(57)【要約】【課題】加圧部材に転移するトナー量を推測する前提で、加圧部材からのトナー吐き出しの必要性を判断し、生産性を必要以上に落とさないようにでき、かつトナー吐き出しの場合にも画像不良の発生を抑制した画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置であって、記録材上にトナー像を形成する画像形成部と、像加熱部材と加圧部材の間のニップ部に記録材を挟持搬送し前記トナー像を加熱する画像加熱部と、前記加圧部材に転移されるトナーの量を推測値として算出する算出手段と、前記推測値に応じて、前記加圧部材からトナーを吐き出すか否かを判断する判断手段と、を有する。【選択図】図１
2015049366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上にトナー像を形成する画像形成部と、
像加熱部材と加圧部材の間のニップ部に記録材を挟持搬送し前記トナー像を加熱する画像加熱部と、
前記加圧部材に転移されるトナーの量を推測値として算出する算出手段と、
前記推測値に応じて、前記加圧部材からトナーを吐き出すか否かを判断する判断手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録材上にトナー像を形成する画像形成部と、
像加熱部材と加圧部材の間のニップ部に記録材を挟持搬送し前記トナー像を加熱する画像加熱部と、
前記加圧部材に転移されるトナーの量を推測値として算出する算出手段と、
前記推測値に応じて、前記加圧部材から吐き出すトナー吐き出し量を判断する判断手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー吐き出し量は、前記記録材の前記ニップ部に搬送される間隔、前記像加熱部材の温調温度の少なくとも一方を設定することで定ま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】
前記加圧部材から吐き出すトナーの量の基準値を定め、前記判断手段は前記推測値から前記基準値を減じた値に応じて、前記トナー吐き出し量を前記基準値と比較して判断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５】
前記トナー吐き出し量が前記基準値より多い場合、前記記録材の前記ニップ部に搬送される間隔を基準間隔より長くすることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記推測値が許容範囲の上限値を上回る場合、前記加圧部材からトナーを吐き出す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７】
前記推測値が許容範囲の下限値を下回る場合、前記加圧部材からトナーを吐き出さな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８】
前記推測値は、画像データより検出される印字率および画像エッジ率、更にトナー濃度、前記記録材の坪量に応じて定まることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記印字率は、画像データより画像形成部分を検出したときの第１特定領域における前記画像データに対する前記画像形成部分の割合であり、
前記画像エッジ率は、画像データより画像形成部分と隣接する余白部分を検出したときの第２特定領域における前記画像データに対する前記画像エッジの割合であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記加圧部材は加圧ローラであり、前記基準値は前記加圧ローラの１周分の回転時間に応じて定まることを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像データをラスターイメージに展開して記憶する画像データ展開手段を有し、前記画像データ展開手段により展開されたラスターイメージを解析して前記画像エッジ率を検出することを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記ラスターイメージのデータを画像データ信号として前記画像形成部に送信する画像データ送信手段を有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】
前記加圧部材は加圧ローラであり、前記第１特定領域または前記第２特定領域は、前記加圧ローラの１周分の長さ以上の領域であ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１４】
