画像処理装置及び画像処理方法並びにプログラム
【課題】 電子写真を用いた画像処理装置において、定着装置の定着温度は想定される最大のトナー載り量にも耐えうる高温に設定しなければならないが、ページ毎に忠実に定着温度を上げ下げすると電力消費のロスや画像出力の速度低下につながる場合がある。
【解決手段】 複数ページからなる印刷ジョブに含まれる各ページの属性情報から各ページに対応する定着温度を決定し、決定された前記印刷ジョブに含まれる第一のページと第二のページと第三のページの定着温度を用いて、前記決定手段によって決定された前記第二のページの定着温度を変更し、変更された定着温度で定着可能なトナー量の制限値以下になるように、前記第二のページに対応する画像データを制御する。
【解決手段】 複数ページからなる印刷ジョブに含まれる各ページの属性情報から各ページに対応する定着温度を決定し、決定された前記印刷ジョブに含まれる第一のページと第二のページと第三のページの定着温度を用いて、前記決定手段によって決定された前記第二のページの定着温度を変更し、変更された定着温度で定着可能なトナー量の制限値以下になるように、前記第二のページに対応する画像データを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式により形成されたトナー画像を記録紙上に定着する際の定着装置の定着温度を制御する画像処理装置、画像処理方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式により形成されたトナー画像を記録紙上に熱定着する画像形成装置において、記録紙上に載せる単位面積当たりの色材量に応じて、定着装置での定着温度が決定される。通常単位面積当たりの色材量の最大値をあらかじめ決めておきその最大値を持つ画像を確実に定着することが可能な定着温度で温度調整を行う。
【０００３】
フルカラー複写機では、ＣＭＹＫ（シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック）等の複数の色材を重ね合わせて画像形成を行うため、記録紙上に載せる色材量（以下、トナー量と呼ぶ）が多くなる傾向にある。このため、定着ローラの熱容量は大きくなり、電源投入後やスリープ明けの際など、定着装置が予め定められた設定温度より低い状態の場合、定められた設定温度に上昇するまでの定着ウォームアップは長く、印刷開始までの待ち時間が発生する問題があった。また出力する画像によっては、想定するトナー量の最大値を大きく下回る画像を出力し、例えばＫの色材のみを使うモノクロモードの出力時には過剰な加熱を行う事になり、電力の無駄が起ってしまう。
【０００４】
上述した電力消費を抑制するために、特許文献１では、省エネモードが指定されている場合、定着装置を省エネの設定値に応じた定着温度に設定し、設定された定着温度で定着可能なトナー載り量値を算出し、算出されたトナー載り量値に応じた画像処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１５１１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、印刷ジョブに含まれる全てのページのトナー載り量が抑制されるため、高濃度部をもつページが多い印刷ジョブの場合、画質の劣化が大きくなる。
本発明は、画素値の制御を行うページの前後のページの定着温度を参照し、制御対象ページの定着温度と画素値を制御することで、ページ毎の定着温度の変動を抑制し、かつ、画質の劣化を少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、複数ページからなる印刷ジョブに含まれる各ページの属性情報から各ページに対応する定着温度を決定する決定手段と、前記決定手段によって決定された前記印刷ジョブに含まれる第一のページと第二のページと第三のページの定着温度を用いて、前記決定手段によって決定された前記第二のページの定着温度を変更する変更手段と、前記変更手段によって変更された定着温度で定着可能な色材量の制限値以下になるように、前記第二のページに対応する画像データを制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の画像処理装置は、印刷ジョブに含まれる第一のページと第二のページの属性情報から前記第一のページと前記第二のページに対応する定着温度を決定する決定手段と、前記決定手段によって決定された前記第二のページの定着温度をターゲットとして定着器の定着温度制御を行う定着温度制御手段と、前記定着温度制御による定着器の定着温度の上昇度合いと前記第一のページの定着温度に基づき、前記第二のページが定着されるときの定着温度を推定する推定手段と、前記推定手段によって推定された定着温度で定着可能なトナー量の制限値に基づき、前記第二のページに対応する画像データを制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、対象ページの前後のページの定着温度を参照して定着温度制御を行うことで、ページ毎の定着温度の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概観図。
【図３】本発明の第一実施形態に係るモードとトナー量と温度の関係を示す表。
【図４】本発明の第一実施形態に係る処理の流れを示すブロック図。
【図５】本発明の実施形態に係るトナー総量制御処理のフロー図。
【図６】本発明の第二実施形態に係るトナー量と温度の関係を示す図。
【図７】本発明の第二実施形態に係る処理の流れを示すブロック図。
【図８】本発明の第三実施形態に係る処理の流れを示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。
【００１２】
＜第一実施形態＞
［画像形成装置の構成］
図１は本実施形態の画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【００１３】
図１に示すように、画像形成装置は、画像読取部１０１、画像処理部１０２、記憶部１０３、ＣＰＵ １０４および画像出力部１０５を備える。なお、画像形成装置は、画像データを管理するサーバ、プリントの実行を指示するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などにネットワークなどを介して接続可能である。また、画像処理部１０２、記憶部１０３、ＣＰＵ１０４を備える装置を画像処理装置とする。
【００１４】
画像読取部１０１は、原稿の画像を読み取り、画像データを出力する。
【００１５】
画像処理部１０２は、画像読取部１０１や外部装置から印刷ジョブを入力する。そして、画像処理部１０２は、印刷ジョブ中の画像データを含む印刷情報を中間情報（以下「オブジェクト」と呼ぶ）に変換し、記憶部１０３のオブジェクトバッファに格納する。さらに、バッファしたオブジェクトに基づきビットマップデータを生成し、記憶部１０３のバッファに格納する。その際、色変換処理や、画像調整処理、トナー総量制御処理等を行う。詳細に関しては後述する。
【００１６】
記憶部１０３は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク（ＨＤ）などから構成される。ＲＯＭは、ＣＰＵ １０４が実行する各種の制御プログラムや画像処理プログラムを格納する。ＲＡＭは、ＣＰＵ １０４がデータや各種情報を格納する参照領域や作業領域として用いられる。また、ＲＡＭとＨＤは、上記のオブジェクトバッファや後述の定着温度設定値の記憶などに用いられる。
【００１７】
このＲＡＭとＨＤ上で画像データを蓄積し、ページのソートや、ソートされた複数ページにわたる原稿を蓄積し、複数部のプリント出力を行う。
【００１８】
画像出力部１０５は、記録紙などの記録媒体にカラー画像を形成して出力する。
【００１９】
［装置概観］
図２は、図１で説明した画像形成装置の概観図である。
【００２０】
画像読取部１０１において、原稿台ガラス２０３および原稿圧板２０２の間に画像を読み取る原稿２０４が置かれ、原稿２０４はランプ２０５の光に照射される。原稿２０４からの反射光は、ミラー２０６と２０７に導かれ、レンズ２０８によって３ラインセンサ２１０上に像が結ばれる。なお、レンズ２０８には赤外カットフィルタ２３１が設けられている。図示しないモータにより、ミラー２０６とランプ２０５を含むミラーユニットを速度Ｖで、ミラー２０７を含むミラーユニットを速度Ｖ／２で矢印の方向に移動する。つまり、３ラインセンサ２１０の電気的走査方向（主走査方向）に対して垂直方向（副走査方向）にミラーユニットが移動し、原稿２０４の全面を走査する。
【００２１】
