JP2007206167A - 画像形成装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】適正な印刷条件を自動で設定できる記録材を増やすことのできる画像形成装置および印刷制御方法を提供する。
【解決手段】記録材のサイズを確定する（Ｓ７０）。プリントを開始する（Ｓ７１）。ＬＥＤ２０１を発光させ（Ｓ７２）、フォトトランジスタ２０２，２０３で反射光を受光する。ＬＥＤ２０４をＬＥＤ２０１が消灯してから発光させ（Ｓ７５）、フォトトランジスタ２０２で記録材の透過光量を受光する（Ｓ７６）。ＬＥＤ２０４が消灯後（Ｓ７７）、Ｓ７０で確定した紙サイズから、今回の記録材判別に用いる判別テーブルを確定させる（Ｓ７８）。そのテーブルに基づいて、検知結果の値と比較演算する（Ｓ７９）。その演算結果から、記録材の種類が確定する（Ｓ８０）。記録材の種類が確定するとで記録材に最適な現像バイアスを設定し（Ｓ８１）、プロセススピードを設定し（Ｓ８２）、定着温調を設定する（Ｓ８３）。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置およびその制御方法に関するものである。

複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置は、潜像を担持する潜像担持体と現像装置と転写手段と定着装置を備える。現像装置は潜像担持体に現像剤を付与することにより上記潜像を現像剤像として可視化する。転写手段は所定方向に搬送される記録材に現像装置による上記現像剤像を転写する。定着装置は転写手段によって上記現像剤像の転写を受けた上記記録材を所定の定着処理条件にて加熱および加圧することにより上記現像剤像を上記記録材に定着させる。

従来、かかる画像形成装置においては、例えば、画像形成装置本体に設けられた操作パネル等に記録材のサイズや種類（以下、紙種ともいう）がユーザによって設定される。そして、その設定に応じて定着処理条件（例えば、定着温度や定着装置を通過する記録材の搬送速度）を設定するよう制御される。

あるいは、画像形成装置内部に記録材を判別するセンサを用いて、記録材の種類によって現像条件、転写条件、搬送条件あるいは定着条件を可変制御する。

特に、後者の画像形成装置内部においては、例えば特許文献１において提案されている様に反射型光学センサが設置される場合がある。このセンサは、発光素子と、発光素子から発射された光が検出面により反射され、その反射光を受光する位置に設置された第一の受光センサと、前記受光センサと異なる角度で設置された第二の受光センサとを備える。この様なセンサでは、光沢度の高いグロスフィルムと、光沢度の低い普通紙とを判別することができる。

その他にも、特許文献２で提案されている様に記録材の表面画像をＣＣＤセンサあるいはＣＭＯＳセンサによって撮像しその光の大小関係から記録材の粗度を検出する方法や、記録材端部に出来る影の長さから記録材の厚みを検出する方法がある。

特開平２−１３８８０５号公報 特開２００２−１８２５１８号公報

しかしながら、上記特許文献１や特許文献２の様な従来の画像形成装置は以下の様な問題を有している。

すなわち、全記録材に対して１つの判別テーブルしか有していないため、市場にあるすべての記録材の種類を正確に検出し、すべての種類の記録材において適正な印刷条件を設定することは非常に困難である。

そこで、本発明の目的は、記録材のサイズに応じた判別テーブルを有し、測定結果に応じて判別テーブルを変更可能とすることによって、多数の記録材の種類を正確に判別可能な画像形成装置およびその制御方法を提供することである。

上記の目的を達成するために案出された本発明装置の一態様は、画像データに基づいて形成され、記録材に転写されたトナー像を所定の定着条件で定着する定着手段を備えた画像形成装置において、記録材のサイズ別に用意された複数の記録材判別テーブルを記憶する記憶手段、給紙される記録材のサイズを検知する検知手段、該記録材の光学特性を測定する測定手段、前記複数の記録材判別テーブルのうち該記録材の検知されたサイズに応じた記録材判別テーブルを参照し、該記録材の種類を該参照値と前記光学特性を比較し所定の判別閾値に基づいて判別する判別手段、および、判別された種類に応じて前記定着手段の定着条件を設定する設定手段を備える。

