(57)【要約】【課題】連続印刷中において、膨大な情報量を必要とせず、特定のモードを選択しなくても、記録媒体１枚ごとに最適な定着温度に設定することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明は、記録媒体上の未定着画像を当該記録媒体に定着させる定着装置２０を備えた画像形成装置におけるものである。画像形成装置は、定着処理時の定着目標温度を変更する定着目標温度可変手段と、画像情報を階調処理する階調処理手段とを備える。定着処理が行われる記録媒体１枚ごとに、記録媒体上の画像に使用されている階調処理の種類と階調値とに基づいて、前記定着目標温度を変更するように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上の未定着画像を当該記録媒体に定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、
定着処理時の定着目標温度を変更する定着目標温度可変手段と、
画像情報を階調処理する階調処理手段とを備え、
定着処理が行われる記録媒体１枚ごとに、記録媒体上の画像に使用されている階調処理の種類と階調値とに基づいて、前記定着目標温度を変更するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成に使用可能な予め設定されている階調値のうち、最も定着性に不利な階調値をＮ0とした場合、
定着処理が行われる記録媒体１枚ごとに、記録媒体上の画像に使用されている階調処理の種類、及び当該画像に使用されている階調値のうちで前記Ｎ0に最も近い階調値であるＮ1と前記Ｎ0との差の絶対値｜Ｎ1−Ｎ0｜に基づいて、前記定着目標温度を変更するように構成した請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記階調処理手段は階調処理の種類の１つとしてディザ法を有し、
前記使用する階調処理の種類がディザ法である場合は、さらに前記ディザ法の種類と線数とに基づいて前記定着目標温度を可変するように構成した請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成に使用可能な予め設定されている階調値のうち、最も定着性に不利な階調値をＮ0とした場合、
画像を形成する際、当該画像に使用される階調値の中に、前記Ｎ0近傍の予め設定された所定範囲内に含まれる階調値がある場合、当該所定範囲内に含まれる階調値を、その範囲外の階調値に置き換えて画像形成可能に構成した請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像を形成する際、当該画像に使用される文字のフォントサイズに応じて、前記階調処理手段による階調処理の種類を変更して画像形成可能に構成した請求項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】
連続して定着処理する複数枚の記録媒体のうち、特定の記録媒体の定着目標温度からその次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度に変更を開始するタイミングを、その変更前後の定着目標温度の温度差に応じて変更可能に構成した請求項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】
前記特定の記録媒体の定着目標温度より前記次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度が高い場合、その定着目標温度差が大きいほど、定着目標温度の変更の開始を早いタイミングで行うように構成した請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記特定の記録媒体の定着目標温度より前記次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度が高い場合は、低い場合に比べて、定着目標温度の変更の開始を早いタイミングで行うように構成した請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記特定の記録媒体の定着目標温度より前記次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度が高い場合に、定着目標温度の変更を、複数の画像形成ユニットのうちの最初の画像形成ユニットが前記特定の記録媒体に対する画像形成動作を開始した時点で開始するように構成した請求項６から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記特定の記録媒体の定着目標温度より前記次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度が低い場合に、定着目標温度の変更を、前記特定の記録媒体が定着装置を通過した直後に開始するように構成した請求項６から９のいずれか１項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、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置には、用紙に付着したトナー（現像剤）と溶融定着させるための定着装置が設けられている。定着装置においては、未定着トナー像を定着するために必要な温度（定着温度）があらかじめ設定されているが、必要な定着温度はトナー像や使用される用紙の種類などによって異なる。
【０００３】
定着温度が異なる条件としては、例えば、用紙に付着されたトナーの濃度、用紙に付着された孤立したトナードットの量が挙げられる。印字率が高く孤立ドットが多い場合には、印字率が低く孤立ドットが少ない場合に比べて、高い温度まで定着温度を加熱する必要がある。このため、従来の画像形成装置では、最も定着しにくい条件にて定着目標温度を設定している。
【０００４】
しかしながら、定着しやすい条件の場合でも、定着しにくい条件と同等の定着条件で定着を行うことは、定着温度を不要に高い温度で維持することになるため、加熱装置における無駄な電力消費をすることになり、近年の省エネルギー化の要請にも反する。
【０００５】
そこで、以下のように、トナー像が定着しやすい場合と定着しにくい場合とで定着条件を好適に変更する技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、定着される画像のトナー量に応じてニップ幅を調整することにより定着熱量を最適にする技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２においては、データを画素ごとに解析し、画素の多い黒画像などにはディザ処理を行う手段や、１ドット単位でレーザー発光時間を制御してハーフトーン画像化する手段を用いて、面積階調化処理を行う低消費モード（トナー消費を低減させるモード）の場合に定着温度を上げる技術が開示されている。
【０００７】
また、特許文献３には、文字モードと写真モードで定着立ち上げ時間を変更する技術が開示されている。
また、特許文献４には、着色微画素が孤立して配置されているか判断し、定着温度を制御する技術が開示されている。
また、特許文献５には、写真のように印字率の高い場合には、文字のように印字率の低い部分に比べて最適な定着温度が高くする技術が開示されている。さらに、これには、印字率写真領域と文字領域それぞれについて印字率を求め、それぞれの領域で最適な定着温度に制御することも開示されている。
また、特許文献６には、画像情報に応じて最適な定着温度に制御するために、所定領域当たりのデータドット数に基づく画像密度情報によって定着温度を制御する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のいずれの従来技術も１枚の記録媒体を通紙した場合や、一定の定着モード（例えば写真モードや文字モード）で通紙する場合には最適な温度制御が可能な構成が開示されているが、連続通紙中の記録媒体１枚ごとに定着温度を変更する制御を想定しているものではなく、連続通紙中にページごとに温度制御を実行する構成としては適していない。
【０００９】
具体的に、特許文献１では、定着される画像のトナー量に応じてニップ幅を調整することにより定着熱量を最適にする制御が記載されているが、連続通紙中にページごとに定着ニップの幅を調整することは極めて困難であり、近年の画像形成装置の高速化が進む中で、この制御を連続通紙中に１枚ごと行うことは現実的ではない。
【００１０】
また、特許文献２や特許文献３についても、選択されたモードに応じて定着温度を制御するものであって、連続通紙中に記録媒体１枚ごとに定着温度を変更する制御を想定しているものではない。
【００１１】
特許文献４では、着色微画素が孤立して配置されているか判断し、定着温度を制御する技術が開示されているが、画像を微小面積の画素に分割し、その微小画素をさらに微小な画素に分割したときに、その微小画素の着色面積に応じて定着制御を変える構成であるため、連続通紙中に１枚ごとに温度制御を行おうとすると、１枚ごとの情報量が膨大となる。このため、どの程度定着温度を下げられるか判断するのが困難になると共に、可能であっとしても情報処理において大きな負荷をかけることになってしまう。