３ラインのＣＣＤからなる３ラインセンサ２１０は、入力される光情報を色分解して、フルカラー情報レッドＲ、グリーンＧおよびブルーＢの各色成分を読み取り、その色成分信号を信号処理部１０２へ送る。なお、３ラインセンサ２１０を構成するＣＣＤはそれぞれ５０００画素分の受光素子を有し、原稿台ガラス２０３に載置可能な原稿の最大サイズであるＡ３サイズの原稿の短手方向（２９７ｍｍ）を６００ｄｐｉの解像度で読み取ることができる。
【００２２】
標準白色板２１１は、３ラインセンサ２１０の各ＣＣＤ ２１０−１から２１０−３によって読み取ったデータを補正するためのものである。標準白色板２１１は、可視光でほぼ均一の反射特性を示す白色である。
【００２３】
画像処理部１０２は、３ラインセンサ２１０から入力される画像信号を電気的に処理して、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹおよびブラックＫの各色成分信号を生成し、生成したＣＭＹＫの色成分信号を画像出力部１０５に送る。このとき出力される画像はディザなどのハーフトーン処理が行われたＣＭＹＫ画像である。
【００２４】
画像出力部１０５は、画像読取部１０１から送られてくるＣ、Ｍ、ＹまたはＫの画像信号をレーザドライバ２１２に送る。レーザドライバ２１２は、入力される画像信号に応じて半導体レーザ素子２１３を変調駆動する。半導体レーザ素子２１３から出力されるレーザビームは、ポリゴンミラー２１４、ｆ−θレンズ２１５およびミラー２１６を介して感光ドラム２１７を走査し、感光ドラム２１７上に静電潜像を形成する。
【００２５】
現像器は、マゼンタ現像器２１９、シアン現像器２２０、イエロー現像器２２１およびブラック現像器２２２から構成される。四つの現像器が交互に感光ドラム２１７に接することで、感光ドラム２１７上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像してトナー像を形成する。記録紙カセット２２５から供給される記録紙は、転写ドラム２２３に巻き付けられ、感光ドラム２１７上のトナー像が記録紙に転写される。
【００２６】
このようにしてＣ、Ｍ、ＹおよびＫの４色のトナー像が順次転写された記録紙は、定着ユニット２２６を通過することで、トナー像が定着された後、装置外へ排出される。この定着ユニットは、内部の加圧ローラーからの圧力と熱を、転写された記録紙に与えることによりＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色のトナー像を記録紙に定着させる。この時の熱量がトナーの量に対して不十分であると定着不良を起こし正常な画像が得られない。そのため、この定着ユニットには不図示の温度センサが取り付けられており、定着に十分な温度が確認された時初めて定着動作が行われるよう制御する。この温度制御はＣＰＵ１０４にて温度センサ情報とトナー量の関係から行われる。
【００２７】
次に前述のトナー量に関係する印刷モードと定着ユニットの必要温度の関係に関して説明する。
【００２８】
トナー量とは画像上の単位面積当たりのトナー量の事を意味し、単位を％として説明する。具体的にはＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色の最大値を１００％とした時に、例えばその最大値を２色重ねた場合には、そのエリアでは２００％のトナー量と定義する。各色階調性を持っているため０〜１００％までの間の値を取り得る。
【００２９】
このトナー量は印刷モードによって最大値が異なる。印刷モードの例を４つあげそれぞれの特徴とその最大トナー量に関して説明する。
【００３０】
まず、フルカラー印刷モードについて説明する。フルカラー印刷モードは、ＣＭＹＫの４色のトナーをフルに利用したモードであり、任意の色をそのトナーで再現できる範囲で再現し高品質なカラー印刷を行う。フルカラー印刷モードにおける最大トナー量は２４０％ほどが確保されれば必要十分である。
【００３１】
次にＵＣＲ印刷モードについて説明する。ＵＣＲ印刷モードでは、前述のフルカラーでＣ、Ｍ、Ｙの３色で作られる黒またはグレーをＫ単色に置き換え、文字や細線のトナー飛び散り等を押さえ文字の可読性を高めたモードであり、ＣＭＹをＫに置き換えることで最大トナー量は減っている。この時の最大トナー量は１８０％とする。
【００３２】
次に省トナー印刷モードについて説明する。省トナー印刷モードでは前述のフルカラーに対して画像を薄くすることで使用するトナー量を減らして印刷するモードであり、消費するトナーをフルカラーの半分にするため最大値も半分の１２０％となる。
【００３３】
最後に、単色印刷モードについて説明する。単色印刷モードは、モノクロ印刷に代表される１色のトナーのみを使った印字モードで、その場合の最大値は１色の最大値である１００％になる。
【００３４】
このように４つのモードで最大トナー量が異なるため、その時に必要とされる定着ユニットの温度は異なり、最大トナー量が高い順に必要温度も高くなる。フルカラー印刷モードでの定着温度をＴ１、ＵＣＲ印刷モードでの定着温度をＴ２、省トナーモードでの定着温度をＴ３、単色印刷モードでの定着温度をＴ４とすると、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４の順になる。この関係を示した表が図３になる。この対応表は制御で用いるため記憶部１０３のＲＡＭ領域に記憶しておく。
【００３５】
また、上記で説明した各々の印刷モードの情報は印刷ジョブのページ毎に属性情報として付与されているものとする。なお、ページ毎の印刷モードは、画像形成装置の操作部からユーザによって指定されてもよいし、ページ毎に画像内容の判定を行い決定されてもよい。例えば、ページ毎にカラーモノクロ判定を行い、カラーと判定されたページに対してはフルカラー印刷モードが属性として付与され、モノクロと判定されたページに対しては単色印刷モードが属性として付与される。
【００３６】
図４は、本実施形態での処理フローを示している。以降のフローに示される処理はＣＰＵ１０４で動作するプログラム、および、ＣＰＵ１０４からの命令に従って動作する画像処理部１０２により処理される。
【００３７】
Ｓ４００で、ＣＰＵ１０４は、画像読取部１０１やＰＣなどの外部装置から入力された複数ページからなる印刷ジョブを受け取って印刷処理を開始する。処理が開始された後、Ｓ４０１において、ＣＰＵは、印刷ジョブ中から、それぞれのページ番号をｐ０，ｐ１，ｐ２とする３ページ分の情報を取得し、ページ毎に印刷モードの判定を行う。現在のコピーであれば操作部からの設定に応じて、またプリントであればプリンタドライバからの設定に応じて前述した４モードのいずれかを判断する。
【００３８】
なお、ｐ０（第一のページ）は現在処理中のページ番号を表し、ｐ１（第二のページ）、ｐ２（第三のページ）はそれぞれ、次ページ、次々ページを先読みすることで得られるページの番号であるものとする。すなわち、本実施形態の処理を実現するためには、印刷ジョブ全体の情報を得る必要はなく、２ページ先までの情報をもとに制御をおこなえばよい。
【００３９】
続いてＳ４０２において、ＣＰＵ１０４は、記憶部１０３に記憶されている前述の図３で示した表を参照して、Ｓ４０１で判断されたページ毎の印刷モードに対応する定着温度を決定する。例えば、ページｐ０の印刷モードに対応する定着温度をＴｐ０、ページｐ１の印刷モードに対応する定着温度をＴｐ１、ページｐ２の印刷モードに対応する定着温度をＴｐ２に決定する。
【００４０】
なお、Ｓ４０１においては、ページ毎の印刷モードの判定を行わずに、ページの内容を解析することによってページ毎の最大トナー量を判断してもよい。その場合、Ｓ４０２において、ＣＰＵ１０４は、記憶部１０３に記憶されている前述の図３で示した表を参照して、Ｓ４０１で判断されたページ毎の最大トナー量に対応する定着温度を決定する。
【００４１】
続いてＳ４０３において、ＣＰＵ１０４は、定着ユニット２２６に対して、ページｐ０の次々ページであるｐ２に対応する定着温度Ｔｐ２をターゲットとした温度制御を行うように指示し、定着温度制御を開始する。次ページではなく、次々ページをターゲットにして温度制御をすることにより、定着温度の制御ターゲットの急激な上げ下げが無くなり、急激な上げ方をするための電力消費を防ぐことができる。
【００４２】
定着ユニット２２６が温度制御を行うと同時に、ＣＰＵ１０４は、Ｓ４０４において、ページｐ０の次のページであるｐ１に対する載り量制限処理に用いる載り量制限値を次のようにして計算する。具体的には、現在のページであるｐ０が要求する定着温度Ｔｐ０と次々ページｐ２が要求する定着温度Ｔｐ２との平均値を計算する。算出した平均値とＴｐ１を比較し、低い方の温度をページｐ１の定着温度Ｔｐ１’にする。すなわち、ページｐ１の定着温度は、Ｔｐ１からＴｐ１’に変更される。そして、変更後の定着温度Ｔｐ１’に対応するトナー量の制限値ＬＩＭＩＴ１（％）を、図６に模式的に示すようなグラフの形状を持つＬＵＴを逆引きして演算する。Ｓ４０４では、ページｐ０とｐ２の定着温度が低く、ページｐ１の定着温度が高い場合、ページｐ１の定着温度を下げることでページ毎の定着温度の上げ下げを少なくすることができる。ページｐ１の定着温度を下げたことにより、ページｐ１の載り量制限値も低くなる。
