JP2013007961A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録材の種類が確定した後に画像形成条件を変更すると、変更にかかる時間が画像形成を開始するまでのダウンタイムとなってしまい、スループットの低下につながってしまう。
【解決手段】 記録材Ｐの種類が確定する前にまず記録材Ｐの種類を大まかに判断し、記録材Ｐの種類が確定する前から定着器１２２の温調制御を開始する。その際に、複数の／ＴＯＰ許可温度の中で最も高い温度、又はプリント時温度の中で最も低い温度のいずれかを定着器１２２の目標温度に設定する。これより、記録材Ｐの種類が確定した際に、すぐに／ＴＯＰ信号を出力できる、又は従来よりも短い時間の温調制御で／ＴＯＰ信号を出力できるため、／ＴＯＰ信号を出力するタイミングを早めることができ、スループットの低下を抑制することができる。
【選択図】 図８

Description

本発明は、複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置に関するものである。

従来の画像形成装置においては、例えば、外部装置としてのコンピュータ等による設定や、もしくは画像形成装置本体に設けられた操作パネル等により、記録材の種類（サイズ、厚さ等）がユーザによって設定されていた。そして、その設定に応じて、例えば転写手段における転写条件（転写電圧や転写時の記録材の搬送速度）や定着条件（定着温度や定着時の記録材の搬送速度）を制御されていた。

このようなコンピュータや操作パネル等から、記録材の種類を設定するというユーザの負担を軽減するために、画像形成装置の内部に記録材を判別するセンサ等を備えて、記録材の種類を自動的に判別する装置が提供されている。センサ等を搭載した画像形成装置は、自動的に記録材の種類を判別した後、判別結果に応じて転写条件や定着条件等が設定されるよう制御される。

具体的には、特許文献１において提案されているように、記録材の表面をＣＭＯＳセンサによって記録材の反射光を撮像して、撮像した映像から表面平滑度を検知し、記録材の厚みを記録材の透過光を用いて検知して記録材の種類を判別するものがある。そして、記録材の種類の判別結果を用いて画像形成等の条件を決定する。

特開２００６−１７５６１１

しかしながら、従来技術のように、記録材の種類が確定した後に画像形成条件を変更すると、変更にかかる時間が画像形成を開始するまでのダウンタイムとなってしまい、スループットの低下につながってしまうという課題があった。

本出願に係る発明は、以上のような状況を鑑みたものであり、画像形成条件の変更にかかる時間を短縮し、スループットの低下を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために、記録材の第１の特性に関する情報を検知する第１の検知手段と、記録材の第２の特性に関する情報を検知する第２の検知手段と、記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段の画像形成条件を制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記第１の特性と前記第２の特性のうち１つが検知されると、検知された特性に基づき前記画像形成手段の画像形成条件の制御を開始することを特徴とする。

本発明の構成によれば、画像形成条件の変更にかかる時間を短縮し、スループットの低下を抑制することが可能となる。

画像形成装置の概略構成図 記録材判別センサ２００の概略構成図 画像形成装置１０１のシステム構成を説明するためのブロック図 記録材判別センサ２００で検知した光沢度及び透過率を用いて記録材Ｐの種類を判別するための記録材判別テーブル 記録材判別制御と定着温調制御について示したタイミングチャート 記録材Ｐの種類における／ＴＯＰ許可温度の設定を示したテーブル 第１の実施形態における記録材Ｐの透過率の一例を示したグラフ 第１の実施形態における透過率の測定を行った後、光沢度の測定を行う場合の記録材判別制御と定着温調制御を示したフローチャート 定着温度決定処理１の詳細を示したフローチャート ／ＴＯＰ許可温度とプリント時温度の関係を示したグラフ 第１の実施形態における光沢度の測定を行った後、透過率の測定を行う場合の記録材判別制御と定着温調制御について示したタイミングチャート 第１の実施形態における記録材Ｐの光沢度の一例を示したグラフ 第１の実施形態における光沢度の測定を行った後、透過率の測定を行う場合の記録材判別制御と定着温調制御を示したフローチャート ／ＴＯＰ許可温度とプリント時温度の関係を示したグラフ 坪量を検知する坪量検知装置の概略構成図と、坪量検知装置の構成を説明するためのブロック図 坪量検知装置で検知した記録材Ｐの坪量と、記録材判別センサ２００で検知した光沢度を用いて記録材Ｐの種類を判別するための記録材判別テーブル 記録材Ｐの種類に応じて記録材Ｐの搬送速度が変わることを示したグラフ 第２の実施形態における記録材判別制御と定着温調制御を示したフローチャート 定着温度決定処理２の詳細を示したフローチャート 第３の実施形態における記録材判別センサ２００の概略構成図 第３の実施形態における記録材判別制御と定着温調制御について示したタイミングチャート 第３の実施形態における記録材判別制御と定着温調制御を示したフローチャート

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

（第１の実施形態）
図１に本実施形態における画像形成装置１０１の概略構成図を示す。１０２は、記録材としての紙を収納する給紙トレイである。１０３は、給紙トレイ１０２に収納された記録材をピックアップする給紙ローラである。１０４は、中間転写体としての転写ベルト１０５を駆動するための駆動ローラである。１０６乃至１０９は、表面上に画像形成される感光ドラムであり、１１０乃至１１３は、感光ドラムに形成された画像を記録材に転写する転写ローラである。１１４乃至１１７は、画像形成に使うトナーを収容したトナー容器や、感光ドラムを現像するための現像ローラ等を有したカートリッジであり、１１８乃至１２１は、感光ドラム上に潜像を形成する光学ユニットである。各色の光学ユニット１１８乃至１２１は、感光ドラム１０６乃至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。そして、カートリッジ１１４乃至１１７の現像ローラによって、各色のトナーによって感光ドラム上に画像が形成される。この一連の動作は搬送される記録材の予め決まった位置に画像が転写されるよう同期をとって走査制御されている。感光ドラム上に形成された画像は、転写ローラにより記録材上に転写される。１２２は、記録材上に転写ローラにより転写された画像を定着する定着器である。

