じて形成される、少なくとも第１色のトナーにより形成される第１画像及び前記第１色とは異なる第２色のトナーにより形成される第２画像であって、前記第１画像の上に重畳される前記第２画像を有するトナー画像を記録材に定着する定着部を備える画像形成装置の画像形成方法であって、
コンピュータが、
前記画像データに基づき、少なくとも前記第１画像の階調値に関する情報と、前記第２画像の階調値に関する情報とを取得する取得ステップと、
前記第１画像の階調値に関する情報と、前記第２画像の階調値に関する情報とに基づいて、前記記録材に前記トナー画像を定着するための温度である目標温度及び前記記録材を搬送する目標速度を決定する決定ステップと、
前記定着部の温度が前記目標温度を維持するように、前記定着部に供給する電力を制御し、且つ前記目標速度に基づいて、前記定着部が搬送する前記記録材の搬送速度を制御する制御ステップと、
を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数色のトナー層で構成されているトナー画像の層構成に応じて、定着部を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図
【図２】実施例１に係る定着装置の構成を示す断面図
【図３】実施例１に係る定着装置の長手斜視図
【図４】実施例１に係るビデオコントローラの構成図
【図５】実施例１に係る画像データの処理フローの説明図
【図６】実施例１に係る貯蔵弾性率Ｇ’と不良発生温度との関係を示したグラフ
【図７】実施例１に係る画像のトナー層構成を示す図
【図８】実施例１に係る画像のトナー層構成ごとの分離指数を示す図
【図９】実施例１に係る動作モードの決定フロー図
【図１０】実施例１に係る５種類の画像を示す図
【図１１】比較例１の動作モードの決定フロー図
【図１２】実施例２に係るトナー載り量と不良発生温度との関係を示したグラフ
【図１３】実施例２に係る画像のトナー層構成を示す図
【図１４】実施例２に係る画像のトナー層構成ごとの分離指数を示す図
【図１５】実施例２に係る動作モードの決定フロー図
【図１６】実施例２に係る画像の階調値情報と分離指数を示す図
【図１７】実施例３に係る画像のトナー層構成ごとの分離指数を示す図
【図１８】実施例３に係る動作モードの決定フロー図
【図１９】実施例３に係る画像の階調値情報と分離指数を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、実施形態に記載されている構成部品の寸法や材質や形状や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などにより適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。
【００１１】
〈実施例１〉
（１−１）画像形成装置
実施形態に係る画像形成装置について説明する。図１は本実施例に係る画像形成装置Ｐの概略構成を示す断面図である。画像形成装置Ｐは、略直線状に配列された４つの画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを備えている。４つの画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋのうち、画像形成ステーション３Ｙはイエロー（以下Ｙと略記）色の画像を形成する。画像形成ステーション３Ｍはマゼンタ（以下Ｍと略記）色の画像を形成する。画像形成ステーション３Ｃはシアン（以下Ｃと略記）色の画像を形成する。画像形成ステーション３Ｋはブラック（以下Ｋと略記）色の画像を形成する。
【００１２】
各画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光体ドラムと記す）４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、帯電手段としての帯電ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを有している。また、各画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、露光手段としての露光装置６と、現像手段としての現像装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと、クリーニング手段としてのクリーニング装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋを有している。
【００１３】
ビデオコントローラ３０は、ホストコンピュータなどの外部装置（不図示）から画像情報を受信すると、制御手段としての制御部３１にプリント信号を送信し、画像形成動作が開始する。画像形成に際し、制御部３１は、プリント指令（プリント信号）に応じて、不図示の回転制御部（駆動制御手段）を介して、画像形成ステーション３Ｙの感光体ドラム４Ｙの回転を制御する。これにより、画像形成ステーション３Ｙの感光体ドラム４Ｙが、矢印方向に回転する。不図示の回転制御部が、画像形成ステーション３Ｙの感光体ドラム４Ｙの回転を制御してもよい。制御部３１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＣＰＵ等の各デバイスを備える。
【００１４】
まず感光体ドラム４Ｙの外周面（表面）は帯電ローラ５Ｙにより一様に帯電される。感光体ドラム４Ｙの表面（帯電面）に露光装置６により画像データに応じたレーザー光が照射されることによって露光されて、感光体ドラム４Ｙの表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム４Ｙの表面に形成された静電潜像は、現像装置７ＹによりＹトナーを用いて顕像化されてＹトナー画像となる。これにより、感光体ドラム４Ｙの表面にＹトナー画像が形成される。画像形成ステーション３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにおいても同様の画像形成プロセスが行なわれる。これにより、感光体ドラム４Ｍの表面にＭトナー画像が、感光体ドラム４Ｃの表面にＣトナー画像が、感光体ドラム４Ｋの表面にＫトナー画像が、それぞれ形成される。
【００１５】
画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの配列方向に沿って設けられているエンドレスの中間転写ベルト９は、駆動ローラ９ａと、従動ローラ９ｂと、従動ローラ９ｃとに張架されている。駆動ローラ９ａは、不図示の回転制御部（駆動制御手段）からのプリント指令に応じて、図１中の矢印Ｒ１方向に回転する。これにより、中間転写ベルト９は、各画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに沿って１５０ｍｍ／ｓｅｃのスピードで回転移動する。
【００１６】
この中間転写ベルト９の外周面（表面）には、中間転写ベルト９を挟んで感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと対向配置されている一次転写手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにより、各色の画像（トナー層）が順次重畳して転写される。例えば、Ｙ色のトナーにより形成されるＹ色画像（Ｙトナー層）の上にＭ色のトナーにより形成されるＭ色画像（Ｍトナー層）が重畳される。これによって、中間転写ベルト９の表面に４色のフルカラートナー画像が形成される。
一次転写後に感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの各表面に残った転写残トナーは、クリーニング装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋに設けられている不図示のクリーニングブレードにより除去される。これにより感光体ドラム４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）は次の画像形成に備える。
【００１７】
一方、画像形成装置Ｐの下部に設けられた給送カセット１１に積載収納されている記録材Ｓは、給送ローラ１２によって給送カセット１１から一枚ずつレジストローラ対１３に給送される。レジストローラ対１３は、給送された記録材Ｓを、中間転写ベルト９と二次転写ローラ１４との間の転写ニップ部に送り出す。二次転写ローラ１４は、中間転写ベルト９を挟んで従動ローラ９ｂと対向するように配置されている。
【００１８】
二次転写ローラ１４には、記録材Ｓが転写ニップ部を通過する際に不図示の高圧電源からバイアスが印加される。これにより転写ニップ部を通過する記録材Ｓに中間転写ベルト９の表面からフルカラーのトナー画像が二次転写される。トナー画像を担持した記録材Ｓは定着装置（定着部）Ｆに搬送される。記録材Ｓは、定着装置Ｆを通過することにより加熱及び加圧され、トナー画像が記録材Ｓ上に加熱定着される。そして、記録材Ｓは、定着装置Ｆから画像形成装置Ｐの外部の排出トレイ１５へ排紙ローラ２７によって排出される。
【００１９】
二次転写後に中間転写ベルト９表面に残った転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１６により除去される。これにより中間転写ベルト９は次の画像形成に備える。
本実施例の画像形成装置Ｐでは、定着装置Ｆとレジストローラ対１３の周速度（プロセス速度）、及び二次転写時の中間転写ベルト９と二次転写ローラ１４の周速度が略同一となる構成をとっている。したがって、制御部３１が、不図示の回転制御部（駆動制御手段）を介して、プロセス速度を制御する場合には、定着装置Ｆ、レジストローラ対１３、二次転写時の中間転写ベルト９、二次転写ローラ１４のそれぞれの周速度も略同一速度に制御する。