【００１２】
また、特許文献５は、写真画像とテキスト画像が混在する出力画像を定着する際に、画像領域によって定着温度を制御する技術を開示しているに過ぎず、連続通紙中に１枚ごとに温度制御を行う技術については特に提案されていない。
【００１３】
また、特許文献６では、画像データに応じて最適な定着温度に制御するために、所定領域当たりのデータドット数に基づく画像密度情報によって定着温度を制御する技術が開示されているが、この場合も上記特許文献４と同じく、１枚ごとの情報量が膨大となり、どの程度定着温度を下げられるか判断するのが困難であり、可能としても情報処理において大きな負荷をかけることになる。
【００１４】
本発明は、斯かる事情に鑑み、連続印刷中において、膨大な情報量を必要とせず、特定のモードを選択しなくても、１ページごとに最適な定着温度に設定することが可能な画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、記録媒体上の未定着画像を当該記録媒体に定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、定着処理時の定着目標温度を変更する定着目標温度可変手段と、画像情報を階調処理する階調処理手段とを備え、定着処理が行われる記録媒体１枚ごとに、記録媒体上の画像に使用されている階調処理の種類と階調値とに基づいて、前記定着目標温度を変更するように構成したものである。
【００１６】
画像の定着性は、画像に使用されている階調処理の種類と階調値とによって変化するので、これらの情報に基づいて定着目標温度を設定することにより、画像が定着性に有利な場合は、定着目標温度を低く設定することができる。これにより、良好な定着性を確保しつつ、省エネ化を図ることが可能となる。また、この場合、膨大な情報量を必要とせず、特定のモードを選択しなくても、記録媒体１枚ごとに、階調処理の種類と階調値の情報とを得ることによって、定着処理時の定着目標温度を記録媒体１枚ごとに最適な値に設定することが可能となる。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、画像形成に使用可能な予め設定されている階調値のうち、最も定着性に不利な階調値をＮ0とした場合、定着処理が行われる記録媒体１枚ごとに、記録媒体上の画像に使用されている階調処理の種類、及び当該画像に使用されている階調値のうちで前記Ｎ0に最も近い階調値であるＮ1と前記Ｎ0との差の絶対値｜Ｎ1−Ｎ0｜に基づいて、前記定着目標温度を変更するように構成したものである。
【００１８】
画像に使用される階調値は、最も定着性に不利な階調値であるＮ0から離れるほど定着性に有利となる。すなわち、上記Ｎ1とＮ0との差の絶対値｜Ｎ1−Ｎ0｜が大きいほど、定着性に有利であり、定着温度を下げることができる。従って、このＮ1とＮ0との差の絶対値｜Ｎ1−Ｎ0｜に基づいて定着目標温度を設定することにより、良好な定着性を確保しつつ、定着目標温度を下げ、省エネ化を図ることができる。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記階調処理手段は階調処理の種類の１つとしてディザ法を有し、前記使用する階調処理の種類がディザ法である場合は、さらに前記ディザ法の種類と線数とに基づいて前記定着目標温度を可変するように構成したものである。
【００２０】
画像の定着性はディザ法の種類や線数によっても変化する。このため、ディザ法の種類と線数とに基づいて定着目標温度を可変することにより、良好な定着性を確保しつつ、より一層の省エネ化を図ることが可能となる。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、画像形成に使用可能な予め設定されている階調値のうち、最も定着性に不利な階調値をＮ0とした場合、画像を形成する際、当該画像に使用される階調値の中に、前記Ｎ0近傍の予め設定された所定範囲内に含まれる階調値がある場合、当該所定範囲内に含まれる階調値を、その範囲外の階調値に置き換えて画像形成可能に構成したものである。
【００２２】
このように、Ｎ0近傍の予め設定された所定範囲内に含まれる階調値を、その範囲外の階調値に置き換えることにより、より定着性に有利な画像を形成できる。その結果、画像の定着性が有利となった分だけ定着目標温度を下げて設定することができるので、より一層の省エネ化を図れる。
【００２３】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、画像を形成する際、当該画像に使用される文字のフォントサイズに応じて、前記階調処理手段による階調処理の種類を変更して画像形成可能に構成したものである。
【００２４】
文字のフォントサイズが大きい場合は、文字画像の品質をほとんど低下させることなく定着性に有利な階調処理を使用することができる。従って、文字のフォントサイズに応じて階調処理の種類を変更することにより、画像の定着性が有利となった分だけ定着目標温度を下げて設定することが可能となり、より一層の省エネ化を図れるようになる。
【００２５】
請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、連続して定着処理する複数枚の記録媒体のうち、特定の記録媒体の定着目標温度からその次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度に変更を開始するタイミングを、その変更前後の定着目標温度の温度差に応じて変更可能に構成したものである。
【００２６】
定着目標温度の変更開始するタイミングを、その変更前後の定着目標温度の温度差に応じて変更可能に構成することにより、単位時間当たりの連続処理枚数が多い場合であっても、連続処理中の記録媒体ごとの定着温度を所望の温度に制御することができるようになる。これにより、定着温度が定着目標温度に追従して上昇しないことによるコールドオフセット等の不具合の発生を防止できるようになる。また、定着温度が十分に上昇するまで待ち時間を設ける必要がなくなるため、生産性（印刷速度）を低下させることなく、定着温度の切換が可能となる。
【００２７】
請求項７の発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記特定の記録媒体の定着目標温度より前記次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度が高い場合、その定着目標温度差が大きいほど、定着目標温度の変更の開始を早いタイミングで行うように構成したものである。
【００２８】
特定の記録媒体の定着目標温度より次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度の方が高い場合は、定着目標温度差が大きいほど、定着目標温度の変更の開始を早いタイミングで行うことにより、定着温度の上昇を間に合わせることができるようになる。
【００２９】
請求項８の発明は、請求項６又は７に記載の画像形成装置において、前記特定の記録媒体の定着目標温度より前記次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度が高い場合は、低い場合に比べて、定着目標温度の変更の開始を早いタイミングで行うように構成したものである。
【００３０】
特定の記録媒体の定着目標温度より次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度の方が高い場合は、低い場合に比べて、定着目標温度の変更の開始を早いタイミングで行うことにより、コールドオフセット等の不具合の発生を防止することが可能となる。
【００３１】
請求項９の発明は、請求項６から８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記特定の記録媒体の定着目標温度より前記次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度が高い場合に、定着目標温度の変更を、複数の画像形成ユニットのうちの最初の画像形成ユニットが前記特定の記録媒体に対する画像形成動作を開始した時点で開始するように構成したものである。
【００３２】
特定の記録媒体の定着目標温度より次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度の方が高い場合に、定着目標温度の変更を、先に定着処理を行う（特定の）記録媒体に対して最初の画像形成ユニットが画像形成動作を開始した時点で開始することにより、定着目標温度の変更の開始を早いタイミングで行うことができる。これにより、コールドオフセット等の不具合の発生を防止することが可能となる。
【００３３】
請求項１０の発明は、請求項６から９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記特定の記録媒体の定着目標温度より前記次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度が低い場合に、定着目標温度の変更を、前記特定の記録媒体が定着装置を通過した直後に開始するように構成したものである。