ここで、前記光学特性は前記記録材の光沢度および光透過性であってよい。

ここで、前記光学特性は前記記録材の所定領域の表面画像および透過光量であってよい。

ここで、トレイに載置された複数の記録材を連続して給紙する給紙手段をさらに備え、前記判別手段は、該給紙手段からの一枚目の記録材について測定された前記光学特性が前記判別閾値から所定範囲内にあるときは、該手段からの二枚目以降の記録材について測定される特性であって前記光学特性の近傍の光学特性についての判別結果が、前記一枚目の記録材について測定された前記光学特性についての判別結果と同じになるように、前記判別閾値の値を変更して前記二枚目以降の記録材の種類を判別することができる。

ここで、トレイに載置された複数の記録材を連続して給紙する給紙手段をさらに備え、前記判別手段は、該給紙手段からの一枚目の記録材について測定された前記光学特性に基づき記録材の種類について第１の判別を行い、および、該手段からの該一枚目の記録材からＮ枚目（Ｎは１よりも大きい自然数）の記録材について測定された前記光学特性の平均値を求め、該値に基づき記録材の種類について第２の判別を行い、前記設定手段は、前記第１の判別による判別結果に応じて前記一枚目の記録材から前記Ｎ枚目の記録材について前記定着手段の定着条件を設定し、および、前記第２の判別による判別結果に応じて前記Ｎ枚目よりも後の記録材について該条件を設定することができる。

上記の目的を達成するために案出された本発明方法の一態様は、画像データに基づいて形成され、記録材に転写されたトナー像を所定の定着条件で定着する定着手段を備えた画像形成装置の印刷制御方法において、記録材のサイズ別に用意された複数の記録材判別テーブルを記憶する記憶ステップ、給紙される記録材のサイズを検知する検知ステップ、該記録材の光学特性を測定する測定ステップ、前記複数の記録材判別テーブルのうち該記録材の検知されたサイズに応じた記録材判別テーブルを参照し、該記録材の種類を該参照値と前記光学特性を比較し所定の判別閾値に基づいて判別する判別ステップ、および、判別された種類に応じて前記定着手段の定着条件を設定する設定ステップを備える。

ここで、前記光学特性は前記記録材の光沢度および光透過性であってよい。

ここで、前記光学特性は前記記録材の所定領域の表面画像および透過光量であってよい。

ここで、前記判別ステップにおいて、一枚目に給紙される記録材について測定された前記光学特性が前記判別閾値から所定範囲内にあるときは、二枚目以降に給紙される記録材について測定される特性であって前記光学特性の近傍の光学特性についての判別結果が、前記一枚目給紙される記録材について測定された前記光学特性についての判別結果と同じになるように、前記判別閾値の値を変更して前記二枚目以降に給紙される記録材の種類を判別することができる。

ここで、前記判別ステップにおいて、一枚目に給紙される記録材について測定された前記光学特性に基づき記録材の種類について第１の判別を行い、および、該一枚目に給紙される記録材からＮ枚目（Ｎは１よりも大きい自然数）に給紙される記録材について測定された前記光学特性の平均値を求め、該値に基づき記録材の種類について第２の判別を行い、前記設定ステップにおいて、前記第１の判別による判別結果に応じて前記一枚目に給紙される記録材から前記Ｎ枚目に給紙される記録材について前記定着手段の定着条件を設定し、および、前記第２の判別による判別結果に応じて前記Ｎ枚目よりも後に給紙される記録材について該条件を設定することができる。

以上の様に構成した本発明によれば、多数の記録材の種類を正確に判別することができ、記録材の種類に応じた適切な定着条件の自動設定が行える。

（実施形態１）
図１に本発明の実施形態１に係る記録材判別センサ２００の構成を示す。記録材判別センサ２００は、図１に示す様に、発光素子であるＬＥＤ２０１、２０４、受光素子であるフォトトランジスタ２０２、２０３を有する。

ＬＥＤ２０１を光源とする光は、スリット２１１を介して記録材搬送ガイド２０５上の記録材Ｐの表面に対し照射される。また、記録材搬送ガイド２０５は、本実施形態では記録材の裏面側から光を照射するための窓を設けてある。記録材Ｐからの反射光は、スリット２１２、２１３を介し集光されてフォトトランジスタ２０２、２０３に受光される。これによって記録材Ｐの光沢度を検出する。

