(57)【要約】【課題】好適な定着温度制御を行う上で、処理負荷を軽減する。【解決手段】本発明の画像形成装置は、画像データからトナー載り量を検知するトナー載り量検知手段と、画像データのクラスを決定するクラス決定手段と、トナー載り量を検知した結果と決定されたクラスの情報に基づいて、定着温度を制御する定着温度制御手段とを備え、クラス決定手段は、トナー載り量を検知した結果に応じて、画像データのクラスを決定する方法を変更する。【選択図】図９
2020056919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データからトナー載り量を検知するトナー載り量検知手段と、
前記画像データのクラスを決定するクラス決定手段と、
前記トナー載り量を検知した結果と前記決定されたクラスの情報に基づいて、定着温度を制御する定着温度制御手段と
を備え、
前記クラス決定手段は、前記トナー載り量を検知した結果に応じて、前記画像データのクラスを決定する方法を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像データのオブジェクトに応じて、前記画像データをクラス分けするクラス分け手段をさらに備え、
前記クラス決定手段は、
前記トナー載り量が所定範囲内で検知された場合、前記クラス分け手段によるクラス分けを実行した結果に基づいて、前記画像データのクラスを決定し、
前記トナー載り量が所定範囲外で検知された場合、前記クラス分け手段によるクラス分けを実行することなく、前記画像データのクラスを決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記クラス分け手段は、
エッジ率が第１の所定の閾値以下の画素で構成された所定の第１のブロックの連続度をカウントし、当該連続度が第２の所定の閾値より大きいオブジェクトを含む場合に、前記画像データを第１のクラスにクラス分けし、
それ以外の場合に、前記画像データを第２のクラスにクラス分けする
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記エッジ率は、エッジを有する画素の数が単位面積当たりの画素の数に占める割合で示され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】
前記トナー載り量検知手段は、前記画像データにおいて所定の第２のブロック毎にトナー載り量の平均値を導出し、当該導出した平均値のうち、最大となる平均値を前記トナー載り量として検知することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像データのトナーの印字率を導出する導出手段をさらに備え、
前記トナー載り量を検知した結果に応じて、前記印字率の導出処理の実行有無が決定されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記導出手段は、単位面積における画素のトナー載り量の合計値を当該単位面積当たりの画素の数で割ることで前記印字率を導出することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記トナー載り量を検知した結果、前記クラスの情報、及び前記印字率を前記定着温度制御手段に通知する通知手段をさらに備え、
前記通知手段は、前記トナー載り量を検知した結果に応じて、前記クラスの情報及び前記印字率の通知有無を決定することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
画像形成装置の制御方法であって、
画像データからトナー載り量を検知するトナー載り量検知ステップと、
前記画像データのクラスを決定するクラス決定ステップと、
前記トナー載り量を検知した結果と前記決定されたクラスの情報に基づいて、定着温度を制御する定着温度制御ステップと
を含み、
前記クラス決定ステップにおいて、前記トナー載り量を検知した結果に応じて、前記画像データのクラスを決定する方法を変更することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項１０】
コンピュータを、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置の各手段として機能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、電子写真方式により形成されたトナー画像を転写紙上に熱定着するときの定着温度を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置において、ページ毎のトナー載り量に応じて、ページ毎に画像形成装置の定着器の温度を調整する定着温度制御が知られている。この定着温度制御を行うことで（例えば、トナー載り量の少ないページに対して定着温度を下げるように制御することで）、画像形成装置の消費電力を削減することができる。
【０００３】
ここで、特許文献１には、入力画像が白紙画像であるかの判定結果に応じて、白紙画像に対するトナー載り量情報に応じた定着温度制御をスキップ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２０１６−２４４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、昨今では、ページ毎のトナー載り量情報に加えて、画像データに対してクラス分け処理を実行した結果を用いて、ページの内容に応じたよりきめ細やかな定着温度制御を行うことが検討されている。即ち、トナー載り量情報やクラス分け処理の実行結果等、複数の印刷画像の解析情報に基づいて、定着温度の目標値を算出し、その目標値に対する定着温度制御により印刷データの定着を行うことが検討されている。