【００３４】
特定の記録媒体の定着目標温度より次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度の方が低い場合は、定着目標温度の変更を、先に定着処理を行う（特定の）記録媒体が定着装置を通過した直後に開始することが可能である。この場合、定着温度が定着目標温度にまで下がりきっていなくても不具合は生じることはない。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、記録媒体１枚ごとに、記録媒体上の画像に使用されている階調処理の種類と階調値の情報を得ることで、（定着処理時の）定着目標温度を最適な温度に設定することができ、良好な定着性の確保と省エネの向上との両方を実現することが可能となる。しかも、本発明は、最適な定着目標温度の設定に膨大な情報量を必要としない。また、特定のモードを選択しなくても、連続印刷中の記録媒体１枚ごとに最適な定着目標温度に設定することが可能である。このため、近年の省エネ化、立ち上がり時間の高速化に対応した画像形成装置を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】前記画像形成装置に搭載した定着装置の構成を示す概略断面図である。
【図３】階調値と画像の定着性との関係を表した図である。
【図４】本発明の実施の一形態に係る定着目標温度の設定方法を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図５】最も定着性に不利な階調値に最も近い階調値と、これに基づいて設定された定着目標温度との関係を示す図である。
【図６】ＰＤＬソフトについての図である。
【図７】各画像形成モードにおける写真領域と文字領域のディザ法の種類と線数の具体例を示す図である。
【図８】各種類のディザに対して中間調画像の定着性を示した図である。
【図９】定着目標温度の設定に用いる温度を、ディザ種類と線数に基づいて変更した例を示す図である。
【図１０】入力階調値と出力階調値との関係を示す図である。
【図１１】本発明における連続印刷中の定着温度推移の一例を表した図である。
【図１２】定着目標温度の変更開始のタイミングを説明するための図である。
【図１３】定着目標温度の変更開始のタイミングを説明するための図である。
【図１４】本発明の構成を適用可能な他の定着装置の構成を示す概略断面図である。
【図１５】本発明の構成を適用可能なさらに別の定着装置の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【００３８】
まず、図１を参照して、本発明を適用する画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
図１に示す画像形成装置は、カラーレーザープリンタであり、その装置本体１００には、画像形成ユニットとしての４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが着脱可能に装着されている。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。
【００３９】
具体的には、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、像担持体としてのドラム状の感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電ローラ３等を備えた帯電装置と、感光体２の表面にトナー（現像剤）を供給する現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするための感光体クリーニングブレード５等を備えたクリーニング装置などで構成されている。なお、図１では、イエローのプロセスユニット１Ｙが備える感光体２、帯電ローラ３、現像装置４、クリーニングブレード５のみに符号を付しており、その他のプロセスユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては符号を省略している。
【００４０】
図１において、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの上方には、感光体２の表面を露光する露光手段としての露光装置６が配設されている。露光装置６は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体２の表面へレーザー光を照射するようになっている。
【００４１】
また、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの下方には、転写装置７が配設されている。転写装置７は、転写体としての無端状のベルトから構成される中間転写ベルト８を有する。中間転写ベルト８は、支持部材としての駆動ローラ９と従動ローラ１０に張架されており、駆動ローラ９が図の反時計回りに回転することによって、中間転写ベルト８は図の矢印に示す方向に周回走行（回転）するように構成されている。
【００４２】
４つの感光体２に対向した位置に、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１が配設されている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面を押圧しており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。各一次転写ローラ１１は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が一次転写ローラ１１に印加されるようになっている。
【００４３】
また、駆動ローラ９に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。この二次転写ローラ１２は中間転写ベルト８の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ１２は、一次転写ローラ１１と同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ１２に印加されるようになっている。
【００４４】
また、中間転写ベルト８の図の右端側の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が配設されている。このベルトクリーニング装置１３から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、転写装置７の下方に配設された廃トナー収容器１４の入り口部に接続されている。
【００４５】
装置本体１００の下部には、紙やＯＨＰシート等の記録媒体Ｐを収容した給紙カセット１５が配設されている。給紙カセット１５には、収容されている記録媒体Ｐを送り出す給紙ローラ１６が設けてある。一方、装置本体１００の上部には、記録媒体を外部へ排出するための一対の排紙ローラ１７と、排出された記録媒体をストックするための排紙トレイ１８とが配設されている。
【００４６】
装置本体１００内には、記録媒体Ｐを給紙カセット１５から二次転写ニップを通って排紙トレイ１８へ搬送するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ１２の位置よりも記録媒体搬送方向上流側には一対のレジストローラ１９が配設されている。また、二次転写ローラ１２の位置よりも記録媒体搬送方向下流側には、定着装置２０が配設されている。
【００４７】
以下、図１を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。
作像動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの感光体２が図の時計回りに回転駆動され、帯電ローラ３によって各感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。図示しない読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置６から各感光体２の帯電面にレーザー光が照射されて、各感光体２の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００４８】
中間転写ベルト８を張架する駆動ローラ９が回転駆動し、中間転写ベルト８を図の矢印の方向に周回走行させる。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ１１と各感光体２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各感光体２上の各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト８はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。また、中間転写ベルト８に転写しきれなかった各感光体２上のトナーは、クリーニングブレード５によって除去される。