ＬＥＤ２０４を光源とする光は、光を集光させる集光ガイド２１４を通って記録材Ｐの裏面へ照射される。記録材Ｐからの透過光は、スリット２１２、２１３を介してフォトトランジスタ２０２、２０３に受光される。これによって記録材Ｐからの透過光量を検出する。本実施形態では、ＬＥＤ２０１は、ＬＥＤ光が記録材Ｐの表面に対し図１に示す様に所定の角度で斜め方向から照射されるよう配置される。また、ＬＥＤ２０４はＬＥＤ光が記録材Ｐの裏面に対し、図１の様にフォトトランジスタ２０２の真下の位置から照射される様に配置される。

次に、図２を用いてセンサ制御部の内部構成を示すブロック図について説明する。発光素子駆動部３０５は、ＬＥＤ２０１、２０４を駆動し、メイン制御部３０６は発光素子駆動部３０５を制御する。信号処理部３０７は、受光素子であるフォトトランジスタ（ＰＴ）２０２，２０３からの出力値を１６ｂｉｔの分解能でＡ／Ｄ変換を行い、フォトトランジスタ２０２，２０３の出力値を演算する。例えば、出力値の演算は、記録材の光沢度を示す（正反射出力／乱反射出力）値、および記録材の光透過性を示す正透過出力値（フォトトランジスタ２０２の出力）を求める。

また、比較演算部３０８は、信号処理部３０７で行われた結果を基に予めメモリ３０９に格納されている設定値と比較演算を行う。メモリ３０９は、ＥＥＰＲＯＭの様な不揮発メモリであり、記録材判別のための設定値を記録材のサイズ毎に複数のテーブルとして予め格納している。また、メモリ３０９には、ＬＥＤ２０１に対しては、２種類以上の異なる発光光量値、ＬＥＤ２０４に対しては、１種類の発光光量値が格納されている。例えば、工場出荷時などに基準紙を用いて基準紙からの正反射光量、乱反射光量を検出し、その結果からフォトトランジスタ２０２，２０３それぞれに対する発光光量値をメモリ３０９に格納する。フォトトランジスタ２０２，２０３それぞれに対して発光光量値を設定する理由として、フォトトランジスタ（ＰＴ）の感度ばらつきを、発光光量を変えることでキャンセルすることができるからである。

また、ＬＥＤ２０４も同様に工場出荷時などに上記と同様の基準紙を用いて基準紙からの正透過光量を検出し、その結果から求めた発光光量値をメモリ３０９に格納する。

図３は本実施形態に係る画像形成装置を示す。

画像形成装置１０１は、図３に示す様に、用紙カセット１０２、給紙ローラ１０３、転写ベルト駆動ローラ１０４、転写ベルト１０５、感光ドラム１０６〜１０９、転写ローラ１１０〜１１３を有する。画像形成装置１０１はさらに、カートリッジ１１４〜１１７、光学ユニット１１８〜１２１、定着ユニット１２２等を有する。

画像形成装置１０１にあっては、電子写真プロセスを用いて記録材上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー画像を重ねて転写する。さらに、定着ユニット１２２の定着ローラ（不図示）によって上記記録材を所定温度で加熱すると共に加圧することで、上記トナー画像を上記記録材に定着させる。

各色の光学ユニット１１８〜１２１は、各感光ドラム１０６〜１０９の表面をレーザビームによって露光走査して潜像を形成するよう構成される。これら一連の画像形成動作は、搬送される記録材上の予め決まった位置から画像が転写されるよう同期をとって走査制御している。各感光ドラム１０６〜１０９の表面に形成された潜像は、カートリッジ１１４〜１１７に備えられた現像装置（不図示）によって各色のトナーによってトナー画像として可視化される。

また、画像形成装置１０１は、記録材を給紙および搬送する給紙モータ（不図示）と、転写ベルト駆動ローラ１０４を駆動する転写ベルト駆動モータ（不図示）を備える。さらに、各色感光ドラム１０６〜１０９および転写ローラ１１０〜１１３を駆動する感光ドラム駆動モータ（不図示）と、上記定着ローラを駆動する定着駆動モータ（不図示）を備える。