また、画像形成装置１０１は、不図示である画像形成装置内の温度を検知する環境センサ１３０を備えている。環境センサ１３０は、給紙や転写を行う各種モータ等の駆動部から発熱される温度に極端に影響を受けない位置に設置する。環境センサ１３０で検知した温度は、画像形成装置内の制御部でモニタされている。また、画像形成装置１０１は、記録材判別センサ２００を備えている。記録材判別センサ２００は、カセット給紙ローラ１０３によって給紙トレイ１０２から給紙され搬送される紙種を検知する。

図２は、記録材判別センサ２００の概略構成図である。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に照射される。記録材Ｐの表面からの反射光は、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。フォトトランジスタ２０２は乱反射光の出力値を取得し、フォトトランジスタ２０３は正反射光の出力値を取得する。これによって記録材Ｐの特性に関する情報としての光沢度（正反射光の出力値／乱反射光の出力値）を検知する。

ＬＥＤ２０４は記録材Ｐを介してＬＥＤ２０１と反対側に配置されている。ＬＥＤ２０４を光源とする光は、集光ガイド２１４を介して記録材Ｐに照射される。記録材Ｐからの透過光は、スリット２１２を介してフォトトランジスタ２０２に受光される。フォトトランジスタ２０２は正透過光の出力値を取得する。これによって記録材Ｐの特性に関する情報としての透過率（正透過光の出力値）を検知する。なお、ＬＥＤ２０１は、照射する光が記録材Ｐの表面に対し所定の角度をもって斜めより照射されるよう配置されている。また、ＬＥＤ２０４は、照射する光が記録材Ｐに対し、フォトトランジスタ２０２に対向する位置から照射されるように配置されている。

図３は、画像形成装置１０１のシステム構成を説明するためのブロック図である。図３（ａ）は、画像形成装置全体のブロック図、図３（ｂ）は記録材判別制御部４０６の詳細なブロック図となっている。図３（ａ）において、４００は、ホストコンピュータであり、コントローラ部４０１に画像情報を送信する。コントローラ部４０１は、ホストコンピュータ４００とエンジン制御部４０２と相互に通信が可能となっている。コントローラ部４０１は、ホストコンピュータ４００から受け取った画像情報を展開し、印字情報としてビデオインターフェイス部４０３を通じてエンジン制御部４０２へ送信する。ビデオインターフェイス部４０３は、コントローラ部４０１からエンジン制御部４０２に対して送信されるコマンドや信号を受信し、エンジン制御部４０２からコントローラ部４０１に画像形成装置の状態や画像情報を要求する信号などを送信する。また、コントローラ部４０１からエンジン制御部４０２に送信される画像情報や前記記録材毎の印字情報などを受信する。

エンジン制御部４０２は、ビデオインターフェイス部４０３、メイン制御部４０４、定着制御部４０５、記録材判別制御部４０６、メモリ４１９を有している。エンジン制御部４０２は、印字開始コマンドを受信すると、第１ステーションに対するビデオ信号の出力の基準タイミングとなる／ＴＯＰ信号を出力する。そして、記録材Ｐの給紙動作を開始させ、記録材判別制御部４０６により記録材Ｐの種類を判別させる。その後、判別された記録材Ｐの種類に応じて、定着制御部４０５により定着器の温度等の条件を制御させる。

図３（ｂ）は、記録材判別制御部４０６の詳細なブロック図である。発光素子制御部３０５はＤ／Ａ変換器を備え、発光素子３０１（図２のＬＥＤ２０１に相当）、発光素子３０２（図２のＬＥＤ２０４に相当）を駆動する。信号処理部３０７は、受光素子３０３（図２のフォトトランジスタ２０２に相当）、受光素子３０４（図２のフォトトランジスタ２０３に相当）からの出力値を１６ｂｉｔの分解能でＡ／Ｄ変換を行い、出力値を演算する。例えば、記録材の光沢度（正反射光の出力値／乱反射光の出力値）や、記録材の透過率（正透過光の出力値）を求める。

比較演算部３０８は、信号処理部３０７で算出した出力値と予めメモリ４１９に格納されている設定値と比較演算を行う。メモリ４１９は、ＥＥＰＲＯＭのような不揮発メモリであり、記録材Ｐを判別するための設定値が格納されている。また、発光素子３０１の２種類以上の異なる発光光量値、発光素子３０２の１種類の発光光量値が格納されている。発光光量値は、例えば工場出荷時などに基準紙を用いて正反射光量、乱反射光量を測定しその測定結果から求めた発光光量値をメモリ４１９に格納する。また、同様に工場出荷時などに上記と同様の基準紙を用いて正透過光量を測定しその測定結果から求めた発光光量値をメモリ４１９に格納する。発光素子制御部３０５、メイン制御部４０４、信号処理部３０７、比較演算部３０８、メモリ４１９はワンチップＣＰＵを用いて実現している。

図４は、記録材判別センサ２００で検知した光沢度及び透過率を用いて記録材Ｐの種類を判別するための記録材判別テーブルである。横軸は透過率、縦軸は光沢度を表している。なお、光沢度が大きくなるほど表面性が平滑であるグロス紙であると判断し、透過率が大きくなるほど厚みの薄い紙であると判断する。記録材判別テーブルを用いることにより、記録材判別センサ２００で検知した光沢度及び透過率に当てはまるエリアに応じて、記録材Ｐの種類を判別することができる。なお、記録材Ｐに対する光沢度と透過率の検知は、例えば透過率を検知した後、次に光沢度検知するというように順次検知を行う。透過率と光沢度のどちらから検知しても２つの値を検知できれば、記録材Ｐの種類を判別することができる。

図５は、記録材判別制御と定着温調制御について示したタイミングチャートである。横軸は時間、縦軸は定着器１２２の温度を表している。なお、本実施形態における記録材Ｐの搬送速度は、全て同一速度とする。