【００４９】
また、作像動作が開始されると、給紙ローラ１６が回転して、給紙カセット１５から記録媒体Ｐが搬出される。搬出された記録媒体Ｐは、レジストローラ１９によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト８上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上のトナー画像が記録媒体Ｐ上に一括して転写される。その後、記録媒体Ｐは定着装置２０に送り込まれトナー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。そして、記録媒体Ｐは一対の排出ローラ１７によって排紙トレイ１８に排出される。
【００５０】
以上の説明は、記録媒体にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００５１】
次に、図２を参照して、上記定着装置の構成及び動作について説明する。
定着装置２０は、記録媒体Ｐ上の未定着画像Ｔを定着する定着部材としての定着スリーブ２２と、その定着スリーブ２２を保持する保持部材としての定着ローラ２１と、定着スリーブ２２を加熱する加熱部材としての誘導加熱部３０と、定着スリーブ２２を加圧する加圧部材としての加圧ローラ２３等を備える。
【００５２】
ここで、定着スリーブ２２は、厚さが３０〜５０μｍの金属材料からなる基材上に弾性層、離型層を順次形成したものであって、外径が４０ｍｍになっている。定着スリーブ２２の基材を形成する材料としては、鉄、コバルト、ニッケル、又は、これらの合金等の磁性金属材料を用いることができる。定着スリーブ２２の弾性層は、シリコーンゴム等の弾性材料からなり、その厚さは１５０μｍになっている。これにより、熱容量がそれ程大きくなく、定着ムラのない良好な定着画像を得ることができる。また、定着スリーブ２２の離型層は、ＰＦＡ等のフッ素化合物をチューブ状に被覆したものであって、その厚さは５０μｍになっている。離型層は、トナー像（トナー）Ｔが直接的に接する定着スリーブ２２表面のトナー離型性を高めるためのものである。
【００５３】
定着ローラ２１は、ステンレス鋼等の金属材料からなる円筒状の芯金２１a上に、シリコーン発泡体からなる耐熱弾性層２１ｂが形成されたものであって、外径が約４０ｍｍになっている。定着ローラ２１の弾性層２１ｂは、肉厚が９ｍｍで、軸上におけるアスカー硬度が３０〜５０度となるように形成されている。定着ローラ２１は、定着スリーブ２２の内周面に当接して、薄肉の定着スリーブ２２をローラ状に保持している。
【００５４】
加圧ローラ２３は、アルミニウム、銅等の高熱伝導性金属材料からなる芯金２３a上に、シリコーンゴム等の耐熱性弾性層２３ｂ、離型層（不図示である）が順次形成されたものであって、外径が４０ｍｍになっている。弾性層２３ｂは、肉厚が２ｍｍとなるように形成されている。離型層は、ＰＦＡチューブを被覆したものであって、厚さが５０μｍになるように形成されている。加圧ローラ２３は、定着スリーブ２２を介して定着ローラ２１に圧接していて、その圧接部にニップ部を形成している。そして、このニップ部に、記録媒体Ｐが搬送されることになる。
【００５５】
誘導加熱部３０は、励磁コイル３１、コア部３２、消磁コイル部３３等で構成される。励磁コイル３１は、定着スリーブ２２の外周の一部を覆うように配設されたコイルガイド上に細線を束ねたリッツ線を巻回して幅方向（図２の紙面垂直方向である）に延設したものである。消磁コイル部３３は、記録媒体幅方向に相当する位置関係で対称に配置され、励磁コイル３１上に重なって配置されている。コア部３２は、フェライト等の強磁性体（比透磁率が２５００程度である）からなり、定着スリーブ２２に向けて効率のよい磁束を形成するためにセンターコア３２ｂやサイドコア３２ａが設けられている。コア部３２は、幅方向に延設された励磁コイル３１に対向するように設置されている。
【００５６】
このように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
不図示の駆動モータによって、加圧ローラ２３が図２の時計方向に回転駆動されると、これに伴い定着スリーブ２２が反時計方向に従動回転する。このとき、定着スリーブ２２を保持する定着ローラ２１は、積極的に回転駆動されないことになる。そして、発熱部材及び定着部材としての定着スリーブ２２は、誘導加熱部３０との対向位置で、誘導加熱部３０から発生される磁束によって加熱される。
【００５７】
詳しくは、不図示の電源部から励磁コイル３１に１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ（好ましくは、２０ｋＨｚ〜８００ｋＨｚである）の高周波交番電流を流すことで、励磁コイル３１に対向する定着スリーブ２２の近傍に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このように交番磁界が形成されることで、定着スリーブ２２の基材（発熱層）に渦電流が生じて、基材はその電気抵抗によってジュール熱が発生して誘導加熱される。
こうして、定着スリーブ２２は、自身の基材の誘導加熱によって加熱される。
【００５８】
誘導加熱部３０によって加熱された定着スリーブ２２の表面は、加圧ローラ２３とのニップ部に達する。そして、搬送される記録媒体Ｐ上の、未定着トナー像Ｔ（トナー）を加熱して溶融する。
【００５９】
詳しくは、先に説明した作像プロセスを経てトナー像Ｔを担持した記録媒体Ｐが、ガイド板２４に案内されながら定着スリーブ２２と加圧ローラ２３との間に送入される（矢印Ｙ１の搬送方向の移動である）。そして、定着スリーブ２２から受ける熱と加圧ローラ２３から受ける圧力とによってトナー像Ｔが記録媒体Ｐに定着され、定着分離板２５及び加圧分離板２６によって定着スリーブ２２から分離されながら、記録媒体Ｐはニップ部から送出される。ニップ部を通過した定着スリーブ２２表面は、その後に再び誘導加熱部３０との対向位置に達する。
以上が本発明を適用する画像形成装置、定着装置の全体構成及び動作である。
【００６０】
ところで、画像形成装置では、一般に、写真画像などの自然画像（イメージ）、コンピュータにより生成されたグラフィックや線画（細線）、文字など画像の種類によって異なる中間調処理（ハーフトーン処理）がなされるが、この中間調処理の有無によって、印刷画像の定着性が異なる。すなわち、画像が中間調処理の無いベタ画像のみで形成されている場合は、定着性に有利である（トナーが剥がれにくい）が、画像に中間調処理が施されている場合は、ベタ画像のみの場合に比べて定着性に不利となる。
【００６１】
また、画像の定着性は、中間調処理を施すための階調処理の種類によっても異なる。
例えば、階調処理として誤差拡散法やディザ法があるが、誤差拡散法を用いた場合は、画像を形成するトナーの多くが孤立ドット（孤立した小さな点）となるため、孤立ドットの少ないディザ法に比べて、定着性に不利となる。なお、ディザ法とは、濃淡画像を２値（黒と白）で表示する方法である。これは、通常の二値化と類似しており、適当に変化する閾値で行うことにより、遠目から見ると二値であるが、白黒の濃淡があるように見える。一方、誤差拡散法とは、中間階調の処理で画像を滑らかに表現する方法の一種であり、デジタル画像の画素（ピクセル）の処理で生じた誤差を周囲の画素へ割り振り、その後も誤差を割り振った影響を考慮して処理を行うことで全体としての誤差を最小にする方法である。
【００６２】
さらに、画像の定着性は、色の濃淡を数値化した階調値によっても異なる。
図３に、階調値（横軸）に対する画像の定着性（縦軸）を表したグラフを示す。
図３に示すように、画像の定着性は、極端に小さい階調値（淡い色の画像）や、反対に極端に大きい階調値（濃い色の画像）の場合は有利となり、それらの間の特定の階調値Ｎ0で最も不利となる。
【００６３】
例えば、写真画像などでは、幅広い範囲の階調を連続的に使用するため、最も定着性に不利な階調値Ｎ0を含んだ出力になることが多い。一方、表計算ソフトのグラフなどに用いられるグラフィック画像では、限られた濃さの色しか使われないことが多いため、使用される階調値が定着性に有利なものばかりであれば、定着温度を低くしても良好な定着性を確保することができる。同様に、中間調処理の無い画像や定着性に有利な階調処理を行った場合も、定着温度を低く設定することが可能である。
【００６４】
以上のことから、本発明者は、画像の定着性が、中間調処理の有無、階調処理の種類、階調値によって異なることに着目し、これらの条件に基づいて定着性に有利な画像であれば、定着目標温度を下げることができ、ひいては省エネ化を実現できることを考えた。以下、本発明の具体例について説明する。
【００６５】
図４に示すフローチャートは、本発明の第１実施形態に係る定着目標温度の設定方法を示したものである。
図４に示すように、本実施形態では、中間調処理の有無を判断する工程（ＳＴＥＰ１）と、階調処理の種類を判断する工程（ＳＴＥＰ２）と、階調値を判断する工程（ＳＴＥＰ３及びＳＴＥＰ３´）と、これらの判断工程の結果に基づいて定着目標温度を設定する工程（ＳＴＥＰ２、ＳＴＥＰ４及びＳＴＥＰ４´）とを有する。