さらに、画像形成装置１０１は、記録材判別センサ２００と、搬送路面を介して記録材判別センサの反対側にＬＥＤ２０４を備える。記録材判別センサ２００は、給紙ローラ１０３によって用紙カセット１０２から給紙され搬送される記録材の表面に光を照射させて、その時の正反射光量と乱反射光量を検出する。また、記録材判別センサ２００は、搬送させる記録材の裏面から光を照射させ、記録材の透過光量を検出する。

図４に本実施形態の制御フローチャートを示す。本実施形態では、記録材のサイズをＡ４サイズとＬＥＴＴＥＲサイズに限定して話を進める。ユーザによりカセットトレイ１０２やオプショントレイ（不図示）やマルチトレイ（不図示）に記録材がセットされると、記録材サイズセンサ（不図示）により記録材のサイズを確定する（Ｓ７０）。その後、プリント開始コマンドがパソコン等のホスト装置から受信するとプリントを開始する（Ｓ７１）。記録材判別センサ２００の位置まで記録材が到達すると、ＬＥＤ２０１をメモリ３０９に格納された発光光量値で発光させ（Ｓ７２）、フォトトランジスタ２０２，２０３で反射光を受光する。ＬＥＤ２０４はＬＥＤ２０１が消灯（Ｓ７４）してからメモリ３０９に格納された発光光量値で発光させ（Ｓ７５）、フォトトランジスタ２０２で記録材の透過光量を受光する（Ｓ７６）。ＬＥＤ２０４が消灯後（Ｓ７７）、Ｓ７０において確定した紙サイズから、今回の記録材判別に用いる判別テーブルを確定させる（Ｓ７８）。その判別テーブルに基づいて、検知結果の値と比較演算（Ｓ７９）を行う。その演算結果から、記録材の種類が確定する（Ｓ８０）。記録材の種類が確定することで、記録材に最適な現像バイアス設定（Ｓ８１）、プロセススピード設定（Ｓ８２）、定着温調設定（Ｓ８３）が確定し印字が可能となる。

次に、記録材のサイズに応じて判別テーブルを変える理由について述べる。
世界には様々な種類の記録材があり、様々なサイズが存在する。また、プリンタの使用環境によっては、Ａ４サイズが主流の国や、ＬＥＴＴＥＲサイズが主流の国が存在する。図５に示す様に、従来までの判別方式では、これら膨大な数の紙種を１種類の判別テーブルで分類しようとしていた。１種類の判別テーブルでは、記録材の種類が膨大すぎて閾値をオーバーラップしてしまう紙種が存在する。これでは、記録材に最適なモードで印字することができない。そこで、この様な不具合を減少させるために、記録材のサイズに応じて判別テーブルを変える。これは、上記に述べた様にプリンタを使用する国、環境によって、使用頻度の高いサイズが存在する。裏を返せばそれ以外のサイズはほとんど使わない。よって、今まで全サイズの紙種を精度良く判別するための判別テーブルを持つ必要があったが、サイズ別にテーブルを持つことで、プリンタを使用する国や環境によって最適な判別テーブルで記録材の判別が可能となる。この方法により図６、図７に示す様に従来よりも正確に記録材に最適な印字モードを設定することができる。

上述した様に、本実施形態によれば、記録材のサイズごとに判別テーブルを複数、備えることで、従来よりも精度良く記録材の種類に応じた定着条件の印字モードを設定することが可能となる。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について説明する。なお、実施形態１と同様の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略する。本実施形態における記録材判別のための動作に関しては、上述した実施形態１における動作と同様に説明することができる。

図８、図９に本実施形態を説明する光学特性図を示す。また、図１５は本実施形態の画像形成装置の構成を示す。

実施形態１と同様に、記録材のサイズを検知し、センサの位置に記録材が到達するとＬＥＤを発光させて記録材の判別を行う。記録材は一般的に図１５のマルチトレイ１４０（以下ＭＰＴと記す）、図１５のカセットトレイ１０２（以下ＣＳＴと記す）、図１５の１３０オプショントレイ（以下ＯＰＴと記す）のいずれかから給紙される。この中で、ＣＳＴやＯＰＴは、例えば百枚単位で記録材をセットすることが可能である。この様な給紙口からプリントの場合、同じ種類の記録材が連続して通紙される可能性が高い。そこで、ＣＳＴ、ＯＰＴからの連続プリント時において、一枚目の記録材の判別結果によって判別閾値を変動させる。変動させる場合は、測定結果が判別閾値から一定の割合の範囲内に収まった場合だけ行われる。変動量は、予めメモリ（不図示）内に設定された割合だけ変動する。記録材は一般的にばらつきが存在するため、複数枚の記録材を検知すると、閾値を跨いでしまい同じ記録材をプリントしているにも関わらず、印字モードが突然変わるといったことが生じる。この様なことを回避するために、１枚目の記録材の判別結果に応じて判別閾値を変動させる。また、変動させた判別閾値はユーザが１つ前のジョブにおいて給紙を行っていたトレイの着脱を行ったり、記録材がなくなったりした場合以外は保持しておく。なお、トレイの着脱や記録材が無くなった場合は、初期値に戻す。