前記記録材の種類を特定するメディア検知手段を有し、前記推測値は前記メディア検知手段による前記記録材の種類に応じて定まることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記像加熱部材は、エンドレスベルトと、前記エンドレスベルトを介して前記加圧部材に対向するバックアップ部材と、前記エンドレスベルトを加熱するヒーター部材と、を有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記加圧部材は加圧パッドであり、前記エンドレスベルトは駆動プーリーを含む複数プーリーに懸架されることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式などトナーを用いて記録材（シート材）にトナー像を形成する機能を備えたプリンタ、複写機、ファクシミリ装置および複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置における定着制御は、対向する加熱部材として、加熱ローラとそれに圧接する加圧ローラにより、両者間のニップ部に未定着画像（トナー画像）を支持した記録材を通過させて定着を行うものである。記録材表面に担持された未定着トナーは、その全てが適度に加熱溶融されて、記録材表面に定着されるのが理想的である。しかし、溶けきらずオフセットしたトナー、溶けすぎてオフセットしたトナー、また静電的に不安定な状態のトナー等が存在する場合、これらのトナーは記録材に定着されずに加熱ローラに転移し、更には紙間等で加圧ローラに転移することがある。
【０００３】
加熱ローラにトナーが付着した場合、加熱ローラは画像形成中に加熱されるため、加熱ローラに転移したトナー（コンタミネーショントナーまたはコンタミトナーとする）は溶けて、次に搬送される記録材に持っていかれたり、加圧ローラに付着したりする。一方、加圧ローラは加熱ローラと比べて温度が低いため、加圧ローラに転移したトナーは溶けにくい状況にあり、一旦、転移トナーが付着すると徐々に蓄積されていく傾向にある。
【０００４】
前回転等により加圧ローラの温度を上昇させる機会の多い間欠プリント等では、加圧ローラが暖められるため、加圧ローラに転移したトナーが溶けて記録材側に持っていかれやすくなり、加圧ローラ上にトナーが蓄積しにくい傾向にある。しかし、連続プリントの場合は前回転等による加圧ローラの温度を上昇させる機会が少なく、転移トナーが溶融しにくいため、加圧ローラにトナー蓄積しやすい傾向にある。加圧ローラ上への転移トナーの蓄積は、記録材へのトナー汚れや、加圧ローラの離型性低下による加圧ローラへの記録材の巻き付き等の問題を引き起こしてしまうことがあった。
【０００５】
このような問題に対し、加圧ローラに転移されるトナーを加熱ローラまたは用紙に転移させること（トナーの吐き出し）を行う以下の従来技術が知られる。すなわち、プリント終了後に加熱ローラを加熱して加圧ローラのトナーを加熱ローラに転移させることで、コンタミトナーを軽減させる構成が提案されている（特許文献１）。また、紙間をあけてコンタミトナーを軽減させる構成が提案されている（特許文献２）。更に、画像データを解析して画像濃度（画像の密集度）をカウントすることで、定着性が劣化する箇所を推測し、その領域の定着温度を上げて、溶けきらずオフセットするトナーを軽減する構成が提案されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３４４８９４号公報
【特許文献２】特開２００５−３５２３６０号公報
【特許文献３】特開平９−１９７８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来例では、加圧ローラに転移するトナー量に応じて、加圧ローラからのトナー吐き出しの必要性を判断すること、また加圧ローラからの吐き出しを行う場合に吐き出されるトナー量を判断することが行われていなかった。これにより、加圧部材としての加圧ローラに転移するトナー量が許容範囲の下限値を下回る場合にも加圧部材からのトナー吐き出しを行うことで生産性を落とすことがあった。また、加圧部材としての加圧ローラに転移するトナー量が許容範囲の上限値を上回る場合に、加圧部材からのトナー吐き出しが少なく結果として画像性能に影響を与えることがあった。
【０００８】
本発明の目的は、加圧部材に転移するトナー量を推測する前提で、加圧部材からのトナー吐き出しの必要性を判断し、生産性を必要以上に落とさないようにでき、かつトナー吐き出しの場合にも画像不良の発生を抑制した画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、記録材上にトナー像を形成する画像形成部と、像加熱部材と加圧部材の間のニップ部に記録材を挟持搬送し前記トナー像を加熱する画像加熱部と、前記加圧部材に転移されるトナーの量を推測値として算出する算出手段と、前記推測値に応じて、前記加圧部材からトナーを吐き出すか否かを判断する判断手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