【０００６】
これは、トナー載り量が同じ値であっても、画像においてドットが連続しているか否かの違いによりトナーの定着性が異なる場合があるためで、この場合、クラス分け処理では、ドットの連続性等を考慮して、画像データをクラス分けする。
【０００７】
このクラス分け処理は、通常、ソフトウェアで行われるため、よりきめ細やかな定着温度制御が可能となるものの、他方で、ＣＰＵ（Central Processing Unit）の処理負荷が増大するという課題が発生する。取り分け、トナーの載り量によっては、ソフトウェア処理（クラス分け処理）を実行しなくても定着温度を決定できる場合があり、一律にソフトウェア処理を行うこととすると、不要な処理を実行することになり、処理負荷や処理時間が増大することになる。
【０００８】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、好適な定着温度制御を行う上で、処理負荷を軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像形成装置は、画像データからトナー載り量を検知するトナー載り量検知手段と、前記画像データのクラスを決定するクラス決定手段と、前記トナー載り量を検知した結果と前記決定されたクラスの情報に基づいて、定着温度を制御する定着温度制御手段とを備え、前記クラス決定手段は、前記トナー載り量を検知した結果に応じて、前記画像データのクラスを決定する方法を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、好適な定着温度制御を行う上で、処理負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置を含むシステムの概略構成図である。
【図２】画像形成装置の断面図である。
【図３】画像形成装置のブロック構成を示す図である。
【図４】画像形成装置のシステムコントローラ部における画像処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】ハードウェア処理によるトナー載り量情報を生成する処理について説明するための図である。
【図６】ソフトウェア処理によるトナー載り量情報を生成する処理について説明するための図である。
【図７】画像形成装置における最大トナー載り量と定着温度の関係を示した図である。
【図８】画像形成装置におけるトナー載り量情報の転送制御の手順を示すフローチャートである。
【図９】ソフトウェア処理によるトナー載り量情報を生成する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】最大トナー載り量と定着温度制御の実行例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を限定するものではなく、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれ、また、以下の実施形態の一部を適宜組み合わせることもできる。
【００１３】
（システム構成）
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１０１を含むシステムの概略構成図である。画像形成装置１０１は、各種入力データに基づいて画像を形成（作像）し、印刷物を出力する。画像形成装置１０１は、コピー機能やプリント機能を備え、ネットワーク１０５を介して接続されるプリントサーバ１０２、クライアントＰＣ１０３、クライアントＰＣ１０４から受信した印刷データを用いて印刷処理を実行する。
【００１４】
（画像形成装置の動作説明）
図２は、本実施形態に係る画像形成装置１０１の断面図である。画像形成装置１０１は電子写真方式のカラー画像形成装置であり、図２では、その一例として、中間転写体２８を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置を示している。以下、図２を用いて、画像形成装置１０１における画像形成の動作を説明する。
【００１５】
画像形成装置１０１は、ＹＭＣＫの色毎に感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋを備え、さらに、それらを帯電させるための帯電手段として、注入帯電器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋを備える。また、注入帯電器の各々（２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ）は、スリーブ２３ＹＳ、２３ＭＳ、２３ＣＳ、２３ＫＳを備える。なお、感光体２２Ｙ、２２Ｍ，２２Ｃ、２２Ｋは、各々、駆動モータ４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋにより回転駆動される。
【００１６】
画像形成装置１０１は、露光手段として、感光体の各々（２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ）に感光光を照射するスキャナ部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋを備え、各感光体の表面を選択的に露光することにより、静電潜像を形成する。