【００４３】
ここで、図６のグラフを説明するためにトナー量と印刷モードと定着ユニット２２６の必要温度の関係に関して説明する。
【００４４】
トナー量とは画像上の単位面積当たりのトナー量の事を意味している。また画像を確実に定着できるようにするための定着ユニット２２６の温度は画像中のトナー量の最大値が定着できるように設定する必要がある。第一実施形態では印刷モードに応じて最大トナー量が異なるため、その時に必要とされる定着ユニットの温度は異なり、最大トナー量が高い順に必要温度も高くなる事を利用した例を説明した。
【００４５】
しかしながら最大トナー量が０すなわち白紙であれば定着のために温度は必要なく、またフルカラー印刷モードであっても１８０％を超える画素が無ければＴ２を超える温度は必要ない。本来最大トナー量と定着温度の関係は図３で示した様な離散的なデータではなく、図６に示すように連続的に変化する関係になる。そこで図６に示したような関係から最適な定着温度を画像データを元に算出することで定着に必要な最小温度を求める事が可能になる。画像中に現れる最大トナー量が定着可能なように、定着温度が上がっていれば、画像全体で定着不良等の問題が起る事はない。図６に示される関係は制御で用いるため例えばルックアップテーブルの形で記憶部１０３のＲＡＭ領域に記憶しておく。
【００４６】
Ｓ４０５において、ＣＰＵ１０４は画像処理部１０２に対して、印刷に必要な色変換処理を行うとともに、制限値ＬＩＭＩＴ１に従う載り量制限処理を行って印刷を行うように指示する。すなわち、Ｓ４０５では、ページｐ１に対応するＲＧＢ画像データに対して画像処理部１０２において色変換処理を行いＣＭＹＫ画像データに変換する。次にＣＭＹＫ画像データの各画素の値が制限値以下（ＬＩＭＩＴ１以下）になるように、ＣＭＹＫ画像データの画素値を小さくする処理を行う。
【００４７】
載り量制限処理の詳細については、別途、図５に示すフローを用いて説明する。
【００４８】
ここで、画像処理部１０２が行う色変換処理について説明する。これはＲＧＢで表現されている画像をＣＭＹＫのデータへ変換する処理で、公知の３次元ルックアップテーブルを用いたテーブル変換で行われる。ここでＳ４０１で判断されたモードに応じて色変換のテーブルを切り替える。具体的には以下のようにする。
【００４９】
フルカラー印刷モードであれば各画素のＲＧＢ値を、対応するＣＭＹＫのデータへ変換する。
【００５０】
単色印刷モードであれば各画素のＲＧＢ値をＫのみのデータへ変換する。
【００５１】
ＵＣＲ印刷であればＲ＝Ｇ＝Ｂのグレー画素であればＣ＝Ｍ＝Ｙ＝０のＫのみへ、そうでなければＲＧＢ値に対応したＣＭＹＫへ変換される。
【００５２】
省トナーモードであればフルカラー印刷モードで変換したＣＭＹＫに対して全ての値を半分にした値を出力する。
【００５３】
この段階での画像データはＣＭＹＫのトナー量を示したデータになっており、画素単位に値として０〜２５５の８ｂｉｔで表現されているものとする。また各モードによって定められた最大トナー量を超える値の組み合わせは出力しないようルックアップテーブルは調整されている。具体的に値は各色０であればトナー未使用（白）を示し、値が大きくなるにつれて濃度は濃くなり、２５５で最大の濃さを意味する。前述のトナー量は２５５で１００％を意味している。Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｋの値がその画素のトナー量を表し、最大で４００％の１０２０を取りうるが各モードでの最大値を超えない値でルックアップテーブルは調整されている。つまり例えばフルカラー印刷モードの最大値２４０％であれば、Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｋが６１２を超える事はないよう調整している。
【００５４】
次に、トナー載り量制限処理の詳細フローについて、図５を用いて説明する。
【００５５】
処理の流れは画素単位でＣＭＹＫ全色参照しながら行う。入力されたＣＭＹＫ（Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１）５０１に対してステップＳ５０２で合計値ＳＵＭ１を算出する。ここでＣＭＹＫ（Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１）５０１とは、Ｓ４０５の色変換処理によって生成されたＣＭＹＫ画像の１画素単位のデータである。次に、ステップＳ５０３にてＬＩＭＩＴ（制限値）５０４を読み込みＳＵＭ１と比較する。ＬＩＭＩＴ（制限値）５０４とは定着可能なトナー量の制限値であり、前述したフルカラーモードの場合は「２４０％」といった数値で定義される。本実施形態では、ＬＩＭＩＴ５０４は、前述した制限値ＬＩＭＩＴ１である。次にステップＳ５０３にてＳＵＭ１がＬＩＭＩＴ（制限値）５０４以下である場合、ステップＳ５１３にてＣＭＹＫ（Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１）５０１をＣＭＹＫ（Ｃ３、Ｍ３、Ｙ３、Ｋ３）５１４として出力する。ここで、ＣＭＹＫ（Ｃ３、Ｍ３、Ｙ３、Ｋ３）５１４とは、本トナー総量制御処理の出力ＣＭＹＫ画像の１画素単位のデータである。
【００５６】
ステップＳ５０３にてＳＵＭ１がＬＩＭＩＴ（制限値）５０４より大きい場合、ステップＳ５０５に示す式でＵＣＲ値を算出する。ここでＵＣＲ値とはＣＭＹのトナーの削減値及びＫの増加値に影響する。トナー総量制御ではトナー量の削減値を最小にするため、制限値を超えた量の半分、またはＣ１、Ｍ１、Ｙ１の中で最も小さい値をＵＣＲ値とする。次にステップＳ５０６にて画像処理部１０２は第１のトナー総量制限後の値であるＣ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２の中のＫ２を算出する。Ｋ１にＵＣＲ値を足した値を基本的には用いるが、Ｋ２単体で１００％を超えた値は設定できないため、１００％を超えた場合は１００％の値をＫ２に設定する。次にステップＳ５０７にて画像処理部１０２はＣ１、Ｍ１、Ｙ１の値を削減し、Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２の値を算出する。ここではステップＳ５０６で算出したＫ２の値とＫ１の値の差分を削減値とする。以上の処理の流れでトナー総量を削減したＣＭＹＫ（Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２）５０８を算出する。
【００５７】
次にステップＳ５０９にて画像処理部１０２はＣ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２を合計してＳＵＭ２を算出する。次にステップＳ５１０にて画像処理部１０２はＬＩＭＩＴ（制限値）５０４を読み込みＳＵＭ２と比較する。ここでＳＵＭ２がＬＩＭＩＴ（制限値）５０４以下である場合、画像処理部１１４はステップＳ５１２にてＣＭＹＫ（Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２）５０８をＣＭＹＫ（Ｃ３、Ｍ３、Ｙ３、Ｋ３）５１４として出力する。ＳＵＭ２がＬＩＭＩＴ（制限値）５０４よりも大きい場合、ステップＳ５１１にて画像処理部１０２はＫ２の値はそのままＫ３として設定し、ＬＩＭＩＴ（制限値）５０４からＫ２を引いた値とＣ２、Ｍ２、Ｙ２の合計値から係数を算出する。そしてＣ２、Ｍ２、Ｙ２に算出した係数をかけることでトナー量が削減されたＣ３、Ｍ３、Ｙ３を算出し、ＣＭＹＫ（Ｃ３、Ｍ３、Ｙ３、Ｋ３）５１４を出力する。
【００５８】
この処理によりＣＭＹＫの合計値、つまりトナー総量が印刷モードに対応した最大トナー量以下になる事が保証され、Ｓ４０３にて確定させた定着温度での定着を保証させる事が可能になる。
【００５９】
次に、ＣＰＵ１０４は、Ｓ４０６でページをインクリメントして、次ページｐ１をｐ０に、次々ページｐ２をｐ１にして、新しい次々ページｐ２を読み込む。Ｓ４０７でこれ以上ページが終了したかどうかを判定して、読み込むページが無いならば、Ｓ４０８で処理を終える。ページが終了していないならば、Ｓ４０２に処理を戻す。
【００６０】
なお、第一のページと第二のページと第三のページは、印刷ジョブにおいて連続するページであってもいいし、連続しないページ、すなわち所定のページ間隔が空いたページであってもよい。
【００６１】
以上のような処理を行うことによって、ページ毎に定着温度が急激に変動することを抑制し、定着器の電力消費を少なくすることができる。定着温度の変動を抑えた結果、低い定着温度で定着を行う場合であっても、定着ユニットが定着可能な載り量になるように画像値を制限することで、トナーの飛び散りを防ぎトナーを定着させることができる。