【００２０】
（１−２）定着装置
トナー画像の定着手段としての定着装置Ｆについて説明する。定着装置Ｆは、画像データに応じて形成されるトナー画像を記録材Ｓに定着する。以下の説明において、定着装置Ｆ及び定着装置Ｆを構成する部材に関し、長手方向とは記録材Ｓの面において記録材Ｓの搬送方向と直交する方向である、短手方向とは記録材Ｓの面において記録材Ｓの搬送方向と平行な方向である。幅とは短手方向の寸法である。記録材Ｓに関し、長手幅とは記録材Ｓの面において記録材Ｓの搬送方向と直交する方向の寸法である。以下では、記録材Ｓの搬送方向を単に搬送方向と表記する。搬送方向は、画像データの主走査方向と直交する方向（副走査方向）と一致する方向である。
【００２１】
図２は定着装置Ｆの横断面図である。定着装置Ｆは、フィルム加熱方式、加圧ローラ駆動方式の所謂テンションレスタイプの装置である。定着装置Ｆでは、加圧ローラ（加圧部材）２１を不図示の回転制御部（駆動制御手段）によってプリント指令に応じて回転駆動し、定着フィルム（定着部材）２２を加圧ローラ２１の搬送力により回転させる。本実施例に示す定着装置Ｆは、加圧ローラ（加圧回転体）２１と、定着フィルム（定着回転体）
２２と、ヒータ（加熱体）２３と、ヒータホルダ（加熱体保持部材）２４と、剛性ステー（剛性部材）２５などを有している。加圧ローラ２１、定着フィルム２２、ヒータ２３、ヒータホルダ２４および、剛性ステー２５は、何れも長手方向に細長い部材である。
【００２２】
ヒータ２３は、耐熱性、絶縁性、良熱伝導性を供えた長手方向に細長いセラミック製の基板２３１を有する。そしてその基板２３１の表側（加圧ローラ２１側）の短手方向中央部に基板長手方向に沿って抵抗発熱体（不図示）が形成されている。基板２３１の長手方向の両端部内側には抵抗発熱体に給電するための給電電極（不図示）が設けられている。そして基板２３１の表面側に抵抗発熱体（不図示）の表面を覆うように耐熱性のオーバーコート層２３２が設けられている。
【００２３】
図３は定着装置Ｆの長手斜視図である。ヒータホルダ２４は、耐熱性及び剛性を有する液晶ポリマーにより形成されている。ヒータホルダ２４は、例えば、横断面において略半円形樋型に形成されている。ヒータホルダ２４の下面の幅方向中央に、長手方向に沿って溝部が設けられている。ヒータ２３の基板２３１を固定保持した状態で、ヒータ２３のオーバーコート層２３２がヒータホルダ２４の溝部から露出している。
【００２４】
定着フィルム２２は、可撓性を有する耐熱樹脂材料により円筒形に形成されている。定着フィルム２２の外周長は５７ｍｍである。定着フィルム２２は、円筒状のベース層２２１と、ベース層２２１の外周に形成された弾性層２２２と、弾性層２２２の外周に形成された離型層２２３とを有している。ベース層２２１は、厚さ５０ミクロンのポリイミド層によって形成されている。弾性層２２２は、厚さ２００ミクロンのシリコーンゴムで形成されている。離型層２２３は、厚さ１５ミクロンのフッ素樹脂で形成されている。定着フィルム２２の内周長は、ヒータ２３を保持しているヒータホルダ２４の外周長よりも３ｍｍ大きくしてある。定着フィルム２２は、ヒータホルダ２４に周長に余裕をもたせてルーズに外嵌されている。即ち、定着フィルム２２はヒータ２３を内包している。
【００２５】
剛性ステー２５は、横断面において下向きＵ字型の剛性部材により形成されている。剛性ステー２５は、ヒータホルダ２４の上面の短手方向中央に配置されている。加圧ローラ２１は、丸軸状の芯金２１１と、芯金２１１の外周に形成された弾性層２１２と、弾性層２１２の周りに形成された離型層２１３と、を有している。弾性層２１２は、芯金２１１と同心一体に形成されたシリコーンゴムにより形成されている。離型層２１３は、導電性のフッ素樹脂で形成されている。加圧ローラ２１の外周長は６３ｍｍである。なお、弾性層２１２は、フッ素ゴム等の耐熱性ゴム、あるいはシリコーンゴム等を発泡して形成したものでもよい。離型層２１３は絶縁性のフッ素樹脂で形成されてもよい。
【００２６】
加圧ローラ２１は、定着フィルム２２に対向している。加圧ローラ２１は、定着フィルム２２の下方において定着フィルム２２と並列に配置され、芯金２１１の長手方向両端部を、軸受け部材を介して回転可能に保持されている。そして、加圧ローラ２１の芯金２１１と剛性ステー２５は、長手方向両端部において不図示の加圧スプリングにより加圧ローラ２１の外周面（表面）と定着フィルム２２の外周面（表面）が接触するように加圧されている。その加圧力により加圧ローラ２１の表面と定着フィルム２２の表面を接触させ、加圧ローラ２１の表面と定着フィルム２２の表面との間に所定幅のニップ部ＮＦを形成している。加圧力は総圧２０ｋｇｆである。加圧ローラ２１と定着フィルム２２との間で記録材Ｓを挟持する。
【００２７】
不図示の駆動制御手段は加圧ローラ２１の駆動速度を制御可能であり、プリント指令に応じて、図２に示すように加圧ローラ２１を所定のプロセス速度で矢印Ｒ２方向へ回転させる。その際、ニップ部ＮＦにおける加圧ローラ２１の表面と定着フィルム２２の表面との摩擦力により定着フィルム２２に回転力が作用する。そのため、定着フィルム２２は、
その回転力により定着フィルム２２の内周面がヒータ２３と密着して摺動しながらヒータホルダ２４の外周を矢印Ｒ３方向に従動回転する。その際に、定着フィルム２２の回転は定着フィルム２２の内周形状に沿うように形成されているヒータホルダ２４の外周面によってガイドされる。これにより、定着フィルム２２の回転が安定し、定着フィルム２２は同じ回転軌跡を描きながら回転する。また、制御部３１は、プリント指令に応じて、通電制御部（不図示）を介して、ヒータ２３の抵抗発熱体（不図示）に通電する。その通電によりヒータ２３は昇温し定着フィルム２２を加熱する。
【００２８】
ヒータ２３の温度はヒータ２３の基板２３１の裏面側に設けられているサーミスタ等の温度検知素子２６によって検知される。制御部３１は、温度検知素子２６の出力信号に基づいて、通電制御部（不図示）を介して、ヒータ２３が所定の目標温度を維持するように抵抗発熱体（不図示）への通電を制御する。すなわち、制御部３１は、ヒータ２３の温度が目標温度を維持するように、ヒータ２３に供給する電力を制御する。例えば、温度検知素子２６の信号に応じて、制御部３１がヒータ２３に流れる電流を制御することで、ヒータ２３の温度を制御している。これによってニップ部ＮＦは所定の目標温度に維持される。また、制御部３１は、ヒータ２３の温度を定着装置Ｆの温度として検知してもよい。制御部３１は、定着装置Ｆの温度が目標温度を維持するように、定着装置Ｆに供給する電力を制御してもよい。例えば、温度検知素子２６の信号に応じて、制御部３１が定着装置Ｆに流れる電流を制御することで、定着装置Ｆの温度を制御してもよい。制御部３１が行う処理の一部をホストコンピュータやネットワーク上のサーバーが行ってもよい。ホストコンピュータ及びネットワーク上のサーバーは、処理装置の一例である。
【００２９】
（１−３）画像処理手段
画像処理手段としてのビデオコントローラ３０について、図４を用いて説明する。図４は、ビデオコントローラ３０の構成図である。ビデオコントローラ３０は、ＣＰＵバス３０１を介して相互に接続されたホスト側インタフェース部３０２、本体側インタフェース部３０３、ＲＯＭ３０４、ＲＡＭ３０５、及びＣＰＵ３０６等の各デバイスを備えている。ＣＰＵバス３０１は、アドレス、データ、コントロールバスを含む。
【００３０】
ホスト側インタフェース部３０２は、ネットワークを介してホストコンピュータ等のデータ送信装置と双方向に通信接続する機能を有する。本体側インタフェース部３０３は、画像形成装置Ｐと双方向に通信接続する機能を有する。ＲＯＭ３０４は、後述する画像データ処理や、その他の処理を実行するための制御プログラムコードを保持する。ＲＡＭ３０５は、本体側インタフェース部３０３で受信した画像データをレンダリングした結果のビットマップデータや画像情報を保持したり、一時的なバッファエリアや各種処理ステータスを保持したりするためのメモリである。ＣＰＵ３０６は、ＲＯＭ３０４に保持された制御プログラムコードに基づいて、ＣＰＵバス３０１に接続された各デバイスを制御する。ビデオコントローラ３０が行う処理の一部をホストコンピュータやネットワーク上のサーバーが行ってもよい。
【００３１】
（１−４）画像データ処理と画像階調値情報の検出
画像データ処理について説明する。図５に画像データ処理フローを示す。ホストコンピュータから画像情報として画像データとともに、紙サイズ、動作モード等のコマンドがビデオコントローラ３０に送られる（Ｓ１０）。画像データがカラー画像に関するものである場合には、画像データは、ＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）データ（色データ）による色情報の形式となっており、それぞれの色情報が画像形成装置Ｐで再現可能なデバイスＲＧＢデータに変換される（Ｓ１１）。続いて、画像データの色情報については、デバイスＲＧＢデータからデバイスＹＭＣＫ（イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック）データに変換される（Ｓ１２）。
【００３２】
デバイスＹＭＣＫデータは、各色の画像形成ステーションのレーザーが全点灯した場合に記録材Ｓ上に形成されるトナー量に対する比を表すものと定義され、０％以上１００％以下の幅を持つ階調値である。階調値０％は、レーザーが全消灯され、トナー量が０となる場合である。ここでは、ＹＭＣＫデータに対して、各色の露光量と実際に使用されるトナー量との関係を示す階調テーブルを用いて、ＹＭＣＫ各色の露光量が算出される（Ｓ１３）。トナー量はＹＭＣＫの階調値から計算される。例えば、所定のピクセルにおける階調値が、Ｙ＝５０％、Ｍ＝７０％、Ｃ＝２０％、Ｋ＝０％である場合には、トナー量は１４０％（＝５０＋７０＋２０＋０）である。その後、各ピクセルについて、各色の露光量が実際に用いる各色の露光パターンに変換され（Ｓ１４）、感光ドラム４への露光出力となる（Ｓ１５）
