【手続補正書】
【提出日】令和3年4月19日(2021.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づき、画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により記録材に形成された画像を定着する定着手段と、
画像データを、記録材の搬送方向と直交する方向である主走査方向に第１の解像度かつ記録材の搬送方向である副走査方向に前記第１の解像度よりも解像度の高い第２の解像度となる複数のエリアを含む変換データに変換する変換手段と、
前記変換手段により変換された前記変換データの複数のエリアにおける画像の面積に関する値を解析する解析手段と、
前記解析手段により解析された解析結果に応じて、前記定着手段の定着温度を制御する温度制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記変換手段は、第１のエリアにおける画像の面積に関する値を加算した第１の加算値を求め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】
前記第１の加算値と第１の閾値を比較し、前記第１の加算値が前記第１の閾値より小さい場合は、前記解析手段は、前記第１の加算値がこれまでの加算値の最大値よりも大きいかを比較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】
前記第１の加算値が前記最大値よりも大きい場合は、前記解析手段は、前記最大値を前記第１の加算値の値に更新し、前記第１の加算値をリセットし、
前記第１の加算値が前記最大値以下である場合は、前記解析手段は、前記第１の加算値をリセット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】
前記第１の加算値と第１の閾値を比較し、前記第１の加算値が前記第１の閾値以上である場合は、前記変換手段は、前記第１の加算値をリセットすることなく、前記第１の加算値に前記第１のエリアに続く第２のエリアにおける画像の面積に関する値を加算した第２の加算値を求め、
前記第２の加算値が最大値よりも大きい場合は、前記解析手段は、前記最大値を前記第２の加算値の値に更新し、前記第２の加算値をリセット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６】
前記解析手段は、前記最大値と第２の閾値を比較し、画像の種類を判別することを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記温度制御手段は、前記画像の種類に応じて、前記定着手段の定着温度を制御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】
前記温度制御手段は、前記最大値が前記第２の閾値以下である第１の画像の場合は、定着温度を第１の温度とし、前記最大値が前記第２の閾値より大きい第２の画像の場合は、定着温度を前記第１の温度よりも高い第２の温度とすることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記変換手段は、第１のエリアにおける画像の面積に関する値を加算した第１の加算値と、前記第１のエリアに続く第２のエリアにおける画像の面積に関する値を加算した第２の加算値と、を求め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１０】
前記解析手段は、複数のエリアのそれぞれにおいて、連続する２つのエリアにおける前記第１の加算値と前記第２の加算値との差分を求め、複数の差分を加算した差分値を求めることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記解析手段は、画像全域における画像の面積に関する値と、前記差分値とに応じて、画像の種類を判別することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記解析手段は、前記画像全域における画像の面積に関する値が、第３の閾値未満であるか、又は第４の閾値以上であるかに応じて、画像の種類を判別することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記画像全域における画像の面積に関する値が、前記第３の閾値より大きく、且つ前記第４の閾値より小さい場合は、前記解析手段は、連続した複数のエリアにおける夫々の印字率の加算値のうちの１つが第５の閾値より小さくなるか否かに応じて、画像の種類を判別することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記連続した複数のエリアにおける夫々の画像の面積に関する値の加算値のうちの１つが第５の閾値より小さくなる場合は、前記解析手段は、前記差分値を前記画像全域における印字率で割った印字率差の値が、第６の閾値より小さくなるか否かを応じて、画像の種類を判別することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記温度制御手段は、前記画像の種類に応じて、前記定着手段の定着温度を制御することを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記温度制御手段は、前記画像全域における画像の面積に関する値が前記第３の閾値未満である第１の画像の場合は、定着温度を第１の温度とし、前記画像全域における画像の面積に関する値が前記第４の閾値以上である第２の画像の場合は、定着温度を前記第１の温度よりも高い第２の温度とすることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記温度制御手段は、前記印字率差の値が前記第６の閾値以上である第１の画像の場合は、定着温度を第１の温度とし、前記印字率差の値が前記第６の閾値より小さい第２の画像の場合は、定着温度を前記第１の温度よりも高い第２の温度とすることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記変換手段による変換の制御を行う第１の制御部と、