【００６２】
＜第二実施形態＞
第一実施形態においては印刷モードとその時の最大トナー量から定着ユニットの温度制御を行っていたが、画像によってはそのモードであっても最大トナー量がほとんど使われない場合も考えられる。例えばもともとモノクロのデータをフルカラー印刷モードで印刷してもほとんどはＫ単色で１００％を超えるトナー量は発生しない。その場合フルカラーモード用の定着ユニットの温度設定が適用されると過加熱になり、無駄なウォームアップ待ち時間や無駄な電力消費をしてしまう可能性が高くなる。
【００６３】
そこで、本実施形態では、印刷モードの情報ではなく各ページの最大画素値の情報をもとに温度制御を行う例について説明する。
【００６４】
図７に本実施形態の処理フローを示す。本処理フローにおいて、Ｓ７００、Ｓ７０１、Ｓ７０４〜Ｓ７０９は、第一実施形態の図４のフローにおけるＳ４００、Ｓ４０１、Ｓ４０３〜Ｓ４０８と同様であるため説明を割愛する。
【００６５】
本実施形態特有の処理であるＳ７０２では、ＣＰＵ１０４は、各ページの最大の載り量、すなわち、各画素のＣＭＹＫ値の合計値の最大値を得る。次にＳ７０３において、Ｓ７０２で得られた各ページの最大載り量から図６のグラフで示される関係を用いて、ページｐ０，ｐ１，ｐ２の定着に必要な定着温度Ｔｐ０，Ｔｐ１，Ｔｐ２を得る。第二実施形態では、各ページの最大の載り量が属性情報として付与されている。
【００６６】
Ｓ７０３で得られた定着温度に対して、Ｓ７０４以降の処理を行うことによって、第一実施形態よりも低い定着温度で動作する可能性が高くなり、さらに電力消費を低減することが可能になる。
【００６７】
＜第三実施形態＞
第一、第二実施形態ではジョブのパターンに応じて、次々ページに必要な温度をターゲットとして定着温度を調整する例を示してきた（Ｓ４０３，Ｓ７０４）。本実施形態では、定着ユニットの温度調節の反応がある程度早い場合に、次々ページではなく、次ページに必要な温度をターゲットとして温度調整を行い、ページ出力までの時間に上昇する定着温度に応じて、載り量制限処理をかける処理の例について示す。
【００６８】
図８は本実施形態において、ＣＰＵ１０４が行う印刷処理のフロー例を示す図面である。
【００６９】
Ｓ８００で、ＣＰＵ１０４は、画像読取部１０１やＰＣなどの外部装置から入力された印刷ジョブを受け取って印刷処理を開始する。次にＳ８０１において、ＣＰＵ１０４は印刷ジョブ中から、ページ番号ｐ１であらわされるページの情報を取得し、そのページの印刷モードの判定を行う。現在のコピーであれば操作部からの設定に応じて、またプリントであればドライバからの設定に応じて前述した４モードのいずれかを判断する。
【００７０】
続いてＳ８０２において、ＣＰＵ１０４は、Ｓ８０１で判断されたモードにより該当モードでの定着に必要な温度設定を判断する。これは記憶部１０３に記憶されている前述の図３で示した表を参照して該当モードによってどれだけの温度が定着性を確保するのに必要なのかを判断する。
【００７１】
続いてＳ８０３において、ＣＰＵ１０４は、定着ユニット２２６に対して、次ページであるｐ１に対応する定着温度Ｔｐ１をターゲットとした温度制御を行うよう指示し、定着温度制御を開始する。
【００７２】
Ｓ８０４では、ＣＰＵ１０４は、Ｓ８０３の定着温度制御開始時点から次ページｐ１が画像出力部１０５で実際に出力されるまでの時間をもとに、ｐ１が印刷されるときにどれくらい定着温度が上がるのか（上昇度合い）を推定し、推定した温度を温度Ｔとする。定着器の定着温度の上昇スピードが遅い場合、定着温度ＴはＳ８０３でターゲットとした定着温度Ｔｐ１に達しない（Ｔ＜Ｔｐ１）。
【００７３】
次に、Ｓ８０５において、温度Ｔに対する載り量制限値を、図６に示したＬＵＴをもとにして演算して、ＬＩＭＩＴ１とする。
【００７４】
Ｓ８０６において、ＣＰＵ１０４は画像処理部１０２に対して、印刷に必要な色変換処理を行うとともに、制限値ＬＩＭＩＴ１に従う載り量制限処理を行って印刷を行うように指示する。色変換処理や載り量制限処理の詳細については、第一実施形態に示した通りである。
【００７５】
Ｓ８０７で次のページを読み込み、ジョブ中のページが終了したかどうかを判定して、終了していれば、Ｓ８０９で処理を終える。
【００７６】
＜その他の実施形態＞
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００７７】
２０２ 原稿圧板
２０３ 原稿台ガラス
２０４ 原稿
２０５ ランプ
２０６ ミラー
２０７ ミラー
２０８ レンズ
２１０ ラインセンサ
２１１ 標準白色板
２１２ レーザードライバ
２１３ 半導体レーザー素子
２１４ ポリゴンミラー
２１５ ｆ−θレンズ
２１６ ミラー
２１７ 感光ドラム
２１９ マゼンタ現像機
２２０ シアン現像機
２２１ イエロー現像機
２２２ ブラック現像機
２２３ 転写ドラム
２２５ 記録紙カセット
２２６ 定着ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式により形成されたトナー画像を記録紙上に定着する際の定着装置の定着温度を制御する画像処理装置、画像処理方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式により形成されたトナー画像を記録紙上に熱定着する画像形成装置において、記録紙上に載せる単位面積当たりの色材量に応じて、定着装置での定着温度が決定される。通常単位面積当たりの色材量の最大値をあらかじめ決めておきその最大値を持つ画像を確実に定着することが可能な定着温度で温度調整を行う。
【０００３】
フルカラー複写機では、ＣＭＹＫ（シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック）等の複数の色材を重ね合わせて画像形成を行うため、記録紙上に載せる色材量（以下、トナー量と呼ぶ）が多くなる傾向にある。このため、定着ローラの熱容量は大きくなり、電源投入後やスリープ明けの際など、定着装置が予め定められた設定温度より低い状態の場合、定められた設定温度に上昇するまでの定着ウォームアップは長く、印刷開始までの待ち時間が発生する問題があった。また出力する画像によっては、想定するトナー量の最大値を大きく下回る画像を出力し、例えばＫの色材のみを使うモノクロモードの出力時には過剰な加熱を行う事になり、電力の無駄が起ってしまう。
【０００４】
上述した電力消費を抑制するために、特許文献１では、省エネモードが指定されている場合、定着装置を省エネの設定値に応じた定着温度に設定し、設定された定着温度で定着可能なトナー載り量値を算出し、算出されたトナー載り量値に応じた画像処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１５１１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、印刷ジョブに含まれる全てのページのトナー載り量が抑制されるため、高濃度部をもつページが多い印刷ジョブの場合、画質の劣化が大きくなる。
本発明は、画素値の制御を行うページの前後のページの定着温度を参照し、制御対象ページの定着温度と画素値を制御することで、ページ毎の定着温度の変動を抑制し、かつ、画質の劣化を少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、複数ページからなる印刷ジョブに含まれる各ページの属性情報から各ページに対応する定着温度を決定する決定手段と、前記決定手段によって決定された前記印刷ジョブに含まれる第一のページと第二のページと第三のページの定着温度を用いて、前記決定手段によって決定された前記第二のページの定着温度を変更する変更手段と、前記変更手段によって変更された定着温度で定着可能な色材量の制限値以下になるように、前記第二のページに対応する画像データを制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の画像処理装置は、印刷ジョブに含まれる第一のページと第二のページの属性情報から前記第一のページと前記第二のページに対応する定着温度を決定する決定手段と、前記決定手段によって決定された前記第二のページの定着温度をターゲットとして定着器の定着温度制御を行う定着温度制御手段と、前記定着温度制御による定着器の定着温度の上昇度合いと前記第一のページの定着温度に基づき、前記第二のページが定着されるときの定着温度を推定する推定手段と、前記推定手段によって推定された定着温度で定着可能なトナー量の制限値に基づき、前記第二のページに対応する画像データを制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、対象ページの前後のページの定着温度を参照して定着温度制御を行うことで、ページ毎の定着温度の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概観図。