【００１７】
画像形成装置１０１は、静電潜像を可視化する現像手段として、ＹＭＣＫの色毎に現像を行う４個の現像器２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋを備える。なお、現像器の各々（２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ）には、スリーブ２６ＹＳ，２６ＭＳ，２６ＣＳ，２６ＫＳが設けられている。また、各々の現像器２６は、脱着することが可能である。
【００１８】
画像形成装置１０１は、転写手段として、中間転写体２８を備える。感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋとその各々に対向する位置にある一次転写ローラ２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋを回転させることで、各感光体から中間転写体２８に単色トナー像を一次転写する。なお、このとき、一次転写ローラ２７にバイアス電圧を印加すると共に各感光体の回転速度と中間転写体２８の回転速度に差をつけることで、単色トナー像を中間転写体２８上に効率良く転写することができる。
【００１９】
さらに、ステーション毎に単色トナー像が中間転写体２８上に重ね合わされると、その重ね合わされた単色トナー像（多色トナー像）が中間転写体２８の回転に伴って二次転写ローラ２９まで搬送される。他方、記録媒体１１が給紙トレイ２１ａから二次転写ローラ２９に狭持搬送される。そして、二次転写ローラ２９にバイアス電圧が印加され、中間転写体２８上の多色トナー像が記録媒体１１に静電的に転写されることで二次転写が行われる。なお、二次転写ローラ２９は、記録媒体１１上に多色トナー像を転写している間、位置２９ａで記録媒体１１に当接し、また、印字処理後は位置２９ｂに離間される。
【００２０】
画像形成装置１０１は、記録媒体１１に転写された多色トナー像を熱定着させる定着手段として、記録媒体１１を加熱する定着ローラ３２と、記録媒体１１を定着ローラ３２に圧接させるための加圧ローラ３３を有する定着装置３１を備える。即ち、定着装置３１は、多色トナー像を保持した記録媒体１１を定着ローラ３２と加圧ローラ３３により搬送すると共に、熱及び圧力を加え、トナーを記録媒体１１に定着させる。なお、図２に示されるように、定着ローラ３２と加圧ローラ３３は中空状に形成され、各々の内部にはヒータ３４、３５が内蔵されている。また、定着装置３１は、温度センサ（不図示）を備え、定着に十分な温度が確認されると、定着動作が行われるように制御される。その後（即ち、トナー定着後）、画像形成装置１０１は、記録媒体１１を排出ローラ（不図示）によって排紙トレイ（不図示）に排出して、画像形成動作を終了する。
【００２１】
画像形成装置１０１は、中間転写体２８上に残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段３０を備える。なお、クリーニング手段３０によりクリーニングされたトナー（廃トナー）は、クリーナ容器（不図示）に回収される。画像形成装置１０１は、給紙手段として、記録媒体１１が積載された給紙トレイ２１ａ、及び記録媒体１１の手差しが可能な手差しトレイ２１ｂを備え、これらのトレイから画像形成装置に記録媒体１１を搬送することで、記録媒体１１を給紙する。
【００２２】
（画像形成装置）
図３は、本実施形態に係る画像形成装置のブロック構成を示す図である。図３に示されるように、画像形成装置１０１は、主にシステムコントローラ部３０１とプリントコントローラ部３０２を備える。
【００２３】
システムコントローラ部３０１は、ＣＰＵ３０４、ＲＯＭ３０５、ＲＡＭ３０６、記憶部３０７、画像処理部３０８、プリンタ通信ＩＦ（インタフェース）３１４を有する。また、これらのブロックはシステムバス３１５によって互いに接続され、これらのブロックにおいて双方向で情報及びデータの送受信が行われる。
【００２４】
ＣＰＵ３０４は、ＲＯＭ（Read Only Member）３０５内の初期プログラムに従って、メインプログラムをＲＯＭ３０５より読み出し、ＲＡＭ３０６に記憶する。ＲＡＭ（Random Access Memory）３０６は、プログラムを格納するためのメモリ、ワーク用のメインメモリとして使用される。
【００２５】
記憶部３０７は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶手段であり、主に画像データを記憶する。画像処理部３０８は、コピー、プリント等の画像処理を実行する画像処理手段である。画像処理部３０８は、画像生成部３０９、色変換処理部３１０、トナー載り量検知部３１１、ハーフトーン処理部３１２、ＰＷＭ処理部３１３を有する。以下、画像処理部３０８の各ブロックについて説明を補足する。
【００２６】
画像生成部３０９は、プリントサーバ１０２やクライアントＰＣ１０３等のコンピュータ装置から受信する印刷データより印刷処理が可能なラスタイメージデータを生成し、ＲＧＢデータ及び各画素のデータ属性を示す属性データを画素毎に出力する。
【００２７】