前記第１の制御部と通信可能であり、前記解析手段による解析と前記温度制御手段による定着温度の制御を行う第２の制御部と、を備えることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
画像データに基づき、画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により記録材に形成された画像を定着する定着手段と、
画像データを、記録材の搬送方向と直交する方向である主走査方向に第１の解像度かつ記録材の搬送方向である副走査方向に前記第１の解像度よりも解像度の高い第２の解像度となる複数のエリアを含む変換データに変換する変換手段と、
前記変換手段により変換された前記変換データの複数のエリアにおける画像の面積に関する値を解析する解析手段と、
前記解析手段により解析された解析結果に応じて、前記定着手段の定着温度を制御する温度制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成システム。
【請求項２０】
画像データに基づき、記録材に画像を形成し、記録材に形成された画像を定着する画像形成装置における画像形成方法であって、
画像データを、記録材の搬送方向と直交する方向である主走査方向に第１の解像度かつ記録材の搬送方向である副走査方向に前記第１の解像度よりも解像度の高い第２の解像度となる複数のエリアを含む変換データに変換する変換ステップと、
前記変換ステップにより変換された前記変換データの複数のエリアにおける画像の面積に関する値を解析する解析ステップと、
前記解析ステップにより解析された解析結果に応じて、定着手段の定着温度を制御する温度制御ステップと、を実行することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２１】
画像データに基づき、主走査方向にレーザ光を走査することにより画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により記録材に形成された画像を定着する定着手段と、
前記主走査方向と直交する方向である副走査方向のライン毎に、前記画像データのうち前記画像を形成する画素に関する値を送信する送信手段と、
前記副走査方向において、所定値以上の前記画像を形成する画素に関する値が連続する場合は、前記画像を形成する画素に関する値を積算した積算値を求める制御手段と、を備え、
前記積算値が第１の値である場合は前記定着手段を第１の温度とし、前記積算値が前記第１の値より小さい第２の値である場合は前記定着手段を前記第１の温度より低い第２の温度にすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】
前記送信手段は、前記副走査方向の１ラインにおける画像を形成する画素を加算した前記画像を形成する画素に関する値を送信することを特徴とする請求項２１に記載の画像形成装置。
【請求項２３】
前記制御手段は、前記画像を形成する画素に関する値が所定値より小さくなるまで、前記画像を形成する画素に関する値を積算して前記積算値を求め、求めた前記積算値がこれまでの積算値の最大値よりも大きいかを比較することを特徴とする請求項２２に記載の画像形成装置。
【請求項２４】
求めた前記積算値が前記最大値よりも大きい場合は、前記制御手段は、前記最大値を求めた前記積算値に更新することを特徴とする請求項２３に記載の画像形成装置。
【請求項２５】
前記制御手段は、前記最大値と第１の閾値を比較し、画像の種類を判別することを特徴とする請求項２３又は２４に記載の画像形成装置。
【請求項２６】
前記所定値は、前記副走査方向のラインが行間であるか否かを識別するための値であることを特徴とする請求項２１乃至２５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項２７】
画像データに基づき、主走査方向にレーザ光を走査することにより画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により記録材に形成された画像を定着する定着手段と、
前記主走査方向と直交する方向である副走査方向のライン毎に、前記画像データのうち前記画像を形成する画素に関する値を送信する送信手段と、
前記副走査方向において、所定値以上の前記画像を形成する画素に関する値が連続する場合は、前記画像を形成する画素に関する値を積算した積算値を求める制御手段と、を備え、
前記積算値が第１の値である場合は前記定着手段を第１の温度とし、前記積算値が前記第１の値より小さい第２の値である場合は前記定着手段を前記第１の温度より低い第２の温度にすることを特徴とする画像形成システム。
【請求項２８】
画像データに基づき、主走査方向にレーザ光を走査することにより画像を形成し、形成された画像を記録材に定着する画像形成装置における画像形成方法であって、