る別の画像形成装置は、記録材上にトナー像を形成する画像形成部と、像加熱部材と加圧部材の間のニップ部に記録材を挟持搬送し前記トナー像を加熱する画像加熱部と、前記加圧部材に転移されるトナーの量を推測値として算出する算出手段と、前記推測値に応じて、前記加圧部材から吐き出すトナー吐き出し量を判断する判断手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加圧部材に転移するトナー量を推測する前提で、加圧部材からのトナー吐き出しの必要性を判断し、生産性を必要以上に落とさないようにでき、かつトナー吐き出しの場合にも画像不良の発生を抑制した画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置における画像形成時の給紙制御を示すフローチャートである。
【図２】第１の実施形態に係る画像形成装置とコントローラを含む画像形成システムの構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る画像形成装置の基本構成図である。
【図４】第１の実施形態に係る画像形成装置における画像形成時のコントローラの制御動作を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係る画像形成装置におけるラスターイメージデータと印字率、画像エッジ率算出を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る画像形成装置における画像形成時のコントローラの制御動作を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態における加圧ローラのトナー付着量と紙間制御の関係を示す図で、（ａ）は生産性を優先する場合、（ｂ）は画像を優先する場合を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置における画像形成時のコントローラの制御動作を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態における画像形成時の印刷情報取得を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１４】
《第１の実施形態》
図２は本実施形態に係る画像形成装置とコントローラを含む画像形成システムの構成を示すブロック図、図３は本実施形態に係る画像形成装置の基本構成図である。図２に示す画像形成システムは、外部機器から送られる印刷データに基づき画像データを作成するコントローラと、コントローラで生成された画像データに基づいて記録材（シート材）に画像を形成する画像形成装置で構成される。図２において、１０１はホストコンピュータであり、画像形成システムに画像データや印刷命令を送信するとともに、画像形成システムから印刷状況や画像形成システムの状態を受信する。
【００１５】
１）コントローラ
画像形成システムにおけるコントローラ（画像データ生成部）は１０２〜１０５に示すユニットで構成される。１０２はコントローラの全体の制御を行うＣＰＵであり、画像データをラスターイメージデータに変換する処理や、印刷命令を印刷予約／印刷指示コマンドに変換する処理を行う。更に、画像データにおける画像領域の割合（印字率）や画像領域と非画像領域が隣り合う割合（画像エッジ率）の計測などラスターイメージデータを操作する処理を行う。
【００１６】
１０３は通信制御回路であり、ホストコンピュータ１０１から送信される画像データや印刷命令を受信し、印刷状況や画像形成システムの状態をホストコンピュータ１０１に送信する処理を行う。１０４はＲＡＭであり、プログラムやラスターイメージデータなどを一時的に記録する。
【００１７】
１０５はビデオインターフェイス制御回路であり、ＣＰＵ１０２によって処理されたラスターイメージデータや、印字率、画像エッジ率、印刷予約／印刷指示コマンドを画像形成装置に送信する（画像データ送信手段として機能）。それとともに、画像形成装置からＴＯＰ信号やＢＤ信号、画像形成装置の状態を受信する（画像データ受信手段として機能）。ＣＰＵ１０２は、ホストコンピュータ１０１から画像データと印字命令を受け取ると、画像データをラスターイメージデータに変換し、印字命令を解析して画像形成装置の構成に合わせた印字予約コマンドを生成する。
【００１８】
そして、ビデオインターフェイス制御回路１０５を介して、印字予約コマンドと印刷開始を指示する印字開始コマンド、印字率、画像エッジ率、ラスターイメージデータを画像形成装置に送信する。
【００１９】
２）画像形成装置