【図３】本発明の第一実施形態に係るモードとトナー量と温度の関係を示す表。
【図４】本発明の第一実施形態に係る処理の流れを示すブロック図。
【図５】本発明の実施形態に係るトナー総量制御処理のフロー図。
【図６】本発明の第二実施形態に係るトナー量と温度の関係を示す図。
【図７】本発明の第二実施形態に係る処理の流れを示すブロック図。
【図８】本発明の第三実施形態に係る処理の流れを示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。
【００１２】
＜第一実施形態＞
［画像形成装置の構成］
図１は本実施形態の画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【００１３】
図１に示すように、画像形成装置は、画像読取部１０１、画像処理部１０２、記憶部１０３、ＣＰＵ １０４および画像出力部１０５を備える。なお、画像形成装置は、画像データを管理するサーバ、プリントの実行を指示するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などにネットワークなどを介して接続可能である。また、画像処理部１０２、記憶部１０３、ＣＰＵ１０４を備える装置を画像処理装置とする。
【００１４】
画像読取部１０１は、原稿の画像を読み取り、画像データを出力する。
【００１５】
画像処理部１０２は、画像読取部１０１や外部装置から印刷ジョブを入力する。そして、画像処理部１０２は、印刷ジョブ中の画像データを含む印刷情報を中間情報（以下「オブジェクト」と呼ぶ）に変換し、記憶部１０３のオブジェクトバッファに格納する。さらに、バッファしたオブジェクトに基づきビットマップデータを生成し、記憶部１０３のバッファに格納する。その際、色変換処理や、画像調整処理、トナー総量制御処理等を行う。詳細に関しては後述する。
【００１６】
記憶部１０３は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク（ＨＤ）などから構成される。ＲＯＭは、ＣＰＵ １０４が実行する各種の制御プログラムや画像処理プログラムを格納する。ＲＡＭは、ＣＰＵ １０４がデータや各種情報を格納する参照領域や作業領域として用いられる。また、ＲＡＭとＨＤは、上記のオブジェクトバッファや後述の定着温度設定値の記憶などに用いられる。
【００１７】
このＲＡＭとＨＤ上で画像データを蓄積し、ページのソートや、ソートされた複数ページにわたる原稿を蓄積し、複数部のプリント出力を行う。
【００１８】
画像出力部１０５は、記録紙などの記録媒体にカラー画像を形成して出力する。
【００１９】
［装置概観］
図２は、図１で説明した画像形成装置の概観図である。
【００２０】
画像読取部１０１において、原稿台ガラス２０３および原稿圧板２０２の間に画像を読み取る原稿２０４が置かれ、原稿２０４はランプ２０５の光に照射される。原稿２０４からの反射光は、ミラー２０６と２０７に導かれ、レンズ２０８によって３ラインセンサ２１０上に像が結ばれる。なお、レンズ２０８には赤外カットフィルタ２３１が設けられている。図示しないモータにより、ミラー２０６とランプ２０５を含むミラーユニットを速度Ｖで、ミラー２０７を含むミラーユニットを速度Ｖ／２で矢印の方向に移動する。つまり、３ラインセンサ２１０の電気的走査方向（主走査方向）に対して垂直方向（副走査方向）にミラーユニットが移動し、原稿２０４の全面を走査する。
【００２１】
３ラインのＣＣＤからなる３ラインセンサ２１０は、入力される光情報を色分解して、フルカラー情報レッドＲ、グリーンＧおよびブルーＢの各色成分を読み取り、その色成分信号を信号処理部１０２へ送る。なお、３ラインセンサ２１０を構成するＣＣＤはそれぞれ５０００画素分の受光素子を有し、原稿台ガラス２０３に載置可能な原稿の最大サイズであるＡ３サイズの原稿の短手方向（２９７ｍｍ）を６００ｄｐｉの解像度で読み取ることができる。
【００２２】
標準白色板２１１は、３ラインセンサ２１０の各ＣＣＤ ２１０−１から２１０−３によって読み取ったデータを補正するためのものである。標準白色板２１１は、可視光でほぼ均一の反射特性を示す白色である。
【００２３】
画像処理部１０２は、３ラインセンサ２１０から入力される画像信号を電気的に処理して、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹおよびブラックＫの各色成分信号を生成し、生成したＣＭＹＫの色成分信号を画像出力部１０５に送る。このとき出力される画像はディザなどのハーフトーン処理が行われたＣＭＹＫ画像である。
【００２４】
画像出力部１０５は、画像読取部１０１から送られてくるＣ、Ｍ、ＹまたはＫの画像信号をレーザドライバ２１２に送る。レーザドライバ２１２は、入力される画像信号に応じて半導体レーザ素子２１３を変調駆動する。半導体レーザ素子２１３から出力されるレーザビームは、ポリゴンミラー２１４、ｆ−θレンズ２１５およびミラー２１６を介して感光ドラム２１７を走査し、感光ドラム２１７上に静電潜像を形成する。
【００２５】
現像器は、マゼンタ現像器２１９、シアン現像器２２０、イエロー現像器２２１およびブラック現像器２２２から構成される。四つの現像器が交互に感光ドラム２１７に接することで、感光ドラム２１７上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像してトナー像を形成する。記録紙カセット２２５から供給される記録紙は、転写ドラム２２３に巻き付けられ、感光ドラム２１７上のトナー像が記録紙に転写される。
【００２６】
このようにしてＣ、Ｍ、ＹおよびＫの４色のトナー像が順次転写された記録紙は、定着ユニット２２６を通過することで、トナー像が定着された後、装置外へ排出される。この定着ユニットは、内部の加圧ローラーからの圧力と熱を、転写された記録紙に与えることによりＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色のトナー像を記録紙に定着させる。この時の熱量がトナーの量に対して不十分であると定着不良を起こし正常な画像が得られない。そのため、この定着ユニットには不図示の温度センサが取り付けられており、定着に十分な温度が確認された時初めて定着動作が行われるよう制御する。この温度制御はＣＰＵ１０４にて温度センサ情報とトナー量の関係から行われる。
【００２７】
次に前述のトナー量に関係する印刷モードと定着ユニットの必要温度の関係に関して説明する。
【００２８】
トナー量とは画像上の単位面積当たりのトナー量の事を意味し、単位を％として説明する。具体的にはＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色の最大値を１００％とした時に、例えばその最大値を２色重ねた場合には、そのエリアでは２００％のトナー量と定義する。各色階調性を持っているため０〜１００％までの間の値を取り得る。
【００２９】
このトナー量は印刷モードによって最大値が異なる。印刷モードの例を４つあげそれぞれの特徴とその最大トナー量に関して説明する。
【００３０】
まず、フルカラー印刷モードについて説明する。フルカラー印刷モードは、ＣＭＹＫの４色のトナーをフルに利用したモードであり、任意の色をそのトナーで再現できる範囲で再現し高品質なカラー印刷を行う。フルカラー印刷モードにおける最大トナー量は２４０％ほどが確保されれば必要十分である。
【００３１】
次にＵＣＲ印刷モードについて説明する。ＵＣＲ印刷モードでは、前述のフルカラーでＣ、Ｍ、Ｙの３色で作られる黒またはグレーをＫ単色に置き換え、文字や細線のトナー飛び散り等を押さえ文字の可読性を高めたモードであり、ＣＭＹをＫに置き換えることで最大トナー量は減っている。この時の最大トナー量は１８０％とする。
【００３２】
次に省トナー印刷モードについて説明する。省トナー印刷モードでは前述のフルカラーに対して画像を薄くすることで使用するトナー量を減らして印刷するモードであり、消費するトナーをフルカラーの半分にするため最大値も半分の１２０％となる。
【００３３】
最後に、単色印刷モードについて説明する。単色印刷モードは、モノクロ印刷に代表される１色のトナーのみを使った印字モードで、その場合の最大値は１色の最大値である１００％になる。
【００３４】
このように４つのモードで最大トナー量が異なるため、その時に必要とされる定着ユニットの温度は異なり、最大トナー量が高い順に必要温度も高くなる。フルカラー印刷モードでの定着温度をＴ１、ＵＣＲ印刷モードでの定着温度をＴ２、省トナーモードでの定着温度をＴ３、単色印刷モードでの定着温度をＴ４とすると、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４の順になる。この関係を示した表が図３になる。この対応表は制御で用いるため記憶部１０３のＲＡＭ領域に記憶しておく。