逆に、ＭＰＴからの給紙の場合、いろんな種類のメディアが給紙可能であるため、ＣＳＴやＯＰＴに比べ同じ紙が連続している可能性が低い。そこで、ＭＰＴの連続プリントの場合には、閾値は初期値のままにしておくことが望ましい。

上述の様な工夫をすることで、同じトレイからの給紙において、記録材のばらつきが存在しても安定して記録材の判別を行うことができ、記録材の種類に応じた定着条件を設定できる。

（実施形態３）
次に実施形態３について述べる。実施形態１，２と同様の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略する。実施形態３では、記録材判別センサの発光素子が照射する領域を映像として読み取り出力する場合の例である。

図１０を用いて、画像読取センサ１２３の構造について説明する。

画像読取センサ１２３は、図１０に示す様に、ＬＥＤ３３、ＬＥＤ１２４、ＣＣＤセンサ３４、レンズ３５，３６等を有する。

ＬＥＤ３３を光源とする光は、レンズ３５を介し、記録材搬送ガイド３１表面、或いは、記録材搬送ガイド３１上の記録材３２の表面に照射される。

記録材３２からの反射光は、レンズ３６を介し集光されてＣＣＤセンサ３４に結像される。これによって、記録材搬送ガイド３１或いは記録材３２の表面映像を読み取る。

ＬＥＤ１２４を光源とする光は、記録材の裏面へ照射される。記録材３２からの透過光は、レンズ３６を介し集光させＣＣＤセンサ３４に結像される。これによって記録材３２からの透過光量を読み取る。

本実施形態では、ＬＥＤ３３は、ＬＥＤ光が記録材３２の表面に対し、図１０に示す様に所定の角度をもって斜めより光を照射させるよう配置される。

本実施形態では、ＬＥＤ１２４はＬＥＤ光が記録材３２の裏面に対し、図１０の様に画像読み取り手段の真下の位置から光を照射させる様に配置される。

図１１は、画像読取センサ１２３のＣＣＤセンサ３４によって読み取られる記録材の表面および記録材からの透過光量とＣＣＤセンサ３４からの出力を８×８ピクセルにデジタル処理した例との関係を示す図である。

上記デジタル処理は、ＣＣＤセンサ３４からのアナログ出力をＡ／Ｄ変換（不図示）によって８ビットのピクセルデータに変換することによって行われる。

図１１において、映像４０は、表面の紙の繊維が比較的がさついている所謂ラフ紙である記録材Ａの表面拡大映像である。映像４１は、一般に使用される所謂普通紙である記録材Ｂの表面拡大映像である。映像４２は、紙の繊維の圧縮が十分になされているグロス紙である記録材Ｃの表面拡大映像である。

ＣＣＤセンサ３４に読み込まれたこれらの映像４０〜４２が、デジタル処理され図１１に示す映像４３〜４５となる。

図１１において、映像４６は、薄紙である記録材ＤのＬＥＤ１２４による光照射領域の表面拡大映像である。映像４７は、一般的に使用される所謂普通紙である記録材ＥのＬＥＤ１２４による光照射領域の表面拡大映像である。映像４８は、厚紙である記録材ＦのＬＥＤ１２４による光照射領域の表面拡大映像である。

ＣＣＤセンサ３４に読み込まれたこれらの映像４６〜４８が、デジタル処理され図１１に示す４９〜５１となる。
この様に、記録材の種類によって、表面の映像および透過光量は異なる。これは、主に紙の表面における繊維の状態および紙の繊維の圧縮状態が異なるために起こる現象である。