図５（ａ）は、従来の記録材判別制御と定着温調制御について示したタイミングチャートである。画像形成装置１０１は、給紙トレイ１０２から記録材Ｐを給紙する（Ａ）。そして、所定の位置（例えば、レジストセンサ１２３）まで記録材Ｐを搬送し、記録材判別センサ２００によって、記録材の検知を開始する（Ｂ）。記録材判別センサ２００によって記録材Ｐの透過率と光沢度を順次検知し、図４の記録材判別テーブルと比較演算し、記録材Ｐの種類を判別する（Ｃ）。なお、記録材Ｐが判別されるまでの定着温度は、画像形成装置が印刷可能な全ての紙種に対応した定着器１２２の制御温度の中で、最も低い制御温度とする。記録材Ｐの種類が判別されると、定着器１２２の温度が／ＴＯＰ許可温度となっているか判別する。なお、ここでいう／ＴＯＰ許可温度とは、／ＴＯＰ信号を送信し、画像形成を開始した後、定着器１２２に記録材が搬送された際に定着を行うことが可能な温度である。記録材Ｐの種類における／ＴＯＰ許可温度の設定は、メモリ３１９に格納している図６に示すテーブルに基づき行われる。定着器１２２の／ＴＯＰ許可温度と定着器通過時温度（以下、プリント時温度ともいう）を参照し、定着器１２２の温度が／ＴＯＰ許可温度以上且つプリント時温度以下になれば、定着レディになったと判断する。記録材Ｐの種類が判別された時点で定着器１２２の温度が定着レディに到達していない場合は、定着器１２２を加熱又は冷却し、温度を制御する。定着器１２２の温度が／ＴＯＰ許可温度以上且つプリント時温度以下になると、／ＴＯＰ信号を出力する（Ｄ）。

図５（ｂ）は、本実施形態の透過率の測定を行った後、光沢度の測定を行う場合の記録材判別制御と定着温調制御について示したタイミングチャートである。画像形成装置１０１は、給紙トレイ１０２から記録材Ｐを給紙する（Ａ）。そして、所定の位置（例えば、レジストセンサ１２３）まで記録材Ｐを搬送し、記録材判別センサ２００によって記録材Ｐの検知を開始する。（Ｂ）記録材判別センサ２００によって、まず記録材Ｐの透過率の測定を行う。そして、図４の記録材判別テーブルと比較演算し、透過率のみに基づいた記録材Ｐの種類を大まかに判別する。例えば、図７で示されている矢印部分が記録材Ｐの透過率であったとすると、記録材Ｐは光沢度に応じて、「薄紙」、「グロス紙（薄手）」、「グロスフィルム」のいずれかであると判別できる。判別された紙種の中で図６に示される／ＴＯＰ許可温度が最も高い温度（本実施形態においては、薄紙の１４５℃）を記録材Ｐの光沢度を測定するまでの目標温度に設定し、定着器１２２の温調を開始する（Ｃ）。このように、透過率に基づいた画像形成条件の設定として定着器１２２の目標温度を設定することができる。

続いて、記録材Ｐの光沢度を測定し、記録材Ｐの種類を判別する（Ｄ）。記録材Ｐの種類が判別されると、定着器１２２の温度が／ＴＯＰ許可温度となっているか判別する。本実施形態においては、記録材Ｐの種類がグロスフィルムであるとすると、定着レディ温度を満たしているため、／ＴＯＰ信号を出力する（Ｅ）。このように、本実施形態の制御は従来の制御と比較して、早く画像形成条件として定着器１２２の温度を調整することができる。よって、定着器１２２の温調にかかっていた時間を削減することが可能となり、スループットの低下を低減することができる。

図８は、本実施形態の透過率の測定を行った後、光沢度の測定を行う場合の記録材判別制御と定着温調制御を示したフローチャートである。Ｓ１０１において、エンジン制御部４０２は画像形成開始の命令を受信すると給紙トレイ１０２から記録材Ｐの給紙を開始させる。Ｓ１０２において、エンジン制御部４０２は所定の位置（例えば、レジストセンサ１２３）まで記録材Ｐを搬送させる。Ｓ１０３において、エンジン制御部４０２は記録材判別センサ２００によって記録材Ｐの透過率の測定を行う。透過率の測定は、ＬＥＤ２０４をメモリ４１９に格納された発光光量値で発光させ、フォトトランジスタ２０２で記録材Ｐを透過した透過光を受光することで行う。Ｓ１０４において、エンジン制御部４０２は透過率の測定が終了したか判断する。透過率の測定が終了すると、Ｓ１０５において、エンジン制御部４０２は測定した透過率と図４の記録材判別テーブルとから、透過率から判別可能な記録材Ｐの種類を判断する。Ｓ１０６において、エンジン制御部４０２は透過率と記録材判別テーブルとから判断した記録材Ｐの種類に基づき、定着温度決定処理１を行う。なお、この定着温度決定処理１の詳細は図９のフローチャートに示す。

Ｓ２０１において、エンジン制御部４０２は透過率の測定処理によって判別された紙種のうち、／ＴＯＰ許可温度の最も高い温度（Ｔｎ＿ｔｏｐ＿ｍａｘ）と、プリント時温度（Ｔｎ＿ｔｇｔ＿ｍｉｎ）を比較する。図１０に／ＴＯＰ許可温度とプリント時温度の関係を示したグラフを示す。図１０（ａ）で示されるように、Ｔｎ＿ｔｇｔ＿ｍｉｎがＴｎ＿ｔｏｐ＿ｍａｘより大きい場合、Ｓ２０２において、エンジン制御部４０２は定着温度（Ｔｆｓｒ）がＴｎ＿ｔｏｐ＿ｍａｘより低いかを判断する。Ｔｆｓｒの方が低い場合は、Ｓ２０３において、エンジン制御部４０２は定着器１２２の温調温度（Ｔｄｔｃｔ）をＴｎ＿ｔｏｐ＿ｍａｘとする。Ｔｆｓｒの方が高い場合は、Ｓ２０４において、エンジン制御部４０２はＴｄｔｃｔをＴｎ＿ｔｇｔ＿ｍｉｎとする。一方、図１０（ｂ）で示されるように、Ｔｎ＿ｔｇｔ＿ｍｉｎがＴｎ＿ｔｏｐ＿ｍａｘ以下の場合、Ｓ２０５において、エンジン制御部４０２はＴｄｔｃｔをＴｎ＿ｔｏｐ＿ｍａｘとする。このように、透過率から判別した記録材Ｐの種類に応じて、定着器１２２の目標温度を設定する。

