(57)【要約】【課題】中間調の定着性を確保すると共に、無駄な電力消費を防止できるようにした画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】記憶手段３から読取った画像データを複写紙の搬送方向に対して垂直の方向に画像形成領域を所定距離ごとに分割した複数の領域ごとの画像密度を密度判定手段１６で通常、中間調、線画、白紙のいずれかを判定し、この判定結果に基づき定着温度制御手段１７が中間調の領域がある時には通常制御温度よりも５℃高温に、中間調の領域がなく通常の領域がある時には通常制御温度に、中間調及び通常の領域がなく線画の領域がある時には通常制御温度よりも５℃低温に定着制御温度を制御し、白紙の領域のみの時には定着ヒータをオフにする。【選択図】図１
2007271870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを複写紙の搬送方向に対して垂直の方向に画像形成領域を所定距離ごとに分割した複数の領域ごとの画像密度を判定する密度判定手段と、
上記密度判定手段の判定結果に基づき定着ヒータの定着制御温度を制御する定着温度制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着温度制御手段が複写紙の搬送方向に対して垂直の方向に一様に定着ヒータの定着制御温度を制御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】
前記密度判定手段は、前記領域ごとに、画像密度が標準的な通常と、通常よりも高密度の中間調と、通常よりも低密度の線画及び白紙の４段階の判定をする密度判定手段からなり、前記定着温度制御手段は、前記領域ごとの判定結果に基づいて、中間調の領域があると判定した場合には定着制御温度を通常制御温度よりも高温に、中間調の領域はないが通常の領域があると判定した場合には通常制御温度に、中間調の領域も通常の領域もないが線画の領域があると判定した場合には定着制御温度を通常制御温度よりも低温に、中間調、通常及び線画のいずれの領域もないと判定した場合には定着ヒータをオフに制御する定着温度制御手段を備える請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
定着ヒータは、前記領域に対応して複写紙の搬送方向に対して垂直の方向に分割した部分ごとに定着温度制御が可能に構成され、前記定着温度制御手段が前記部分ごとに定着ヒータの定着制御温度を制御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５】
前記密度判定手段は、前記領域ごとに、画像密度が標準的な通常と、通常よりも高密度の中間調と、通常よりも低密度の線画及び白紙の４段階の判定をする密度判定手段からなり、前記定着温度制御手段は、通常と判定されている領域に対応する部分では通常の定着制御温度に、中間調と判定されている領域に対応する部分では定着制御温度を通常制御温度よりも高温に、線画と判定されている領域に対応する部分では定着制御温度を通常制御温度よりも低温に、白紙と判定されている領域に対応する部分では定着ヒータをオフに制御する定着温度制御手段を備える請求項４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、画像形成装置に係り、特に、定着温度を制御することにより、定着性を確保できるようにした画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
後掲する特許文献１には、画像形成装置の環境温度を検知し、予め設定した温度よりも高い場合には多値にて画像処理を行い、低い場合には２値にて画像処理を行うことにより、中間調の定着性を確保する技術が記載されている。
【０００３】
しかし、この従来技術では、転写紙の画像密度が低密度な領域と高密度な領域が同じ定着温度で定着処理されるので、低密度の領域では無駄な熱が加えられ、その分だけ電力が無駄に消費されることになる。
【特許文献１】特開平１０−２０５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような背景技術を考慮して、中間調の領域の定着性を確保できる上、無駄な電力消費を減少させて経済的な運転ができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するため、本発明は、画像データを複写紙の搬送方向に対して垂直の方向に画像形成領域を所定距離ごとに分割した複数の領域ごとの画像密度を判定する密度判定手段と、上記密度判定手段の判定結果に基づき定着ヒータの定着制御温度を制御する定着温度制御手段と、を備えることを特徴とするという技術的手段を採用する。
【０００６】
本発明においては、画像データは例えば複写機の場合、原稿を読取った読取装置が出力する生の画像データを用いることも可能であるが、この生の画像データを記憶する記憶手段から得られるデータを利用するのが効率的である。