上述の様に、ＣＣＤセンサ３４で記録材表面を読み込まれデジタル処理された映像および記録材の透過光量は、記録材の紙繊維の表面状態および紙繊維の圧縮状態の違いによる透過光量の違いによって判別が可能となる。

次に、図１２を用いて画像形成装置１０１に備えられた制御フローについて説明する。

先ず、給紙口に備えられた記録材のサイズを検知し（Ｓ５０）、ＬＥＤ３３を点灯させ（Ｓ５１）、ＣＣＤセンサ３４が記録材の映像を読み込む（Ｓ５２）。上記映像の読み込みは複数回にわたり上記記録材上の複数箇所において読み込む。

そして、ＬＥＤ３３を消灯させた後（Ｓ５３）、ゲイン調整手段およびフィルタ演算手段（不図示）のゲイン演算およびフィルタ演算のための定数を調整する（Ｓ５４）。このゲイン演算およびフィルタ演算は、ＣＰＵによってプログラマブルに処理される。

例えば、ゲイン演算は、ＣＣＤセンサ３４からのアナログ出力のゲインを調整することによって行う。つまり、記録材表面より反射される反射光量が多すぎるとき、或いは、逆に少なすぎるときは、記録材表面の映像がよく読み取れない、即ち映像の変化が導けない場合には、ゲインを調整する。

又、フィルタ演算は、ＣＣＤセンサ３４からのアナログ出力をＡ／Ｄ変換し８ビット、２５６階調のデジタルデータとしたときに、例えば、１／３２，１／１６，１／４等の演算によって行う。つまり、ＣＣＤセンサ３４からの出力のノイズ成分を除去させる。

そして、次の映像比較演算する上で十分な映像情報が得られるか否かを判定する（Ｓ５５）。十分な映像情報が得られると判定された場合には後述の映像比較演算し（Ｓ５６）、この映像比較演算結果とＳ５０で判定した記録材のサイズに基づき紙種を判定する（Ｓ５７）。

また、ＣＳＴやＯＰＴからのプリントだった場合、実施形態２と同様に閾値を変動させる。そして、ユーザがトレイを開閉した場合、記録材が無くなった場合を除いてその閾値は保持される。

次に、上記の映像比較演算の方法について説明する。

上記映像比較演算においては、記録材表面の複数箇所の映像を読み込んだ結果から、最大濃度のピクセルＤｍａｘと最低濃度のピクセルＤｍｉｎを導く。これを読み込んだ映像毎に実行し平均処理する。

つまり、記録材Ａの様に表面の紙繊維ががさついている場合には繊維の影が多く発生する。その結果、明るい箇所と暗い箇所の差が大きく出るため、Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎは大きくなる。

一方、記録材Ｃの様な表面では、繊維の影が少なく、Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎは小さくなる。

この様に、Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎを演算し、その結果をあらかじめＥＥＰＲＯＭ等のメモリ（不図示）に記憶してあるリファレンス値と比較と記録材のサイズによって記録材の紙種を判定する。

上記の演算の結果、例えば、グロス紙と判定された場合、ＬＥＤ１２４は点灯せずに、その紙種に応じた現像バイアス条件、定着温度を設定する（Ｓ５８）。

しかし、グロス紙以外と判定された場合、紙の表面繊維状態だけでは、薄紙、普通紙、厚紙を正確に判別することができない。そこで、紙繊維の圧縮状態を調べるため、ＬＥＤ１２４を点灯させ（Ｓ５９）、ＣＣＤセンサ３４がＬＥＤ１２４の光照射領域内の表面画像を読み込む（Ｓ６０）。そして、全ピクセルの平均値を演算する。

つまり、記録材Ｄの様に繊維の圧縮が小さい場合には平均値が高く、記録材Ｆの様に繊維の圧縮が高い場合には平均値が低い。

そしてＬＥＤ１２４を消灯後（Ｓ６１）、この平均値をあらかじめＥＥＰＲＯＭ等のメモリに記憶してあるリファレンス値と比較し（Ｓ６２）、その結果と記録材のサイズに基づき薄紙、普通紙、厚紙を判定する（Ｓ６３）。

判定結果後の閾値の変動に関しては、上述したものと同様である。

上述のＣＰＵは、ＣＣＤセンサ３４からの映像サンプリング処理、ゲインおよびフィルタ演算処理をリアルタイムにて処理する必要があるため、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を用いることが望ましい。

