(57)【要約】【課題】定着手段における電力消費を低減しつつ、複数色のトナーが重なり合った場合でも画像に応じた良好な定着を維持することを可能とした画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、画像データを生成する画像処理回路１０と、定着ローラ４０ａ及び加圧ローラ４０ｂを有する定着部４０と、データ積算回路４１、中央処理回路４２、加熱ヒータ駆動回路４３を有する熱量制御部３９とを備える。データ積算回路４１の画素重なり検出回路４５は、画像処理回路１０で生成された画像データにおける複数色の画素の重なりを検出し、演算回路４６は、複数色の画素の重なりが検出された場合は規定の比率で画像データ量を修正する。中央処理回路４２は、積算された画像データ量に応じて定着部４０の定着温度を設定し、定着温度で定着を行うように定着部４０を制御する。【選択図】図５
2009092688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色成分の画像データを生成する画像処理手段と、
前記画像処理手段により生成される各色成分の画像データに基づき各色成分に対応した現像剤を用いて転写媒体に転写された画像を加熱することで画像の定着を行う定着手段と、
前記画像処理手段により生成される複数の色成分の画像データにおける画素の重なりに重み付けを行って画像データの量を積算する積算手段と、
前記積算手段により積算された画像データ量に応じて前記定着手段の定着温度を設定し、前記定着手段が前記設定された定着温度で定着を行うよう制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の色成分の画像データを生成する画像処理手段と、
前記画像処理手段により生成される各色成分の画像データに基づき各色成分に対応した現像剤を用いて転写媒体に転写された画像を加熱することで画像の定着を行う定着手段と、
前記画像処理手段により生成される複数の色成分の画像データにおける画素の重なりに重み付けを行って画像データの量を積算する積算手段と、
前記積算手段により積算された画像データ量に応じて前記定着手段の定着速度を設定し、前記定着手段が前記設定された定着速度で定着を行うよう制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記積算手段は、
複数の色成分の画像データにおける画素の重なりを検出する検出手段と、
前記検出手段により画素の重なりが検出された場合、その重なり箇所の画像データに対して重なりの色の数に応じた重み付けを行うことで画像データ量を修正する修正手段と、を備えることを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着手段は、回転駆動されることで転写媒体を挟持して搬送しながら加熱と加圧を行う定着ローラと加圧ローラを備え、
前記制御手段は、前記定着手段の前記定着温度として前記定着ローラの表面温度を設定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記定着手段は、回転駆動されることで転写媒体を挟持して搬送しながら加熱と加圧を行う定着ローラと加圧ローラを備え、
前記制御手段は、前記定着手段の前記定着速度として前記定着ローラの回転速度を設定することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項６】
複数の色成分の画像データを生成する画像処理手段と、前記画像処理手段により生成される各色成分の画像データに基づき各色成分に対応した現像剤を用いて転写媒体に転写された画像を加熱することで画像の定着を行う定着手段とを備える画像形成装置の制御方法において、
前記画像処理手段により生成される複数の色成分の画像データにおける画素の重なりに重み付けを行って画像データの量を積算する積算ステップと、
前記積算ステップにより積算された画像データ量に応じて前記定着手段の定着温度を設定する設定ステップと、
前記定着手段が前記設定ステップにより設定された定着温度で定着を行うよう制御する制御ステップと、を有することを特徴とする制御方法。
【請求項７】
複数の色成分の画像データを生成する画像処理手段と、前記画像処理手段により生成される各色成分の画像データに基づき各色成分に対応した現像剤を用いて転写媒体に転写された画像を加熱することで画像の定着を行う定着手段とを備える画像形成装置の制御方法において、
前記画像処理手段により生成される複数の色成分の画像データにおける画素の重なりに重み付けを行って画像データを積算する積算ステップと、