【００３３】
（１−５）画像の階調値と記録材Ｓ上のトナー量
画像の階調値と記録材Ｓ上のトナー量の関係について述べる。画像の階調値は、実際の記録材Ｓ上の単位面積当たりのトナー量（トナー載り量）と相関があり、階調値１００％のときの記録材Ｓ上のトナー載り量は０．４５〜０．５０ｍｇ／ｃｍ２である。また、階調値２００％のときの記録材Ｓ上のトナー載り量は０．９０〜１．００ｍｇ／ｃｍ２である。記録材Ｓ上のトナー載り量がある幅を持つ理由は主に二つある。一つ目の理由は、一次転写の際に、感光体ドラム４上から中間転写ベルト９へ、感光体ドラム４の全てのトナーを転写できるわけではないことである。二つ目の理由は、二次転写の際に、中間転写ベルト９上から記録材Ｓへ、中間転写ベルト９上の全てのトナーを転写できるわけではないことである。
【００３４】
（１−６）記録材Ｓ上の各色トナーの分離性能の関係
次に、記録材Ｓ上の各色トナーと定着装置Ｆの分離性能の関係について述べる。前述したように複数色のトナーは着色剤などの成分の違いにより色毎に定着分離に与える影響が異なる。そこで、記録材Ｓ上の各色トナーと定着装置Ｆの分離性能の関係を確認した。
（実験１）
本実施例における画像形成装置Ｐ、定着装置Ｆを用いて、記録材Ｓ上の各色トナーにより形成されるトナー層（画像）の分離性能を確認した。画像形成装置Ｐの通常プリントモードのプロセス速度（記録材Ｓの搬送速度）は１５０ｍｍ／ｓｅｃであり、記録材ＳとしてＬＢＰ印刷用紙、坪量６０ｇ／ｍ２、Ａ４（幅２１０ｍｍ、縦２９７ｍｍ）サイズで横目仕様の紙を用いた。横目とは紙の短辺に沿って平行方向に繊維が流れている紙のことである。紙は湿度によって紙内部の繊維が膨潤したり収縮したりすることで流れ目と垂直方向に伸縮することがある。紙の表裏の伸縮度合の差により横目の紙は定着部材に巻きつく方向に反りやすくなるため分離に不利になる。本実験の目的は分離性能の比較を行うことなので、定着分離に不利な条件である横目の記録材を使うことで差を明確にした。
画像パターンはページ全面にトナーを載せたベタ画像で行った。記録材Ｓ上のトナーは高温で溶融が進むほど付着力が大きくなり、定着分離に厳しい条件となる。目標温度を変更して一枚ずつプリントし、定着分離不良が発生したときの目標温度（不良発生温度）を記録し、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色について不良発生温度を比較した。本実施例における各色のトナーの不良発生温度を表１に示す。
【表１】
2020190607.tif 000003
【００３５】
分離性能はイエロー（Ｙ）が最も高く、続いてマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順番となった。また、各色のトナーの１００℃での貯蔵弾性率Ｇ’を測定した値と各色のトナーの不良発生温度との関係を図６に示す。図６の横軸は１００℃での貯蔵弾性率Ｇ’を、図６の縦軸は定着分離不良が発生したときの目標温度（不良発生温度）を
示している。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーの１００℃における貯蔵弾性率Ｇ’はそれぞれ異なる。図６に示すように、各色のトナー層（画像）の分離性能及び貯蔵弾性率Ｇ’が、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順で高くなっている。このように、各色のトナー層（画像）の分離性能と１００℃での粘断性（貯蔵弾性率Ｇ’）には高い相関関係がある。トナーが高温で溶融状態になっても高い弾性を維持することで、定着フィルム２２にトナーが付着せずに離れ易くなり分離性能に差が生まれている。
【００３６】
「貯蔵弾性率Ｇ’」は主としてＪＩＳ  Ｋ７２４４−１に基づくものであり、次のように定義される。「貯蔵弾性率Ｇ’」は、荷重サイクルを通じて蓄積される最大エネルギーに比例し、粘弾性材料の剛性を表し、複素弾性率の実数値の部分であり単位はＰａである。ここで、「複素弾性率」とは、粘弾性材料に正弦波振動を加えた場合の動的応力と動的歪との比を表す。トナーの貯蔵弾性率Ｇ’は回転平板型レオメーターＡＲＥＳ（ＴＡ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ社製）を用いて求めた。測定試料としては、２５℃の環境下で、錠剤成型器を用いて、トナーを直径７．９ｍｍ、厚さ２．０±０．３ｍｍの円板状に加圧成型した試料を用いる。試料を直径７．９ｍｍのパラレルプレートに装着し、周波数１．０Ｈｚの条件下で、５０〜１６０℃の間を、昇温速度２．０℃／ｍｉｎで加熱し、サンプリング周波数１回／℃で測定を行った。
【００３７】
（１−７）分離性能の数値化（分離指数の算出）
上述したトナー層（画像）の色構成が分離性能に与える影響とトナーの特性値を用いて画像全体としての分離性能を数値化する。具体的には任意のピクセルにおける各色のトナーの階調値と、トナーの特性値として実験１において不良発生温度と相関が高いことが確認されている各色のトナーの１００℃における貯蔵弾性率Ｇ’を用いて分離指数を算出する。実際の分離指数算出には貯蔵弾性率Ｇ’の逆数を用いる。貯蔵弾性率Ｇ’の逆数の値が低いほど、特性値は定着分離に対して有利になる。以下に分離指数の算出式を示す。例えば、ビデオコントローラ３０は、これらの値を用いて以下の式を用いて分離指数Ｓ１を算出する。
分離指数Ｓ１＝Σ（Ｐｉ×Ｄｉ）  （ｉ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）
Ｐｉ∝１／Ｇ’
Ｐｉ（ｉ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：各色のトナーの特性値
Ｄｉ（ｉ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：各色のトナーの階調値
【００３８】
例えば、図７に示すトナー層構成の分離指数Ｓ１を図８（Ａ）、（Ｂ）に示す。図７（Ａ）のトナー層構成（ａ）の場合、Ｙトナー階調値８０％とＭトナー階調値８０％を合計することによりトナーの階調値は１６０％である。図７（Ｂ）のトナー層構成（ｂ）の場合、Ｍトナー階調値８０％とＣトナー階調値８０％を合計することによりトナーの階調値は１６０％である。これらのトナーの階調値とトナーの特性値から分離指数Ｓ１を算出すると、トナー層構成（ａ）の分離指数Ｓ１が４．５６、トナー層構成（ｂ）の分離指数Ｓ１が５．２８となる。定着分離に有利で特性値が小さいＹトナーが記録材Ｓに載っている場合のトナー層構成（ａ）の分離指数Ｓ１は、特性値が大きいＣトナーが記録材Ｓに載っているトナー層構成（ｂ）の分離指数Ｓ１よりも分離性能に優れた小さい値となっている。この分離指数Ｓ１を判断閾値としてプリント動作モードを決定することで用紙巻きつきの発生しない適切なプリントモードを選択可能となる。
【００３９】
また、分離指数Ｓ１の代わりに各色のトナーの階調値をプリント動作モード決定の判断閾値として用いてもよい。各色トナーの特性値は、各色トナーの種類に応じて異なる。各色のトナーの種類を変更しない限り、各色トナーの特性値に変更はない。そのため、使用する各色のトナーの種類が決まっている場合、各色のトナーの特性値に応じた各色のトナー階調値を用いて、プリント動作モードを決定することが可能である。各色のトナーの階
調値について、例えば、Ｄｙ＋Ｄｍ＋Ｄｃ＋Ｄｋ＞１１０％かつＤｍ＋Ｄｃ＋Ｄｋ＞５０％という条件（以下、条件Ｌ１と表記する）が満たされるか否かで、プリント動作モードを決定してもよい。所定のトナー層構成の各色のトナーの階調値が条件Ｌ１を満たす場合、所定のトナー層構成の分離指数Ｓが４．９以上であるため、定着装置Ｆの定着不良が抑制される。分離指数Ｓ１の条件と各色のトナーの階調値の条件とが等価であることが好ましいが、分離指数Ｓ１の条件（例えば、所定のトナー層構成の分離指数Ｓ≧４．９）が満たされていれば、各色のトナーの階調値の条件を適宜変更してもよい。
【００４０】
（１−８）記録材Ｓ上のトナー分布と分離性能の関係
次に、記録材Ｓ上のトナー分布と定着装置Ｆの分離性能の関係について述べる。定着分離不良は記録材Ｓの先端部分におけるトナー載り量が多いほど発生しやすくなる。記録材Ｓの先端部分にトナーが存在しない場合、それ以降のトナー載り量が多くても紙のコシによって比較的容易に分離できる。一方、記録材Ｓの先端部分にトナーが存在する場合、紙のコシの影響が使えず、定着フィルム２２に巻きつきやすくなる。また、搬送方向の下流側に存在する排紙ローラ２７に記録材Ｓの先端が到達している場合は、記録材Ｓが途中で定着フィルム２２に巻きつきかけても排紙ローラ２７によって記録材Ｓが引っ張られることによって分離不良は発生しない。よって、定着分離不良が発生しやすい記録材Ｓ上のトナー分布は、記録材Ｓの先端から記録材Ｓの先端が排紙ローラ２７に到達するまでに定着ニップＮＦを通過した領域（記録材Ｓの通過領域）にトナーが存在する場合である。
【００４１】