Ｓ１０７において、エンジン制御部４０２は定着温度決定処理１により決定された定着器１２２の温調温度（Ｔｄｔｃｔ）となるように温調制御を開始する。Ｓ１０８において、エンジン制御部４０２は光沢度の測定を行う。光沢度の測定は、ＬＥＤ２０１をメモリ３０９に格納された発光光量値で発光させ、フォトトランジスタ２０２、２０３で記録材Ｐから反射した反射光を受光することで行う。Ｓ１０９において、エンジン制御部４０２は光沢度の測定が終了したか判断する。光沢度の測定が終了すると、Ｓ１１０において、エンジン制御部４０２は測定した記録材Ｐの光沢度と、図４の記録材判別テーブルとから、光沢度から判別可能な記録材Ｐの種類を判断する。Ｓ１１１において、エンジン制御部４０２は、透過率から判断した結果と光沢度から判断した結果とに基づき、記録材Ｐの種類を確定する。Ｓ１１２において、エンジン制御部４０２は定着器１２２の温度Ｔｆｓｒが、確定した記録材Ｐに対応する／ＴＯＰ許可温度以上且つプリント時温度以下なっているかを判断する。なっていなければ、定着器１２２を加熱又は冷却することにより、定着器１２２の温度を制御する。なっていれば、Ｓ１１３において、エンジン制御部４０２は／ＴＯＰ信号を出力する。

なお、ここまではまず透過率を判断した後、光沢度を判断する方法について説明した。しかし、まず光沢度を判断した後、透過率を判断することでも同様の制御を行うことが可能である。以下、光沢度を判断した後、透過率を判断する方法について、説明する。

図１１は、本実施形態の光沢度の測定を行った後、透過率の測定を行う場合の記録材判別制御と定着温調制御について示したタイミングチャートである。画像形成装置１０１は、給紙トレイ１０２から記録材Ｐを給紙する（Ａ）。そして、所定の位置（例えば、レジストセンサ１２３）まで記録材Ｐを搬送し、記録材判別センサ２００によって記録材Ｐの検知を開始する（Ｂ）。記録材判別センサ２００によって、まず記録材Ｐの光沢度の測定を行う。そして、図４の記録材判別テーブルと比較演算し、光沢度にのみ基づいた記録材Ｐの種類を大まかに判別する。例えば、図１２で示されている矢印部分が記録材Ｐの光沢度であったとすると、記録材Ｐは透過率に応じて、「厚紙」、「普通紙」、「薄紙」、「ＯＨＴ」のいずれかであると判別できる。判別された紙種の中で図６に示される／ＴＯＰ許可温度が最も高い温度（本実施形態においては、普通紙の１６５℃）を記録材Ｐの透過率を測定するまでの目標温度に設定し、定着器１２２の温調を開始する（Ｃ）。

続いて、記録材Ｐの透過率を測定し、記録材Ｐの種類を判別する（Ｄ）。記録材Ｐの種類が判別されると、定着器１２２の温度が／ＴＯＰ許可温度となっているか判別する。本実施形態においては、記録材Ｐの種類が厚紙であるとすると、定着レディ温度を満たしているため、／ＴＯＰ信号を出力する（Ｅ）。このように、本実施形態の制御は従来の制御と比較して、早く定着器１２２の温度を調整することができる。よって、定着器１２２の温調にかかっていた時間を削減することが可能となり、スループットの低下を低減することができる。

図１３は、本実施形態の光沢度の測定を行った後、透過率の測定を行う場合の記録材判別制御と定着温調制御を示したフローチャートである。Ｓ３０１において、エンジン制御部４０２は画像形成開始の命令を受信すると給紙トレイ１０２から記録材Ｐの給紙を開始させる。Ｓ３０２において、エンジン制御部４０２は所定の位置（例えば、レジストセンサ１２３）まで記録材Ｐを搬送させる。Ｓ３０３において、エンジン制御部４０２は記録材判別センサ２００によって記録材Ｐの光沢度の測定を行う。光沢度の測定は、ＬＥＤ２０１をメモリ４１９に格納された発光光量値で発光させ、フォトトランジスタ２０２、２０３で記録材Ｐを反射した反射光を受光することで行う。Ｓ３０４において、エンジン制御部４０２は光沢度の測定が終了したか判断する。光沢度の測定が終了すると、Ｓ３０５において、エンジン制御部４０２は測定した光沢度と図４の記録材判別テーブルとから、光沢度から判別可能な記録材Ｐの種類を判断する。Ｓ３０６において、エンジン制御部４０２は光沢度と記録材判別テーブルとから判断した記録材Ｐの種類に基づき、定着温度決定処理１を行う。なお、この定着温度決定処理１の詳細は図９のフローチャートに示す。