【００３５】
また、上記で説明した各々の印刷モードの情報は印刷ジョブのページ毎に属性情報として付与されているものとする。なお、ページ毎の印刷モードは、画像形成装置の操作部からユーザによって指定されてもよいし、ページ毎に画像内容の判定を行い決定されてもよい。例えば、ページ毎にカラーモノクロ判定を行い、カラーと判定されたページに対してはフルカラー印刷モードが属性として付与され、モノクロと判定されたページに対しては単色印刷モードが属性として付与される。
【００３６】
図４は、本実施形態での処理フローを示している。以降のフローに示される処理はＣＰＵ１０４で動作するプログラム、および、ＣＰＵ１０４からの命令に従って動作する画像処理部１０２により処理される。
【００３７】
Ｓ４００で、ＣＰＵ１０４は、画像読取部１０１やＰＣなどの外部装置から入力された複数ページからなる印刷ジョブを受け取って印刷処理を開始する。処理が開始された後、Ｓ４０１において、ＣＰＵは、印刷ジョブ中から、それぞれのページ番号をｐ０，ｐ１，ｐ２とする３ページ分の情報を取得し、ページ毎に印刷モードの判定を行う。現在のコピーであれば操作部からの設定に応じて、またプリントであればプリンタドライバからの設定に応じて前述した４モードのいずれかを判断する。
【００３８】
なお、ｐ０（第一のページ）は現在処理中のページ番号を表し、ｐ１（第二のページ）、ｐ２（第三のページ）はそれぞれ、次ページ、次々ページを先読みすることで得られるページの番号であるものとする。すなわち、本実施形態の処理を実現するためには、印刷ジョブ全体の情報を得る必要はなく、２ページ先までの情報をもとに制御をおこなえばよい。
【００３９】
続いてＳ４０２において、ＣＰＵ１０４は、記憶部１０３に記憶されている前述の図３で示した表を参照して、Ｓ４０１で判断されたページ毎の印刷モードに対応する定着温度を決定する。例えば、ページｐ０の印刷モードに対応する定着温度をＴｐ０、ページｐ１の印刷モードに対応する定着温度をＴｐ１、ページｐ２の印刷モードに対応する定着温度をＴｐ２に決定する。
【００４０】
なお、Ｓ４０１においては、ページ毎の印刷モードの判定を行わずに、ページの内容を解析することによってページ毎の最大トナー量を判断してもよい。その場合、Ｓ４０２において、ＣＰＵ１０４は、記憶部１０３に記憶されている前述の図３で示した表を参照して、Ｓ４０１で判断されたページ毎の最大トナー量に対応する定着温度を決定する。
【００４１】
続いてＳ４０３において、ＣＰＵ１０４は、定着ユニット２２６に対して、ページｐ０の次々ページであるｐ２に対応する定着温度Ｔｐ２をターゲットとした温度制御を行うように指示し、定着温度制御を開始する。次ページではなく、次々ページをターゲットにして温度制御をすることにより、定着温度の制御ターゲットの急激な上げ下げが無くなり、急激な上げ方をするための電力消費を防ぐことができる。
【００４２】
定着ユニット２２６が温度制御を行うと同時に、ＣＰＵ１０４は、Ｓ４０４において、ページｐ０の次のページであるｐ１に対する載り量制限処理に用いる載り量制限値を次のようにして計算する。具体的には、現在のページであるｐ０が要求する定着温度Ｔｐ０と次々ページｐ２が要求する定着温度Ｔｐ２との平均値を計算する。算出した平均値とＴｐ１を比較し、低い方の温度をページｐ１の定着温度Ｔｐ１’にする。すなわち、ページｐ１の定着温度は、Ｔｐ１からＴｐ１’に変更される。そして、変更後の定着温度Ｔｐ１’に対応するトナー量の制限値ＬＩＭＩＴ１（％）を、図６に模式的に示すようなグラフの形状を持つＬＵＴを逆引きして演算する。Ｓ４０４では、ページｐ０とｐ２の定着温度が低く、ページｐ１の定着温度が高い場合、ページｐ１の定着温度を下げることでページ毎の定着温度の上げ下げを少なくすることができる。ページｐ１の定着温度を下げたことにより、ページｐ１の載り量制限値も低くなる。
【００４３】
ここで、図６のグラフを説明するためにトナー量と印刷モードと定着ユニット２２６の必要温度の関係に関して説明する。
【００４４】
トナー量とは画像上の単位面積当たりのトナー量の事を意味している。また画像を確実に定着できるようにするための定着ユニット２２６の温度は画像中のトナー量の最大値が定着できるように設定する必要がある。第一実施形態では印刷モードに応じて最大トナー量が異なるため、その時に必要とされる定着ユニットの温度は異なり、最大トナー量が高い順に必要温度も高くなる事を利用した例を説明した。
【００４５】
しかしながら最大トナー量が０すなわち白紙であれば定着のために温度は必要なく、またフルカラー印刷モードであっても１８０％を超える画素が無ければＴ２を超える温度は必要ない。本来最大トナー量と定着温度の関係は図３で示した様な離散的なデータではなく、図６に示すように連続的に変化する関係になる。そこで図６に示したような関係から最適な定着温度を画像データを元に算出することで定着に必要な最小温度を求める事が可能になる。画像中に現れる最大トナー量が定着可能なように、定着温度が上がっていれば、画像全体で定着不良等の問題が起る事はない。図６に示される関係は制御で用いるため例えばルックアップテーブルの形で記憶部１０３のＲＡＭ領域に記憶しておく。
【００４６】
Ｓ４０５において、ＣＰＵ１０４は画像処理部１０２に対して、印刷に必要な色変換処理を行うとともに、制限値ＬＩＭＩＴ１に従う載り量制限処理を行って印刷を行うように指示する。すなわち、Ｓ４０５では、ページｐ１に対応するＲＧＢ画像データに対して画像処理部１０２において色変換処理を行いＣＭＹＫ画像データに変換する。次にＣＭＹＫ画像データの各画素の値が制限値以下（ＬＩＭＩＴ１以下）になるように、ＣＭＹＫ画像データの画素値を小さくする処理を行う。
【００４７】
載り量制限処理の詳細については、別途、図５に示すフローを用いて説明する。
【００４８】
ここで、画像処理部１０２が行う色変換処理について説明する。これはＲＧＢで表現されている画像をＣＭＹＫのデータへ変換する処理で、公知の３次元ルックアップテーブルを用いたテーブル変換で行われる。ここでＳ４０１で判断されたモードに応じて色変換のテーブルを切り替える。具体的には以下のようにする。
【００４９】
フルカラー印刷モードであれば各画素のＲＧＢ値を、対応するＣＭＹＫのデータへ変換する。
【００５０】
単色印刷モードであれば各画素のＲＧＢ値をＫのみのデータへ変換する。
【００５１】
ＵＣＲ印刷であればＲ＝Ｇ＝Ｂのグレー画素であればＣ＝Ｍ＝Ｙ＝０のＫのみへ、そうでなければＲＧＢ値に対応したＣＭＹＫへ変換される。
【００５２】
省トナーモードであればフルカラー印刷モードで変換したＣＭＹＫに対して全ての値を半分にした値を出力する。
【００５３】
この段階での画像データはＣＭＹＫのトナー量を示したデータになっており、画素単位に値として０〜２５５の８ｂｉｔで表現されているものとする。また各モードによって定められた最大トナー量を超える値の組み合わせは出力しないようルックアップテーブルは調整されている。具体的に値は各色０であればトナー未使用（白）を示し、値が大きくなるにつれて濃度は濃くなり、２５５で最大の濃さを意味する。前述のトナー量は２５５で１００％を意味している。Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｋの値がその画素のトナー量を表し、最大で４００％の１０２０を取りうるが各モードでの最大値を超えない値でルックアップテーブルは調整されている。つまり例えばフルカラー印刷モードの最大値２４０％であれば、Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｋが６１２を超える事はないよう調整している。
【００５４】
次に、トナー載り量制限処理の詳細フローについて、図５を用いて説明する。
【００５５】
処理の流れは画素単位でＣＭＹＫ全色参照しながら行う。入力されたＣＭＹＫ（Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１）５０１に対してステップＳ５０２で合計値ＳＵＭ１を算出する。ここでＣＭＹＫ（Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１）５０１とは、Ｓ４０５の色変換処理によって生成されたＣＭＹＫ画像の１画素単位のデータである。次に、ステップＳ５０３にてＬＩＭＩＴ（制限値）５０４を読み込みＳＵＭ１と比較する。ＬＩＭＩＴ（制限値）５０４とは定着可能なトナー量の制限値であり、前述したフルカラーモードの場合は「２４０％」といった数値で定義される。本実施形態では、ＬＩＭＩＴ５０４は、前述した制限値ＬＩＭＩＴ１である。次にステップＳ５０３にてＳＵＭ１がＬＩＭＩＴ（制限値）５０４以下である場合、ステップＳ５１３にてＣＭＹＫ（Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１）５０１をＣＭＹＫ（Ｃ３、Ｍ３、Ｙ３、Ｋ３）５１４として出力する。ここで、ＣＭＹＫ（Ｃ３、Ｍ３、Ｙ３、Ｋ３）５１４とは、本トナー総量制御処理の出力ＣＭＹＫ画像の１画素単位のデータである。