記録材Ｓの先端から記録材Ｓの通過領域にトナーが分布する場合を検知するために、ビデオコントローラ３０は、画像データを複数の領域に分割し、複数の領域の少なくとも一つの領域についての複数色の階調値情報（階調値に関する情報）を取得する。階調値情報は、例えば、０〜１００％で示す割合（％）であってもよいし、０〜２５５で示す濃度値であってもよい。本実施例では、画像データを搬送方向において２つの領域に分割し、記録材Ｓの先端側の領域を画像情報取得領域Ｚｔ（以下、画像領域Ｚｔ）、記録材Ｓの後端側の領域を画像情報取得領域Ｚｂ（以下、画像領域Ｚｂ）とする。本実施例では、排紙ローラ２７は、定着ニップ部Ｎｆから搬送方向の下流に向かって５０ｍｍの位置に配置されている。したがって、記録材Ｓの先端から搬送方向に５０ｍｍまでの領域が、定着分離不良が発生しやすいトナー分布となるため、記録材Ｓの先端から搬送方向に５０ｍｍまでの領域を画像領域Ｚｔとして設定する。そして、搬送方向における画像領域Ｚｔの後端から記録材Ｓの後端までの領域を、画像領域Ｚｂとして設定する。
【００４２】
（１−９）本実施例の動作モードの決定フロー
本実施例に係る画像形成装置Ｐ及び定着装置Ｆでは、ビデオコントローラ３０が画像領域Ｚｔ内の複数色の階調値情報を取得し、ビデオコントローラ３０が目標温度と画像形成装置Ｐのプロセス速度（記録材Ｓの搬送速度）を変更する。以下、プリント動作モードの決定フローを、図９のフローチャートで説明する。
【００４３】
画像形成装置Ｐが、ホストコンピュータからプリント信号を受けると（Ｓ２０）、ビデオコントローラ３０は紙サイズ、動作モード等のコマンドを受け取り、プリント前の温度情報、以前のプリント履歴などから、基準動作モードを決定する（Ｓ２１）。ここでは、紙サイズがＡ４サイズである場合の処理例について説明する。基準動作モードは、標準的なトナー量の画像を定着するのに最適な定着動作モードであり、この基準動作モードをベースに、画像の階調値情報に基づきプロセス速度と目標温度を決定する。本実施例の基準動作モードにおける基準速度は１５０ｍｍ／ｓｅｃであり、基準温度は２００℃である。
【００４４】
次に、ビデオコントローラ３０は、記録材Ｓの送り方向が横送りであるか否かを判定する（Ｓ２２）。記録材Ｓの送り方向が縦送りである場合、すなわち記録材Ｓの送り方向が横送りでない場合（Ｓ２２：ＮＯ）、ビデオコントローラ３０は、プリント動作モードと
して第１の動作モード（基準動作モード）を決定する（Ｓ２３）。具体的には、ビデオコントローラ３０は、プロセス速度を全速（最大速度）又は基準速度に設定し、目標温度を基準温度に設定することにより、プロセス速度及び目標温度を決定する。その後、プリント動作モードの決定処理が終了する。一方、記録材Ｓの送り方向が横送りである場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ビデオコントローラ３０は、ホストコンピュータから受け取った情報に基づいて、分割した画像領域Ｚｔにおける各色のトナー層の階調値情報を取得する（Ｓ２４）。
【００４５】
次に、ビデオコントローラ３０は、各色のトナー層の階調値情報が任意の条件Ｌ１（本実施例ではＤｙ＋Ｄｍ＋Ｄｃ＋Ｄｋ＞１１０％かつＤｍ＋Ｄｃ＋Ｄｋ＞５０％とする）を満たすか否かを判定する（Ｓ２５）。各色のトナー層の階調値情報が条件Ｌ１を満たさない場合（Ｓ２５：ＮＯ）、ビデオコントローラ３０は、プリント動作モードとして第１の動作モードを決定する（Ｓ２３）。その後、プリント動作モードの決定処理が終了する。一方、各色のトナー層の階調値情報が条件Ｌ１を満たす場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、ビデオコントローラ３０は、プリント動作モードとして第２の動作モード（低温低速モード）を決定する（Ｓ２６）。具体的には、ビデオコントローラ３０は、プロセス速度を全速又は基準速度よりも遅い速度（例えば、５０ｍｍ／ｓｅｃ）に設定し、目標温度を基準温度よりも２０℃低い温度に設定することにより、プロセス速度及び目標温度を決定する。その後、プリント動作モードの決定処理が終了する。このように、ビデオコントローラ３０は、各色のトナー層の階調値情報と任意の条件Ｌ１とを比較し、比較の結果に基づいて、プリント動作モードを決定する。
【００４６】
プリント動作モードの決定処理が終了した後、制御部３１は、Ｓ２３又はＳ２６で設定されたプロセス速度（記録材Ｓの搬送速度）に基づいて、定着装置Ｆによる記録材Ｓに対するトナー画像の定着を制御する。また、制御部３１は、Ｓ２３又はＳ２６で設定された目標温度に基づいて、定着装置Ｆの温度又はヒータ２３の温度が目標温度を維持するように、定着装置Ｆ又はヒータ２３に供給する電力を制御する。図９のフローチャートでは、各色のトナー層の階調値情報が任意の条件Ｌ１を満たすか否かで、プリント動作モードを決定しているが、本実施例はこの処理に限定されない。ビデオコントローラ３０は、各色のトナーの特性値及び各色のトナー層の階調値情報に基づいて、分離指数Ｓ１を算出し、分離指数Ｓ１と所定閾値との比較結果に基づいて、プリント動作モードを決定してもよい。
【００４７】
本実施例における定着装置Ｆ、ビデオコントローラ３０及び制御部３１の各処理の一例を以下に示す。定着装置Ｆは、画像データに応じて形成される、各色のトナーにより形成される各色のトナー層（各色画像）を有するトナー画像を記録材Ｓに定着する。定着装置Ｆは、画像データに応じて形成される、少なくとも第１色のトナーにより形成される第１画像及び第１色とは異なる第２色のトナーにより形成される第２画像であって、第１画像の上に重畳される第２画像を有するトナー画像を記録材Ｓに定着する。ビデオコントローラ３０は、画像データの色データに基づき、トナー画像を構成する各色のトナー層（各色画像）の層構成に応じた各色のトナー層の階調値情報を取得する。ビデオコントローラ３０は、画像データに基づき、少なくとも第１画像（第１トナー層）の階調値情報と、第２画像（第２トナー層）の階調値情報とを取得する。ビデオコントローラ３０は、取得部の一例である。ビデオコントローラ３０は、各色のトナー層の階調値情報に基づいて、記録材Ｓにトナー画像を定着するための温度である目標温度及び記録材Ｓを搬送する目標速度を決定する。目標速度は、例えば、全速、基準速度又は低速（基準速度よりも遅い速度）である。目標温度は、例えば、基準温度又は基準温度よりも低い温度である。ビデオコントローラ３０は、決定部の一例である。制御部３１は、定着装置Ｆ又はヒータ２３の温度が目標温度を維持するように、定着装置Ｆ又はヒータ２３に供給する電力を制御する。制御部３１は、目標速度に基づいて、定着装置Ｆが搬送する記録材Ｓの搬送速度を制御する
。
【００４８】
本実施例におけるビデオコントローラ３０の処理の一例を以下に示す。
ビデオコントローラ３０は、第１トナー画像における第１画像（第１トナー層）の階調値情報と、第１トナー画像における第２画像（第２トナー層）の階調値情報とを合計した第１の値に関する情報を算出する。ビデオコントローラ３０は、第１の値に関する情報に基づいて、目標温度を第１温度と決定し、目標速度を第１搬送速度と決定する。例えば、第１トナー画像におけるＣ色のトナー層（第１画像）の階調値情報が４０％であり、第１トナー画像におけるＫ色のトナー層（第２画像）の階調値情報が４０％である場合について説明する。ビデオコントローラ３０は、第１トナー画像におけるＣ色のトナー層（第１画像）の階調値情報（４０％）と、第１トナー画像におけるＫ色のトナー層（第２画像）の階調値情報（４０％）とを合計した第１の値に関する情報（８０％）を算出する。第１の値に関する情報（８０％）は条件Ｌ１を満たさないため、ビデオコントローラ３０は、プリント動作モードとして第１の動作モード（基準動作モード）を決定する。
ビデオコントローラ３０は、第１トナー画像と異なる第２トナー画像における第１画像（第１トナー層）の階調値情報と、第２トナー画像における第２画像（第２トナー層）の階調値情報とを合計した第２の値に関する情報を算出する。第２の値に関する情報は、第１の値に関する情報よりも大きい。ビデオコントローラ３０は、第２の値に関する情報に基づいて、目標温度を第１温度よりも低い第２温度と決定し、目標速度を第１搬送速度よりも遅い第２搬送速度と決定する。例えば、第２トナー画像におけるＣ色のトナー層（第１画像）の階調値情報が８０％であり、第２トナー画像におけるＫ色のトナー層（第２画像）の階調値情報が８０％である場合について説明する。ビデオコントローラ３０は、第２トナー画像におけるＣ色のトナー層（第１画像）の階調値情報（８０％）と、第２トナー画像におけるＫ色のトナー層（第２画像）の階調値情報（８０％）とを合計した第２の値に関する情報（１６０％）を算出する。第２の値に関する情報（１６０％）は条件Ｌ１を満たすため、ビデオコントローラ３０は、プリント動作モードとして第２の動作モード（低温低速モード）を決定する。
第１の動作モードの目標温度は基準温度であり、第２の動作モードの目標温度は基準温度よりも低い温度である。第１の動作モードの搬送速度は全速又は基準速度であり、第２の動作モードの搬送速度は全速又は基準速度よりも遅い速度である。
【００４９】
（１−１０）効果確認
（実験２）
本実施例及び比較例について、プリントを行った時の搬送ＪＡＭの発生の有無と出力時間を確認した。画像形成装置Ｐの通常プリントモードのプロセス速度は全速（１５０ｍｍ／ｓｅｃ）であり、画像形成装置Ｐは、分離改善モードとして、プロセス速度が５０ｍｍ／ｓｅｃである減速モードも有している。記録材ＳとしてＬＢＰ印刷用紙、坪量６０ｇ／ｍ２、Ａ４（幅２１０ｍｍ縦２９７ｍｍ）サイズで横目仕様の紙を用いた。プリントする画像は図１０に示す５種類の画像（ａ）〜（ｅ）であり、これらの画像について、それぞれの画像領域Ｚｔの各色のトナー層の階調値情報を示す。これらの画像について、本実施例の画像形成装置Ｐと、階調値の合計値を閾値として動作モードを変更する比較例１の画像形成装置Ｐと、基準動作モードしかもたない比較例２の画像形成装置Ｐとを用いて１０枚連続プリントした。
【００５０】