【００６６】
具体的に、中間調処理の有無を判断する工程では、中間調処理の有無をＣＭＹＫ値により判断する。詳しくは、パソコンからプリントする際に、ディスプレイのＲＧＢ値（０〜１００％）からプリンタ画像処理によりＣＭＹＫ値（０〜１００％）に変換し、１ページごとにエンジンで描画するが、その際のＣＭＹＫ値によって記録媒体１枚ごとに中間調処理の有無を判断する。簡略化のために、モノクロ印刷の場合を例に説明するが、画像がＫ（ブラック）＝１００％のベタ画像と、Ｋ（ブラック）＝０％の白地のみで構成されている場合は、中間調処理「無し」と判断する。一方、それ以外の場合、すなわち０％＜Ｋ（ブラック）＜１００％の画像が含まれる場合は、中間調処理「有り」と判断する。
【００６７】
階調処理の種類を判断する工程では、記録媒体上の画像に使用されている階調処理の種類が、誤差拡散法かディザ法であるかを判断する。なお、画像情報の階調処理は、画像形成装置に搭載されたＣＰＵ等で構成される不図示の階調処理手段によって行われる。また、本実施形態では、階調処理の種類として、誤差拡散法とディザ法の２種類を用いているが、その他の階調処理を用いることも可能である。
【００６８】
階調値を判断する工程では、記録媒体上の画像に使用されている階調値のうち、図３に示す最も定着性に不利な階調値Ｎ0に対して最も近い階調値を判断する。ここで、画像上の任意の点（Ｘ，Ｙ）における階調値をＮ（Ｘ，Ｙ）とし、上記最も定着性に不利な階調値Ｎ0に対して最も近い階調値をＮ1とすると、下記式（１）の関係が成り立つ。
【００６９】
｜Ｎ（Ｘ，Ｙ）−Ｎ0｜≧｜Ｎ1−Ｎ0｜・・・式（１）
すなわち、階調値Ｎ1は、画像上の任意の点における階調値Ｎ（Ｘ，Ｙ）の中で、Ｎ0に対して最も近い値であるので、Ｎ1とＮ0との差の絶対値｜Ｎ1−Ｎ0｜は、画像上の任意の点における階調値Ｎ（Ｘ，Ｙ）とＮ0との差の絶対値｜Ｎ（Ｘ，Ｙ）−Ｎ0｜の中で最小となる。
【００７０】
定着目標温度を設定する工程は、画像形成装置に搭載されたＣＰＵ等で構成される不図示の定着温度可変手段によって行われる。ここで、定着温度可変手段によって変更される定着目標温度は、「定着処理時の定着目標温度」である。すなわち、定着ニップへの記録媒体の供給が開始されたときからその供給が終了するまでの記録媒体の定着ニップ通過中（通紙中又は連続通紙中）の定着目標温度が変更対象となる温度であり、定着ニップへの記録媒体の供給を開始する前に定着部材が加熱される立ち上がり温度などは除かれる。
【００７１】
本実施形態では、定着目標温度の設定工程で用いる温度として、ノーマル温度とレベル１温度とレベル２温度との、３種類の定着目標温度を予め設定している。
具体的に、ノーマル温度に用いるのは、最も定着性に不利な条件であっても不具合が生じない定着温度である。本実施形態の場合、最も定着性に不利な条件は、階調処理が誤差拡散法で行われ、その階調処理で使用された階調値に上記最も定着性に不利な階調値Ｎ0が含まれる場合であるので、このような場合でも不具合が生じない温度をノーマル温度としている。
【００７２】
一方、最も定着性に有利な条件、すなわちベタ画像を不具合なく定着できる温度を、上記３種類の定着目標温度の中で最も低いレベル２温度としている。また、レベル１温度は、ノーマル温度とレベル２温度の間の温度に設定されている。すなわち、レベル１温度は、最も定着性に不利な条件と最も定着性に有利な条件の間の条件で設定された温度である。具体的には、本実施形態におけるディザ法、すなわち定着性に有利な階調処理が用いられた場合に、その階調処理で使用された階調値に上記最も定着性に不利な階調値Ｎ0が含まれていても、不具合なく定着処理を行うことができる定着温度を、レベル１温度としている。
【００７３】
このように、本実施形態では、定着性に有利な条件であるほど定着目標温度を下げて設定し（ノーマル温度＞レベル１温度＞レベル２温度）、これらの予め設定した定着目標温度を用いて、実際の定着に使用する定着目標温度を設定するようにしている。以下、図４を参照しつつ本実施形態における定着温度の設定方法について詳しく説明する。
【００７４】
まず、記録媒体が定着装置に送り込まれる前に記録媒体１枚ごとに、その記録媒体に形成される画像の中間調処理の有無を判断する（ＳＴＥＰ１）。その結果、中間調処理が「無し」と判断された場合は、ベタ画像で定着性に有利なため、ノーマル温度から大幅に下げたレベル２温度を設定する（ＳＴＥＰ２´）。
【００７５】
一方、中間調処理が「有り」と判断された場合は、さらに、画像形成に使用されている階調処理の種類を判断し（ＳＴＥＰ２）、それが誤差拡散法であるかディザ法であるかを確認する。その結果、中間調処理として誤差拡散法が用いられている場合、上記最も定着性に不利な階調値Ｎ0に対して最も近い階調値Ｎ1を判断し（ＳＴＥＰ３）、下記式（２）を用いて定着目標温度Ｔの設定を行う（ＳＴＥＰ４）。
【００７６】
Ｔ＝ＴA−(ＴA−レベル２温度)×|Ｎ1−Ｎ0|/|ＮMAX−Ｎ0|・・・式（２）
ここで、式（２）中のＮMAXは、画像形成に使用可能な予め設定されている階調値のうち、最大の階調値である。また、同式中のＴAは、ノーマル温度である。従って、式（２）は、ＴAをノーマル温度として、下記式（２）´と表すことができる。
【００７７】
Ｔ＝ノーマル温度−(ノーマル温度−レベル２温度)×|Ｎ1−Ｎ0|/|ＮMAX−Ｎ0|
・・・式（２）´
【００７８】
上記式（２）´について説明する。例えば、画像内に１箇所でも最も定着性に不利な階調値Ｎ0が使用されている場合は、式（２）´において、Ｎ1＝Ｎ0となるため、定着目標温度Ｔはノーマル温度となる。また、画像内に最も定着性に不利な階調値Ｎ0が使用されていない場合は、Ｎ0に対して最も近い階調値Ｎ1を式（２）´に用いるが、このＮ1がＮ0から離れているほど定着目標温度Ｔは低い値となる。図５に、式（２）´を用いて定着目標温度Ｔを設定した場合の、Ｎ0に最も近い階調値Ｎ1と定着目標温度Ｔとの関係を示す。
【００７９】
また、仮に、中間調処理が無いベタ画像のみの場合における定着目標温度Ｔを、式（２）´を用いて計算すると、この場合Ｎ1＝ＮMAXであるので、定着目標温度Ｔはレベル２温度となり、当該式（２）´を用いずに上記工程（ＳＴＥＰ２´）で設定した定着目標温度と同じとなる。本実施形態では、定着目標温度Ｔの算出処理を速めるために、中間調処理の無い場合は事前の工程（ＳＴＥＰ１）で判断し、式（２）´を用いずに定着目標温度をレベル２温度に設定するようにしているが、中間調処理の有無を問わず、式（２）´を用いて定着目標温度を設定することも可能である。なお、この場合は、中間調処理の有無を判断する工程（ＳＴＥＰ１）を本実施形態のように別途独立して行う必要はない。
【００８０】
次に、上記階調処理種類の判断工程（ＳＴＥＰ２）において、ディザ法が用いられていると判断された場合について説明する。この場合、誤差拡散法であると判断された場合と同様に、上記最も定着性に不利な階調値Ｎ0に対して最も近い階調値Ｎ1を判断し（ＳＴＥＰ３´）、下記式（３）を用いて定着目標温度Ｔの設定を行う（ＳＴＥＰ４´）。
【００８１】
Ｔ＝ＴA−(ＴA−レベル２温度)×|Ｎ1−Ｎ0|/|ＮMAX−Ｎ0|・・・式（３）
ここで、式（３）は、上記誤差拡散法を用いた場合の式（２）と基本的に同様である。ただし、ディザ法を用いた場合は、式（３）におけるＴAを、上記式（２）における「ノーマル温度」に代えて、それよりも一段階低い「レベル１温度」としている。これは、例えば線を描いて階調を表現するディザ法では、誤差拡散法よりも孤立ドットのトナーが少なく定着性に有利であるため、定着温度を下げやすいからである。従って、式（３）は、ＴAをレベル１温度として、下記式（３）´のように表すことができる。
【００８２】
Ｔ＝レベル１温度−(レベル１温度−レベル２温度)×|Ｎ1−Ｎ0|/|ＮMAX−Ｎ0|
・・・式（３）´
なお、この式（３）´でのＮ0とＮMAXは、上記誤差拡散法を用いた場合のＮ0及びＮMAXと同じ値とは限らないので独自に設定されている。
【００８３】
以上のように、式（３）´は、上記式（２）´におけるＴAを「レベル１温度」に変えた以外は基本的に同様であるので、式（３）´を用いて設定した定着目標温度Ｔと、Ｎ0に最も近い階調値Ｎ1との関係は、図５とほぼ同様となる。ただし、この場合は、図５における縦軸の「ノーマル温度」が「レベル１温度」に変わる。
【００８４】
また、式（３）´を用いて、中間調処理が無いベタ画像のみの場合（Ｎ1＝ＮMAX）における定着目標温度Ｔを計算した場合も、上記式（２）´を用いた場合と同様に、定着目標温度Ｔがレベル２温度となる。従って、式（３）´を用いることで、中間調処理の有無を判断する工程を別途独立して行わずに定着目標温度を設定することも可能である。
【００８５】
以下、本発明におけるディザを判別する方法について説明する。
図６はＰＤＬソフトについての図である。