Ｓ２０１において、エンジン制御部４０２は透過率の測定処理によって判別された紙種のうち、／ＴＯＰ許可温度の最も高い温度（Ｔｎ＿ｔｏｐ＿ｍａｘ）と、プリント時温度（Ｔｎ＿ｔｇｔ＿ｍｉｎ）を比較する。図１４に／ＴＯＰ許可温度とプリント時温度の関係を示したグラフを示す。Ｔｎ＿ｔｇｔ＿ｍｉｎがＴｎ＿ｔｏｐ＿ｍａｘより大きい場合、Ｓ２０２において、エンジン制御部４０２は定着温度（Ｔｆｓｒ）がＴｎ＿ｔｏｐ＿ｍａｘより低いかを判断する。Ｔｆｓｒの方が低い場合は、Ｓ２０３において、エンジン制御部４０２は定着器１２２の温調温度（Ｔｄｔｃｔ）をＴｎ＿ｔｏｐ＿ｍａｘとする。Ｔｆｓｒの方が高い場合は、Ｓ２０４において、エンジン制御部４０２はＴｄｔｃｔをＴｎ＿ｔｇｔ＿ｍｉｎとする。一方、図１４で示されるように、Ｔｎ＿ｔｇｔ＿ｍｉｎがＴｎ＿ｔｏｐ＿ｍａｘ以下の場合、Ｓ２０５において、エンジン制御部４０２はＴｄｔｃｔをＴｎ＿ｔｏｐ＿ｍａｘとする。このように、透過率から判別した記録材Ｐの種類に応じて、定着器１２２の目標温度を設定する。

Ｓ３０７において、エンジン制御部４０２は定着温度決定処理１により決定された定着器１２２の温調温度（Ｔｄｔｃｔ）となるように温調制御を開始する。Ｓ３０８において、エンジン制御部４０２は透過率の測定を行う。透過率の測定は、ＬＥＤ２０４をメモリ３０９に格納された発光光量値で発光させ、フォトトランジスタ２０２で記録材Ｐから透過した透過光を受光することで行う。Ｓ３０９において、エンジン制御部４０２は透過率の測定が終了したか判断する。透過率の測定が終了すると、Ｓ３１０において、エンジン制御部４０２は測定した記録材Ｐの透過率と、図４の記録材判別テーブルとから、透過率から判別可能な記録材Ｐの種類を判断する。Ｓ３１１において、エンジン制御部４０２は、透過率から判断した結果と光沢度から判断した結果とに基づき、記録材Ｐの種類を確定する。Ｓ３１２において、エンジン制御部４０２は定着器１２２の温度Ｔｆｓｒが、確定した記録材Ｐに対応する／ＴＯＰ許可温度以上且つプリント時温度以下なっているかを判断する。なっていなければ、定着器１２２を加熱又は冷却することにより、定着器１２２の温度を制御する。なっていれば、Ｓ３１３において、エンジン制御部４０２は／ＴＯＰ信号を出力する。

なお、ここまでは透過率及び光沢度を光検知方式で検知する方法について説明した。しかし、透過率の検知の代わりに、超音波検知方式の検知手段により記録材の坪量を検知することにより、同様の制御を行うことも可能である。以下、透過率の代わりに記録材の坪量を検知する方法について説明する。なお、透過率の検知を坪量の検知に変える以外は、上記で説明した制御と同様の制御となるため、ここでは坪量の検知の方法のみを説明し、その後の制御の方法については、説明を省略する。また、本実施形態における坪量とは、記録材の単位面積あたりの質量であって、１平方メートルあたりの質量として［ｇ／ｃｍ^２］と表す。

図１５（ａ）は、坪量を検知する坪量検知装置の概略構成図、図１５（ｂ）は坪量検知装置の構成を説明するためのブロック図である。まず、図１５（ａ）を用いて坪量検知装置の概略構成について説明する。坪量検知装置は、搬送路を挟んで、それぞれ所定の位置に配置されており、搬送路を搬送される記録材Ｐの坪量を検知する。坪量検知装置は、記録材Ｐに対して超音波を照射する送信手段３５０と送信手段３５０から照射された超音波を受信する受信手段３５３と、記録材を搬送するための搬送ガイド１０を備えている。

なお、送信手段３５０と受信手段３５３の夫々は所定位置に配置されるが、本実施形態における配置位置は、送信手段３５０と記録材Ｐとの距離と受信手段３５３と記録材Ｐとの距離が略等しい位置である。図１５（ａ）で説明すると、送信手段３５０と受信手段３５３との間の距離はＤである。送信手段３５０と記録材Ｐとの距離をｄとすると、記録材Ｐが送信手段３５０と受信手段３５３との間の中間の位置に搬送された状態を示しておりｄ＝Ｄ／２の関係になるように配置されている。なお、実際に記録材Ｐが搬送された際は、このｄの値が変動することになる。

送信手段３５０と受信手段３５３は基本的に同様の構成をしており、電気−機械エネルギー変換素子である圧電素子と、電極端子から成る。送信手段３５０では、電極端子にパルス電圧を入力すると圧電素子が振動する。これにより超音波を発生させ、空気中を超音波が伝搬する。超音波が記録材Ｐに到達すると、超音波の疎密に応じて記録材Ｐが振動する。記録材Ｐの振動により、対向側の空気も振動する。このように、送信手段３５０で発生した超音波が、記録材Ｐを透過して受信手段３５３に伝搬する。受信手段３５３の圧電素子は、周辺空気の振動の振幅に応じた出力電圧を電極端子に発生する。このように、超音波を用いて記録材Ｐの坪量を検知することができる。なお、ここで説明した構成や制御は、本実施形態における一例であり、超音波を用いて記録材Ｐの坪量を検知することができれば、例えば送信手段３５０と受信手段３５３を斜めに配置する等、種々の変更が可能である。

図１５（ｂ）は、坪量検知装置の構成を説明するためのブロック図である。まず、メイン制御部４０４は、高周波生成部３５２により高周波信号を生成させる。高周波生成部３５２はファームウェアによって予め設定されている情報に基づいて、指定された周波数の駆動信号３５７を生成する。生成した駆動信号３５７は駆動回路３５１に出力される。駆動回路３５１によって駆動信号３５７の信号レベルは増幅され、送信手段３５０に出力される。増幅された駆動信号３５７によって、送信手段３５０は超音波を出力する。送信手段３５０を駆動する周波数は、本実施形態では４０ｋＨｚとしており、約９ｍｍの波長を有する超音波である。これは、坪量検知装置で用いた送信手段３５０と受信手段３５３の共振周波数が４０ｋＨｚであることから設定している。この周波数は本実施形態における一例であり、圧電素子の共振周波数に応じて、適宜設定することが可能である。