なお、画像生成部３０９は、コンピュータ装置から受信した画像データではなく、画像形成装置１０１自体に設けられた所定の読取手段により読み取った画像データを取り扱う構成としてもよい。補足として、ここでの読取手段は、少なくともＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｃｏｕｐｌｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）、又はＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｅ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）を含むものとする。また、読み取った画像データに対して、所定の画像処理を行う画像処理部を併せて設けるように構成してもよい。或いは、画像形成装置１０１自体に読取手段を設けず、インターフェース（不図示）を介して、外部の読取手段から画像データを受け取るように構成してもよい。
【００２８】
色変換処理部３１０は、ＲＧＢデータをトナー色に合わせてＣＭＹＫ変換し、ＣＭＹＫデータと属性データを生成する。ＣＭＹＫデータは、ＣＭＹＫのトナー載り量を示したデータであり、画素単位に各色に対応する値として例えば、０〜２５５の８ｂｉｔで表現される。具体的には、ＣＭＹＫデータにおいて、ＣＭＹＫの各色の値が「０」であればトナー未使用であることを示し、各色の値が大きくなるにつれて濃度は濃くなり、各色の値が「２５５」で各色最大の濃さを意味する。上述のトナー載り量は「２５５」で１００％を意味し、ＣＭＹＫの各色のトナー載り量を足し合わせた値がその画素のトナー載り量として示される。色変換処理部３１０は、色変換処理により生成したＣＭＹＫデータと属性データをトナー載り量検知部３１１とハーフトーン処理部３１２に送信する。
【００２９】
トナー載り量検知部３１１は、色変換処理部３１０において生成されたＣＭＹＫデータに対して、最大トナー載り量を検知する。なお、トナー載り量を検知する具体的な方法に関しては、図５を用いて後述する。
【００３０】
ハーフトーン処理部３１２は、トナー載り量検知部３１１から出力される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３１２の具体的な構成としては、例えば、スクリーン処理によるもの、或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を用いて、入力画像データをＮ値化する処理である。また、誤差拡散処理は、入力画像データの注目画素を所定の閾値と比較することにより注目画素をＮ値化する処理を行い、そのＮ値化する処理において生じる注目画素と閾値との差分を、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。
【００３１】
ＰＷＭ処理部３１３は、ハーフトーン処理部３１２から出力されるハーフトーンのＣＭＹＫデータのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変換処理を行う。ＰＷＭ処理部３１３は、例えば、４ｂｉｔのハーフトーンデータの画像信号をＰＷＭ変換するためのテーブルを備え、画像信号を画像形成装置１０１で印字するためのレーザーのＯＮ／ＯＦＦに相当する情報に変換する。
【００３２】
プリンタ通信ＩＦ部３１４は、プリントコントローラ部３０２のコントローラ通信ＩＦ３２２と通信を行うためのインタフェースである。このインタフェースで通信される情報には、印刷する画像データの他、例えば、システムコントローラ部３０１からの制御信号、トナー載り量検知部３１１やＣＰＵ３０４により算出したトナー載り量情報等がある。
【００３３】
プリントコントローラ部３０２は、ＣＰＵ３１６、ＲＯＭ３１９、ＲＡＭ３１７、記憶部３１８、定着温度制御部３２０、コントローラ通信ＩＦ３２２を有する。また、これらのブロックはシステムバス３２３によって互いに接続され、これらのブロックにおいて双方向で情報及びデータの送受信が行われる。
【００３４】
ＣＰＵ３１６は、ＲＯＭ３１９内の初期プログラムに従って、メインプログラムをＲＯＭ３１９より読み出し、ＲＡＭ３１７に記憶する。ＲＡＭ３１７は、プログラムを格納するためのメモリ、ワーク用のメインメモリとして使用される。記憶部３１８は、記憶部３０７と同様に、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶手段であり、印刷する画像データ等を記憶する。
【００３５】
定着温度制御部３２０は、システムコントローラ部３０１からプリントコントローラ部３０２に転送されたトナー載り量情報に応じて、定着温度の目標値に対する定着に必要な最低温度を算出する。なお、トナー載り量情報からそのトナー載り量のページを定着するために必要な最低温度を算出する方法については、図７を用いて後述する。そして、定着温度制御部３２０は、算出した目標値に基づいて、定着部である定着器３２１の定着温度を制御する。定着器３２１は、定着温度制御部３２０により制御された定着温度で印刷データの定着を行う。
【００３６】
（システムコントローラにおける画像データ処理フロー）
図４は、本実施形態に係る画像形成装置１０１のシステムコントローラ部３０１における画像処理の手順を示すフローチャートである。なお、図４に示すフローチャートは、システムコントローラ部３０１のＲＯＭ３０５に格納されたプログラムに従って、ＣＰＵ３０４及びＣＰＵ３０４が制御する画像処理部３０８により実行される。また、以下において、フローチャートの説明における記号「Ｓ」は、ステップを表すものとする。
【００３７】