前記主走査方向と直交する方向である副走査方向のライン毎に、前記画像データのうち前記画像を形成する画素に関する値を送信する送信するステップと、
前記副走査方向において、所定値以上の前記画像を形成する画素に関する値が連続する場合は、前記画像を形成する画素に関する値を積算した積算値を求めるステップと、
前記積算値が第１の値である場合は定着手段を第１の温度とし、前記積算値が前記第１の値より小さい第２の値である場合は前記定着手段を前記第１の温度より低い第２の温度にするステップと、を実行することを特徴とする画像形成方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記の目的を達成するために、画像データに基づき、画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により記録材に形成された画像を定着する定着手段と、画像データを、記録材の搬送方向と直交する方向である主走査方向に第１の解像度かつ記録材の搬送方向である副走査方向に前記第１の解像度よりも解像度の高い第２の解像度となる複数のエリアを含む変換データに変換する変換手段と、前記変換手段により変換された前記変換データの複数のエリアにおける画像の面積に関する値を解析する解析手段と、前記解析手段により解析された解析結果に応じて、前記定着手段の定着温度を制御する温度制御手段と、を備えることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
［制御部の構成］
図２は、画像形成装置１００の制御部等を示したブロック図である。プリンタ制御部３０４は、コントローラ３０１（第１の制御部）とエンジン制御部３０２（第２の制御部）によって、画像形成装置１００の制御を行っている。コントローラ３０１は、コントローラインターフェイス３０５を介してホストコンピュータ３００と接続され、通信を行う。コントローラ３０１は、ホストコンピュータ３００から受信した画像データに基づき、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、画像情報を生成する。そして、生成した画像情報をエンジン制御部３０２のビデオインターフェイス３１０を介して、制御手段としてのエンジン制御部３０２に送信する。つまり、コントローラ３０１とエンジン制御部３０２は、ビデオインターフェイス３１０を介して通信可能である。画像情報には画像処理部３０３で算出した定着温度を制御するための情報も含まれる。なお、定着温度を制御するための情報の具体的な算出方法については、後で詳しく説明する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
［加熱ヒータ］
加熱ヒータ１１は、定着フィルム１３の内部に備えられ、基板１１３上に抵抗発熱層１１２を形成し、更にその上から薄肉のオーバーコートガラス１１１で覆われている。オーバーコートガラス１１１は耐電圧と耐摩耗性に優れていて、定着フィルム１３に摺動する様に構成されている。本実施形態では、熱伝導率１．０Ｗ／ｍ・Ｋ、耐圧特性２．５ＫＶ以上、膜厚７０μｍのものを使用した。本実施形態の加熱ヒータ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。本実施形態の抵抗発熱層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。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
［ホルダー］
断熱ステイホルダー１２は、加熱ヒータ１１を保持すると共に、ニップ部と反対方向への放熱を防ぎ、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。そして、定着フィルム１３が余裕をもって外嵌され、回転自在に配置されている。本実施形態に用いたホルダー１２は、材質液晶ポリマー、耐熱性２６０℃、熱膨張率６．４×１０−５のものを用いた。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
上限閾値Ｚは、１枚の記録材Ｐに形成する画像の中に高濃度領域が存在するか否かを判断するための値となる。最大値Ｙが上限閾値Ｚ以下である場合は、画像全域において定着温度を上げて定着を行う高濃度領域が存在しないと判断できる。最大値Ｙが上限閾値より大きい場合は、画像全域の中に定着温度を上げて定着を行う高濃度領域が存在すると判断できる。このように、上限閾値Ｚを用いて画像の種類を判断することで、高濃度領域が存在するか否かを判断することができ、定着温度を適切に制御することができる。なお、本実施形態においては、一般的なテキストの場合、最大値Ｙが０．３を上回ることがないため、上限閾値Ｚを０．３と設定した。上限閾値Ｚの値は、定着装置６の性能や、１つのエリアの大きさ等に応じて、適宜設定することが可能である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
画像２は、画像の中央の一部にテキストが形成されている、画像全域にわたって印字率が低い画像を示している。このような画像においても、１エリアにおける印字率を積算した数値Ｘが下限閾値Ｗより小さくなるため、数値Ｘがたびたびリセットされる。よって、最大値Ｙの値は０．０５と上限閾値Ｚ（０．３０）より小さくなるため、画像２はパターンＡであると判別できる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
［定着性の評価方法］