以上の様に、本実施形態によれば記録材判別手段が、映像読み取り装置を備えた場合でも記録材のサイズや閾値を変動させることで、精度良く記録材の判別を行うことが可能である。

（実施形態４）
次に実施形態４について述べる。実施形態１〜３と同様の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略する。

図１３に実施形態４における判別制御を説明するための説明図を示す。本実施形態において、複数枚検知の回数を５回に限定して話を進める。また、本実施形態は同一種類の紙種が備えられることがほとんどであるＣＳＴまたはＯＰＴからの印字のみ適用可能である。

プリント開始コマンドがパソコン等から受信されるとプリントを開始する。プリント枚数ＮがＮ＝５枚以上の場合、図１３（ａ）の様になる。この表から、５枚分の測定値が得られるまでは、１枚目の測定値から得られた記録材の種類αに最適な印刷制御を行う。５枚目の測定結果が得られた後は、その５枚分の測定値の平均値を計算し、その平均値と判別閾値を比較して確定した記録材の種類βに最適な印刷制御を行う。また、５枚分の測定から得られた結果は、次のプリントコマンドが来るまでは反映させない。

次に、プリント枚数が５枚以下の場合、図１３（ｂ）の様になる。この表から、１つのプリントコマンドの枚数によらず、上記と同様に５枚分の測定値が得られるまでは、１枚目の測定値から得られた記録材の種類αに最適な印刷制御を行う。そして、５枚分の測定値から確定した記録材の種類βに最適な印刷制御は次のプリントコマンドが来るまで反映させない。なお、以上の制御は、各給紙口において独立している。記録材の種類確定後の印刷制御は実施形態１と同様であるため説明は省略する。

また、各給紙口において五枚分測定後に確定した印刷制御は、給紙口が開閉された場合や電源再投入後においてキャンセルされ、その後の印刷制御は図１３に示した測定を再度行うことで確定させる。

以上の様な工夫をする理由として、実施形態２でも示した様に記録材のばらつきが非常に大きいため、記録材の種類によっては判別閾値を跨いでしまう。それにより、印刷制御が同じ給紙口からの印字に関わらず変わってしまう可能性がある。そのようなことを回避するために、本実施形態の様な工夫をすることで、図１４に示す様にばらつきが低減され、記録材の種類を正確に判別することが可能となる。

上述した様に本実施形態によれば、複数枚について測定した結果の平均値から記録材の種類を確定することで、従来よりも精度良く定着条件の設定を行って印刷制御することができる。

本発明の実施形態１および２に係る記録材判別センサの構成を示す概略図である。 本発明の実施形態１および２によるセンサ制御部の内部構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る画像形成装置を好適に示す一例である画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態１に係る制御フローチャートである。 従来の記録材の判別テーブル表す光学特性図である。 ＬＥＴＴＥＲサイズにおける記録材の判別テーブルを表す光学特性図である。 Ａ４サイズにおける記録材の判別テーブルを表す光学特性図である。 本発明の実施形態２に係る閾値を変動前を示す光学特性図である。 本発明の実施形態２に係る閾値が変動したときを示す光学特性図である。 本発明の実施形態３に係る記録材判別センサの構成を示す概略図である。 記録材判別センサによって読み取られた記録紙の表面と読み取り手段からの出力をデジタル処理した例との関係を示す図である。 本発明の実施形態３における制御を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態４における複数枚測定を説明する説明図である。 本発明の実施形態４における複数枚測定の効果を示す図である。 本発明の実施形態２における画像形成装置の構成を示す図である。

符号の説明

１２３、２００ 記録材判別センサ
３３、１２４、２０１、２０４ ＬＥＤ
３４、２０２、２０３ 受光部
１０５ 記録紙搬送ガイド
３５、３６、２１１〜２１４ スリット
２０１〜２０３ 発光部
３０５ 発光素子駆動部
３０６ メイン制御部
３０７ 信号処理部
３０８ 比較演算部
３０９ メモリ
１０５ 中間転写体
１２２ 定着部
１０２ 給紙カセット
１０３ ピックアップローラ

Claims (14)