前記積算ステップにより積算された画像データ量に応じて前記定着手段の定着速度を設定する設定ステップと、
前記定着手段が前記設定ステップにより設定された定着速度で定着を行うよう制御する制御ステップと、を有することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写媒体に転写した現像剤像を定着する機能を備えた画像形成装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乾式の粉体現像剤（以下トナー）を転写媒体（以下記録紙）に転写し定着させることで画像形成を行う画像形成装置がある。この種の画像形成装置ではトナーの定着機構が不可欠である。トナー定着機構の一例を図１０に示す。
【０００３】
図１０は、従来例に係る画像形成装置の熱ローラ定着機構の概略構成を示す構成図である。
【０００４】
図１０において、熱ローラ定着機構は、モータ（不図示）により矢印方向に回転される定着ローラ９１と、定着ローラ９１に圧接しながら回転する加圧ローラ９２とを備える。定着ローラ９１、加圧ローラ９２の内部には、それぞれ加熱ヒータ９５ａ、９５ｂが配設されている。定着ローラ９１の表面には、離型剤塗布部９６が当接して配設されている。定着ローラ９１、加圧ローラ９２の表面には、それぞれクリーニング部９７ａ、９７ｂが当接して配設されている。
【０００５】
上記構成の熱ローラ定着機構では、定着ローラ９１と加圧ローラ９２の間に記録紙９３を挟持し、記録紙９３上の未定着のトナー像９４を加熱及び加圧することにより定着を行う。この場合、トナー像９４に与える熱量を所定値に保つことが良好な定着を行う上で重要である。以下、従来の熱量制御について説明する。
【０００６】
定着ローラ９１、加圧ローラ９２の一方または両方の表面には、サーミスタ等の温度測定部９８が当接して配設され、温度測定部９８の検出温度に対応する信号が画像形成装置の制御を司る処理部（不図示）に入力される。処理部は、入力信号に基づいて加熱ヒータ９５ａ、９５ｂのＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、図１１に示すように定着ローラ９１、加圧ローラ９２の表面温度を定着に必要な温度範囲（下限値Ｔ１〜上限値Ｔ２）に維持する。設定温度の下限値Ｔ１は、記録紙９３に転写される最大量のトナーを定着可能な最低の温度に設定される。設定温度の上限値Ｔ２は、加熱によるトナー及び記録紙への影響、ローラ部材の熱の保持力、或いは電力消費量等から決定される。
【０００７】
処理部は、先ず検出温度が上限値Ｔ２に達するまでの期間ｔ０〜ｔ１において加熱ヒータ９５ａ、９５ｂのＯＮ状態を維持し、検出温度が上限値Ｔ２に達した後に加熱ヒータ９５ａ、９５ｂをＯＦＦ状態とする。その後、期間ｔ１〜ｔ２で検出温度が上限値Ｔ２に自然に下がるまで加熱ヒータ９５ａ、９５ｂをＯＦＦの状態に維持する。また、検出温度が下限値Ｔ１に達した後は、加熱ヒータ９５ａ、９５ｂをＯＮ状態とし、期間ｔ２〜ｔ３で検出温度が上限値Ｔ２に達するまでＯＮ状態を維持する。以下同様に検出温度が下限値Ｔ１から上限値Ｔ２の範囲となるように制御する。
【０００８】
一方、検出温度が下限値Ｔ１を超えて熱ローラ定着機構が定着動作可能となる状態まで露光・現像等の画像形成動作が禁止され、下限値Ｔ１となったところで画像形成動作が許可状態となる。そして、例えばｔ４にて画像形成動作が開始されたときに、検出温度が下限値Ｔ１から上限値Ｔ２の範囲にあって加熱ヒータ９５ａ、９５ｂをＯＦＦ状態としているときでも、期間ｔ４〜ｔ５にて加熱ヒータ９５ａ、９５ｂをＯＮ状態とする。これは、熱ローラ定着機構の熱量が記録紙に供給され、熱ローラ定着機構の温度が低下するためである。
【０００９】
また、画像形成動作終了後は期間ｔ５〜ｔ６にて引き続き加熱ヒータ９５ａ、９５ｂのＯＮ状態を維持し、ｔ６で検出温度が上限値Ｔ２に達したときに加熱ヒータ９５ａ、９５ｂをＯＦＦ状態とする。このように、定着温度は常に下限値Ｔ１〜上限値Ｔ２の範囲で維持されている。
【００１０】
従って、下限値Ｔ１〜上限値Ｔ２を定着すべきトナー量に応じて適切に設定することにより、良好な画像を得ることができる。例えば１枚の記録紙上に多色のトナーを多重転写して定着を行うカラー画像形成装置では、最下層のトナーに十分に熱を伝えるため、単色の画像形成装置に比べて定着温度をかなり高い温度に設定する。これにより、良好なカラー画像を得ることができる。
【００１１】