次に、定着性の評価方法について説明する。気温２５℃、湿度５０％の環境下において、図８で示した画像１〜画像６を夫々１００枚連続で画像形成を行い、その際の定着性と電力の評価を行った。使用する記録材Ｐは、ＣＡＮＯＮ  Ｒｅｄ  Ｌａｂｅｌ  ８０ｇ／ｃｍ２（サイズＡ４）を用いた。定着性の評価は目視で行った。定着性の評価の目安は以下のとおりである。
「○」：定着不良に起因する画像不良が見られず、画像品質を満たす。
「△」：定着不良に起因する白抜けがわずかに見られるが、画像品質を満たす。
「×」：定着不良に起因する白抜けが多くみられる。また、定着フィルムにトナーが一部付着し、記録材Ｐの後端部分にトナーによる汚れが発生してしまい、画像品質を満たさない。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
よって、本実施形態においては、一例として主走査方向全域×副走査方向２ｍｍを１つのエリアとして印字率の算出を行った。主走査方向に細かくエリアを区切らずとも、本実施形態における定着温度を制御する方法のように工夫を行えば、副走査方向におけるエリア間の印字率の増減から画像の種類を判別することができる。つまり、メモリやＣＰＵなどの定着温度の制御に必要な構成のコストアップを抑制できる。メモリやＣＰＵにかかる負担を抑制し、画像の種類に応じた適切な定着温度で定着を行うことにより、ＦＰＯＴの低下を抑制しつつ、消費電力も適正化できる画像形成装置を提供できる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
本実施形態においては、副走査方向に連なる２つのエリアの印字率の差分を繰り返し演算し、算出した印字率の差分の合計を差分値Ｓとする。そして、画像全域の印字率を印字率Ｄとする。差分値Ｓを印字率Ｄで割った値を印字率差Ｇとし、印字率差Ｇが閾値Ｔより大きいか否かで画像の種類を判別し、画像の種類に応じて定着温度を制御する方法について説明する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
図９は、定着温度を制御する方法を示したフローチャートである。Ｓ９０１において、変換手段としての画像処理部３０３は副走査方向に連続した２つのエリアについて、それぞれのエリア内の印字率を加算し、数値Ｘを求める。Ｓ９０２において、解析手段としての画像処理部３０３は副走査方向に連続した２つのエリアの数値Ｘの差分を求める。Ｓ９０３において、画像処理部３０３はＳ９０２で求めた差分を差分値Ｓに加算し、差分値Ｓの値を更新する。Ｓ９０４において、画像処理部３０３は印字率を算出するエリアが最後のであるか否かを判断する。最後でなければ、Ｓ９０１に戻り処理を繰り返し、最後であればＳ９０５に進む。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
画像５は、画像全体の印字率は低いが、副走査方向に画像が連続する縦帯と呼ばれる画像を示している。画像全域の印字率Ｄは、１％以上、且つ２５％未満である。しかし、副走査方向に画像が連続した縦帯画像であるため、印字率の差分値Ｓが小さくなる。よって、印字率差Ｇは閾値Ｔよりも小さくなるため、画像５はパターンＢであると判断できる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
画像６は、副走査方向の先端部、中央部、後端部に主走査方向に連続した画像を示している。画像全域の印字率Ｄは、１％以上、且つ２５％未満である。主走査方向に連続した各画像において、副走査方向には余白が多くある。よって、印字率の差分値Ｓは小さくなる。副走査方向に連続した１０のエリアにおいて、エリアの数値Ｘは下限閾値Ｗより小さくなっているが、印字率差Ｇは閾値Ｔより小さくなるため、画像６はパターンＢであると判断できる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
［定着性の検討結果］
表（７）に、第２の実施形態における定着性の検討結果を示す。なお、本実施形態においても、先の第１の実施形態と同様に、気温２５℃、湿度５０％の環境下において、図８で示した画像１〜画像６を夫々１００枚連続で画像形成を行い、その際の定着性と電力の評価を行った。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
本実施形態においては、一例として主走査方向全域×副走査方向２ｍｍを１つのエリアとして印字率の算出を行った。主走査方向に細かくエリアを区切らずとも、本実施形態における定着温度を制御する方法のように工夫を行えば、副走査方向におけるエリア間の印字率の増減から画像の種類を判別することができる。つまり、メモリやＣＰＵなどの定着温度の制御に必要な構成のコストアップを抑制できる。メモリやＣＰＵにかかる負担を抑制し、画像の種類に応じた適切な定着温度で定着を行うことにより、ＦＰＯＴの低下を抑制しつつ、消費電力も適正化できる画像形成装置を提供できる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
また、第１の実施形態及び第２の実施形態においては、一例として印字率を求める方法について説明したが、これに限られるものではない。例えば、形成する画像の面積を求めて判断してもよい。例えば、記録材のサイズから形成する画像の最大面積を求め、この最大面積に対して、例えば４％の面積に相当する面積を下限閾値Ｗと設定すれば、印字率を算出しなくとも制御することも可能である。つまり、印字率も画像の面積も形成する画像の面積に関する値と称することができ、この画像の面積に関する値に基づき、定着温度を制御することができる。