画像形成システムにおける画像形成装置は、１０６〜１１９に示すユニットで構成される。１０６は画像形成装置の全体の制御を行うＣＰＵである。１０７は高圧制御回路、１０８は感光体ドラム上を一様に帯電するための帯電ローラ、１０９は感光体ドラム上に形成された静電潜像をトナー像として現像するための現像機である。また、１１０は現像機１０９にて現像された静電潜像のトナー像を所定の記録用紙に転写するための接触転写部材としての転写ローラである。
【００２０】
高圧制御回路１０７は、ＣＰＵ１０６から電圧の印加量を制御するＰＷＭ信号と、印加電圧の周波数を制御するＣＬＫ信号を受けて、帯電ローラ１０８、現像機１０９、転写ローラ１１０に指定された電圧を印加している。ＣＰＵ１０６は、出力するＰＷＭ信号とＣＬＫ信号の値で帯電ローラ１０８、現像機１０９、転写ローラ１１０の電圧値を認識する。１１１は定着器の制御をする定着制御回路である。定着器の温度は不図示のサーミスタにより検知することができる。１１２は定着された用紙を検知する排紙センサ、１１３は画像形成前の用紙を検知するＴＯＰセンサである。
【００２１】
１１４は感光ドラム等の画像形成制御に関連するローラを駆動させるためのＤＣブラシレスモータである。１１５は定着制御に関連するローラを駆動させるためのＤＣブライシレスモータである。１１７はポリゴンミラーを回転させるスキャナモータである。スキャナモータ１１７の回転数は不図示のスキャナモータ回転検知センサによってモニタすることができる。
【００２２】
１１８はポリゴンミラーにレーザを照射するレーザダイオードである。１１６はラスターイメージデータに基づいて感光ドラム上に潜像を形成するスキャナ制御回路であり、ＣＰＵ１０６よりスキャナモータ駆動信号やレーザ点灯／消灯信号を受けて、スキャナモータ１１７の起動やレーザダイオード１１８の制御を行う。また、スキャナモータ回転検知センサによってモニタしたスキャナモータ回転数を、ＳＰＥＥＤ信号としてＣＰＵ１０６に送信する。
【００２３】
１１９は画像形成装置側のビデオインターフェイス制御回路であり、スキャナ制御回路１１６にラスターイメージデータ送信や、ＣＰＵ１０６にラスターイメージデータ、印字率、画像エッジ率、印刷予約コマンド、印刷指示コマンドの送信を行う。また、ＣＰＵ１０６からＴＯＰ信号出力依頼を受けてコントローラにＴＯＰ信号を出力したり、コントローラから送信されるコマンドに応じてＣＰＵの状態を送信したりする。画像形成装置は、コントローラから受けた印字予約コマンドの順に印字の実行準備を行ない、コントローラからの印字開始コマンドを待つ。
【００２４】
印字開始コマンドを受信すると、画像形成装置は予約された印刷内容に従って印字動作を開始し、画像形成を行うタイミングでコントローラにラスターイメージデータ出力の基準タイミングとなるＴＯＰ信号を出力する。１２０は記録媒体の坪量と用紙タイプを特定するメディアセンサである。
【００２５】
３）画像形成装置の基本構成
次に、図３で本実施形態に係る画像形成装置の基本構成について説明する。２０１は画像形成装置、２０２は用紙カセット、２０３は用紙カセット２０２から用紙（記録媒体）を給紙する給紙ローラである。また、２０４は用紙を搬送するための駆動ローラ、２０５はＴＯＰセンサである。
【００２６】
２０６は感光ドラム、２０７は帯電ローラ、２０８は現像機であり、２０９は感光ドラム２０６、帯電ローラ２０７、現像機２０８とトナーによって構成されるカートリッジである。２１０は転写ローラであり、感光体ドラム２０６に対して所定の加圧力をもって圧接して転写部位としてのニップ部を形成している。カートリッジ２０９、転写ローラ２１０は、記録材上にトナー像を形成する画像形成部を構成する。
【００２７】
給紙ローラ２０３、感光ドラム２０６、帯電ローラ２０７、現像機２０８、転写ローラ２１０は、ＤＣブラシレスモータ１１４によって駆動される。２１１は感光ドラム２０６に像を描く光学ユニットである。光学ユニット２１１は不図示のポリゴンミラーとレーザダイオードを有し、ポリゴンミラーにはレーザダイオードから画像信号に対応する画像光が照射される。
【００２８】
２１２はカートリッジで現像されたトナー像に熱を与えるための定着ローラ、２１３は定着ローラ２１２に対して所定の加圧力をもって圧接し、カートリッジで現像されたトナー像を紙に圧接する加圧ローラである。定着ローラ２１２、加圧ローラ２１３は、画像加熱部を構成する。
【００２９】
２１４は定着ローラ２１２と加圧ローラ２１３により定着された用紙を排紙するための排紙パス、２１５は排紙センサである。定着ローラ２１２と加圧ローラ２１３は、ＤＣブラシレスモータ１１５によって駆動される。２１６は記録媒体の坪量と用紙タイプを特定するメディアセンサ（メディア検知手段）であり、用紙の搬送路上に設置されている。
【００３０】
４）画像形成処理（コントローラ側）