【００５６】
ステップＳ５０３にてＳＵＭ１がＬＩＭＩＴ（制限値）５０４より大きい場合、ステップＳ５０５に示す式でＵＣＲ値を算出する。ここでＵＣＲ値とはＣＭＹのトナーの削減値及びＫの増加値に影響する。トナー総量制御ではトナー量の削減値を最小にするため、制限値を超えた量の半分、またはＣ１、Ｍ１、Ｙ１の中で最も小さい値をＵＣＲ値とする。次にステップＳ５０６にて画像処理部１０２は第１のトナー総量制限後の値であるＣ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２の中のＫ２を算出する。Ｋ１にＵＣＲ値を足した値を基本的には用いるが、Ｋ２単体で１００％を超えた値は設定できないため、１００％を超えた場合は１００％の値をＫ２に設定する。次にステップＳ５０７にて画像処理部１０２はＣ１、Ｍ１、Ｙ１の値を削減し、Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２の値を算出する。ここではステップＳ５０６で算出したＫ２の値とＫ１の値の差分を削減値とする。以上の処理の流れでトナー総量を削減したＣＭＹＫ（Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２）５０８を算出する。
【００５７】
次にステップＳ５０９にて画像処理部１０２はＣ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２を合計してＳＵＭ２を算出する。次にステップＳ５１０にて画像処理部１０２はＬＩＭＩＴ（制限値）５０４を読み込みＳＵＭ２と比較する。ここでＳＵＭ２がＬＩＭＩＴ（制限値）５０４以下である場合、画像処理部１１４はステップＳ５１２にてＣＭＹＫ（Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２）５０８をＣＭＹＫ（Ｃ３、Ｍ３、Ｙ３、Ｋ３）５１４として出力する。ＳＵＭ２がＬＩＭＩＴ（制限値）５０４よりも大きい場合、ステップＳ５１１にて画像処理部１０２はＫ２の値はそのままＫ３として設定し、ＬＩＭＩＴ（制限値）５０４からＫ２を引いた値とＣ２、Ｍ２、Ｙ２の合計値から係数を算出する。そしてＣ２、Ｍ２、Ｙ２に算出した係数をかけることでトナー量が削減されたＣ３、Ｍ３、Ｙ３を算出し、ＣＭＹＫ（Ｃ３、Ｍ３、Ｙ３、Ｋ３）５１４を出力する。
【００５８】
この処理によりＣＭＹＫの合計値、つまりトナー総量が印刷モードに対応した最大トナー量以下になる事が保証され、Ｓ４０３にて確定させた定着温度での定着を保証させる事が可能になる。
【００５９】
次に、ＣＰＵ１０４は、Ｓ４０６でページをインクリメントして、次ページｐ１をｐ０に、次々ページｐ２をｐ１にして、新しい次々ページｐ２を読み込む。Ｓ４０７でこれ以上ページが終了したかどうかを判定して、読み込むページが無いならば、Ｓ４０８で処理を終える。ページが終了していないならば、Ｓ４０２に処理を戻す。
【００６０】
なお、第一のページと第二のページと第三のページは、印刷ジョブにおいて連続するページであってもいいし、連続しないページ、すなわち所定のページ間隔が空いたページであってもよい。
【００６１】
以上のような処理を行うことによって、ページ毎に定着温度が急激に変動することを抑制し、定着器の電力消費を少なくすることができる。定着温度の変動を抑えた結果、低い定着温度で定着を行う場合であっても、定着ユニットが定着可能な載り量になるように画像値を制限することで、トナーの飛び散りを防ぎトナーを定着させることができる。
【００６２】
＜第二実施形態＞
第一実施形態においては印刷モードとその時の最大トナー量から定着ユニットの温度制御を行っていたが、画像によってはそのモードであっても最大トナー量がほとんど使われない場合も考えられる。例えばもともとモノクロのデータをフルカラー印刷モードで印刷してもほとんどはＫ単色で１００％を超えるトナー量は発生しない。その場合フルカラーモード用の定着ユニットの温度設定が適用されると過加熱になり、無駄なウォームアップ待ち時間や無駄な電力消費をしてしまう可能性が高くなる。
【００６３】
そこで、本実施形態では、印刷モードの情報ではなく各ページの最大画素値の情報をもとに温度制御を行う例について説明する。
【００６４】
図７に本実施形態の処理フローを示す。本処理フローにおいて、Ｓ７００、Ｓ７０１、Ｓ７０４〜Ｓ７０９は、第一実施形態の図４のフローにおけるＳ４００、Ｓ４０１、Ｓ４０３〜Ｓ４０８と同様であるため説明を割愛する。
【００６５】
本実施形態特有の処理であるＳ７０２では、ＣＰＵ１０４は、各ページの最大の載り量、すなわち、各画素のＣＭＹＫ値の合計値の最大値を得る。次にＳ７０３において、Ｓ７０２で得られた各ページの最大載り量から図６のグラフで示される関係を用いて、ページｐ０，ｐ１，ｐ２の定着に必要な定着温度Ｔｐ０，Ｔｐ１，Ｔｐ２を得る。第二実施形態では、各ページの最大の載り量が属性情報として付与されている。
【００６６】
Ｓ７０３で得られた定着温度に対して、Ｓ７０４以降の処理を行うことによって、第一実施形態よりも低い定着温度で動作する可能性が高くなり、さらに電力消費を低減することが可能になる。
【００６７】
＜第三実施形態＞
第一、第二実施形態ではジョブのパターンに応じて、次々ページに必要な温度をターゲットとして定着温度を調整する例を示してきた（Ｓ４０３，Ｓ７０４）。本実施形態では、定着ユニットの温度調節の反応がある程度早い場合に、次々ページではなく、次ページに必要な温度をターゲットとして温度調整を行い、ページ出力までの時間に上昇する定着温度に応じて、載り量制限処理をかける処理の例について示す。
【００６８】
図８は本実施形態において、ＣＰＵ１０４が行う印刷処理のフロー例を示す図面である。
【００６９】
Ｓ８００で、ＣＰＵ１０４は、画像読取部１０１やＰＣなどの外部装置から入力された印刷ジョブを受け取って印刷処理を開始する。次にＳ８０１において、ＣＰＵ１０４は印刷ジョブ中から、ページ番号ｐ１であらわされるページの情報を取得し、そのページの印刷モードの判定を行う。現在のコピーであれば操作部からの設定に応じて、またプリントであればドライバからの設定に応じて前述した４モードのいずれかを判断する。
【００７０】
続いてＳ８０２において、ＣＰＵ１０４は、Ｓ８０１で判断されたモードにより該当モードでの定着に必要な温度設定を判断する。これは記憶部１０３に記憶されている前述の図３で示した表を参照して該当モードによってどれだけの温度が定着性を確保するのに必要なのかを判断する。
【００７１】
続いてＳ８０３において、ＣＰＵ１０４は、定着ユニット２２６に対して、次ページであるｐ１に対応する定着温度Ｔｐ１をターゲットとした温度制御を行うよう指示し、定着温度制御を開始する。
【００７２】
Ｓ８０４では、ＣＰＵ１０４は、Ｓ８０３の定着温度制御開始時点から次ページｐ１が画像出力部１０５で実際に出力されるまでの時間をもとに、ｐ１が印刷されるときにどれくらい定着温度が上がるのか（上昇度合い）を推定し、推定した温度を温度Ｔとする。定着器の定着温度の上昇スピードが遅い場合、定着温度ＴはＳ８０３でターゲットとした定着温度Ｔｐ１に達しない（Ｔ＜Ｔｐ１）。
【００７３】
次に、Ｓ８０５において、温度Ｔに対する載り量制限値を、図６に示したＬＵＴをもとにして演算して、ＬＩＭＩＴ１とする。
【００７４】
Ｓ８０６において、ＣＰＵ１０４は画像処理部１０２に対して、印刷に必要な色変換処理を行うとともに、制限値ＬＩＭＩＴ１に従う載り量制限処理を行って印刷を行うように指示する。色変換処理や載り量制限処理の詳細については、第一実施形態に示した通りである。
【００７５】
Ｓ８０７で次のページを読み込み、ジョブ中のページが終了したかどうかを判定して、終了していれば、Ｓ８０９で処理を終える。
【００７６】
＜その他の実施形態＞
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００７７】
２０２ 原稿圧板
２０３ 原稿台ガラス
２０４ 原稿
２０５ ランプ
２０６ ミラー
２０７ ミラー
２０８ レンズ
２１０ ラインセンサ
２１１ 標準白色板
２１２ レーザードライバ
２１３ 半導体レーザー素子
２１４ ポリゴンミラー
２１５ ｆ−θレンズ
２１６ ミラー
２１７ 感光ドラム
２１９ マゼンタ現像機
２２０ シアン現像機
２２１ イエロー現像機
２２２ ブラック現像機
２２３ 転写ドラム
２２５ 記録紙カセット