比較例１の動作モードの決定フローを、図１１のフローチャートで説明する。比較例１における画像の階調値情報を取得するまでの基本的なフロー（Ｓ３０〜Ｓ３４）は本実施例のフロー（Ｓ２０〜Ｓ２４）と同様であるので、その説明を省略する。次に、ビデオコントローラ３０は、Ｓ３４で取得した各色のトナー層の階調値の合計値が１３０％より大きいか否かを判定する（Ｓ３５）。各色のトナー層の階調値の合計値が１３０％以下である場合（Ｓ３５：ＮＯ）、ビデオコントローラ３０は、プリント動作モードとして第１の
動作モードを決定する（Ｓ３３）。比較例１の第１の動作モードは、本実施例と同様である。一方、各色のトナー層の階調値の合計値が１３０％より大きい場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、ビデオコントローラ３０は、プリント動作モードとして第２の動作モードを決定する（Ｓ３６）。比較例１の第２の動作モードは、本実施例と同様である。
比較例２では、Ｓ３４で取得した各色のトナー層の階調値情報に依らず、プロセス速度が全速に設定され、目標温度として基準温度が設定される。
【００５１】
図１０の画像（ａ）〜（ｅ）における搬送ＪＡＭの発生の有無と１０枚連続プリントの出力時間の結果を表２に示す。
【表２】
2020190607.tif 000004
【００５２】
比較例２では、画像情報に応じた動作モードの変更を行っていない。比較例２では、画像領域Ｚｔにおける階調値の合計値が１００％以下の画像（ａ）、（ｂ）、（ｄ）において、搬送ＪＡＭが発生することなく未定着トナーを定着しつつ、記録材Ｓを排出でき、１０枚プリントするのに３５秒を要している。また、比較例２では、画像領域Ｚｔにおける階調値の合計値が１４０％の画像（ｃ）、（ｅ）では１枚目をプリント時に定着フィルム２２に記録材Ｓが巻きつき、搬送ＪＡＭが発生している。
【００５３】
比較例１では、各色のトナー層の階調値の合計値が閾値（１３０％）を超える場合、動作モードを変更している。比較例１では、全ての画像において、搬送ＪＡＭが発生することなく未定着トナーを定着しつつ、記録材Ｓを排出できた。しかし、比較例１では、画像（ｃ）、（ｅ）において、プロセス速度５０ｍｍ／ｓｅｃの分離改善モードに移行し、１０枚プリントするのに１１２秒を要している。
【００５４】
本実施例では、各色トナー特性値の違いを考慮した分離可能な各色のトナー層の階調値条件を設定し、ビデオコントローラ３０で各色のトナー層の階調値情報と比較した結果に基づいて動作モードを決定している。本実施例では、図１０の画像（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）において搬送ＪＡＭが発生することなく未定着トナーを定着しつつ、記録材Ｓを排出でき、１０枚プリントするのに３５秒を要している。また、本実施例では、図１０の画像（ｅ）においてもプロセス速度５０ｍｍ／ｓｅｃの定着分離改善モードに移行し、１０枚プリントするのに１１２秒要したものの、搬送ＪＡＭを発生させることなく記録材Ｓを排出できている。
【００５５】
このように、本実施例ではページ内の複数色それぞれの階調値情報を取得し、トナー画像の層構成に応じて画像形成装置Ｐのプロセス速度（記録材Ｓの搬送速度）や目標温度を制御している。本実施例によれば、画像に応じて最適な定着制御を選択し、記録材Ｓの搬送ＪＡＭの発生を抑止しつつ、生産性を向上することができる。
【００５６】
〈実施例２〉
実施例２の画像形成装置Ｐの基本構成は、実施例１の画像形成装置Ｐと同じであるため、実施例１の画像形成装置Ｐと同一もしくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００５７】
実施例１では任意のピクセルにおける各色のトナー層の階調値を用いて分離指数Ｓ１を
算出している。本実施例ではトナー層構成のうち分離性能への寄与が大きいトナー層のみで算出した分離指数を判断閾値としてプリント動作モードを決定している。
【００５８】
（２−１）記録材Ｓ上のトナー載り量と分離性能の関係
次に、記録材Ｓ上のトナー載り量と定着装置Ｆの分離性能の関係について述べる。前述したように記録材Ｓ上のトナー載り量が多くなると、溶融状態で定着部材としての定着フィルム２２に接触するトナーが多量になることでトナーとしての付着力が大きくなり定着フィルム２２から分離しにくくなる。そこで、記録材Ｓ上のトナー載り量を変化させて、定着装置Ｆの分離性能を確認した。
【００５９】
（実験３）
本実施例における画像形成装置Ｐ、定着装置Ｆを用いて、記録材Ｓ上のトナー載り量を変化させて、定着装置Ｆの分離性能を確認した。画像形成装置Ｐの通常プリントモードのプロセス速度（記録材Ｓの搬送速度）は１５０ｍｍ／ｓｅｃであり、記録材ＳとしてＬＢＰ印刷用紙、坪量６０ｇ／ｍ２、Ａ４（幅２１０ｍｍ、縦２９７ｍｍ）サイズで横目仕様の紙を用いた。横目とは紙の短辺に沿って平行方向に繊維が流れている紙のことである。紙は湿度によって紙内部の繊維が膨潤したり収縮したりすることで流れ目と垂直方向に伸縮することがある。紙の表裏の伸縮度合の差により横目の紙は定着部材に巻きつく方向に反りやすくなるため分離に不利になる。本実験の目的は分離性能の比較を行うことなので、定着分離に不利な条件である横目の記録材を使うことで差を明確にした。
【００６０】
プリントはＫトナーのみを使用し、ページ全面にトナーを載せたベタ画像で行った。記録材Ｓ上のトナーは高温で溶融が進むほど付着力が大きくなり、定着分離に厳しい条件となる。目標温度を変更して一枚ずつプリントし、定着分離不良が発生したときの目標温度（不良発生温度）を記録した。そして、プリント画像のトナー載り量を０．３ｍｇ／ｃｍ２から０．９ｍｇ／ｃｍ２まで変化させて、それぞれの不良発生温度を比較した。
【００６１】
図１２に記録材Ｓ上のトナー載り量と不良発生温度との関係を示す。図１２の横軸は記録材Ｓ上のトナー載り量を、図１２の縦軸は定着分離不良が発生したときの目標温度（不良発生温度）を示している。記録材Ｓ上のトナー載り量が多くなるにつれて分離できる目標温度が低下している。つまり、記録材Ｓ上のトナー載り量が多くなるにつれて分離性能が低下していることが確認できた。
【００６２】
図１２に示すように、記録材Ｓ上のトナー載り量と不良発生温度の関係が、記録材Ｓ上のトナー載り量が０．６ｍｇ／ｃｍ２を超えたところで変化していることがわかる。図１２では、トナー載り量が０．６ｍｇ／ｃｍ２以下の場合のプロットの線形近似線の傾きとトナー載り量が０．６ｍｇ／ｃｍ２を超えた場合のプロットの線形近似線の傾きには差がある。トナー載り量が０．６ｍｇ／ｃｍ２を超えると不良発生温度の変化は小さく、分離性能に対する影響が小さくなっていることがわかる。これは記録材Ｓ上のトナー載り量が０．６ｍｇ／ｃｍ２を超えたところで、定着ニップＮＦにおいて定着フィルム２２に直接接触するトナー量が飽和してきているためだと考えられる。本実施例で用いているトナーの平均粒径は約６μｍであり、トナー載り量０．６ｍｇ／ｃｍ２は、約２層分のトナー量に相当する。この約２層分のトナー量が記録材Ｓの表面を完全被覆できるトナー量であり、トナーが定着フィルム２２に直接接触したときに最初に溶融するトナーのトナー量（溶融トナー量）となる。すなわち、トナー画像における定着フィルム２２と接触する側の部分（第１の部分）であって、且つ単位面積当たりの所定のトナー載り量（本実施例ではトナー載り量０．６ｍｇ／ｃｍ２）に相当する部分（第１の部分）のトナー量が、溶融トナー量である。換言すれば、トナー画像における定着フィルム２２と接触する側の部分（第１の部分）であって、且つ記録材Ｓの表面を完全に覆う部分（第１の部分）のトナー量が、溶融トナー量である。また、トナーの平均粒径によって記録材Ｓの表面を完全被覆する
ために必要なトナー量は異なり、トナーの平均粒径が小さければ記録材Ｓの表面を完全被覆するために必要なトナー量は少なくなる。
【００６３】
（実験４）
複数色のトナー層が重なってトナー画像を形成している場合、定着分離は記録材Ｓ上のトナー画像の記録材Ｓ側のトナー層よりも定着フィルム２２に接触する側のトナー層の影響を大きく受けることが検討の結果からわかった。記録材Ｓ上の未定着トナー画像が接触加熱によって溶融状態となるとき、定着フィルム２２側に存在するトナーは、定着フィルム２２に直接接触している。そのため、定着フィルム２２側に存在するトナーは、記録材Ｓ側に存在するトナーよりも先に加熱されて溶融が進み、トナーが定着フィルム２２に付着し易くなってしまう。この理由により、定着分離は記録材Ｓ上のトナー画像の記録材Ｓ側のトナー層よりも定着フィルム２２に接触する側のトナー層の影響を大きく受ける。よって、同じトナー載り量であっても、トナー画像を構成する複数色のトナー層の層構成によって定着分離に対するマージンは異なる。
【００６４】
本実施例における画像形成装置Ｐ、定着装置Ｆを用いて、記録材Ｓ上のトナー載り量をＹトナー０．４ｇ／ｃｍ２とＫトナー０．４ｇ／ｃｍ２（トナー総量０．８ｇ／ｃｍ２）に固定し、ＹトナーとＫトナーの層構成を上下入れ替えて不良発生温度を比較した。具体的には画像形成ステーション３ＫにＹトナーを３ＹにＫトナーを入れる。これにより、図１３（Ａ）に示すような、定着フィルム２２と直接接触する側に存在するトナー上層にＹトナー層を、記録材Ｓ側に存在するトナー下層にＫトナーを配置した通常のトナー層構成（ａ）の画像を作る。また、図１３（Ｂ）に示すような、トナーを入れ替えて定着フィルム２２と直接接触する側に存在するトナー上層にＫトナーを、記録材Ｓ側に存在するトナー下層にＹトナーを配置した層構成（ｂ）の画像を作る。トナー層構成（ａ）の画像及びトナー層構成（ｂ）の画像のそれぞれの不良発生温度を比較した。画像形成装置Ｐの通常プリントモードのプロセス速度（記録材Ｓの搬送速度）、記録材Ｓ、画像ともに実験３と同様である。本実施例における各層構成の不良発生温度を表３に示す。
【表３】
2020190607.tif 000005
【００６５】