送信手段３５０から発信された超音波は、記録材Ｐを透過し、受信手段３５３により受信される。受信された受信信号は増幅回路３５４にて増幅される。増幅された信号３５６は、超音波の強度信号としてＡ／Ｄ変換回路３５５に出力される。メイン制御部４０４は、Ａ／Ｄ変換回路３５５のＡ／Ｄ変換結果を用いて、記録材Ｐの坪量の判別を行う。

図１６は、坪量検知装置で検知した記録材Ｐの坪量と、記録材判別センサ２００で検知した光沢度を用いて記録材Ｐの種類を判別するための記録材判別テーブルである。横軸は坪量、縦軸は光沢度を表している。記録材判別センサ２００により記録材Ｐの表面に対し光を照射し、記録材Ｐの光沢度を検知する。また、坪量検知装置により記録材Ｐに対して超音波を照射し記録材Ｐの坪量を検知する。検知した光沢度と坪量を用いて図３（ｂ）の記録材判別テーブルのどの領域であるかによって、記録材Ｐの種類の判別を行う。

以降、記録材判別制御と定着温調制御については、これまでに説明した透過率と光沢度の検知の際と同様の制御を行うことができるため、ここでの説明は省略する。また、透過率と光沢度の検知と同様に、坪量と光沢度の検知の順番もどちらが先でも、同時でもよい。

このように、記録材Ｐの種類が確定する前にまず記録材Ｐの種類を大まかに判断し、記録材Ｐの種類が確定する前から定着器１２２の温調制御を開始する。その際に、複数の／ＴＯＰ許可温度の中で最も高い温度、又はプリント時温度の中で最も低い温度のいずれかを定着器１２２の目標温度に設定する。これより、記録材Ｐの種類が確定した際に、すぐに／ＴＯＰ信号を出力できる、又は従来よりも短い時間の温調制御で／ＴＯＰ信号を出力できるため、／ＴＯＰ信号を出力するタイミングを早めることができ、スループットの低下を抑制することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、記録材Ｐの種類に応じて記録材Ｐの搬送速度が一定である場合において、定着器１２２の温度を制御する方法について説明した。本実施形態においては、判別した記録材Ｐの種類に応じて記録材Ｐの搬送速度が変化する場合において、定着器１２２の温度を制御する方法について説明する。なお、先の第１の実施形態と同様の構成に関しては、その説明を省略する。

図５（ｂ）の記録材判別制御と定着温調制御について示したタイミングチャートを用いて、記録材Ｐの搬送速度が変わる場合を説明する。なお、本実施形態において、画像形成装置１０１は、記録材Ｐの搬送速度の中で最も早い速度（以下、高速ともいう）と、高速に対して１／２の速度（以下、中速ともいう）と、高速に対して１／３の速度（以下、低速ともいう）を有するものとする。また、記録材Ｐの搬送中に搬送速度を切替えるためには定着条件、搬送条件又は転写条件を再設定することが必要となる。この切替え動作もスループットの低下の一因となる。

画像形成装置１０１は、給紙トレイ１０２から記録材Ｐを高速で給紙する（Ａ）。そして、所定の位置（例えば、レジストセンサ１２３）まで記録材Ｐを搬送し、記録材判別センサ２００によって記録材の検知を開始する。（Ｂ）。記録材判別センサによって、まず記録材Ｐの透過率の測定を行う。そして、測定した透過率と図１７の記録材Ｐの種類に応じて記録材Ｐの搬送速度が変わることを示した記録材判別テーブルを用いて、記録材Ｐの種類に応じた搬送速度を判断する。例えば、記録材Ｐの透過率が図１７の矢印部分で示されている透過率であったとする。すると、記録材Ｐは光沢度に応じて、「普通紙」、「グロス紙（薄手）」、「グロスフィルム」のいずれかであると判断できる。この際の搬送速度は、普通紙は高速、グロス紙（薄手）は中速、グロスフィルムは低速であると判断できる。この際は、記録材Ｐの初期の搬送速度と同一の高速である普通紙の／ＴＯＰ許可温度を、光沢度を測定するまでの目標温度に設定し、定着器１２２の温調を開始する（Ｃ）。

続いて、記録材Ｐの光沢度を測定し、記録材Ｐの種類を判別する（Ｄ）。記録材Ｐの種類が普通紙であった場合、定着器１２２の温度は普通紙の定着レディ温度を満たしているため、すぐに／ＴＯＰ信号を出力する。記録材Ｐの種類がグロス紙（薄紙）、又はグロスフィルムであった場合、定着条件、搬送条件又は転写条件を再設定する切替え動作を実施し、記録材Ｐの種類に応じた定着レディ温度に制御する。定着器１２２の温度が定着レディ温度に到達し、各条件の切替え動作が完了すると、／ＴＯＰ信号を出力する（Ｅ）。このように、本実施形態の制御は従来の制御と比較して、早く定着器１２２の温度を調整することができる。よって、定着器１２２の温調にかかっていた時間を削減することが可能となり、スループットの低下を低減することができる。

図１８は、本実施形態の記録材判別制御と定着温調制御を示したフローチャートである。なお、先の図８に示したフローチャートとの差異は、Ｓ４０６における定着温度決定処理２のみであるため、Ｓ４０６以外のステップについては説明を省略する。Ｓ４０６の定着温度決定処理２の詳細は図１９のフローチャートに示す。

Ｓ５０１において、エンジン制御部４０２は定着温度決定処理２を実行する。透過率の測定結果から判別した記録材Ｐの種類をｎとする。記録材Ｐの各種類に対応する搬送速度は、配列Ｓｐｄ［ｎ］に格納されている。まず、変数Ｓｐｄ＿ｍｓｒに透過率の測定結果と対応した記録材Ｐの搬送速度を設定する。Ｓ５０２において、エンジン制御部４０２は紙種カウントｉと速度一致カウントｄを０で初期化する。