しかし、従来は単に定着温度を高い温度に設定していたため、エネルギが無駄に消費されるという問題がある。例えば、絵や写真のように多色のトナーを多量に転写する画像ばかりでなく、単色（通常は黒）の文字原稿のように比較的印字率が低くて転写されるトナー量の少ない画像を出力する場合があるにも関わらず、一定の高い設定温度で制御を行っている。
【００１２】
また、記録紙及びトナーに与えられる熱量は、定着ローラ表面の温度を定着速度で割った値として求められる。定着速度を遅くすることにより必要な熱量を得る熱量制御も行われているが、この場合でも上記と同様の問題が発生する。
【００１３】
定着に必要な熱量が図１２に直線で示すように転写トナー量と比例して増加した場合、定着速度はそれに合わせて図１２に曲線で示すように遅くすればよい。しかし、従来は、常に最大の転写トナー量を転写可能とする一定の遅い定着速度で制御を行っていたため、印字率の低い画像の定着に対しては上記温度制御と同様に余分なエネルギを浪費していた。
【００１４】
そこで、デジタル複写機における定着制御に関して次のような制御方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは、画像データをデジタル量として読み込み、画像データの全て或いはその一部の累積値に比例した転写トナー量を推定し、推定した転写トナー量に応じて定着温度或いは定着速度を調節する制御方法である。この制御方法によれば、各画像に必要かつ十分な熱量の供給を行うので、エネルギの浪費を抑えることができる。
【特許文献１】特開平５−３３３７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記従来例（特許文献１）の制御方法では、画像データ値の総数が等しい画像でも、図１３に示すように複数色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のトナーが重なり合った場合は定着に要する熱量が増加するため、定着性が悪化するという問題があった。そのため、複数色のトナーが重なり合った場合でも画像に応じた定着性の確保と、定着部における消費電力の低減との両立が要望されていた。
【００１６】
本発明の目的は、定着手段における電力消費を低減しつつ、複数色のトナーが重なり合った場合でも画像に応じた良好な定着を維持することを可能とした画像形成装置及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述の目的を達成するために、本発明は、複数の色成分の画像データを生成する画像処理手段と、前記画像処理手段により生成される各色成分の画像データに基づき各色成分に対応した現像剤を用いて転写媒体に転写された画像を加熱することで画像の定着を行う定着手段と、前記画像処理手段により生成される複数の色成分の画像データにおける画素の重なりに重み付けを行って画像データの量を積算する積算手段と、前記積算手段により積算された画像データ量に応じて前記定着手段の定着温度を設定し、前記定着手段が前記設定された定着温度で定着を行うよう制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
上述の目的を達成するために、本発明は、複数の色成分の画像データを生成する画像処理手段と、前記画像処理手段により生成される各色成分の画像データに基づき各色成分に対応した現像剤を用いて転写媒体に転写された画像を加熱することで画像の定着を行う定着手段と、前記画像処理手段により生成される複数の色成分の画像データにおける画素の重なりに重み付けを行って画像データの量を積算する積算手段と、前記積算手段により積算された画像データ量に応じて前記定着手段の定着速度を設定し、前記定着手段が前記設定された定着速度で定着を行うよう制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、画像データにおける複数色の画素の重なりを考慮して画像データを積算し、積算した画像データ量に応じて定着手段の定着温度或いは定着速度を設定し、その定着温度或いは定着速度で定着を行うよう制御する。これにより、定着手段における電力消費を低減しつつ、複数色の現像剤が重なり合った場合でも画像に応じた良好な定着を維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
［第１の実施の形態］
先ず、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の定着部の制御を行う熱量制御部の構成及び動作について説明する前に、画像形成装置全体の概略構成について図２を参照しながら説明する。なお、画像形成装置の構成で本発明の主旨と直接関係ない箇所については適宜説明を省略または簡略化する。
【００２２】