Ｓ４０１において、画像生成部３０９は、プリントサーバ１０２やクライアントＰＣ１０３等のコンピュータ装置から受信する印刷データに基づいて、印刷処理が可能なラスタイメージデータを生成する。画像生成部３０９は、ラスタイメージデータを生成すると、色変換処理部３１０に対して、画素毎にＲＧＢデータ及び各画素のデータ属性を示す属性データを出力する。
【００３８】
Ｓ４０２において、色変換処理部３１０は、画像生成部３０９より入力されるＲＧＢデータをトナー色に合わせてＣＭＹＫ変換し、ＣＭＹＫデータと属性データを生成する。Ｓ４０３において、ハーフトーン処理部３１２は、上述のスクリーン処理又は誤差拡散処理等によりＳ４０２において処理された画像データ（即ち、ＣＭＹＫデータ）をＮ値化する。
【００３９】
Ｓ４０４において、載り量検知部３１１は、Ｓ４０３のハーフトーン処理と並行して、Ｓ４０２において処理された画像データ（即ち、ＣＭＹＫデータ）に対し、トナー載り量検知のハードウェア処理を実行する。即ち、載り量検知部３１１は、トナー載り量検知処理を実行し、ハードウェア処理におけるトナー載り量情報を生成する。なお、トナー載り量検知部３１１における最大トナー載り量検知処理については、図５を用いて後述する。
【００４０】
Ｓ４０５において、ＣＰＵ３０４は、Ｓ４０３において実行されたハーフトーン処理結果をページ単位でＲＡＭ３０６に一次蓄積する。即ち、ＣＰＵ３０４は、スプール処理を実行する。その後、ＣＰＵ３０４は、ＲＡＭ３０６にスプールされたハーフトーン画像データ（即ち、ＣＭＹＫデータ）を読み出し、その読み出したＣＭＹＫデータをＰＷＭ処理部３１３に転送する。
【００４１】
Ｓ４０６において、ＰＷＭ処理部３１３は、ＣＭＹＫデータを、画像形成装置１０１で印字可能なＰＷＭデータに変換する処理を実行する。Ｓ４０７において、ＣＰＵ３０４は、Ｓ４０５においてＲＡＭ３０６にスプールされたハーフトーン画像データ（即ち、ＣＭＹＫデータ）に対し、トナー載り量情報を生成するためのソフトウェア処理を実行する。即ち、ＣＰＵ３０４は、クラス分け処理と印字率算出処理（印字率導出処理）を実行する。なお、ＣＰＵ３０４におけるクラス分け処理と印字率算出処理については、図６を用いて後述する。
【００４２】
以上のように、本実施形態では、Ｓ４０４における前段のハードウェア処理と、Ｓ４０７における後段のソフトウェア処理の二段階でトナー載り量情報を生成する。但し、トナー載り量情報の生成処理の実施形態は、必ずしもこれに限定されない。したがって、例えば、Ｓ４０７のソフトウェア処理の一部をハードウェア処理で実行してもよい。
【００４３】
（トナー載り量検知処理）
以下、図５及び図６を用いて、本実施形態に係る画像形成装置におけるトナー載り量情報の生成処理について説明する。図５は、トナー載り量検知部３１１により実行されるハードウェア処理によるトナー載り量検知処理（トナー載り量情報を生成する処理）を説明するための図である。
【００４４】
なお、ここで、トナー載り量とは単位面積あたりのトナー載り量のことを意味し、トナー載り量の単位を「％」として説明する。具体的には、各色は階調性を有し、ＣＭＹＫ各色の最大値を１００％とした場合に、０％〜１００％までの値を取りうる。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の場合、最大トナー載り量は４００％となり、ブラック（Ｋ）単色のモノクロ画像の場合、最大トナー載り量は１００％となる。また、ある画素において２色分の最大値を重ねたとき、その画素では２００％のトナー載り量と定義される。
【００４５】
先ず、トナー載り量検知部３１１はＣＭＹＫデータを受信すると、画素毎にトナー載り量を算出する。図５（ａ）では１ページ分の画像データの一部を表しており、符号５０１は最小単位である１画素を示している。また、符号５０２は、３×３画素単位の画素ブロックを示している。加えて、図５（ａ）において、１画素内の枠に示した数値は、トナー載り量検知部３１１により検知した画素毎のトナー載り量を示している。
【００４６】
次に、トナー載り量検知部３１１は、３×３画素の画素ブロックを単位として、ブロック毎に、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載り量に依存することが多いためである。
【００４７】
なお、ここでは、画素ブロック内の平均値を算出しているが、画素ブロック内の最小値、最大値を用いてもよい。また、図５（ｂ）において、ブロック５０３は、各々、図５（ａ）の画素ブロック５０２に対応し、さらに、１ブロックの枠内に記載した数値は、各画素ブロック５０２内のトナー載り量の平均値を示している。
【００４８】
さらに、トナー載り量検知部３１１は、１ページ分の画素ブロック５０２内のトナー載り量の平均値を算出する処理が終了した段階で、１ページ内の全てのブロック５０３の平均値の中から最大値を導出し、不図示のレジスタに格納する。
【００４９】
図６は、ＣＰＵ３０４により実行されるソフトウェア処理によるトナー載り量情報を生成する処理を説明するための図である。ソフトウェア処理によるトナー載り量情報を生成する処理として、クラス分け処理と印字率を算出する処理がある。ここで、クラス分け処理とは、１ページ内の画像データにおけるＣＭＹＫ各色のトナーが印字される画素の塊（即ち、ドット連続度）の大きさに応じて、画像データを所定のクラスに分類する処理のことである。
【００５０】