ＰＤＬソフトは、ＰＳやＰＣＬ、ＲＩＣＯＨのＲＰＣＳなどＰＤＬの種類ごとに構文解析を行うパーサ部３０１と、ＰＤＬの画像形成を行う描画コア部３０２とから成る。描画コア部３０２は、テキスト、イメージ、ベクターグラフィックス、描画設定情報を受け取るためのＩ／Ｆである描画モジュールＩ／Ｆ部３０３と、テキスト、イメージ、ベクターグラフィックスなどの描画データと色や透過設定などを持つ描画設定情報を保存する中間データ保存部３０４と、保存先のメモリ３０５と、描画データに基づいて出力イメージデータとしてレンダリングする複数の描画処理部５００等で構成される。使用されるディザ情報はＰＤＬパーサ部３０１が起動時にＲＯＭ領域など環境から取得し、描画コア部３０２に提供する。
【００８６】
ここで、あるページの定着温度を制御する手法を説明する。
ホストＰＣ上のドライバからコントローラへ送られてくる印刷データは、ジョブを単位とし、一つのジョブは一つ以上のページから構成され、1ページは一つ以上のバンドから構成されているとする。ジョブ中には描画コマンドや設定のための情報が含まれている。代表的な描画コマンドには文字、図形、イメージがある。また、描画色を設定するためのコマンド、ページの解像度などを設定するためのコマンドも含まれている。印刷データを受け取ったＰＤＬパーサ３０１は描画コマンドなどに切り分けて描画モジュールＩ／Ｆ３０３へ伝達する。描画モジュールＩ／Ｆ３０３から情報を受け取れる使用ディザ判定部３０６は、ページの解像度や深さ、その他の設定をもとに、先に渡されていたこの環境で使用されるディザ情報の中からこのページで使用するディザＩＤを選択する。次に描画色が設定され、描画モジュールＩ／Ｆ３０３の中の描画コマンドＩ／Ｆが呼ばれると、その描画コマンドの描画先座標で使用されるディザがプレーンと濃度値まで確定する。使用ディザ判定部３０６は描画モジュールＩ／Ｆ３０３に含まれている場合もある。ディザＩＤ、プレーン、濃度値まで確定すると、定着温度情報も決まるので、その描画コマンドでの定着温度情報が求まることになる。
【００８７】
次に、本発明の第２実施形態に係る定着目標温度の設定方法について説明する。
本実施形態では、パソコン等の外部装置から受け取った画像情報を出力するプリンタ出力を行う場合と、複写機能により原稿から読み取った画像情報を出力するコピー出力を行う場合とで、使用する階調処理を変更するようにしている。具体的には、プリンタ出力の場合はディザ法を用い、コピー出力の場合は誤差拡散法を使用する。さらに、プリンタ出力の場合は、目的に応じて定着画像の解像度と、画像ドット径の大きさの段階数と、の少なくとも１つを可変可能な複数の画像形成モードが設定されている。具体的には、定着画像の解像度の変更は、単位面積当たりのドット数を変更することによって行う。例えば、６００ｄｐｉ、１２００ｄｐｉなど、１インチ当たりのドット数（ドット密度）を変更する。また、画像ドット径の大きさの段階数の変更は、ビット数を変更することによって行う。本実施形態では、プリンタ出力における画像形成モードは、速度優先の一般文書モードと、画質優先の一般文書モードと、写真（画質優先）モードと、高解像度モードとがある。各モードにおける解像度と画像ドット径の大きさの段階数は、速度優先の一般文書モードの場合は６００ｄｐｉ、１ｂｉｔ、画質優先の一般文書モードの場合は６００ｄｐｉ、２ｂｉｔ、写真（画質優先）モードの場合は６００ｄｐｉ、４ｂｉｔ、高解像度モードの場合は１２００ｄｐｉ、１ｂｉｔに設定されている。
【００８８】
速度優先の一般文書モードは、生産性に有利なモードであり、低線数のため文字や線のギザギザが目立ちやすいが、画像処理に要する時間が短い。
画質優先の一般文書モードは、文字領域が分散ディザであり、速度優先の一般文書モードよりも高線数となる。このモードでは、速度優先の一般文書モードに比べて文字のギザギザが改善され、写真領域も万線ディザで色ムラに強い。しかし、画質を優先するため、速度優先の一般文書モードに比べて生産性（例えば、ある画像をデータ入力してからプリント完了までの時間）が低下する。
写真（画質優先）モードは、画質優先の一般文書モードよりも写真領域がさらに高線数となり、より高解像度の画像となり粒状性が向上する。
また、高解像度モードは、写真領域と文字領域のいずれも写真（画質優先）モードよりもさらに高線数となり、本実施形態において最も解像度が高いモードであって、文字や線画の鮮鋭性が高い。
【００８９】
各モードの切り換えは、ユーザーが装置本体に設けたコントロールパネルによって切換可能となっている。また、紙種を検知する紙種検知手段を設け、その検知情報により紙種に基づいてモードを変更可能にしてもよい。
【００９０】
また、本実施形態の画像形成装置は、画像の文字領域と写真領域を検知する領域検知手段を備えており、この領域検知手段の検知結果（文字領域か写真領域か）に基づいて、上記４つの画像形成モードごとにディザ法の種類と線数が変更されるようになっている。図７に、上記各モードにおける写真領域と文字領域のディザ法の種類と線数の具体例を示す。
【００９１】
ところで、孤立ドットが多い中間調画像（ハーフトーン）などでは定着性が良くないことは従来から知られているが、中間調画像の定着性は、書き込むディザ法の種類によって大きく異なる。以下、これについて説明する。
【００９２】
図８は、各種類のディザに対して中間調画像（ハーフトーン）の定着性を示した図である。
評価方法としては、各種の階調処理方法を用いてハーフトーン画像を出力する。このとき、ハーフトーンの画像濃度は、エックスライト社のX-rite 938を用いて測定した画像濃度（ＩＤ）の値にして、０．５から１．０までの濃度にて０．０５刻みで１１サンプルを用意する。また、このサンプルの定着温度として、１３０℃、１４０℃、１５０℃の３条件を用意する。
【００９３】
そして、各サンプルのスミア定着性を評価する。ここで、スミア定着性とは、コピー／プリンタ画像の定着性判定方法の１つであり、ハーフトーン画像におけるトナーの剥がれやすさを評価するものである。その測定方法を以下に述べる。
【００９４】
ベース濃度（ＩＤ）がエックスライト社製の分光濃度計にて０．７５±０．１であるハーフトーンのサンプルを白綿布で所定の荷重をかけて５往復させて擦り、トナーが付着した部分の白綿布の濃度を分光濃度計で測定する。擦った後の白綿布の濃度が高いほど、紙からトナーが剥がれやすいことになり、定着性が悪いと判断する。このとき、同一定着温度、同一画像処理情報のサンプルで最もスミアＩＤ値が高い値を、その階調処理における定着性のスミアＩＤ値とする。これを各種階調処理別に、縦軸をスミアＩＤ値、横軸を定着温度としてプロットする。図８のグラフでは、スミアＩＤが大きいほど定着性が悪いことを示している。
【００９５】
図８のグラフを見ると、プリンタ出力でのほとんどのディザ種類では、コピー出力での誤差拡散に比べて定着性が良い。しかし、プリンタ出力で文字などによく使用される分散ディザの場合は、コピー出力の場合よりも定着性に劣っている。このように、定着性の良否は、単純にプリンタ出力かコピー出力かなどの一つの要因によって決定できるものではない。従って、定着温度の制御は、各出力画像の定着性に合わせて行うことが望ましい。
【００９６】
上述の実施形態では、ディザ法を使用した場合に用いる上記式（３）のＴAを、ディザ種類や線数を問わず一律に「レベル１温度」として定着目標温度を計算している。すなわち、上記実施形態においては、レベル１温度を、使用するディザ種類と線数のうちで、最も定着性に不利な組み合わせでも不具合なく定着させることができる温度にしている。しかし、上記のようにディザ法の種類や線数によって定着性は変化するため、より高度な省エネ性を実現するためには、ディザ種類や線数も加味して定着目標温度を設定することが望ましい。
【００９７】
そこで、本実施形態における定着目標温度の設定方法では、上記実施形態と同様の制御フローに加え、さらに、階調処理としてディザ法を使用する場合は、そのディザの種類と線数に基づき定着目標温度を変更するようにしている。
具体的には、ディザ法を用いた場合の定着目標温度を設定する上記式（３）におけるＴAを、ディザ種類と線数に基づいて異ならせている。そのディザ種類と線数に基づいて設定したＴAの値の一例を図９に示す。
【００９８】
図９では、ディザ種類と線数に基づいて、上記式（３）におけるＴAを、ノーマル温度を基準にマイナス何ｄｅｇに設定するかを示している。すなわち、上記実施形態では、ディザの種類や線数が異なっていても、式（３）におけるＴAを、ノーマル温度に対して所定温度だけ低いレベル１温度で一律に設定しているが、本実施形態では、ディザ種類と線数に基づいて、式（３）におけるＴAを、ノーマル温度に対して何ｄｅｇだけマイナスに設定するかを異ならせている。
【００９９】
図９において、例えば、画像に使用されているディザ種類が集中ディザで、線数が１５０［ｌｐｉ］の場合は、ノーマル温度から５ｄｅｇを差し引いた値を式（３）におけるＴAとして用いる。集中ディザと万線ディザの場合は、それぞれ、線数が高いほど定着性に不利となるため、それらの場合は、図９に示すように、基準となるノーマル温度から差し引く値を小さくしている。また、分散ディザは他のディザ（集中ディザ、万線ディザ）に比べて定着性に不利であるため、基準となるノーマル温度から差し引くことはせず、ノーマル温度をそのままＴAとして用いる。
【０１００】