Ｓ５０３において、エンジン制御部４０２は紙種カウントｉが紙種数ｎ未満であるか判別する。紙種カウントｉが紙種数ｎ未満であれば、Ｓ５０４において、エンジン制御部４０２はＳｐｄ＿ｍｓｒと各紙種の搬送速度（Ｓｐｄ［ｉ］）を比較する。Ｓｐｄ＿ｍｓｒとＳｐｄ［ｉ］が一致する場合は、Ｓ５０５において、エンジン制御部４０２は速度一致カウントｄの値をカウントアップする。Ｓｐｄ＿ｍｓｒとＳｐｄ［ｉ］が一致しない場合は、速度一致カウントｄの値をカウントアップしない。Ｓ５０６において、エンジン制御部４０２は紙種カウントｉの値を１カウントアップする。そして、Ｓ５０２の処理に戻り、ｉがｎ以上になるまでＳ５０２からＳ５０６までの処理を繰り返す。

紙種カウントｉが紙種数ｎを上回ると、Ｓ５０７において、エンジン制御部４０２は速度一致カウントｄの値が０であるかを判別する。ｄの値が０でなければ、初期の搬送速度と同一速度で搬送可能な紙種が１つ以上存在するので、Ｓ５０８において、エンジン制御部４０２は定着温度決定処理１を実行し、定着器１２２の温調温度（Ｔｄｔｃｔ）を決定する。ｄの値が０であれば、初期の搬送速度と同一速度で搬送可能な紙種が存在しない。そこで、Ｓ５０９において、エンジン制御部４０２はＳｐｄ＿ｍｓｒに最も近い速度で、且つ一度もＳｐｄ＿ｍｓｒに設定されていない搬送速度（Ｓｐｄ＿ｎｅｘｔ：高速、中速、低速のいずれか）をＳｐｄ＿ｍｓｒに設定し、Ｓ５０２の処理に戻る。

このように、記録材Ｐの種類が確定する前にまず記録材Ｐの種類を大まかに判断し、記録材Ｐの種類が確定する前から定着器１２２の温調制御を開始する。その際に、記録材Ｐの種類に応じた搬送速度に基づき、初期の搬送速度と同一の搬送速度、又は初期の搬送速度に最も近い搬送速度の記録材に設定されている／ＴＯＰ許可温度を定着器１２２の目標温度に設定する。これにより、記録材Ｐの種類が確定した際に、すぐに／ＴＯＰ信号を出力できる、又は従来よりも短い時間の温調制御で／ＴＯＰ信号を出力できるため、／ＴＯＰ信号を出力するタイミングを早めることができ、スループットの低下を抑制することができる。

（第３の実施形態）
第１の実施形態及び第２の実施形態においては、透過率と光沢度について順次検知を開始する方法について説明した。本実施形態においては、透過率と光沢度を並行して検知を開始する方法について説明する。なお、先の第１の実施形態又は第２の実施形態と同様の構成に関しては、その説明を省略する。

図２０は、本実施形態における記録材判別センサ２００の概略構成図である。記録材判別センサ２００は、ＬＥＤ９０１、ＬＥＤ９０４、フォトトランジスタ９０２、フォトトランジスタ９０３、フォトトランジスタ９０６を有している。ＬＥＤ９０１を光源とする光は、スリット９１１を介して記録材搬送ガイド９０５上の記録材Ｐに照射される。記録材Ｐの表面からの反射光は、スリット９１２、９１３を介し集光されてフォトトランジスタ９０２、９０３に受光される。フォトトランジスタ９０２は乱反射光の出力値を取得し、フォトトランジスタ９０３は正反射光の出力値を取得する。これによって記録材Ｐの光沢度（正反射光の出力値／乱反射光の出力値）を検知する。なお、ＬＥＤ９０１とＬＥＤ９０４は、同時に光を照射したとしても互いの出力結果に干渉しないものとする。

ＬＥＤ９０４を光源とする光は、集光ガイド９１４を介して記録材Ｐに照射される。記録材Ｐからの透過光は、スリット９１５を介してフォトトランジスタ９０６に受光される。フォトトランジスタ９０６は正透過光の出力値を取得する。これによって記録材Ｐの透過率（正透過光の出力値）を検知する。なお、ＬＥＤ９０１は、照射する光が記録材Ｐの表面に対し所定の角度をもって斜めより照射されるよう配置されている。また、ＬＥＤ９０４は、照射する光が記録材Ｐに対し、フォトトランジスタ９０６に対向する位置から照射されるように配置されている。ＬＥＤ９０１とＬＥＤ９０４を同時に発光させることで、光沢度と透過率の検知を並行して実行することが可能である。

図２１は、本実施形態の記録材判別制御と定着温調制御について示したタイミングチャートである。画像形成装置１０１は、給紙トレイ１０２から記録材Ｐを給紙する（Ａ）。そして、所定の位置（例えば、レジストセンサ１２３）まで記録材Ｐを搬送し、記録材判別センサ２００によって記録材Ｐの透過率と光沢度の検知を開始する。（Ｂ）。なお、本実施形態においては、一例として透過率の測定時間の方が光沢度の測定時間よりも短いものとして説明する。

記録材判別センサ２００は、透過率と光沢度のうち先に測定が完了した透過率の測定結果を用いて、図４の記録材判別テーブルと比較演算し、透過率のみに基づいた記録材Ｐの種類を大まかに判別する。そして、記録材Ｐの光沢度を測定するまでの目標温度を設定し、定着器１２２の温調を開始する（Ｃ）。続いて、記録材Ｐの光沢度の測定が完了すると、記録材Ｐの種類を判別する（Ｄ）。記録材Ｐの種類が判別されると、定着器１２２の温度が／ＴＯＰ許可温度となっているか判別する。定着レディ温度を満たしていれば、／ＴＯＰ信号を出力する（Ｅ）。