図２は、本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す構成図である。
【００２３】
図２において、本実施の形態の画像形成装置は、原稿から読み取った画像を電子写真方式により記録紙に形成するカラーデジタル複写機として構成されている。画像形成装置は、ＣＣＤ８、画像処理回路１０（画像処理手段）、レーザ駆動回路１１〜１４、感光ドラム１９〜２２、現像器２３〜２６、転写部３２〜３５、定着部４０（定着手段）等を備えている。
【００２４】
原稿台１に載置され原稿圧板２で固定された原稿を読み取る際は、光源３から光を照射しながら原稿の走査を行う。原稿の反射光像は、ミラー４〜６とレンズ７を介してＣＣＤ８に結像され、ＲＧＢの各色の画像信号に光電変換される。画像処理回路１０は、画像信号にＡ／Ｄ変換、シェーディング補正、Ｌｏｇ変換、ＵＣＲ処理、γ補正等の、画像出力を得るための各種処理を施す。これにより、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）の４色の画像データが生成される。
【００２５】
レーザ駆動回路１１〜１４は、画像処理回路１０から各々入力される各色の画像データを画像データ値の大きさに比例したパルス幅の信号となるように変調し、半導体レーザを動作させることで画像信号に対応する時間的な光パルスを形成する。ポリゴンミラー１５〜１８は、光パルスを光ビームとして空間的に走査し、それぞれ感光ドラム１９〜２２を露光する。現像器２３〜２６は、それぞれ感光ドラム１９〜２２に形成された潜像を各色のトナー（現像剤）で現像し顕画像化する。
【００２６】
一方、給紙カセット２７〜２９或いは手差し給紙部３０に装填された記録紙（転写媒体）は、転写ベルト３１に送られ、感光ドラム１９〜２２上の各色のトナー像が転写部３２〜３５により順次転写される。これにより、最終的にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色が積層したフルカラー画像が記録紙に形成される。
【００２７】
定着部４０は、転写ベルト３１の記録紙搬送方向前方側に配設されており、回転駆動される定着ローラ４０ａと加圧ローラ４０ｂを備えている。定着部４０は、定着ローラ４０ａ及び加圧ローラ４０ｂの熱ローラ方式により記録紙を挟持して搬送しながら加熱及び加圧を行うことで、記録紙上の未定着画像を定着する。定着部４０に対しては、良好な定着性を維持するため後述の熱量制御部により熱量制御が行われる。
【００２８】
本実施の形態では、熱量制御部が記録紙に転写されるトナー量を推定し、定着ローラ４０ａ及び加圧ローラ４０ｂの温度がトナー量に対して必要かつ十分な定着温度となるように随時温度調節する熱量制御を行う。これは、定着部４０における良好な定着性を維持しつつ不必要な電力消費を抑え、画像形成装置全体の低消費電力化を図ろうとするものである。以下、熱量制御部の構成を図１及び図３に基づいて説明する。
【００２９】
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【００３０】
図１において、画像形成部は、レーザ駆動回路１１〜１４、感光ドラム１９〜２２、現像器２３〜２６、転写部３２〜３５、定着部４０等を備えている。更に、定着部４０は、上記定着ローラ４０ａ及び加圧ローラ４０ｂの他に、定着ローラ４０ａの表面温度を検知するサーミスタ４０ｃを備えている。熱量制御部３９は、データ積算回路４１（積算手段）、中央処理回路４２（制御手段）、加熱ヒータ駆動回路４３を備えている。ＣＣＤ８から画像信号が入力される画像処理回路１０は、レーザ駆動回路１１〜１４とデータ積算回路４１に接続されている。
【００３１】
データ積算回路４１は、画像処理回路１０により生成される画像データにおける同一画素位置での複数色の画素の重なりを考慮して画像データを積算する。中央処理回路４２は、熱量制御及び画像形成制御を行うものであり、データ積算回路４１により積算された画像データ量に応じた定着温度を設定し、定着部４０の温度制御を行う。加熱ヒータ駆動回路４３は、定着部４０の定着ローラ４０ａ及び加圧ローラ４０ｂにそれぞれ内蔵された加熱ヒータ（不図示）をＯＮ／ＯＦＦする。
【００３２】
即ち、中央処理回路４２は、定着部４０の温度を監視しながら、コピー動作等のタイミングにより加熱ヒータ駆動回路４３を駆動し、定着部４０の定着動作中は上記設定した定着温度で定着を行うように制御を行う。中央処理回路４２のメモリ（不図示）には、定着温度を設定するためのルックアップテーブル（図４）やプログラムが格納されている。また、中央処理回路４２は、プログラムに基づき図５のフローチャートに示す処理を実行する。