次にコントローラがホストコンピュータ１０１から印刷指示を受けた際に実行する、画像形成処理について説明する。図４は画像形成時のコントローラの制御動作を示すフローチャートである。また、図５は画像データ展開手段によりＲＡＭ１０４に格納されたラスターイメージデータと印字率、画像エッジ率算出の一例を示したものである。ここではレーザの１走査を６４ｂｉｔデータとし、１を画像データ、０を非画像データ（余白データ）とする。本実施形態では用紙後端を起点とし、そこから用紙先端にかけて加圧ローラ２１３一周分の長さの範囲を、印字率と画像エッジ率の算出対象の画像範囲とする。
【００３１】
そして、本実施形態では画像データより画像形成部分を検出したときの第１特定領域における画像データに対する画像形成部分の割合を印字率とする。また、画像データより画像形成部分と隣接する余白部分を検出したときの第２特定領域における画像データに対する画像エッジの割合を画像エッジ率とする。ここで、第１特定領域または第２特定領域は、加圧ローラの１周分の長さ以上の領域である。なお、本動作は、ＣＰＵ１０２の指示により不図示のＲＯＭに格納されたプログラムに基づいて実行される。
【００３２】
図４のステップＳ１０１では、ホストコンピュータ１０１より送信された印刷指示を解析して、画像形成装置に送信する印刷予約コマンドに変換する。そしてビデオインターフェイス制御回路１０５より画像形成装置に印刷予約コマンドを送信する。ステップＳ１０２では、ホストコンピュータ１０１より送信された画像データをラスターイメージデータに変換し、ＲＡＭ１０４に格納する。
【００３３】
ステップＳ１０３では、ＲＡＭ１０４に格納されているラスターイメージデータを参照して、上記印字率の算出対象となる領域のデータを解析し、算出対象の全ラスターイメージデータにおける画像データの割合を算出し、印字率を取得する。ステップＳ１０４では、ＲＡＭ１０４に格納されているラスターイメージデータを参照して、上記印字率の算出対象となる領域のデータを解析し、画像データと非画像データが隣り合う割合を算出し、画像エッジ率を取得する。
【００３４】
本実施形態では、用紙の搬送方向と直交する方向（副走査方向）において、画像データと非画像データが隣り合う割合を算出したものを画像エッジ率とする。ステップＳ１０５では、画像形成装置にトナー濃度の設定や紙サイズ等ホストコンピュータ１０１から送信される印刷情報、印刷指示コマンド、印字率、画像エッジ率を送信する。ＣＰＵ１０２はビデオインターフェイス制御回路１０５を通じて、画像形成装置が画像形成可能な状態であることを予め確認してから、印刷開始コマンド、印字率、画像エッジ率を送信する。
【００３５】
ステップＳ１０６では、画像形成装置から出力されるＴＯＰ信号を検知したか否かを監視し、ＴＯＰ信号を検知した場合、ステップＳ１０７にて、ラスターイメージデータを画像形成装置に送信する。ステップＳ１０８では、ホストコンピュータ１０１から次の印刷指示があるか否かを監視し、次の印刷指示がある場合、ステップＳ１０１に戻る。次の印刷指示がなければ印刷制御を終了する。
【００３６】
５）画像形成処理（画像形成装置側）
次に画像形成装置が記録媒体に画像を形成する際に実行する、画像形成処理について説明する。図６は画像形成時の画像形成装置の制御動作を示すフローチャートである。図６のフローチャートに記載の処理は、コントローラから印刷指示コマンドを受けた際に実行される。なお、本動作はＣＰＵ１０６の指示により不図示のＲＯＭに格納されたプログラムに基づいて実行される。
【００３７】
図６のステップＳ２０１では、スキャナモータ１１７を起動し、レーザを感光ドラム２０６の正確な位置に照射できるようスキャナモータ１１７の回転数を制御する。ステップＳ２０２では、ＤＣブラシレスモータ１１４とＤＣブライシレスモータ１１５を駆動させる。ステップＳ２０３では、定着ローラ２１２内にある不図示の定着器に電圧を印加して定着ローラ２１２を過熱する。ステップＳ２０４では、帯電ローラ２０７、現像機２０８、転写ローラ２１０に電圧を印加して、記録媒体に画像を形成する準備をする。
【００３８】
ステップＳ２０５では、トナーの濃度設定や紙サイズ等ホストコンピュータ１０１から送信される印刷情報、メディアセンサ２１６にて検知された紙の坪量と用紙タイプ、ビデオインターフェイス制御回路１１９から印字率と画像エッジ率を取得する。ステップＳ２０６では、算出手段としてのＣＰＵ１０６（図２）により、加圧ローラに転移するトナー量を推測する。具体的には、ステップＳ２０５で取得した印刷情報、印字率と画像エッジ率と、ＴＯＰセンサ２０５と排紙センサ２１５の紙有無情報から取得した、印刷中の定着ローラ２１２と加圧ローラ２１３の非通紙時間を基に行う。
【００３９】
そして、ＣＰＵ１０６は、推測したトナー量を基に、吐き出し処理の必要性と吐き出しによる画像への影響を判断し、吐き出しによる画像不良を発生させず、生産性を必要以上に落とさないよう給紙タイミングを制御する。
【００４０】
ステップＳ２０７では、帯電ローラ２０７によって一様に帯電した感光ドラム２０６をレーザ露光して静電潜像を形成し、静電潜像を現像機２０８から供給されるトナーによって現像する。そして、現像されたトナー像を転写ローラ２１０で用紙上に転写し、それを定着ローラ２１２により定着することで画像形成を行う。