【０００７】
前記密度判定手段は、複写紙の搬送方向に直角な方向に並ぶ順に、又は同時に分割された各領域の画像密度を判定し、その判定結果を定着温度制御手段に与える。
【０００８】
前記密度判定手段は定着温度制御手段に、特に限定されないが、各領域の判定結果として、例えば標準的な画像密度の通常と、通常よりも高密度の中間調と、通常よりも低密度の線画と、白紙の４段階の判定結果を与える。
【０００９】
なお、前記密度判定手段は画像形成領域の画像データを複写紙の搬送方向に垂直の方向に分割した領域ごとに画像密度を判定するので、複写紙の搬送方向に垂直の方向に画像密度の異なる領域、例えば中間調の領域と白紙の領域が混在しても、確実に中間調の領域を検出できるようになる。
【００１０】
前記定着温度制御手段は、複写紙の搬送方向に垂直の方向に並ぶ全ての分割された領域の判定結果に基づいて定着ヒータの定着制御温度を制御する。
【００１１】
ここで、定着ヒータとしては、例えば棒状のランプなど、複写紙の搬送方向に垂直の方向の全体にわたって一様に定着制御温度が制御されるものが一般的であるが、後述するように、前記領域に対応して複写紙の搬送方向に垂直の方向に分割した部分ごとに定着温度制御できるものを採用することが可能である。
【００１２】
一般的な定着ヒータを制御する場合、前記定着温度制御手段は、例えば密度判定手段から与えられた全ての領域の判定結果の中から最も高密度の判定結果に従って定着ヒータを制御する。
【００１３】
即ち、定着温度制御手段は、与えられた各領域の判定結果に基づいて中間調の領域があるか否か、中間調の領域はないが、通常の領域があるか否か、中間調の領域も通常の領域もないが、線画の領域があるか否かを判定し、この判定結果に基づいて定着ヒータの定着制御温度を制御する。
【００１４】
例えば中間調の領域があると判定した場合には通常の定着制御温度よりも例えば５℃高温に設定し、中間調の領域はないが通常の領域があると判定した場合には通常の定着制御温度に設定し、中間調の領域も通常の領域もないが線画の領域はあると判定した場合には、通常の定着制御温度よりも例えば５℃低温に設定し、中間調の領域も通常の領域も線画の領域もないと判定した場合には定着ヒータをオフにする。
【００１５】
もっとも、この判定は前記密度判定手段において実行し、各領域の判定結果に代えてこの判定結果のみを定着温度制御手段に与え、定着温度制御手段がこの判定結果に基づいて定着ヒータを制御するように構成してもよい。
【００１６】
このように、中間調の領域がある場合に定着制御温度を通常よりも高温にすることにより中間調の定着性を確保できる一方、中間調がない場合には、定着温度をそれよりも低温に設定したり、定着ヒータをオフにしたりすることにより消費電力を節約し、経済性を高めることができる。
【００１７】
ところで、前記密度判定手段が判定の対象とする画像データの複写紙搬送方向への範囲は１頁分に限定されることはなく、例えば複写紙の搬送方向に１頁の画像形成領域を所定の距離ごとに複数の領域に分割し、前記記憶手段から複写紙に搬送方向及びこれに垂直な方向に分割された、いわば１頁の画像形成領域を縦横に分割した各領域の画像データが読み出され、領域ごとの画像密度を判定するようにしてもよい。
【００１８】
このようにすれば、複写紙の搬送方向における画像密度の変化に対応して定着ヒータを制御し、消費電力を一層節約できるようになる。
【００１９】
前記領域に対応して複写紙の搬送方向に垂直の方向に分割した部分ごとに定着制御温度を制御することができる定着ヒータとしては、例えば複写紙の搬送方向に垂直の方向への領域の大きさに対応するピッチで複数のヒータを組付けたヒータアレイや画像ピクセルごとの制御が可能な光走査方式の定着ヒータが用いられる。
【００２０】
この場合には、定着温度制御手段は、複写紙の搬送方向に並ぶ全ての分割された領域の判定結果を蓄積し、同時に定着ヒータの各領域の定着制御温度を制御するように構成しても、判定結果を与えられるごとに逐次定着ヒータの各領域の定着制御温度を制御するように構成してもよい。
【００２１】
前記定着制御温度制御手段は、前記密度判定手段の判定結果に基づいて、前記領域ごとに、通常と判定された場合には通常制御温度に、中間調と判定された場合には定着制御温度を通常制御温度よりも例えば５℃高温に、線画と判定された場合には定着制御温度を通常制御温度よりも例えば５℃低温に、白紙と判定された時には定着ヒータをオフに制御する。
【００２２】
定着ヒータは、定着温度制御手段の制御に従って、通常と判定された領域に対応する部分では通常制御温度の発熱をし、中間調と判定された領域に対応する部分では通常制御温度よりも５℃高温の発熱をし、線画と判定された領域に対応する部分では通常制御温度よりも５℃低温の発熱をし、白紙と判定された領域に対応する部分では発熱しない。
【００２３】