【００３３】
上記のように、積算した画像データ量（画像データ積算値）に基づき定着温度を調節する制御方法は、余分な電力消費を抑制できる点で優れた効果を発揮するものである。しかしながら、従来例（図１３）で説明した如く、画像データ値の総数(トナーが付着する画素の合計)が等しい画像でも複数色のトナーが重なり合った場合は定着に要する熱量が増加する。そのため、画像データ値の総数だけで定着に要する熱量を推定する方法では定着不良を生ずる場合がある。
【００３４】
そこで、本実施の形態では、画像データ値の総数だけでなく、複数色のトナーが重なり合った場合をも考慮した上で定着温度を設定できるように、データ積算回路４１と中央処理回路４２を備える熱量制御部３９を設けたものである。
【００３５】
図３は、熱量制御部３９のデータ積算回路４１の構成を示すブロック図である。
【００３６】
図３において、データ積算回路４１は、メモリバッファ４８、走査方向１ライン分の画像データを記憶するラインメモリ４４ａ〜４４ｄ、画素重なり検出回路４５（検出手段）、演算回路４６（修正手段）、積算回路４７を備えている。
【００３７】
画像処理回路１０から複数の色成分Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの画像データがデータ積算回路４１のメモリバッファ４８に入力され、それぞれラインメモリ４４ａ〜４４ｄに記憶される。ラインメモリ４４ａ〜４４ｄに記憶された画像データは、画素重なり検出回路４５及び演算回路４６に入力される。画素重なり検出回路４５は、同一画素位置での各色成分の画素の重なりを検出する。
【００３８】
演算回路４６は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの少なくとも２つの色成分の画素の重なりが検出された場合、その重なり箇所の画像データに対して重なっている色の数に応じた重み付けを行うことで画像データ量を修正する演算処理を行う。例えば、ＹとＭの２色が重なる場合は重み付けの係数は２となる。積算回路４７は、１画像分(１ページ分)の画像データを積算し、積算した画像データ量（画像データ積算値）を中央処理回路４２に出力する。
【００３９】
次に、上記構成を有する本実施の形態の画像形成装置の熱量制御部３９の動作について図５乃至図７を参照しながら説明する。
【００４０】
図５は、熱量制御部３９の定着温度制御の流れを示すフローチャートである。
【００４１】
図３において、画像処理回路１０から画像データがデータ積算回路４１に入力され、メモリバッファ４８を介してラインメモリ４４ａ〜４４ｄに記憶される。ラインメモリ４４ａ〜４４ｄに記憶された画像データは、画素重なり検出回路４５に入力される。画素重なり検出回路４５は、１ライン分の画像データにおける同一画素位置での複数色成分の画素の重なり状態を検出する（ステップＳ１）。
【００４２】
次に、演算回路４６は、画素重なり検出回路４５により検出された結果とラインメモリ４４ａ〜４４ｄに記憶された画像データ値に応じて、積算する値に重み付けを行う（ステップＳ２）。本実施の形態では、２色の画素が重なっている場合は、その重なり箇所の画像データに対して２倍の重み付けを行う。３色の画素が重なっている場合は、その重なり箇所の画像データに対して３倍の重み付けを行う。４色の画素が重なっている場合は、その重なり箇所の画像データに対して４倍の重み付けを行う。即ち、複数色の画素の重なりを検出した場合は規定の比率で画像データ量を修正する。
【００４３】
次に、積算回路４７は、上記ステップＳ２で演算した画像データ量を積算する（ステップＳ３）。積算回路４７は、上記ステップＳ３で演算した１画像分の画像データ量を積算し、積算した画像データ量を中央処理回路４２に出力する（ステップＳ４）。中央処理回路４２は、積算回路４７から出力された上記積算した画像データ量（画像データ積算値）に基づき、定着部４０の定着温度を設定する（ステップＳ５）。
【００４４】
本実施の形態が従来技術と異なる点は、データ積算回路４１が画素重なり検出回路４５を備えている点である。これは、画素重なり検出回路４５により画素の重なりを検出することで、画素の重なりに応じて画像データに適切な重み付けを行い、これに基づき定着部４０に対する適切な定着制御を行うためである。
【００４５】
次に、熱量制御部３９において上記１画像分の画像データ量から定着部４０の定着温度を設定する過程について説明する。
【００４６】