【００４１】
ステップＳ２０８にて次の印刷指示がある場合は、再度ステップＳ２０５からステップＳ２０７の処理を行う。次の印刷指示が無い場合は、記録材（シート材）を機外に排紙し、ステップＳ２０９にてアクチュエータ（光学ユニット２１１、ＤＣブラシレスモータ１１４、ＤＣブラシレスモータ１１５、定着器２１２、感光ドラム２０６）を停止させる。そして、帯電ローラ２０７、現像機２０８、転写ローラ２１０に印加している電圧を停止させる。
【００４２】
６）給紙搬送制御の流れ
次にステップＳ２０６にて実行される給紙搬送制御の流れを、図１と図７を用いて説明する。図１は画像形成時における給紙制御のフローチャートである。図７は加圧ローラ２１３のトナー付着量と紙間制御の関係である。図１のステップＳ３０１では、定着ローラ２１２と加圧ローラ２１３に通紙した際に加圧部材としての加圧ローラ２１３に転移するトナー量（トナー転移量）を推測値として算出手段であるＣＰＵ１０６が算出する。本実施形態では、トナー転移量は、ステップＳ３０１に記載の以下の式で算出する。
【００４３】
トナー転移量＝（α×印字率＋β×画像エッジ率）×トナーの濃度×紙の坪量
ここで、係数αは記録材としての紙の全面に画像を印刷した時に発生する静電的に不安定なトナー（静電オフセット）の量を示したものである。係数βは画像エッジ部分に残った未定着のトナーの量を示したものであり、記録材としての紙の後端から加圧ローラ２１３の一周分の範囲がすべて画像エッジ部分だった時のトナー量を示したものである。トナー濃度はホストコンピュータ１０１から送信される印刷情報より取得したトナーの濃度設定である。ここでは通常印刷時の濃度を１．０とし、それよりも濃い設定は１．１、１．２．．．、薄い設定は０．９、０．８．．．とする。
【００４４】
また、上記式の紙の坪量に関し、記録材（シート材）の種類（タイプ）がメディアセンサ２１６（図３）より取得される。ここでは、通常印刷時に推奨する記録材（シート材）の種類（用紙タイプ）を１．０とし、それよりも表面性が良くない用紙は１．１、１．２．．．、表面性が良い用紙は０．９、０．８．．．とする。ステップＳ３０２では、紙間時に定着ローラに移動して次の紙に吐き出されるトナーの量（トナー吐出し量）を求める。
【００４５】
本実施形態では、トナー吐き出し量は、ステップＳ３０２に記載の以下の式に基づき、判断手段としてのＣＰＵ１０６で判断される。ここで、本実施形態では、加圧ローラからのトナー吐き出し量の基準値を定めておき、加圧ローラへのトナー転移量（推測値）に応じてトナー吐き出しの必要性と共に、トナー吐き出し量を基準値と比較して判断していく。
【００４６】
トナー吐き出し量＝γ×紙間時間÷加圧ローラ１周分の時間
ここで、係数γは紙間を加圧ローラ１周分あけた際に吐き出されるトナー量であり、加圧ローラ１周分の時間は加圧ローラが１周する回転時間である。ここで、本実施形態では加圧部材から吐き出すトナーの量の基準値が加圧ローラの１周分の回転時間に応じて定められている。
【００４７】
ステップＳ３０３では、ステップＳ３０１で推測値として算出したトナー転移量（第１トナー量）と、ステップＳ３０２で求めたトナー吐出し量の基準値（第２トナー量）の差分を記録材１枚通紙時のトナー付着量として求める。そして、加圧ローラに付着しているトナー付着量に積算し、そのトナー付着量を不図示の不揮発メモリに記憶しておき、画像形成システムの電源オフ、電源オンの際は、不揮発メモリの内容を参照して、トナー付着量を設定する。
【００４８】
ステップＳ３０４では、コンタミ解消処理（ステップＳ３１０、ステップＳ３１１の少なくとも一方を行うことで加圧ローラからのトナー吐き出しを行う処理）を実施中（実施している）か否かを判断する。実施している場合は、ステップＳ３０５でトナー付着量とトナー量閾値Ｂを比較する処理を行う。ステップＳ３０５にてトナー付着量がトナー量閾値Ｂより多い場合、ステップＳ３０９以降でコンタミ解消処理を実施する。
【００４９】
一方、トナー付着量がトナー量閾値Ｂを下回る場合、トナーの吐出し量が少なく、加圧ローラ２１３に付着したトナーを解消するよりも生産性を優先することが可能であると判断し、ステップＳ３０６にてコンタミ解消処理を解除する。
【００５０】
ステップＳ３０４にて、コンタミ解消処理を実施していない場合は、ステップＳ３０７でトナー付着量とトナー量閾値Ａ（許容範囲の上限値）を比較する処理を行う。ステップＳ３０７にてトナー付着量がトナー量閾値Ａを上回る場合、加圧ローラ２１３に蓄積しているトナー量が多く、これ以上蓄積を続けると画像不良を引き起こす可能性があると判断し、ステップＳ３０８にてコンタミ解消処理を実施する。一方、トナー付着量がトナー量閾値Ａより少ない場合、ステップＳ３０９に進む。ステップＳ３０９では、再度コンタミ解消処理を実施しているか否かを判断し、実施していない場合に該当するためステップＳ３１３に進む。