図２２は、本実施形態の記録材判別制御と定着温調制御を示したフローチャートである。Ｓ６０１において、エンジン制御部４０２は画像形成開始の命令を受信すると給紙トレイ１０２から記録材Ｐの給紙を開始させる。Ｓ６０２において、エンジン制御部４０２は所定の位置（例えば、レジストセンサ１２３）まで記録材Ｐを搬送させる。Ｓ６０３において、エンジン制御部４０２は記録材判別センサ２００によって記録材Ｐの透過率及び光沢度の測定を行う。Ｓ６０４において、エンジン制御部４０２は透過率の測定が完了したかを判断する。透過率の測定が完了していない場合は、Ｓ６０５において、エンジン制御部４０２は光沢度の測定が完了したかを判断する。

Ｓ６０４又はＳ６０５において、どちらかの測定が完了した場合、Ｓ６０６において、エンジン制御部４０２は測定した透過率又は光沢度と、図４の記録材判別テーブルとから、記録材Ｐの種類を判断する。Ｓ６０７において、エンジン制御部４０２は記録材Ｐの種類に基づき、定着温度決定処理１を行う。なお、この定着温度決定処理１の詳細は、先の第１の実施形態における図９のフローチャートで説明したため、ここでの説明は省略する。

Ｓ６０８において、エンジン制御部４０２は定着温度決定処理１により決定された定着器１２２の温調温度（Ｔｄｔｃｔ）となるように温調制御を開始する。Ｓ６０９において、エンジン制御部４０２は測定が完了していない、透過率又は光沢度の測定が完了したかを判断する。測定が完了すると、Ｓ６１０において、エンジン制御部４０２は測定した透過率又は光沢度と図４の記録材判別テーブルとから、記録材Ｐの種類を判断する。Ｓ６１１において、エンジン制御部４０２は、透過率から判断した結果と光沢度から判断した結果とに基づき、記録材Ｐの種類を確定する。Ｓ６１２において、エンジン制御部４０２は定着器１２２の温度Ｔｆｓｒが、確定した記録材Ｐに対応する／ＴＯＰ許可温度以上且つプリント時温度以下なっているかを判断する。なっていなければ、定着器１２２を加熱又は冷却することにより、定着器１２２の温度を制御する。なっていれば、Ｓ６１３において、エンジン制御部４０２は／ＴＯＰ信号を出力する。

このように、複数の測定を並行して実行した場合においても、最初に測定が完了した測定結果から、まず記録材Ｐの種類を大まかに判断し、記録材Ｐの種類が確定する前から定着器１２２の温調制御を開始する。その際に、複数の／ＴＯＰ許可温度の中で最も高い温度、又はプリント時温度の中で最も低い温度のいずれかを定着器１２２の目標温度に設定する。これより、記録材Ｐの種類が確定した際に、すぐに／ＴＯＰ信号を出力できる、又は従来よりも短い時間の温調制御で／ＴＯＰ信号を出力できるため、／ＴＯＰ信号を出力するタイミングを早めることができ、スループットの低下を抑制することができる。

１２２ 定着器
２００ 記録材判別センサ
２０１、２０４ ＬＥＤ
２０２、２０３ フォトトランジスタ
４０２ エンジン制御部

Claims (8)

1. 記録材の第１の特性に関する情報を検知する第１の検知手段と、
   記録材の第２の特性に関する情報を検知する第２の検知手段と、
   記録材に画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段の画像形成条件を制御する制御手段を有し、
   前記制御手段は、前記第１の特性と前記第２の特性のうち１つが検知されると、検知された特性に基づき前記画像形成手段の画像形成条件の制御を開始することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１の検知手段は、記録材に光を照射する第１の照射手段と前記第１の照射手段から照射されて記録材を透過した透過光を受光する受光手段からなり、前記第１の特性として前記透過光から記録材の厚みに関する情報を検知し、
   前記第２の検知手段は、記録材に光を照射する第２の照射手段と前記第２の照射手段から照射されて記録材に反射した反射光を受光する受光手段からなり、前記第２の特性として前記反射光から記録材の表面に関する情報を検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１の検知手段は、記録材に超音波を照射する第１の照射手段と前記第１の照射手段から照射されて記録材を透過した超音波を受信する受信手段からなり、前記第１の特性として前記超音波から記録材の坪量に関する情報を検知し、
   前記第２の検知手段は、記録材に光を照射する第２の照射手段と前記第２の照射手段から照射されて記録材に反射した反射光を受光する受光手段からなり、前記第２の特性として前記反射光から記録材の表面に関する情報を検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記第１の検知手段により先に結果を得た場合、続いて前記第２の検知手段により結果を得て、前記第１の検知手段の結果と前記第２の検知手段の結果に基づいて設定する前記画像形成条件が、前記第１の検知手段により検知した結果に基づいて設定する前記画像形成条件と異なる場合、前記第１の検知手段の結果と前記第２の検知手段の結果に基づいて設定する前記画像形成条件となるように制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記第２の検知手段により先に結果を得た場合、続いて前記第１の検知手段により結果を得て、前記第１の検知手段の結果と前記第２の検知手段の結果に基づいて設定する前記画像形成条件が、前記第２の検知手段により検知した結果に基づいて設定する前記画像形成条件と異なる場合、前記第１の検知手段の結果と前記第２の検知手段の結果に基づいて設定する前記画像形成条件となるように制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 形成された画像を記録材に定着させる定着手段を有し、
   前記制御手段は、前記画像形成手段の画像形成条件の制御として、前記定着手段の温度を制御する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 記録材を搬送する搬送手段を有し、
   前記制御手段は、前記画像形成手段の画像形成条件の制御として、前記搬送手段の搬送速度を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記第１の検知手段による検知と前記第２の検知手段による検知を並行して行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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