先ず、ＣＰＵ３０４は、ＲＡＭ３０６に格納された各色のハーフトーンのＣＭＹＫデータと所定の閾値と比較することにより、画素毎に各色のエッジデータを生成する。なお、エッジデータは、ＣＭＹＫデータが閾値以上の場合は「１」、ＣＭＹＫデータが閾値未満の場合は「０」として生成される。また、エッジデータが「１」の場合、その画素にトナーが印字されることを示す。
【００５１】
図６（ａ）は１ページのエッジデータの一部を表しており、符号６０１は最小単位である１画素を示している。また、図６（ａ）において、画素６０１の色が「黒」の場合、その画素のエッジデータが「１」であることを、画素６０１の色が「白」の場合、その画素のエッジデータが「０」であることを示している。
【００５２】
次に、ＣＰＵ３０４は、画素毎の各色のエッジデータに対し、隣接する画素のエッジデータと異なるエッジデータを有する画素をカウントし、画素ブロック内の全ての画素に対するエッジの積算値を算出する。例えば、図６（ａ）において、符号６０１ａ〜６０１ｅはエッジの位置を表しており、ＣＰＵ３０４は、これらのエッジを有する画素の合計を単位面積当たりの画素数で割ることでエッジ率を算出する。このように、エッジ率とは、所定のブロック（例えば、８×８画素の画素ブロック）を単位とし、単位面積あたりのエッジを有する画素、即ち、隣接する画素との画素値の差が所定値以上である画素の数が単位面積当たりの画素数に占める割合を意味する。なお、エッジ率の単位は「％」である。
【００５３】
次に、図６（ｂ）を用いて、エッジ率に応じたクラス分け処理について説明する。ＣＰＵ３０４は、ページ内でトナーが印字される箇所において、エッジ率が第１の所定の閾値以下のブロックの連続度をカウントし、さらに、その連続度が第２の所定の閾値より大きいオブジェクトを含むか否かを判定する。そして、ＣＰＵ３０４は、その連続度が第２の所定の閾値より大きいオブジェクトが含まれる場合に、その画像データをクラス１に判定する。ここで、例えば、符号６０２に示される画像データは、大ポイントの文字やベタ画像を含む画像データであり、ＣＰＵ３０４が上述のように処理することで、クラス１として判定される。
【００５４】
また、それ以外の場合に（即ち、エッジ率が第１の所定の閾値以下のブロックの連続度が第２の所定の閾値より大きいオブジェクトが含まれない場合に）、その画像データをクラス２に判定する。ここで、例えば、符号６０３に示される画像データは、小ポイントの文字やハーフトーンの画像を含む画像データであり、ＣＰＵ３０４が上述のように処理することで、クラス２として判定される。
【００５５】
続いて、図６（ｃ）を用いて、印字率算出方法について説明する。なお、ここで、印字率とは、所定の画素ブロック（例えば、８×８画素）を単位とし、単位面積あたりのトナー載り量の平均値で表される。また、印字率の単位は「％」である。
【００５６】
ＣＰＵ３０４は、ＲＡＭ３０６に格納された各色のハーフトーンのＣＭＹＫデータの値からトナー載り量を算出する。図６（ｃ）では１ページ分のハーフトーンのＣＭＹＫデータの各色のトナー載り量の一部を表しており、符号６０４は最小単位である１画素を示している。例えば、図６（ｃ）の符号６０４ａ〜６０４ｆの画素は各々、ＣＭＹＫ各色のトナー載り量を有しており、ＣＰＵ３０４は、これらの画素のトナー載り量の合計値を単位面積当たりの画素数で割ることで印字率を算出する。即ち、｛（１００％×３）＋（１００％×２）＋（１００％×３）＋（１００％×２）｝／１２を計算する。
【００５７】
（トナー載り量に基づく定着温度算出処理）
次に、トナー載り量情報に基づいて、対象ページの定着に最低限必要な定着温度を算出する処理について、図７を用いて説明する。上述のように、トナー載り量とは画像上の単位面積あたりのトナー載り量のことであり、定着不良なくトナーを定着させるためには、対象ページ内のトナー載り量が最大値であるトナーを確実に定着できる定着温度に、定着器３２１の温度を設定する必要がある。
【００５８】
ここで、最大トナー載り量は印刷する画像データにより異なるため、定着に必要な温度も画像データ毎に異なることになる。また、この場合、最大トナー載り量が大きいほど、定着温度も高く設定する必要がある。さらに、これに加えて、ソフトウェア処理により算出したクラス分け情報等を参照し、ページ内に含まれる連続度等の分布に応じて、より細かに定着温度を設定する。
【００５９】
図７は、本実施形態に係る画像形成装置における最大トナー載り量と定着温度の関係を示した図である。図７において、横軸は最大トナー載り量、縦軸は定着に必要な温度を示しており、例えば、トナー載り量検知部３１１により検知された最大トナー載り量が２００％以上の場合、図７を参照すると、定着に必要な最低温度はＴ１となる。
【００６０】
また、トナー載り量検知部３１１により検知された最大トナー載り量が５０％未満の場合、定着に必要な最低温度はＴ５となる。加えて、トナー載り量検知部３１１により検知された最大トナー載り量が１００％以上の場合であって、かつ２００％未満の場合、図７に示すように、定着に必要な最低温度は、クラス１の場合はＴ２、クラス２の場合はＴ３となることが読み取れる。
【００６１】
印刷ページ内にある最大トナー載り量を定着することが可能な温度まで、定着器３２１の温度が上昇していれば、画像全体で定着不良等の問題が起こることはない。そのため、トナー載り量検知部３１１による検知結果（最大トナー載り量）及びクラス分け情報から、対象ページの定着に必要な最低温度を求めることができる。
【００６２】