【００５１】
ステップＳ３０９で、コンタミ解消処理が実施されている場合は、ステップＳ３１０にて加圧ローラ２１３に付着したトナーを解消するために加圧ローラからのトナー吐き出しを行うための必要な紙間延長時間を算出する。すなわち、トナー吐き出し量が基準値より多い場合、記録材のニップ部に搬送される間隔を基準間隔より長くする。紙間時間と吐き出し量は比例の関係にあり、紙間時間を長くすればする程、加圧部材からのトナー吐き出し量は増える。
【００５２】
紙間延長時間を算出する際、ホストコンピュータ１０１から送信される印刷情報を参照し、ユーザが生産性を優先するモードが指定されていた場合、以下のように吐き出しを行う。すなわち、図７（ａ）のように一回の吐き出しで吐出し量がトナー量閾値Ｂ（許容範囲の下限値）に到達するくらい紙間を長くして、加圧ローラ２１３に蓄積したトナーを一気に吐き出す。また、ユーザが画像を優先するモードが指定されていた場合、図７（ｂ）のように紙間を通常よりも長目にすることで、加圧ローラ２１３に蓄積したトナーを少しずつ解消する処理を行う。
【００５３】
ステップＳ３１１では、紙間を長くすることによる加圧ローラからのトナーの吐き出しとは別の吐き出しとして、定着ローラ２１２の温調温度を上げる。すなわち、加圧ローラ２１３に付着したトナーを加熱して、加圧ローラ２１３から定着ローラ２１２へ転移するトナー量を多くするため、定着ローラ２１２の温調温度を上げる。ステップＳ３１２では、ステップＳ３１０で決定された紙間時間が経過したか否かを判断し、紙間時間が経過したらステップＳ３１２で給紙を行う。ステップＳ３０９にて、コンタミ解消処理を実施していない場合はステップＳ３１３で給紙を行う。
【００５４】
（本実施形態の効果）
以上、本実施形態では、加圧ローラ２１３に付着したトナー量を算出して、吐き出しの必要性と吐き出しによる画像不良の有無を判断し、それに応じて紙間時間を制御する。これにより、画像不良を発生させず、生産性を必要以上に落とさず加圧ローラ２１３に転移したトナーを軽減することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、連続プリントが続いた場合や、プリント後すぐにプリントを開始した場合等、加圧ローラを暖める機会が少ないケースでも、画像不良を発生させず、生産性を必要以上に落とさず加圧ローラに転移したトナーを軽減できる。
【００５６】
《第２の実施形態》
第１の実施形態では、コントローラにて印字率や画像エッジ率を算出し、画像形成装置に送信していたが、本実施形態では、画像形成装置側で画像データをリアルタイムで解析し、そこから印字率と画像エッジ率を求める構成にしたものである。本実施形態では、コントローラはラスターイメージを画像データに展開して画像形成装置に送出する機能のみとし、第１の実施形態に比べ低価格のＣＰＵを用いることができる。なお、本実施形態の画像形成システムの構成は図２に示した構成と同様であり、また画像形成装置の基本構成は図３に示した構成と同様であり、説明は省略する。
【００５７】
本実施形態について、コントローラがホストコンピュータ１０１から印刷指示を受けた際に実行する画像形成処理と、画像形成装置にて実施する画像データ解析処理について図８と図９を用いて説明する。図８は画像形成時のコントローラの制御動作を示すフローチャートである。
【００５８】
本実施形態では記録材（シート材）の後端を起点とし、そこから記録材（シート材）の先端にかけて加圧ローラ２１３一周分の長さの範囲を、印字率と画像エッジ率の算出対象の画像範囲とする。本実施形態では対象の画像領域において、画像データの割合を示したものを印字率とする。また、本実施形態では対象の画像領域において、画像データと非画像データが隣り合う領域の割合を示しものを画像エッジ率とする。なお、本動作はＣＰＵ１０２の指示により不図示のＲＯＭに格納されたプログラムに基づいて実行される。
【００５９】
図８のステップＳ４０１では、ホストコンピュータ１０１より送信された印刷指示を解析して、画像形成装置に送信する印刷予約コマンドに変換する。そしてビデオインターフェイス制御回路１０５より画像形成装置に印刷予約コマンドを送信する。ステップＳ４０２では、画像形成装置にトナーの濃度設定や記録材サイズ（紙サイズ）等ホストコンピュータ１０１から送信される印刷情報、印刷指示コマンドを送信する。
【００６０】
ステップＳ４０３では、画像形成装置から出力されるＴＯＰ信号を検知したか否かを監視し、ＴＯＰ信号を検知した場合、ステップＳ４０４にて、ラスターイメージデータを画像データ信号に変換し、画像形成装置に送信する。ステップＳ４０５では、ホストコンピュータ１０１から次の印刷指示があるか否かを監視し、次の印刷指示がある場合、ステップＳ４０１に戻る。次の印刷指示がなければ印刷制御を終了する。
【００６１】