従って、中間調の領域では定着ヒータが通常制御温度よりも５℃高温に発熱することにより定着性が確保され、線画と判定された領域及び白紙と判定された領域では定着ヒータを駆動する電力が節約され、無駄な電力消費が防止される。
【発明の効果】
【００２４】
以上に説明したように、本発明は、画像データを複写紙の搬送方向に対して垂直の方向に画像形成領域を所定距離ごとに分割した複数の領域ごとの画像密度を判定する密度判定手段と、この密度判定手段の判定結果に基づき定着ヒータの定着制御温度を制御する定着温度制御手段と、を備えることを特徴とするので、以下の効果を得ることができる。
【００２５】
まず、画像密度が通常よりも高密度で多量のエネルギーが必要とされる中間調に対しては、定着制御温度が通常制御温度よりも例えば５℃高温に設定し、定着ヒータを通常制御温度よりも例えば５℃高温に発熱させることにより、定着性を確保することができる、という効果を得ることができる。
【００２６】
又、画像密度が通常よりも低密度で必要とされるエネルギーが少ない線画に対しては、定着ヒータを通常制御温度よりも例えば５℃低温に発熱させることにより、エネルギー、即ち、電力の消費を削減することができる、という効果を得ることができる。
【００２７】
更に、画像密度が極端に低密度で必要とされるエネルギーがほとんどない白紙に対しては、定着ヒータをオフにして、無駄な電力の消費をなくすことができる、という効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明すれば、以下の通りである。
【００２９】
図面において、図１は本発明の一実施例に係る画像形成装置の機能ブロック図であり、図２は該画像形成装置が実行する制御のフロー図であり、図３は本発明の一実施例に係る画像形成装置を用いる複写機の構成図であり、図４は本発明の他の実施例に係る画像形成装置が実行する制御のフロー図である。
【００３０】
図３に示すように、本発明の一実施例に係る画像形成装置は、複写機に組込まれ、原稿プラテン１上に置かれた原稿を読取る読取手段２から記憶手段３に記憶させた画像データに基づいて画像を形成する。
【００３１】
前記画像形成装置は、回転ドラムからなる潜像担持体４と、該潜像担持体４の周囲にその回転方向に順に並べた帯電器５、現像器６及び転写器７を備える。
【００３２】
又、この画像形成装置は、露光器８と、この露光器８の光線を帯電器５と現像器６の間の潜像担持体４の表面に反射するミラー９を備え、帯電器５で潜像担持体４の表面を一様に帯電させた後、この露光器８から出射されるレーザー光線で該潜像担持体４の表面の一部または全部を除電することにより潜像を形成する。
【００３３】
即ち、露光器８は前記記憶手段３から逐次読出される画像データに基づいて原稿の画像ピクセルに対応して点灯し、原稿の地に対応して消灯する。露光器８から出射されたレーザー光線は、回転するミラー９で反射されて、潜像担持体４の原稿の画像ピクセルに対応する位置に照射され、その位置だけを除電する。
【００３４】
このようにして潜像が形成された潜像担持体４に現像器６からトナーを吸着させることにより潜像担持体４にトナー画像が現像され、手差しトレイ１０、その他の用紙トレイ１１などから潜像担持体４と転写器７の間に供給された用紙に転写器７により前記トナー画像が転写される。
【００３５】
そして、この画像形成装置は例えば棒状のハロゲンランプからなる定着ヒータ１２を備え、複写紙に転写されたトナーをこの定着ヒータ１２で加熱することによりにトナー画像を複写紙に定着させる。
【００３６】
さて、この画像形成装置は、前記定着ヒータ１２の発熱温度、即ち、定着温度を制御するために、図１に示す定着ヒータ制御手段１３を備え、この定着ヒータ制御手段１３は、カウンタ１５、密度判定手段１６及び定着温度制御手段１７を備えている。
【００３７】
前記記憶手段３から例えば１頁分の画像データが、複写紙の搬送方向に対して垂直の方向（副走査方向）に画像形成領域を所定距離ごとに分割した領域の画像データに分割して読み出される。
【００３８】
図２に示すように、前記カウンタ１５が当該領域の画像データのドット数を順にカウントし（Ｓ１）、前記密度判定手段１６は、前記カウンタ１５から与えられたカウント数に基づいて分割された各領域の画像密度を判定する（Ｓ２）。
【００３９】
この密度判定手段１６は、分割された領域ごとに、その領域の画像密度が標準的な画像密度の通常と、通常よりも高密度の中間調と、通常よりも低密度の線画と、白紙の４段階のいずれに属するかを判定する。
【００４０】
前記定着温度制御手段１７は、この密度判定手段１６の判定結果に基づき、次のような手順で１頁ごとに定着ヒータ１２の定着制御温度を制御する。
【００４１】
即ち、定着制御温度設定手段１７は、各領域の中に中間調の領域があるか否かを判定し（Ｓ３）、ない場合には通常の領域があるか否かを判定し（Ｓ４）、中間調の領域も通常の領域もない場合には更に線画の領域があるか否かを判定する（Ｓ５）。
【００４２】