熱量制御部３９の中央処理回路４２は、図４に示すルックアップテーブルを参照することで定着部４０の定着温度を設定する。ルックアップテーブルには、積算された画像データ量Ｑ１〜Ｑｎをアドレスとして温度制御値ＴＣ１〜ＴＣｎ及び温度上限値ＴＵ１〜ＴＵｎのデータが格納されている。中央処理回路４２は、データ積算回路４１から出力された画像データ量に基づいて温度制御値ＴＣ１〜ＴＣｎ及び温度上限値ＴＵ１〜ＴＵｎをルックアップテーブルから読み出す。
【００４７】
ここで、温度制御値ＴＣとは、従来例（図１１）で示した下限値Ｔ１に対応するものであり、定着部４０による画像の定着に必要な最低限の温度である。また、温度上限値ＴＵとは、従来例（図１１）で示した上限値Ｔ２に対応するものであり、周囲に悪影響を与えることなく定着部４０の定着温度を維持するための温度である。
【００４８】
上記のように、中央処理回路４２は、温度制御値ＴＣと温度上限値ＴＵを決定すると、定着部４０のサーミスタ４０ｃにより定着ローラ４０ａの表面温度を検知しながら、検知温度Ｔを温度制御値ＴＣと温度上限値ＴＵの間に保つ。つまり、中央処理回路４２は、検知温度Ｔが温度上限値ＴＵより小さい場合は加熱ヒータ駆動回路４３をＯＮ状態とし、定着ローラ４０ａの表面温度を上昇させる。
【００４９】
その後、検知温度Ｔが温度上限値ＴＵに等しくなった時点で、中央処理回路４２は、加熱ヒータ駆動回路４３をＯＦＦ状態とする。これに伴い、定着ローラ４０ａの表面温度は下降し始めるが、中央処理回路４２は、検知温度Ｔが温度制御値ＴＣに等しくなった時に再び加熱ヒータ駆動回路４３をＯＮ状態とする。このように、加熱ヒータ駆動回路４３の断続的な駆動を繰り返すことにより、記録紙に対する定着対象画像のトナー量に必要かつ十分な温度制御値ＴＣでの定着温度制御が可能となる。
【００５０】
次に、熱量制御部３９の定着温度制御の動作例について図６及び図７に基づき説明する。
【００５１】
図６の温度上限値ＴＵ１と温度制御値ＴＣ１は、定着に要する熱量が最も多くなる画像（図７の４色ベタ画像など）に対して決定された値である。また、図６の温度上限値ＴＵ３と温度制御値ＴＣ３は、定着に要する熱量が基準値程度となる印字率の低い通常の文字原稿の画像（図７の単色文字画像など）に対して決定された値である。また、図６の温度制御値ＴＣ２は、定着に要する熱量が上記二つの画像の中間程度となる画像に対して決定された値である。
【００５２】
先ず、図６に示すように画像形成装置の電源投入後から定着部４０による定着動作が開始されるまでの時間ｔ０〜ｔ１の間は、熱量制御部３９の中央処理回路４２は低い温度範囲ＴＣ３〜ＴＵ３を維持するように温度制御を行う。ただし、原稿画像から読み取った画像データに関して、データ積算回路４１により積算した画像データ量が平均的な量である場合は、上記温度範囲ＴＣ３〜ＴＵ３にて定着を行うことも可能である。
【００５３】
次に、時間ｔ１で画像形成部による画像形成動作が開始されたとすると、データ積算回路４１は原稿画像の画像データ量を積算し、中央処理回路４２は積算された画像データ量に基づき定着部４０の定着温度を設定する。このときの定着温度が温度制御値ＴＣ２に設定されたとすると、中央処理回路４２は定着温度を温度制御値ＴＣ２以上に保つように加熱ヒータ駆動回路４３をＯＮ状態とする。これにより、時間ｔ１〜ｔ２の間において定着部４０により適切な定着温度による定着動作が行われる。
【００５４】
画像形成部による画像形成動作が終了した後は、中央処理回路４２は最初と同様に温度制御値ＴＣ３〜温度上限値ＴＵ３の間で温度制御を行い、再び画像形成部による画像形成動作が開始される時間ｔ３までこの温度を維持する。
【００５５】
その後、時間ｔ３で画像形成部による画像形成動作が開始された時は、中央処理回路４２は上記と同様の手順で定着部４０の定着温度を設定する。このときの定着温度が温度制御値ＴＣ１に設定されたとすると、中央処理回路４２は加熱ヒータ駆動回路４３をＯＮ状態とし、定着温度を温度制御値ＴＣ１以上に上昇させ、時間ｔ３〜ｔ４の間で画像形成部により画像形成動作を行う。
【００５６】
以上説明したように本実施の形態によれば、記録紙に対する定着対象画像の各画素について、定着に要する熱量を決定する大きな要因である複数の色成分における画素の重なりを検出し、検出結果から定着に要する熱量を推定し、定着部４０の定着温度制御を行う。これにより、画像形成装置の消費電力の大部分を占める定着部４０における電力消費を低減しつつ、複数色のトナーが重なり合った場合でも画像に応じた良好な定着を維持することが可能となる。
【００５７】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態に対して、熱量制御部３９が図８に示す構成を有すると共にルックアップテーブルが図９に示す構成を有する点において相違する。本実施の形態のその他の要素は、上記第１の実施の形態（図１）の対応するものと同一なので説明を省略する。