ここで、図４に示す上記実施形態の制御フローを流用して、本実施形態における制御フローを説明すると、本実施形態では、ディザ法を用いていると判断された場合の階調値の判断（ＳＴＥＰ３´）と同時、又はその前、あるいはその後において、ディザの種類と線数の判断を行う。そして、得られたディザ種類と線数から図９の表を参照してＴAの値を設定し、上記式（３）に入力して定着目標温度Ｔを算出すればよい。それ以外は、図４に示すフローと同様であるので説明を省略する。
【０１０１】
このように、本実施形態では、上記実施形態と同様の制御フローに加え、ディザの種類と線数に基づき定着目標温度を変更することで、より緻密な温度制御を行うことができ、良好な定着性と省エネ化を図れるようになる。
【０１０２】
以下、本発明の第３実施形態に係る定着目標温度の設定方法について説明する。
図７を用いて説明したように、上記第２実施形態では、プリンタ出力で一般文書モード（速度優先）以外の画像形成モードを選択した場合は、文字領域において分散ディザを用いる。このように、文字領域に分散ディザを用いるのは、例えば１０ｐｔ程度のフォントサイズ（文字サイズ）の文字に対して万線ディザを用いると、印刷のギザギザ感が目立ってしまうからである。
【０１０３】
しかし、フォントサイズの大きい文字（例えば４８ｐｔ）であれば、万線ディザを用いてもギザギザ感が目立ちにくくなる。そこで、本実施形態では、上記第２実施形態の構成において、文字領域で中間調処理が行われる場合、その文字のフォントサイズを判断し、例えば、フォントサイズが２５ｐｔ以上であれば、分散ディザに代えて定着性に有利な万線ディザを用いるようにしている。このように、大きなフォントサイズの文字に対しては、定着性に有利な万線ディザを積極的に使用することにより、分散ディザを用いるよりも定着目標温度を低く設定することができる。これにより、文字画像の品質をほとんど低下させることなく、さらなる省エネ性の向上を図れるようになる。
【０１０４】
また、実際のユーザーの使用傾向からすると、中間調処理で文字を印刷するのは、一般文書であれば表題、他にはポスターの文字などが多いが、これらは文字サイズが大きく、万線ディザが使用されてもギザギザ感が気にならない。従って、特にこれらの印刷を行う際に本実施形態の構成を用いることで、省エネ性の向上を期待できる。
【０１０５】
続いて、本発明の第４実施形態に係る定着目標温度の設定方法について説明する。
図３を用いて上記説明した通り、画像の定着性は、階調値が特定の階調値Ｎ0となった場合に最も不利となり、階調値がその特定の階調値Ｎ0から大きくなるにつれて又は小さくなるにつれて定着性は良くなる。すなわち、使用される階調値が、最も定着性に不利な階調値Ｎ0から離れているほど定着性に有利となり、定着目標温度を低く設定することが可能である。
【０１０６】
そこで、本実施形態では、定着目標温度を低く設定するために、最も定着性に不利な階調値Ｎ0の近傍の階調値を使用せずに画像形成を行うようにする。具体的には、最も定着性に不利な階調値Ｎ0近傍において予め所定範囲を設定しておき、画像を形成する際、当該画像に使用される階調値の中に、前記所定範囲内に含まれる階調値がある場合は、当該所定範囲内に含まれる階調値を、その範囲外の階調値に置き換えて画像形成を行う。
【０１０７】
例えば、最も定着性に不利な階調値Ｎ0近傍における所定範囲をＮ0−α〜Ｎ0＋αとし、この範囲内に含まれる入力階調値をＮ_inとした場合、置き換え後の出力階調値Ｎ_outは、下記式（４）又は式（５）で求められる。
【０１０８】
Ｎ_out＝Ｎ_in×(Ｎ0−α)/Ｎ0・・・式（４）
Ｎ_out＝ＮMAX−(ＮMAX−Ｎ_in)×(ＮMAX−Ｎ0−α)/( ＮMAX−Ｎ0)・・・式（５）
なお、式（４）及び式（５）中のＮMAXは、画像形成に使用可能な予め設定されている階調値のうち、最大の階調値である。
【０１０９】
上記式（４）と式（５）のうち、入力階調値Ｎ_inがＮ0以下である場合（Ｎ_in≦Ｎ0）は式（４）を用い、入力階調値Ｎ_inがＮ0より大きい場合（Ｎ_in＞Ｎ0）は式（５）を用いる。これにより、所定範囲内（Ｎ0−α〜Ｎ0＋α）にある入力階調値Ｎ_inを、所定範囲外の出力階調値Ｎ_outに置き換えて画像形成することができる。
【０１１０】
そして、その置き換えられた出力階調値Ｎ_outを、Ｎ0に対して最も近い階調値Ｎ1として、上記第１実施形態又は第２実施形態と同様にして定着目標温度を設定することで、階調値の置き換え前よりも置き換え後において定着目標温度を低く設定することができる。すなわち、このように階調値を置き換えることで、Ｎ0に対して最も近い階調値Ｎ1がＮ0から遠くなり、定着性に有利な条件となるので、これに伴い定着目標温度も低い値に設定することが可能となる。
【０１１１】
また、図１０に、上記式（４）及び式（５）を用いて算出した出力階調値Ｎ_out（縦軸）と入力階調値Ｎ_in（横軸）との関係を示す。
上述のように、本実施形態に係る方法を用いた場合、階調値の置き換えにより、定着目標温度を低く設定することができ、より一層の省エネを図ることが可能であるが、他方で、図１０に示すように、Ｎ0近傍において階調飛びが生じるため、画質が低下する。そこで、画質を優先し、階調値の置き換えを行わない通常の画像形成モード（又は画質優先モード）と、省エネを優先し、階調値の置き換えを行う省エネ優先モードとを設け、ユーザーが、画質を優先するか、省エネを優先するかによって、これらのモードを選択できるようにするとよい。これにより、ユーザーが省エネを優先したい場合と、画質を優先したい場合との、両方の要求に応えることが可能となる。
【０１１２】
図１１は、本発明における連続印刷中の定着温度推移の一例を表した図である。
上述のように本発明の各実施形態では、複数の記録媒体を連続して印刷する場合に、記録媒体１枚ごと定着温度の選択を行うようにしているため、連続印刷中に定着温度がノーマル温度、レベル１温度、レベル２温度の間で推移する場合がある。
【０１１３】
図１１の例では、連続印刷する１ページ目から９ページ目までの定着目標温度（ノーマル温度、レベル１温度、レベル２温度）と、目標定着温度の変更によって推移する定着温度の推移イメージを示している。図１１において、特に、３ページ目と４ページ目の間では、レベル２温度からノーマル温度への上昇幅が大きいため、定着温度を急激に上昇させる必要がある。しかしながら、単位時間当たりの連続通紙枚数（例えば、１分間当たりの連続通紙可能枚数（ＣＰＭ））が多い場合は、その連続通紙中の紙間の時間だけでは、定着温度が定着目標温度に追従することができず、コールドオフセット等の不具合が生じる可能性がある。そこで、このような不具合を防止するため、連続印刷中は以下のようにして定着温度を制御するとよい。
【０１１４】
図１２は、縦軸を温度、横軸を時間とし、例として、３枚の通紙における（実際の）定着温度の推移を表したものである。図１２において、二点差線は（実際の）定着温度を示し、実線は定着目標温度を示している。
【０１１５】
この場合、１枚目と２枚目に対して選択された定着目標温度はいずれもレベル２温度であるため定着目標温度を変化させる必要はないが、３枚目に対して選択された定着目標温度はノーマル温度であるため、２枚目と３枚目との間で定着温度を大きく上昇させなければならない。このように、２枚目と３枚目との間で定着温度を大きく上昇させなければならない場合、本発明では、定着目標温度をレベル２温度からノーマル温度に変更開始するタイミングを、定着装置（定着ニップ）への２枚目の通紙が完了する前から行うようにしている。このように、定着目標温度の変更を開始するタイミングを、２枚目の通紙完了直後ではなく、２枚目の通紙完了前から行うことで、早いタイミングで（実際の）定着温度の上昇を開始することができ、３枚目の通紙の時点で目標のノーマル温度まで上昇させることが可能となる。
【０１１６】
さらに具体的には、レベル２温度からノーマル温度への定着目標温度の変更を、複数の画像形成ユニットのうちの最初の画像形成ユニット（図１ではイエローのプロセスユニット１Ｙ）が、２枚目の記録媒体に対する画像形成動作を開始した時点で開始する。これにより、２枚目の記録媒体が定着ニップへ通紙されるときには、定着部材である定着ローラの表面温度はレベル２温度からノーマル温度へと上昇し始め、３枚目の記録媒体が定着ニップを通過する前に定着ローラの表面温度がノーマル温度に到達する。
【０１１７】
また、図１３は、図１２で示す場合とは異なり、１枚目と２枚目をノーマル温度で出力し、３枚目をレベル２温度で出力する条件での（実際の）定着温度の推移を表したものである。なお、図１３においても、二点差線は（実際の）定着温度を示し、実線は定着目標温度を示している。
【０１１８】
この場合、定着目標温度を２枚目と３枚目との間でノーマル温度からレベル２温度に変更しなければならない。ここでは、その変更開始のタイミングを定着装置（定着ニップ）への２枚目の通紙が完了した直後から行っており、定着ニップへの３枚目の通紙が開始された時点では、定着温度がレベル２温度まで下がりきっていない。しかし、定着温度が目標とするレベル２温度にまで下がりきっていなくても不具合は生じることはない。
【０１１９】