これらの判定の結果、定着温度制御手段１７は定着制御温度を、中間調の領域があると判定された場合には通常の定着制御温度よりも５℃高温に設定し（Ｓ６）、中間調の領域はないが通常の領域はあると判定された場合には通常の定着制御温度に設定し（Ｓ７）、中間調の領域及び通常の領域はないが線画の領域はあると判定された場合には通常の定着制御温度よりも５℃低温に設定し（Ｓ８）、中間調、通常、線画のいずれの領域もないと判定された場合は定着ヒータ１２をオフにする（Ｓ９）。
【００４３】
定着ヒータ１２は定着温度設定手段１７が設定した定着制御温度で発熱するように、例えばインバータ制御により供給電流を制御される。
【００４４】
これにより、中間調の領域が存在する頁については、定着制御温度が通常よりも５℃高くなるので定着性が確保され、中間調の領域が存在しない通常、又は線画、若しくは白紙の頁については定着制御温度が通常、又は通常より５℃低温に設定され、若しくは定着ヒータ１２がオフされることにより消費電力が節約される。
【００４５】
本発明の他の実施例に係る画像形成装置では、前記定着ヒータ１２は、前記領域、即ち、複写紙の搬送方向と直角の方向に所定距離ごと分割された領域に対応する部分ごとに定着温度を異ならせることができるように、構成してある。
【００４６】
ここで、前記定着ヒータ１２としては、特に限定されないが、制御に俊敏に応答して定着温度を変化させることができるように、区間毎の温度制御が行えるよう発熱抵抗体を配列したラインヘッド型加熱ユニットが用いられる。
【００４７】
この実施例におけるカウンタ１５、密度判定手段１６及び定着温度制御手段１７による定着ヒータ１２の定着温度制御は以下の通りである。
【００４８】
即ち、図４に示すように、カウンタ１５が画像データを記憶手段３から読み出し、複写紙の搬送方向と直角の方向の所定距離ごとに分割した複数の領域の各領域の画像データのドット数を計測する（Ｓ１１）。このカウント数に基づいて密度判定手段１６が中間調であるか否かを判定し（Ｓ１２）、中間調でないと判定した場合には密度判定手段１６が線画であるか否かを判定し（Ｓ１３）、線画でもないと判定した場合には、更に密度判定手段１６が白紙であるか否かを判定する（Ｓ１４）。
【００４９】
この判定結果を与えられた定着温度制御手段１７は、判定結果を与えられるごとに定着ヒータ１２の各部分の定着制御温度を制御する。
【００５０】
即ち、定着温度制御手段１７は、中間調と判定された場合（Ｓ１２でＹｅｓ）は定着制御温度を通常制御温度よりも５℃高温に設定し（Ｓ１５）、線画と判定された場合（Ｓ１３でＹｅｓ）は定着制御温度を通常制御温度よりも５℃低温に設定し（Ｓ１６）、白紙と判定された場合（Ｓ１４でＹｅｓ）は定着ヒータ無点灯とし（Ｓ１７）、通常と判定された場合（Ｓ１４でＮｏ）は定着制御温度を通常制御温度に設定する（Ｓ１８）。
【００５１】
又、前記定着温度制御手段１７は、例えばインバータ制御方式により、定着ヒータ１２に供給する電流を、中間調と判定された領域を加熱する間は定着ヒータ１２を通常制御温度よりも５℃高温に発熱させる電流に、線画と判定された領域を加熱する間は定着ヒータ１２を通常制御温度よりも５℃低温に発熱させる電流に、白紙と判定された領域を加熱する間は無電流に、通常と判定された領域を加熱する間は通常制御温度に発熱させる電流に制御する。
【００５２】
このようにして、通常の領域では定着ヒータ１２を通常制御温度で発熱させることにより定着性が確保され、又、中間調の領域では定着ヒータ１２を通常制御温度よりも５℃高温に発熱させることにより定着性が確保される。
【００５３】
更に、線画と判定された領域では定着ヒータ１２を通常制御温度よりも５℃低温に発熱させることにより定着性を損なうことなく定着ヒータ１２を駆動する電力が節約される。
【００５４】
又更に、白紙と判定された領域では定着ヒータ１２を点灯しないことにより無駄な電力消費が防止される。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、画像データに基づいて潜像担持体にレーザー光を照射して静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを吸着させることによりトナー画像を現像し、現像されたトナー画像を直接に、又は転写体を介して、複写紙に複写した後、加熱することによりトナー画像を複写紙に定着させる画像形成装置に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の機能ブロック図である。
【図２】本発明のフロー図である。
【図３】本発明を用いる複写機の構成図である。
【図４】本発明のフロー図である。
【符号の説明】
【００５７】
３    記憶手段
１２    定着ヒータ
１５    カウンタ
１６    密度判定手段
１７    定着温度制御手段
【図１】
2007271870.tif 000003
【図２】
2007271870.tif 000004
【図３】
2007271870.tif 000005
【図４】
2007271870.tif 000006