1. 画像データに基づいて形成され、記録材に転写されたトナー像を所定の定着条件で定着する定着手段を備えた画像形成装置において、
   記録材の複数のサイズに対応した複数の記録材判別テーブルを記憶する記憶手段、
   給紙される記録材のサイズを検知する検知手段、
   該記録材の光学特性を測定する測定手段、
   前記検知手段によって検知された該記録材のサイズに対応した記録材判別テーブルを参照し、前記測定手段で測定された前記光学特性に基づいて、該記録材の種類を判別する判別手段、および、
   判別された種類に応じて前記定着手段の定着条件を設定する設定手段
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の装置において、
   前記光学特性は前記記録材の光沢度および光透過性であることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１の装置において、
   前記光学特性は前記記録材の所定領域の表面画像および透過光量であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１または２の装置において、
   前記記録材判別テーブルは、前記記録材を判別するための判別閾値を含み、
   トレイに載置された複数の記録材を連続して給紙する給紙手段をさらに備え、
   前記判別手段は、該給紙手段からの一枚目の記録材について測定された前記光学特性が前記判別閾値から所定範囲内にある場合は、前記判別閾値の値を変更して前記二枚目以降の記録材の種類を判別することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１〜３のいずれか一項の装置において、
   トレイに載置された複数の記録材を連続して給紙する給紙手段をさらに備え、
   前記判別手段は、該給紙手段からの一枚目の記録材について測定された前記光学特性に基づき記録材の種類について第１の判別を行い、および、該給紙手段からの該一枚目の記録材からＮ枚目（Ｎは１よりも大きい自然数）の記録材について測定された前記光学特性の平均値を求め、該平均値に基づき記録材の種類について第２の判別を行い、
   前記設定手段は、前記第１の判別による判別結果に応じて前記一枚目の記録材から前記Ｎ枚目の記録材について前記定着手段の定着条件を設定し、および、前記第２の判別による判別結果に応じて前記Ｎ枚目よりも後の記録材について該定着条件を設定する
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１の装置において、
   前記サイズに応じた前記記録材判別テーブルは、前記記録材を給紙する給紙手段が開閉される、または該手段に記録材無しの状態になるまで保持されることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項４または５の装置において、
   前記給紙手段はカセットトレイおよび／またはオプショントレイであることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項５の装置において、
   設定された前記定着条件は、カセットトレイおよび／またはオプショントレイの着脱が行われた場合、並びに本装置の電源がオフされた場合にリセットされることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項の装置において、
   前記測定手段は、１つの発光素子および２つの受光素子を備えることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１〜８のいずれか一項の装置において、
    前記測定手段は、１つの発光素子および１つの受光素子を備えることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１０の装置において、
    前記受光素子が前記発光素子の光照射領域内を映像として読み取り出力することを特徴とする画像形成装置。
12. 画像データに基づいて形成され、記録材に転写されたトナー像を所定の定着条件で定着する定着手段を備えた画像形成装置の制御方法において、
    給紙される記録材のサイズを検知する検知ステップ、
    該記録材の光学特性を測定する測定ステップ、
    該記録材の検知されたサイズに対応した記録材判別テーブルを参照し、検知された前記光学特性に基づいて該記録材の種類を判別する判別ステップ、
    判別された種類に応じて前記定着手段の定着条件を設定する設定ステップ、と
    を備えたことを特徴とする制御方法。
13. 請求項１２の方法において、
    前記判別ステップにおいて、一枚目に給紙される記録材について測定された前記光学特性が前記判別閾値から所定範囲内にある場合は、前記判別閾値の値を変更して前記二枚目以降に給紙される記録材の種類を判別することを特徴とする制御方法。
14. 請求項１２または１３の方法において、
    前記判別ステップにおいて、一枚目に給紙される記録材について測定された前記光学特性に基づき記録材の種類について第１の判別を行い、および、該一枚目に給紙される記録材からＮ枚目（Ｎは１よりも大きい自然数）に給紙される記録材について測定された前記光学特性の平均値を求め、該平均値に基づき記録材の種類について第２の判別を行い、
    前記設定ステップにおいて、前記第１の判別による判別結果に応じて前記一枚目に給紙される記録材から前記Ｎ枚目に給紙される記録材について前記定着手段の定着条件を設定し、および、前記第２の判別による判別結果に応じて前記Ｎ枚目よりも後に給紙される記録材について該定着条件を設定する
    ことを特徴とする制御方法。
    

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