記録材Ｓ上のＹトナー量、Ｋトナー量がそれぞれ同じ量であっても、トナー層構成（ａ）の画像の不良発生温度がトナー層構成（ｂ）の画像の不良発生温度よりも１０℃低い結果となった。実験１でＹトナーの分離性能がＫトナーの分離性能よりもが高いことがわかっており、定着フィルム２２と直接接触する側に存在するトナーの分離性能が、不良発生温度に大きな影響を及ぼしていることがわかる。記録材Ｓ上の未定着トナー画像が接触加熱によって溶融状態となるとき、定着フィルム２２側に存在するトナーは、定着フィルム２２に直接接触する。定着フィルム２２側に存在するトナーは、記録材Ｓ側に存在するトナーよりも先に加熱されて溶融が進み、トナーが定着フィルム２２に付着しやすくなってしまう。このため、定着フィルム２２側に存在するトナーの分離性能が、不良発生温度に影響を及ぼす。
【００６６】
（２−２）分離指数の算出
これまで述べてきたトナーの層構成が分離性能に与える影響とトナーの特性値を用いて画像全体としての分離性能を示す分離指数を算出する。分離指数には任意のピクセルにおける各色のトナーの階調値のうちトナー上層部分に対応する値を用いる。トナー上層は、実験３の結果から、分離性能への影響が大きい、トナー画像における定着フィルム２２と接触する側の部分（第１の部分）であって、トナー画像の表面からトナー載り量０．６ｍｇ／ｃｍ２に相当する部分（第１の部分）の各色のトナー層である。換言すれば、トナー
上層は、トナー画像における定着フィルム２２と接触する側の部分（第１の部分）であって、記録材Ｓの表面を完全に覆う部分（第１の部分）の各色のトナー層である。本実施例では、トナー上層部分の各色のトナー層の階調値（各色のトナーの上層階調値）の合計値は、１２０％を上限としている。トナー上層部分の各色のトナー層の階調値の合計値の上限を、８０％以上１６０％以下の値に設定してもよい。トナーの特性値には、実験１において不良発生温度と相関が高いことが確認されている各色のトナーの１００℃における貯蔵弾性率Ｇ’を用いる。すなわち、トナーの特性値は、各色のトナーの１００℃における貯蔵弾性率Ｇ’を用いて求めた値である。実際の特性値の算出には貯蔵弾性率Ｇ’の逆数を用いる。貯蔵弾性率Ｇ’の逆数の値が低いほど、特性値は定着分離に対して有利になる。ビデオコントローラ３０は、これらの値を用いて以下の式を用いて分離指数Ｓ１を算出する。
分離指数Ｓ１＝Σ（Ｐｉ×Ｄｉ）  （ｉ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）
Ｐｉ∝１／Ｇ’
Ｐｉ（ｉ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：各色のトナーの特性値
Ｄｔｉ（ｉ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：各色のトナーの上層階調値
【００６７】
例えば、実験４で使用したトナー層構成の分離指数Ｓ１を図１４（Ａ）、（Ｂ）に示す。図１４（Ａ）のトナー層構成（ａ）の場合、トナー上層のＹトナー階調値（Ｙトナー階調値のうちトナー上層に対応する値）は８０％であり、トナー上層のＫトナー階調値（Ｋトナー階調値のうちトナー上層に対応する値）は４０％である。図１４（Ｂ）のトナー層構成（ｂ）の場合、トナー上層のＹトナー階調値は４０％であり、トナー上層のＫトナー階調値は８０％である。これらの階調値とトナーの特性値から分離指数Ｓ１を算出すると、トナー層構成（ａ）の画像の分離指数Ｓ１が３．８８、トナー層構成（ｂ）の画像の分離指数Ｓ１が４．５２となる。トナー上層に定着分離に有利なＹトナー載り量が多い場合のトナー層構成（ａ）の分離指数Ｓ１は、トナー層構成（ｂ）の分離指数Ｓ１よりも分離性能に優れた小さい値となっている。
【００６８】
（２−３）記録材Ｓ上のトナー分布と分離性能の関係
次に、記録材Ｓ上のトナー分布と定着装置Ｆの分離性能の関係について述べる。定着分離不良は記録材Ｓの先端部分におけるトナー載り量が多いほど発生しやすくなる。記録材Ｓの先端部分にトナーが存在しない場合、それ以降のトナー載り量が多くても紙のコシによって比較的容易に分離できる。一方、記録材Ｓの先端部分にトナーが存在する場合、紙のコシの影響が使えず、定着フィルム２２に巻きつきやすくなる。また、搬送方向の下流側に存在する排紙ローラ２７に記録材Ｓの先端が到達している場合は、記録材Ｓが途中で定着フィルム２２に巻きつきかけても排紙ローラ２７によって記録材Ｓが引っ張られることによって分離不良は発生しない。よって、定着分離不良が発生しやすい記録材Ｓ上のトナー分布は、記録材Ｓの先端から記録材Ｓの先端が排紙ローラ２７に到達するまでに定着ニップＮＦを通過した領域（記録材Ｓの通過領域）にトナーが存在する場合である。
【００６９】
記録材Ｓの先端から記録材Ｓの通過領域にトナーが分布する場合を検知するために、ビデオコントローラ３０は、画像データを複数の領域に分割し、複数の領域の少なくとも一つの領域についての複数色の階調値情報を取得する。本実施例では、画像データを搬送方向において２つの領域に分割し、記録材Ｓの先端側の領域を画像情報取得領域Ｚｔ（以下、画像領域Ｚｔ）、記録材Ｓの後端側の領域を画像情報取得領域Ｚｂ（以下、画像領域Ｚｂ）とする。本実施例では、排紙ローラ２７は、定着ニップ部Ｎｆから搬送方向の下流に向かって５０ｍｍの位置に配置されている。したがって、記録材Ｓの先端から搬送方向に５０ｍｍまでの領域が、定着分離不良が発生しやすいトナー分布となるため、記録材Ｓの先端から搬送方向に５０ｍｍまでの領域を画像領域Ｚｔとして設定する。そして、搬送方向における画像領域Ｚｔの後端から記録材Ｓの後端までの領域を、画像領域Ｚｂとして設定する。
【００７０】
（２−４）本実施例の動作モードの決定フロー
本実施例に係る画像形成装置Ｐ及び定着装置Ｆでは、ビデオコントローラ３０が画像領域Ｚｔ内の複数色の階調値情報を取得し、得られた情報とトナー特性値を用いて分離指数Ｓ１を算出する。そして、ビデオコントローラ３０が、目標温度と画像形成装置Ｐのプロセス速度（記録材Ｓの搬送速度）を変更する。以下、プリント動作モードの決定フローを、図１５のフローチャートで説明する。
【００７１】
画像形成装置Ｐが、ホストコンピュータからプリント信号を受けると（Ｓ４０）、ビデオコントローラ３０は紙サイズ、動作モード等のコマンドを受け取り、プリント前の温度情報、以前のプリント履歴などから、基準動作モードを決定する（Ｓ４１）。ここでは、紙サイズがＡ４サイズである場合の処理例について説明する。基準動作モードは、標準的なトナー量の画像を定着するのに最適な定着動作モードであり、この基準動作モードをベースに、画像の階調値情報に基づきプロセス速度と目標温度を決定する。本実施例の基準動作モードにおける基準速度は１５０ｍｍ／ｓｅｃであり、基準温度は２００℃である。
【００７２】
次に、ビデオコントローラ３０は、記録材Ｓの送り方向が横送りであるか否かを判定する（Ｓ４２）。記録材Ｓの送り方向が縦送りである場合、すなわち記録材Ｓの送り方向が横送りでない場合（Ｓ４２：ＮＯ）、ビデオコントローラ３０は、プリント動作モードとして第１の動作モード（基準動作モード）を決定する（Ｓ４３）。具体的には、ビデオコントローラ３０は、プロセス速度を全速（最大速度）又は基準速度に設定し、目標温度を基準温度に設定することにより、プロセス速度及び目標温度を決定する。その後、プリント動作モードの決定処理が終了する。一方、記録材Ｓの送り方向が横送りである場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、ビデオコントローラ３０は、ホストコンピュータから受け取った情報に基づいて、分割した画像領域Ｚｔにおける各色のトナー層の階調値情報を取得する（Ｓ４４）。各色のトナー層の階調値情報は、画像領域Ｚｔにおけるトナー上層部分の各色のトナー層の階調値を含む。次いで、ビデオコントローラ３０は、各色のトナーの特性値及びトナー上層部分の各色のトナー層の階調値に基づいて、分離指数Ｓ１を算出する（Ｓ４５）。
【００７３】
次に、ビデオコントローラ３０は、分離指数Ｓ１が任意の閾値Ｔ１（本実施例では４．５とする）よりも大きいか否かを判定する（Ｓ４６）。分離指数Ｓ１が閾値Ｔ１以下である場合（Ｓ４６：ＮＯ）、ビデオコントローラ３０は、プリント動作モードとして第１の動作モードを決定する（Ｓ４３）。その後、プリント動作モードの決定処理が終了する。一方、分離指数Ｓ１が閾値Ｔ１よりも大きい場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、ビデオコントローラ３０は、プリント動作モードとして第２の動作モード（低温低速モード）を決定する（Ｓ４７）。具体的には、ビデオコントローラ３０は、プロセス速度を基準速度よりも遅い速度（例えば、５０ｍｍ／ｓｅｃ）に設定し、目標温度を基準温度よりも２０℃低い温度に設定することにより、プロセス速度及び目標温度を決定する。その後、プリント動作モードの決定処理が終了する。このように、ビデオコントローラ３０は、分離指数Ｓ１と閾値Ｔ１（第１の閾値）とを比較し、比較の結果に基づいて、プリント動作モードを決定する。
【００７４】
プリント動作モードの決定処理が終了した後、制御部３１は、Ｓ４３又はＳ４７で設定されたプロセス速度（記録材Ｓの搬送速度）に基づいて、定着装置Ｆによる記録材Ｓに対するトナー画像の定着を制御する。また、制御部３１は、Ｓ４３又はＳ４７で設定された目標温度に基づいて、定着装置Ｆの温度又はヒータ２３の温度が目標温度を維持するように、定着装置Ｆ又はヒータ２３に供給する電力を制御する。
【００７５】
本実施例におけるビデオコントローラ３０及び制御部３１の処理の一例を以下に示す。