【００５８】
図８は、本実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【００５９】
図８において、図１と異なる部分は、熱量制御部３９が定着ヒータ駆動回路４３の代わりに定着ローラ駆動回路５５を有している点である。その他の構成要素に関しては図１と共通であるので、説明を省略する。
【００６０】
本実施の形態は、画素の重なりを考慮して定着温度を制御する点は第１の実施の形態と同様である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、画素の重なりに応じた熱量制御として定着部４０の定着速度を調節する点である。即ち、熱量制御部３９が加熱ヒータ駆動回路４３の代わりに定着ローラ駆動回路５５を備えることで、定着部４０の定着ローラ４０ａの回転速度（定着速度）を調節自在としている。
【００６１】
また、本実施の形態は、ルックアップテーブルで積算された画像データ量Ｑ１〜Ｑｎをアドレスとしている点は第１の実施の形態と同様である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、ルックアップテーブルに温度制御値の代わりに図９に示すように速度制御値ＳＣ１〜ＳＣｎをデータとして格納した点である。速度制御値ＳＣ１〜ＳＣｎは、各画像の定着時に必要かつ十分な熱量を記録紙及びトナーに供給可能とする定着速度である。
【００６２】
図９のルックアップテーブルに格納された速度制御値ＳＣ１〜ＳＣｎ（定着速度）に基づき定着部４０で定着を行うことで、第１の実施の形態と同様に良好な定着性を維持しつつ、定着部４０における電力消費を低減することができる。
【００６３】
重なり合った画素数の検出及び画像データの積算方法は上記第１の実施の形態と同様である。中央処理回路４２は、積算された画像データ量Ｑをパラメータとしてルックアップテーブルから速度制御値ＳＣを選択し、速度制御値ＳＣにより定着ローラ駆動回路５５を動作させる。これに伴い、定着部４０の定着ローラ４０ａの回転速度（定着速度）を調節することができる。
【００６４】
以上説明したように本実施の形態によれば、記録紙に対する定着対象画像の各画素について、定着に要する熱量を決定する大きな要因である画素の重なりを検出し、検出結果から定着に要する熱量を推定し、定着部４０の定着速度制御を行う。これにより、画像形成装置の消費電力の大部分を占める定着部４０における電力消費を低減しつつ、複数色のトナーが重なり合った場合でも画像に応じた良好な定着を維持することが可能となる。
【００６５】
［他の実施の形態］
上記各実施の形態では、本発明を、記録紙に転写したトナーを定着する定着部を備えた複写機に適用した場合を例に挙げたが、複写機に限定されるものではない。本発明は、記録紙に転写したトナーを定着する定着部を備えたプリンタにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】画像形成装置の概略構成を示す構成図である。
【図３】熱量制御部のデータ積算回路の構成を示すブロック図である。
【図４】熱量制御部のルックアップテーブルの構成を示す図である。
【図５】熱量制御部の定着温度制御の流れを示すフローチャートである。
【図６】定着温度制御の一例を示す図である。
【図７】データ積算回路で積算した画像データ積算値と定着に要する熱量の関係を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図９】熱量制御部のルックアップテーブルの構成を示す図である。
【図１０】従来例に係る画像形成装置の熱ローラ定着機構の概略構成を示す構成図である。
【図１１】熱ローラ定着機構の熱量制御の一例を示す図である。
【図１２】転写トナー量に対する定着速度と定着温度の関係を示す図である。
【図１３】同一の画像データ量におけるトナーの重なり状態と定着に要する熱量の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  画像処理回路
３９  熱量制御部
４０  定着部
４０ａ  定着ローラ
４０ｂ  加圧ローラ
４１  データ積算回路
４２  中央処理回路
４３  加熱ヒータ駆動回路
４５  画素重なり検出回路
４６  演算回路
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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