図７に示される最大トナー載り量と定着温度の対応関係は、定着器３２１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等の形式で、記憶部３１８やＲＡＭ３１７等に記憶される。なお、図７では、最大トナー載り量としてトナー載り量の総量を示しているが、トナーの色毎の最大トナー載り量と定着温度の対応関係を示すルックアップテーブルを用いてもよい。また、ルックアップテーブルの形状も、図７に示されるようなステップ状に必ずしも限定されない。
【００６３】
（定着温度制御フロー）
図８は、本実施形態に係る画像形成装置１０１におけるトナー載り量情報の転送制御の手順を示すフローチャートである。なお、図８に示すフローチャートは、システムコントローラ部３０１のＣＰＵ３０４により実行される。また、図４と同様に、フローチャートの説明における記号「Ｓ」は、ステップを表すものとする。
【００６４】
Ｓ８０１において、ＣＰＵ３０４は、プリントサーバ１０２やクライアントＰＣ１０３等のコンピュータ装置、外部の画像読取手段から入力された印刷ジョブを受信すると、印刷処理を開始する。
【００６５】
Ｓ８０２において、ＣＰＵ３０４は、印刷ジョブで印刷処理を行う画像データを、画像処理部３０８に転送し、画像処理の開始を指示する。なお、画像処理については、図４を用いて上述したとおりである。
【００６６】
Ｓ８０３において、ＣＰＵ３０４は、トナー載り量検知部３１１におけるトナー載り量の検知が完了したかを判定する（即ち、ハードウェア処理におけるトナー載り量情報を生成する）。そして、トナー載り量の検知が完了したと判定すると（Ｓ８０３ Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３０４は、Ｓ８０４において、図４のＳ４０７において上述したソフトウェア処理によるトナー載り量情報を生成する。
【００６７】
Ｓ８０５において、ＣＰＵ３０４は、トナー載り量検知部３１１及びＣＰＵ３０４により生成したトナー載り量情報をプリントコントローラ部３０２に転送する。これにより、プリントコントローラ部３０２のＣＰＵ３１６は、転送されたトナー載り量情報に基づいて、上述のように図７を用いて定着器３２１に対する定着温度の目標値を算出し、定着温度制御部３２０に対して定着温度を制御するように指示する。
【００６８】
Ｓ８０６において、ＣＰＵ３０４は、全てのページの印刷データの処理が終了したかを判定する。処理が終了していないページがあると判定すると（Ｓ８０６ Ｎｏ）、Ｓ８０２に処理を返し、Ｓ８０２からの処理を繰り返し実行する。そして、全てのページの処理が完了したと判定すると（Ｓ８０６ Ｙｅｓ）、図８に示す処理を終了する。
【００６９】
図９は、本実施形態に係る画像形成装置１０１におけるトナー載り量算出のソフトウェア処理の手順を示すフローチャートである。なお、図９に示す処理（フローチャート）は、図８のＳ８０４において実行される処理であり、システムコントローラ部３０１のＣＰＵ３０４により実行される。
【００７０】
Ｓ９０１において、ＣＰＵ３０４は、トナー載り量検知部３１１のレジスタ（不図示）から検知結果（即ち、最大トナー載り量）を取得する。Ｓ９０２において、ＣＰＵ３０４は、トナー載り量検知部３１１より取得した最大トナー載り量が２００％以上であるかを判定する。
【００７１】
トナー載り量検知部３１１より取得した最大トナー載り量が２００％以上であると判定すると（Ｓ９０２ Ｙｅｓ）、Ｓ９０３において、ＣＰＵ３０４は、上述の図６で示したクラス分け処理を実行せず、印刷対象ページのクラスをクラス１と決定する。ここで、クラス分け処理を実行しないのは、最大トナー載り量が２００％以上であり、連続度に関わらず定着温度を最大にする必要があるような場合にまで、連続度から印刷対象ページのクラス分け処理を行うと、そのクラス分け処理が無駄になるからである。
【００７２】
他方、トナー載り量検知部３１１より取得した最大トナー載り量が２００％未満であると判定すると（Ｓ９０２ Ｎｏ）、ＣＰＵ３０４は、処理をＳ９０４に移行させる。なお、本実施形態において、クラス分け処理を実行しないとは、クラスを決定するためのエッジ率や連続度の算出処理を実行しないことを意味する。また、ＣＰＵ３０４は、エッジ率や連続度の算出処理を実行しない場合であっても、最大トナー載り量に基づいてクラスを決定する処理は実行する。
【００７３】
Ｓ９０４において、ＣＰＵ３０４は、トナー載り量検知部３１１より取得した最大トナー載り量が１００％以上であるかを判定する。トナー載り量検知部３１１より取得した最大トナー載り量が１００％以上であると判定すると（Ｓ９０４ Ｙｅｓ）、Ｓ９０５において、ＣＰＵ３０４は、上述の図６で示したクラス分け処理を印刷対象ページに対して実行する。具体的には、ＣＰＵ３０４は、算出された連続度から、印刷対象ページのクラスをクラス１又はクラス２のいずれかに決定する。他方、トナー載り量検知部３１１より取得した最大トナー載り量が１００％未満であると判定すると（Ｓ９０４ Ｎｏ）、ＣＰＵ３０４は、処理をＳ９０６に移行させる。
【００７４】
Ｓ９０６において、ＣＰＵ３０４は、トナー載り量検知部３１１より取得した最大トナー載り量が５０％以上であるかを判定する。トナー載り量検知部３１１より取得した最大トナー載り量が５０％以上であると判定すると（Ｓ９０６ Ｙｅｓ）、Ｓ９０７において、ＣＰＵ３０４は、上述の図６で示したクラス分け処理を実行せず、印刷対象ページのクラスをクラス２と決定する。他方、トナー載り量検知部３１１より取得した最大トナー載り量の検知結果が５０％未満であると判定すると（Ｓ９０６ Ｎｏ）、ＣＰＵ３０４は、処理をＳ９０８に移行させる。Ｓ９０８において、ＣＰＵ３０４は、上述の図６で示したクラス分け処理を実行せず、印刷対象ページのクラスを判定結果なしと設定する。