ビデオコントローラ３０は、画像データの色データに基づき、トナー画像を構成する各色のトナー層の層構成に応じた各色のトナー層の階調値情報を取得する。ビデオコントローラ３０は、画像データの色データに基づき、トナー画像を構成する各色のトナー層における各色のトナーの特性値を取得する。ビデオコントローラ３０は、取得部の一例である。ビデオコントローラ３０は、各色のトナー層の階調値情報と各色のトナーの特性値に基づいて、記録材Ｓにトナー画像を定着するための温度である目標温度及び記録材Ｓを搬送する目標速度を決定する。ビデオコントローラ３０は、各色のトナー層の階調値に各色のトナーの特性値をそれぞれ掛けて算出した値を合計した合計値（分離指数Ｓ１）と閾値とを比較し、比較の結果に基づいて、目標温度及び目標速度を決定する。目標速度は、例えば、全速、基準速度又は低速（基準速度よりも遅い速度）である。目標温度は、例えば、基準温度又は基準温度よりも低い温度である。ビデオコントローラ３０は、決定部の一例である。制御部３１は、定着装置Ｆ又はヒータ２３の温度が目標温度を維持するように、定着装置Ｆ又はヒータ２３に供給する電力を制御する。制御部３１は、目標速度に基づいて、定着装置Ｆが搬送する記録材Ｓの搬送速度を制御する。
【００７６】
ビデオコントローラ３０は、各色のトナー層の階調値に各色のトナーの特性値をそれぞれ掛けて算出した値を合計した合計値（分離指数Ｓ１）に基づいて、前記目標温度及び前記目標速度を決定してもよい。例えば、分離指数と、目標温度及び目標速度とを対応付けたテーブルをメモリに予め記憶する。ビデオコントローラ３０は、メモリに記憶されたテーブルに基づいて、算出した合計値（分離指数Ｓ１）に応じた目標温度及び目標速度を決定してもよい。
【００７７】
（２−５）効果確認
（実験５）
本実施例及び比較例について、プリントを行った時の搬送ＪＡＭの発生の有無と出力時間を確認した。画像形成装置Ｐの通常プリントモードのプロセス速度は全速（１５０ｍｍ／ｓｅｃ）であり、画像形成装置Ｐは、分離改善モードとして、プロセス速度が５０ｍｍ／ｓｅｃである減速モードも有している。記録材ＳとしてＬＢＰ印刷用紙、坪量６０ｇ／ｍ２、Ａ４（幅２１０ｍｍ縦２９７ｍｍ）サイズで横目仕様の紙を用いた。プリントする画像は図１０に示す５種類の画像（ａ）〜（ｅ）である。図１０の５種類の画像について、それぞれの画像領域Ｚｔの各色のトナー層の階調値情報、分離指数Ｓ１を図１６に示す。これらの画像について、本実施例の画像形成装置Ｐと、階調値の合計値を閾値として動作モードを変更する比較例３の画像形成装置Ｐと、基準動作モードしかもたない比較例４の画像形成装置Ｐとを用いて１０枚連続プリントした。比較例３は、比較例１と同様であり、比較例４は、比較例２と同様である。
【００７８】
図１０の画像（ａ）〜（ｅ）における搬送ＪＡＭの発生の有無と１０枚連続プリントの出力時間の結果を表４に示す。
【表４】
2020190607.tif 000006
【００７９】
比較例４では、画像情報に応じた動作モードの変更を行っていない。比較例４では、画像領域Ｚｔにおける階調値の合計値が１００％以下の画像（ａ）、（ｂ）、（ｄ）において、搬送ＪＡＭが発生することなく未定着トナーを定着しつつ、記録材Ｓを排出でき、１０枚プリントするのに３５秒を要している。また、比較例４では、画像領域Ｚｔにおける
階調値の合計値が１６０％の画像（ｃ）、（ｅ）では１枚目をプリント時に定着フィルム２２に記録材Ｓが巻きつき、搬送ＪＡＭが発生している。
【００８０】
比較例３では、各色のトナー層の階調値の合計値が閾値（１３０％）を超える場合、動作モードを変更している。比較例３では、全ての画像において、搬送ＪＡＭが発生することなく未定着トナーを定着しつつ、記録材Ｓを排出できた。しかし、比較例３では、図１０の画像（ｃ）、（ｅ）において、プロセス速度５０ｍｍ／ｓｅｃの分離改善モードに移行し、１０枚プリントするのに１１２秒を要している。
【００８１】
本実施例では、層構成に応じた各色のトナー層の階調値と、各色のトナーの特性値とに基づいて算出した分離指数Ｓ１を閾値Ｔ１と比較し、比較結果に基づいて動作モードを決定している。本実施例では、図１０の画像（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）において搬送ＪＡＭが発生することなく未定着トナーを定着しつつ、記録材Ｓを排出でき、１０枚プリントするのに３５秒を要している。また、本実施例では、図１０の画像（ｅ）においてもプロセス速度５０ｍｍ／ｓｅｃの定着分離改善モードに移行し、１０枚プリントするのに１１２秒要したものの、搬送ＪＡＭを発生させることなく記録材Ｓを排出できている。
上記のように、図１０の画像（ａ）〜（ｅ）の分離指数Ｓ１は図１６に示す値である。目標温度を２００℃とした場合に定着分離できる分離指数は５．４である。本実施例では、記録材Ｓ上のトナー載り量のバラつきやトナー下層の影響等のマージンを考慮して、分離指数Ｓ１の判定の際の閾値Ｔ１を４．５としている。そのため、本実施例では、図１０の画像（ｅ）について、プリントの出力時間が増加したものの、搬送ＪＡＭは発生せずに、未定着トナーを定着でき、記録材Ｓを排出できている。
【００８２】
このように、本実施例ではページ内の複数色それぞれの階調値情報を取得し、トナー画像の層構成に応じて画像形成装置Ｐのプロセス速度（記録材Ｓの搬送速度）や目標温度を制御している。本実施例によれば、画像に応じて最適な定着制御を選択し、記録材Ｓの搬送ＪＡＭの発生を抑止しつつ、生産性を向上することができる。
【００８３】
〈実施例３〉
（３−１）画像形成装置等
実施例３に係る画像形成装置Ｐの基本構成は、実施例１の画像形成装置Ｐと同じであるため、実施例１の画像形成装置Ｐと同一もしくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００８４】
実施例２では任意のピクセルにおける各色のトナー層の階調値のトナー上層部分のみを用いて分離指数Ｓ１を算出している。これは実施例２の実験３の結果から、トナー画像における定着フィルム２２と接触する側の部分（第１の部分）であって、且つトナー載り量０．６ｍｇ／ｃｍ２に相当する部分（第１の部分）が定着分離に大きく影響しているからである。しかしながら、記録材Ｓ側のトナー層も少なからず定着分離に影響している場合がある。そこで、実施例３においては、記録材Ｓ側のトナー層（トナー下層）の分離性能に及ぼす影響分を補正したうえで、各色のトナー層の階調値に補正値を加算し、トナーの特性値を用いて画像全体としての分離性能を示す分離指数を算出する。また、記録材Ｓ上のトナー分布と分離性能の関係は実施例２と同様である。
【００８５】
（３−２）分離指数の算出
実施例３では分離指数を算出する際、任意のピクセルにおける各色のトナー層の階調値のトナー上層部分とトナー下層部分を用いる。トナー上層は、実施例２と同様に、トナー画像における定着フィルム２２と接触する側の部分（第１の部分）であって、且つトナー画像の表面からトナー載り量０．６ｍｇ／ｃｍ２までの部分（第１の部分）に含まれる各色のトナー層である。換言すれば、トナー上層は、トナー画像における定着フィルム２２
と接触する側の部分（第１の部分）であって、且つ記録材Ｓの表面を完全に覆う部分（第１の部分）に含まれる各色のトナー層である。本実施例では、トナー上層部分の各色のトナー層の階調値の合計値は、１２０％を上限としている。トナー上層部分の各色のトナー層の階調値の合計値の上限を、８０％以上１６０％以下の値に設定してもよい。一方、トナー下層は、トナー画像のトナー載り量が０．６ｍｇ／ｃｍ２以上の場合のトナー上層以外の記録材Ｓ側に存在するトナー層である。すなわち、トナー下層は、トナー画像における記録材Ｓ側に存在する第２の部分であって、トナー画像の表面からトナー載り量０．６ｍｇ／ｃｍ２までの第１の部分以外の残りの第２の部分に含まれるトナー層である。換言すれば、トナー下層は、トナー画像における記録材Ｓ側に存在する第２の部分であって、記録材Ｓの表面を完全に覆う第１の部分以外の残りの第２の部分に含まれるトナー層である。トナー上層部分の各色のトナー層の階調値の合計値が１２０％以下の場合は、トナー画像にトナー下層は存在しない。すなわち、トナー上層部分の各色のトナー層の階調値の合計値が１２０％以下の場合、トナー下層部分の各色のトナー層の階調値（各色のトナーの下層階調値）は、算出されない。
【００８６】
実施例２の実験３においてトナー上層はトナー下層よりも定着分離性能に対して約４倍の影響度があったことから、実施例３では、トナー下層の補正係数（重み付け）をトナー上層に対して０．２５としている。このように、トナー上層を構成する各色のトナー層の階調値に、トナー下層を構成する各色のトナー層の階調値よりも大きい重み付けを行っている。具体的には、ビデオコントローラ３０が、トナー上層を構成する各色のトナー層の階調値に、トナー下層を構成する各色のトナー層の階調値よりも大きい重み付けを行う。ビデオコントローラ３０は、トナー上層を構成する各色のトナー層の階調値に対して１．０の重み付けを行い、トナー下層を構成する各色のトナー層の階調値に対して０．２５の重み付けを行っているが、これらの重み付けの値に限定されない。トナー上層を構成する各色のトナー層の階調値及びトナー下層を構成する各色のトナー層の階調値に対する重み付けの値を変更してもよい。また、ビデオコントローラ３０は、トナー下層を構成する各色のトナー層の階調値に所定値Ｎ１（０＜Ｎ１＜１．０）を掛けてもよいし、トナー下層を構成する各色のトナー層の階調値を所定値Ｎ２（１．０＜Ｎ２）で割ってもよい。また、ビデオコントローラ３０は、トナー下層を構成する各色のトナー層の階調値から所定値Ｎ３（０％＜Ｎ３＜１００％）を引いてもよい。
【００８７】
各色のトナーの特性値は、実施例２と同様に、各色のトナーの１００℃における貯蔵弾性率Ｇ’を用いる。すなわち、トナーの特性値は、各色のトナーの１００℃における貯蔵弾性率Ｇ’を用いて求めた値である。ビデオコントローラ３０は、これらの値を用いて以下の式を用いて分離指数Ｓ２を算出する。