画像形成時の画像形成装置の制御動作は第１の実施形態における図６に示す動作と同様であり、また画像形成時における給紙制御は第１の実施形態における図１に示す動作と同様であり、説明は省略する。ここで、図６に示したステップＳ２０５の印刷情報取得処理の詳細については本実施形態と第１の実施形態で制御内容が異なるため、以下説明する。
【００６２】
図９は画像形成時における印刷情報取得のフローチャートである。図９のステップＳ５０１では、ステップＳ２０７にて画像形成している記録材（シート材）に対して、コントローラにＴＯＰ信号送信したか否かを監視する。ＴＯＰ信号を送信した場合、ステップＳ５０２にて、画像データ信号を解析し、画像データが１ドット印刷する時間Ｈｉｇｈであった場合、画像が書かれているポイントと認識し、画像領域としてカウントをする。同様に非画像領域についてもカウントする。
【００６３】
本実施形態では、画像領域のカウントアップは、ＣＰＵ１０６に搭載された不図示のカウントアップ機能にて、入力されるラスターイメージデータを解析しカウントアップする。ステップＳ５０３では、画像データ信号を解析して、画像領域と非画像領域が隣り合うエッジ部分を検出し、カウントする。本実施形態では、エッジ部分のカウントアップは、ＣＰＵ１０６に搭載された不図示のカウントアップ機能にて、入力されるラスターイメージデータを解析しカウントアップする。
【００６４】
ステップＳ５０４では、紙後端の画像データを受信したか否かを監視し、受信していない場合は、次に受信する画像データに対しステップＳ５０３の処理を実施する。紙後端の画像データを受信した場合、ステップＳ５０７にて、カウントした画像領域と非画像領域から印字率を算出する。ステップＳ５０６では、カウントした画像エッジと、加圧ローラ１周分の画像データ数と非画像データ数から画像エッジ率を算出する。
【００６５】
ステップＳ５０７では、トナーの濃度設定や紙サイズ等ホストコンピュータ１０１から送信される印刷情報、メディアセンサ２１６にて検知された紙の坪量と用紙タイプ、ビデオインターフェイス制御回路１１９から印字率等、印刷に必要な情報を取得する。
【００６６】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、コントローラはラスターイメージを画像データに展開して画像形成装置に送出する機能のみとする。そして、画像形成装置側で画像データをリアルタイムで解析し、そこから印字率と画像エッジ率を求める構成にすることで、処理速度の向上とＣＰＵのコストダウンをしつつ、第１の実施形態と同等の機能を実現できる。
【００６７】
（変形例）
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限らず、同一性の範囲内で種々の扁形が可能である。
【００６８】
（変形例１）
上述した実施形態では、トナー吐き出し量に関し、設定対象としての記録材のニップ部に搬送される間隔、および像加熱部材の温調温度を、判断手段であるＣＰＵ１０６が設定した。しかしながら、本発明はこれに限らず、記録材のニップ部に搬送される間隔、像加熱部材の温調温度のいずれか一方のみを判断手段であるＣＰＵ１０６が設定するようにしても良い。
【００６９】
（変形例２）
また、上述した実施形態では、加圧部材としての加圧ローラから吐き出されるトナーの量を基準値より多くしたが、本発明はこれに限らず、加圧部材としての加圧ローラから吐き出されるトナーの量を基準値より少なくしても良い。すなわち、加熱ローラにトナーが転移しやすい条件が継続される場合には、加圧部材から吐き出すトナー量が多いと、吐き出し先の記録材の画像に影響を与え、画像不良や裏汚れとなる場合がある。この場合には、加圧部材からのトナー吐き出し量は基準値より少なくすることが好ましい。
【００７０】
（変形例３）
また、本発明では、像加熱部材としての定着部材と加圧部材の間にニップ部を形成し、記録材をニップ部で挟持搬送することを前提とする。そして、像加熱部材としてエンドレスベルトと、エンドレスベルトを介して加圧ローラに対向するバックアップ部材と、前記エンドレスベルトを加熱するヒーター部材と、を有するものが使用できる。ここで、上述した実施形態では加圧部材として加圧ローラを示したが、加圧パッドであっても良く、この場合エンドレスベルトは駆動プーリーを含む複数プーリーに懸架される構成を用いることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０６・・ＣＰＵ（算出手段、判断手段）、２０９・・プロセスカートリッジ（画像形成部）、２１２・・定着ローラ（像加熱部材）、２１３・・加圧ローラ（加圧部材）
【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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