以上のように、特定の記録媒体の定着目標温度より、次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度が高い場合（例えば図１２に示す場合）は、低い場合（例えば図１３に示す場合）に比べて、定着目標温度の変更の開始を早いタイミングで行うようにすることで、単位時間当たりの連続通紙枚数が多い場合であっても、連続通紙中の記録媒体ごとの定着温度を所望の温度に制御することができる。これにより、コールドオフセット等の不具合の発生を防止することが可能となる。また、定着温度が十分に上昇するまで待ち時間を設ける必要がないので、生産性（印刷速度）を低下させることなく、定着温度の切換が可能である。
【０１２０】
また、特定の記録媒体の定着目標温度より、次に定着処理を行う記録媒体の定着目標温度が高い場合、その定着目標温度差が大きいほど、定着目標温度の変更の開始を早いタイミングで行うようにしてもよい。例えば、２枚目から３枚目に変更する定着目標温度が、レベル２温度からノーマル温度に変更する場合と、レベル１温度からノーマル温度に変更する場合とでは、前者の方が後者よりも温度差が大きいので、その分、定着温度の上昇に要する時間が長くなる。そのため、定着目標温度差が大きい場合は、小さい場合よりも早いタイミングで変更を開始することにより、定着温度の上昇を間に合わせることができるようになる。
【０１２１】
なお、図１２と図１３では、定着目標温度の変更開始タイミングについて、便宜的にレベル２温度とノーマル温度との間での温度変化を例に説明したが、これに限定されることはない。上述のように、本発明に係る定着目標温度の設定方法では、画像に使用される階調値のうち、上記Ｎ0に対して最も近い階調値Ｎ1の値によって、設定される定着目標温度が様々に変化するため、それらの変化前後の温度差に応じて定着目標温度の変更開始タイミングを適宜調整すればよい。
【０１２２】
また、本発明は、図２に示す定着装置以外の定着装置にも適用可能である。
以下、本発明を適用可能な定着装置の構成及び動作について説明する。
【０１２３】
図１４に示す定着装置５０は、定着部材としての定着ベルト５１と、支持部材としての金属パイプ５２と、加熱部材としてのヒータ５３と、加圧部材としての加圧ローラ５４と、ニップ形成部材５５と、補助ステー５６とを備える。
定着ベルト５１は、無端状のベルト部材である。具体的に、定着ベルト５１は、ＳＵＳやニッケルから成る基材と、その上に被覆されたシリコーンゴムとＰＦＡから成る表層とを有する。金属パイプ５２は、定着ベルト５１の内周面を支持する支持部材である。金属パイプ５２は、ＳＵＳやニッケルから成る基材を有している。金属パイプ５２の定着ベルト５１と接触する外周面には、フッ素系の摺動塗装を施すことが望ましい。
【０１２４】
加圧ローラ５４は、定着ベルト５１を外周側から加圧する加圧部材である。加圧ローラ５４は、金属製の芯金とその外周を被覆するシリコーンゴムから成る弾性層を有する。ニップ形成部材５５は、定着ベルト５１の内周側に配設されており、ニップ形成部材５５が定着ベルト５１を介して加圧ローラ５４に当接することにより定着ニップが形成されている。ここでは、ニップ形成部材５５として、フッ素ゴム等をＰＴＦＥシートで巻いたものを用いている。
【０１２５】
上記のように構成されている定着装置５０は、以下のように動作する。
ヒータ５３が発熱することによって、金属パイプ５２が加熱される。これにより、接触している定着ベルト５１の温度が上昇する。そして、定着ベルト５１の温度が定着目標温度まで達した状態で、未定着のトナー画像Ｔが担持された記録媒体Ｐが、回転する定着ベルト５１と加圧ローラ５４との間の定着ニップを通過することによって、記録媒体Ｐ上の未定着画像Ｔが定着される。また、定着動作によって温度が下がった定着ベルト５１は再びヒータ５３によって加熱される、という流れを繰り返す。
【０１２６】
図１５に示す定着装置６０は、定着部材としての定着スリーブ６１と、加圧部材としての加圧ローラ６２と、ニップ形成部材６３と、加熱部材としての面状発熱体６４と、発熱体支持部材６５と、端子台ステー６６と、給電線６７と、コア保持部材６８とを備える。
ニップ形成部材６３は、定着ベルト６１の内周側に配設されており、ニップ形成部材６３が定着ベルト６１を介して加圧ローラ６２に当接することにより定着ニップが形成されている。
【０１２７】
面状発熱体６４は、変形可能なフィルム状部材内に抵抗体発熱部を配設したものである。面状発熱体６４は、定着スリーブ６１の内周面に当接しており、面状発熱体６４によって定着スリーブ６１が直接加熱されるようになっている。この面状発熱体６４を、発熱体支持部材６５が所定位置で支持している。なお、面状発熱体６４を定着スリーブ６１に対して近接して配設してもよい。
【０１２８】
この場合、面状発熱体６４が発熱することによって定着スリーブ６１が加熱される。そして、定着スリーブ６１の温度が定着目標温度まで達した状態で、未定着のトナー画像Ｔが担持された記録媒体Ｐが、回転する定着スリーブ６１と加圧ローラ６２との間の定着ニップを通過することによって、記録媒体Ｐ上の未定着画像Ｔが定着される。
【０１２９】
なお、本発明を適用可能な定着装置は、上述の定着装置に限らない。例えば、加圧ローラの代わりに加圧ベルト等の加圧部材を用いてもよいし、加圧部材を加熱する加熱部材を設けてもよい。また、本発明に係る画像形成装置も、図１に示すカラーレーザープリンタに限らず、その他のプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置であってもよい。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【０１３０】
以上のように、本発明によれば、記録媒体１枚ごとに、記録媒体上の画像に使用されている階調処理の種類と階調値の情報を得ることで、（定着処理時の）定着目標温度を最適な温度に設定することができ、良好な定着性の確保と省エネの向上との両方を実現することが可能となる。しかも、本発明は、最適な定着目標温度の設定に膨大な情報量を必要としない。また、特定のモードを選択しなくても、連続印刷中の記録媒体１枚ごとに最適な定着目標温度に設定することが可能である。このため、近年の省エネ化、立ち上がり時間の高速化に対応した画像形成装置を提供することができるようになる。
【０１３１】
さらに、上述のように、ディザ法の種類や線数を加味して定着目標温度を設定したり、文字のフォントサイズに応じて階調処理の種類を変更したりすることで、良好な定着性を確保しつつ、より一層の省エネ化を図ることができる。また、ユーザーが省エネを優先する場合は、最も定着性に不利な階調値Ｎ0近傍の範囲内の階調値をその範囲外の階調値に置き換えられるようにすることで、さらなる省エネ化を図ることが可能である。
【０１３２】
また、上記図１２を参照して説明したように、定着目標温度の変更開始タイミングを、その変更前後の定着目標温度の温度差に応じて変更可能に構成することにより、単位時間当たりの連続通紙枚数が多い場合であっても、連続通紙中の記録媒体ごとの定着温度を所望の温度に制御することができるようになる。これにより、定着温度が定着目標温度に追従して上昇しないことによるコールドオフセット等の不具合の発生も防止できる。また、定着温度が十分に上昇するまで待ち時間を設ける必要がなくなるため、生産性（印刷速度）を低下させることなく、定着温度の切換が可能となる。
【符号の説明】
【０１３３】
２０    定着装置
２２    定着スリーブ（定着部材）
２３    加圧ローラ（加圧部材）
３０    誘導加熱部（加熱部材）
５０    定着装置
５１    定着ベルト（定着部材）
５３    ヒータ（加熱部材）
５４    加圧ローラ（加圧部材）
５５    ニップ形成部材
６０    定着装置
６１    定着スリーブ（定着部材）
６２    加圧ローラ（加圧部材）
６３    ニップ形成部材
６４    面状発熱体（加熱部材）
Ｐ      記録媒体
Ｔ      未定着画像
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３４】
【特許文献１】特開２００９−５３４２１号公報
【特許文献２】特開２００６−１３３５８０号公報
【特許文献３】特許３２９５２７３号公報
【特許文献４】特開２００８−１８５６３８号公報
【特許文献５】特開２００８−２６８７８４号公報
【特許文献６】特開２００９−１８１０６５号公報
【図１】
2012242751.tif 000003
【図２】
2012242751.tif 000004
【図３】
2012242751.tif 000005
【図４】
2012242751.tif 000006
【図５】
2012242751.tif 000007
【図６】
2012242751.tif 000008
【図７】
2012242751.tif 000009
【図８】
2012242751.tif 000010
【図９】
2012242751.tif 000011
【図１０】
2012242751.tif 000012
【図１１】
2012242751.tif 000013
【図１２】
2012242751.tif 000014
【図１３】
2012242751.tif 000015
【図１４】
2012242751.tif 000016
【図１５】
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