分離指数Ｓ２＝Σ（（Ｐｉ×（Ｄｔｉ＋Ｄｂｉ×０．２５））  （ｉ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）
Ｐｉ（ｉ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：各色のトナーの特性値
Ｄｔｉ（ｉ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：各色のトナーの上層階調値
Ｄｂｉ（ｉ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：各色のトナーの下層階調値
【００８８】
例えば、実施例２の実験４で使用したトナー層構成について、実施例３における分離指数Ｓ２を図１７（Ａ）に示す。図１７（Ａ）のトナー層構成（ａ）の場合、トナー上層のＹトナー階調値（Ｙトナー階調値のうち上層に対応する値）は８０％であり、トナー上層のＫトナー階調値（Ｋトナー階調値のうちトナー上層に対応する値）は４０％である。また、図１７（Ａ）のトナー層構成（ａ）の場合、トナー下層のＫトナー階調値（Ｋトナー階調値のうちトナー下層に対応する値）は４０％である。図１７（Ｂ）のトナー層構成（ｂ）の場合、トナー上層はＹトナー階調値４０％とＫトナー階調値８０％であり、トナー下層がＹトナー階調値４０％である。これらの階調値とトナーの特性値から分離指数Ｓ２を算出すると、トナー層構成（ａ）の画像の分離指数Ｓ２が４．３１、トナー層構成（ｂ
）の画像の分離指数Ｓ２が４．７９となる。
【００８９】
（３−３）本実施例の動作モードの決定フロー
本実施例に係る画像形成装置Ｐ及び定着装置Ｆでは、ビデオコントローラ３０が、画像領域Ｚｔ内の複数色の階調値情報を取得し、得られた情報とトナー特性値を用いて分離指数Ｓ２を算出する。そして、ビデオコントローラ３０が、目標温度と画像形成装置Ｐのプロセス速度（記録材Ｓの搬送速度）を変更する。以下、プリント動作モードの決定フローを、図１８のフローチャートで説明する。
【００９０】
本実施例に係る画像の階調値情報を取得するまでの基本的なフロー（Ｓ５０〜Ｓ５３）は実施例１のフロー（Ｓ２０〜２３）と同様であるので、その説明を省略する。次に、ビデオコントローラ３０は、ホストコンピュータから受け取った情報に基づいて、分割した画像領域Ｚｔにおける各色の階調値情報を取得する（Ｓ５４）。具体的には、ビデオコントローラ３０は、画像領域Ｚｔのトナー上層部分の各色のトナーの階調値及びトナー下層部分の各色のトナーの階調値を取得する。次いで、ビデオコントローラ３０は、各色のトナーの特性値、トナー上層部分の各色のトナー層の階調値及びトナー下層部分の各色のトナー層の階調値に基づいて、分離指数Ｓ２を算出する（Ｓ５５）。
【００９１】
次に、ビデオコントローラ３０は、分離指数Ｓ２が任意の閾値Ｔ２（本実施例では５．１とする）よりも大きいか否かを判定する（Ｓ５６）。分離指数Ｓ２が閾値Ｔ２以下である場合（Ｓ５６：ＮＯ）、ビデオコントローラ３０は、プリント動作モードとして第１の動作モードを決定する（Ｓ５３）。具体的には、ビデオコントローラ３０は、プロセス速度を全速（最大速度）に設定し、目標温度として基準温度を設定する。その後、プリント動作モードの決定処理が終了する。一方、分離指数Ｓ２が閾値Ｔ２よりも大きい場合（Ｓ５６：ＹＥＳ）、ビデオコントローラ３０は、プリント動作モードとして第２の動作モードを決定する（Ｓ５７）。具体的には、ビデオコントローラ３０は、プロセス速度を基準プロセス速度よりも遅い速度（例えば、５０ｍｍ／ｓｅｃ）に設定し、目標温度として基準温度よりも２０℃低い温度を設定する。その後、プリント動作モードの決定処理が終了する。このように、ビデオコントローラ３０は、分離指数Ｓ２と閾値Ｔ２（第２の閾値）とを比較し、比較の結果に基づいて、プリント動作モードを決定する。
【００９２】
プリント動作モードの決定処理が終了した後、制御部３１は、Ｓ５３又はＳ５７で設定されたプロセス速度（記録材Ｓの搬送速度）に基づいて、定着装置Ｆによる記録材Ｓに対するトナー画像の定着を制御する。また、制御部３１は、Ｓ５３又はＳ５７で設定された目標温度に基づいて、定着装置Ｆの温度又はヒータ２３の温度が目標温度を維持するように、定着装置Ｆ又はヒータ２３に供給する電力を制御する。
【００９３】
（３−４）効果確認
（実験６）
本実施例及び実施例２について、プリントを行った時の搬送ＪＡＭの発生の有無と出力時間を確認した。使用した画像形成装置Ｐ、定着装置Ｆ、記録材Ｓは実施例２の実験５と同様である。プリントする画像は図１０に示す５種類の画像のうち画像領域Ｚｔにトナーが載っている画像（ａ）、（ｃ）、（ｅ）とした。各色のトナー層の階調値情報、分離指数Ｓ２を図１９に示す。これらの画像を本実施例の画像形成装置Ｐと実施例１の画像形成装置Ｐを用いて１０枚連続プリントした。図１０の画像（ａ）、（ｃ）、（ｅ）における搬送ＪＡＭの発生の有無と１０枚連続プリントの出力時間の結果を表５に示す。
【表５】
2020190607.tif 000007
【００９４】
目標温度を２００℃とした場合に定着分離できる分離指数は５．４である。実施例２では、記録材Ｓ上のトナー載り量のバラつきやトナー下層の影響等のマージンを考慮して、分離指数Ｓ２の判定の際の閾値Ｔ１を４．５としている。そのため、実施例２では、図１０の画像（ｅ）について、１０枚プリントするのに１１２秒を要している。一方、本実施例では、トナー下層の分離性能に及ぼす影響分を補正しているため、トナー載り量のバラつきのみのマージンを考慮して、分離指数２の判定の際の閾値Ｔ２を５．１としている。よって、本実施例においては、図１０の画像（ｅ）をプリントする際においても、基準動作モードの設定であり、３５秒で１０枚プリントを終了できている。
【００９５】
このように、本実施例ではページ内の複数色のトナー層それぞれの階調値情報を取得する。そして、本実施例では、トナー画像の層構成に応じて定着フィルム２２に接触する側のトナー上層と、記録材Ｓ側に存在するトナー下層の定着分離に対する影響度を考慮して画像形成装置Ｐのプロセス速度（記録材Ｓの搬送速度）や目標温度を制御している。これにより、画像に応じて最適な定着制御を選択し、記録材Ｓの搬送ＪＡＭの発生を抑止しつつ、生産性を向上することができる。
【００９６】
（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
（変形例１）
上述した実施例１〜３において、記録材Ｓの送り方向によって動作モードの選択が行われているが、本発明はこれに限らず、紙タイプや紙坪量などの指定によって動作モードが選択されてもよい。
【００９７】
（変形例２）
実施例１〜３では、ビデオコントローラ３０は、画像データを搬送方向において２つの領域に分割し、記録材Ｓの先端側５０ｍｍの領域を画像領域Ｚｔ、記録材Ｓの後端側の領域を画像領域Ｚｂと設定する。また、実施例１〜３では、ビデオコントローラ３０は、画像領域Ｚｔの複数色のトナー層の階調値情報を取得している。本発明はこれに限らず、ビデオコントローラ３０は、画像領域Ｚｔ及び画像領域Ｚｂのそれぞれの複数色のトナー層の階調値情報を取得してもよい。ビデオコントローラ３０は、画像領域Ｚｔ及び画像領域Ｚｂのそれぞれの複数色の階調値情報を取得し、得られた情報とトナー特性値を用いて複数の分離指数Ｓ（Ｓ１又はＳ２）を算出してもよい。ビデオコントローラ３０は、複数の分離指数Ｓと閾値Ｔ（Ｔ１又はＴ２）とをそれぞれ比較し、比較の結果に基づいて、目標温度及び目標速度を決定してもよい。例えば、複数の分離指数Ｓの少なくとも一つが閾値Ｔよりも大きい場合、ビデオコントローラ３０は、プリント動作モードとして第２の動作モードを決定してもよい。ビデオコントローラ３０は、画像領域Ｚｔ及び画像領域Ｚｂの少なくとも一方の複数色のトナー層の階調値情報を取得し、得られた情報とトナー特性値を用いて少なくとも一つの分離指数Ｓを算出してもよい。また、ビデオコントローラ３０は、画像データを搬送方向においてさらに分割してもよいし、画像データを搬送方向と直交する方向に分割した複数の領域を設定してもよい。ビデオコントローラ３０は、分割した複数の領域のそれぞれの複数色の階調値情報を取得し、得られた情報とトナー特性値を
用いて複数の分離指数Ｓを算出してもよい。ビデオコントローラ３０は、複数の分離指数Ｓと閾値Ｔとをそれぞれ比較し、比較の結果に基づいて、目標温度及び目標速度を決定してもよい。
【００９８】
（変形例３）
実施例１〜３において、定着装置Ｆにおける加熱はヒータ２３を用いているが、本発明はこれに限らず、励磁コイルによる電磁誘導方式などを用いて、定着装置Ｆにおける加熱を行ってもよい。
【００９９】
（変形例４）
実施例１〜３において、プロセス速度（記録材Ｓの搬送速度）の変更を固定の速度としているが、階調値情報に応じてプロセス速度を無段階で調整してもよい。
【０１００】
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【０１０１】
また、コンピュータが当該プログラムを実行する方法（画像形成方法）により、上述の実施形態における各処理を実現してもよい。上記プログラムは、例えば、ネットワークを通じて、又は、非一時的にデータを保持するコンピュータ読取可能な記録媒体等から上記コンピュータに提供されてもよい。上記プログラムをコンピュータ読取可能な記録媒体等に記録してもよい。
【符号の説明】
【０１０２】
Ｆ…定着装置、Ｐ…画像形成装置、Ｓ…記録材、３０…ビデオコントローラ、３１…制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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