２２６ 定着ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数ページからなる印刷ジョブに含まれる各ページの属性情報から各ページに対応する定着温度を決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定された前記印刷ジョブに含まれる第一のページと第二のページと第三のページの定着温度を用いて、前記決定手段によって決定された前記第二のページの定着温度を変更する変更手段と、
前記変更手段によって変更された定着温度で定着可能なトナー量の制限値以下になるように、前記第二のページに対応する画像データを制御する制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記変更手段は、前記第一のページの定着温度と前記第三のページの定着温度との平均値を算出し、該算出された平均値と前記第二のページの定着温度のうち小さい方の定着温度を前記変更後の第二のページの定着温度とすることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記属性情報は、印刷モードであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記属性情報は、前記各ページに対応する画像データにおける各画素のＣＭＹＫ値の合計値の最大値であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第一のページと前記第二のページと前記第三のページは、前記印刷ジョブにおいて連続するページであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記印刷モードは、フルカラー印刷モード、ＵＣＲ印刷モード、省トナーモード、単色印刷モードのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項７】
印刷ジョブに含まれる第一のページと第二のページの属性情報から前記第一のページと前記第二のページに対応する定着温度を決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定された前記第二のページの定着温度をターゲットとして定着器の定着温度制御を行う定着温度制御手段と、
前記定着温度制御による定着器の定着温度の上昇度合いと前記第一のページの定着温度に基づき、前記第二のページが定着されるときの定着温度を推定する推定手段と、
前記推定手段によって推定された定着温度で定着可能なトナー量の制限値に基づき、前記第二のページに対応する画像データを制御する制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
複数ページからなる印刷ジョブに含まれる各ページの属性情報から各ページに対応する定着温度を決定する決定ステップと、
前記決定ステップによって決定された前記印刷ジョブに含まれる第一のページと第二のページと第三のページの定着温度を用いて、前記決定ステップによって決定された前記第二のページの定着温度を変更する変更ステップと、
前記変更ステップによって変更された定着温度で定着可能なトナー量の制限値以下になるように、前記第二のページに対応する画像データを制御する制御ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
印刷ジョブに含まれる第一のページと第二のページの属性情報から前記第一のページと前記第二のページに対応する定着温度を決定する決定ステップと、
前記決定ステップによって決定された前記第二のページの定着温度をターゲットとして定着器の定着温度制御を行う定着温度制御ステップと、
前記定着温度制御による定着器の定着温度の上昇度合いと前記第一のページの定着温度に基づき、前記第二のページが定着されるときの定着温度を推定する推定ステップと、
前記推定ステップによって推定された定着温度で定着可能なトナー量の制限値に基づき、前記第二のページに対応する画像データを制御する制御ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
コンピュータを請求項１乃至７のいずれか一項に記載された画像処理装置として機能させるためのプログラム。
【請求項１】
複数ページからなる印刷ジョブに含まれる各ページの属性情報から各ページに対応する定着温度を決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定された前記印刷ジョブに含まれる第一のページと第二のページと第三のページの定着温度を用いて、前記決定手段によって決定された前記第二のページの定着温度を変更する変更手段と、
前記変更手段によって変更された定着温度で定着可能なトナー量の制限値以下になるように、前記第二のページに対応する画像データを制御する制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記変更手段は、前記第一のページの定着温度と前記第三のページの定着温度との平均値を算出し、該算出された平均値と前記第二のページの定着温度のうち小さい方の定着温度を前記変更後の第二のページの定着温度とすることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記属性情報は、印刷モードであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記属性情報は、前記各ページに対応する画像データにおける各画素のＣＭＹＫ値の合計値の最大値であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第一のページと前記第二のページと前記第三のページは、前記印刷ジョブにおいて連続するページであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記印刷モードは、フルカラー印刷モード、ＵＣＲ印刷モード、省トナーモード、単色印刷モードのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項７】
印刷ジョブに含まれる第一のページと第二のページの属性情報から前記第一のページと前記第二のページに対応する定着温度を決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定された前記第二のページの定着温度をターゲットとして定着器の定着温度制御を行う定着温度制御手段と、
前記定着温度制御による定着器の定着温度の上昇度合いと前記第一のページの定着温度に基づき、前記第二のページが定着されるときの定着温度を推定する推定手段と、
前記推定手段によって推定された定着温度で定着可能なトナー量の制限値に基づき、前記第二のページに対応する画像データを制御する制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
複数ページからなる印刷ジョブに含まれる各ページの属性情報から各ページに対応する定着温度を決定する決定ステップと、
前記決定ステップによって決定された前記印刷ジョブに含まれる第一のページと第二のページと第三のページの定着温度を用いて、前記決定ステップによって決定された前記第二のページの定着温度を変更する変更ステップと、
前記変更ステップによって変更された定着温度で定着可能なトナー量の制限値以下になるように、前記第二のページに対応する画像データを制御する制御ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
印刷ジョブに含まれる第一のページと第二のページの属性情報から前記第一のページと前記第二のページに対応する定着温度を決定する決定ステップと、
前記決定ステップによって決定された前記第二のページの定着温度をターゲットとして定着器の定着温度制御を行う定着温度制御ステップと、
前記定着温度制御による定着器の定着温度の上昇度合いと前記第一のページの定着温度に基づき、前記第二のページが定着されるときの定着温度を推定する推定ステップと、
前記推定ステップによって推定された定着温度で定着可能なトナー量の制限値に基づき、前記第二のページに対応する画像データを制御する制御ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
コンピュータを請求項１乃至７のいずれか一項に記載された画像処理装置として機能させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−７６８５３（Ｐ２０１３−７６８５３Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１６７７７（Ｐ２０１１−２１６７７７）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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