【００７５】
Ｓ９０９において、ＣＰＵ３０４は、トナー載り量検知部３１１より取得した最大トナー載り量が５０％以上であると判定し（即ち、Ｓ９０２、Ｓ９０４又はＳ９０６でＹｅｓと判定し）、クラスを決定すると、上述の図６で示した印字率算出処理を実行する。他方、トナー載り量検知部３１１より取得した最大トナー載り量の検知結果が５０％未満であると判定し（即ち、Ｓ９０６でＮｏと判定し）、クラスを判定結果なしと設定すると、上述の図６で示した印字率算出処理を実行せず、図９に示す処理を終了する。即ち、最大トナー載り量に応じて、印字率算出処理の実行有無が決定される。
【００７６】
上述の処理フローを実行することで取得された印刷対象ページに対する最大トナー載り量、クラス情報及び印字率情報を含む全てのトナー載り量情報がプリントコントローラ部３０２に転送され、定着器３２１の定着温度制御に用いられる。なお、最大トナー載り量の検知結果が５０％未満の場合、ＣＰＵ３０４は、最大トナー載り量のみをトナー載り量情報として、プリントコントローラ部３０２に転送してもよい。即ち、最大トナー載り量の検知結果に応じて、クラスの情報及び印字率情報の通知有無を決定してもよい。
【００７７】
以上の処理によれば、ハードウェアによる検知結果（即ち、最大トナー載り量）に基づいてクラスを決定できる場合には、ＣＰＵ３０４は、エッジ率や連続度の算出を行わずにクラスを決定する。他方、ハードウェアによる検知結果に基づいてクラスを決定できない場合には、ＣＰＵ３０４は、エッジ率や連続度を算出した上でクラスを決定する。このように、ＣＰＵ３０４は、トナー載り量の検知結果に応じて、クラス決定の方法を変更する。
【００７８】
図１０は、最大トナー載り量と定着温度制御の実行例を示した図である。図１０において、画像データＡは、最大トナー載り量が２００％であり、そのうち、ＭとＹが各々、１００％、ＣとＫが０％のベタ画像を有する。よって、上述の図９で示したクラス分け処理の手順では、画像データＡに対するクラス分け処理が実行されず、画像データＡのクラスはクラス１に決定される。これにより、上述の図７で示した定着温度決定方法から、画像データＡに対する定着温度はＴ１に決定される。
【００７９】
図１０において、画像データＢ及び画像データＣは、最大トナー載り量が１００％であり、画像データＢはＫが１００％、画像データＣはＭとＹが各々、５０％である。即ち、最大トナー載り量が１００％で同じであっても、画像データＢはＫ単色のベタ画像となり、画像データＣはＭとＹの２色のハーフトーン画像を有する画像となる。このように、最大トナー載り量からクラスの判定が困難な場合、上述の図９で示したクラス分け処理の手順に従って、クラス分け処理が実行される。これにより、画像データＢのクラスはクラス１、画像データＣのクラスはクラス２と決定され、上述の図７で示した定着温度決定方法から、画像データＢに対する定着温度はＴ２、画像データＣに対する定着温度はＴ３に決定される。
【００８０】
図１０において、画像データＤは、最大トナー載り量が８０％であり、そのうち、ＭとＹが各々、４０％の２色のハーフトーン画像を有する画像となる。よって、上述の図９で示したクラス分け処理の手順では、画像データＤに対するクラス分け処理が実行されず、画像データＤのクラスはクラス２に決定される。これにより、上述の図７で示した定着温度決定方法から、画像データＤに対する定着温度はＴ４に決定される。
【００８１】
図１０において、画像データＥは、最大トナー載り量が４０％であり、そのうち、ＭとＹが各々、２０％の２色のハーフトーン画像を有する画像となる。この場合、画像データＥに印字されるトナー量はごく少量であるため、定着温度を高く上げることが不要となる。そのため、画像データＥに対するクラス分け処理が実行されず、画像データＥは、クラス判定結果なしに設定され、画像データＥに対する定着温度はＴ５に決定される。
【００８２】
以上、本実施形態により、最大トナー載り量が所定範囲外で検知された場合、ソフトウェアによるクラス分け処理を省略することで、システムコントローラ部３０１のＣＰＵ３０４の処理負荷や処理時間を軽減することができる。他方、最大トナー載り量が所定範囲内で検知された場合、ソフトウェアによるクラス分け処理を実行し、画像データに対するクラスを決定することで、より精確に定着温度を制御することができる。
【００８３】
なお、本実施形態では、ページ単位で定着温度制御を実行したが、ページを複数の領域に分割して定着温度制御を実行してもよい。その場合、ページ内の領域毎に、トナー載り量検知部３１１及びＣＰＵ３０４によるトナー載り量情報の生成処理を実行することで、領域毎に設けられた複数の定着器の定着温度制御が可能となる。
【００８４】
［その他の実施形態]
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。
【図１】
2020056919.tif 000003
【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】
2020056919.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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